DE19845651C2 - Vorrichtung zum mechanischen Abscheiden und Sortieren von Übergrößen aus bindigen Stoffgemischen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abscheiden und Sortieren von Übergrößen aus bindigen Stoffgemischen, vorzugsweise Lehm.

Die Erfindung ist in gärtnerischen, landwirtschaftlichen und Baubetrieben und Betrieben der Abfallwirtschaft anwendbar.

Es sind Verfahren und mechanische Vorrichtungen zum Abscheiden von Übergrößen in bindigen Stoffgemischen im erdfeuchtem Zustand bekannt, in denen die übergroßen Bestandteile mechanisch so weit zerkleinert werden, daß sie nicht mehr als Überkorn, sondern als normaler Bestandteil des Stoffgemisches in diesem enthalten bleiben (Kollergänge, Prall- und Hammermühlen).

Dieses Verfahren hat einen hohen Energieaufwand und Verschleiß, sobald der Anteil des Überkorns mehr als 1% beträgt. Solche Anlagen sind in der Tonindustrie üblich, jedoch für andere Anwendungszwecke mit einem größeren Anteil an Überkorn ungeeignet.

Nach einem anderen Verfahren findet eine tatsächliche Abscheidung statt, in dem das Stoffgemisch auf rotierende, gezahnte Scheiben aufgegeben wird, wobei mehrere Scheibenreihen ineinander greifen und gleichschnell angetrieben werden. Dabei gelangen die kleineren Bestandteile des Stoffgemisches zwischen die Scheiben und fallen durch, während das Überkorn durch die gleichsinnige Umfangsbewegung auf der Oberseite der Scheiben weiter transportiert wird und am Ende der Arbeitsfläche ausgeworfen wird.

Bei diesem Verfahren ist eine hohe Umfangsgeschwindigkeit zum Transport des Überkorns notwendig, und es besteht eine Verstopfungsgefahr durch Stoffgemischbestandteile, deren Größe etwa der Spaltbreite zwischen den Scheiben entspricht. Teil­ weise werden zusätzliche mechanisch bewegte Abstreifer auf der Unterseite der Scheibenreihen verwendet.

Verfahren und Vorrichtungen zum Sortieren von Übergrößen aus bindigen Stoffgemischen sind nicht bekannt geworden.

Nach DE 38 04 190 A1 ist eine Vorrichtung zum Klassieren eines Stroms von Partikeln und die Verwendung der Vorrichtung beschrieben, die eine saubere Abtrennung der harten Partikel vom Kompost ermöglicht; hierbei sind parallele, rotierende Trommeln in einer schiefen Ebene (steigende Treppe) und eine Wurfeinrichtung zur Aufgabe des Stoffgemisches auf diese angeordnet. Der Kompost, dessen Grobfraktion schon vorher abgetrennt worden ist, wird einem Spannwellensieb zugeführt, Für Stoffgemische, insbes. Lehm mit Steinen, ist deshalb eine solche Vorrichtung zum Abscheiden der Steine nicht geeignet.

Weiter sind nach DE 43 11 204 C2 eine Vorrichtung zur Abscheidung plastischer Schadstoffe, insbes. von Ton, bei der Kiesaufbereitung bekannt, die eine rotierende Prallscheibe mit einer harten Oberflächenschicht besitzt und an der ein Abstreifer zur Abtrennung der Lehmschicht vorgesehen ist. Eine solche Vorrichtung ist von der Aufgabenstellung her für Stoffgemische, insbes. Lehm mit Steinen, ungeeignet, weil sie die kinetische (Prall-)Energie zur Trennung ausnutzt.

Der im Patentanspruch angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kostengünstige, robuste und konstruktiv einfache Vorrichtung zum mechanischen Abscheiden und Sortieren von Übergrößen aus bindigen Stoffgemischen für die Direktaufbereitung zu schaffen.

Erfindungsgemäß wird das Problem durch die im Patentanspruch angegebenen Merkmale gelöst.

Im einzelnen ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß im einer Baugruppe I quer zur Transportrichtung des Stoffgemisches mehrere untere und obere parallele Wellen vorgesehen sind, auf denen sich in regelmäßigen Abständen Scheiben befinden, deren äußerer Rand unrund ist. Der Abstand zwischen den Wellen ist so gewählt, daß die Scheiben ineinandergreifen und ein Durchfallen der Bestandteile, welche kleiner als der Abstand zwischen zwei Scheiben sind, ermöglichen. Der Abstand der Wellen bzw. der Durchmesser der Scheiben wird so gewählt, daß der Abstand zwischen einer Scheibe einer Welle und der benachbarten Welle kleiner oder gleich dem Abstand zwischen zwei Scheiben ist. Weiterhin ist zu dieser Wellen- und Scheibenanordnung eine weitere vorgesehen, welche sich oberhalb der ersteren befindet und gegenläufig angetrieben ist und wellenweise einzeln nach oben ausweichen kann.

