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Patent Searching and Data


Title:
APPARATUS AND METHOD FOR SEPARATING MATERIALS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/055394
Kind Code:
A2
Abstract:
Apparatus (1) for separating materials having different states of aggregation, specifically for solid-liquid separation, wherein provision is made of a device (2) for receiving a mixture of the materials having different states of aggregation which are to be separated, a device (3) for moving the device (2) for receiving the materials having different states of aggregation at one or more predetermined frequency/frequencies, and a device (4) for draining the liquid phase from the device (2) for receiving a mixture.

Inventors:
WESTARP JUERGEN (DE)
Application Number:
PCT/DE2011/001886
Publication Date:
May 03, 2012
Filing Date:
October 25, 2011
Export Citation:
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Assignee:
ROHSTOFFHANDEL BERNHARD WESTARP GMBH & CO KG (DE)
WESTARP JUERGEN (DE)
International Classes:
F26B11/02
Foreign References:
DE1053432B1959-03-26
DE10104103C12002-04-18
FR1224751A1960-06-27
Attorney, Agent or Firm:
NITZ, Astrid (DE)
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Claims:
ANSPRÜCHE

1. Vorrichtung (1 ) zur Trennung von Materialien, mit unterschiedlichen Aggregatzuständen, nämlich zur Fest-Flüssig-Trennung, wobei eine Einrichtung (2) zur Aufnahme einer Mischung aus den zu trennenden Materialien mit unterschiedlichen Aggregatzuständen, eine Einrichtung (3) zur Bewegung der Einrichtung (2) zur Aufnahme der Materialien mit unterschiedlichen Aggregatzuständen mit einer oder meh- reren vorbestimmten Frequenz en und eine Einrichtung (4) für den Abfluss der flüssigen Phase aus der Einrichtung (2) zur Aufnahme einer Mischung vorgesehen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (2) zur Aufnahme einer Mischung aus den zu trennenden Materialien ein Con- tainer ist, wobei die Einrichtung (2) insbesondere um ein Vielfaches größer als die Abmessungen von Partikeln der zu trennenden Materialien ist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eine Einrichtung (3) zur Bewegung in einem Endbereich (5) der Einrich- tung (2) zur Aufnahme einer Mischung und in einem mittleren Bereich (6) vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (3) zur Bewegung an die Art der zu trennenden Materialien und/oder die Ma- terialkombination und/oder den Füllstand und/oder die Form der Einrichtung (2) zur Aufnahme der Mischung angepasst ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (3) zur Bewegung eine Schwingung ausführt, insbesondere mittels einer Schwungmasse, insbesondere ein Rüttelmotor (7) mit einer verstellbaren Frequenz, insbesondere in Abhängigkeit vom Füllstand der Einrichtung (2) zur Aufnahme einer Mischung aus den zu trennenden Materialien.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung eine konstante Schwingung ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung eine hohe Frequenz aufweist, insbesondere eine Vibrationsbewegung ist. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialien Eisen- und/oder Nichteisenschrotte sind, insbesondere Eisen- und/oder Nichteisenmetallspäne, die mit einer Flüssigkeit, insbesondere einer Emulsion, insbesondere mit einer Bohremulsion, Kühlmittel, und/oder Öl behaftet sind. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (3) zur Bewegung in eine Halteeinrichtung (8), insbesondere eine mobile Stahlrahmenkonstruktion, integriert ist, wobei die Einrichtung (2) zur Aufnahme auf der Hatteeinrichtung (8) abgestellt ist, insbesondere mittels eines Abrolt- vorgangs und/oder mittels eine Kippvorgangs.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (8) mit einem vorbestimmten Neigungswinkel (9) geneigt ist, der insbesondere hydraulisch verstellbar ist, wobei insbesondere an einer tiefsten Stelle (10) die Position der Einrichtung (4) für den Abfluss der flüssigen Phase vorge- sehen ist.

