EP0208363A1 - Vorrichtung zur Schrott-Trennung - Google Patents

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EP0208363A1
EP0208363A1 EP86201095A EP86201095A EP0208363A1 EP 0208363 A1 EP0208363 A1 EP 0208363A1 EP 86201095 A EP86201095 A EP 86201095A EP 86201095 A EP86201095 A EP 86201095A EP 0208363 A1 EP0208363 A1 EP 0208363A1
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EP
European Patent Office
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conveyor belt
belt
conveyor
metallic
scrap
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Withdrawn
Application number
EP86201095A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Hans-Peter Dr. Sattler
Albert Kling
Heinz Kaut
Rainer Pachzelt
Rainer Lepper
Michael Deuschle
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Eumet Metallaufbereitungsgesellschaft MbH and Co
GEA Group AG
Original Assignee
Eumet Metallaufbereitungsgesellschaft MbH and Co
Metallgesellschaft AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
    • B07C5/36—Sorting apparatus characterised by the means used for distribution
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
    • B07C5/36—Sorting apparatus characterised by the means used for distribution
    • B07C5/363—Sorting apparatus characterised by the means used for distribution by means of air
    • B07C5/365—Sorting apparatus characterised by the means used for distribution by means of air using a single separation means
    • B07C5/366—Sorting apparatus characterised by the means used for distribution by means of air using a single separation means during free fall of the articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C2501/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material to be sorted
    • B07C2501/0036—Sorting out metallic particles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C2501/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material to be sorted
    • B07C2501/0054—Sorting of waste or refuse

Definitions

  • the invention relates to a device for the selective separation of the non-metallic and / or specific metallic fractions from a mixture of shot particles with a defined size range, from which the ferromagnetic fraction has already been separated.
  • non-ferromagnetic metals consist of aluminum and aluminum alloys, the rest essentially of zinc, copper, lead and stainless steels. This fraction, i.e. around 0.2 million tons per year, is unselected around 16 million DM , but fully selected against 40Q million DM . You can use this to measure the high added value that can be achieved with a good separation process.
  • the non-metallic fraction essentially contains glass, rubber, plastic, textiles, ceramic materials and stones; it is less interesting for selective processing.
  • This device is advantageously completed örderbandgeschwin- speed even by an apparatus for measuring the current F. It has proven to be beneficial for the correct positioning of the shot particles on the conveyor belt if the support rollers are equipped with elevations for shaking the conveyor belt.
  • the upper run of the conveyor belt on a partial length of the N utzeauumble be performed as a flat band.
  • a pneumatically or mechanically activated multiple sorting device is then provided in this area and / or in the discharge area of the conveyor belt.
  • two or more vibration conveying devices can be assigned to a conveyor belt to increase the throughput.
  • a color sensor can be provided in the area of the flat belt above the conveyor belt. In this way, the scrap particles are differentiated according to their color and corresponding signals are forwarded to the electrically operated evaluation and computing unit, which in turn activates the sorting device.
  • the mixture of scrap chip is placed according to Figure 1 from a storage tank 1 with gravity-feed into a vibration conveyor 2 with helically rising ramp conveyor 3 and running obliquely to the conveying direction A bschkante.
  • the vibration conveyor 2 separates the shot particles, which then slide one after the other onto the conveyor belt 4 and are moved there into the center of the belt by means of the V-shaped support rollers 5.
  • This effect can be further improved in that the support rollers 5 are equipped with elevations for shaking the conveyor belt 4.
  • An inductive and / or capacitive proximity switch 6 with adjustable sensitivity is arranged under the upper run of the endless conveyor belt 4.
  • He can, for example, the "detection" metal / non-metal are adjusted, and then supplies for each scrap chip, a signal uswert- in an electronically operating and A (not shown) processing unit for controlling a sorting device 7 can be used.
  • This is in the region of the discharge parabola in the conveying direction behind the F OER derband 4 are arranged and that the discharge parabola of particles of a particular type is changed so far by a Preßluftimpuls that these particles fall into the left part of the collecting container 8, for example, as activated, while the particles unaffected in their trajectory collect in the right part of the collecting container 8.
  • FIG. 2 shows a variant of the device according to FIG. 1, which is suitable for multiple selection.