Die Umfangsgeschwindigkeit der Scheiben ist am Aufgabepunkt am geringsten und nimmt pro nachfolgendem Wellenpaar regelmäßig zu.

In einer Bauteilgruppe II gelangen die Übergrößen auf ein gegenläufig angetriebenes Parallelwalzenpaar, wobei mindestens eine Walze seitlich ausweichen und sich ein Abstand einstellen kann, der größer ist als der Durchmesser des größten Überkorns. An den Walzen sind seitliche Abstreifer vorgesehen. Durch die gegenläufige Drehbewegung der Walzen werden alle Übergrößen erfaßt und zwischen den Walzen durchgeführt. Dabei fallen Steine senkrecht nach unten, während bindige Übergrößen an den Walzen kleben bleiben und an den Abstreifern seitlich ausgeworfen werden.

Mit der Erfindung werden folgende Vorteile erzielt:

• 1. Bindige Stoffgemische können im erdfeuchten Zustand mechanisch von Übergrößen getrennt werden, ohne daß dazu die Konsistenz geändert werden muß (entweder Trocknen, dann trocken absieben und wieder verwässern oder aufschlämmen oder naß separieren und dann Rücktrocknen). Energie wird nur für den eigentlichen Trennvorgang benötigt, nicht für die Wiederherstellung der Konsistenz.
• 2. Die Abscheidung und Sortierung von Übergrößen findet rein mechanisch statt. Außer einer üblichen elektronischen Überwachung des Funktionsablaufs ist keinerlei zusätzliche empfindliche Elektronik oder andere sensible Bauteile erforderlich.
• 3. Durch unterschiedliche Geschwindigkeit der mit Scheiben besetzten Wellen verläuft der Siebvorgang verstopfungsfrei und selbstreinigend. Es bedarf keiner zusätzlichen Reinigungselemente.
• 4. Die Verarbeitung erdfeuchten Materials erlaubt einen Einsatz direkt am Gewinnungsort oder auf der Baustelle, so daß vor Ort entweder die bindigen Stoffe bzw. die Übergrößen getrennt weiterverarbeitet werden oder von dort zu unterschiedlichen Verwendungsstellen transportiert werden können.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: eine schematische Darstellung der Baugruppe I und II der Vorrichtung

Fig. 2: eine Draufsicht gemäß Fig. 1

Fig. 3: eine seitliche Detaildarstellung der Wellenpaare und des Einlauftrichters mit den unrunden Scheiben

Fig. 4: eine Detaildarstellung von zwei Wellen in Draufsicht

Fig. 5: eine Detaildarstellung der Baugruppe II, in Ansicht "R" gemäß Fig. 1, vergrößert

Nach Fig. 1 besteht die Baugruppe I aus mehreren, vorzugsweise vier, parallel hintereinanderliegenden Wellen 2, die in einem gemeinsamen Rahmen 1 gelagert und mit unrunden, beliebig vielen Scheiben 2a bestückt sind. Versetzt darüber sind mehrere, vorzugsweise drei, parallel hintereinanderliegenden Wellen 3, die ebenfalls in dem gemeinsamen Rahmen 1 gelagert und mit unrunden, beliebig vielen Scheiben 3a bestückt sind. Die Scheiben 2a; 3a sind derart versetzt angeordnet, daß gleichmäßig ineiandergreifende Wellenpaare entstehen. Hinter der unteren vierten Welle befindet sich ein Auswurf mit Leitblech 5 für die Übergrößen.

Die Wellen 2 der unteren Reihe sind untereinander mit nicht näher dargestellten Zahnrädern oder Ketten verbunden, wobei die Zahnräder eine jeweils unterschiedliche Anzahl von Zähnen aufweisen. Der Antrieb der oberen Wellen 3 erfolgt gleichfalls über Ketten oder Zahnräder durch den gemeinsamen elektrischen Antrieb 6.