11. Verfahren zur Trennung von Materialien, mit unterschiedlichen Aggregatzuständen, nämlich zur Fest-Flüssig-Trennung, insbesondere unter Verwendung einer Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei in eine Einrichtung (2) zur Aufnahme einer Mischung aus den zu trennenden Materialien mit unterschiedlichen Aggregatzuständen die Materialien eingefüllt werden und mittels einer Einrichtung (3) zur Bewegung der Einrichtung (2) zur Aufnahme der Materialien mit unterschiedlichen Aggregatzuständen mit einer oder mehreren vorbestimmten Frequenz/en eine Bewegung, insbesondere eine Vibrationsbewegung, der Einrichtung (2) zur Aufnahme durchgeführt wird und die abgetrennte flüssige Phase aus einer Einrichtung (4) für den Abfluss der flüssigen Phase aus der Einrichtung (2) zur Aufnahme einer Mi- schung herausgelassen wird.

Description:
Vorrichtung und Verfahren zur Trennung von Materialien

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Trennung von Materialien, mit unterschiedlichen Aggregatzuständen, nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 und ein Verfahren zur Trennung von Materialien, mit unterschiedlichen Aggregatzuständen nach dem Oberbegriff von Anspruch 11.

Bekannt sind Vorrichtungen, bei denen eine Mischung von Materialien mit unterschiedlichen Aggregatzuständen, nämlich fest-flüssig, insbesondere mit Flüssigkeit versetzte Schrottabfälle, eingefüllt wird und anschließend durch Einwirken der Schwerkraft ein Abtropfenlassen der Flüssigkeit bewirkt wird, indem somit eine zeitli- che Trennung erfolgt.

Nachteilig ist es, dass die bekannten Vorrichtungen zu langsam und ineffektiv sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Trennung von Mate- rialien, mit unterschiedlichen Aggregatzuständen, bereitzustellen, die einfach herzustellen ist und einen sicheren Betrieb mit einem hohen Wirkungsgrad ermöglicht.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zur Trennung von Materialien, mit unterschiedlichen Aggregatzuständen, nämlich zur Fest-Flüssig-Trennung, wobei eine Einrichtung zur Aufnahme einer Mischung aus den zu trennenden Materialien mit unterschiedlichen Aggregatzuständen, eine Einrichtung zur Bewegung der Einrichtung zur Aufnahme der Materialien mit unterschiedlichen Aggregatzuständen mit einer oder mehreren vorbestimmten Frequenz/en und eine Einrichtung für den Ab- fluss der flüssigen Phase aus der Einrichtung zur Aufnahme einer Mischung vorge- sehen sind.

Bestätigungskopiel Der Einsatz der Erfindung ist sehr vorteilhaft im Schrottbereich. Oberflächen von Bohrspänen, andere Metallspänen, insbesondere Stahlspänen behaftet mit Bohremulsion und/oder Kühlmittel und/oder Ölresten und/oder anderen Flüssigkeiten, das sehr zähflüssig ist, können auf einfache und schnelle Weise von der flüssigen Phase getrennt werden. Die große Oberfläche der Späne begünstigt viel anhaftende Bohr- emulsion und/oder Kühlmittel und/oder Ölreste und/oder anderen Flüssigkeiten, die mit den Methoden des Stands der Technik nur sehr langsam oder unvollständig gereinigt werden konnten.

Vorteilhaft ist es, wenn die Einrichtung zur Aufnahme einer Mischung aus den zu trennenden Materialien ein Container ist, wobei die Einrichtung insbesondere um ein Vielfaches größer als die Abmessungen von Partikeln der zu trennenden Materialien ist. Der Container kann vorteilhaft ein Abrollcontainer sein, der mittels Rollen sicher auf der Vorrichtung positioniert werden kann oder auch als Absetzcontainer, der auf die Vorrichtung von oben aufgesetzt wird.

Weiter vorteilhaft ist es, wenn jeweils eine Einrichtung zur Bewegung in einem Endbereich der Einrichtung zur Aufnahme einer Mischung und in einem mittleren Bereich vorgesehen ist. Durch mehrere Einrichtungen zur Bewegung können die Vibrationen einfach und über den Container verteilt angepasst werden.

Weiter vorteilhaft ist es, wenn die Einrichtung zur Bewegung an die Art der zu trennenden Materialien und/oder die Materialkombination und/oder den Füllstand und/oder die Form der Einrichtung zur Aufnahme der Mischung angepasst ausgebildet ist. Die Bewegungen zur Unterstützung der schnellen Flüssigkeitsabfuhr können einfach beispielsweise durch Änderungen der Schwingungen bzw. Amplituden erreicht werden.