  • the transport of the S takes place chrotteilchen up on the conveyor belt 4 and the positioning means of V - shaped employee support rollers 5 as described above.
  • the variant of the conveyor belt 4 but is then extended and by means of N iederhaltern 12 on a partial length of the N utzför- DERS treks out as a flat band 10th below this part of the conveyor 4 are two or more N teilrungs- switch 6 is arranged, whose sensitivity is set to the individual to be selected fractions.
  • the passage of a particle is also controlled by a light barrier 9.
  • Control signals for the sorting device 11 are formed from the signals of the light barrier 9 and the proximity switch 6 in an electronic evaluation and arithmetic unit, which in this case ensures that the particles are ejected into different departments of the collecting container 8 transversely to the conveying direction, the remaining batch also being provided beyond the normal A bschkante the F OER rough andes draining 4 can.
  • Such a color sensor 13 can distinguish the shot particles according to their color and forward corresponding signals to the electronically operating evaluation and computing unit, in which they are processed with the other information and used to activate the sorting device 11.

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  • Sorting Of Articles (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

Für die Abtrennung der nichtmetallischen und/oder spezifischer metallischer Fraktionen aus einem Gemenge von Schrotteilchen mit definiertem Größenbereich, aus dem die ferromagnetische Fraktion bereits abgetrennt ist, wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, mit der die Schrotteilchen ver. einzelt und auf einem im wesentlichen horizontal angeordneten Förderband (4) abgelegt, mittels induktiver Nährungsschalter (61) "erkannt" und mittels einer mechanisch oder pneumatisch aktivierten Sortiereinrichtung (7) in die gewünschten Fraktionen selektiert werden. Die Vorrichtung ist insbesondere für die wirtschaftliche Selektierung der Nichteisen Fraktion von Schredderschrotten geeignet.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur selektiven Abtrennung der nichtmetallischen und/oder spezifischer metallischer Fraktionen aus einem Gemenge von Schrotteilchen mit definiertem Größenbereich, aus dem die ferromagnetische Fraktion bereits abgetrennt ist.
  • Dem Recycling von Nutzstoffen aus Abfällen kommt unter ökologischen und ökonomischen Gesichtspunkten steigende Bedeutung zu. Bei Glas und Papier hat sich die getrennte Erfas- sung schon weitgehend durchgesetzt, so daß hier die Altma- terialien in erheblichem Umfang der Wiederverwertung zugeführt werden können. In manchen Bereichen werden auch schon Kunststoffe selektiv gesammelt und für eine weitere Nutzung wiederaufbereitet. Die Rückführung von Getränkedosen mit Hilfe von Sammelautomaten wird z.Zt. in Großversuchen getestet.
  • In allen genannten Beispielen wird das Recycling dadurch erleichtert, daß ein selektives Erfassen der Abfallstoffe relativ leicht möglich ist. Bei der weit überwiegenden Menge der Abfallstoffe ist es aber nicht der Fall. Die Wiederverwertung der darin enthaltenen Nutzstoffe ist nur möglich, wenn geeignete Trennverfahren zur Verfügung gestellt werden können. Als geeignet kann ein Verfahren oder eine Vorrichtung angesehen werden, wenn damit einzelne Komponen- ten oder Materialgruppen aus einem Abfallgemisch möglichst vollständig und möglichst rein abgetrennt werden können und wenn der Aufwand in einem akzeptablen Verhältnis zur Wertschöpfung steht.
  • In der Bundesrepublik Deutschland fallen jährlich etwa 2 Millionen Tonnen Schrott aus Schredder-Anlagen mit folgender Zusammensetzung an:
    • 70 % ferromagnetischer Metalle
    • 10 % nicht-ferromagnetische Metalle
    • 20 % Nichtmetalle.
  • Bei den nicht-ferromagnetischen Metallen besteht etwa die Hälfte aus Aluminium und Aluminiumlegierungen, der Rest im wesentlichen aus Zink, Kupfer, Blei und Edelstählen. Diese Fraktion, also rund 0,2 Mio t im Jahr, ist unselektiert rund 16 Mio DM wert, vollständig selektiert dagegen 40Q Mio DM. Daran kann man ermessen, welch hohe Wertschöpfung mit einem guten Trennverfahren erreicht werden kann.
