DE19643532A1 - Verfahren und Schwingförderrinne zum Behandeln von Reinigungsgut - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Schwingförderrin­ ne zum Behandeln von Reinigungsgut gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und des Patentanspruchs 3.

In der Grundstoffgüterindustrie ist es häufig notwendig, Roh­ stoffe wie Steine und dergleichen von Verschmutzungen zu be­ freien, um diese einer Weiterverarbeitung zuzuführen oder nach Größe und Beschaffenheit zu sortieren. So kommt es zum Beispiel vor, daß Steine in der chemischen Industrie in Form eines Fein­ stoffpulvers zur Farbherstellung verwendet werden. Dazu werden diese von allen Verunreinigungen mit Wasser gesäubert, in einer weiteren Bearbeitungsstufe vom Wasser und den Schmutzrückstän­ den befreit und dann getrocknet, um hiernach in einer Mahlvor­ richtung staubfein zerkleinert zu werden.

Teilweise ist es auch notwendig, mehrere Reinigungsstufen hin­ tereinander zu durchlaufen oder zusätzlich noch eine separate Siebstufe vorzusehen, um die bearbeitungsgerechten Korngrößen auszusortieren. Da für jede Behandlungsstufe meist ein separa­ tes Behandlungsgerät notwendig war, mußten immer mehrere Geräte nacheinander durchlaufen werden, was lange Bearbeitungszeiten und -wege erforderte und sehr kostenaufwendig war.

Aus der EP 0 086 868 B2 ist eine Schwingfördereinrichtung zum Reinigen und Kühlen von Gußteilen bekannt. Dabei werden die mit Sand versehenen Gußteile in eine Schwingtrommel gegeben, mit Wasser besprüht und senkrecht und quer zur Förderrichtung mit einer oszillierenden Kraft erregt. Dadurch wird in der Schwing­ trommel der Sand von den Gußstücken geschlagen und durch das Besprühen mit Wasser wird gleichzeitig eine rasche Abkühlung erzielt, die insbesondere durch eine schraubenförmige Umwälzung in der Schwingtrommel zu einem guten Wärmeübergang auf den angefeuchteten Sand führt. Am Ende der Schwingtrommel ist zu­ sätzlich noch ein Stauwehr vorgesehen, nachdem eine Siebstrecke folgt. Dabei dient das Stauwehr nur dazu, einen bestimmten Füllungsgrad und eine gleichmäßige Gutverteilung sicherzustel­ len, um dadurch eine gute Vermischung sowie Kühlwirkung zu erzielen. Dieses Verfahren ist nicht geeignet, insbesondere feuchte Verunreinigungen von Steinen oder anderen Grundstoffen nahezu vollständig zu entfernen.

Für einen Fachmann war es daher denkbar, insbesondere in einer Schwingförderrinne den zu reinigenden Grundstoffen Wasser zu­ zugeben und mittels Schwingungserregung zu waschen und am Ende der Schwingförderrinne durch Absieben zu entwässern und die gesäuberten Grundstoffe von den Schmutzrückständen zu trennen. Dieses Verfahren hat aber den Nachteil, daß bei mehreren erfor­ derlichen Waschvorgängen oder zusätzlichen Sieb- oder Trock­ nungsvorgängen diese in separaten nachgeschalteten Schwing-, Sieb- oder Trocknungsgeräten zu erfolgen hatte.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen von Grundstoffgütern zu schaffen, bei dem alle dazu notwendigen Behandlungsstufen mit einem möglichst geringen apparativen Aufwand durchgeführt wer­ den können.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 und Patent­ anspruch 3 angegebene Erfindung gelöst. Weiterbildung und vor­ teilhafte Ausführungsbeispiele sind in den Unteransprüchen angegeben
Die erfinderische Lösung der Aufgabenstellung basiert dabei weitgehend darauf, eine Schwingförderrinne trogartig auszubil­ den und in die schraubenartige Fördergutbewegung quer zur För­ derrichtung mindestens eine oder mehrere Zwischenwände vorzuse­ hen, die die notwendigen Behandlungsvorgänge beim Reinigen der Rohstoffgüter in einer Schwingförderrinne funktional vonein­ ander trennen, so daß in einer Schwingförderrinne mehrere un­ abhängig voneinander durchführbare Behandlungsstufen ermöglicht werden.

