DE19510923B4

DE19510923B4 - Verfahren und Einrichtung zum Trennen eines bei der Aufarbeitung von Verbundwerkstoffteilen anfallenden Partikelgemisches in mindestens zwei Partikelfraktionen

Info

Publication number: DE19510923B4
Application number: DE1995110923
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Ing. Wiedemann (FH)
Original assignee: Wipag Sued & Co KG GmbH
Current assignee: WIPAG SUED GMBH & CO. KG, 86633 NEUBURG, DE
Priority date: 1995-03-24
Filing date: 1995-03-24
Publication date: 2007-04-05
Anticipated expiration: 2015-03-25
Also published as: DE19510923A1

Abstract

Verfahren zur Fraktionierung, umfassend ein auf unterschiedlicher Stoßelastizität von Partikelfraktionen beruhenden Trennverfahrens, bei welchem man ein zu fraktionierendes, aus mindestens zwei Fraktionen unterschiedlichen Stoßverhaltens bestehendes Partikelgemisch im Fallstrom auf eine gegen die Vertikale geneigte stationäre Prallfläche auftreffen lässt, so dass mindestens eine Partikelfraktion die Prallfläche längs einer durch den Abprall an der Prallfläche bestimmten Flugbahn verlässt, und die mindestens zwei Fraktionen getrennt sammelt, wobei
zur Fraktionierung eines Partikelgemisches (16) welches hartelastische und weichelastische Folienpartikel enthält, man die Neigung der Prallfläche (54; 54') derart wählt, dass die weichelastischen Folienpartikel ihre Haftreibung auf der Prallfläche (54, 54') überwinden und nach dem Herabgleiten von der Unterkante der Prallfläche einer im Wesentlichen vertikalen Fallbahn folgen, während die hartelastischen Folienpartikel nach Abprall an der Prallfläche längs der jeweiligen Flugbahn über die Unterkante der Prallfläche hinweg fliegen,
wobei zwischen einem resultierenden Fallstrom (106), dem die hartelastischen Folienpartikel angereichert sind, und einem resultierenden Fallstrom...

Description

Die Erfindung betrifft gemäß Anspruch 1 ein Verfahren zur Fraktionierung. Hierbei wird ein bei der Aufarbeitung von Verbundwerkstoffteilen anfallendes Partikelgemisch von Partikeln unterschiedlicher Konsistenz in mindestens zwei mit Partikeln jeweils einer bestimmten Konsistenz angereicherte Partikelfraktionen getrennt.

Aus der DE 42 16 638 C1 ist ein Verfahren vorstehender Art bekannt. Dieses Verfahren ist, wie auch das erfindungsgemäße Verfahren, insbesondere dazu bestimmt, Kunststoffverbundteile, die in großer Menge beispielsweise in der Automobilindustrie als Produktionsabfälle und insbesondere als Abfälle bei der Autoverschrottung anfallen, in wiederverwertbare Wertstoffe zu zerlegen.

Bei den aus der vorgenannten Druckschrift bekannten Verfahren kommen die Prinzipien der Windsichtung und der Schwingbodentrennung zur Anwendung, wobei im Falle der Schwingbodentrennung zusätzlich eine Art Windsichtung eingesetzt werden kann, indem man den Schwingboden als Schwingsieb ausbildet und dieses Schwingsieb von einer Gas- oder Luftströmung durchströmen läßt.

Ferner ist aus der WO 94/00241 A1 Verfahren zum Trennen von Thermoplastteilen in mindestens zwei Fraktionen bekannt. Gemäß dem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den Thermoplastteilen um Kunststoff-Verpackungsteile, beispielsweise Yoghurtbecher. Für die Funktion des Verfahrens ist es wesentlich, daß die Thermoplastteile der zu trennenden Sorten sich bei unterschiedlichen Temperaturen erweichen. Die Thermoplastteile werden auf ein Transportband gegeben und durchlaufen eine Erwärmungsstrecke. Die Wärmezufuhr durch die Erwärmungsstrecke ist derart bemessen, daß nur die Thermoplastteile einer Sorte nach der Erwärmungsstrecke erweicht sind. Hiernach werden die Thermoplastteile einem selektierenden Schneidwerkzeug zuge führt, das nur die erweichten Thermoplastteile erfaßt und zerkleinert. Die zerkleinerten Thermoplastteile werden als erste Thermoplastfraktion gesammelt. Die übrigen Thermoplastteile werden vom Schneidwerkzeug nicht erfaßt und bilden die zweite Thermoplastfraktion oder werden ggf. zur Trennung in weitere Fraktionen über eine weitere Erwärmungsstrecke zu einem weiteren Schneidwerkzeug geführt.

Mit Hilfe der bisher bekannten Verfahren ist eine Trennung in hinreichend sortenreine Fraktionen nicht immer möglich, insbesondere dann nicht, wenn die Konsistenz der in einzelne Fraktionen zu trennenden Partikel ähnlich ist.

Ein Verfahren ist aus der DE 54723 C . Die Druckschrift offenbart eine Vorrichtung und ein mehrstufiges, auf der Ausnutzung unterschiedlicher Stoßelastizität von Partikelfraktionen beruhendes Trennverfahren zur Trennung von Sandkörnern, Staub- und Samenkörnern. Dabei wird ein Materialgemisch zunächst mittels einer Siebtrommel von gröberen Beimengungen befreit. Der durch das Sieb der Siebtrommel fallende Mischpartikelstrom, durchsetzt von oben genannten Partikeln, fällt auf eine geneigte Prallplatte. Das von Staub- und Sandkörnern unterschiedliche Prallverhalten der Samenkörner resultiert in einer vergleichsweise höheren und weiteren Flugbahn. Die Samenkörner rutschen hiernach über eine Schräge in einen dafür vorgesehenen Auffangbehälter, während die mit Staub- und Sandkörnern angereicherte Partikelfraktion mehrfach dieser Sprungtrennung unterzogen wird.

Aus der Druckschrift DE 558456 C ist eine Vorrichtung und ein einstufiges Trennverfahren zum Trennen von Kohle und Schmutz (sogenannte Berge) bekannt. Dazu wird das Gemisch aus Kohle und Bergen auf einen Sprungscheider, bestehend aus einer geneigten Fläche mit einem Überspringungsspalt, geschüttet. Die Kohle überwindet beim Aufprall auf die geneigte Fläche die Haftreibung und bewegt sich in einer ungleichförmigen Bewegungsform hüpfend und springend, während die Berge sich gleitend abwärts entlang der geneigten Fläche fortbewegen. Die Beaufschlagung des Sprungscheiders erfolgt zeilenweise in beschränkten Mengen und solchen Abständen derart, dass die hüpfende und springende Kohle den gleitenden Bergen vorauseilt ohne die von ihnen örtlich getrennten und vor ihnen passierenden Bergeteile einzuholen. Länge und Neigung der geneigten Fläche sind derart konstruiert, dass die Kohle ihre hüpfende und springende Fortbewegung unmittelbar vor dem Passieren der Überspringungspaltkante beendet hat und sich nun gleitend, aber schneller als die Berge fortbewegt. Die Überspringungspaltkante ist dabei derart aufgebogen, dass die Kohle diese auf Grund ihrer höheren Geschwindigkeit überspringt und entlang einer parabolischen Flugbahn auf dem unteren Teil der geneigten Fläche landet, während die Berge, zusätzlich abgebremst, durch den Überspringungspalt fallen.

Aus der Druckschrift DE 42 17 479 C2 ist eine Vorrichtung zur Trennung von Baustellenabfällen bekannt. Dabei wird unter anderem die unterschiedliche Stoßelastizität der zu trennenden Materialien genutzt. Dazu wird eine überwiegend papierhaltige bzw. Folienreste enthaltende Fraktion und eine kunststoffhaltige Fraktion getrennt. Die Mischfraktion der oben genannten Fraktionen wird auf einem vorzugsweise geschwindigkeitsgeregelten Transportband transportiert und von dort gegen eine Prallplatte geschleudert und getrennt voneinander aufgefangen. Im weiteren werden dann andere Trennverfahren verwendet, um noch sortenreiner trennen zu können.

Aus der Druckschrift DE 38 04 190 A1 ist eine Vorrichtung zum Klassieren eines Partikelstroms unter Verwendung der Vorrichtung bekannt. Die Vorrichtung wird vorzugsweise zur mehrstufigen Trennung von Müllkompost verwendet, um harte Partikel, z.B. Glas- und/oder Tonscherben, von weichen Kompostanteilen zu trennen. Die Vorrichtung ist mit vier im Uhrzeigersinn rotierenden Trommeln, die versetzt, in Form einer steilen Treppe, übereinander mit einem darüber angebrachten Spannwellensieb ausgeführt. Mittels des Spannwellensiebs werden gröbere Beimengungen ausgesiebt, während der Siebrest, die Trommelmantelfläche der obersten Trommel tangential streifend, auf die oberste Trommel fällt. Die Trommelmantelflächen sind als Prallplatten derart ausgebildet, dass harte Partikel entgegen dem Drehsinn der Trommel abprallen und längs einer Flugbahn folgend in einen dafür vorgesehenen Hartstoffschacht fallen, während weiche Partikel die Haftreibung nicht überwinden und rollend oder gleitend, mit dem Drehsinn der Trommel, in einen dafür vorgesehenen Weichstoffschacht fallen. Verbliebene Mischfraktionen beider Partikelsorten werden, entsprechend der Anzahl der Trommeln, bis zu drei weitere Male dem Trennverfahren unterzogen.

Aus der Druckschrift DE 258579 C ist eine Vorrichtung bekannt, die dazu dient bei Mühlen, insbesondere Schleudermühlen, aus dem Mahlgut gröbere und schwerere Körper, insbesondere Metallstücke und Steine, mittels der Schwerkraft auszuscheiden. Das oben genannte Mahlgut durchsetzt mit den Verunreinigungen läuft dazu durch einen Trichter und einen Kanal über eine geneigte Fläche gegen eine Prallfläche und wird dabei aufgelockert. Das Mahlgut wird nach dem Abprallen durch einen, von der Mühle erzeugten Luftstrom, in einen Ansaugkanal gesaugt, während die Verunreinigungen auf Grund ihres höheren spezifischen Gewichts entlang ihrer Flugbahn in einen separaten Kanal fallen.

Aus der Druckschrift DE 1 284 911 B ist eine Vorrichtung zum Sortieren von Materialmischungen aus Einzelmaterialien unterschiedlicher Stoßelastizität bekannt. Die oben genannte Materialmischung wird auf einem Transportband gleichförmig transportiert und von dort mittels eines Schleuderrades gegen eine, als Prallfläche dienende, rotierende Scheibe geschleudert. Ein Materialstrom mit Einzelmaterialien ohne Stoßelastizität und ein Materialstrom mit Einzelmaterialien vergleichsweise hoher Stoßelastizität werden getrennt voneinander aufgefangen. Zwischen dem ersten und dem zweiten Materialstrom wird ein dritter Materialstrom aufgefangen und erneut dem Trennverfahren unterzogen.

