EP2785462B1 - Vorrichtung und verfahren zum aufbereiten von materialien - Google Patents
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- EP2785462B1 EP2785462B1 EP12797708.0A EP12797708A EP2785462B1 EP 2785462 B1 EP2785462 B1 EP 2785462B1 EP 12797708 A EP12797708 A EP 12797708A EP 2785462 B1 EP2785462 B1 EP 2785462B1
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Definitions
- the present invention relates to an apparatus and a method for processing materials.
- the invention relates to a cleaning apparatus and a method for processing materials containing granular material excavated from deposits and / or a cleaning apparatus and a method for crushing lumpy foreign matter such as loam or the like contained in raw gravel.
- a use in the field of recycling of, for example, slags, building materials is possible.
- the DE 2 812 985 A1 has become known a device for processing crushed stone, which is equipped with a horizontal hollow rotary drum and a rotor inserted therein eccentric.
- the rotary drum is arranged slightly inclined to the horizontal.
- the rotary drive for the rotary drum has a reverse direction of rotation as the rotational drive of the rotor. Due to the eccentric arrangement of the rotor to the rotary drum a reduced gap for mechanical treatment of the crushed rock is provided at one point. Due to the horizontal arrangement of the rotary drum, the device requires in the DE 2 812 985 A1 a considerable amount of space, since only a small degree of filling is achievable.
- a device for crushing contained in raw gravel lumpy foreign matter such as loam or the like wherein a vertically erected fixed tubular container is provided in which on a rotatable shaft, an agitator is arranged, which stirs the material present in the vertical container to be processed material.
- the device according to the DE 2 212 251 C3 has a smaller footprint, but also has limited throughput.
- the intensity of the energy input is due to the geometry of the agitator only very low, since only a few particles are directly in contact with the agitator.
- An inventive cleaning device is used for processing of materials.
- the cleaning device is for processing materials comprising granular mined material.
- the cleaning apparatus for processing materials may also be provided for crushing lumpy impurities contained in raw gravel such as loam or the like.
- the cleaning device according to the invention has an upright tubular container.
- An axis device is arranged essentially centrally in the tubular container. Between the axle device and the inner wall of the tubular Container is provided a process space for receiving the material to be processed. In this case, the tubular container is driven in rotation. In the process room drivers are provided as working bodies.
- the cleaning device according to the invention has many advantages.
- a significant advantage of the cleaning device according to the invention is that in an upright arrangement of the tubular container, the container is driven in rotation.
- the axle device may be provided fixed.
- the relative movement between the dogs in the process space and the process space or the tubular container or the axis device is caused by the rotational movement of the tubular container.
- a driven rotating outer wall has a significantly higher entrainment effect on the introduced material and thus a better flow through and thus an increased cleaning effect can be achieved.
- at least one working member is provided on the tubular container.
- At least one working member is arranged interchangeably on the tubular container.
- At least one working member is interchangeably arranged on the axle device.
- Both working organs are arranged on the tubular container and on the axle device, allows a particularly effective treatment and cleaning of the material to be processed. This is especially true when the working organs or at least two working organs process direction and / or overlap in the vertical direction. This is to be understood here as meaning that at least two working members overlap at least temporarily in the vertical direction during operation. In other words, the working areas of at least two working members overlap at least partially in the vertical direction.
- an adjustable or variable working gap is provided between the inner wall of the tubular container and an outer wall of the axle device.
- An adjustable working gap leads to the fact that the working speed of the cleaning device can be influenced. A larger working gap results in greater throughput, while a smaller working gap reduces throughput but increases intensity. Depending on the material to be processed, a corresponding working gap may be ideal, which can be adapted in this way.
- the working gap over the height of the tubular container is provided stepwise or continuously adjustable. This allows several different working gaps above the height of the tubular container. As a result, for example, the residence time can be increased in a first height section.
- the axle device has a non-circular axis and arranged around substantially spaced spacers.
- the non-circular axis may be polygonal or have a star-shaped, egg-shaped, oval, Torx-shaped cross-section or the like.
- spacers of different diameters are provided to provide different working gaps.
- Spacers with defined - same or different - lengths can be strung together on the axis.
- different working gaps are formed above the height.
- the number of identical or different spacers the number of working organs can be varied.
- At least one working member is designed as an inner working member which projects from the inside into the process space.
- Such an inner working member may be formed attachable in particular to the axle.
- the inner working member is alignable at different angles to the axis.
- the inner working member or the internally arranged working member has one, two, three, four or more drivers.
- the drivers are in particular distributed substantially symmetrically over the circumference of the working member. If a working member has, for example, three drivers, these preferably extend after mounting on the axle in each case at an angle of 120 ° to one another.
- At least one internally arranged working member is provided on the axis between at least two spacers. It is also possible that two or more spacers are directly adjacent. It is also possible that, instead of a working member, a similarly designed unit is provided which has no catch and does not act on the process space. Then, optionally, instead of a working member, such a unit can be placed between two spacers. In a simplest case, such a unit consists of a circular disk, which is on the axis is plugged.
- At least one working member is designed as an outer working member or as an externally arranged working member, which projects from the outside into the process space.
- the outer working member is introduced from outside through the wall of the tubular container into the process space.
- a working member can be removed through the wall of the tubular container to the outside, and it can be a similar or another working organ to be reintroduced from the outside through the wall in the process room.
- the insertion for the introduction of a working member can be closed, for example via a suitable closure member when no working member is needed at the insertion.
- different working organs can be provided with carriers of different lengths and / or shape. It can be provided with drivers different length and / or shape both internally arranged work organs as well as externally arranged work organs.
- the outer or externally arranged work organs are secured by at least one bolt part.
- Such a fuse can prevent unintentional pulling out or pushing out and can optionally serve as a torque arm during operation.
- a driver may be formed as an elongated approximately sword-shaped rod whose sword surface is aligned in a vertical plane or inclined to the vertical plane. By tilting in one or the other direction, the material to be processed can be directed axially in the direction of the exit or in the direction of the entrance by the interaction with the corresponding driver in order to reduce or enlarge the processing period.
- the tubular container has a wear protection device on the inner wall.
- the wear protection device may in particular be designed as autogenous wear protection and in particular at least partially comprise circumferential webs and preferably extending transversely thereto longitudinal struts.
- Such a wear protection device causes accumulating in the formed between the webs and longitudinal struts pockets founded upon abrasion. The frictional stress is then not directly on the inner surface of the tubular container, but there is a frictional stress within the material to be processed, whereby an effective extension of the service life is made possible.
- the tubular container is supported in at least one region at the upper and / or lower end.
- the tubular containers may also be stored in areas of the upper and lower ends.
- the tubular container can be mounted exactly at the upper and / or lower ends. But it is also possible that the storage is spaced from the upper and lower ends. Possible and preferred storage is only up and down and especially only below.
- At least one control device is provided with which, in particular, the rotational speed of the tubular container can be controlled.
- At least one motor is provided, which drives the tubular container, for example via a belt drive or a transmission.
- a motor in particular a gearless direct drive, such as in particular a torque motor can be provided.
- Other drives are possible.
- At least one fill level sensor is provided in order to enable control of the preparation as a function of the fill level in the process space or the tubular container.
- At least one upper filling opening for the supply of material and at least one lower discharge opening for the removal of material are provided.
- the upper filling opening is associated in particular with a conveyor belt or a hopper, and the lower discharge opening is preferably arranged downstream of at least one take-off element, which is taken from a group of withdrawal organs comprising belt conveyors, chain scraper conveyors, rotary valves and vibratory conveyors.
- the degree of filling in operation is preferably on average greater than 0.4 and in particular greater than 0.6 and preferably greater than 0.7 and more preferably greater than 0.8. Even values of 0.9 and larger are possible.
- the degree of filling is determined by the level sensor and controlled by the control device.
- the axle device may be stationary. But it is also possible that the axle device is rotatable. If the axle device is designed to be rotatable, it is in particular provided rotatable in opposite directions to the tubular container.