Aus der DE-OS 23 25 254 ist allerdings ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Behandlung von Schüttgütern mittels einer Schwingrinne bekannt, bei der in der Schwingrinne quer zur Förderrichtung mehrere Zwischenwände vorgesehen sind. Diese Zwischenwände dienen aber ausschließlich zur Verbesserung der Durchmischung des Fördergutes und sind deshalb nicht geeignet zur Reinigung von Rohstoffgütern herangezogen zu werden.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß durch die Abtrennung durch eine oder mehrere Zwischenwände eine Vielzahl von Behandlungs­ vorgängen innerhalb einer einzigen Schwingrinne ermöglicht werden. Hierdurch sind in einer Schwingrinne beispielsweise auch mehrere Reinigungs-, Spül-, Sieb- oder Trocknungsvorgänge hintereinander unabhängig voneinander möglich, so daß das gewa­ schene und getrocknete Gut direkt weiterverarbeitet werden kann. Insbesondere ist hierdurch nicht nur der apparative Auf­ wand gering zu halten, sondern hierdurch ist auch eine Verkür­ zung der Bearbeitungszeit und des Bearbeitungsweges möglich. Da derartige Zwischenwände auch nachträglich einbaubar und ver­ änderbar sind, kann eine derartige Schwingrinne mit Zwischen­ wänden an die unterschiedlichsten Reinigungsvorgänge und un­ terschiedlichsten Reinigungsgüter angepaßt werden.

Bei einer besonderen Ausführungsart können diese Trennwände sowohl senkrecht, als auch in Förderrichtung geneigt, dreieck­ förmig, trapezförmig oder rund ausgebildet sein, so daß hier­ durch in vorteilhafter Weise der Übergang in die nächste Be­ handlungsstufe günstig beeinflußt wird. Weiterhin kann durch die Höhe und Lage der Zwischenwände nicht nur die Intensität der Behandlungsstufen in vorteilhafte Art und Weise beeinflußt werden, sondern auch die Fördergeschwindigkeit.

Bei einer anderen besonderen Ausführungsart, bei der die Schwingförderrinne rohrförmig ausgebildet ist, kann auf vor­ teilhafte Art und Weise der erzeugte Lärmpegel und insbesondere der Energieaufwand beim Trocknungsvorgang als auch die Maschi­ nenraumverschmutzung gering gehalten werden.

Bei einem weiteren besonderen Ausführungsbeispiel können in­ nerhalb eines Behandlungsabschnitts zusätzlich im Innern der Schwingtrommel auch schraubenförmig verlaufende Führungskörper vorgesehen werden, die auch bei weitgehend symmetrischen Grund­ stoffgütern wie runden Steinen oder Zuckerrüben und dergleichen die Selbstreinigungswirkung und Vermischung beim jeweiligen Behandlungsvorgang in vorteilhafter Art und Weise verbessern, da hierdurch die Rollneigung zum Rolleninnenboden weitgehend verhindert werden kann.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Schwingtrommel in der Seitenansicht;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Schwingtrommel im Querschnitt und

Fig. 3 einen Ausschnitt aus einer Schwingtrommel mit Führungs­ körpern.

Die Fig. 1 der Zeichnung zeigt eine schematische Schwingrinne 2, die drei separate Behandlungsbereiche 6, 8, 16 für ein Reini­ gungsgut aufweist, die durch zwei Zwischenwände 12, 13 vonein­ ander getrennt sind. Die Fig. 2 der Zeichnung zeigt einen Quer­ schnitt durch eine solche Rinne 2.