Aus der Druckschrift US 3805953 ist ein einstufiges Verfahren und eine Vorrichtung zur Partikelfraktionierung bekannt. Die zu fraktionierenden Partikel, vorzugsweise Datteln, gleiten eine geneigte Fläche, hier als Rampe ausgeführt , entlang abwärts. Die untere Kante der Rampe ist aufgebogen und mit einem Buckel derart ausgeführt, dass die dort abprallenden Datteln gemäß ihrer Härte, resultierend aus dem unterschiedlichen Reifegrad der Datteln, sich entlang unterschiedlicher Flugbahnen fortbewegen und in dafür vorgesehenen separaten Behältern aufgefangen werden können. Die beim Gleiten entlang der Rampe auftretende Haftreibung soll dazu nach Möglichkeit unterdrückt werden und deshalb ist die Vorrichtung als besondere Ausführungsform mit einem, der Rampe gegenüberliegenden, Sprühkopf ausgestattet, der ein Schmiermittel derart auf die Rampe sprüht, dass die Seite der Rampe, auf der die Datteln abgleiten, permanent mit einem, aus dem oben genannten Schmiermittel. bestehenden, Film bedeckt ist.

Aus der Druckschrift GB 22 40 731 A ist ein mehrstufiges Verfahren und eine Vorrichtung zur Fraktionierung von Plastik teilen, unter Ausnutzung der unterschiedlichen Schmelzpunkte der zu fraktionierenden Partikel, bekannt. Die Vorrichtung ist mit vorzugsweise drei, versetzt zur Vertikale, übereinander angeordneten, im Uhrzeigersinn rotierenden Trommeln, einer Zuleitung für Heißluft, separaten Abführungsschächten und jeweils zu einer Trommel gehörenden Schabvorrichtungen ausgeführt. Die Mischfraktion von oben genannten Plastikteilen wird der obersten Trommel zugeführt und fällt auf die Trommelmantelfläche. Heiße Luft, die über die Trommelmantelfläche strömt, erhitzt die Plastikteile derart, dass Plastikteile mit niedrigem Schmelzpunkt an der Trommelmantelfläche haften bleiben, während Plastikteile mit vergleichsweise hohem Schmelzpunkt, dem Drehsinn der Trommel folgend, von der Trommelmantelfläche abgleiten. Die an der Trommelmantelfläche anhaftenden Plastikteile werden, nachdem die nicht anhaftenden Plastikteile abgeglitten sind, mittels einer Schabvorrichtung von der Trommelmantelfläche geschabt und fallen in einen dafür vorgesehenen Abführungsschacht. Der Teilstrom aus nicht anhaftenden Plastikteilen wird dem Trennungsverfahren u. U. noch bis zu zweimal, entsprechend der besonderen Ausführungsform der Vorrichtung, unterzogen.

Ferner ist in der Druckschrift GB 22 40 731 A ein einstufiges Verfahren und eine Vorrichtung genannt, bei der oben genannte Partikelfraktionen, zusätzlich zur Wärmesichtung, einer Schwingsichtung unterzogen werden. Die dafür vorgesehene Vorrichtung ist mit einem metallischen Transportband, das auf Führungsrollen gelagert und von einem Motor angetrieben wird, einer Entfernungsvorrichtung, einschließlich einer Schabvorrichtung, und einer Heißluftquelle ausgeführt. Unter dem oberen Teil des Transportbandes ist eine Heißluftbox mit gleichmäßig verteilten Luftdüsen angebracht. Durch eine Heißluftleitung wird die Heißluftbox mit heißer Luft derart beaufschlagt, dass heiße Luft aus den Luftdüsen austritt und den jeweils oberen Teil des Transportbandes gleichmäßig erhitzt. Plastikteile mit einem vergleichsweise niedrigen Schmelzpunkt bleiben an der Oberfläche des Transportbandes haften und folgen der Laufrichtung des Transportbandes bis sie von oben genannter Entfernungsvorrichtung vom Transportband entfernt werden. Darüber hinaus ist das Transportband schwingungsfähig auf vorzugsweise zwei Vibratoren gelagert. Die Vibratoren regen das Transportband derart zum Schwingen an, dass sich darauf befindliche, nicht anhaftende Plastikteile entgegen der Laufrichtung des Transportbandes bewegen und somit von den anhaftenden Plastikteilen getrennt werden.

Aus der Druckschrift DE 41 30 156 A1 ist eine Etikettenausbringvorrichtung für Flaschenwaschmaschinen bekannt. Eine Transporteinrichtung transportiert ein Gemisch aus feuchten Etiketten und feuchten Glasscherben aus einem Naßbereich. Oben genanntes Gemisch fällt auf eine Schrägfläche, deren Oberflächeneigenschaften und Neigung derart eingestellt ist, dass die Etiketten auf Grund ihres geringen Gewichts und ihrer vergleichsweise großen Oberfläche anhaften, während die Glasscherben, auf Grund ihres vergleichsweise hohen Gewichts in Bezug auf ihre Oberfläche, entlang der Schrägfläche abwärts rollen/rutschen und in einem dafür vorgesehenen Scherbenauffangbehälter aufgefangen werden. Die anhaftenden Etiketten werden mittels einer Abräumvorrichtung in Richtung auf einen gesondert aufgestellten Etikettenauffangbehälter abgeräumt.

Aus der Druckschrift WO 89/04220 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Klassifizierung von Partikeln, vorzugsweise Metallstäuben, unter Ausnutzung der unterschiedlichen Massen und Größen der Partikel, bekannt. Das oben genannte Verfahren basiert dabei auf einer Windsichtung. Dazu strömt erhitztes Gaslaminar durch einen Kanal vertikal aufwärts. Die oben genannte Gasströmung wird an der oberen Wand der Vorrichtung in eine, von der Vertikalen verschiedene, aber dennoch nicht horizontale, Gasströmung umgelenkt. Ein Gemisch aus Partikeln wird durch eine Einlaßöffnung in der oberen Wand der Vorrichtung in die Gasströmung geschüttet. Die Partikel folgen entsprechend ihrer Größe/Masse vordefinierten Trajektorien in dafür vorgesehene Auffangbehälter, die längs des Weges der Gasströmung an der unteren Wand der Vorrichtung angebracht sind. Dabei haben die Trajektorien schwererer Partikel eine große vertikale und vergleichsweise geringe horizontale Komponente.

Aus der Druckschrift DD 158 747 ist ein einstufiges Verfahren und eine Vorrichtung zur Dichtesortierung von körnigem Schüttgut, insbesondere zur Trennung von Leichtzuschlagstoffgemischen, mittels Sprungtrennung bekannt. Hierzu wird das zu sortierende Mischgut von einem geschwindigkeitsgeregelten Fördermittel abgeworfen und reflektiert an einer Prallebene derart, dass abprallendes Material unterschiedlicher Kornrohdichten sich entlang unterschiedlicher Flugbahnen bewegt. Die derart getrennten Teilströme fallen auf ein variabel einstellbares Spaltenrost und werden getrennt voneinander aufgefangen. Die Prallebene ist gegen die Horizontale geneigt einstellbar und die Spaltgröße der Spalte des Spaltenrosts nimmt mit zunehmendem horizontalen Abstand von der Prallebene zu. Vorzugsweise kann die Vorrichtung mit einer der Bewegungsrichtung des zu sortierenden Materialstroms entgegen gerichteten Gasströmung derart durchsetzt werden, dass der Materialstrom zusätzlich aufgelockert wird und eine bessere Trennung der Flugbahnen der Teilströme zur Folge hat.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine entsprechende Trenneinrichtung bereitzu stellen, die ohne großen verfahrensmäßigen bzw. apparativen Aufwand eine vergleichsweise hohe Sortenreinheit für die resultierenden Partikelfraktionen ermöglichen.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Verfahrensanspruchs 1 und die Merkmale des nebengeordneten Vorrichtungsanspruchs 18 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass

a) zwischen einem resultierenden Fallstrom, in dem die hartelastischen Folienpartikel angereichert sind, und einem resultierenden Fallstrom, in dem die weichelastischen Folienpartikel angereichert sind, eine Mischfraktion aufgefangen wird und diese Mischfraktion dem infolge der Trennung zu unterziehenden, im Fallstrom auf die gegen die Vertikale geneigte stationäre Prallfläche treffenden Partikelgemisch zugeführt wird, und
b) der resultierende Fallstrom, in dem die hartelastischen Folenpartikel angereichert sind, und der resultierende Fallstrom, in dem die weichelastischen Folienpartikel angereichert sind, jeweils wenigstens ein weiteres Mal dem auf der unterschiedlichen Stoßelastizität von Partikelfraktionen beruhenden Trennverfahren unterzogen wird.

Die Kombination dieser Merkmale a) und b) in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Neigung der Prallfläche derart, dass die weichelastischen Folienpartikel ihre Haftreibung auf der Prallfläche überwinden und nach dem Herabgleiten von der Unterkante der Prallfläche einer im Wesentlichen vertikalen Fallbahn folgen, während die hartelastischen Folienpartikel nach Abprall an der Prallfläche längs der jeweiligen Flugbahn über die Unterkante der Prallfläche hinwegfliegen, führt zu einer vergleichsweise sehr hohen Sortenreinheit bei relativ geringem apparativen bzw. verfahrensmäßigen Aufwand, wobei es in der Praxis in der Regel ausreicht, für die beiden resultierenden Fallströme jeweils nur eine weitere Trennstufe vorzusehen.

Der geringe apparative Aufwand hängt insbesondere damit zusammen, daß im Gegensatz zum Windsichtungsprinzip keine wesentlichen Windgeneratoren und Windführungskanäle notwendig sind und daß im Gegensatz zur Schwingbodentrennung kein wesentlicher Antriebs- und Lagerungsaufwand für Schwingteile erforderlich ist. Die hohe Sortenreinheit beruht darauf, daß auch Partikel voneinander getrennt werden können, die in ihrem für die Windsichtung wesentlichen aerodynamischen Verhalten einander gleich oder ähnlich sind und weiterhin auch Partikel voneinander getrennt werden können, die in ihrem Wurf- bzw. Flugverhalten auf einem Schwingboden einander gleich oder ähnlich sind.

Ein Beispiel möge diesen Vorteil erläutern: Wenn Armaturentafeln oder Seitenverkleidungen von zu verschrottenden Kraftfahrzeugen oder Fabrikationsabfall aus der Neuherstellung solcher Teile aufgearbeitet werden sollen, so kann je nach Kraftfahrzeugtyp ein Material aufzuarbeiten sein, das aus einer wandstarken Trägerschicht, einer Schaumstoffschicht und einer Deckfolie besteht. Das jeweilige Kunststoffteil wird zunächst in Streifen und dann in einzelne Stücke mit üblichen Schneidmethoden zerkleinert. Die so erhaltenen Schnitzel werden sodann in einer Hammermühle behandelt, wobei die Schaumstoffschicht der einzelnen Schnitzel pulverisiert wird und abgesiebt werden kann. Dabei lösen sich die Deckfolienteile von den Trägerschichtteilen, und es besteht nun das Problem, diese voneinander zu trennen. Ist die Deckfolie dünnwandig und die Trägerschicht starkwandig, so unterscheiden sich die aus der Trägerschicht entstandenen Partikel und die aus der Deckfolie ent standenen Partikel deutlich hinsichtlich ihres aerodynamischen Verhaltens und können deshalb relativ leicht nach dem Windsichtungsprinzip voneinander getrennt werden, auch wenn sie im spezifischen Gewicht oder besser gesagt in der Raumwichte einander ähnlich oder gleich sind.

Ist andererseits die Wandstärke der Deckfolie und der Trägerschicht annähernd gleich und ist überdies die Raumwichte von Deckfolie und Trägerschicht ebenfalls gleich oder ähnlich, so führt die Windsichtung und auch das Prinzip des Rüttelbodens allenfalls noch zu einer sehr unsauberen Trennung der Partikel unterschiedlichen stofflichen Aufbaus, die es zu trennen gilt.

