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Title:
SEPARATING DEVICE FOR LONGITUDINALLY EXTENDED SOLID MATERIAL PARTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1999/061174
Kind Code:
A1
Abstract:
In order to effectively separate longitudinally extended solid material parts (18), especially short wire pieces, and to continually operate a separating device (1), the invention provides that said separating device comprises an oscillating base (2) having longitudinal grooves (12) whose depth diminishes in the direction (6) of conveyance. Longitudinally extended, e.g. v-shaped screen openings (10) are connected to the longitudinal grooves (12) in order to separate the longitudinally extended solid material parts (18). Flat solid material parts (18) can slide over the screen openings (10). The separating device (1) is especially suited for separating small wire parts contained in pyrolysis remaining material of a pyrolysis installation.

Inventors:
WERDINIG HELMUT (DE)
VON RHEIN WINFRIED (DE)
RIGGENMANN REINHOLD (DE)
Application Number:
PCT/DE1999/001430
Publication Date:
December 02, 1999
Filing Date:
May 11, 1999
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
WERDINIG HELMUT (DE)
VON RHEIN WINFRIED (DE)
RIGGENMANN REINHOLD (DE)
International Classes:
B07B1/12; B07B13/04; B07B13/07; (IPC1-7): B07B13/04
Domestic Patent References:
WO1997026495A21997-07-24
Foreign References:
US4143769A1979-03-13
DE3319032A11984-11-29
GB2055308A1981-03-04
US4391374A1983-07-05
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (Postfach 22 16 34 München, DE)
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (Postfach 22 16 34 München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Abscheidevorrichtung für langgestreckte Feststoff teile (18), die einen Schwingboden (2) mit einer Anzahl sich in Förderrichtung (6) erstreckender Längsrillen (12) auf weist, an die sich Sieböffnungen (10) zum Abscheiden der langgestreckten Feststoffteile (18) anschließen, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillentiefe der Längsrillen (12) in Förderrichtung (6) abnimmt.
2. Abscheidevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seiten wände (28) der Längsrillen (12) schräg ausgebildet sind.
3. Abscheidevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingbo den (2) ein wellenförmiges Profil aufweist.
4. Abscheidevorrichtung Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingbo den (2) ein sägezahnartiges Profil aufweist.
5. Abscheidevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü che, bei der der Schwingboden (2) mehrere parallel verlau fende Längsrillen (12) aufweist, an die sich jeweils parallel verlaufende Sieböffnungen (10) anschließen.
6. Abscheidevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß sich bis zu ihrem in Förderrichtung (6) gelegenen Ende (14) die Sieböff nungen (10) erstrecken.
7. Abscheidevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Sieb öffnungen (10) in Förderrichtung (6) aufweiten.
8. Abscheidevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Sieb öffnungen (10) in Förderrichtung (6) kontinuierlich, insbe sondere Vförmig aufweiten.
9. Abscheidevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder der Sieböffnungen (10) elastisch ausgebildet sind.
10. Abscheidevorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Sieböffnun gen (10) an ihren Rändern mit elastischen Lappen (16) verse hen sind, welche sich in Förderrichtung (6) verjüngen, so daß sich die Sieböffnungen (10) in Förderrichtung (6) aufweiten.
11. Abscheidevorrichtung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Reini gungsrechen (24) mit einer Anzahl von Zinken (22) vorgesehen ist, die in die Sieböffnungen (10) einführbar und in den Sieböffnungen (10) bewegbar sind.
12. Abscheidevorrichtung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingboden (2) aus Metall ist.
Description:
Beschreibung Abscheidevorrichtung für langgestreckte Feststoffteile Die Erfindung betrifft eine Abscheidevorrichtung, mit der langgestreckte Feststoffteile von sonstigen Feststoffteilen getrennt werden.

In vielen technischen Anwendungsgebieten ist es notwendig, daß Feststoffe, die beispielsweise in Schüttgut enthalten sind, in mehrere Fraktionen getrennt werden. Die Fraktionen werden in der Regel nach unterschiedlichen Feststoffgrößen, Feststoffgeometrien oder Feststoffbeschaffenheiten unter- teilt. Eine Trennung der Feststoffe ist immer dann erwünscht, wenn die unterschiedlichen Feststoffraktionen einer weiteren Behandlung zugeführt werden sollen.

In der Bauindustrie wird beispielsweise anfallender Bauschutt von großen und sperrigen Schuttanteilen getrennt, die dann sortiert und wiederverwertet werden. Der abgetrennte feinere Bauschutt wird beispielsweise auf einer dafür vorgesehenen Deponie entsorgt.

