JP7204342B2 - 粒子から成る材料混合物を均質化および分離するための装置 - Google Patents

Description

本発明は、２種以上の材料排出を伴う、粒子から成る材料混合物を均質化および分離するための装置に関する。

スラグ、フライアッシュ、破砕物、破砕残留物、シュレッダや集積所から出る家庭ゴミおよび商用廃棄物は、再利用のためにできるだけ良好にその構成成分に分けなければならない。

これらの原材料混合物はその構成成分に分けられて初めて、再利用することができる。

このために、相応の装置によって実施することができる複数のふるい分け法および分離法が公知である。

しかしながら、これらの分離法は極めて手間を要する。ふるい分け法ではまさに多数のふるい分けを行わなければならない。密度に応じて分離するためにはしばしば浴が設けられる。

これら全ては手間を要し、ひいては、高価であり、故障しやすい。

さらに、粘着性の材料混合物の分離は極めて困難であり、または全く不可能である。このような装置のクリーニングの手間は著しいものである。

本発明の課題は、粒子から成る材料混合物を密度に応じて選別することができ、この際に必要な場合には、装入された材料混合物を粉砕および／または均質化することができる、簡単かつ確実に運転可能な装置を提案することである。

この課題は、本発明によれば、一方では材料混合物を粉砕し、均質化し、かつ粒子を所定の方向へと加速する回転ドラムが設けられていることにより解決される。

ドラムに当接した粒子は、衝突により粉砕され、均質化され、次いでドラムの回転方向で、当接点に応じて所定の方向に加速され、投げ出される。粒子のサイズがほぼ同じ場合、これらの粒子はその密度に応じてそれぞれ相応の運動エネルギを受け、この運動エネルギにより飛距離が決定される。したがって粒子は、様々な距離でドラムから材料排出へと到る。

この場合、本発明によれば、回転ドラムは打撃工具を備え、打撃工具をドラムに不動に、または可動に接続することができると極めて好適であることがわかっている。

打撃工具により、粒子は特に効果的に加速され、均質化される。処理すべき材料混合物とドラムの回転数とに応じて、打撃工具は可動に、好適には片持ち式に、または固く取り付けることができる。

この関連で、打撃工具が交換可能に形成されていても極めて好適である。

これにより様々な打撃工具を使用することができ、摩耗した工具も簡単に交換することができる。

さらに本発明によれば、回転ドラム用に１つ以上の駆動モータが設けられており、駆動モータはドラムに直接的に、または間接的に接続することができると極めて好適であることがわかっている。

間接的な駆動装置により、駆動モータは特に良好に保護されている。ベルト駆動装置を使用するならば、ベルト駆動装置は衝撃も吸収できる。複数の駆動モータと、同じまたは異なる駆動コンセプトとの組み合わせのような直接的な駆動装置も考えられる。

本発明によれば、回転ドラムは水平方向および／または鉛直方向で調節可能に形成されていると極めて好適であることがわかっている。

これにより当接する粒子の放物線を調節することができる。この場合、ドラムの位置は、各放物線の始点を決定する。この場合、調節は、相応の固定部を介して行うことができるだけはなく、例えば調節ギヤ等を介しても行うことができる。この場合、装置の運転時における調節も考えられる。

分離すべき材料混合物をドラムに供給する搬送機構、好適にはコンベヤベルトまたは振動フィーダが設けられているならば、本発明の極めて好適な構成が得られる。

これにより、材料混合物を目標に正確にドラムへと与えることができる。材料混合物に応じて様々な搬送機構を設けることができる。

搬送機構、好適にはコンベヤベルトは、その傾斜および／またはドラム側の端部に関して、少なくともドラムに対して相対的に水平方向および／または鉛直方向で調節可能に形成されているならば、これも極めて好適であることがわかっている。

