DE4321447C2 - Vorrichtung zur Trennung von Materialgemischen mit einstellbarer Trennschärfe - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs eine Vorrichtung zur Trennung von Materialgemischen, insbesondere Abfallgemischen, die eine Arbeitsfläche zur Aufgabe der Gemische aufweist, die in der Weise geneigt und bewegbar ist, daß sich unterschiedliche Materialien in unter­ schiedlichen Richtungen auf der Arbeitsfläche bewegen und auf diese Weise voneinander getrennt werden.

Die Trennung von Materialgemischen in einzelne Bestandteile hat insbesondere auf dem Gebiet der Abfallsortierung erheblich an Bedeutung gewonnen, mit der Zielsetzung, wieder­ verwertbare Wertstoffe und Werkstoffe zurückzugewinnen. Ein wichtiger Bereich ist die Rückgewinnung von Kunststoffabfall-Fraktionen, die aus chemisch einheitlichen Materialien bestehen.

Die Fachwelt hat sich während der letzten Jahre in zunehmendem Maße mit der Entwick­ lung geeigneter Verfahren und Vorrichtungen beschäftigt.

So sind in der DE 43 16 422 C1 ein Verfahren und eine Vorrichtung von der gleichen An­ melderin beschrieben, wobei Abfallgemisch auf eine Transportstraße aufgegeben wird, Ab­ fallgemische enthaltende Gebinde automatisch geöffnet werden und Grob- und weitere Fraktionen mittels Sensoren erfaßt und voneinander getrennt werden.

Ebenfalls von der gleichen Anmelderin ist in der DE 42 41 262 C1 ein Verfahren zur Vereinze­ lung von Objekten aus Objektgemischen beschrieben, wobei das Objektgemisch unter gleichzeitiger Vereinzelung der Objekte in Richtung zu einer Fördervorrichtung bewegt wird, welche die vereinzelten Objekte voneinander getrennt aufnimmt, wobei zur getrennten Auf­ nahme auf der Fördervorrichtung bei nicht ausreichender Vereinzelung auf der Rüttelvorrichtung die nicht ausreichend vereinzelten Objekte einer weiteren Fördervorrichtung zugeführt werden, die eine Rückführung der Objekte auf die Rüttelvorrichtung ermöglicht.

Eine weitere Trennvorrichtung ist in der DE 28 03 684 C2 beschrieben. Die Vorrichtung ist zur Unterteilung eines Teilgemisches nach Dichte und/oder Korngröße geeignet, wobei eine rüttelbare, auf zwei Kurbelwellen gelagerte Arbeitsfläche eingesetzt wird, die in unter­ schiedlichen Winkeln geneigt ist. Die Drehzahl der Kurbelwellen wird durch visuelle Beob­ achtung eingestellt (Spalte 4, Zeile 53).

Die AT-E 34930 B offenbart eine Längenklassiervorrichtung, um z. B. aus Korn Halbkerne, Fremdkultursamen und dergleichen abzutrennen. Die Trennung erfolgt in einem drehbaren Zylinder.

Die DE 41 25 045 A1 offenbart ein Verfahren zum Sortieren von Abfallgemischen, in dem charakteristische Merkmale der Abfallobjekte durch Bestrahlung derselben mit elektroma­ gnetischen oder akustischen Wellen erfaßt werden, die vom Abfallobjekt ankommenden Wellen durch eine Signalverarbeitungsanlage identifiziert werden und durch Signale aus letzterer eine Abtrennvorrichtung in Gang gesetzt wird.

In der DE 39 36 021 A1 wird ein Schwingsieb zum Abtrennen von kleinen Hackfrüchten und Hackfrüchteteilen von der gewünschten Qualität beschrieben.

Obgleich diese Vorrichtung bereits eine zumindest teilweise Trennung von Abfallgemischen in schwere und leichte Bestandteile erlaubt, ist die Trennschärfe bei Aufgabe unterschied­ lich mit bestimmten Bestandteilen angereicherter Gemische nicht zufriedenstellend.

Es bestand daher die Aufgabe, eine Vorrichtung zu schaffen zur Trennung eines Material­ gemisches, insbesondere Kunststoffabfälle, in eine flächenartige und in eine körperartige Fraktion ohne vorhergehende Vereinzelung bei verbesserter Trennschärfe.