Bei Partikelgemischen beispielsweise aus Folienpartikeln und Trägerschichtpartikeln, bei denen eine Trennung aufgrund unterschiedlichen aerodynamischen Verhaltens und aufgrund unterschiedlichen Wurfverhaltens auf dem Schwingboden kaum noch möglich ist, bestehen häufig Unterschiede im Aufprallverhalten auf einer Prallplatte bzw. im Abprallverhalten von einer Prallplatte, die zu unterschiedlichen Flugbahnen der abgeprallten Partikel führen und aufgrund der unterschiedlichen Flugbahnen eine Trennung ermöglichen. Das Abprallverhalten der Partikel ist konsistenzbedingt. Zur Konsistenz der Partikel zählen Eigenschaften wie stoffliche Zusammensetzung, Raumwichte, Härtegrad und durchschnittliche Oberflächengestalt. Partikel, die durch gezielte Zerkleinerung einer Deckfolie oder einer Trägerschicht gewonnen worden sind, haben im Durchschnitt jeweils gleiche oder ähnliche Konsistenz und damit jeweils gleiches oder ähnliches Stoßverhalten. Ausreißer sind aber denkbar, z.B. durch Abweichungen in der Oberflächengestalt. Wenn solche Ausreißer mit einer Zone stark abweichender Oberflächengestalt auf die Prallfläche stoßen, so kann das Abprallverhalten von dem durchschnittlichen Abprallverhalten sehr verschieden sein. Insofern können auch bei Fraktionierung nach dem Fraktionierungskriterium des Stoßverhaltens noch Fraktionierungsfehler auftreten. So kann durch Makrostrukturen an der Oberfläche bei an sich gleicher Konsistenz das Stoßverhalten der Partikel unterschiedlich sein. Die Erfindung befaßt sich deshalb auch mit der Minimierung solcher Fraktionierungsfehler.

Erfindungsgemäß wird der Partikelzustrom als Fallstrom gegen die stationäre Prallfläche geführt. Man kann bei dieser Ausführung die Partikel einfach von einer Fördereinrichtung, wie beispielsweise einem Förderband oder einer Vibrorinne, auf die Prallfläche fallen lassen. Der apparative Aufwand zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist somit gering, und es lassen sich hervorragende Ergebnisse hinsichtlich der Sortenreinheit der voneinander getrennten Partikelfraktionen erzielen. Der Fallstrom kann als ein Flachfallstrom formiert sein, welcher im wesentlichen auf seiner gesamten Flachfallstrombreite auf der Prallfläche im wesentlichen konstante Aufprallverhältnisse vorfindet. Bei entsprechend großer Flachfallstrombreite läßt sich so eine große Partikelbehandlungsrate (Anzahl behandelter Partikel pro Zeiteinheit) erzielen, ohne daß die Partikel wesentlich variierende Aufprallverhältnisse auf der Prallfläche vorfinden. Erstreckt sich der Flachfallstrom in der für die Flachfallstrombreite maßgeblichen Richtung im wesentlichen quer zu wenigstens einer der Strömungsbahnen, so läßt sich bei auf die Flachfallstromdicke abgestimmter Partikelbehandlungsrate die Wahrscheinlichkeit für ein Wechselwirken zweier oder mehrerer Partikel auf bzw. über der Prallfläche stark reduzieren. Da solche Wechselwirkung von Partikeln zu Fraktionierungsfehlern führen kann, wie im folgenden noch näher ausgeführt, wird die Sortenreinheit der sich ergebenden Partikelfraktionen durch diese Maßnahme merklich verbessert.

Für einen möglichst hohen Trenngrad (Sortenreinheit) sollten die Partikel des Partikelzustroms mit angenähert einheitlicher Zustromgeschwindigkeit gegen die Prallfläche geführt werden. Durch diese Maßnahme werden gleichartige Partikel auf ähnliche Abprallbahnen gebracht. Werden die Partikel einfach von einer Fördereinrichtung auf die Prallfläche fallen gelassen, so ergibt sich bei zulässiger Vernachlässigung eines etwaigen unterschiedlichen Luftwiderstandes eine einheitliche Zustromgeschwindigkeit für alle Partikel des Partikelgemisches.

Das Abprallverhalten eines einzelnen Partikels läßt sich nicht exakt vorhersagen, sondern ist von zufälligen Faktoren abhängig. So ist beispielsweise bei flächigen Partikeln das Abprallverhalten des einzelnen Partikels davon abhängig, ob das Teilchen mit einer Flachseite oder mit einer Kante auf die Prallfläche auftrifft. Auch können zwei oder mehrere Partikel auf bzw. über der Prallfläche miteinander Wechselwirken, insbesondere miteinander stoßen, so daß das Abprallverhalten des einzelnen Partikels modifiziert sein kann. So mag es denn vorkommen, daß einzelne Partikel in einem "falschen" Teilstrom weitergeführt werden, also beispielsweise ein Folienpartikel in dem Trägerschichtpartikelteilstrom. Um den Trenngrad bzw. die Sortenreinheit zu erhöhen, ist das Verfahren erfindungsgemäß zwei oder mehrstufig. Hierzu wird mindestens ein Teilstrom ein weiteres Mal dem auf unterschiedlicher Stoßelastizität von Partikelfraktionen bestehenden Trennverfahren unterworfen, ggf. in mehrfacher Wiederholung. Nach jeder Trennstufe nimmt die Sortenreinheit der sich jeweils ergebenden Teilströme zu.

In diesem Zusammenhang wird vorgeschlagen, die Partikelgeschwindigkeit eines Fallstroms (im Folgenden auch als „Teilstrom" bezeichnet) vor erneuter Zuführung zu einer Prallfläche zu vergleichmäßigen oder/und den Fallstrom vor der erneuten Zuführung einzuengen, vorzugsweise zur Formierung eines Flachteilstroms. Beide Maßnahmen erhöhen den Trenngrad und damit die Sortenreinheit. Durch Vergleichmäßigung der Partikelgeschwindigkeit ergibt sich auch für die zweite oder folgende Trennstufe eine angenähert einheitliche Zustromgeschwindigkeit der Partikel gegen die Prallfläche. Gleiche Partikel werden dann, wie ausgeführt, auf ähnliche Abprallbahnen gebracht. Durch die Einengung wird erreicht, daß die Partikel in einem eng begrenzten Bereich der Prallfläche auf diese aufprallen.

Erfindungsgemäß wird zwischen zwei Teilströmen ein weiterer Teilstrom aufgefangen und getrennt weitergeführt. Durch diese Maßnahme werden die sich in einem Zwischenbereich zwischen den beiden Teilströmen bewegenden, noch relativ unsortierten Teilchen gewissermaßen herausgefiltert. Die oben geschilderten, das Abprallverhalten des einzelnen Teilchens modifizierenden Einflüsse, die insbesondere eine räumliche Aufweitung der Strömungsbahnen ggf. mit Überlappung der Strömungsbahnen in dem Zwischenbereich hervorrufen, verlieren somit an Bedeutung. Der aufgefangene Teilstrom, der einer Mischfraktion entspricht, wird in den Partikelzustrom zurückgeführt, um die betreffenden Teilchen erneut dem erfindungsgemäßen Verfahren zu unterwerfen.

Man kann die Fallströme auch einer zusätzlichen Isolierungsbehandlung unterwerfen. Hierdurch lassen sich neben dem Abprallverhalten andere Partikeleigenschaften ausnutzen, um die Sortenreinheit der Trennung zu unterstützen. Als andere Partikeleigenschaft kommt beispielsweise das aerodynamische Verhalten der Partikel in Frage. Um das unterschiedliche aerodynamische Verhalten der zu trennenden Partikel zur Förderung der Trennung auszunutzen, kann man die Fallströme einer zu den Teilströmrichtungen im wesentlichen orthogonal verlaufenden Gasströmung aussetzen. Durch diese Maßnahme lassen sich beispielsweise Partikel einer Sorte, die sich in einem Übergangs- bzw. Überlappungsbereich zwischen den Fallströmen bewegen, in Richtung zu ihrer zugeordneten Hauptströmungsbahn beschleunigen.

Auch zur Herbeiführung oder Verstärkung eines unterschiedlichen durchschnittlichen Abprallverhaltens der hartelastischen und weichelastischen Folienpartikel kann man diese einer Vorbehandlung unterwerfen. Durch diese Maßnahme wird in vielen Fällen, bei denen sich das durchschnittliche Abprallverhalten der zu trennenden Partikel unterschiedlicher Konsistenz im Ursprungszustand nicht oder nur geringfügig unterscheidet, eine Fraktionierung mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglicht. Häufig führt eine Erwärmung der Partikel zu einem sich merklich unterscheidenden durchschnittlichen Abprallverhalten, es kann dann als Vorbehandlung eine Erwärmungsbehandlung angewendet werden.

Es wird vorgeschlagen, daß man die Fallströme durch mindestens eine Schälwand (Trennwand) voneinander trennt. Der apparative Aufwand zur Durchführung des Trennverfahrens ist somit gering.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere zur Trennung eines Partikelgemisches geeignet, welches durch Zerkleinerung von Verbundwandteilen mit mindestens einer hartelastischen Trägerschicht und mindestens einer weichelastischen Folienschicht und Ablösung der Folienschicht von der Trägerschicht gewonnen wurde. Entsprechende Verbundwandteile fallen insbesondere, wie oben ausgeführt, als Produktionsabfälle in der Automobilindustrie und bei der Autoverschrottung in großer Menge an. Eine sortenreine Trennung mit relativ geringem apparativem Aufwand, wie durch das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht, ist somit aus wirtschaftlichen und aus Umweltgesichtspunkten von besonderer Bedeutung.

Es kann insbesondere ein Partikelgemisch behandelt werden, welches durch Zerkleinerung von Verbundwandteilen mit einer hartelastischen Trägerschicht, einer weichelastischen Folienschicht und einer dazwischenliegenden Schaumstoffschicht und Ablösen der Folienschicht von der Trägerschicht und mindestens teilweises Absondern des Schaumstoffs gewonnen wurde. Derartige Drei-Stoff-Verbundwandteile werden in besonders großem Umfang im Innenausbau von Kraftfahrzeugen verwendet.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich insbesondere bei einem Partikelgemisch vorteilhaft anwenden, welches durch Zerkleinerung von Verbundwandteilen mit einer hartelastischen Trägerschicht, einer weichelastischen Folienschicht und einer dazwischenliegenden Schaumstoffschicht und anschließende Prall- oder Hämmerungsbehandlung zum Zerstoßen des Schaumstoffs und Ablösen der Folienschicht von der Trägerschicht sowie mindestens teilweises Absondern des zerstoßenen Schaumstoffs gewonnen wurde.

Es kann zweckmäßig sein, die Partikel des zu fraktionierenden Partikelgemisches oder/und die Partikel mindestens eines Fallstroms einer zusätzlichen Trennbehandlung zu unterwerfen, welches von anderen Fraktionierungskriterien der Partikel unterschiedlicher Konsistenz Gebrauch macht. Beispielsweise kann die Partikeleigenschaft die Größe der Partikel sein. In diesem Fall kann man das Partikelgemisch vor der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens einer Aussiebbehandlung unterwerfen. Als Beispiel sei auf das vorgenannte Partikelgemisch Bezug genommen, welches durch Zerkleinerung von Verbundwandteilen mit einer hartelastischen Trennschicht, einer weichelastischen Folienschicht und einer dazwischenliegenden Schaumstoffschicht gewonnen wurde. Die Absonderung des Schaumstoffs kann beispielsweise nach einer Pulverisierung durch Absieben erfolgen.