- the inventive method is used for processing of materials, such as granular material mined from deposits and / or crushing contained in the raw gravel lumpy foreign matter such as loam or the like and is carried out with a cleaning device, which in the cleaning device upright tubular container and a substantially having centrally disposed in the tubular container axis means. Between the axis device and the inner wall of the tubular container, a process space for receiving the material to be processed is clamped. The tubular container is driven in rotation and in the process space drivers are provided as working organs.
- the method according to the invention is also very advantageous since it enables effective processing and preparation of materials.
- an uprightly arranged tubular container is understood in particular to mean a substantially vertically arranged tubular container. It is possible that the tubular container is aligned exactly vertically. But it is also possible that the tubular container and / or its axis of rotation are arranged inclined to the vertical by a slight angular amount. For example, angles of 2 °, 5 °, 10 °, 15 ° or even 20 ° possible. In any case, the angle of inclination is less than 30 ° and preferably less than 10 °.
- system 100 which comprises a cleaning device 1 according to the invention.
- Fig. 1 shows a highly schematic side view of a plant 100 according to the invention, which here comprises a cleaning device 1 and a downstream screening machine 120.
- the plant 100 is used for processing materials such. As materials comprising degraded granular material from deposits and / or for processing and in particular for crushing contained in raw gravel, lumpy foreign matter such as loam or the like.
- the plant 100 according to the invention is also suitable for processing other similar materials.
- FIG. 1 schematically illustrated cleaning device 1 comprises a tubular container 2 and an axis means provided therein 3. While the axle device 3 is preferably arranged here fixed, the tubular container 2 is rotatably mounted.
- a process chamber 5 is clamped, which is substantially completely filled with material 6 to be treated during operation, which is supplied to the cleaning device 1 from above via the upper insertion opening 34.
- the material 6 to be processed can already be pretreated or pre-classified, for example in an upstream cleaning device.
- the processed material emerging from the process chamber 5 at the lower end 30 is transported away via a take-off element 36, such as a belt conveyor.
- the discharged through the lower discharge opening 35 material 6 of a screening machine 120 of the processing plant 100 is supplied.
- the screening machine 120 for example, water can be supplied as a liquid to to support the preparation.
- the material to be treated is preferably separated into at least two fractions, which can subsequently be subjected to further treatment steps.
- the tubular container 2 of the cleaning device 1 can be driven by an electric motor 32.
- For power transmission from the motor 32 to the tubular container 2 may serve a drive belt. It is also possible to use a transmission which consists of two or more gears or the like.
- the rotation of the tubular container 2 is controlled by a control device 31, which can preferably also serve for process monitoring.
- At least one fill level sensor 33 can be provided, which detects, for example optically, electrically or magnetically, a measure of the degree of filling 37. It is also possible that a weight sensor is used, for example, detects the weight of the tubular container 2 and the entire cleaning device 1 and derived therefrom a parameter for the degree of filling 37. With known density of the material to be processed and / or presentation of empirical data can be reliably deduced on the weight of the cleaning device to the degree of filling 37.
- the electrical power consumption of the motor 32 and / or the current speed of the tubular container 2 can be deduced on the operating conditions and, accordingly, the speed of the tubular container 2 can be increased or decreased or, for example Amount of material supplied above 6 increased or decreased to obtain the desired operating point or observed.
- working members 9 are arranged on the axle device 3 working members 9 are arranged.
- the working members 9 are referred to here as inner or internally arranged working members 19, since they protrude from the inside into the process space 5.
- the number, type and orientation of the working members 9, which may include different numbers of dogs 7, is variable and can be selected as needed.
- working members 10 are provided with carriers 8.
- the working members 10 may be referred to as outer or externally arranged working members 20, since the driver 8 protrude from the outside into the process space 5.
- the working members 10 are introduced from the outside through the wall 24 of the tubular container 2 in the process chamber 5.
- the length, shape and number of drivers 8 may be variable at the work organs 10.
- Such a configuration enables a flexible number of working members 10, since, as required, working members 10 can be introduced from outside into the tubular container 2 and thus into the process space 5 through the insertion openings 23. This can optionally take place during a short stop during operation, so that, for example, changing conditions of the material 6 to be processed can be addressed and reacted.
- FIG. 2 is an enlarged cross section through the cleaning device after FIG. 1 displayed.
- the axle device 3 is shown inside the tubular container 2, the axle device 3 is shown.
- the axle device 3 consists of a central and here polygonal and preferably square in cross-section axis 14, to the succession spacers 15 or 16 and working members 9 are attached.
- the working members 9 each have one or more drivers 7.
- the drivers 7 extend from the axis 14 to the outside.
- the orientation of the driver 7 may be radial, but may also have tangential or vertical components.
- spacer 15 or 16 For the necessary distance in the process direction or vertical direction 38 between two working members 9 provides an interposed spacer 15 or 16. It is also possible that two or more spacers 15 or 16 are attached directly one behind the other.
- the provided in the upper region spacers 15 have a smaller diameter 17 than the provided in the lower region spacers 16, which have a larger outer diameter 18.
- the process space so be designed as it is optimal for the respective material to be processed 6.
- the structure can be changed flexibly, since the individual components are pushed onto the non-circular axis 14 from the outer cross section here.
- the spacers 15, 16 in turn provide a round outer cross-section, so that the wear is reduced.
- the axis 14 is protected from contamination to allow easy change of the working members 9.
- a water supply 44 can be provided, which can be switched on as needed to influence the cleaning process.
- FIG. 3 shows a further schematic cross section through the cleaning device 1 and through the tubular container 2 and the axle device 3.
- each identical spacers 15 are provided, which all have the same outer diameter.
- the working elements 9 mounted on the axle device 3 are angularly different from the axis 14 in order to ensure a correspondingly homogeneous mixing of the process space 5.
- a plurality of insertion openings 23 are provided, which are distributed symmetrically about the circumference and arranged in several different heights.
- the insertion openings 23 allow a flexible number of inserted working members 10.
- the drivers 8 of the inserted from the outside working members 10 protrude into the interior of the process chamber 5 inside.
- the working members 9 and 10 and their drivers 7 and 8 in the vertical direction 38 are formed and arranged so that the working areas of the drivers 7 and 8 at least partially overlap. This ensures a special: good mixing of the process area.
- a simple assembly and disassembly is still possible because during disassembly first the outer work organs 10 can be removed before the Axle device 3 in total or the spacers 15, 16 and the working members 9 can be removed.
- the wear protection device 26 here comprises vertically arranged longitudinal struts 28, which are arranged distributed on the inner circumference of the tubular container 2 and horizontally arranged webs 27, which are arranged at periodic intervals above the height of the tubular container 2.
- each double webs 27 are provided, between each of which the insertion openings 23 are provided for insertion of the working members 10.
- the tubular container 2 is additionally reinforced at the insertion openings 23 in order to absorb the load.
- the wear protection device 26 also serves to protect the inner wall 4 of the tubular container 2 from wear. In the recesses between the webs 27 and the longitudinal struts 28 to be processed material 6 will accumulate during operation, which thus serves as autogenous wear protection. As a result, the frictional stress no longer takes place on the inner surface of the inner wall 4, but within the material to be processed.
- the webs 27 and struts 28 can support the working members 10 with a suitable arrangement.
- FIG. 4 shows a highly schematic plan view of a tubular container 2, wherein through the wall 24 of the tubular container 2 here a total of four working members 10 are pushed through with their drivers 8.
- the working members 10 are each offset here at an angle of 90 degrees.
- both working members 9 can be seen here, which extend from the inside into the process space 5. Both working members 9 here each have a driver 7, which differ in their effective length.
- FIGS. 5 to 7 show three different variants of working organs 9.
- FIG. 5 shows a working member 9 with a single driver.
- FIG. 6 shows a working member 9 with two opposite drivers 7a and 7b.