Nach Fig. 1 und 4 besteht die Baugruppe II aus dem Parallelwalzenpaares 11 mit getrennten Antrieb 12. Eine Walze des Walzenpaares 11 ist gelenkig angeordnet und durch Zugfedern 14 belastet. An beiden Walzen des Walzenpaares 11 sind durch Langlöcher einstellbare Abstreifer 15 angebracht, unter welchen sich Leitbleche 16 befinden, die zu einem Förderband 17 führen. Der Antrieb 12 erfolgt durch Ketten, Zahnräder, Umlenkrollen und einen gemeinsamen Elektromotor, dessen Abtriebswelle sich im Mittelpunkt der scheinbaren Kreisbahn der gelenkigen Walze des Walzenpaares 11 befindet. Die Spaltbreite ist durch eine Justierspindel 14 einstellbar.

Die Wirkungsweise wird wie folgt beschrieben:
Das Stoffgemisch gelangt über ein Förderband 7 in einen Trichter 8 und von diesem zum ersten mit den Scheiben 2a; 3a besetzen Wellenpaar. In dieses greift das zweite Wellenpaar ein. Die Scheiben 2a; 3a auf der nachfolgenden dritten und vierten Welle 2 sind gleichfalls so versetzt, daß sie gleichmäßig in die der vorherigen Welle 2 eingreifen. Sobald das Stoffgemisch über den Trichter 8 zur ersten unteren Welle gelangt, fallen Bestandteile, welche kleiner als der Abstand zwischen zwei Scheiben 2a; 3a sind, zwischen diesen durch in den Trichter 9 auf das Förderband 10.

Bestandteile, deren Größe etwa der Spaltbreite entspricht, gelangen gleichfalls zwischen die Scheiben und werden aufgrund der unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeit ohne Verstopfung nach unten ausgerollt und passieren die Scheiben gleichfalls. Bestandteile, welche größer als der Abstand zwischen zwei Scheiben sind, werden auf der Oberseite der Scheiben zu den Scheiben der nächsten Welle transportiert und von diesen übernommen. Ab der zweiten Welle greifen druckbelastete obere Scheiben ein, welche verklumpte Bestandteile auf Spaltbreite zerdrücken und ein Durchfallen bzw. -rollen ermöglichen, bei echten Übergrößen jedoch nach oben ausweichen und durch ihre gegenläufige Drehbewegung den Weitertransport unterstützen. Somit gelangen diese hinter die vierte Welle und werden dann mittels Leitblech 5 zu dem nachgeordneten Walzenpaar 11 geführt. Eine der Walzen des Walzenpaares 11 ist gelenkig angeordnet und durch Zugfedern 13 belastet. Die an beiden Walzen des Walzenpaares 11 durch Langlöcher einstellbar angebrachte Abstreifer 15 streifen das klebengebliebene bindige Gut ab und leiten das bindige Restgut über Leitbleche 18 zu dem Förderband 19.

Steine fallen beim Durchgang senkrecht durch und gelangen über die Leitbleche 16 auf das Förderband 17.

Bezugszeichenliste

1

Rahmen

2

untere Welle

2

a Scheibe

3

obere Welle

3

a Scheibe

4

5

Leitblech

6

Antrieb

7

Förderband

8

Trichter

9

Trichter

10

Förderband

11

Parallelwalzenpaar

12

Elektrischer Antrieb

13

Justierspindel

14

Zugfeder

15

Abstreifer

16

Leitblech

17

Förderband

18

Leitblech

19

Förderband

Claims (1)

1. Vorrichtung zum mechanischen Abscheiden und Sortieren von Übergrößen aus bindigen Stoffgemischen, vorzugsweise Lehm, bestehend aus einem gemeinsamen transportablen Rahmen (1), Förderbändern (7), Leitblechen (5), angetriebenen, parallelen oberen und unteren Wellenreihen (2; 3), und damit fest verbundenen, rotierenden, unrunden Scheiben (2a; 3a), wobei die untere festgelagerte Wellenreihe (2) und die ausweichend gelagerte und gegenläufig angetriebene obere Wellenreihe (3), welche alle mit einer jeweils gleichen Anzahl von Scheiben in gleichem Abstand versehen und derart angeordnet sind, dass sie ohne sich zu berühren ineinandergreifen, dass der Abstand zwischen den Scheiben (2a; 3a) einer Wellenreihe und der nachfolgenden Wellenreihe kleiner oder gleich dem Abstand zwischen zwei Scheiben einer Welle ist und dass die Umfangsgeschwindigkeit pro nachfolgender Welle in der Reihe zunimmt.