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Dokumentenidentifikation DE202006005845U1 09.08.2007
Titel Nichteisenmetallscheider
Anmelder Wagner Magnete GmbH & Co. KG, 87751 Heimertingen, DE
Vertreter Patent- und Rechtsanwälte Pfister & Pfister, 87700 Memmingen
DE-Aktenzeichen 202006005845
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 09.08.2007
Registration date 05.07.2007
Application date from patent application 07.04.2006
IPC-Hauptklasse B03C 1/10(2006.01)A, F, I, 20060407, B, H, DE

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Trennen von Nichteisenmetalle enthaltendes Trenngut, wobei das Trenngut in einer Fördervorrichtung an einen Nichteisenmetallscheider herantransportiert wird, wobei der Nichteisenmetallscheider einen angeordneten Magnetrotor aufweist.

Es sind Nichteisen(NE)-Metallaufbereitungsanlagen für Schreddermaterial und dergleichen bekannt. Bei diesen wird Trenngut, zum Beispiel geschreddertes Material, mittels eines Nichteisenmetallscheiders (NE-Metallscheider) getrennt. Das Trenngut ist im wesentlichen trocken und ist zum Beispiel zuvor in einer Schredderanlage in kleine Teile geschreddert worden.

Es ist bekannt, sehr schnell drehende Magnetrotoren mit wechselnder Polanordnung als NE-Metallscheider einzusetzen. Bei derartigen NE-Metallscheidern ist der Magnetrotor zu einem sich langsam drehenden, äußeren Trommelmantel zentrisch angeordnet und weist um seinen gesamten Umfang magnetisch aktive Flächen auf. Die NE-Metalle stoßen sich von dem Magnetrotor ab und werden dadurch von dem Förderband weiter weggeschleudert als die sonstigen Reststoffe und können somit aufgrund des unterschiedlich weiten Wurfs von Reststoffen getrennt werden.

Problematisch ist allerdings, daß Eisenteile, insbesondere kleine Eisenteile sich am Trommelmantel des NE-Metallscheiders ansammeln können. Diese Eisenmetalle erhitzen sich und führen zu einer Beschädigung des oft aus Gummi beziehungsweise Kautschuk bestehenden Förderbands. Es ist deshalb aus dem Stand der Technik bekannt, den Magnetrotor exzentrisch zum sich langsam bewegenden Trommelmantel anzuordnen. Die Eisenteile fallen somit vom Trommelmantel ab und können vom Transportband über Abstreifeinrichtungen entfernt werden. Ein Abstreifer läßt sich auch am Trommelmantel direkt anordnen.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung der einangs genannten Art zu schaffen, die die Lebensdauer einer Fördervorrichtung verbessert.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Magnetrotor mindestens einen magnetisch inaktiven Bereich aufweist. Ein magnetisch inaktiver Bereich hat den Vorteil, daß Eisenteile, insbesondere kleine bis sehr kleine Eisenteile, aufgrund des mindestens einen magnetisch inaktiven Bereichs nicht mehr genügend Anziehungskraft besitzen, um sich an der rotierenden Trommel anzusammeln und so auf die Innenseite des Transportbands fallen können. Die Eisenteile werden dann auf der Innenseite des Transportbands liegend vom NE-Metallscheider wegbewegt. Mittels eines Bandabstreifers, der in einiger Entfernung zum NE-Metallscheider angeordnet ist, werden die Eisenteile seitlich von der Innenseite des Transportbands in einen Sammelbehälter befördert. Der magnetisch inaktive Bereich ist somit ein wirksames und einfaches Mittel, um eine Selbstreinigung vom Trommelmantel des NE-Metallscheiders zu erzielen. Dadurch, daß der Trommelmantel nun von Eisenmetallteilen gereinigt ist und wird, wird die Lebensdauer des Transportbands, das oft aus Kautschuk oder Gummi hergestellt ist, deutlich verlängert, da eine Beschädigung durch Eliminieren der Eisenmetallteile weitgehend verhindert wird. Zudem tritt eine thermische Beeinträchtigung auch weniger auf, da ein thermischer Einfluß, der häufig von erhitzten Eisenmetallen zustande kommt, aufgrund der nun nicht mehr vorhandenen Eisenteile, vermieden wird.