これにより、当接位置、量、および落下高さも、分離すべき材料混合物に応じて調節することができる。極めて粘着性の材料混合物を分離することもでき、このとき分離されない材料混合物が意図に反してどこかに付着することはない。ドラムに当接する材料混合物は、発生する遠心力に基づき投げ出される。この場合全ての搬送機構を調節可能に形成することができ、相応の構成により調節を運転中にも行えることが考えられる。特に、いわゆる軽量排出を受容する搬送機構も調節可能に構成が得られる。

２つの、またはそれ以上の材料受容装置が設けられており、これらの材料受容装置はそれぞれ傾斜、鉛直位置および／または水平位置に関して調節可能に形成することができるならばさらに極めて好適な構成となる。

このような受容装置には、相応のグループが集められる。調節により、材料混合物に含まれる材料への最適な適合を行うことができ、これによりグループをきれいに分離することができる。

この場合、材料受容装置が搬送機構として、好適にはコンベヤベルトまたは振動フィーダとして形成されており、これらの搬送機構はそれぞれ傾斜、鉛直位置および／または水平位置に関して調節可能に形成することができるならば、特に好適であることがわかっている。

これによりグループは確実に収容され、同様に搬出される。

この関連で、少なくとも２つの搬送機構、好適にはコンベヤベルトまたは振動フィーダが設けられており、これら少なくとも２つの搬送機構の搬送方向を互いに逆に向けることができる場合も極めて有利である。

このような配置は特に効果的であることがわかっている。

本発明によりさらに、選別された粒子のために１つ以上の排出装置が設けられており、このために搬送機構を、好適にはコンベヤベルトまたはスクリュコンベヤ、収容ボックス等を設けることができ、この搬送機構はそれぞれ傾斜、鉛直位置および／または水平位置に関して調節可能に形成することができるならば、極めて好適である。

これにより、装置の少なくともほぼ継続的な運転を保証することができる。この場合も、受容装置を相応に位置決めすることにより、各グループに対する最適な適合と、その結果生じる純度とを保証することができる。

本発明の別の構成により、ドラムを有した選別装置の下流に別の選別装置が接続されているならば、この場合も極めて有利である。

これにより最初に形成されたグループを再度さらに選別することができる。

これに関連して、選別すべき粒子を加速させる高速コンベヤベルトが設けられているならば極めて好適である。

粒子のこのような加速により、各粒子に相応の衝撃が与えられるので、粒子は選別される。

２つの選別の間に１つの分離装置が設けられているならば、本発明の極めて好適な別の構成が得られる。

これにより選別物同士の分離がさらに改善される。

本発明によれば、制御可能に形成することができる材料供給装置が設けられていても極めて有利である。

これにより、選別されるべき材料が装置に供給される。

制御可能に形成することができる、空気供給部および空気吸引部を備えた脱塵装置が設けられているならば、本発明の極めて好適な別の構成が得られる。

これにより、グループのうちの１つに適合しない極めて軽量な粒子を吸引することができる。埃汚染はさらに減じられる。

この場合、空気の吸引の際に連行された粒子をより分けるフィルタ装置が設けられているならば極めて好適である。

これにより、この付加的なグループも選別することができ、より分けることができる。

以下に、本発明を１つの実施例につき具体的に説明する。

回転ドラムとコンベヤベルトとを備えた本発明による装置を概略的に示す図である。 回転ドラムを詳細に示す図である。

図１では符号１で、粒子から成る材料混合物を粉砕、均質化および分離するための装置が示されている。この装置１は供給領域２と排出領域３とを有している。

供給領域２には、搬送方向で傾斜上昇するコンベヤベルト４が配置されている。このコンベヤベルトは、分離すべき材料混合物を回転ドラム５に供給する。

このために、コンベヤベルト４は回転ドラムの上方で終端しており、これにより材料混合物は、コンベヤベルト４の終端部で落下する際にドラム５へと当たる。

コンベヤベルト４を、その水平位置および／または鉛直位置および傾斜に関して調整可能に構成することができ、これにより様々な材料混合物に対して最適化させることができる。