Auf dem Gebiet der Abfallentsorgung wird im Hinblick auf eine möglichst umweltschonende Entsorgung eine Trennung und Sor- tierung des Abfalls oder der bei der Abfallverwertung anfal- lenden Reststoffe immer bedeutender. Die Trennung des Abfalls kann vor der Verwertung des Abfalls durchgeführt werden ; sie kann aber auch ein wesentlicher Verfahrensschritt bei der Ab- fallverwertung sein.

Zur Abfallbeseitigung sind thermische Verfahren bekannt, bei denen der Abfall in Müllverbrennungsanlagen verbrannt oder in Pyrolyseanlagen pyrolisiert, d. h. unter Luftabschluß einer Temperatur von etwa 400 °C bis 700 °C unterzogen wird. Bei beiden Verfahren ist es sinnvoll, den nach der Verbrennung bzw. den nach der Pyrolyse verbleibenden Reststoff zu tren-

nen, um ihn entweder einer Wiederverwertung zuzuführen oder ihn in geeigneter Weise zu entsorgen. Ziel ist es dabei, den auf einer Deponie endzulagernden Reststoff möglichst gering zu halten.

Aus der EP-A-0 302 310 und aus der Firmenschrift"Die Schwel- Brenn-Anlage, eine Verfahrensbeschreibung", Herausgeber Sie- mens AG, Berlin und München, 1996, ist als Pyrolyseanlage eine sogenannte Schwel-Brenn-Anlage bekannt, bei der im we- sentlichen ein zweistufiges Verfahren durchgeführt wird. In der ersten Stufe wird der angelieferte Abfall in eine Schwel- trommel (Pyrolysereaktor) eingebracht und verschwelt (pyroli- siert). Bei der Pyrolyse entstehen Schwelgas und Pyrolyse- reststoff. Das Schwelgas wird zusammen mit brennbaren Teilen des Pyrolysereststoffs in einer Hochtemperatur-Brennkammer bei Temperaturen von ca. 1200 °C verbrannt. Die dabei entste- henden Abgase werden anschließend gereinigt.

Der Pyrolysereststoff weist neben brennbaren Teilen auch nichtbrennbare Anteile auf. Die nichtbrennbaren Anteile set- zen sich im wesentlichen aus einer Inertfraktion, wie Glas, Steine oder Keramik, sowie aus einer Metallfraktion zusammen.

Die Wertstoffe des Reststoffs werden aussortiert und einer Wiederverwertung zugeführt. Für die Aussortierung sind Ver- fahren und Komponenten notwendig, die einen zuverlässigen und kontinuierlichen Betrieb gewährleisten.

Für einen zuverlässigen Betrieb ist es oftmals erwünscht, daß Feststoffteile einer bestimmten Geometrie abgeschieden wer- den, damit diese den Betrieb von nachgeschalteten Trennvor- richtungen für den verbleibenden Feststoff nicht beeinträch- tigen, so daß dieser weiter getrennt werden kann. Ein beson- deres Problem stellen oftmals langgestreckte Feststoffteile, insbesondere Drähte oder feine Litzendrähte, dar. Letztere lassen sich nur sehr schwer von dem übrigen Feststoff trennen und führen zu Verstopfungen von Sieblöchern bei Sieben. Dies

trifft insbesondere dann zu, wenn diese langgestreckten Fest- stoffteile unter einer bestimmten Größe liegen.

Aus der WO 97/26495 ist eine Austragsvorrichtung bekannt, die eine Fördereinrichtung zur Förderung und Trennung von Pyroly- sereststoff aufweist. Die Fördereinrichtung besitzt einen sä- gezahnartig profilierten Trennboden, der zur Förderung des Pyrolysereststoffs in Schwingungen versetzt wird. In den durch das sägezahnartige Profil gebildeten Längsrillen sam- meln sich die feinen Anteile des Pyrolysereststoffs an. Am Ende des Trennbodens ist ein Stangensieb zur Trennung der ab- geschiedenen feinen Anteile von den verbleibenden groben An- teilen angeordnet. Diese Vorrichtung weist den Nachteil auf, daß zusammen mit den feinen Anteilen auch große flächige und längliche Anteile abgeschieden werden. Denn diese können sich in Längsrillen ausrichten und durch den sich anschließenden Stangensieb durchfallen. Eine wirksame Abtrennung von feinen Drähten oder ähnlichen langgestreckten Feststoffteilen ist nicht möglich.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abscheidevorrichtung für langgestreckte Feststoffteile anzu- geben, die eine wirksame Abscheidung von langgestreckten Feststoffteilen sowie einen störungsfreien und kontinuierli- chen Betrieb ermöglicht.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch eine Ab- scheidevorrichtung für langgestreckte Feststoffteile, die ei- nen Schwingboden mit einer Anzahl sich in Förderrichtung er- streckender Längsrillen aufweist, an die sich Sieböffnungen zum Abscheiden der langgestreckten Feststoffteile anschlie- ßen, wobei die Rillentiefe der Längsrillen in Förderrichtung abnimmt.