Man kann die Partikel vor der Durchführung des Verfahrens auch einer Windsichtbehandlung unterwerfen. Gemäß dem eben genannten Beispiel lassen sich so beispielsweise nach dem Absieben in der Mischfraktion aus Trennschichtpartikeln und Folienpartikeln verbliebene pulverisierte Restbestandteile des Schaumstoffes zuverlässig entfernen.

Man kann die Partikel vor der Durchführung des Verfahrens auch einer Schwingbodentrennung unterwerfen, gewünschtenfalls – bei Ausführung des Schwingbodens als Schwingsieb – mit Unterstützung durch eine das Schwingsieb durchsetzenden Gasströmung. Es wird hier auf das vorgenannte Beispiel, also Aussonderung von Schaumstoffrestbestandteilen, verwiesen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht in vielen Fällen die Behandlung und sortenreine Fraktionierung derartiger Partikelgemische, welche durch Trennmethoden beruhend auf dem Prinzip der Windsichtung und/oder dem Prinzip der Schwingbodentrennung nicht oder schwer trennbar sind.

Man kann die Zuflußrate des Partikelzustroms oder/und die in einem orthogonal zur Zustromrichtung liegenden Querschnitt betrachtete Partikelzustromdichte oder/und die Partikelzustromgeschwindigkeit oder/und den Auftreffwinkel oder/und die Vorbehandlungsbedingungen des Partikelgemisches nach Maßgabe des Fraktionierungsergebnisses einstellen. In Abhängigkeit von der Art des Partikelgemisches können u. U. jeweils andere das Fraktionierungsergebnis beeinflussende Parameter bzw. Parameterkombinationen den Trenngrad und damit die Sortenreinheit der sich ergebenden Partikelfraktionen maximieren. Für einen hohen Trenngrad und auch für eine hohe Ausbeute sind die Parameter insbesondere so einzustellen, daß eine hohe Wahrscheinlichkeit für ein ungehindertes Auftreffen der Partikel auf der Prallfläche und anschließendem Abprallen bzw. Abgleiten von der Prallfläche besteht. Die Wahrscheinlichkeit, daß die Partikel über bzw. auf der Prallfläche miteinander Wechselwirken, sollte also so klein wie möglich sein.

Wie schon angesprochen, stellt die Erfindung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 18 ferner eine Einrichtung zum Trennen eines bei der Aufarbeitung von Verbundwerkstoffteilen anfallenden Partikelgemisches von Partikeln unterschiedlicher Konsistenz in mindestens zwei mit Partikeln jeweils einer bestimmten Konsistenz angereicherte Partikelfraktionen bereit.

Zur Durchführung des vorgenannten erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorgeschlagen, daß die Einrichtung mindestens eine Prallfläche, einen dieser Prallfläche vorgeschalteten Partikelzuführungsweg mit gegen die Prallfläche unter einem von 90° verschiedenen Winkel verlaufender Zulaufrichtung zu der Prallfläche, mindestens eine der Prallfläche in Partikelbewegungsrichtung nachgeschaltete Schälvorrichtung (Trennvorrichtung) und mindestens zwei dieser Schälvorrichtung in Partikelbewegungsrichtung nachgeschaltete Fraktionsabführungskanäle umfaßt.

Die Schälvorrichtung ist erfindungsgemäß ferner mit einem Mischfraktionsabführungskanal ausgeführt: Wie oben im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erläutert, wird hierdurch die Sortenreinheit der Partikelfraktionen nach der Trennung erhöht.

Für eine zwei- oder mehrstufige Trennung ist erfindungsgemäß den Fraktionsabführungskanälen mindestens jeweils eine weitere Prallfläche nachgeschaltet, der wiederum eine sekundäre Schälvorrichtung nachgeschaltet ist. Der Trenngrad bzw. die Sortenreinheit der jeweiligen Fraktion wird hierdurch wesentlich erhöht.

In dem Fraktionsabführungskanal vor der weiteren Prallfläche kann eine Vorrichtung zur Einengung des jeweiligen Partikelteilstroms oder/und zur Vereinheitlichung der Geschwindigkeit der der weiteren Prallfläche zuströmenden Partikel eingebaut sein. Durch die Vergleichmäßigung der Partikelgeschwindigkeit des jeweiligen Teilstroms bzw. durch die Einengung des Teilstroms ergeben sich die oben im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren aufgeführten Vorteile.

Der Neigungswinkel der wenigstens einen Prallfläche kann einstellbar sein. Hierdurch läßt sich die Einrichtung zum Trennen auf unterschiedliche Partikelgemische mit jeweils anderen durchschnittlichen Abprallverhalten der Gemischbestandteile anpassen. Insbesondere kann erreicht werden, daß Partikel mit geringer oder fehlender Abprallfähigkeit mit geringer Geschwindigkeitsaufnahme von der Prallfläche gleiten, so daß die Partikel dieser Fraktion einer wesentlich anderen Strömungsbahn folgen als die übrigen Partikel. Hierdurch wird die Sortenreinheit der Trennung wesentlich gefördert.

Die mindestens eine Prallfläche kann eine Ablaufkante aufweisen. Ein über die Ablaufkante strömender Gleitteilstrom aus von der Prallfläche gleitenden Partikeln kann dann bei entsprechender Wahl der Gleit- und Gefälleverhältnisse auf der Prallfläche in mit Partikeln jeweils einer bestimmten Konsistenz angereicherte Partialströme aufspalten.

Die mindestens eine Prallfläche kann im wesentlichen plan, konvex oder konkav sein. Für den Fall, daß ein Gleitteilstrom über die Ablaufkante strömen soll, ist es vorteilhaft, wenn die Prallfläche im wesentlichen plan oder konkav ist, da hierdurch ein Ablösen wenigstens eines Partialstroms von der Prallfläche an der Ablaufkante als Freiflugpartialstrom gefördert wird. Eine konkave Prallfläche ist besonders vorteilhaft, da der Freiflugpartikelstrom durch diese Maßnahme aufgrund einer Art "Sprungschanzeneffekts" eine besonders große Geschwindigkeitskomponente in Querrichtung (bezüglich der Auftreffrichtung auf die Prallfläche) erlangt.

