DE4335401C2 - Trennvorrichtung und Verwendung derselben - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Trennung von Materialien unter­ schiedlicher Größe, insbesondere von flächigen Materialien von räumlichen Materialien, mittels einer Trennvorrichtung, welche eine rotierbare Trommel mit Öffnungen aufweist, durch die Materialien aufgrund ihrer Größe hindurchtreten können, während größere Materialien in Längsrichtung der Trommel befördert werden, wobei Materialien, welche die Durchtrittsöffnungen versetzen und damit den Durchtritt von Materialien behindern bzw. verhindern, durch Einrichtungen, die bevorzugt steuerbar sind, entfernt werden und wobei bevorzugt im Inneren der Trommel eine Fördervorrichtung zum Fördern der größeren Mate­ rialien in Längsrichtung vorhanden ist.

Der Einsatz von Siebtrommeln bzw. Trommelsieben zum Trennen von Materialien ist be­ kannt. Auch bei der Trennung von Abfällen werden Siebtrommeln eingesetzt. Hierbei wer­ den kleinere Materialien von größeren dadurch getrennt, daß die kleineren durch Öffnungen in der Siebtrommelwand hindurchtreten, währen die größeren in Längsrichtung der Trom­ mel gefördert werden. Die kleineren Materialien sind im allgemeinen räumlich ausgebildet, wie z. B. Flaschen, Becher, Dosen, Flüssigkeitsverpackungen wie Milch- oder Saftbeutel und andere, es kann sich jedoch auch um kleinere flächige Materialien handeln, wie etwa Bruchstücke von Folien. Größere Materialien, welche durch die Öffnungen der Trommel nicht hindurchtreten, sind im allgemeinen flächige Materialien, insbesondere Folien und flä­ chige Verpackungen, welche beispielsweise schalenartig zur Aufnahme von Lebensmitteln ausgebildet sein können.

Es ist dem Fachmann bekannt, daß die Trennung von Abfallmaterialien - beispielhaft seien Verpackungsabfälle aus unterschiedlichem Kunststoff genannt - in Fraktionen, welche aus nur einer Kunststoffsorte bestehen, so daß eine Wiederverwertung in Form von Ge­ brauchsgegenständen höherer Qualität möglich ist, ein besonders wichtiges, aber auch ein besonders schwieriges Sortierproblem darstellt. Häufig besteht daher eine Sortieranlage aus mehreren Einzelvorrichtungen, bei denen Siebtrommeln eine wichtige Rolle spielen.

So wird in der DE 41 40 343 A1 eine Siebtrommel mit zur Mittelachse der Trommel gerichte­ ten, stegartigen Einbauten zur Trennung von Hausmüll oder hausmüllartigem Gewerbemüll offenbart.

In dem Gebrauchsmuster DE 88 05 674 U1 wird eine Sortiertrommel zum Sortieren von Bauschutt beschrieben, die an der Trommelwand mit Elementen zum Umwälzen, Zerklei­ nern, Fördern und Trennen ausgestattet ist.

Die DE 32 01 477 A1 betrifft ein Trommelsieb zum Klassieren von unzerkleinerten Sied­ lungsabfällen, Hausmüll oder Gewerbemüll. Der sogenannten "Krautwickelbildung", d. h. dem Einhüllen des Siebgutes in großflächige Folien, Papier usw. wird gemäß dieser Schrift entgegengewirkt durch achsparallele, rinnenförmige Ausbuchtungen zwischen den zylindri­ schen Siebelementen und umlaufende Fächerwalzen, die bis dicht an die Innenoberfläche der Siebsegmente heranreichen.

In der DE 27 59 381 B1 wird eine kontinuierliche Reinigungsvorrichtung für Trommelsiebe offenbart, die aus kammartig aufgereihten Haken besteht, die am Innenumfang oder Au­ ßenumfang der Trommel angeordnet sind. Durch periodisch wirkende Abstreifkämme wird das Abstreifgut auf einen Band- oder Schneckenförderer abgeworfen.

In der DE 37 20 490 A1 ist eine Siebvorrichtung mit einem Wurfband als Teil der Beschic­ kungsvorrichtung offenbart. Sie dient insbesondere zum Trennen von Erde von einem in dieser vorhandenen Faseranteil.

Die Vorrichtung ist als Siebtrommel ausgebildet und weist im Inneren eine Egge sowie eine Schneckenbürste zur Reinigung der Innenwand auf.

Zusätzlich kann außen ein Düsenrohr angebracht werden, bevorzugt in der vorderen Hälfte der Trommel.

Es handelt sich um ein einzelnes Düsenrohr, das zur Reinigung der Siebtrommel von Fa­ seranteilen durch einen scharfen Luftstrahl dient.