Die Schwingrinne 2 ist rohrförmig ausgebildet und stellt eine geschlossene Schwingtrommel dar. Die rohrförmige Schwingrinne 2 ist über Lager 11 und Federelemente 15 auf ein Fundament 18 oder einen Rahmen abgestützt. Die Schwingrinne 2 wird durch zwei Schwingungserreger 20 mit Hilfe einer Antriebseinrichtung angetrieben. Hierbei werden vorzugsweise lineare Schwingungs­ erreger bzw. Richterreger verwendet. Die Schwingungserreger erzeugen Schwingungs- bzw. Kraftkomponenten senkrecht und quer zur Förderrichtung 7 und somit zur Rinnenlängsrichtung. In der Rinne 2 ergibt sich dadurch eine unsymmetrische Gutverteilung mit einer zur horizontalen schräg verlaufenden Gutoberfläche 23. In Fig. 2 ist die Gutschicht bzw. die sich in der Schwing­ rinne einstellende Fördergutverteilung eingezeichnet.

An einem Eintragsbereich 1 wird das zu behandelnde Reinigungs­ gut 21 der Schwingförderrinne 2 zugeführt und gelangt zunächst in einen Waschbereich 10. Bei dem Reinigungsgut 21 handelt es sich beispielsweise um gebrochene Steine, die von anhaftenden Schmutz- und Staubbestandteilen gereinigt werden sollen. Die gebrochenen Steine sind mehrkantig und verfügen über Durchmes­ ser bis ca. 30 cm. In der Schwingtrommel 2 können aber auch andere Rohstoffgüter gereinigt werden, wobei auch Halbfertig­ teile und organische Rohstoffe oder grobkörnige Schüttgüter denkbar wären.

Der Waschbereich 10 umfaßt eine Förderstrecke bis zu einer ersten Trennwand 12, die beispielsweise etwa 1/3 der Schwing­ rinnenlänge umfaßt. Im Waschbereich 10 wird dem Reinigungsgut 21 über eine erste Bewässerungsvorrichtung 3 ständig oder in bestimmten zeitlichen Abständen Wasser oder andere Reinigungs­ flüssigkeiten zugeführt, so daß das Reinigungsgut 21 nahezu vollständig von Wasser oder der anderen Reinigungsflüssigkeit umgeben ist. In der Praxis hat sich ein Verhältnis von Wasser und Reinigungsgut von 1 : 1 als vorteilhaft erwiesen.

Der Waschbereich 10 wird durch die Trennwand 12 begrenzt, die dicht an der Rinnenwand anliegt. Die Trennwand 12 ist senkrecht zur Rinnenwand und quer zur Rinnenlängsrichtung 7 angeordnet. In Fig. 2 der Zeichnung ist dargestellt, daß die Trennwand 12 schräg zu einer horizontalen Ebene 22 angeordnet ist, wobei deren Oberkante in Richtung der resultierenden der Kraft 24 des Schwingungserregers 20 ausgerichtet ist, so daß das Reinigungs­ gut 21 und das Wasser gleichmäßig an der Trennwand 12 anliegen. Die Lage der Trennwand 12 ist allerdings variabel, so daß diese auch an eine andere Stoßrichtung 24 des Schwingungserregers 20 oder an spezielle Anforderungen bezüglich der Reinigungswirkung oder des Reinigungsgutes 21 angepaßt werden können.

Die Trennwand 12 kann im Querschnitt flach bzw. rechtwinklig, dreieckig, trapezförmig oder halbrund sein oder eine ähnliche Ausbildung besitzen. Die Oberkante der Trennwand 12 ist nach Fig. 2 gerade ausgebildet, kann aber auch Durchlässe besitzen, der Rohrform der Schwingrinne angepaßt sein oder eine abgewan­ delte Formgebung aufweisen. Die Trennwand 12 ist wasserdicht ausgebildet und gegenüber der Schwingtrommel abgedichtet. Bei speziellen Behandlungsmethoden könnten auch Öffnungen oder Durchlässe in der Trennwand 12 vorgesehen werden. Die Höhe der Trennwand ist dabei von einem optimalen Füllgrad der Schwing­ trommel abhängig und beträgt vorteilhafterweise etwa ein vier­ tel der Trommelhöhe, kann aber bei besonderen Anforderungen an die Reinigungswirkung oder die Durchsatzmenge auch höher oder niedriger ausgebildet sein.