- FIG. 7 represents a working member 9 with three drivers 7a, 7b and 7c, which are each provided at an angle of 120 degrees offset from one another.
- the inner circumference of the working members 9 is adapted to the outer circumference of the axis 14, that the working members 9 can be arranged on the one hand rotationally fixed on the axis 14 and on the other hand possible to position each other at different angles. Exemplary are in FIG. 6 two different angular positions 21 and 22 to an axis 14 schematically drawn.
- FIG. 8 shows two different embodiments of a working member 10, wherein the drivers 8 are configured differently long. Plotted drawn a length 43 of the entire working body, while dashed another variant of a working member 10 is shown with a shorter length 42.
- the working members 10 are introduced through an insertion opening 23 in the process chamber 5, so that the driver 8 protrudes into the process space 5.
- the openings 39 remain outside of the tubular container 2.
- the working member 10 can be secured to the cleaning device 1 via a bolt part 25, which is inserted into one of the openings 39.
- a closure member 40 may be used instead, which does not or substantially not dive into the process space 5.
- FIG. 10 finally shows a perspective view of the cleaning device 1.
- the axle device 3 can be seen with the fixed here axis 14, which here has a square cross-section.
- the inserted working members 10 are shown, which are inserted into insertion openings 23.
- closure members 40 which need not necessarily be distinguished from working members 10 from the outside.
- the closure members 40 differ, for example, in color or in structural features, so that it can be recognized at first glance whether a working member 10 or a closure member 40 is inserted at a position.
- the invention provides a highly compact cleaning device 1 available, which can be operated with a high degree of filling 37 of greater than 75% and in particular greater than 90%, thus ensuring a high throughput with low space requirements.
- the working members 9 and 10 can be flexibly inserted and replaced, an optimum operating point can be found for almost every material to be reprocessed. Due to the flexible adjustment of the working gap 12 or 13, which can be varied even within the implement 1, the throughput can be limited in a simple manner, for example, if the gap is tapered downwards.
- the cleaning device 1 allows easier maintenance, since in particular the inserted from the outside Work modules can be replaced even without a short stop without emptying the container 2.
Landscapes
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- Food Science & Technology (AREA)
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Aufbereiten von Materialien. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Reinigungsgerät und ein Verfahren zum Aufbereiten von Materialien, die aus Lagerstätten abgebautes körniges Material enthalten und/oder ein Reinigungsgerät und ein Verfahren zum Zerkleinern von in Rohkies enthaltenen, klumpenförmigen Fremdstoffen wie Lehm oder dergleichen. Auch ein Einsatz im Bereich des Recycling von beispielsweise Schlacken, Baustoffen ist möglich.
- Im Stand der Technik sind verschiedene Reinigungsgeräte zum Aufbereiten von Materialien bekannt geworden.
- Mit der
DE 2 812 985 A1 ist eine Vorrichtung zur Bearbeitung von zerkleinertem Stein bekannt geworden, die mit einer liegenden hohlen Drehtrommel und einem darin exzentrisch eingesetzten Rotor ausgerüstet ist. Die Drehtrommel ist leicht zur Horizontalen geneigt angeordnet. Der Rotationsantrieb für die Drehtrommel weist eine umgekehrte Drehrichtung wie der Rotationsantrieb des Rotors auf. Durch die exzentrische Anordnung des Rotors zu der Drehtrommel wird an einer Stelle ein verkleinerter Spalt zur mechanischen Behandlung des zerkleinerten Gesteins zur Verfügung gestellt. Durch die liegende Anordnung der Drehtrommel benötigt die Vorrichtung in derDE 2 812 985 A1 einen erheblichen Platzbedarf, da nur ein geringer Füllungsgrad erreichbar ist. - Mit der
DE 2 212 251 C3 ist eine Vorrichtung zum Zerkleinern von in Rohkies enthaltenen klumpenförmigen Fremdstoffen wie Lehm oder dergleichen bekannt geworden, wobei ein senkrecht aufgestellter feststehender rohrförmiger Behälter vorgesehen ist, in dem an einer drehbaren Achse ein Rührwerk angeordnet ist, welches das in dem senkrechten Behälter vorhandene aufzubereitende Material durchrührt. Die Vorrichtung gemäß derDE 2 212 251 C3 weist einen geringeren Platzbedarf auf, hat jedoch auch einen eingeschränkten Durchsatz. Die Intensität des Energieeintrages ist durch die Geometrie des Rührwerkes nur sehr gering, da nur wenige Partikel direkt mit dem Rührwerk in Berührung sind. - Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Aufbereiten von Materialien zur Verfügung zu stellen, womit bei einem geringen Raumbedarf ein hoher Durchsatz möglich ist.
- Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Reinigungsgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 15. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen definiert. Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der allgemeinen Beschreibung und der Beschreibung des Ausführungsbeispiels.
- Ein erfindungsgemäßes Reinigungsgerät dient zum Aufbereiten von Materialien. Insbesondere dient das Reinigungsgerät zum Aufbereiten von Materialien, welche aus Lagerstätten abgebautes körniges Material umfassen. Das Reinigungsgerät zum Aufbereiten von Materialien kann auch zum Zerkleinern von in Rohkies enthaltenen klumpenförmigen Fremdstoffen wie Lehm oder dergleichen vorgesehen sein. Das erfindungsgemäße Reinigungsgerät weist einen aufrecht angeordneten rohrförmigen Behälter auf. In dem rohrförmigen Behälter ist im Wesentlichen zentral eine Achseneinrichtung angeordnet. Zwischen der Achseneinrichtung und der Innenwandung des rohrförmigen Behälters ist ein Prozessraum zur Aufnahme des aufzubereitenden Materials vorgesehen. Dabei ist der rohrförmige Behälter rotierend antreibbar. In dem Prozessraum sind Mitnehmer als Arbeitsorgane vorgesehen.
- Das erfindungsgemäße Reinigungsgerät hat viele Vorteile. Ein erheblicher Vorteil des erfindungsgemäßen Reinigungsgeräts besteht darin, dass bei einer aufrechten Anordnung des rohrförmigen Behälters der Behälter rotierend antreibbar ist. Dabei kann die Achseneinrichtung feststehend vorgesehen sein. Die Relativbewegung zwischen den Mitnehmern in dem Prozessraum und dem Prozessraum bzw. dem rohrförmigen Behälter oder der Achseneinrichtung wird durch die Drehbewegung des rohrförmigen Behälters bewirkt.
- Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass im Gegensatz zu einer sich drehenden Mittelachse, eine angetriebene rotierende Außenwand einen erheblich höheren Mitnahmeeffekt auf das eingebrachte Material hat und so eine bessere Durchwalkung und somit ein erhöhter Reinigungseffekt erzielt werden kann. Vorzugsweise ist wenigstens ein Arbeitsorgan an dem rohrförmigen Behälter vorgesehen.
- In einer bevorzugten Weiterbildung ist wenigstens ein Arbeitsorgan austauschbar an dem rohrförmigen Behälter angeordnet. Eine solche Weiterbildung ist sehr vorteilhaft, da sie die einfachere Wartung und die einfachere Einstellung unterschiedlicher Eigenschaften beim Aufbereiten von Materialien erlaubt. Durch den Austausch eines Arbeitsorgans kann beispielsweise im Falle von Verschleiß unaufwendig der Betrieb fortgesetzt werden. Es ist nicht nötig, erst das im Prozessraum vorhandene Material zu entleeren, um die äußeren Arbeitsorgane auszutauschen.
- Vorzugsweise ist wenigstens ein Arbeitsorgan austauschbar an der Achseneinrichtung angeordnet. Eine Ausgestaltung, bei der sowohl Arbeitsorgane an dem rohrförmigen Behälter als auch an der Achseneinrichtung angeordnet sind, ermöglicht eine besonders wirksame Aufbereitung und Reinigung des zu bearbeitenden Materials. Das gilt insbesondere, wenn sich die Arbeitsorgane oder wenigstens zwei Arbeitsorgane Prozessrichtung und/oder in vertikaler Richtung überlappen. Darunter ist hier zu verstehen, dass sich wenigstens zwei Arbeitsorgane im Betrieb wenigstens zeitweise in vertikaler Richtung überlappen. Anders gesagt überlappen sich die Arbeitsbereiche wenigstens zweier Arbeitsorgane wenigstens teilweise in vertikaler Richtung.