Eine derartige verbesserte Vorrichtung kann zumindest preisneutral geschaffen werden, da aufgrund der Reduzierung der magnetisch aktiven Mantelfläche weniger Magnete eingesetzt werden müssen. Diese Einsparung an Bauteilkosten kann in höherwertigere, eventuell ein stärkeres Magnetfeld erzeugende, Magnete investiert werden.

Um einen magnetisch inaktiven Bereich zu schaffen, ist dieser Bereich ein Bereich ohne Permanent- beziehungsweise Elektromagneten. Der Grundkörper des Magnetrotors kann im magnetisch inaktiven Bereich sowohl aus magnetisierbarem Werkstoff als auch aus nichtmagnetisierbarem Werkstoff bestehen.

Bevorzugt ist der magnetisch inaktive Bereich aus einem nichtmagnetischen Metall, zum Beispiel nichtmagnetisierbare Stähle, austenitische Stähle, Edelstahl, CrNi-Stähle, Edelstahlguß usw., ausgebildet. Dies ist ein günstiger Konstruktionswerkstoff, der zudem die erforderliche Festigkeit bei hohen Beanspruchungen aufweist.

Der Magnetrotor kann aus einem magnetischen oder nichtmagnetischen Verbundmaterial hergestellt sein. Bevorzugt ist der magnetisch inaktive Bereich am Magnetrotor aus einem nichtmagnetischen Verbundmaterial ausgebildet. Dies hat den Vorteil, daß besondere Konstruktionsausgestaltungen und zudem preiswert erzielt werden können.

Um eine entsprechende selbstreinigende Wirkung, mittels mindestens eines nichtmagnetischen Bereichs auf der Trommelmantelfläche zu schaffen, weist der mindestens eine magnetisch inaktive Bereich des Magnetrotors einen Kreissektor mit einem Winkel &agr; zwischen ca. 20° bis ca. 170°, ca. 30° bis ca. 150°, bevorzugt einen Winkel zwischen 60° bis 95°, auf. Der Magnetrotor kann symmetrisch gegenüberliegende, magnetisch inaktive Bereiche aufweisen. Diese Konstruktion schafft eine gleichmäßige Rotationsbelastung, so daß keine zusätzlichen Auswuchtgewichte notwendig sind.

Es kann jedoch bevorzugt sein, magnetisch inaktive Bereiche unsymmetrisch anzuordnen. Dies ist dann von Vorteil, wenn die magnetisch inaktiven Bereiche möglichst vergrößert werden sollen, um eine selbstreinigende Wirkung sicher zu erzielen. Es ist jedoch selbstverständlich, daß in einem solchen Fall Ausgleichgewichte notwendig sind.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Magnetrotor zwei symmetrisch angeordnete, magnetisch inaktive Bereiche auf.

Bei einer alternativen Ausführungsform weist der Magnetrotor drei magnetisch inaktive Bereiche auf. Eine solche Konstruktion ist vorteilhaft, da eine symmetrische Konstruktion geschaffen werden kann, die für den Anwendungsfall ausreichend viele magnetisch inaktive Bereiche beziehungsweise zur NE-Metallabscheidung aktive Bereiche aufweist.

Vorteilhafterweise weist der Magnetrotor bis zu sechs inaktive Bereiche auf. Bei einer noch größeren Anzahl der inaktiven beziehungsweise aktiven Bereiche verschwimmt die Wirksamkeit der Selbstreinigung und kommt dem aus dem Stand der Technik bekannten Prinzip eines zentrisch angeordneten Magnetrotors mit aktiven Bereichen im Wesentlichen um den gesamten Umfang nahe. Bei einem solchen Magnetrotor lösen sich die Eisenteile vom Trommelmantel jedoch nicht. Deshalb gibt es eine endliche Zahl von magnetisch inaktiven Bereichen.