Aufgrund der mechanischen Eigenbewegung, nämlich die Schwin- gungen des Schwingbodens, wird der auf den Schwingboden auf- gebrachte Feststoff in Förderrichtung gefördert. Zugleich

werden die langgestreckten Feststoffteile in den Längsrillen in Förderrichtung ausgerichtet. Gleichzeitig werden auch langgestreckte, flächige Feststoffteile zunächst mit ausge- richtet. Aufgrund der Abnahme der Rillentiefe orientieren sich diese dann im wesentlichen parallel zum Schwingboden, so daß sie über die an die Längsrillen anschließenden Sieböff- nungen hinweg gleiten. Die nicht-flåchigen langgestreckten Feststoffteile fallen demgegenüber durch die bevorzugt spalt- artig nach Art eines Stangensiebs ausgebildeten Sieböffnungen hindurch. Der entscheidende Vorteil der Siebvorrichtung liegt darin, daß ausschließlich langgestreckte und nicht flächige Feststoffteile abgeschieden werden. Insbesondere eignet sich die Siebvorrichtung zur Abscheidung von feinen Litzendrähten, die etwa einen Durchmesser von 0,1 bis 2 mm sowie typischer- weise eine Länge von bis zu 15 mm aufweisen.

Die Abscheidung der langgestreckten, nicht-flächigen Fest- stoffteile läßt sich durch folgende drei Schritte charakteri- sieren : a) Ausrichten der langgestreckten Feststoffteile, b) Umlegen von flächigen, langgestreckten Feststoffteilen und c) Abscheiden der langgestreckten Feststoffteile durch die Sieböffnungen.

Um ein einfaches Ausrichten der flächigen Feststoffteile par- allel zum Schwingboden zu ermöglichen, sind die Seitenwände der Längsrillen bevorzugt schräg ausgebildet.

Für ein möglichst einfaches und zuverlässiges Ausrichten der langgestreckten Feststoffteile in Förderrichtung weist der Schwingboden in einer vorteilhaften Ausgestaltung ein wellen- förmiges Profil oder ein sägezahnartiges Profil auf.

Es ist für einen störungsfreien Betrieb zweckdienlich, wenn die Längsrillen sowie die langgestreckten Sieböffnungen je- weils parallel zueinander verlaufen.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung erstrecken sich die Sieböffnungen bis zu dem in Förderrichtung gelegenen Ende der Abscheidevorrichtung. Sie sind daher zum Ende hin offen aus- gebildet. Dies ist ein wesentliches Merkmal, um sicherzustel- len, daß sich in der Abscheidevorrichtung keine Feststoff- teile ansammeln oder verklemmen. Denn bei einer beispiels- weise langgestreckten Sieböffnung mit umlaufendem Rand würde das in Förderrichtung gelegene Randstück für den Feststoffluß einen Widerstand darstellen. An diesem können sich Feststoff- teile verhängen, was zu einer Verstopfung der Sieböffnung und damit zu einer Funktionsstörung der Abscheidevorrichtung füh- ren könnte.

Zur Vermeidung von Verstopfungen und zur Gewährleistung eines möglichst flüssigen Feststofflusses, ist in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung vorgesehen, daß sich die Sieböff- nungen in Förderrichtung aufweiten. Auf in der Sieböffnung verklemmte Feststoffteile wird durch den nachfolgenden Fest- stoff eine Kraft in Förderrichtung ausgeübt. Das verklemmte Feststoffteil kann dabei in Förderrichtung bewegt werden und fällt dann durch die sich erweiternde Sieböffnung.

Die Sieböffnung weitet sich hierzu bevorzugt kontinuierlich und insbesondere V-förmig auf.

Es ist von Vorteil, wenn die Ränder der Sieböffnungen ela- stisch ausgebildet sind. Dann ist der Kraftaufwand zum Lösen von eventuell festgeklemmten Feststoffteilen nur gering. Zu- gleich wird hierdurch die von festgeklemmten Feststoffteilen ausgeübte Belastung auf die Abscheidevorrichtung im Vergleich zu unelastisch ausgebildeten Rändern vermindert.