- Vorzugsweise ist zwischen der Innenwandung des rohrförmigen Behälters und einer Außenwandung der Achseneinrichtung ein einstellbarer oder veränderbarer Arbeitsspalt vorgesehen. Ein einstellbarer Arbeitsspalt führt dazu, dass die Arbeitsgeschwindigkeit des Reinigungsgerätes beeinflussbar ist. Ein größerer Arbeitsspalt führt zu einem größeren Durchsatz, während ein kleinerer Arbeitsspalt den Durchsatz reduziert, jedoch die Intensität erhöht. Je nach aufzubereitendem Material kann ein entsprechender Arbeitsspalt ideal sein, der so angepasst werden kann.
- Insbesondere ist es möglich, dass der Arbeitsspalt über der Höhe des rohrförmigen Behälters stufenweise oder kontinuierlich einstellbar vorgesehen ist. Das ermöglicht mehrere unterschiedliche Arbeitsspalte über der Höhe des rohrförmigen Behälters. Dadurch kann beispielsweise die Verweilzeit in einem ersten Höhenabschnitt vergrößert werden.
- Vorzugsweise weist die Achseneinrichtung eine unrund ausgebildete Achse und darum herum angeordnete im Wesentlichen rund ausgebildete Abstandshalter auf. Die unrunde Achse kann mehreckig ausgebildet sein oder einen sternförmigen, eiförmigen, ovalen, Torx-förmigen Querschnitt oder dergleichen aufweisen.
- Vorzugsweise sind Abstandshalter mit unterschiedlichen Durchmessern vorgesehen, um unterschiedliche Arbeitsspalte zur Verfügung zu stellen. Abstandshalter mit definierten - gleichen oder auch unterschiedlichen - Längen können auf der Achse aneinandergereiht werden. Durch die Aneinanderreihung von Abstandshaltern unterschiedlicher Durchmesser werden über der Höhe unterschiedliche Arbeitsspalte ausgebildet. Mit der Anzahl gleicher oder auch unterschiedlicher Abstandshalter kann die Anzahl der Arbeitsorgane variiert werden.
- Vorzugsweise ist wenigstens ein Arbeitsorgan als inneres Arbeitsorgan ausgebildet, welches von innen in den Prozessraum hineinragt. Ein solches inneres Arbeitsorgan kann insbesondere auf die Achse aufsteckbar ausgebildet sein. Vorzugsweise ist das innere Arbeitsorgan unter unterschiedlichen Winkeln zu der Achse ausrichtbar.
- Es ist möglich, dass das innere Arbeitsorgan bzw. das innen angeordnete Arbeitsorgan einen, zwei, drei, vier oder mehr Mitnehmer aufweist. Bei einer Mehrzahl von Mitnehmern sind die Mitnehmer insbesondere im Wesentlichen symmetrisch über den Umfang des Arbeitsorgans verteilt angeordnet. Weist ein Arbeitsorgan beispielsweise drei Mitnehmer auf, so erstrecken sich diese bevorzugt nach der Montage auf der Achse jeweils unter einem Winkel von 120° zueinander.
- Vorzugsweise wird auf der Achse zwischen wenigstens zwei Abstandshaltern wenigstens ein innen angeordnetes Arbeitsorgan vorgesehen. Es ist auch möglich, dass zwei oder mehr Abstandshalter direkt aneinandergrenzen. Es ist auch möglich, dass anstelle eines Arbeitsorgans eine ähnlich ausgebildete Einheit vorgesehen wird, die keine Mitnehmer aufweist und nicht auf den Prozessraum einwirkt. Dann kann wahlweise anstelle eines Arbeitsorgans eine solche Einheit zwischen zwei Abstandshaltern platziert werden. In einem einfachsten Fall besteht eine solche Einheit aus einer kreisförmigen Scheibe, die auf die Achse aufgesteckt wird.
- Vorzugsweise ist wenigstens ein Arbeitsorgan als äußeres Arbeitsorgan bzw. als außen angeordnetes Arbeitsorgan ausgebildet, welches von außen in den Prozessraum hineinragt. Insbesondere wird das äußere Arbeitsorgan von außen durch die Wandung des rohrförmigen Behälters in den Prozessraum hinein eingeführt. Eine solche Ausgestaltung ist besonders vorteilhaft, da ein sehr einfacher Austausch von äußeren Arbeitsorgangen möglich ist. Ein Arbeitsorgan kann durch die Wandung des rohrförmigen Behälters nach außen entfernt werden, und es kann ein gleiches oder ein anderes Arbeitsorgan von außen durch die Wandung in den Prozessraum wieder eingeführt werden.
- Die Einstecköffnung zur Einführung eines Arbeitsorgans kann beispielsweise über ein geeignetes Verschlussorgan verschlossen werden, wenn an der Einstecköffnung kein Arbeitsorgan benötigt wird.
- Auf diese Weise ist es möglich, auf dem Außenumfang des rohrförmigen Behälters eine Vielzahl von Einstecköffnungen vorzusehen, von denen - je nach Bedarf - nur ein kleinerer oder größerer Anteil zur Aufnahme von Arbeitsorganen genutzt wird.
- Dadurch wird eine besonders flexible Konstruktion ermöglicht, bei der die Anzahl und Art der einwirkenden Arbeitsorgane je nach Bedarf eingestellt werden kann.
- Dementsprechend können unterschiedliche Arbeitsorgane mit Mitnehmern unterschiedlicher Länge und/oder Form vorgesehen sein. Dabei können sowohl innen angeordnete Arbeitsorgane als auch außen angeordnete Arbeitsorgane mit Mitnehmern unterschiedliche Länge und/oder Form vorgesehen sein.
- Vorzugsweise werden bei den äußeren bzw. außen angeordneten Arbeitsorganen diese über wenigstens ein Bolzenteil gesichert.
- Eine solche Sicherung kann unbeabsichtigtes Herausziehen oder Herausdrücken verhindern und kann gegebenenfalls als Drehmomentstütze im Betrieb dienen.
- Es ist auch möglich, dass einzelne, mehrere oder alle Arbeitsorgane mit Mitnehmern ausrüstbar sind, bei denen sich unterschiedliche Winkel zur Längsachse des Mitnehmers ergeben. Beispielsweise kann ein Mitnehmer als länglicher etwa schwertförmiger Stab ausgebildet sein, dessen Schwertfläche in einer senkrechten Ebene oder aber geneigt zur senkrechten Ebene ausgerichtet ist. Durch eine Neigung in die eine oder die andere Richtung kann das aufzubereitende Material durch das Zusammenwirken mit dem entsprechenden Mitnehmer axial in Richtung des Ausgangs oder in Richtung des Eingangs gelenkt werden, um den Bearbeitungszeitraum zu verkleinern oder zu vergrößern.
- In bevorzugten Weiterbildungen weist der rohrförmige Behälter an der Innenwandung eine Verschleißschutzeinrichtung auf. Die Verschleißschutzeinrichtung kann insbesondere als autogener Verschleißschutz ausgebildet sein und insbesondere wenigstens abschnittsweise umlaufende Stege und vorzugsweise sich quer dazu erstreckende Längsstreben umfassen.
- Eine solche Verschleißschutzeinrichtung führt dazu, dass sich in den zwischen den Stegen und Längsstreben ausgebildeten Taschen aufzubereitendes Material ansammelt, welches so die Wandung des rohrförmigen Behälters zuverlässig vor Abrieb schützt. Die reibende Beanspruchung erfolgt dann nicht direkt auf der Innenoberfläche des rohrförmigen Behälters, sondern es erfolgt eine reibende Beanspruchung innerhalb des aufzubereitenden Materials, wodurch eine effektive Verlängerung der Einsatzdauer ermöglicht wird.