Der Magnetrotor weist vorzugsweise mindestens einen Permanentmagneten auf, somit wird ein stabiles System geschaffen. Alternativ weist der Magnetrotor mindestens einen Elektromagneten auf. Dies hat den Vorteil, daß, je nach Betriebsanforderungen, die magnetische Flußdichte genau eingestellt werden kann, um ein gewünschtes Trennergebnis zu erzielen.

Zur Verbesserung der Reinigung der Trommelmantelfläche kann optional ein Trommelabstreifer angeordnet sein, der die NE-Metalle von der Trommelmantelfläche löst. Somit werden Eisenteile, die trotzdem am Trommelmantel unerwünschterweise haften bleiben, durch eine zusätzliche mechanische Gegenkraft von der Haftung gelöst, so dass die Eisenteile auf die Innenseite der Fördervorrichtung fallen.

Um die Eisenteile, die auf die Innenseite des Transportbands der Fördervorrichtung fallen, zu entfernen, befindet sich ein Bandabstreifer in ausreichendem Abstand zum NE-Metallscheider und befördert die auf diesem Transportband liegenden Eisenteile in eine Sammelvorrichtung.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweiligen angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar sind.

In einer bevorzugten Variante der Erfindung ist eine platzsparende Variante dadurch realisiert, daß der Magnetrotor konzentrisch zum Trommelmantel, um welchen das Förderband der Fördervorrichtung herumläuft, angeordnet ist. Natürlich ist es auch möglich, daß Magnetrotor und Trommel exzentrisch zueinander orientiert sind. Auch eine solche Lösung gehört zur Erfindung.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand zweier Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf drei zugehörige Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 einen schematischen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Trennen von Nichteisenmetalle enthaltendes Trenngut,

2 eine schematische Schnittansicht eines Nichteisenmetallscheiders mit markierten magnetisch aktiven Bereichen nach der Erfindung,

3 eine schematische Schnittansicht eines Nichteisenmetallscheiders mit magnetisch aktiven Bereichen in einer alternativen Ausführungsform nach der Erfindung.

Die 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zum Trennen von Nichteisenmetalle enthaltendes Trenngut 4, das von einer nicht gezeigten Schreddervorrichtung geschreddert wurde. Ein Nichteisenmetallscheider (NE-Metallscheider) 2 ist am Ende einer Fördervorrichtung 3 angeordnet. Die Fördervorrichtung 3 ist gewöhnlich ein Transportband, das meist Kautschukanteile oder Gummianteile aufweist. Der NE-Metallscheider 2 ist im wesentlichen aus dem Stand der Technik bekannt. Dieser NE-Metallscheider 2 dient der Separation von Nichteisenmetallen 4a, wie Aluminium und Kupfer. Die Wirkungsweise des NE-Metallscheiders 2 basiert auf dem Induktionsprinzip. Ein schnell rotierendes Magnetpolsystem 5 induziert bei hoher Frequenz Wirbelströme in den gut leitfähigen NE-Metallteilen 4a. Diese erzeugen ihrerseits zum Magnetrotor 5 gleichgepolte Magnetfelder, was ein Abstoßen der NE-Metallteile 4a bewirkt. Somit werden die NE-Metalle 4a weiter weggeschleudert, so daß eine Trennung gegenüber den Reststoffen 4b mittels eines Trennblechs 6 erfolgen kann.

Erfindungsgemäß weist der mit bis zu 3000 Umdrehungen pro Minute rotierende Magnetrotor 5 mindestens einen magnetisch inaktiven Bereich 7 auf. Die 1 zeigt einen Magnetrotor 5 mit zwei symmetrisch angeordneten, magnetisch inaktiven Bereichen 7, die jeweils einen Kreissektor mit einem Winkel &agr; von ca. 80° umschließen. Die gegenüber liegenden aktiven magnetischen Bereiche 5a und 5b umfassen folglich einen Kreissektor mit einem Winkel von jeweils 100°. Das Förderband der Fördervorrichtung 3 rotiert deutlich langsamer, um den Magnetrotor 5 auf einer Trommelmantelfläche 8 des NE-Metallscheiders 2 ungefähr mit 0,5 m/Sec bis 3 m/Sec. Die Trommelmantelfläche 8 ist zum Beispiel aus einem nichtmagnetischen Keramik-Verbundmaterial hergestellt.