Die DE 22 06 733 A1 offenbart ein Trommelsieb, an dem entlang sich am Außenumfang eine langgestreckte Reinigungsluftdüse befindet.

Bevorzugt ist die Reinigungsluftdüse im 1. Sektor hinter der oberen Scheitellinie des Trom­ melsiebes angeordnet.

In der in der DE 19 12 718 A1 beschriebenen Siebtrommel werden insbesondere Verunrei­ nigungen von Mais abgetrennt.

Die Siebtrommel weist außen eine antriebslos mitlaufende Reinigungsbürste auf. Innen befinden sich zur offenen Seite hin fördernde schraubenlinienförmige Leitflächen.

Die DE 33 47 115 C2 offenbart eine Siebtrommel, die eine nicht gelochte, vorgeschaltete Trommel aufweist zum Zerreißen von Müllsäcken. Die vorgeschaltete Trommel ist unab­ hängig von der Siebtrommel antreibbar. Eine Reinigungsvorrichtung für die Siebtrommel ist nicht beschrieben.

In der DE 24 36 543 A1 wird eine Siebtrommel zur Aufbereitung von Müll oder Kompost offenbart, die einen polygonartigen Querschnitt aufweist und aus 2 oder mehr Abschnitten mit verschiedenen Sieblochgrößen besteht.

Obgleich gemäß dem geschilderten Stand der Technik bereits aufwendige Abstreif- und Reinigungsvorrichtungen für Siebtrommelwände bekannt sind, ist eine wirkungsvolle Vor­ richtung bisher nicht verfügbar, mittels der versetzte Öffnungen in Siebtrommel- oder Sor­ tiertrommelwänden gezielt gereinigt bzw. von Versetzungen befreit werden können.

Versetzungen treten einmal dadurch auf, daß in die Öffnungen eingetretene Materialien festgehalten werden, aber auch dadurch, daß sich insbesondere flächige Materialien auf die Öffnungen legen oder diese überlappen. Dieser Vorgang findet statt, obgleich die Sieb­ trommeln im allgemeinen rotieren und in Förderrichtung für die größeren Materialien geneigt angeordnet sind.

Störungen dieser Art können dazu führen, daß eine gesamte Sortieranlage abgestellt wer­ den muß, da die Trennung kleinerer und größerer Materialien in der Siebtrommel Voraus­ setzung für folgende Trennstufen ist. Störungen in der Siebtrommel haben daher zur Folge, daß diese Trennstufen nicht mehr mit ausreichender Wirkung betrieben werden können.

Es besteht daher die Aufgabenstellung, Störungen dieser Art zuverlässig zu unterbinden.

Die Lösung dieser Aufgabenstellung ist der Anmelderin durch die Entwicklung einer Trenn­ vorrichtung zum Trennen von Materialien unterschiedlicher Größe gelungen, die als rotier­ bare Trommel ausgebildet ist, wobei die Trommelwand mit Öffnungen ausgestattet ist, durch die aufgrund ihrer Größe Materialien hindurchtreten können, während die Materialien, die nicht durch die Öffnungen hindurchtreten, in Längsrichtung der Trommel bewegt wer­ den, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennvorrichtung Steuerorgane mit Sensoren auf­ weist, welche Versetzungen der Öffnungen durch die Materialien erkennen, und die auf der Außenseite der Trommel befindliche Luftdüsen oder Stößel gezielt zur Entfernung der Ver­ setzungen in Gang setzen.

Die Erfindung betrifft auch die Verwendung dieser Trennvorrichtung.

Um Versetzungen von Durchtrittsöffnungen in der Trommel gezielt zu entfernen, weist die erfindungsgemäße Trennvorrichtung apparative Einrichtungen auf, welche die Versetzun­ gen bevorzugt pneumatisch entfernen. Hierzu wird bevorzugt ein Gasstrahl bzw. Luftstrahl eingesetzt, welcher z. B. eine an der Innenwand der Trommel anliegende Folie oder einen Gegenstand, der in einer Durchtrittsöffnung festgehalten wird, nach innen bläst.

Der Einsatz eines Luftstrahls kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. So kann z. B. über die gesamte Trommellänge oder auch segmentweise oder auch über mehrere Segmente der Trommellänge in zeitlichen Abständen ein starker Luftstrahl einwirken, der bei rotierender Trommel sämtliche Öffnungen freibläst bzw. durchbläst.

Die zeitlichen Abstände der Freiblasephasen können erfindungsgemäß durch Erfassen der Versetzungen gesteuert werden.