- Vorzugsweise ist der rohrförmige Behälter in wenigstens einem Bereich an dem oberen und/oder dem unteren Ende gelagert. Der rohrförmige Behälter kann auch in Bereichen der oberen und unteren Enden gelagert sein. Dabei kann der rohrförmige Behälter genau an den oberen und/oder unteren Enden gelagert sein. Es ist aber auch möglich, dass die Lagerung beabstandet von den oberen und unteren Enden erfolgt. Möglich und bevorzugt ist eine Lagerung auch nur oben und unten und insbesondere nur unten.
- Vorzugsweise ist wenigstens eine Steuereinrichtung vorgesehen, mit welcher insbesondere die Drehgeschwindigkeit des rohrförmigen Behälters steuerbar ist.
- Zum Antrieb des drehbaren rohrförmigen Behälters ist insbesondere wenigstens ein Motor vorgesehen, der beispielsweise über einen Riemenantrieb oder ein Getriebe den rohrförmigen Behälter antreibt. Als Motor kann insbesondere ein getriebeloser Direktantrieb, wie insbesondere ein Torquemotor vorgesehen sein. Auch andere Antriebe sind möglich.
- Es ist möglich, dass wenigstens ein Füllstandsensor vorgesehen ist, um eine Steuerung der Aufbereitung in Abhängigkeit von dem Füllstand in dem Prozessraum bzw. dem rohrförmigen Behälter zu ermöglichen.
- In vorteilhaften Weiterbildungen sind wenigstens eine obere Einfüllöffnung zur Zufuhr von Material und wenigstens eine untere Abführöffnung zur Abfuhr von Material vorgesehen. Der oberen Einfüllöffnung ist insbesondere ein Transportband oder ein Einfülltrichter zugeordnet und der unteren Abführöffnung ist vorzugsweise wenigstens ein Abzugsorgan nachgeordnet, welches einer Gruppe von Abzugsorganen entnommen ist, die Bandförderer, Kettenkratzerförderer, Zellenradschleusen und Schwingförderer umfasst.
- Der Füllungsgrad im Betrieb ist vorzugsweise durchschnittlich größer als 0,4 und insbesondere größer 0,6 und vorzugsweise größer 0,7 und besonders bevorzugt größer 0,8. Auch Werte von 0,9 und größer sind möglich. Vorzugsweise wird der Füllungsgrad durch den Füllstandsensor ermittelt und über die Steuereinrichtung gesteuert.
- Die Achseneinrichtung kann feststehend ausgebildet sein. Es ist aber auch möglich, dass die Achseneinrichtung rotierbar ausgebildet ist. Wenn die Achseneinrichtung rotierbar ausgebildet ist, ist sie insbesondere gegenläufig zu dem rohrförmigen Behälter rotierbar vorgesehen.
- Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Aufbereiten von Materialien, wie aus Lagerstätten abgebautes körniges Material und/oder zum Zerkleinern von im Rohkies enthaltenen klumpenförmigen Fremdstoffen wie Lehm oder dergleichen und wird mit einem Reinigungsgerät durchgeführt, welches einen in dem Reinigungsgerät aufrecht angeordneten rohrförmigen Behälter und eine im Wesentlichen zentral in dem rohrförmigen Behälter angeordnete Achseneinrichtung aufweist. Zwischen der Achseneinrichtung und der Innenwandung des rohrförmigen Behälters wird ein Prozessraum zur Aufnahme des aufzubereitenden Materials aufgespannt. Der rohrförmige Behälter wird rotierend angetrieben und in dem Prozessraum sind Mitnehmer als Arbeitsorgane vorgesehen.
- Auch das erfindungsgemäße Verfahren ist sehr vorteilhaft, da es eine effektive Bearbeitung und Aufbereitung von Materialien ermöglicht.
- Unter einem aufrecht angeordneten rohrförmigen Behälter wird im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere ein im Wesentlichen vertikal angeordneter rohrförmiger Behälter verstanden. Möglich ist es, dass der rohrförmiger Behälter genau senkrecht ausgerichtet ist. Möglich ist es aber auch, dass der rohrförmige Behälter und/oder dessen Drehachse zur Vertikalen um einen geringfügigen Winkelbetrag geneigt angeordnet sind. Beispielsweise sind Winkel von 2°, 5°, 10°, 15° oder auch 20° möglich. Jedenfalls beträgt der Neigungswinkel weniger als 30° und vorzugsweise weniger als 10°.
- Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus dem Ausführungsbeispiel, welches im Folgenden mit Bezug auf die beiliegenden Figuren erläutert wird.
- In den Figuren zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Darstellung einer Aufbereitungsanlage;
- Fig. 2
- eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Reinigungsgeräts;
- Fig. 3
- einen Querschnitt durch den rohrförmigen Behälter des Reinigungsgeräts nach
Fig. 2 ; - Fig. 4
- eine schematische Draufsicht auf den rohrförmigen Behälter;
- Fig. 5
- ein erstes inneres Arbeitsorgan;
- Fig. 6
- ein zweites inneres Arbeitsorgan;
- Fig. 7
- ein drittes inneres Arbeitsorgan;
- Fig. 8
- ein äußeres Arbeitsorgan;
- Fig. 9
- ein Verschlussorgan; und
- Fig. 10
- eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Reinigungsgeräts.
- Mit Bezug auf die beiliegenden Figuren wird im Folgenden ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anlage 100 beschrieben, die ein erfindungsgemäßes Reinigungsgerät 1 umfasst.
-
Fig. 1 zeigt eine stark schematisierte Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Anlage 100, die hier ein Reinigungsgerät 1 und eine nachgeschaltete Siebmaschine 120 umfasst. - Die Anlage 100 dient zum Aufbereiten von Materialien, wie z. B. Materialien, die aus Lagerstätten abgebautes körniges Material umfassen und/oder zum Aufbereiten und insbesondere zum Zerkleinern von in Rohkies enthaltenen, klumpenförmigen Fremdstoffen wie Lehm oder dergleichen. Die erfindungsgemäße Anlage 100 eignet sich auch zum Aufbereiten anderer ähnlicher Materialien.
- Das in
Figur 1 schematisch abgebildete Reinigungsgerät 1 umfasst einen rohrförmigen Behälter 2 und eine darin vorgesehene Achseneinrichtung 3. Während die Achseneinrichtung 3 hier vorzugsweise feststehend angeordnet ist, ist der rohrförmige Behälter 2 drehbar gelagert. - Zwischen der Innenwandung 4 des rohrförmigen Behälters 2 und der Außenwandung 11 der Achseneinrichtung 3 wird ein Prozessraum 5 aufgespannt, der im Betrieb im Wesentlichen jederzeit nahezu vollständig mit aufzubereitendem Material 6 gefüllt ist, welches von oben über die obere Einführöffnung 34 dem Reinigungsgerät 1 zugeführt wird.
- Das aufzubereitende Material 6 kann dabei beispielsweise in einer vorgeschalteten Reinigungseinrichtung schon vorbehandelt oder vorklassiert sein.
- Das aus dem Prozessraum 5 am unteren Ende 30 austretende aufbereitete Material wird über ein Abzugsorgan 36, wie beispielsweise einen Bandförderer, abtransportiert.
- Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird das durch die untere Abführöffnung 35 abgeführte Material 6 einer Siebmaschine 120 der Aufbereitungsanlage 100 zugeführt. An der Siebmaschine 120 kann beispielsweise Wasser als Flüssigkeit zugeführt werden, um die Aufbereitung zu unterstützen. An der Siebmaschine 120 wird das aufzubereitende Material vorzugsweise in wenigstens zwei Fraktionen getrennt, die im Anschluss daran noch weiteren Behandlungsschritten unterzogen werden können.