  • Die nichtmetallische Fraktion enthält im wesentlichen Glas, Gummi, Kunststoff, Textilien, keramische Stoffe und Steine; sie ist für eine selektive Aufbereitung weniger interessant.
  • Während die ferromagnetische Fraktion verhältnismäßig leicht mittels bewerter Magnetscheidertechnik abgetrennt werden kann, ist man für die Trennung der beiden anderen Fraktionen noch weitgehend auf Sink-Schwimmtechnik angewiesen. Diese Technik weist jedoch verschiedene Nachteile auf. Zum einen können dabei keramische Materialien, Steine und bestimmte Kunststoffe mit einem spezifischen Gewicht im Bereich des Aluminiums nicht abgetrennt werden. Zum anderen sind die unvermeidbaren Verluste an Schwertrübemitteln ein wirtschaftlicher Nachteil und zum dritten belastet auch die erforderliche Abwasseraufbereitung das Verfahren nicht unerheblich.
  • Man hat deswegen auch schon Wirbelstrom-Trenntechniken vorgeschlagen, bei denen die Schrott-Mischung beispielsweise über eine geneigte Ebene durch ein Magnetfeld abfließt, wobei die metallischen Teilchen infolge induzierter Wirbelströme eine seitliche Ablenlkeng erfahren, die proportional zum Quotienten aus elektrischer Leitfähigkeit und Dichte ist. Eine hohe Trennschärfe konnte auf diese Weise jedoch nicht erreicht werden, weil sich die Teilchen in ihrer Bewegung gegenseitig behindern. Derartige Verfahren haben daher bis heute noch keine wirtschaftliche Bedeutung erlangen können.
  • Eine optimale Trennschärfe und eine hohe Gewinnungsrate kann man nur erreichen, wenn die stückigen Schrotte vereinzelt, einzeln detektiert und selektiert werden, was natürlich wirtschaftlich nur dann interessant sein kann, wenn das Verfahren rasch genug arbeitet. Erste Überlegungen zielten dahin, die für die Erzkonzentration entwickelten Vorrichtungen (vergl. DE-OS 29 14 818) für die Schrott-Trennung zu adaptieren. Bekanntgeworden ist u.a. eine Vorrichtung die mit fünf parallelen Prüfkanälen 100 bis 150 Teilchen pro sec prüfen kann und dabei je nach Größe der Erzstücke auf eine Durchsatzleistung von 40 bis 120 t/h kommt. Eine solche Anlage kostet derzeit rd. 1 Mio US-$ und ist theoretisch zum Trennen von Schredderschrott mit einer Siebkorngröße von 15 bis 65 mm geeignet. Das mittlere Gewicht dieser Schrott-Teilchen beträgt aber nur 15 g, so daß rechnerisch 6 bis 7 t/h durchgesetzt werden könnten. In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, daß man wegen der wesentlich schwierigen Vereinzelung der Schrott-Teilchen im Vergleich zu den kompakten Erzstücken nicht über eine Durchsatzleistung von 4 t/h hinaus kommt. Dies reicht für eine wirtschaftliche Abtrennung der nicht-ferromagnetischen Fraktion von den Nichtmetallen nicht aus.
  • Es besteht somit die Aufgabe, eine Vorrichtung zur selektiven Abtrennung der nichtmetallischen und/oder spezifischer metallischer Fraktionen aus einem Gemenge von Schrott-Teilchen mit definiertem GröBenbereich, aus dem die ferromagnetische Fraktion bereits abgetrennt ist, vorzuschlagen, mit der auf wirtschaftliche Weise sowohl eine hohe Ausbeute als auch eine gute Trennschärfe erreicht werden kann.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung gelöst, die gekennzeichnet ist, durch
    • a) einen Vorratsbehälter mit Schwerkraft-Zuführeinrichtung,
    • b) eine Vibrations-Fördereinrichtung mit schraubenförmig ansteigender Förderrampe und einer schräg zur Förder- richtung verlaufenden Abwurfkante,
    • c) ein angetriebenes, endloses Förderband, dessen oberes Trum durch V-förmig angestellte Stützwalzen geführt ist,
    • d) einen oder mehrere, unter dem oberen Trum des Förder- bandes angeordnete, induktiv und/oder kapazitiv arbeitende Näherungsschalter mit einstellbarer Empfindlichkeit,
    • e) eine elektronisch arbeitende Auswert- und Recheneinheit,
    • f) eine mechanisch oder pneumatisch aktivierte Sortiereinrichtung im Abwurfbereich des Förderbandes und
    • g) Transporteinrichtungen bzw. Auffangbehälter für die abgetrennten Fraktionen und das Restgemenge.