Im Partikelweg bis zur jeweiligen Prallfläche einschließlich dieser Prallfläche kann eine Partikelerwärmungsvorrichtung vorgesehen sein. Hierdurch lassen sich auch Partikelgemische durch die erfindungsgemäße Einrichtung trennen, deren Bestandteile unterschiedlicher Konsistenz erst durch eine Erwärmung ein merklich unterschiedliches Abprallverhalten erhalten. Auch das Gleitverhalten der Partikel läßt sich durch eine Erwärmung zur Förderung der Trennung beeinflussen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels (mit einer Ausführungsvariante) unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung weiter erläutert, dabei zeigen
1 ein Fließschema, das die Einbindung des erfindungsgemäßen Verfahrens in eine Verfahrenskette zur Aufarbeitung von Drei-Stoff-Verbundwandteilen erläutert; die Verfahrenskette gemäß dem Stand der Technik ist zum Vergleich gestrichelt eingezeichnet;
2 einen ausschnittsweisen Querschnitt durch ein aus drei unterschiedlichen Kunststoffen bestehendes Ver bundbauteil, dessen Werkstoffe mittels der in 1 gezeigten Verfahrenskette getrennt werden können;
3 eine auch als "Abprallsichter" bezeichnete erfindungsgemäße Einrichtung zum Trennen;
3a eine Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen "Abprallsichters" gemäß 3 in einer Detailvergrößerung und
4 einen Schnitt durch den Abprallsichter der 3 nach Linie IV-IV in 3.
Das in 2 ausschnittsweise im Querschnitt dargestellte Verbundwandteil 2 besteht aus drei verschiedenen Kunststoffen, nämlich aus einem tragendem, harten Träger 4, einer festhaftend auf dem Träger 4 angebrachten Schaumstoff-Zwischenlage 6 und einer hierauf festhaftend angebrachten flexiblen Deckfolie 8. Bei dem Träger 4 handelt es sich insbesondere um glasfaserverstärkten Hartkunststoff, beispielsweise glasfasermattenverstärktes Polypropylen (GMT-PP). Der Schaumstoff der Zwischenlage 6 kann beispielsweise ein Polyurethanschaum (PUR) sein. Die flexible Deckfolie 8 besteht beispielsweise aus einem Gemisch aus Acryl-Butadien-Styrol und Polyvinylchlorid (ABS/-PVC). Das Trägermaterial, also insbesondere der Hartkunststoff, und das Deckfolienmaterial können im wesentlichen das gleiche spezifische Gewicht aufweisen. Die Dicke der Trägerschicht 4 und der Deckfolienschicht 8 kann im wesentlichen gleich sein.
Zum sortenreinen Wiedergewinnen der Kunststoffe werden (vgl. 1) die Verbundwandteile 2 mittels einer Schneidvorrichtung 10 in annähernd würfelförmige bis streifenförmige Partikel, die auch als Verbundwandschnitzel bezeichnet werden, zerkleinert. Als Schneidvorrichtung 10 können beispielsweise ein Doppelwellenschneider oder/und eine Schneidmühle verwendet werden, wie sie aus der DE 42 16 638 C1 bekannt sind.
In der nächsten Stufe der Verfahrenskette werden die Verbundwandschnitzel einer Hammermühle 12 zugeführt, wie sie beispielsweise ebenfalls aus der DE 42 16 638 C1 bekannt ist. In dieser Hammermühle wird der relativ gering bruchbeständige Schaumstoff der Verbundwandschnitzel pulverisiert, wobei sich die Folienteile und die Trägerteile von dem Schaumstoff und damit voneinander lösen. Der pulverisierte Schaumstoff wird abgesiebt, so daß nun eine Schaumstoffpulverfraktion 14 abgetrennt ist.
Es verbleibt nun ein Partikelgemisch 16 aus voneinander zu trennenden Trägerschicht- und Deckfolienpartikeln, welches Partikelgemisch in der Verfahrenskette der 1 eine Mischfraktion darstellt. Nach dem aus der DE 42 16 638 C1 bekannten Verfahren erfolgt diese Trennung mittels eines Windsichters 18 bzw. mittels eines Schwingbodens 19, was bei im wesentlichen gleichem spezifischen Gewicht des Trägermaterials und des Deckfolienmaterials allerdings unterschichtliche Schichtdicken der Trägerschicht 4 und der Deckfolienschicht 8 des Verbundwandteils 2 voraussetzt. Es ergeben sich dann eine Deckfolienpartikelfraktion 20 und eine Trägerschichtpartikelfraktion 22.
Im Gegensatz hierzu wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren das Partikelgemisch 16 in der nächsten Stufe der Verfahrenskette mittels eines "Abprallsichters" 24 in eine sortenreine Deckfolienpartikelfraktion 26 und eine sortenreine Trägerschichtpartikelfraktion 28 getrennt, wobei auch bei im wesentlichen gleichem spezifischen Gewicht des Trägermaterials und des Deckfolienmaterials die Trägerschicht 4 und die Deckfolienschicht 8 des Verbundwandteils 2 gleich dick sein können; die Trägerschichtpartikel 48 und die Deckfolienpartikel 46 können also gleich schwer sein. Die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Abprallsichters wird nachfolgend im Detail erläutert.
Gewünschtenfalls kann der erfindungsgemäße Abprallsichter 24 auch dem Windsichter 18 bzw. dem bekannten Schwingboden 19 nachgeschaltet sein. Insbesondere bei Ausführung eines als Schwingsieb ausgeführten Schwingbodens mit das Schwingsieb durchsetzender Gasströmung lassen sich durch den Schwingboden Schaumstoffpulver-Restbestandteile in dem Gemisch 16 zuverlässig abtrennen. Die Nachschaltung eines Abprallsichters 24 nach einem Windsichter 18 bzw. einem Schwingboden 19 ist auch dann denkbar, wenn der Windsichter 18 bzw. der Schwingboden 19 zwar eine sortenreine Trägerschichtfraktion 22 liefert, daneben aber eine sogenannte Leichtfraktion abgetrennt wird, die noch keine sortenreine Deckfolienpartikelfraktion 20 ist, sondern noch einen hohen Anteil an Trägerschichtpartikeln enthält (beispielsweise 60 % Folienpartikel und 40% Trägerpartikel). Diese Leichtfraktion läßt sich dann, mittels des Abprallsichters 24 in eine sortenreine Deckfolienpartikelfraktion 26 und eine sortenreine Trägerschichtpartikelfraktion 28 trennen.
Im folgenden wird nun das erfindungsgemäße Verfahren und der erfindungsgemäße Abprallsichter anhand einer schematisierten. Darstellung des Abprallsichters 24 in den 3 und 4 beschrieben. Der Abprallsichter 24 weist einen sich in vertikaler Richtung erstreckenden Partikelzuführungskanal 40 an der Oberseite des Abprallsichters 24 auf. Oberhalb einer Einlaßöffnung 42 des Partikelzuführungskanals 40 endet ein Förderband 44, das zur Zufuhr der Partikel des Partikelgemischs 16 dient. In der Darstellung der 3 und 4 sind die einzelnen Deckfolienpartikel 46 als einfache kurze Linie gezeichnet, während die Trägerschichtpartikel 48 als kurze Linien mit Querstrichen gezeichnet sind. Die Deckfolienpartikel 46 und die Trägerschichtpartikel 48 fallen, bevor sie in den Partikelzuführungskanal 40 eintreten, durch einen Bereich, in dem sie durch einen Strahler 50 als Partikelerwärmungsvorrichtung durch Strahlungswärme erwärmt werden können. Die Erwärmung der Partikel kann alternativ oder zusätzlich auch mittels eines auf das Förderband 44 gerichteten Strahlers 50a erfolgen.
Unterhalb des Partikelzuführungskanals 40 ist eine schwenkbare ebene Platte 52 angeordnet, deren Oberseite eine erste ebene Prallfläche 54 bildet. Die Prallfläche 54 ist gegenüber der Fallrichtung der im Partikelzuführungskanal 40 zuströmenden Partikel unter einem von 90° verschiedenen Winkel geneigt, wobei der Winkel durch Verschwenken der Platte 52 einstellbar ist. Nach Einstellung des Neigungswinkels steht die Platte während der Behandlung der Mischfraktion 16 still. Die schwenkbare Platte 52 ist mittels eines Schwenkgelenks 53 an der Oberkante einer Begrenzungswand 58 schwenkbar angebracht. Zum Erwärmen der Partikel kann die Platte 52 auf heizbar sein, alternativ oder zusätzlich zum Strahler 50 bzw. 50b, wie in 3 durch einen Strahler 50b angedeutet.
Die Platte 52 ist derart angeordnet, daß alle durch den Partikelzuführungskanal 40 fallenden Partikel auf die Platte 52 und damit auf die erste Prallfläche 54 stoßen. Das Verhalten der Partikel nach dem Auftreffen auf die erste Prallfläche 54 hängt nun von ihrem Abprallverhalten ab. Das Abprallverhalten ist durch die Materialeigenschaften des jeweiligen Partikels (bei der jeweiligen Partikeltemperatur) und auch ggf. von der Formgebung der Partikel abhängig. Für die Funktion des Abprallsichters 24 ist es wesentlich, daß sich die Partikel in ihrem Abprallverhalten unterscheiden. Die Trägerschichtpartikel 48 zeigen ein stark elastisches Verhalten und prallen so mehrheitlich im wesentlichen quer zur ursprünglichen Fallrichtung von der Abprallfläche 54 ab, wobei ihre Geschwindigkeit sich gegenüber der Aufprallgeschwindigkeit auf die erste Prallfläche 54 näherungsweise nicht oder nur gering ändert, sofern von Fällen abgesehen wird, bei denen mehrere Partikel auf oder über der ersten Prallfläche 54 miteinander wechselwirken, so daß die Partikel nicht ungehindert von der Abprallfläche 54 abprallen.
Die Trägerschichtpartikel 48 prallen also mehrheitlich von der ersten Prallfläche 54 im wesentlichen in Querrichtung ab und fliegen in Richtung zu einer Begrenzungswand 56. Die Flugbahn der Trägerschichtpartikel 48 folgt dabei im wesentlichen einer Parabel.
Die Deckfolienpartikel 46 zeigen auf der ersten Prallfläche 54 ein im wesentliches unelastisches Verhalten. Sie prallen praktisch nicht von der Abprallfläche 54 ab, sondern bleiben auf dieser liegen und rutschen bei entsprechend vorgewählter Neigung der Platte 52 von der Prallfläche 54 ab. Die Neigung der Platte 52 wird derart gewählt, daß die Deckfolienpartikel 46 ihre Haftreibung auf der Prallfläche 54 überwinden und möglichst langsam von der Prallfläche herabgleiten.
Nachdem die Deckfolienpartikel 46 von der ersten Abprallfläche 54 herabgeglitten sind, fallen sie entlang der Begrenzungswand 58, deren den Partikeln zugewandte Seite eine Führungsfläche für die Partikel darstellt.
Aufgrund des erläuterten unterschiedlichen Abprallverhaltens der Deckfolienpartikel 46 und der Trägerschichtpartikel 48 ergibt sich also eine räumliche Trennung der Deckfolienpartikel 46 von den Trägerschichtpartikeln 48. Die Trägerschichtpartikel 48 erfahren durch einen elastischen Stoß eine Querbeschleunigung, so daß sie sich von den Deckfolienpartikeln 46 weg bewegen; sie folgen damit im wesentlichen einer parabelförmigen Strömungs- oder Flugbahn-Fallstrom 106, zumindest bis sie an die Begrenzungswand 56 stoßen. Die Deckfolienpartikel 46 erfahren bei entsprechender Neigung der Platte 52 so gut wie keine Beschleunigung in Querrichtung und folgen nach dem Herabgleiten von der Prallfläche 54 einer im wesentlichen vertikalen Strömungs- oder Fallbahn-Fallstrom 108. Im Prinzip könnten jetzt die Deckfolienpartikel 46 unterhalb der ersten Prallfläche 54 und die Trägerschichtpartikel 48 unterhalb der Begrenzungswand 56 aufgefangen werden, und man erhielte eine Deckfolienpartikelfraktion 26 und eine Trägerschichtpartikelfraktion 28, beide schon mit hoher Sortenreinheit.
Allerdings ist das Abprallverhalten der Teilchen auf der ersten Abprallfläche im Einzelfall nicht immer so, wie vorstehend geschildert. Beispielsweise können mehrere Partikel auf oder überhalb der schwenkbaren Platte 52 miteinander stoßen, wodurch ihre weitere Bewegungsbahn nicht vorhersagbar ist. Auch kann das Abprallverhalten insbesondere bei flächigen Partikeln dadurch variieren, daß die Partikel mal mit einer Seitenkante und mal mit einer Seitenfläche auf die erste Abprallfläche 54 stoßen. Diese Einflüsse können dazu führen, daß einzelne Partikel sich in einem Zwischenbereich zwischen den Hauptflug- bzw. Fallbahnen-Fallströmen 106, 108 der Deckfolienpartikel 46 und der Trägerschichtpartikel 48 bewegen. Bei den sich in diesem Zwischenbereich bewegenden Partikeln kann es sich sowohl um Deckfolienpartikel 46 als auch um Trägerschichtpartikel 48 handeln; die Partikel lassen sich also nicht einer Deckfolienpartikelfraktion 26 oder einer Trägerschichtpartikelfraktion 28 zuordnen. Darüber hinaus kann es vereinzelt auch vorkommen, daß ein Deckfolienpartikel 46 in den Flug- bzw. Fallbereich der Trägerschichtpartikel 48 unterhalb der Begrenzungswand 56 gerät und daß umgekehrt ein Trägerschichtpartikel 48 in den Fallbereich der Deckfolienpartikel 46 unterhalb der ersten Prallfläche 54 gerät.