- Der rohrförmige Behälter 2 des Reinigungsgeräts 1 ist über einen elektrischen Motor 32 antreibbar. Zur Kraftübertragung von dem Motor 32 auf den rohrförmigen Behälter 2 kann ein Antriebsriemen dienen. Möglich ist auch der Einsatz eines Getriebes, welches aus zwei oder mehr Zahnrädern oder dergleichen besteht.
- Die Drehung des rohrförmigen Behälters 2 wird durch eine Steuereinrichtung 31 gesteuert, die vorzugsweise auch zur Prozessüberwachung dienen kann.
- Zur Überwachung des Füllungsrades 37 kann wenigstens ein Füllstandsensor 33 vorgesehen sein, der beispielsweise optisch, elektrisch oder magnetisch ein Maß für den Füllungsgrad 37 erfasst. Möglich ist es auch, dass ein Gewichtssensor eingesetzt wird, der beispielsweise das Gewicht des rohrförmigen Behälters 2 bzw. des gesamten Reinigungsgerätes 1 erfasst und daraus einen Parameter für den Füllungsgrad 37 ableitet. Bei bekannter Dichte des aufzubereitenden Materials und/oder bei Vorlage von Erfahrungsdaten kann über das Gewicht des Reinigungsgeräts zuverlässig auf den Füllungsgrad 37 zurückgeschlossen werden.
- In Abhängigkeit von dem Füllungsgrad und/oder Erfahrungswerten und/oder beispielsweise der elektrischen Leistungsaufnahme des Motors 32 und/oder der aktuellen Drehzahl des rohrförmigen Behälters 2 kann auf die Betriebsbedingungen zurückgeschlossen werden und dementsprechend die Drehzahl des rohrförmigen Behälters 2 erhöht oder erniedrigt werden oder beispielsweise die Menge an oben zugeführtem Material 6 erhöht oder erniedrigt werden, um den gewünschten Arbeitspunkt zu erhalten oder einzuhalten.
- Es ist auch möglich, den Prozess über die Anzahl und Art der wirkenden Arbeitsorgane 9, 10 oder über den Durchmesser der Abstandshalter 15, 16 zu steuern.
- An der Achseneinrichtung 3 sind Arbeitsorgane 9 angeordnet. Die Arbeitsorgane 9 werden hier als innere bzw. innen angeordnete Arbeitsorgane 19 bezeichnet, da sie von innen in den Prozessraum 5 hineinragen. Die Anzahl, Art und Orientierung der Arbeitsorgane 9, die unterschiedliche Anzahlen von Mitnehmern 7umfassen können, ist variabel und kann je nach Bedarf ausgewählt werden.
- An dem rohrförmigen Behälter 2 sind Arbeitsorgane 10 mit Mitnehmern 8 vorgesehen. Die Arbeitsorgane 10 können als äußere bzw. außen angeordnete Arbeitsorgane 20 bezeichnet werden, da deren Mitnehmer 8 von außen in den Prozessraum 5 hineinragen.
- Hier werden, wie bei den nachfolgenden Figuren besser zu erkennen, die Arbeitsorgane 10 von außen durch die Wandung 24 des rohrförmigen Behälters 2 in den Prozessraum 5 eingeführt. Dabei kann die Länge, Form und Anzahl der Mitnehmer 8 an den Arbeitsorganen 10 variabel sein.
- Eine solche Ausgestaltung ermöglicht eine flexible Anzahl von Arbeitsorganen 10, da je nach Bedarf durch die Einstecköffnungen 23 Arbeitsorgane 10 von außen in den rohrförmigen Behälter 2 und somit in den Prozessraum 5 eingeführt werden können. Das kann gegebenenfalls bei einem kurzen Stopp im laufenden Betrieb erfolgen, sodass beispielweise auf sich ändernde Bedingungen des aufzubereitenden Materials 6 eingegangen und reagiert werden kann.
- In
Figur 2 ist ein vergrößerter Querschnitt durch das Reinigungsgerät nachFigur 1 abgebildet. Im Inneren des rohrförmigen Behälters 2 ist die Achseneinrichtung 3 dargestellt. Die Achseneinrichtung 3 besteht aus einer zentralen und hier mehreckigen und vorzugsweise im Querschnitt quadratischen Achse 14, auf die nacheinander Abstandshalter 15 oder 16 und Arbeitsorgane 9 aufgesteckt werden. - Die Arbeitsorgane 9 weisen jeweils einen oder mehrere Mitnehmer 7 auf. Die Mitnehmer 7 erstrecken sich von der Achse 14 aus nach außen. Die Ausrichtung der Mitnehmer 7 kann radial sein, kann dazu aber auch tangentiale oder vertikale Komponenten aufweisen.
- Für den nötigen Abstand in Prozessrichtung bzw. vertikaler Richtung 38 zwischen zwei Arbeitsorganen 9 sorgt ein zwischengesteckter Abstandshalter 15 oder 16. Möglich ist es auch, dass zwei oder mehr Abstandshalter 15 oder 16 direkt hintereinander aufgesteckt werden.
- Wie
Figur 2 eindeutig zu entnehmen ist, weisen die im oberen Bereich vorgesehenen Abstandshalter 15 einen geringeren Durchmesser 17 auf als die im unteren Bereich vorgesehenen Abstandshalter 16, die einen größeren Außendurchmesser 18 aufweisen. - Dadurch wird hier im oberen Bereich ein größerer Arbeitsspalt 12 ermöglicht als im unteren Bereich, wo ein deutlich kleinerer Arbeitsspalt 13 zwischen der Außenwandung 11 der Achseneinrichtung 3 und der Innenwandung 4 des rohrförmigen Behälters 2 vorliegt.
- Möglich ist es auch, dass in einem obersten Bereich ein kleinerer Spalt 13 vorgesehen wird, an den sich weiter unten ein größerer Spalt 12 anschließt, der wiederum weiter unten von einem kleineren Spalt 13 gefolgt wird.
- Durch Abstandshalter 15, 16 mit zwei oder mehr unterschiedlichen Außendurchmessern 17, 18 kann der Prozessraum so gestaltet werden, wie er für das jeweilige zu verarbeitende Material 6 optimal ist. Dabei kann der Aufbau flexibel verändert werden, da die einzelnen Komponenten hier auf die vom Außenquerschnitt her unrunde Achse 14 aufgeschoben werden. Die Abstandshalter 15, 16 stellen wiederum einen runden Außenquerschnitt zur Verfügung, sodass der Verschleiß reduziert wird. Außerdem wird die Achse 14 vor Verschmutzung geschützt, um einen einfachen Wechsel der Arbeitsorgane 9 zu ermöglichen.
- Eine Wasserzufuhr 44 kann vorgesehen sein, die bei Bedarf zur Beeinflussung des Reinigungsprozesses eingeschaltet werden kann.
-
Figur 3 zeigt einen weiteren schematischen Querschnitt durch das Reinigungsgerät 1 bzw. durch den rohrförmigen Behälter 2 und die Achseneinrichtung 3. An der Achseneinrichtung 3 sind hier jeweils identische Abstandshalter 15 vorgesehen, die alle den gleichen Außendurchmesser aufweisen. Die an der Achseneinrichtung 3 montierten Arbeitsorgane 9 sind winkelmäßig unterschiedlich zur Achse 14 ausgerichtet, um für eine entsprechend homogene Durchmischung des Prozessraumes 5 zu sorgen. - An der Außenoberfläche des rohrförmigen Behälters 2 ist eine Vielzahl von Einstecköffnungen 23 vorgesehen, die symmetrisch über dem Umfang verteilt und in mehreren unterschiedlichen Höhen angeordnet sind. Die Einstecköffnungen 23 ermöglichen eine flexible Anzahl von eingesteckten Arbeitsorganen 10. Die Mitnehmer 8 der von außen eingesteckten Arbeitsorgane 10 ragen in das Innere des Prozessraumes 5 hinein. Hier sind die Arbeitsorgane 9 und 10 und deren Mitnehmer 7 und 8 in vertikaler Richtung 38 so ausgebildet und angeordnet, dass sich die Arbeitsbereiche der Mitnehmer 7 und 8 wenigstens teilweise überschneiden. Das sorgt für eine besonders: gute Durchmischung des Prozessraumes. Eine einfache Montage und Demontage ist dennoch möglich, da bei der Demontage zunächst die äußeren Arbeitsorgane 10 entnommen werden können, bevor die Achseneinrichtung 3 insgesamt oder die Abstandhalter 15, 16 und die Arbeitsorgane 9 entnommen werden können.