Der Anmelderin ist es mit der vorliegenden Erfindung gelungen, das Prinzip der Trennung unterschiedlicher Bestandteile in Gemischen durch Bewegung der einzelnen Bestandteil­ komponenten in unterschiedliche Richtung auf geeigneten Arbeitsflächen so zu verbessern, daß flächenartige Kunststoffmaterialien von körperartigen Kunststoffmaterialien wie Be­ chern, Flaschen und anderen Behältern mit hoher Trennschärfe getrennt werden können.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Trennung von Materialgemischen, insbesondere von Abfallgemischen, weist eine Arbeitsfläche auf, zur Aufgabe der Gemische, die in der Weise geneigt und bewegbar ist, daß sich unterschiedliche Materialien in unterschiedlichen Rich­ tungen auf der Arbeitsfläche bewegen und auf diese Weise voneinander getrennt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung Sensoren an der Aufgabestelle und Ent­ nahmestelle und anderen Stellen über oder unter der Arbeitsfläche aufweist, die auf elek­ tromagnetische Wellen sowie auf akustische Wellen ansprechen, welche von Strahlungs­ quellen auf die Arbeitsfläche ausgestrahlt werden und daß die Vorrichtung Steuergeräte aufweist, welche durch von den Sensoren ausgehende Signale die Neigung der Arbeits­ fläche und/oder die Bewegungsabläufe der Arbeitsfläche über Steuergeräte steuern.

Erfindungsgemäß wird das Materialgemisch auf eine Arbeitsfläche aufgegeben, wobei diese unterschiedliche Konstruktionen aufweisen kann. So kann es sich um eine Fläche ohne Aufbauten handeln, sie kann jedoch auch unterschiedliche Aufbauten aufweisen, wie Querstege, Noppen, schalenartige Einbuchtungen und Erhebungen oder Rillen, wobei diese beispielsweise längs, quer, diagonal oder in sonstigen Richtungen zueinander ange­ ordnet sein können. Sie kann ferner gestuft bzw. treppenartig aufgebaut sein, wobei die Flächen der Stufen bzw. Treppen unter unterschiedlichen Winkeln angeordnet sein können.

Die Abmessungen der Arbeitsfläche sind bevorzugt in Bewegungsrichtung länger als in Querrichtung, so daß eine bandartige Fläche vorliegt. Geeignete Arbeitsflächen können aus mehreren solcher Bänder aufgebaut sein, die aneinander angrenzen, jedoch unabhängig voneinander bewegt werden können.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Arbeitsfläche als unendliches Förderband ausgebildet, wobei die o.g. konstruktiven Merkmale ebenfalls in der geschilderten unter­ schiedlichen Form vorliegen können.

Bevorzugt ist die Arbeitsfläche erfindungsgemäß durchbrochen bzw. perforiert, d. h. sie weist Öffnungen auf, durch die Materialien bestimmter Größe hindurchfallen können. Es kann sich demgemäß um eine lochblechartige Oberfläche handeln, aber auch um rostar­ tige, gitterartige, maschendrahtartige und andere Ausbildungen handeln. Die einzelnen Ar­ beitsflächen können auch untereinander unterschiedlich ausgebildet sein.

Die Arbeitsfläche ist in ihrer Neigung veränderlich einstellbar, d. h. sie kann von der horizon­ talen Ebene bis zu einem dem Bedarfsfall entsprechenden steilen Winkel verstellbar sein.

Die Arbeitsfläche ist ferner in unterschiedlichen Richtungen beweglich. Sie kann beispiels­ weise in Längsrichtung mit unterschiedlicher Geschwindigkeit bewegbar sein oder auch hin und her bewegbar sein, wobei die Bewegung in einer Richtung von der Bewegung in die andere Richtung verschieden sein können.

Ferner kann die Arbeitsfläche in vertikaler Richtung bewegbar sein, wobei der Winkel der Arbeitsflächenebene zur vertikalen Bewegungsrichtung unterschiedlich eingestellt werden kann.

Die Bewegung kann eine Hin- und Herbewegung, beispielsweise eine Schwingbewegung unterschiedlicher oder gleicher Amplitude oder Geschwindigkeit sein oder eine Rüttelbewe­ gung unterschiedlicher Intensität. Eine typische Bewegung, die insbesondere bei einer Ar­ beitsfläche aus mehreren Einzelarbeitsflächen von Bedeutung ist, kann durch eine unter der Arbeitsfläche angebrachte kurbelwellenartige Vorrichtung erzeugt werden, wobei die Bewegungsgeschwindigkeit durch die Änderung der Drehzahl der Kurbelwelle einstellbar ist.

Die Neigung der Arbeitsfläche und die geschilderten Bewegungsabläufe haben zur Folge, daß sich unterschiedliche Materialien auf der Arbeitsfläche in unterschiedlicher Richtung bewegen und so am tiefer liegenden oder höher liegenden Ende der Arbeitsfläche anfallen. Da die Arbeitsfläche bevorzugt Öffnungen aufweist, kann eine weitere Fraktion aus dem Materialgemisch dadurch abgetrennt werden, daß diese durch die Öffnungen nach unten fällt. Zum Auffangen dieser Materialien ist unter der Arbeitsfläche eine Wanne angebracht.