Es können jedoch auch durch Erfassen einzelner Versetzungen, Luftdüsen gezielt eine sol­ che Versetzung freiblasen. Dies kann vorteilhafterweise so erfolgen, daß über die Länge der Trommel ein Gas bzw. Luft führendes Rohr mit zahlreichen Luftdüsen angeordnet ist und daß unter Berücksichtigung der Rotationsgeschwindigkeit der Trommel am Ort der Ver­ setzung befindliche Düsen gezielt solche Öffnungen freiblasen.

Die Einrichtungen zum Beseitigen der Versetzungen können auch in beliebigen sonstigen geeigneten Ausführungen erfindungsgemäß eingesetzt werden.

Die Öffnungen der Trommel können in bestimmter Weise ausgebildet bzw. angeordnet sein. So können diese beispielsweise in einem bestimmten geometrischen Muster vorlie­ gen, z. B. auf Längslinien der Trommel oder kreisförmig um die Trommel in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen angeordnet sein, sie können jedoch auch willkürlich an­ geordnet sein.

Es ist für den Fachmann ohne weiteres erkennbar, daß in diesem Bereich der vorliegenden Erfindung zahlreiche vorteilhafte Varianten möglich sind.

Hierbei ist ferner zu berücksichtigen, daß zur Verbesserung der Sortierung der Materialge­ mische die Querschnitte der Öffnungen über die Länge der Trommel ungleich sein können. So ist es im allgemeinen vorteilhaft, wenn die Querschnitte der Öffnungen von der Einsatz­ materialeingangsseite über die Länge der Trommel zur Ausgangsseite zunehmen. Dies hat zur Folge, daß durch die unterschiedlichen Öffnungsdurchmesser eine zusätzliche Auftren­ nung in Materialien unterschiedlicher Größe erfolgt.

Erfindungsgemäß kann auch die Form der Öffnungen verschieden sein. Bevorzugt sind diese rund, sie können jedoch auch elliptisch, rechteckig oder anders geformt sein.

Alternativ zur pneumatischen Entfernung von Versetzungen können erfindungsgemäß auch mechanische Einrichtungen eingesetzt werden, um die Versetzungen zu entfernen. Bei­ spielsweise können mechanische Stößel, die unterschiedlich ausgebildet sein können, so gesteuert werden, daß sie Versetzungen gezielt beseitigen.

Durch die erfindungsgemäßen apparativen Einrichtungen zur Entfernung von Versetzungen ist ein sehr zuverlässiger Betrieb von Siebtrommeln bzw. Trommelsieben oder Sortiertrom­ meln möglich; so daß die Aufgabe, eine Trennung nach Größe der eingesetzten Materia­ lien, insbesondere eine Trennung großflächiger Materialien von kleineren räumlich ausge­ bildeten Materialien herbeizuführen, in optimaler Weise erfüllt wird. Hierbei bewegen sich die größeren bzw. größerflächigen Materialien in Längsrichtung der Trommel, während die kleineren bzw. räumlich ausgebildeten Materialien durch die Öffnungen seitlich hindurchtre­ ten und einer weiteren Sortiervorrichtung zugeführt werden können. Letzteres kann auch im Falle der größeren, flächigen Materialien vorgesehen sein.

Im allgemeinen ist die Trommel in Förderlängsrichtung geneigt angeordnet und in ihrer Nei­ gung regelbar bzw. der Neigungswinkel ist verstellbar. Erfindungsgemäß kann zusätzlich zur Verbesserung der Förderung in Längsrichtung eine Fördervorrichtung im Inneren der Trommel installiert sein. Dies ist bevorzugt ein rundlaufendes unendliches Förderband. Es kann sich auch um ein Fördersieb oder im einfachsten Fall um ein starkes Seil handeln, wobei eine solche Fördervorrichtung auch ohne Trommelneigung ausreichend ist, um die großflächigen Materialien in Längsrichtung zu fördern. Da Fördervorrichtungen dem Fach­ mann bekannt sind, sollen weitere Beispiele an dieser Stelle nicht zusätzlich erläutert wer­ den. Die apparativen Einrichtungen zur Entfernung von Versetzungen werden erfindungs­ gemäß bevorzugt durch Steuerorgane gesteuert. Die Steuerorgane arbeiten bevorzugt auf der Grundlage der optischen Erfassung versetzter Öffnungen. Hierzu kann von einer Strahlenquelle, welche die Trommelöffnungen von außen bestrahlt, Licht auf die Öffnungen fallen und im Falle von Versetzungen reflektiert werden. Durch Registrieren der reflektierten Strahlung durch Sensoren und Verarbeitung in einem Computer mit entsprechendem Da­ tenspeicher können die pneumatisch oder mechanisch arbeitenden apparativen Einrichtun­ gen in Betrieb gesetzt bzw. gesteuert werden. In einer bevorzugten Ausführungsform befin­ det sich jedoch innerhalb der Trommel eine Lichtquelle, deren Licht durch die Öffnungen nach außen dringt. Die durch die Versetzungen verminderte bzw. nicht mehr nach außen dringende Lichtstrahlung kann ebenfalls von einem Registriergerät bzw. durch Sensoren - erfaßt werden und über einen Computer zur Steuerung der apparativen Einrichtung genutzt werden. Lichtquellen können sowohl UV, IR und sichtbares Licht sein. Auch Mikrowellen, Laserstrahlen und akustische Wellen kommen erfindungsgemäß in Frage.