Um die Sieböffnungen fertigungstechnisch einfach auszubilden, sind diese an ihren Rändern mit elastischen Lappen versehen, welche in Förderrichtung sich verjüngen oder spitz zulaufen, so daß sich die Sieböffnungen in Förderrichtung aufweiten.

Die Aufweitung wird bei dieser Ausbildung von den Lappen ge- bildet.

Bei der Abscheidevorrichtung ist in einer bevorzugten Ausfüh- rungsform ein Reinigungsrechen mit einer Anzahl von Zinken vorgesehen, die in die Sieböffnungen einführbar und in den Sieböffnungen in Förderrichtung bewegbar sind.

Mit diesem Rechen werden eventuell festsitzende Feststoff- teile gelöst. Dadurch ist ein kontinuierlicher Betrieb der Abscheidevorrichtung ermöglicht. Der Reinigungsrechen kann bedarfsabhangig, periodisch oder kontinuierlich in den Sieb- öffnungen bewegt werden. Für das Lösen von festgeklemmten Feststoffteilen mit dem Reinigungsrechen ist die Aufweitung der Sieböffnungen von großem Vorteil, da der Reinigungsrechen die festgeklemmten Feststoffteile nur ein kleines Stück in Förderrichtung bewegen muß, bis sie sich gelöst haben und durch die geweitete Sieböffnung fallen. Um die Belastung des Reinigungsrechens möglichst gering zu halten, ist zudem die elastische Ausbildung der Ränder besonders vorteilhaft.

Für eine möglichst robuste Ausgestaltung ist der Schwingboden aus Metall.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Figuren erläutert. Es zeigen jeweils in schematischer Darstellung : FIG 1 eine Aufsicht auf eine Abscheidevorrichtung, FIG 2 und 3 einen Schnitt entlang der Linie II-II bzw. III- III gemäß zweier Ausführungeformen, FIG 4 und 5 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV bzw. V-V gemäß beider Ausführungsformen und FIG 6 einen Schnitt entlang der Linie VI-VI.

Gemäß Figur 1 erstreckt sich in einer Abscheidevorrichtung 1 ein metallischer Schwingboden 2 von einem Aufgabebereich 4 für Feststoff F (z. B. Pyrolysereststoff aus einer Pyrolysean- lage) in Förderrichtung 6 bis zu einem Abscheidebereich 8. Im Abscheidebereich 8 gibt es eine Anzahl von in Förderrich- tung 6 V-förmig verlaufenden langgestreckten Sieböffnun- gen 10, von denen nur zwei dargestellt sind. In die beiden dargestellten Sieböffnungen 10 mündet jeweils eine von einer Anzahl paralleler Längsrillen 12 des Schwingbodens 2, von de- nen ebenfalls nur zwei dargestellt sind. Die Sieböffnungen 10 schließen sich demnach in Förderrichtung 6 an die Längsril- len 12 an und weiten sich von diesen ausgehend bis zum Ende 14 der Abscheidevorrichtung 1 kontinuierlich auf. Die Rillentiefe der Längsrillen 12 nimmt zu den Sieböffnungen 10 hin ab. Dies ist aus einem Vergleich der Figuren 2 und 4 so- wie der Figuren 3 und 5 ersichtlich.

Die beiden seitlichen Ränder der jeweiligen Sieböffnung 10 sind elastisch, insbesondere als sich verjüngende elastische Lappen 16, ausgebildet. Die Lappen 16 sind etwa dreieckförmig ausgebildet, so daß die V-förmige Form der Sieböffnungen 10 durch die beiden angebrachten Lappen 16 gebildet ist.

Der Feststoff F wird im Aufgabebereich 4 auf den Schwingbo- den 2 aufgegeben. Aufgrund der Schwingungen des Schwingbo- dens 2 (mittels einer nicht gezeigten Rüttelvorrichtung) wird der Feststoff F in Förderrichtung 6 transportiert. Die Schwingungen des Schwingbodens 2 führen außerdem dazu, daß sich langgestreckte Feststoffteile 18, z. B. Drahtstücke, von denen eines in Figur 1 gezeigt ist, in den Längsrillen 12 in Förderrichtung 6 ausrichten. Der Schwingboden 2 bewirkt daher eine Förderung des Feststoffs F und zugleich eine Ausrichtung der langgestreckten Feststoffteile 18. Die Schwingungen wer- den beispielsweise mit Hilfe eines Exzenterantriebs erzeugt.