同様にドラム５も、その水平位置および／または鉛直位置に関して調整可能に形成されている。この場合、調節ギヤまたはそれに類似のものを設けることができ、これにより装置１の継続運転中に調節を行うこともできる。

粒子から成る材料混合物、例えば、スラグ、フライアッシュ、破砕物、破砕残留物、シュレッダや集積所から出る家庭ゴミおよび商用廃棄物から成る材料混合物は、物質ごとに分離しなければならない。そのために、この材料混合物は、上述したコンベヤベルト４を介して回転ドラム５へと案内される。粒子の衝突の際に、粒子はさらに粉砕され、これにより均質化される。粉砕され、均質化されたこれら粒子は回転ドラム５によって、所定の方向で、排出領域３へと加速される。

この場合、各粒子は、ドラム５から相応の衝撃を受ける。

良好な衝撃伝達を保証し、加速された粒子の散乱角も小さく維持するために、ドラム５の表面には打撃工具６が設けられている。

この場合、打撃工具６を例えばクロスリブとして形成することができる。しかしながら、ドラム５に固く結合された、または可動に支持された、大型で内実の打撃工具も考えられる。可動に支持された打撃工具の場合、この打撃工具はドラムの回転による遠心力により立ち上がる。

好適には、打撃工具６は交換可能に形成されていて、これにより摩耗した際に打撃工具６を交換することができる。しかしながら、打撃工具６はドラム５と一緒に交換されてもよい。

打撃工具のサイズと形状とは、加工すべき粒子に応じて決定され、とりわけ粒子の質量とサイズに依存している。

ほぼ同じサイズであるが、異なる質量の粒子が回転ドラム５にぶつかると、これらの粒子は排出領域３の方向で異なる距離を投げ出され、これにより互いに選別される。

このような理由から、粒子が回転ドラム５もしくは打撃工具６に衝突することにより粒子が粉砕され、均質化されることが特に重要である。粒径の均一性が大きくなるほど、グループ間の分離は良好となる。

この場合ドラム５は前方へと回転するので、衝突した粒子はすぐに排出領域３の方向へと加速される。

このような構成により、１０°～１５°の開き角の極めて狭い粒子の散乱が達成される。

この場合、ドラム５を、例えば、装置１内の分級室の外側に配置されたひいては汚染から保護された電気モータ５１によって間接的に駆動することができる。

直接的な駆動であってもよい。

案内装置を省くことにより、多くの廃棄物において通常であるように、分級すべき材料混合物は粘着性であってもよい。これにより案内装置への付着および堆積は回避される。

ドラム５および打撃工具６への付着も、遠心力が生じることにより回避される。

排出領域３には、この実施例では２つのコンベヤベルト７，８が設けられている。これらのコンベヤベルトは、その傾斜、および水平位置および／または鉛直位置に関して調節可能に形成することができる。

同じく調節可能に形成することができる収容容器または別の適切な装置であってもよいと考えられる。

選別されたグループは、相応にコンベヤベルト７，８に到り、これらのコンベヤベルトによって搬出され、別の処理へと、または収容容器へと供給される。

第１のコンベヤベルト７はこの実施例では、ドラム５の投てき方向とは逆に粒子を下方に搬出する。これに対して第２のコンベヤベルト８はグループを投てき方向でさらに搬送して、高速コンベヤベルト９へと引き渡す。

この高速コンベヤベルト９上では、グループの粒子が加速され、さらに選別される。

この選別の際には、収容容器１０と別のコンベヤベルト１１とが受容装置として使用される。この場合も、位置に関する調節可能性を、コンベヤベルトの場合には傾斜に関する調節可能性を考えることができる。

コンベヤベルト１１は、この実施例では比較的僅かな密度の粒子を受容する。この場合いわゆる軽量搬出である。

より多数の選別段階があってもよい。

通常の案内装置およびバッフルプレートを省くことにより、粘着性材料も選別することができる。このことは、公知の装置に対する主要な利点である。

付加的に、極めて軽量な粒子を吸引することができる脱塵装置がさらに設けられていてもよい。このために、排出領域３の下方領域に空気供給部が、排出領域３の上方領域に空気吸引部が配置されている。