Weiter vorteilhaft ist es, wenn die Einrichtung zur Bewegung eine Schwingung ausführt, insbesondere mittels einer Schwungmasse, insbesondere ein Rüttelmotor mit einer verstellbaren Frequenz, insbesondere in Abhängigkeit vom Füllstand der Einrichtung zur Aufnahme einer Mischung aus den zu trennenden Materialien. Weiter vorteilhaft ist es, wenn die Bewegung eine konstante Schwingung ist.

Weiter vorteilhaft ist es, wenn die Bewegung eine hohe Frequenz aufweist, insbesondere eine Vibrationsbewegung ist. Durch die Vibrationen, die vorteilhaft von ei- nem Rüttelmotor ausgeführt werden können, werden die verschiedenen Materialien unter anderem wegen ihrer unterschiedlichen Trägheit gegeneinander verschoben und erhalten Impulse, die ein schnelles und sicheres Abtropfen der Flüssigkeiten auch von großen Oberflächen unterstützen. Weiter vorteilhaft ist es, wenn die Materialien Eisen- und/oder Nichteisenschrotte sind, insbesondere Eisen- und/oder Nichteisenmetaltspäne, die mit einer Flüssigkeit, insbesondere einer Emulsion, insbesondere mit einer Bohremulsion, Kühlmittel, und/oder öl behaftet sind. Die Erfindung ist vorteilhaft auch bei zähen Flüssigkeiten einzusetzen.

Weiter vorteilhaft ist es, wenn die Einrichtung zur Bewegung in eine Halteeinrichtung, insbesondere eine mobile Stahlrahmenkonstruktion, integriert ist, wobei die Einrichtung zur Aufnahme auf der Halteeinrichtung abgestellt ist, insbesondere mittels eines Abrollvorgangs und/oder mittels eine Kippvorgangs. Das Aufsetzen des Containers bzw. die Einstellung der korrekten Position ist somit erleichtert. Zudem kann die Flüssigkeitsabfuhr durch den Neigungswinkel einfach unterstützt werden.

Weiter vorteilhaft ist es, wenn die Halteeinrichtung mit einem vorbestimmten Neigungswinkel geneigt ist, der insbesondere hydraulisch verstellbar ist, wobei insbe- sondere an der tiefsten Stelle die Position der Einrichtung für den Abfluss der flüssigen Phase vorgesehen ist.

Die Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch ein Verfahren zur Trennung von Materialien, mit unterschiedlichen Aggregatzuständen, nämlich zur Fest-Flüssig-T rennung, insbe- sondere unter Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei in eine Einrichtung zur Aufnahme einer Mischung aus den zu trennenden Ma- terialien mit unterschiedlichen Aggregatzuständen die Materialien eingefüllt werden und mittels einer Einrichtung zur Bewegung der Einrichtung zur Aufnahme der Materialien mit unterschiedlichen Aggregatzuständen mit einer oder mehreren vorbestimmten Frequenz/en eine Bewegung, insbesondere eine Vibrationsbewegung, der Einrichtung zur Aufnahme durchgeführt wird und die abgetrennte flüssige Phase aus einer Einrichtung für den Abfluss der flüssigen Phase aus der Einrichtung zur Aufnahme einer Mischung herausgelassen wird.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachstehenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele des Gegenstands der Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert sind.

Es zeigen:

Fig. a Seitenansicht einer Längsseite einer Vorrichtung zur Trennung von Materialien mit schematischer Darstellung einer Einrichtung zur Aufnahme,

Fig. 1 b Seitenansicht einer Schmalseite einer Vorrichtung zur Trennung von

Materialien mit schematischer Darstellung einer Einrichtung zur Aufnahme,

Fig. 2 Halteeinrichtung und

Fig. 3 Teil einer Halteeinrichtung.