Um diesen Problemen zu begegnen, weist der Abprallsichter 24 zum einen eine auch als Trennvorrichtung bezeichnete Schälvorrichtung 60 mit Schäl- bzw. Trennwänden 61 und 62 auf, mit einem zwischen der Trennwand 61 und einem die Begrenzungswand 56 in vertikaler Richtung verlängerndem Wandabschnitt 57 ausgebildeten ersten Abführungskanal 64 für die Trägerschichtpartikel 48 sowie einem zwischen der Trennwand 62 und einem unteren Abschnitt der Begrenzungswand 58 ausgebildeten zweiten Abführungskanal 66 für die Deckfolienpartikel 46. Zwischen den Trennwänden 61 und 62 ist eine im Querschnitt nach unten keilig zulaufende Fangvorrichtung 68 angeordnet, die in einen Mischfraktionsabführungskanal 69 (vgl. 4) übergeht. Durch die Fangvorrichtung 68 werden sich im Zwischenbereich zwischen der Hauptfallbahn-Fallstrom 108 der Deckfolienpartikel 46 und der Hauptflug- bzw. Fallbahn-Fallstrom 106 der Trägerschichtpartikel 48 bewegende Partikel, also wie ausgeführt sowohl Deckfolienpartikel 46 als auch Trägerschichtpartikel 48, aufgefangen und über den Mischfraktionsabführungskanal 69 abgeleitet. Unterhalb des Mischfrak tionsabführungskanals 69 wird dann eine Mischfraktion aus Trägerschichtpartikeln 48 und aus Deckfolienpartikeln 46 aufgefangen, die erneut über das Förderband 44 durch den Partikelzuführungskanal 40 in den Abprallsichter 24 eingegeben wird für einen erneuten Trennversuch.
Zum anderen ist unter dem ersten Abführungskanal 64 eine weitere schwenkbare ebene Platte 72 angeordnet, deren den aus dem ersten Abführungskanal 64 austretenden Partikeln entgegengerichtete Seite eine zweite ebene Prallfläche 74 bildet. Auch unterhalb dem zweiten Abführungskanal 66 ist eine schwenkbare ebene Platte 76 angeordnet, deren den aus dem zweiten Abführungskanal 66 austretenden Partikeln entgegengerichtete Seite eine dritte ebene Prallfläche 78 bildet. Die schwenkbaren Platten 72 und 76 werden genau wie die schwenkbare Platte 52 auf einen derartigen Neigungswinkel bezüglich der Fallrichtung der sich jeweils auf die Platte zu bewegenden Teilchen geschwenkt, daß die Haftreibung für die Deckfolienpartikel 46 gerade überwunden ist, so daß diese mit möglichst geringer Geschwindigkeit von der jeweiligen Prallfläche gleiten. Nach Einstellung des jeweiligen Neigungswinkels steht die Platte 72 bzw. 76 während der Behandlung der Partikel still.
Auf der zweiten Prallfläche 74 bzw. auf der dritten Prallfläche 78 erfolgt eine erneute Trennung der durch den ersten Abführungskanal 64 bzw. durch den zweiten Abführungskanal 66 der jeweiligen Prallfläche zugeführten Partikel nach dem Abprallverhalten.
Zur Vergleichmäßigung der Partikelgeschwindigkeit und zur Einengung der Partikel auf einen Mittelbereich der zweiten Prallfläche 74 ist im ersten Abführungskanal 64 eine Abbrems- und Einengeinrichtung 80 in der Art einer Labyrinthbremse mit einem auf einen Bereich begrenzten Auslaß (Trichtereffekt) vorgesehen. Die Trägerschichtpartikel 48 treffen somit trotz möglicherweise stärker variierender Anfangsgeschwindigkeit innerhalb des ersten Abführungskanals 64 (beispielsweise auf grund unterschiedlichen Abprallverhaltens an der ersten Prallfläche 54 und auch ggf. an der Begrenzungswand 56) mit im wesentlichen gleicher Geschwindigkeit in einem begrenzten Bereich der zweiten Prallfläche 74 auf dieser auf.
Da die Deckfolienpartikel 46 im wesentlichen nur von der ersten Prallfläche 54 abrutschen, bewegen sie sich im allgemeinen in einem enger begrenzten Bereich als die Trägerschichtpartikel 48 und haben auch im wesentlichen die gleiche Geschwindigkeit innerhalb des zweiten Abführungskanals 66. Auf eine Abbrems- und Einengeinrichtung in diesem Kanal kann deshalb bei dem besprochenen Ausführungsbeispiel verzichtet werden, ist aber gleichwohl möglich.
Der Abprallvorgang der jeweiligen, auf die zweite Prallfläche 74 bzw. auf die dritte Prallfläche 78 auftreffenden Partikel ist im wesentlichen dasselbe, wie vorstehend im Zusammenhang mit der ersten Prallfläche 74 beschrieben. Die Trägerschichtpartikel 48 erfahren wiederum eine vergleichsweise große Querbeschleunigung zu ihrer Bewegungsrichtung vor dem Auftreffen auf die jeweilige Prallfläche, während die Deckfolienpartikel 46 so gut wie keine Querbeschleunigung erfahren, da sie mit geringer Geschwindigkeit von der jeweiligen Prallfläche abgleiten.
Die wenigen Deckschichtpartikel 46, die "fälschlich" in den ersten Abführungskanal 64 geraten sind, werden also räumlich von den "zu Recht" in den ersten Abführungskanal 64 gelangten Trägerschichtpartikeln 48 getrennt. Genauso werden die wenigen Trägerschichtpartikel 48, die "fälschlich" in den zweiten Abführungskanal 66 gelangt sind, räumlich von den "zu Recht" in den zweiten Abführungskanal 66 gelangten Deckfolienpartikeln 46 getrennt.
Unterhalb der schwenkbaren Platte 72 und unterhalb der schwenkbaren Platte 76 ist dementsprechend jeweils eine Schälvorrichtung bzw. Trennvorrichtung 82 bzw. 84, umfassend jeweils eine Schälwand bzw. Trennwand 83 bzw. 85, angeordnet. Zwischen der Trennwand 83 und einer Zwischenwand 88, an der die schwenkbare Platte 76 mittels eines Schwenkgelenks 77 schwenkbar angebracht ist, ist ein erster Trägerschichtpartikelabführungskanal 90 ausgebildet. Auf der anderen Seite der Zwischenwand 88 ist zwischen dieser Zwischenwand und der Trennwand 85 ein erster Deckfolienpartikelabführungskanal 94 ausgebildet. Auf der anderen Seite der Trennwand 85 ist zwischen der Trennwand 85 und einem sich an einen Begrenzungswandabschnitt 96 in vertikaler Richtung nach unten anschließenden Wandabschnitt 97 ein zweiter Trägerschichtpartikelabführungskanal 100 ausgebildet. Auf der von dem ersten Trägerschichtpartikelabführungskanal 90 abgewandten Seite der Trennwand 83 ist zwischen dieser Trennwand 83 und einer Begrenzungswand 92, an der die schwenkbare Platte 72 mittels eines Schwenkgelenks 73 schwenkbar angebracht ist, ein zweiter Deckfolienpartikelabführungskanal 102 ausgebildet.
Unterhalb dem ersten und dem zweiten Trägerschichtpartikelabführungskanal 90 bzw. 100 sowie unter dem ersten und zweiten Deckfolienpartikelabführungskanal 94 bzw. 102 lassen sich nun die jeweils zugeführten Partikel auffangen. Unterhalb dem ersten und dem zweiten Trägerschichtpartikelabführungskanal 90 bzw. 100 wird eine Trägerschichtpartikelfraktion 28 aufgefangen, die typischerweise eine extrem hohe Sortenreinheit von über 99,5% aufweist. Unterhalb dem ersten und dem zweiten Deckfolienabführungskanal 94 bzw. 102 wird eine Deckfolienpartikelfraktion 26 aufgefangen, deren Sortenreinheit ebenfalls 99% übersteigt (würde man die Fraktionen unterhalb dem ersten Abführungskanal 64 bzw. unter dem zweiten Abführungskanal 66. auffangen, so ergäbe sich eine Sortenreinheit von ca. 97% für die Trägerschichtpartikelfraktion und von ungefähr 93 % für die Deckfolienpartikelfraktion).
Für den Fall, daß ein Gemisch aus Partikeln mit unterschiedlichem aerodynamischen Verhalten zu trennen ist, haben also beispielsweise die Partikel 46 einen größeren aerodynamischen (Luft- bzw. Strömungs-) Widerstand als die Partikel 48, läßt sich die Trennung der Partikel durch eine zu den Strömungsbahnen-Fallströmen 106, 108 im wesentlichen quer verlaufende Gasströmung, hier Luftströmung 120, verbessern. Hierzu weisen die Begrenzungswände 56 und 58 jeweils einen Siebabschnitt 56a bzw. 58a auf, durch den die durch ein Gebläse oder dgl. erzeugte Luftströmung 120 in den Abprallsichter 24 ein- bzw. austreten kann. Die Strömungsrichtung verläuft beim gezeigten Ausführungsbeispiel (vgl. 3) vom Siebabschnitt 56a in Richtung zum Siebabschnitt 58a.
Ist die genannte Voraussetzung erfüllt, daß die Partikel 46 einen größeren Luftwiderstand aufweisen, so werden die Partikel 46 stärker als die Partikel 48 durch die Luftströmung 120 in Richtung zur Begrenzungswand 120 beschleunigt.
Hierdurch gelangt zumindest ein Teil der Partikel 46, die ohne Luftströmung 120 von der Fangvorrichtung 68 eingefangen werden würden, in den zweiten Abführungskanal 66, während – aufgrund des geringeren Luftwiderstands der Partikel 48 – im Vergleich nur wenige Partikel 48 aus dem Bereich der Strömungsbahn 106 in den Einfangbereich der Fangvorrichtung 68 gelangen.
"Fälschlich" im Bereich der Strömungsbahn-Fallstrom 106 fliegende Partikel 46 gelangen zumindest zum Teil in den Einfangbereich der Fangvorrichtung 68.
Weicht der Luftwiderstand der Partikel 46 und 48 besonders stark voneinander ab, so lassen sich bei entsprechend starker Luftströmung 120 unter Umständen die "fälschlich" im Bereich der Strömungsbahn-Fallstrom 106 fliegenden Partikel 46 so weit durch die Luftströmung 120 in Querrichtung bewegen, daß sie in den zweiten Abführungskanal 66 gelangen.
Sollten umgekehrt die Partikel 48 einen größeren Luftwiderstand als die Partikel 46 aufweisen, so wäre die Strömungsrichtung der Luftströmung 120 umzudrehen. Die durch die Luftströmung 120 bewirkte zusätzliche Trennung der Partikel 46 und 48 würde dann ganz analog vor sich gehen.
Die vorstehenden Ausführungen machen deutlich, daß sich die Partikeltrennung mittels des Abprallsichters 24 unter Umständen wesentlich durch die quergerichtete Luftströmung 120 verbessern läßt. Diese Verbesserung kommt sowohl der Sortenreinheit als auch der Ausbeute (es werden weniger Partikel als Mischfraktion durch die Fangvorrichtung 68 abgetrennt) zugute.
Im folgenden wird nun eine in 3a gezeigte Ausführungsvariante des vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Abprallsichters gemäß 3 und 4 beschrieben. Es wird nur auf die Unterschiede zwischen den beiden Ausführungsvarianten eingegangen und im übrigen ausdrücklich auf die Beschreibung der Ausführungsvariante gemäß 3 Bezug genommen. In 3a werden dieselben Bezugsziffern wie in den 3 und 4 verwendet, um Bauelemente gleicher Funktion zu kennzeichnen. Bauelemente, die gegenüber der Ausführungsvariante der 3 hinzugekommen sind oder abgewandelt sind, sind mit einfach gestrichenen Bezugsziffern versehen.
Der in 3a gezeigte obere Bereich des Abprallsichters 24' weist eine konkave Platte 52' auf, deren den aus dem Partikelzuführungskanal 40 austretenden Partikeln entgegengerichtete Oberfläche die erste Prallfläche 54' bildet. Die Platte 52' ist mittels eines Schwenkgelenks 53 an der Begrenzungswand 58 schwenkbar angelenkt, wobei zum Schwenken der Platte 52' eine Betätigungsvorrichtung 130' vorgesehen ist. Die Betätigungsvorrichtung 130' kann beispielsweise eine elektrische, hydraulische oder pneumatische Betätigungsvorrichtung sein und greift an der Unterseite der Platte 52' mittels einer Schub- und Zugstange 132' an. Bei Betätigung der Betätigungsvorrichtung 130' verschiebt sich die Schub- und Zugstange 132' in einer der durch den Doppelpfeil 134' angedeuteten Richtungen mit entsprechender Verschwenkung der Platte 52'. Der für die auf die erste Prallfläche 54' auftreffenden Partikel wirksame Neigungswinkel kann so auf einfache Weise eingestellt werden.
Ein Strahler zur Erwärmung der Partikel ist in 3a nicht eingezeichnet; es kann bei dieser Ausführungsvariante gleichwohl ein Strahler entsprechend dem Strahler 50, 50a bzw. 50b vorgesehen sein. Der in 3a nicht gezeigte untere Bereich des Abprallsichters 24' kann identisch zu dem in 3 gezeigten Abprallsichter 24 sein. Statt ebener (planer) Platten 72 und 76 können aber auch konkave Platten 72' bzw. 76' ähnlich der Platte 52' vorgesehen sein.
Oberhalb des Partikelzuführungskanals 40 ist eine Einengeinrichtung 140' zur Einengung des Fallstroms 104 vorgesehen. Die Einengeinrichtung 140' weist einen in der Öffnungsweite (parallel zur Zeichenebene der 3a) begrenzten Auslaß 142' auf, durch den der Fallstrom in einen Flachfallstrom formiert wird. Durch den Begriff "Flachfallstrom" wird ausgedrückt, daß die Dicke des Fallstroms 104 (parallel zur Zeichenebene der 3a) deutlich kleiner ist als seine Breite, also die Abmessung des Fallstroms in der Richtung senkrecht zur Zeichenebene der 3a. In diesem Zusammenhang wird auf 4 verwiesen, in der in gestrichelter Zeichenart angedeutet ist, daß die Breite des Förderbands 44, die Weite der Einlaßöffnung 42 in Richtung parallel zur Zeichenebene der 4, die Breite der ersten Prallfläche 54 bzw. 54' und entsprechend auch die Breiten der übrigen Komponenten (Breite jeweils in Richtung parallel zur Zeichenebene der 4) die Öffnungsweite der Einlaßöffnung 42 in Richtung parallel zur Zeichenebene der 3 bzw. 3a und dementsprechend die Weite des Auslasses 142' (ebenfalls in Richtung parallel zur Zeichenebene der 3a) und damit die Dicke des Flachfallstroms wesentlich übersteigen kann. Die Dicke des Fallstroms 104, die im wesentlichen der Weite des Auslasses 142' (in Richtung parallel zur Zeichenebene der 3a) entspricht, läßt sich einstellen, indem die Öffnungsweite des Auslasses 142'. verändert wird. Die Einstell barkeit der Öffnungsweite des Auslasses 142' ist durch Pfeile 144' symbolisiert.