Zur Registrierung von Versetzungen können Fotoapparate und Kameras eingesetzt wer­ den, wobei die Abbildungen der Öffnungen bzw. Versetzungen unter Ingangsetzen der ap­ parativen Einrichtungen zur Entfernung der Versetzungen im Steuergerät verarbeitet wer­ den.

Die Siebtrommeln sind rotierbar. Die Rotationsgeschwindigkeit kann ebenfalls nach be­ stimmten Kriterien gesteuert bzw. geregelt werden. So kann zur Erhöhung des Durchsatzes die Rotationsgeschwindigkeit erhöht werden, aber auch beispielsweise in Abhängigkeit vom Ausmaß der Versetzungen verringert werden. Die Siebtrommel kann aus einem rohrartigen einzelnen Körper bestehen, sie kann jedoch auch in Segmente unterteilt sein. Diese Seg­ mente können unabhängig voneinander rotierbar sein und sich auch bezüglich Anzahl, Querschnitt und Anordnung der Öffnungen unterscheiden.

Die erfindungsgemäße Trennvorrichtung eignet sich zur Trennung beliebiger Materialarten. Sie hat jedoch besonderer Bedeutung bei der Trennung von Abfallgemischen, bei der be­ kanntlich insbesondere die Aufgabenstellung besteht, sortenreine Kunststoffmaterialien zu erhalten. Hierbei spielt die Auftrennung in flächenartige und räumliche Materialien eine sehr wichtige Rolle, da größere Folien häufig aus Polyolefinen wie Polyethylen, Polypropylen oder Polyvinylchlorid bestehen, die vergleichsweise wenig bedruckt bzw. gefärbt sind, so daß durch die Abtrennung ein relativ wertvolles Regranulat gewonnen werden kann.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch die Verwendung der erfindungsgemäßen Trennvor­ richtung.

Obgleich, wie der zitierte Stand der Technik zeigt, das Problem der Versetzungen von Öff­ nungen von Siebtrommeln seit langem bekannt ist, wurden bisher nur sehr aufwendige und wenig wirksame Maßnahmen zur Beseitigung der Versetzungen ergriffen.

Die vorliegende Erfindung stellt demgemäß erstmalig eine Trennvorrichtung zur Verfügung, welche die Nachteile des Standes der Technik überwindet und auch im großtechnischen Einsatz einen zuverlässigen effektiven Betrieb von Siebtrommeln, Trommelsieben bzw. Sortiertrommeln, insbesondere bei Einsatz von Abfallgemischen, ermöglicht.

Claims (8)

1. Trennvorrichtung zum Trennen von Materialien unterschiedlicher Größe, die als rotier­ bare Trommel ausgebildet ist, wobei die Trommelwand mit Öffnungen ausgestattet ist, durch die aufgrund ihrer Größe Materialien hindurchtreten können, während die Mate­ rialien, die nicht durch die Öffnungen hindurchtreten, in Längsrichtung der Trommel bewegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennvorrichtung Steuerorgane mit Sensoren aufweist, welche Versetzungen der Öffnungen durch die Materialien erken­ nen, und die auf der Außenseite der Trommel befindliche Luftdüsen oder Stößel gezielt zur Entfernung der Versetzungen in Gang setzen.

2. Trennvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese im Inneren der Trommel eine Fördervorrichtung in Längsrichtung aufweist.

3. Trennvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördervorrich­ tung im Inneren der Trommel als Förderband ausgebildet ist.

4. Trennvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen in der Trommelwand unterschiedliche Öffnungsweiten aufweisen.

5. Trennvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß diese eine Steuervorrichtung aufweist, welche die Rotationsgeschwindigkeit der Trom­ mel in Abhängigkeit vom Einsatzmaterial steuert.

6. Trennvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel aus Segmenten besteht, die unabhängig von einander mit unterschiedlichen Rotationsgeschwindigkeiten drehbar sind.

7. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zum Trennen von Ab­ fallgemischen.

8. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zum Trennen flächiger von räumlichen Materialien.