Wie im Stand der Technik bereits beschrieben, können Trennvorrichtungen der geschilder­ ten Art so bezüglich Neigung und Bewegung durch visuelle Beobachtung und durch Hand­ schaltung eingestellt werden, daß die Trennung an das Aufgabegut angepaßt werden kann. Es ist für den Fachmann jedoch erkennbar, daß die Trennleistung gerade im Bereich der Abfälle völlig unzureichend nach diesem Stand der Technik ist, nicht nur weil Abfallgemi­ sche völlig unterschiedliche Bestandteile enthalten können, sondern auch durch das zu­ sätzliche, die Trennung erschwerende Problem, daß bestimmte Bestandteile in schnell wechselnden völlig unterschiedlichen Konzentrationen im Gemisch auftreten. Dies betrifft nicht nur Glas, Nichteisenmetalle oder Vegetabilien, sondern insbesondere Kunststoffabfall­ gemische.

Durch die vorliegende Erfindung ist es nunmehr möglich, die Trennschärfe so zu verbes­ sern, daß auch Materialien, die aus Bestandteilen mit nur geringen Unterschieden in Form und Größe einwandfrei voneinander getrennt werden können. Hierzu befinden sich in der erfindungsgemäßen Vorrichtung Sensoren, die auf elektromagnetische Wellen, insbeson­ dere UV-, IR- und sichtbares Licht sowie auf akustische Wellen ansprechen und über einen Datenspeicher und ein Steuergerät in kürzester Zeit an die veränderbaren Bewegungspa­ rameter und die Neigung so einstellen bzw. anpassen, daß auch bei unterschiedlichsten Konzentrationen solcher Bestandteile eine saubere Trennung möglich ist.

Die Sensoren sind bevorzugt an der Aufgabestelle und an den Entnahmestellen positio­ niert. Sie können sich jedoch auch an anderen Stellen befinden längs bzw. über oder unter der Arbeitsfläche.

Bevorzugt weist die erfindungsgemäße Vorrichtung Strahlungsquellen auf, die die elektro­ magnetischen bzw. akustischen Wellen auf die Arbeitsfläche ausstrahlen. Erfindungsge­ mäß wird die Trennschärfe weiter verbessert durch eine Vorrichtung, die an der Aufgaben­ stelle so angeordnet ist, daß das Aufgabegut auf die Vorrichtung fällt. Diese ist bevorzugt ein flächenartiger Rahmen, der als Gitter, Rost oder Maschendrahtgewebe ausgebildet ist, kann aber auch ein mit Öffnungen versehenes Blech oder eine solche Platte sein. Die Vor­ richtung ist in ihrer Neigung verstellbar und kann ebenfalls schwingen, rütteln oder auch in anderer Weise bewegt werden. An dieser Vorrichtung befindet sich zusätzlich eine geblä­ seartige Einrichtung, durch die ein Gas, bevorzugt Luft, auf die Arbeitsfläche geblasen wer­ den kann. Durch diese Maßnahme ist eine Weiterverbesserung der Trennschärfe möglich.

Durch die Öffnungen des Rahmens fällt kleineres Gut nach unten und kann auf diese Weise vom sonstigen Gut abgetrennt werden.

Die vorliegende Erfindung hat sich als besonders geeignet erwiesen zur Trennung unter­ schiedlicher Kunststoffabfälle. So können flächenartige Kunststoffe wie Folien von kör­ perartigen Abfällen wie Bechern, Flaschen und dergleichen sehr sauber getrennt werden. Hierbei bewegen sich die flächenartigen Materialien mit der Bewegungsrichtung gegen die Neigung nach oben, während sich die Körper in die andere Richtung bewegen.

Die Neigung der Arbeitsfläche wird im allgemeinen durch eine hydraulische oder mechani­ sche Vorrichtung eingestellt, jedoch auch andere Apparate wie z. B. elektromagnetische nach dem Stand der Technik können eingesetzt werden.

Erfindungsgemäß wird eine Trennvorrichtung zur Verfügung gestellt, die eine wesentliche Verbesserung der Trennschärfe gegenüber dem Stand der Technik ergibt. Auch die Wirt­ schaftlichkeit solcher Anlagen wird wesentlich erhöht.

Die Erfindung soll nunmehr mit Hilfe der Fig. 1 bis 4 näher erläutert werden.

Fig. 1 stellt eine bevorzugte erfindungsgemäße Trennvorrichtung dar,

Fig. 2 stellt eine perforierte Arbeitsfläche dar,

Fig. 3 stellt eine aus vier Einzelblechen über Kurbelwellen angetriebene Arbeitsfläche dar,

Fig. 4 stellt eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit Aufprallrost und Gebläse dar.