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht einer Längsseite einer Vorrichtung 1 zur Trennung von Materialien mit einer Einrichtung 2 zur Aufnahme. In der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 werden Materialien mit unterschiedlichen Phasen, beispielsweise flüssigkeitsbehaftete, insbesondere emulsionsbehaftete Eisen- oder Nichteisenmetallspäne oder sonstige flüssigkeitsbehaftete Eisen- und Nichteisenschrotte, beispielsweise in einen Container als Einrichtung 2 zur Aufnahme eingebracht. Bei der flüssigen Phase kann es sich insbesondere um Bohremulsionen und/oder Kühlmittel und/oder ölreste und/oder anderen Flüssigkeiten handeln. Diese Einrichtung 2 zur Aufnahme wird auf einer Halteeinrichtung 8 positioniert. Vorteilhaft ist eine Halteeinrichtung 8 in Form einer mobilen Stahlrahmenkonstruktion vorgesehen. Diese Halte- einrichtung 8 weist zudem eine integrierte Vibration auf, insbesondere mit Rüttelmotoren 7, die die Schrotte und die Emulsionen zum schnellen Trennen bewegt. Die flüssige Phase, insbesondere Emulsionen, werden durch eine Einrichtung für den Abfluss der flüssigen Phase hindurch geführt und in einer Sammelvorrichtung 11 aufgefangen. Vorteilhaft ist die Einrichtung 2 zur Aufnahme bereits in einem leichten Neigungswinkel 9 eingestellt, so dass die Abflussrichtung der flüssigen Phase in Richtung einer tiefsten Stelle 10 gesteuert werden kann.

Eine Ausführungsbeispiel kann so aufgebaut sein: Container für emulsionsbehaftete Eisen- oder Nichteisenmetallspäne oder sonstige flüssigkeitsbehaftete Eisen- und Nichteisenschrotte werden auf dem erfindungsgemäßen Emulsionsseparator in einem vorbestimmten Neigungswinkel 9, der auch hydraulisch verstellbar sein kann, abgestellt. Danach erfolgt die Befüllung des Containers mit dem Material. Anschließend wird der Container insbesondere über eine Schwungmasse, " insbesondere ein Rüttelmotor 7 mit versteilbarer Frequenz, wobei die Entscheidung beispielsweise je nach Containerfüllstand getroffen werden kann, in Vibration versetzt. Durch die Vibration erfolgt eine Abtrennung der Emulsionen von den Eisen- und Nichteisenmetallspänen bzw. Flüssigkeiten von den Eisen- und Nichteisenschrotten im Container. Die Emulsionen und/oder weiteren Flüssigkeiten fließen aus dem Container heraus, wenn die Einrichtung 4 für den Abfluss der flüssigen Phase geöffnet ist. Die Flüssig- keiten werden in einer insbesondere integrierten Sammelvorrichtung 11 , insbesondere einer Auffangwanne, gesammelt und können von hieraus beispielsweise mittels Saugwagen oder Pumpe abgepumpt werden.

Fig. 1b zeigt Seitenansicht einer Schmalseite einer Vorrichtung 1 zur Trennung von Materialien mit Darstellung einer Einrichtung 2 zur Aufnahme. Ein Neigungswinkel 9 ist derart ausgerichtet, dass die Einrichtung 4 für den Abfluss der flüssigen Phase von der Flüssigkeit bevorzugt erreicht wird.

Fig. 2 zeigt eine Halteeinrichtung 8 auf die eine Einrichtung zur Aufnahme einer Mi- schung, insbesondere ein Container aufgesetzt werden kann. Der Container kann aufgrund einer vorgesehenen Rolleinrichtung vorteilhaft ein Abrollcontainer sein, aber auch Absetzcontainer.

Fig. 3 zeigt einen Teil einer Halteeinrichtung 8 mit Roileinrichtungen 12.

BEZUGSZEICHENLISTE

1 Vorrichtung zur Trennung von Materialien

2 Einrichtung zur Aufnahme einer Mischung

3 Einrichtung zur Bewegung

4 Einrichtung für den Abfluss der flüssigen Phase

5 Endbereich

6 mittlerer Bereich

7 Rüttelmotor

8 Halteeinrichtung

9 Neigungswinkel

10 tiefste Stelle

11 Sammelvorrichtung

12 Rolleinrichtung