Eine beispielsweise flach ausgebildete Bauart der Trennwand 12 kann auch in Förderrichtung 7 geneigt eingebaut werden, um einen schonenderen oder schnelleren Materialübergang zur nach­ folgenden Behandlungsstufe zu erreichen.

Durch die Schwingungserregung entsteht in dem Waschbereich 10 der Schwingtrommel eine schraubenförmige Umwälzung des Reini­ gungsgutes 21, wodurch die Reinigungswirkung und die Förderung erreicht wird. Die Schwingförderrinne 2 kann in Rinnenlängs­ richtung 7 etwa horizontal, jedoch auch fallend oder ansteigend angeordnet sein. Bei horizontaler Anordnung muß der Schwin­ gungserreger 20 auch Kraft- bzw. Erregerkomponenten in der Hauptförderrichtung 7 erzeugen. Dies ist bei fallender Anord­ nung nicht erforderlich, da hierbei das Behandlungsgut 21 durch die Schwerkraftkomponente in der Hauptförderrichtung 7 trans­ portiert wird. Bei steigender Rinnenanordnung muß die Erreger­ komponente in Steigungsrichtung so groß sein, daß die Schwer­ kraftkomponente überwunden und gleichzeitig noch eine Förderbe­ wegung in der Hauptförderrichtung 7 erzielt wird.

In der Schwingförderrinne 2 entsteht im Reinigungsgutstrom durch die quer zur Rinnenlängsrichtung 7 wirkenden Kräfte eine schraubenförmige Umwälzbewegung des zu behandelnden Reinigungs­ gutes, die in Fig. 2 durch Pfeile angedeutet ist. Das Reini­ gungsgut wird zunächst, der Richtung der Erregerkraft entspre­ chend, am Schwingrinnenboden nach außen und oben bewegt. Durch die Rinnenform und die Gutbewegung quer zur Rinnenlängsachse 7 ergibt sich ein Reinigungsgutbereich, in dem sich die Bewe­ gungsrichtung des Reinigungsgutes 21 quer zur Hauptförderrich­ tung 7 umkehrt. Das Reinigungsgut 21 bewegt sich danach im wesentlichen in der oberen Gutschicht wieder zur Rinnenmitte bzw. nach unten. Im unteren Bereich kehrt sich die Bewegungs­ richtung etwa am unteren Umkehrpunkt erneut um und das Reini­ gungsgut 21 gelangt hauptsächlich in der Nähe des Schwingrin­ nenbodens wieder nach außen und oben.

Die Schwingrinne 2 kann rohrförmig oder halbkreisförmig ausge­ bildet sein. Der Rinnenquerschnitt kann jedoch auch wannen- oder muldenförmig oder vieleckig ausgeführt werden. Es ist auch möglich, eine Rinne vorzusehen, die im wesentlichen aus minde­ stens zwei Ebenen, im Winkel zueinander angeordneten Flächen gebildet ist. In der Rinne muß in jedem Fall die oben geschil­ derte Querbewegung des Behandlungsguts 21 möglich sein. Die Rinne kann offen oder geschlossen ausgeführt sein. Als Erreger 20 können verschiedenartige Erregerarten eingesetzt werden, z. B. Richterreger, zwangssynchronisierte Kreiserreger, Magneter­ reger, Schubkurbeltriebe und andere geeignete Erreger.