- Zur Sicherung der äußeren Arbeitsorgane 20 an dem rohrförmigen Behälter 2 und zur Abstützung derselben sind Bolzenteile 25 vorgesehen, die je nach Ausrichtung in eine der beiden Öffnungen 39 der Arbeitsorgane 10 eingeführt werden können.
- Zusätzlich ist in
Figur 3 eine Verschleißschutzeinrichtung 26 zu erkennen. Die Verschleißschutzeinrichtung 26 umfasst hier senkrecht angeordnete Längsstreben 28, die auf dem Innenumfang des rohrförmigen Behälters 2 verteilt angeordnet sind und horizontal angeordnete Stege 27, die in periodischen Abständen über der Höhe des rohrförmigen Behälters 2 angeordnet sind. - Hier sind jeweils Doppelstege 27 vorgesehen, zwischen denen jeweils die Einstecköffnungen 23 zum Einstecken der Arbeitsorgane 10 vorgesehen sind. Dadurch wird der rohrförmige Behälter 2 an den Einstecköffnungen 23 zusätzlich verstärkt, um die Belastung aufzunehmen. Des Weiteren dient die Verschleißschutzeinrichtung 26 aber auch dazu, die Innenwandung 4 des rohrförmigen Behälters 2 vor Verschleiß zu schützen. In den Vertiefungen zwischen den Stegen 27 und den Längsstreben 28 wird sich im Betrieb zu verarbeitendes Material 6 ansammeln, welches so als autogener Verschleißschutz dient. Dadurch findet die reibende Beanspruchung nicht mehr auf der inneren Oberfläche der Innenwandung 4 statt, sondern innerhalb des aufzubereitenden Materials. Darüber hinaus können die Stege 27 und Streben 28 bei geeigneter Anordnung die Arbeitsorgane 10 stützen.
-
Figur 4 zeigt eine stark schematische Draufsicht auf einen rohrförmigen Behälter 2, wobei durch die Wandung 24 des rohrförmigen Behälters 2 hier insgesamt vier Arbeitsorgane 10 mit ihren Mitnehmern 8 durchgesteckt sind. Die Arbeitsorgane 10 sind hier jeweils unter einem Winkel von 90 Grad zueinander versetzt angeordnet. - An der Achseneinrichtung 3 sind hier zwei Arbeitsorgane 9 zu sehen, die sich von innen in den Prozessraum 5 hinein erstrecken. Beide Arbeitsorgane 9 weisen hier jeweils einen Mitnehmer 7 auf, die sich in ihrer Wirklänge unterscheiden.
- In allen Ausgestaltungen ist es möglich, unterschiedliche Arbeitsorgane 9, 10 einzusetzen. Die
Figuren 5 bis 7 zeigen drei unterschiedliche Varianten von Arbeitsorganen 9. -
Figur 5 zeigt ein Arbeitsorgan 9 mit einem einzigen Mitnehmer 7.Figur 6 zeigt ein Arbeitsorgan 9 mit zwei gegenüberliegenden Mitnehmern 7a und 7b.Figur 7 stellt ein Arbeitsorgan 9 mit drei Mitnehmern 7a, 7b und 7c dar, die jeweils unter einem Winkel von 120 Grad versetzt zueinander vorgesehen sind. - Der Innenumfang der Arbeitsorgane 9 ist so an den Außenumfang der Achse 14 angepasst, dass die Arbeitsorgane 9 zum Einen drehfest auf der Achse 14 angeordnet werden können und zum Anderen möglichst noch unter unterschiedlichen Winkeln zueinander positionierbar sind. Beispielhaft sind in
Figur 6 zwei unterschiedliche Winkelstellungen 21 und 22 zu einer Achse 14 schematisch eingezeichnet. -
Figur 8 zeigt zwei unterschiedliche Ausgestaltungen eines Arbeitsorgans 10, wobei die Mitnehmer 8 unterschiedlich lang ausgestaltet sind. Durchgezogen eingezeichnet ist eine Länge 43 des gesamten Arbeitsorgans, während gestrichelt eine andere Variante eines Arbeitsorgans 10 mit einer kürzeren Länge 42 abgebildet ist. Die Arbeitsorgane 10 werden durch eine Einführöffnung 23 in den Prozessraum 5 eingeführt, sodass der Mitnehmer 8 in den Prozessraum 5 hineinragt. Die Öffnungen 39 verbleiben hingegen außerhalb des rohrförmigen Behälters 2. Dort kann über ein Bolzenteil 25, welches in eine der Öffnungen 39 eingeschoben wird, das Arbeitsorgan 10 an dem Reinigungsgerät 1 gesichert werden. - Falls an einer Position kein Arbeitsorgan 10 benötigt wird, kann stattdessen auch ein Verschlussorgan 40 eingesetzt werden, welches nicht oder im Wesentlichen nicht in den Prozessraum 5 eintaucht.
-
Figur 10 zeigt schließlich eine perspektivische Darstellung des Reinigungsgerätes 1. Am oberen Ende ist der Einfülltrichter 41 zu sehen. Darin ist die Achseneinrichtung 3 mit der hier feststehenden Achse 14 zu erkennen, die hier einen quadratischen Querschnitt aufweist. Auf der Außenseite des rohrförmigen Behälters 2 sind die eingesteckten Arbeitsorgane 10 abgebildet, die in Einführöffnungen 23 eingeschoben sind. Möglich ist es dabei auch, nicht nur Arbeitsorgane 10 einzustecken, sondern auch Verschlussorgane 40, die von außen nicht unbedingt von Arbeitsorganen 10 zu unterscheiden sein müssen. Bevorzugt ist es aber, dass sich die Verschlussorgane 40 beispielsweise in der Farbe oder in strukturellen Merkmalen unterscheiden, sodass auf den ersten Blick erkannt werden kann, ob an einer Position ein Arbeitsorgan 10 oder ein Verschlussorgan 40 eingesetzt ist. - Insgesamt stellt die Erfindung ein hochkompaktes Reinigungsgerät 1 zur Verfügung, welches mit einem hohen Füllungsgrad 37 von größer 75% und insbesondere größer 90% betrieben werden kann und so für einen hohen Durchsatz bei geringem Raumbedarf sorgt.
- Dadurch, dass die Arbeitsorgane 9 und 10 flexibel eingesetzt und ausgetauscht werden können, kann für nahezu jedes aufzubereitende Material ein optimaler Arbeitspunkt gefunden werden. Durch die flexible Einstellung des Arbeitsspalts 12 bzw. 13, der sogar innerhalb des Arbeitsgeräts 1 variiert werden kann, kann auf einfache Art und Weise der Durchsatz begrenzt werden, wenn beispielsweise der Spalt nach unten hin verjüngt wird.
- Außerdem ermöglicht das erfindungsgemäße Reinigungsgerät 1 eine einfachere Wartung, da insbesondere die von außen eingesteckten Arbeitsmodule sogar bei einem kurzen Stopp ohne Entleerung des Behälters 2 ausgetauscht werden können.