In Fig. 1 ist 1 das unendliche Förderband, 2 sind Sensoren an den Abgabestellen vom Förderband. 3 stellt die Aufgabevorrichtung dar. 4 stellt eine über 7 angetriebene Exzenter- Vorrichtung zur Bewegung der Arbeitsfläche in unterschiedlichen Richtungen dar. 5 stellt die Auffangwanne für kleine, durch die Arbeitsfläche fallendes Material dar. Die Wanne weist am oberen Rand quer über die Wanne verlaufende Rollen 8 auf, auf denen das un­ endliche Förderband aufliegt. Über 4 bewegt sich die Wanne in der Weise, daß sie von un­ ten gegen das Förderband anschlägt und auf diese Weise eine rüttelnde Bewegung auf das Band ausübt. 6 stellt Halterungen dar. 9 ist eine hydraulische Vorrichtung zur Einstel­ lung der Neigung der Arbeitsfläche und 10 ist der Antriebsmotor zur Bewegung der Arbeits­ fläche mit unterschiedlicher Geschwindigkeit. Bei 11 und 12 fallen die getrennten Materia­ lien von der Arbeitsfläche.

In Fig. 2 ist 1 eine Arbeitsfläche, 2 sind Öffnungen in derselben. Bei 3 werden die kleinen Materialien, die durch die perforierte Arbeitsfläche fallen, entnommen.

In Fig. 3 kennzeichnet 1 vier voneinander verschiedene und voneinander unabhängig be­ wegliche Arbeitsflächen. 2 sind Kurbelwellen zur Bewegung der Arbeitsflächen.

In Fig. 4 ist 1 die Arbeitsfläche, 2 die Aufgabevorrichtung, in 3 fällt kleines Material durch die Öffnung der Arbeitsfläche nach unten. Über 4 fällt auf der Arbeitsfläche in Bewegungs­ richtung gegen die Neigung transportiertes Material nach unten. Bei 5 fällt körperartiges gegen die Bewegungsrichtung mit der Neigung fallendes Abfallmaterial auf eine weitere Trennvorrichtung 6. 7 ist der Aufprallrost, auf den das Aufgabegut über 2 auftrifft. Kleines Material fällt durch 7 nach unten auf das Band 6. 8 ist eine Gebläseschiene. Durch die kreisförmigen Öffnungen kann Gas bzw. Luft in Richtung Arbeitsfläche gelangen. Wie in Fig. 4 skizziert, kann der Trennvorgang dadurch erweitert und verbessert werden, daß mehrere erfindungsgemäße Vorrichtungen wie 6, hintereinander geschaltet sind.

Claims (14)

1. Vorrichtung zur Trennung von Materialgemischen, insbesondere von Abfallgemischen, die eine Arbeitsfläche aufweist, zur Aufgabe der Gemische, die in der Weise geneigt und bewegbar ist, daß sich unterschiedliche Materialien in unterschiedlichen Richtun­ gen auf der Arbeitsfläche bewegen und auf diese Weise voneinander getrennt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung Sensoren an der Aufgabestelle und Entnahmestelle und anderen Stellen über oder unter der Arbeitsfläche aufweist, die auf elektromagnetische Wellen sowie auf akustische Wellen ansprechen, welche von Strahlungsquellen auf die Arbeitsfläche ausgestrahlt werden und daß die Vorrichtung Steuergeräte aufweist, welche durch von den Sensoren ausgehende Signale die Nei­ gung der Arbeitsfläche und/oder die Bewegungsabläufe der Arbeitsfläche über Steu­ ergeräte steuern.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsfläche in Einzel­ arbeitsflächen unterteilt ist, die einzeln bewegbar sind.

3. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsfläche in unterschiedliche Richtungen bewegbar ist.

4. Vorrichtung nach wenigstens einem Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsfläche in horizontaler und/oder vertikaler Richtung bewegbar ist.

5. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsfläche über kurbelwellenartige Vorrichtungen bewegbar ist.

6. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsfläche durch eine Rüttelvorrichtung bewegbar ist.

7. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsfläche perforiert oder gitterartig oder auf andere Weise mit Öffnungen versehen ist.

8. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an der Aufgabestelle für das Materialgemisch eine Vorrichtung vorhanden ist, die unabhängig von der Arbeitsfläche neigbar und/oder bewegbar und mit Öffnungen ver­ sehen ist, auf die Materialgemisch auftrifft.

9. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Arbeitsfläche Vorrichtungen zur Gasabgabe angeordnet sind.

10. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Abgabe von Luft geeignet ist.

11. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung der Neigung der Arbeitsfläche eine hydraulische Vorrichtung vor­ handen ist.

12. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zum Auffangen der durch die Öffnungen der Arbeitsfläche fallenden Materialien eine Wanne vorhanden ist.

13. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß diese eine förderbandartige Arbeitsfläche aufweist.

14. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die förderbandartige Arbeitsfläche in ihrer Bewegungsgeschwindigkeit einstellbar ist.