  • Diese Vorrichtung wird zweckmäßigerweise noch durch eine Einrichtung zur Messung der aktuellen Förderbandgeschwin- digkeit vervollständigt. Als förderlich für die richtige Positionierung der Schrotteilchen auf dem Förderband hat sich erwiesen, wenn die Stützwalzen mit Erhebungen zur Erschütterung des Förderbandes ausgerüstet sind.
  • Für die Mehrfach-Selektierung kann in Weiterbildung des Erfindungsgedankens das obere Trum des Förderbandes auf einer Teillänge der Nutzförderstrecke als ebenes Band geführt werden. In diesem Bereich und/oder im Abwurfbereich des Förderbandes ist dann eine pneumatisch oder mechanisch aktivierte Mehrfach-sortiereinrichtung vorgesehen. Ferner ist es vorteilhaft, eine quer zum Förderband wirkende Lichtschranke vorzusehen, die einen auf die Teilchengröße abgestimmten vertikalen Erfassungsbereich aufweist. Schließlich können in weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens einem Förderband zur Erhöhung der Durchsatzleistung zwei oder mehrere Vibrations-Fördereinrichtungen zugeordnet sein.
  • Für den Fall, daß mehrere Metallfraktionen mit gleicher oder annähernd gleicher elektrischer Leitfähigkeit selektiert werden müssen (wie z.B. Bronze, Messing, Kupfer), kann im Bereich des ebenen Bandes über dem Förderband noch ein Farbsensor vorgesehen werden. Damit werden die Schrott-teilchen nach ihrer Farbe unterschieden und entsprechende Signale an die elektrisch arbeitende Auswert- und Recheneinheit weitergeleitet, die ihrerseits die Sortiereinrichtung aktiviert.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
    • Figur 1 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung für einfache Ja/Nein-Selektierung in Seitenansicht und Draufsicht.
    • Figur 2 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung für Mehrfach-Selektierung in Seitenansicht und Draufsicht.
  • Das Gemenge aus Schrotteilchen wird gemäß Figur 1 aus einem Vorratsbehälter 1 mit Schwerkraft-Zuführung in eine Vibrations-Fördereinrichtung 2 mit schraubenförmig ansteigender Förderrampe 3 und einer schräg zur Förderrichtung verlaufenden Abwurfkante eingebracht. Die Vibrations-Fördereinrichtung 2 bewirkt eine Vereinzelung der Schrotteilchen, die dann nacheinander auf das Förderband 4 rutschen und dort mittels der V-förmig angestellten Stützwalzen 5 in die Bandmitte gerückt werden. Dieser Effekt kann noch dadurch verbessert werden, daß die Stützrollen 5 mit Erhebungen zur Erschütterung des Förderbandes 4 ausgerüstet sind. Unter dem oberen Trum des endlosen Förderbandes 4 ist ein induktiv und/oder kapazitiv arbeitender Nährungsschalter 6 mit einstellbarer Empfindlichkeit angeordnet. Er kann beispielsweise auf die "Erkennung" Metall/Nichtmetall justiert werden und liefert dann für jedes Schrotteilchen ein Signal, das in einer elektronisch arbeitenden Auswert- und Recheneinheit (nicht dargestellt) zur Ansteuerung einer Sortiereinrichtung 7 benutzt werden kann. Diese ist im Bereich der Abwurfparabel in Förderrichtung hinter dem För- derband 4 angeordnet und wird beispielsweise so aktiviert, daß die Abwurfparabel von Teilchen einer bestimmten Art durch einen Preßluftimpuls so weit geändert wird, daß diese Teilchen in den linken Teil des Auffangbehälters 8 fallen, während die in ihrer Flugbahn unbeeinflußten Teilchen sich im rechten Teil des Auffangbehälters 8 sammeln.