Die auf die erste Prallfläche 54' auftreffenden Partikel finden insbesondere bei entsprechend geringer Dicke des Flachfallstroms im wesentlichen konstante Aufprallverhältnisse auf der Prallfläche vor, insbesondere den gleichen Neigungswinkel an der jeweiligen Auftreffstelle der ersten Prallfläche 54', und eine Wechselwirkung zwischen Partikeln, die schon auf die Prallfläche aufgetroffen sind und Partikeln kurz vor dem Auftreffen ist weitgehend ausgeschlossen.
Die Auftreffgeschwindigkeit der Partikel auf die erste Prallfläche 54' wird maßgeblich durch die Fallhöhe, also dem Vertikalabstand zwischen dem Förderband 44 bzw. der Einengeinrichtung 140' und der Prallfläche 54' bestimmt. Der Einfluß des Luftwiderstandes auf die Auftreffgeschwindigkeit läßt sich in der Praxis häufig vernachlässigen. Da das Abprallverhalten der Partikel der jeweiligen Konsistenz auch von der Auftreffgeschwindigkeit auf die Prallfläche abhängt, lassen sich das Förderband 44 und die Einengeinrichtung 140' gemeinsam relativ zur Platte 52' in der Höhe verstellen, wie in 3a durch einen Doppelpfeil 146' angedeutet.
Neben einer prinzipiell möglichen Erwärmung der Partikel vor oder beim Auftreffen auf die Prallfläche 54' lassen sich insbesondere die folgenden, das Fraktionierungsergebnis (also der Trenngrad bzw. die Sortenreinheit) beeinflussende Parameter verändern: die Fallhöhe bzw. die Auftreffgeschwindigkeit der Partikel, der Auftreffwinkel bzw. der Neigungswinkel der Prallfläche, die Dicke des Flachfallstroms, die Partikelzufuhrrate (Anzahl der Partikel, die pro Zeiteinheit von dem Förderband 44 fallen) und die (allerdings von der Partikelzustromrate und den Abmessungen des Auslasses 142' abhängende) Partikelzustromdichte (in einem zur Zustromrichtung orthogonalen Querschnitt betrachtet). Die vorgenannten Parameter sind je nach zu fraktionierendem Partikelgemisch für einen möglichst hohen Trenn grad oder auch für eine möglichst hohe Ausbeute zu optimieren. Eine derartige Optimierung erfolgt am besten empirisch.
Im folgenden soll noch einmal näher auf das Verhalten der Partikel 46 und 48 nach dem Auftreffen auf die Prallfläche 54 bzw. 54' eingegangen werden, wobei allein auf 3a explizit Bezug genommen wird. Die Deckfolienpartikel 46 zeigen, wie ausgeführt, auf der ersten Prallfläche 54' ein im wesentlichen unelastisches Verhalten. Die Deckfolienpartikel gleiten dann bei entsprechend vorgewählter Neigungsstellung der Platte 52' von der Prallfläche 54' ab, wobei sie einen (in 3a der besseren Übersichtlichkeit wegen auf der Unterseite der Platte 52' durch einen gestrichelt angedeuteten) Gleitteilstrom 150 bilden. Die Neigungsstellung der Platte 52' wird derart gewählt, daß die Deckfolienpartikel 46 nur geringe Geschwindigkeit aufnehmen und nach Erreichen einer die Platte 52' nach unten begrenzenden Ablaufkante 52'a im wesentlichen in Vertikalrichtung nach unten fallen, hierbei die Strömungs- oder Fallbahn-Fallstrom 108 bildend.
Die Trägerschichtpartikel 48 prallen mehrheitlich elastisch von der Prallfläche 54' ab und folgen dann im wesentlichen der parabelförmigen Strömungsbahn-Fallstrom 106. Einzelne Trägerschichtpartikel verhalten sich aber, wie oben schon ausgeführt, nicht auf diese Weise, beispielsweise aufgrund eines Wechselwirkens mehrerer Partikel auf oder über der Prallfläche 54'; oder aufgrund eines Auftreffens des jeweiligen Partikels auf der Prallfläche 54' mit einer Flachseite. Das genaue Verhalten dieser Partikel unmittelbar nach dem Auftreffen auf der Prallfläche 54' ist nicht vorhersagbar, zumindest ein Großteil dieser Trägerschichtpartikel wird aber letztendlich wie die Deckfolienpartikel 46 auf der Prallfläche 54' liegen bleiben und von der Prallfläche abgleiten. Diese von der Prallfläche 54' abgleitenden Trägerschichtpartikel 48 bilden zusammen mit den ebenfalls abgleitenden Deckfolienpartikeln 46 den genannten Gleitteilstrom 150.
Das Gleitverhalten der Partikel ist maßgeblich von den wirksamen Reibungskoeffizienten der sich berührenden Oberflächen abhängig. Im allgemeinen korreliert der Reibungskoeffizient der Partikeloberfläche mit wesentlichen, das durchschnittliche Abprallverhalten der Partikel bestimmenden Partikeleigenschaften. So werden die harten Trägerschichtpartikel 48 auf der Prallfläche 54' deutlich weniger abgebremst als die weichen Deckfolienpartikel 46. Die Trägerschichtpartikel 48 nehmen deshalb beim Gleiten auf der Prallfläche 54' deutlich mehr Geschwindigkeit auf als die Deckfolienpartikel 46 und haben beim Erreichen der Ablaufkante 52'a eine relativ große Geschwindigkeitskomponente in Richtung zur Begrenzungswand 56. Die von der Prallfläche 54' abgeglittenen Trägerschichtpartikel 48 fallen deshalb nach Erreichen der Ablaufkante 52'a nicht in vertikaler Richtung nach unten wie die Deckfolienpartikel 46, sondern folgen einer Strömungs- oder Flugbahn 152, die sie größtenteils in den ersten Abführungskanal 64 oder zumindest in den Einfangbereich der Fangvorrichtung 68 bringt. Der Gleitteilstrom aus Trägerschichtpartikeln 48 und Deckfolienpartikeln 46 spaltet sich also im wesentlichen in zwei Partialströme auf, von denen der eine der Strömungsbahn-Fallstrom 108 folgt, und der andere als Freiflugpartialstrom der Strömungsbahn 152 folgt. Die Ablösung des Partialstroms aus Trägerschichtpartikeln 48 von der Ablaufkante 52'a als Freiflugpartialstrom wird durch die konkave Form der Prallfläche 54' gefördert. (Gleiches gilt auch für die plane Prallfläche 54 der Ausführungsvariante gemäß 3.) Die Ausführungsvariante gemäß 3a mit konkaver Prallfläche 54' ist insofern vorteilhaft, als das durch eine Art "Sprungschanzeneffekt" eine besonders hohe Geschwindigkeitskomponente in Querrichtung (in Richtung zur Begrenzungs- wand 56) für die Trägerschichtpartikel 48 im Freiflugpartialstrom erreicht wird. Die Sortenreinheit der Trennung und die Ausbeute werden hierdurch wesentlich gefördert.
Die vorstehende Beschreibung des erfindungsgemäßen Abprallsichters sowie der Funktionsweise des Abprallsichters macht gleichzeitig das erfindungsgemäße Verfahren deutlich. Bei dem Aus führungsbeispiel ist das Verfahren zweistufig mit einer Zwischenstufe ausgelegt. Diesen Stufen entspricht in der Darstellung der 3 jeweils ein durch gestrichelte Querlinien markierter Abschnitt des Abprallsichters 24.
In der ersten Verfahrensstufe (Stufe 1) werden die Deckfolienpartikel 46 und die Trägerschichtpartikel 48 des Gemisches 16 der ersten Prallfläche 54 bzw. 54' als Fallstrom 104 zugeführt. Die erste Prallfläche 54 bzw. 54' ist gegenüber der Fallrichtung mit einem von 90° verschiedenen, einstellbaren Winkel geneigt. Aufgrund ihres unterschiedlichen Abprallverhaltens bewegen sich die auf die erste Prallfläche 54 bzw. 54' auftreffenden Partikel in zwei sich wesentlich unterscheidenden Strömungsbahnen von der ersten Prallfläche 54 fort. Die Trägerschichtpartikel 48 folgen aufgrund ihres mehrheitlichen elastischen Abprallens von der ersten Prallfläche 54 bzw. 54' größenteils als Freiflugteilstrom im wesentlichen der parabelförmigen Strömungsbahn-Fallstrom 106, die sie ggf. nach Auftreffen an der Innenseite der Begrenzungswand 56 in den ersten Abführungskanal 64 führt. Die nicht elastisch abprallenden Trägerschichtpartikel 48 gleiten mehrheitlich von der ersten Prallfläche 54 bzw. 54' ab und folgen dann als Freiflugpartialstrom im wesentlichen der ebenfalls parabelförmigen Strömungsbahn 152, die sie ebenfalls in den ersten Abführungskanal 64 führt.
Die Deckfolienpartikel 46 gleiten aufgrund ihres unelastischen Stoßverhaltens auf der ersten Prallfläche 54 bzw. 54' größtenteils, wie beschrieben, zuerst von der Prallfläche ab, hierbei im wesentlichen (zusammen mit den abgleitenden Trägerschichtpartikeln) den Gleitteilstrom bildend, und folgen dann als Freiflug- oder Fallteilstrom einer längs der Begrenzungswand 58 verlaufenden Strömungsbahn 108, die die Deckfolienpartikel 46 in den zweiten Abführungskanal 66 führt. Durch den ersten Abführungskanal 64 und durch den zweiten Abführungskanal 66 wird also jeweils ein Teilstrom von Teilchen weitergeführt, wobei die Teilströme in einer zweiten Verfahrensstufe (Stufe 2) auf die zweite Prallfläche 74 bzw. auf die dritte Prallfläche 78 wiederum jeweils als Fallstrom geführt werden. In einer Verfahrenszwischenstufe wird zwischen den beiden Teilströmen ein Mischfraktionsteilstrom aufgefangen und getrennt weitergeführt und in den auf die erste Prallfläche 52 gerichteten Fallstrom 104 zurückgeführt.
Die auf die zweite Prallfläche 74 bzw. auf die dritte Prallfläche 78 auftreffenden Teilströme werden in jeweils zwei Sekundärteilströme aufgespalten aufgrund des unterschiedlichen Abprallverhaltens der Deckfolienpartikel 46 und der Trägerschichtpartikel 48. Die Deckfolienpartikel 46 gleiten größtenteils, wie ausgeführt, von der jeweiligen Prallfläche ab und folgen dann mehrheitlich im wesentlichen einer Strömungsbahn 110 bzw. 112 in den ersten Deckfolienpartikelabführungskanal 94 bzw. in den zweiten Deckfolienpartikelabführungskanal 102. Die Trägerschichtpartikel prallen mehrheitlich elastisch von der jeweiligen Prallfläche ab und folgen mehrheitlich im wesentlichen einer parabelförmigen Strömungsbahn 114 bzw. 116 in den ersten Trägerschichtpartikelabführungskanal 90 bzw. in den zweiten Trägerschichtpartikelabführungskanal 100.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren lassen sich auch zum Trennen von Partikelgemischen verwenden, deren Partikel bei Normaltemperatur das gleiche oder ein ähnliches Abprallverhalten auf den Prallflächen 54, 74 und 78 aufweisen mit elastischem Abprallen und ähnlicher, sich anschließender parabelförmiger Strömungsbahn. Voraussetzung ist, daß sich das Abprallverhalten der Partikel verschiedener Gemischbestandteile unterschiedlich mit der Temperatur ändern. In diesem Fall sind die Partikel des Partikelgemisches auf eine Temperatur zu erwärmen, bei der die Partikel der Partikelsorte mit niedrigster Erweichungstemperatur schon erweicht sind, während die übrigen Partikel noch nicht erweicht sind. Durch die Erweichung ändern die erweichten Partikel ihr Abprallverhalten von der jeweiligen Prallfläche merklich; sie verhalten sich jetzt ähnlich wie die Deckfolienpartikel 46. Die noch nicht erweichten Partikel haben ihr Abprallverhalten nur unwe sentlich verändert und prallen mehrheitlich von der jeweiligen Prallfläche mit einer im wesentlichen parabelförmigen Strömungsbahn ab. Eine Trennung der Partikel ist somit mit der erfindungsgemäßen Trenneinrichtung und dem erfindungsgemäßen Trennverfahren möglich.
Durch die Erwärmung der Partikel wird auch das Gleitverhalten der Partikel beeinflußt. Im allgemeinen werden die erweichten Partikel beim Gleiten auf der jeweiligen Prallfläche stärker abgebremst als die noch nicht erweichten, also harten Partikel. Diejenigen harten Partikel, die aufgrund zufälliger Faktoren nicht das durchschnittliche Abprallverhalten zeigen und nicht von der Prallfläche abprallen, gleiten also unter Geschwindigkeitsaufnahme von der Prallfläche ab, während die erweichten Partikel ohne wesentliche Geschwindigkeitsaufnahme von der Prallfläche abgleiten. Die Erwärmung der Partikel des Partikelgemisches ist also auch hinsichtlich des Gleitverhaltens der Partikel unterschiedlicher Konsistenz wirksam und macht dieses Gleitverhalten unterschiedlich oder verstärkt die Unterschiedlichkeit.
Zusammenfassend betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Einrichtung zum Trennen eines bei der Aufarbeitung von Verbundwerkstoffteilen anfallenden Partikelgemisches in mindestens zwei Partikelfraktionen. Es wird vorgeschlagen, die Partikel des Partikelgemisches als Freiflugzustrom gegen mindestens eine Prallfläche zu richten, welche gegen die Zustromrichtung des Partikelzustroms unter einem von 90° verschiedenen Winkel geneigt ist derart, daß Partikel unterschiedlichen Abprallverhaltens nach dem Aufprall Teilströme mit unterschiedlichen Strömungsbahnen bilden. Die Teilströme werden dann getrennt weitergeführt.