脱塵装置は、形成された選別物が、より軽量な粒子により汚染されないようにするために使用される。この軽量な粒子は吸引され、例えばセパレータまたはフィルタによってより分けることができ、こうしてさらなる選別物を成す。

装置１の少なくともほぼ継続的な運転を保証することができるように、搬送装置、比較的大きなサイロ、比較的大きな収容容器（図示せず）を設けることもできる。

全体として、装置１の分離精度、ひいては分級品質は極めて良好である。

Claims (18)

1. ２種以上の材料排出を伴う、粒子から成る材料混合物を均質化および分離するための装置（１）において、
   前記材料混合物を粉砕し、均質化し、かつ前記粒子を所定の方向へと加速する回転ドラム（５）が設けられ、
   １つの、２つの、またはそれ以上の材料受容装置が設けられ、前記材料受容装置はそれぞれ傾斜、鉛直位置および／または水平位置に関して調節可能に形成される
   ことを特徴とする、装置。
2. 前記回転ドラム（５）は打撃工具（６）を備え、前記打撃工具（６）を前記ドラム（５）に不動に、または可動に接続することができる、請求項１記載の装置。
3. 前記打撃工具（６）は交換可能に形成されている、請求項２記載の装置。
4. 前記回転ドラム（５）用に１つ以上の駆動モータ（５１）が設けられており、前記駆動モータ（５１）は前記ドラム（５）に直接的に、または間接的に接続することができる、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
5. 前記回転ドラム（５）は水平方向および／または鉛直方向に調節可能に構成されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の装置。
6. 分離すべき材料混合物を前記回転ドラム（５）に供給する搬送機構が設けられている、請求項１から５までのいずれか１項記載の装置。
7. 前記搬送機構が、コンベヤベルト（４）または振動フィーダである、請求項６記載の装置。
8. 前記搬送機構は、前記搬送機構の傾斜および／または前記回転ドラム（５）側の端部に関して、少なくとも回転ドラム（５）に対して相対的に水平方向および／または鉛直方向に調節可能に構成されている、請求項６または７記載の装置。
9. 前記材料受容装置は搬送機構として形成されており、前記搬送機構はそれぞれ傾斜、鉛直位置および／または水平位置に関して調節可能に形成することができる、請求項１から８までのいずれか１項記載の装置。
10. 少なくとも２つの搬送機構が設けられており、前記少なくとも２つの搬送機構の搬送方向を互いに逆に向けることができる、請求項９記載の装置。
11. 前記搬送機構が、コンベヤベルト（７，８）または振動フィーダである、請求項９または１０記載の装置。
12. 選別された粒子のために１つ以上の排出装置が設けられており、このために搬送機構を設けることができ、前記搬送機構はそれぞれ、鉛直位置および／または水平位置に関して調節可能に形成することができる、請求項１から１１までのいずれか１項記載の装置。
13. 前記排出装置のための搬送機構が、コンベヤベルト（７，８）、スクリュコンベヤまたは収容ボックスである、請求項１２記載の装置。
14. 回転ドラム（５）を有した選別装置の下流に別の選別装置が接続されている、請求項１から１３までのいずれか１項記載の装置。
15. 選別すべき粒子を加速させる高速コンベヤベルト（９）が設けられている、請求項１４記載の装置。
16. 制御可能に構成されていて、材料を前記搬送機構へと与えることができる材料供給装置が設けられている、請求項６または７記載の装置。
17. 制御可能に構成された、空気供給部および空気吸引部を備えた脱塵装置が設けられている、請求項１から１６までのいずれか１項記載の装置。
18. 空気の吸引の際に連行された粒子をより分けるフィルタ装置が設けられている、請求項１７記載の装置。

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