  • In Figur 2 ist eine Variante der Vorrichtung gemäß Figur 1 dargestellt, die für Mehrfach-Selektierung geeignet ist. Dabei erfolgt der Transport der Schrotteilchen bis auf das Förderband 4 und das Positionieren mittels V-förmig angestellter Stützwalzen 5 wie schon beschrieben. Bei der Variante ist dann aber das Förderband 4 verlängert und mittels Niederhaltern 12 auf einer Teillänge der Nutzför- derstrecke als ebenes Band 10 geführt. unterhalb dieses Teils des Förderbandes 4 sind zwei oder mehrere Nährungs- schalter 6 angeordnet, deren Empfindlichkeit auf die einzelnen zu selektierenden Fraktionen eingestellt ist. Der Durchgang eines Teilchens wird außerdem durch eine Lichtschranke 9 kontrolliert. Aus den Signalen der Lichtschranke 9 und der Nährungsschalter 6 werden in einer elektronischen Auswert- und Recheneinheit Steuerimpulse für die Sortiereinrichtung 11 gebildet, die in diesem Fall für einen Abwurf der Teilchen in verschiedene Abteilungen des Auffangbehälters 8 quer zur Förderrichtung sorgt, wobei man das Restgemenge auch über die normale Abwurfkante des För- derbandes 4 abfließen lassen kann.
  • Zur Unterscheidung von Metallfraktionen mit gleicher oder annähernd gleicher elektrischer Leitfähigkeit (wie z.B. Bronze, Messing, Kupfer), kann außerdem noch ein Farbsen- sor 13 im Bereich des ebenen Bandes 10 über dem Förder- band 4 angeordnet werden. Ein solcher Farbsensor 13 kann die Schrotteilchen nach ihrer Farbe unterscheiden und entsprechende Signale an die elektronisch arbeitende Auswert- und Recheneinheit weiterleiten, in der sie mit den anderen Informationen verarbeitet und zur Aktivierung der Sortiereinrichtung 11 benutzt werden.

Claims (9)

1. Vorrichtung zur selektiven Abtrennung der nichtmetallischen und/oder einer spezifischen metallischen Fraktion aus einem Gemenge von Schrotteilchen mit definiertem Größenbereich, aus dem die ferromagnetische Fraktion bereits abgetrennt ist, gekennzeichnet durch
a) einen Vorratsbehälter (1) mit Schwerkraft-Zuführeinrichtung,
b) eine Vibrations-Fördereinrichtung (2) mit schraubenförmig ansteigender Förderrampe (3) und einer schräg zur Förderrichtung verlaufenden Abwurfkante,
c) ein angetriebenes, endloses Förderband (4), dessen oberes Trum durch V-förmig angestellte Stützwalzen (5) geführt ist,
d) einen oder mehrere, unter dem oberen Trum des Förder- bandes (4) angeordnete, induktive Näherungs- schalter (6) mit einstellbarer Empfindlichkeit,
e) eine elektronisch arbeitende Auswert- und Rechenein- heit,
f) eine mechanisch oder pneumatisch aktivierte Sortiereinrichtung (7) im Abwurfbereich des Förderbandes (4) und
g) Transporteinrichtungen bzw. Auffangbehälter (8) für die abgetrennten Fraktionen und das Restgemenge.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Messung der aktuellen Förderbandgeschwindigkeit vorgesehen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützwalzen (5) mit Erhebungen zur Erschütterung des Förderbandes (4) ausgerüstet sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Trum des Förderbandes (4) auf einer Teillänge der Förderstrecke als ebenes Band (10) geführt ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine quer zum Förderband wirkende Lichtschranke (9) vorgesehen ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtschranke (9) einen vertikalen Erfassungsbereich aufweist, der auf die TeilchengröBe abgestimmt ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des ebenen Bandes (10) und/oder im Abwurfbereich des Förderbandes (4) eine pneumatisch oder mechanisch aktivierte Mehrfach-Sortiereinrichtung (11) vorgesehen ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß einem Förderband (4) zwei oder mehrere Vibrations-Fördereinrichtungen (1) zugeordnet sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des ebenen Bandes (10) über dem Förderband (4) außerdem noch ein Farbsen- sor (13) angeordnet ist.
EP86201095A 1985-07-12 1986-06-24 Vorrichtung zur Schrott-Trennung Withdrawn EP0208363A1 (de)

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