Eisenmetallteile 4c, insbesondere kleine Eisenmetallteile 4c, die trotz vorheriger Separation mittels eines nicht gezeigten Eisenmagnetscheiders zum NE-Metallscheider 2 gelangen, wandern zu beziehungsweise haften auf der Trommelmantelfläche 8. Aufgrund der magnetisch inaktiven Bereiche 7 ist jedoch die Gewichtskraft der Eisenteile 4c größer als die gemittelte magnetische Anziehungskraft, so daß sie entweder direkt unter den NE-Metallscheider 2 fallen oder auf das Innere des Transportbands der Fördervorrichtung 3. Dabei kommt es auf die vorgenannte Größenordnung der Kräfte nicht an. Es ist gefunden worden, daß es ausreicht, wenn das störende Eisenteilchen im magnetisch inaktiven Teil des Rotors von diesem nicht angezogen wird und abfällt, da sich dann günstigerweise das Eisenteilchen sogleich vom Rotor entfernt (zunächst durch das Herunterfallen und dann durch den Abtransport durch das zurücklaufende Trum des Föderbandes) und das dann wieder auftauchende Magnetfeld das bereits entfernte Eisenteilchen nicht mehr anzieht, da die resultierende Magnetkraft in dem größeren Abstand zum Rotor für ein Anziehen bereits zu gering ist.

Ein Trommelabstreifer 9, der an der Innenseite der Fördervorrichtung 3 am Trommelmantel 8 des NE-Metallscheiders 2 angeordnet ist, unterstützt die selbstreinigende Wirkung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1, indem er zusätzlich eine mechanische Kraft gegen die Rotationsrichtung des Trommelmantels 8 auf die Eisenmetallteile 4c aufbringt. Die Eisenteile 4c werden somit von der Haftung am Trommelmantel gelöst und abgestreift, so dass sie auf die untere Innenseite der Fördervorrichtung 3 fallen und vom NE-Metallscheider 2 wegtransportiert werden.

Ein Bandabstreifer 10, der auf der unteren Innenseite des Transportbandes der Fördervorrichtung 3 angeordnet ist, sorgt durch Abstreifen des Bandes dafür, daß die Eisenteile 4c in einen Sammelbehälter gelangen und somit das Transportband von Eisenmetallen 4c gereinigt wird. Der Bandabstreifer 10 ist hierzu schräg zur Förderrichtung des Transportbandes angeordnet.

Die 2 zeigt in einem vergrößerten Querschnitt die symmetrische Anordnung von zwei sich gegenüberstehenden magnetisch inaktiven Bereichen mit jeweils einem Kreissektor mit einem Winkel &agr;1 von ca. 80°. Die magnetisch aktiven Bereiche 5a, 5b sind dazwischen jeweils gegenüberliegend angeordnet. Mittels einer Schwalbenschwanzkonstruktion sind diese Bereiche entweder mit Permanentmagneten oder Elektromagneten ausstattet.

Die magnetisch aktiven Bereiche 5a, 5b wirken über den Querschnittsumfang des Trommelmantels 8 und das, in dieser Figur nicht dargestellte, Transportband hinaus, um die NE-metallscheidende Wirkung zu erzielen.

Es versteht sich, dass die magnetisch aktiven Bereiche 5a, 5b nur schematisch dargestellt sind, und tatsächlich keine eckigen sondern abgerundete, aneinandergereihte eliptische Magnetfelder sind.