Es ist ausreichend, wenn die Längsrillen 12, bevor sie in die Sieböffnungen 10 übergehen, nur noch eine geringe Rillentiefe

aufweisen. Die Rillentiefe ist so bemessen, daß die einmal ausgerichteten länglichen Feststoffteile 18 in Förderrich- tung 6 ausgerichtet weitergeführt werden. Der Schwingboden 2 kann daher im Bereich unmittelbar vor den Sieböffnungen 10 nahezu eben oder eben ausgeführt sein. Durch die abnehmende Rillentiefe werden flächige Feststoffteile 20, von denen ei- nes in Figur 1 gezeigt ist, flach und im wesentlichen paral- lel zur Schwingbodenebene ausgerichtet. Das Flachlegen von flächigen Feststoffteilen 20 wird durch die Rüttel-oder Schwingbewegung des Schwingbodens 2 unterstützt.

Die ausgerichteten länglichen Feststoffteile 18 fallen durch die längliche Sieböffnung 10 hindurch und werden somit von dem übrigen Feststoff F abgeschieden. Demgegenüber werden flächige Feststoffteile 20 zwar zunächst ebenfalls von den Längsrillen 12 ausgerichtet, dann jedoch flachgelegt, so daß sie über die Sieböffnungen 10 bis ans Ende 14 der Abscheide- vorrichtung gleiten. Sie werden erst hier abgeschieden.

In Figur 1 ist weiterhin in den beiden Sieböffnungen 10 je- weils ein Zinken 22 eines Reinigungsrechens 24 (vergl. hierzu Figur 6) dargestellt. Die Zinken 22 werden im Bereich nahe der Längsrillen 12 von unten in die Sieböffnungen 10 einge- führt und in Förderrichtung 6 in diesen entlanggeführt. Dabei schieben sie ein unter Umständen verklemmtes Feststoffteil 26 in Förderrichtung 6 weiter, so daß dieses gelöst wird und da- nach aufgrund der Aufweitung der Sieböffnung 10 durch diese hindurch fällt. Wegen der elastischen Ausbildung der Ränder der Sieböffnungen 10 kann sich ein Feststoffteil 26 nur mit einer relativ geringen Kraft festklemmen, so daß die Bean- spruchung der Zinken 22 und des Reinigungsrechens 24 klein ist. Nachdem der Reinigungsrechen 24 in Förderrichtung 6 durch die Sieböffnungen 10 bis zum Ende 14 der Abscheidevor- richtung geführt ist, wird er aus den Sieböffnungen 10 her- ausgezogen und zu seiner Ausgangsposition am Beginn der Längsrillen 12 zurückgefahren, wo die Zinken 22 erneut in die Sieböffnungen 10 eingeführt werden können.

Figur 2 und 3 zeigen jeweils einen Schnitt durch den Schwing- boden 2 im Aufgabebereich 4 entlang der Linie II-II bzw. III- III in Figur 1. Gemäß Figur 2 weist der Schwingboden 2 dabei ein sägezahnartiges Profil mit V-förmigen Nuten, den Längs- rillen 12, auf. Gemäß Figur 3 weist der Schwingboden 2 demge- genüber ein wellenförmiges Profil auf. In Figur 2 ist zu er- kennen, daß sich ein langgestrecktes Feststoffteil 18 sowie ein flächiges Feststoffteil 20 in den Längsrillen 12 ausrich- ten. Insbesondere das sägezahnartige Profil ist für die Aus- richtung von langgestreckten Feststoffteilen 18 von Vorteil.

Figur 4 und Figur 5 zeigen das sägezahnartige bzw. das wel- lenförmige Profil im Schnitt entlang der Linie IV-IV bzw. V-V durch den Siebboden 2, und zwar unmittelbar bevor die Sieb- öffnungen 10 beginnen. Es ist zu erkennen, daß hier die Längsrillen 12 eine wesentlich geringere Rillentiefe aufwei- sen. Während die schrägen Seitenwände 28 der Längsrillen 12 gemäß Figur 2 und 3 noch sehr steil sind, verlaufen sie gemäß Figur 4 und 5 sehr flach. Das flächige Feststoffteil 20 wird sich daher über die Längsrille 12 hinweg flachlegen, was in Figur 4 gezeigt ist.

Die Seitenwände 28 werden im Bereich der Sieböffnungen 10 als Siebwände 29 fortgeführt. An diesen sind randseitig die ela- stischen Lappen 16 befestigt, wie aus Figur 6 zu entnehmen ist. Die Siebwände 29 können sowohl flach ausgebildet sein, als auch-wie dargestellt-ein Profil bilden. In die Sieb- öffnungen 10 greifen die Zinken 22 des Reinigungsrechens 24 ein. Der Reinigungsrechen 24 wird beispielsweise in einer Schiene 30 geführt.