- Dadurch, dass der rohrförmige Behälter gedreht wird, kann eine Energie sparende und wenig Platz benötigende und effektive Aufbereitung stattfinden. Durch die rotierende Außenwand ist die Beanspruchungsintensität innerhalb des Prozessraums 5 erheblich höher als im Stand der Technik. Die eingebrachte Energiedichte ist größer, wodurch eine effektivere Desagglomeration ermöglicht wird. Der Schergradient wirkt auf der gesamten rotierenden Fläche, die größer ist als wenn allein einzelne Rührarme bewegt werden. Insgesamt wird eine effiziente und intensive selektive Zerkleinerung der anhaftenden Fremdstoffe des aufgegebenen Materials bewirkt.
Bezugszeichenliste: 1 Reinigungsgerät 23 Einstecköffnung 2 rohrförmiger Behälter 24 Wandung 3 Achseneinrichtung 25 Bolzenteil 4 Innenwandung 26 Verschleißschutz 5 Prozessraum 27 Steg 6 Material 28 Längsstrebe 7 Mitnehmer (innen) 29 oberes Ende 7a Mitnehmer (innen) 30 unteres Ende 7b Mitnehmer (innen) 31 Steuereinrichtung 7c Mitnehmer (innen) 32 Motor 8 Mitnehmer (außen) 33 Füllstandsensor 9 Arbeitsorgan (innen) 34 Einfüllöffnung 10 Arbeitsorgan (außen) 35 Abführöffnung 11 Außenwandung 36 Abzugsorgan 12 Arbeitsspalt 37 Füllungsgrad 13 Arbeitsspalt 38 vertikale Richtung 14 Achse 39 Loch (für 25) 15 Abstandshalter 40 Einsteckverschluss 16 Abstandshalter 41 Einfülltrichter 17 Durchmesser 42 Länge 18 Durchmesser 43 Länge 19 inneres Arbeitsorgan 44 Wasserzufuhr 20 äußeres Arbeitsorgan 100 Anlage 21 Winkel 120 Siebmaschine 22 Winkel
Claims (15)
- Reinigungsgerät (1) für aufzubereitende Materialien wie aus Lagerstätten abgebautes körniges Material und insbesondere zum Zerkleinern von in Rohkies enthaltenen, klumpenförmigen Fremdstoffen, wie Lehm oder dergleichen,
mit einem aufrecht angeordneten rohrförmigen Behälter (2) und einer darin vorgesehenen im Wesentlichen zentral in dem rohrförmigen Behälter (2)angeordneten Achseneinrichtung (3),
wobei zwischen der Achseneinrichtung (3) und der Innenwandung (4) des rohrförmigen Behälters (2) ein Prozessraum (5) zur Aufnahme des aufzubereitenden Materials (6) vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass der rohrförmige Behälter (2) rotierend antreibbar ist und dass in dem Prozessraum (5) Mitnehmer (7, 8) als Arbeitsorgane (9, 10) vorgesehen sind. - Reinigungsgerät (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei wenigstens ein Arbeitsorgan (10) insbesondere austauschbar an dem rohrförmigen Behälter (2) angeordnet ist.
- Reinigungsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens ein Arbeitsorgan (9) insbesondere austauschbar an der Achseneinrichtung (3) angeordnet ist und wobei sich insbesondere die Arbeitsorgane (9, 10) in vertikaler Richtung überlappen.
- Reinigungsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwischen der Innenwandung (4) des rohrförmigen Behälters (2) und einer Außenwandung (11) der Achseneinrichtung (3) ein veränderbarer Arbeitsspalt (12, 13) vorgesehen ist.
- Reinigungsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Achseneinrichtung (3) eine unrund ausgebildete Achse (14) und darum herum angeordnete im Wesentlichen rund ausgebildete Abstandshalter (15, 16) aufweist und wobei insbesondere Abstandshalter (15, 16) mit unterschiedlichen Durchmessern (17, 18) vorgesehen sind, um unterschiedliche Arbeitsspalte (12, 13) zur Verfügung zu stellen.
- Reinigungsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens ein Arbeitsorgan (9) als inneres Arbeitsorgan (19) ausgebildet ist, welches von innen in den Prozessraum (5) hineinragt und wobei insbesondere das innere Arbeitsorgan (19) drehfest auf die Achse (14) aufsteckbar ist und/oder unter unterschiedlichen Winkeln (21, 22) zu der Achse (14) ausrichtbar ist und/oder wobei das innere Arbeitsorgan (19) wenigstens zwei Mitnehmer (7a, 7b, 7c) aufweist.
- Reinigungsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 10, wobei wenigstens ein Arbeitsorgan (10) als äußeres Arbeitsorgan (20) ausgebildet ist, welches von außen durch die Wandung (24) des rohrförmigen Behälters (2) in den Prozessraum (5) einführbar ist und wobei insbesondere das äußere Arbeitsorgan (20) über wenigstens ein Bolzenteil (25) gesichert wird.
- Reinigungsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Arbeitsorgane (19,20) mit Mitnehmern (7, 8) unterschiedlicher Länge und Form vorgesehen sind und/oder wobei Arbeitsorgane (9, 10) mit unterschiedlichen Mitnehmern (7, 8) vorgesehen sind, bei denen unterschiedliche Winkel des Mitnehmers (7, 8) zur Längsachse des Mitnehmers vorgesehen sind.
- Reinigungsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der rohrförmige Behälter (2) an der Innenwandung (4) eine Verschleißschutzeinrichtung (26) aufweist und wobei insbesondere die Verschleißschutzeinrichtung (26) als autogener Verschleißschutz ausgebildet ist und wenigstens abschnittsweise umlaufende Stege (27) und sich quer dazu erstreckende Längsstreben (28) umfasst.
- Reinigungsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der rohrförmige Behälter (2) in wenigstens einem Bereich an dem oberen (29) und/oder unteren Ende (30) gelagert ist und/oder wobei eine Steuereinrichtung (31) vorgesehen ist, mit welcher insbesondere die Drehgeschwindigkeit des rohrförmigen Behälters (2) steuerbar ist und/oder wobei wenigstens ein Füllstandsensor (33) vorgesehen ist.
- Reinigungsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens eine obere Einfüllöffnung (34) zur Zufuhr von Material und wenigstens eine untere Abführöffnung (35) zur Abfuhr von Material vorgesehen sind, wobei der oberen Einfüllöffnung (34) insbesondere ein Transportband oder ein Einfülltrichter zugeordnet ist und wobei der wenigstens einen Abführöffnung (35) wenigstens ein Abzugsorgan (36) nachgeordnet ist, welches einer Gruppe von Abzugsorganen (36) entnommen ist, die Bandförderer, Kettenkratzerförderer, Zellenradschleusen und Schwingförderer umfasst.
- Reinigungsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Füllungsgrad (37) im Betrieb durchschnittlich größer 0,4 und insbesondere größer 0,6 und vorzugsweise größer 0,7 und besonders bevorzugt größer 0,80 beträgt.
- Reinigungsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Achseneinrichtung (3) feststehend
ausgebildet ist oder wobei die Achseneinrichtung (3) rotierbar und insbesondere gegenläufig zu dem rohrförmigen Behälter (2) rotierbar ausgebildet ist. - Anlage (100) zum Aufbereiten von Materialien umfassend wenigstens ein Reinigungsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
- Verfahren zum Aufbereiten von Materialien wie aus Lagerstätten abgebautes körniges Material und insbesondere zum Zerkleinern von in Rohkies enthaltenen, klumpenförmigen Fremdstoffen, wie Lehm oder dergleichen,
mit einem Reinigungsgerät (1) und einem darin aufrecht angeordneten rohrförmigen Behälter (2) und einer darin vorgesehenen im Wesentlichen zentral in dem rohrförmigen Behälter (2) angeordneten Achseneinrichtung (3),
wobei zwischen der Achseneinrichtung (3) und der Innenwandung (4) des rohrförmigen Behälters (2) ein Prozessraum (5) zur Aufnahme des aufzubereitenden Materials (6) vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass der rohrförmige Behälter (2) rotierend angetrieben wird und dass in dem Prozessraum (5) Mitnehmer (7, 8) als Arbeitsorgane (9, 10) vorgesehen sind.
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