Die 3 zeigt eine zweite alternative Ausführungsform mit drei symmetrischen, gleichmäßig groß angeordneten, magnetisch aktiven und inaktiven Bereichen 5a, 5b, 5c und 7 mit jeweils einem Kreissektor mit einem Winkel &agr;2 von ungefähr 60°. Eine solche Anordnung schafft eine hohe Zuverlässigkeit der Funktion der NE-Metallabscheidung sowie einen hohen Selbstreinigungsgrad. Somit resultiert aus einem solchen Aufbau eine lange Lebensdauer der Fördervorrichtung 3, da schädigende Eisenteile 4c soweit wie möglich vermieden werden.

Insbesondere wird auf die zeichnerischen Darstellungen für die Erfindung als wesentlich verwiesen.

Die jetzt mit der Anmeldung und später eingereichten Ansprüche sind Versuche zur Formulierung ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Schutzes.

Sollte sich hier bei näherer Prüfung, insbesondere auch des einschlägigen Standes der Technik, ergeben, daß das eine oder andere Merkmal für das Ziel der Erfindung zwar günstig, nicht aber entscheidend wichtig ist, so wird selbstverständlich schon jetzt eine Formulierung angestrebt, die ein solches Merkmal, insbesondere im Hauptanspruch, nicht mehr aufweist.

Die in den abhängigen Ansprüchen angeführten Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin. Jedoch sind diese nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.

Merkmale, die bislang nur in der Beschreibung offenbart wurden, können im Laufe des Verfahrens als von erfindungswesentlicher Bedeutung, zum Beispiel zur Abgrenzung vom Stand der Technik beansprucht werden.

Merkmale, die nur in der Beschreibung offenbart wurden, oder auch Einzelmerkmale aus Ansprüchen, die eine Mehrzahl von Merkmalen umfassen, können jederzeit zur Abgrenzung vom Stande der Technik in den ersten Anspruch übernommen werden, und zwar auch dann, wenn solche Merkmale im Zusammenhang mit anderen Merkmalen erwähnt wurden beziehungsweise im Zusammenhang mit anderen Merkmalen besonders günstige Ergebnisse erreichen.


Anspruch[de]
Vorrichtung (1) zum Trennen von Nichteisenmetalle enthaltendes Trenngut (4), wobei das Trenngut (4) in einer Fördervorrichtung (3) an einen Nichteisenmetallscheider (2) herantransportiert wird, wobei der Nichteisenmetallscheider (2) einen Magnetrotor (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetrotor (5) mindestens einen magnetisch inaktiven Bereich (7) aufweist. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der magnetisch inaktive Bereich (7) ein Bereich ohne einen Permanentmagneten oder Elektromagneten ist. Vorrichtung nach einem oder beiden der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der magnetisch inaktive Bereich (7) aus einem nichtmagnetischem Metall ausgebildet ist. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der magnetisch inaktive Bereich (7) aus einem nichtmagnetischen Verbundmaterial ausgebildet ist. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine magnetisch inaktive Bereich (7) des Magnetrotors (5) einen Kreissektor mit einem Winkel (&agr;) zwischen ca. 20° bis ca. 170° bevorzugt zwischen circa 30° bis zu 150° aufweist. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetrotor (5) symmetrisch gegenüberliegende, magnetisch inaktive Bereiche (7) aufweist. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetrotor (5) unsymmetrisch angeordnete, magnetisch inaktive Bereiche (7) aufweist. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetrotor (5) zwei symmetrisch angeordnete, magnetisch inaktive Bereiche (7) aufweist. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetrotor (5) drei magnetisch inaktive Bereiche (7) aufweist. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetrotor (5) bis zu sechs inaktive Bereiche (7) aufweist. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetrotor (5) mindestens einen Permanentmagneten aufweist. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetrotor (5) mindestens einen Elektromagneten aufweist. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Trommelabstreifer (9) am Trommelmantel (8) des Nichteisenmetallscheiders (2) an der Innenseite der Fördervorrichtung (3) angeordnet ist. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bandabstreifer (10) an der Innenseite des Transportbandes der Fördervorrichtung (3) angeordnet ist. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetrotor (5) konzentrisch bezüglich des Trommelmantels angeordnet ist.






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