Claims

Verfahren zur Fraktionierung, umfassend ein auf unterschiedlicher Stoßelastizität von Partikelfraktionen beruhenden Trennverfahrens, bei welchem man ein zu fraktionierendes, aus mindestens zwei Fraktionen unterschiedlichen Stoßverhaltens bestehendes Partikelgemisch im Fallstrom auf eine gegen die Vertikale geneigte stationäre Prallfläche auftreffen lässt, so dass mindestens eine Partikelfraktion die Prallfläche längs einer durch den Abprall an der Prallfläche bestimmten Flugbahn verlässt, und die mindestens zwei Fraktionen getrennt sammelt, wobei zur Fraktionierung eines Partikelgemisches (16) welches hartelastische und weichelastische Folienpartikel enthält, man die Neigung der Prallfläche (54; 54') derart wählt, dass die weichelastischen Folienpartikel ihre Haftreibung auf der Prallfläche (54, 54') überwinden und nach dem Herabgleiten von der Unterkante der Prallfläche einer im Wesentlichen vertikalen Fallbahn folgen, während die hartelastischen Folienpartikel nach Abprall an der Prallfläche längs der jeweiligen Flugbahn über die Unterkante der Prallfläche hinweg fliegen, wobei zwischen einem resultierenden Fallstrom (106), dem die hartelastischen Folienpartikel angereichert sind, und einem resultierenden Fallstrom (108), in dem die weichelastischen Folienpartikel angereichert sind, eine Mischfraktion aufgefangen wird und diese Mischfraktion dem in Folge der Trennung zu unterziehenden, im Fallstrom auf die gegen die Vertikale geneigte stationäre Prallfläche (54; 54') treffenden Partikelgemisch (16) zugeführt wird, und wobei der resultierende Fallstrom (106), in dem die hartelastischen Folienpartikel angereichert sind, und der resultierende Fallstrom (108) dem die weichelastischen Folienpartikel angereichert sind, jeweils wenigstens ein weiteres Mal dem auf der unterschiedlichen Stoßelastizität von Partikelfraktionen beruhenden Trennverfahren unterzogen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man den Fallstrom (104) als einen Flachfallstrom formiert, welcher im Wesentlichen auf seiner gesamten Flachfallstrombreite auf der Prallfläche (54, 54') im Wesentlichen konstante Aufprallverhältnisse vorfindet.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man die Partikel des Fallstroms (104) mit angenähert einheitlicher Zustromgeschwindikeit gegen die Prallfläche (54; 54') führt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass man die Partikelgeschwindigkeit eines Fallstroms (106) vor erneuter Zuführung zu einer Prallfläche (74) vergleichmäßigt oder/und dass man den Fallstrom (106) vor der erneuten Zuführung einengt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man die Fallströme (106, 108) einer zusätzlichen Isolierungsbehandlung unterwirft.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass man die Fallströme (106, 108) einer zu den Fallströmrichtungen im Wesentlichen orthogonal verlaufenden Gasströmung (120) aussetzt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass man zur Herbeiführung oder Verstärkung eines unterschiedlichen durchschnittlichen Abprallverhaltens der hartelastischen und weichelastischen Folienpartikel diese einer Vorbehandlung unterwirft.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Vorbehandlung eine Erwärmungsbehandlung angewandt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass man die Fallströme (106, 108) durch mindestens eine Schälwand (61, 62) voneinander trennt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Partikelgemisch (16) fraktioniert wird, welches durch Zerkleinerung von Verbundwandteilen (2) mit mindestens einer hartelastischen Trägerschicht (4) und mindestens einer weichelastischen Folienschicht (8) und Ablösung der Folienschicht (8) von der Trägerschicht (4) gewonnen wurde.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Partikelgemisch (16) fraktioniert wird, welches durch Zerkleinerung von Verbundwandteilen (2) mit einer hartelastischen Trägerschicht (4), einer weichelastischen Folienschicht (8) und einer dazwischenliegenden Schaumstoffschicht (6) und Ablösen der Folienschicht (8) von der Trägerschicht (4) und mindestens teilweises Absondern des Schaumstoffs gewonnen wurde.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Partikelgemisch (16) fraktioniert wird, welches durch Zerkleinerung von Verbundwandteilen (2) mit einer hartelastischen Trägerschicht (4), einer weichelastischen Folienschicht (8) und einer dazwischenliegenden Schaumstoffschicht (6) und anschließende Prall- oder Hämmerungsbehandlung zum Zerstoßen des Schaumstoffs und Ablösen der Folienschicht (8) von der Trägerschicht (4) sowie mindestens teilweises Absondern des zerstoßenen Schaumstoffs gewonnen wurde.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass man die Partikel des Partikelgemisches (16) oder/und die Partikel mindestens eines Fallstroms (106, 70) einer zusätzlichen Trennbehandlung unterwirft, welche von anderen Fraktionierungskriterien der Partikel unterschiedlicher Konsistenz Gebrauch macht.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass man das Partikelgemisch (16) vor der Durchführung des Verfahrens einer Aussiebbehandlung (12) unterwirft.
Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass man die Partikel vor der Durchführung des Verfahrens einer Windsichtbehandlung (18) unterwirft.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass man die Partikel vor der Durchführung des Verfahrens einer Schwingbodentrennung (19) unterwirft, gewünschtenfalls – bei Ausführung des Schwingbodens als Schwingsieb – mit Unterstützung durch eine das Schwingsieb durchsetzenden Gasströmung.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass man die Zuflussrate des Fallstroms (104) oder/und die in einem orthogonal zur Zustromrichtung liegenden Querschnitt betrachtete Partikelzustromdichte oder/und die Partikelzustromgeschwindigkeit oder/und den Auftreffwinkel oder/und die Vorbehandlungsbedingungen des Partikelgemisches nach Maßgabe des Fraktionierungsergebnisses einstellt.
Einrichtung zum Trennen eines bei der Aufarbeitung von Verbundwerkstoffteilen anfallenden Partikelgemisches (16) von Partikeln unterschiedlicher Konsistenz in mindestens zwei mit Partikeln jeweils einer bestimmten Konsistenz angereicherte Partikelfraktionen (26, 28), gekennzeichnet durch mindestens eine Prallfläche (54; 54'), einen dieser Prallfläche vorgeschalteten Partikelzuführungsweg (40) mit gegen die Prallfläche (54; 54') unter einem von 90° verschiedenen Winkel verlaufender Zulaufrichtung zu der Prallfläche (54; 54'), mindestens eine der Prallfläche (54; 54') in Partikelbewegungsrichtung nachgeschaltete Schälvorrichtung (60) und mindestens zwei dieser Schälvorrichtung (60) in Partikelbewegungsrichtung nachgeschaltete Fraktionsabführungskanäle (64, 66), wobei die Schälvorrichtung mit einem Mischfraktionsabführungskanal (69) zwischen den Fraktionsabführungskanälen (64, 66) ausgeführt ist, und den Fraktionsabführungskanälen (64, 66) mindestens jeweils eine weitere Prallfläche (74 bzw. 78) nachgeschaltet ist, der eine sekundäre Schälvorrichtung (82 bzw. 84) nachgeschaltet ist.
Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Fraktionsabführungskanal (64) vor der weiteren Prallfläche (74) eine Vorrichtung (80) zur Einengung des jeweiligen Teilstroms oder/und zur Vereinheitlichung der Geschwindigkeit der der weiteren Prallfläche (74) zuströmenden Partikel eingebaut ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungswinkel der wenigstens einen Prallfläche (54, 74, 78; 54') einstellbar ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Prallfläche (54') eine Ablaufkante (52'a) aufweist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Prallfläche (54, 74, 78; 54') im Wesentlichen plan, konvex oder konkav ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass im Partikelweg (40) bis zur jeweiligen Prallfläche (54; 54') einschließlich dieser Prallfläche (54; 54') eine Partikelerwärmungsvorrichtung (50, 50a, 50b) vorgesehen ist.