Durch die Förderwirkung in der Schwingtrommel 2 wird der Gut­ strom im Waschbereich so lange vor der Trennwand 12 aufgestaut, bis diese die Trennwandhöhe überschreitet und das Reinigungsgut 21 über die Trennwand 12 in den nächsten Behandlungsbereich gefördert wird. Nach dem Waschvorgang erfolgt ein Spül- und Entwässerungsbereich 6, der in Rinnenlängsrichtung 7 ebenfalls durch eine zweite Trennwand 13 von der danach folgenden Behand­ lungsstufe abgetrennt ist. In diesem Spül- und Entwässerungs­ bereich 6 ist eine zweite Bewässerungsvorrichtung 5 vorgesehen, die das Reinigungsgut ständig oder sporadisch mit Wasser be­ sprüht. Gleichzeitig enthält der Entwässerungsbereich 6 im Rin­ nenboden Entwässerungsöffnungen 4, durch die das verschmutzte Waschwasser und feinkörnige Schmutzreste in einen darunter angeordneten Bunker 14 abfließen. Die Behandlungsstufe zur Entwässerung und Spülung ist etwa so lang wie die Waschstufe, kann aber auch je nach Reinigungsgut und Entwässerungsverhalten andere Abmessungen besitzen.

Nach dem Entwässern und Spülen folgt nach der zweiten Trennwand 13 ein Sieb- und Trocknungsbereich 16. Nach Fig. 1 der Zeich­ nung sind beide Trennwände 12, 13 gleich ausgebildet. Je nach speziellen Anforderungen aufgrund des Reinigungsgutes und der noch vorhandenen Schmutzreste kann für die zweite Trennwand 13 auch eine abweichende Formgebung vorgesehen werden.

In der Sieb- und Trocknungsstufe 16 sind beabstandet vom Rin­ nenboden eine oder mehrere Siebe 8 vorgesehen, die noch vorhan­ dene grobkörnige Schmutzreste von den gereinigten Rohstoffgü­ tern 21 trennen, wobei die abgesiebten Teile auch in den Bunker 14 befördert werden.

Zusätzlich ist in dieser Behandlungsstufe 16 noch eine Trock­ nungsvorrichtung 9 vorgesehen, die die Reinigungsgüter 21 noch von den anhaftenden Wasserrückständen befreit, wenn diese z. B. wie die gereinigten Steine nach dem Auslauf 17 direkt einer Mahlvorrichtung zugeführt werden sollen.

In der vorbeschriebenen Schwingförderrinne 2 kann aber auch je­ weils eine separate Behandlungsstufe zum Absieben und Trocknen vorgesehen sein. Sollte z. B. eine Trocknung oder Siebung je nach Behandlungsgut entbehrlich sein, so könnte eine derartige Behandlungsstufe auch ganz entfallen. Es ist bei einer derarti­ gen Schwingrinne 2 auch denkbar, gleichzeitig mehrere separate Waschstufen 10 hintereinander oder im Wechsel mit Spül- und Entwässerungsstufen 6 anzuordnen, wenn dies für die Reinigung des jeweiligen Behandlungsgutes vorteilhaft ist.

Eine derartige Reinigung mittels Schwingförderrinne 2 ist ins­ besondere bei mehrkantigen Rohstoffgütern vorteilhaft, da durch die gegenseitige Reibwirkung die Schmutzpartikel besonders gut entfernt werden.

In Fig. 3 der Zeichnung wird ein Ausschnitt aus einer Schwing­ rinne 2 dargestellt, bei der an der Schwingrinne 2 Förderele­ mente vorgesehen sind. Diese Förderelemente sind schraubenför­ mig verlaufende Führungskörper 25, die auch weitgehend symme­ trische Rohstoffgüter 26 wie runde Steine oder Zuckerrüben an einem raschen Zurückrollen hindern und gleichzeitig diese ge­ geneinander umwälzen, so daß auch eine derartig gute Reini­ gungswirkung wie bei mehrkantigen Reinigungsgütern erreichbar ist. Diese Förderelemente 25 sind vorzugsweise im Waschbereich 10 vorgesehen, verbessern aber auch die übrigen Behandlungsvor­ gänge im Spül-, Entwässerungs-, Sieb-, und Trockenbereich.

Claims (9)

1. Verfahren zum Behandeln von Reinigungsgut in einer Schwing­ förderrinne, insbesondere zum Reinigen von mit Erdreich behafteten Steinen, bei dem Schwingungskomponenten im we­ sentlichen senkrecht und quer zur Hauptförderrichtung (Rin­ nelängsrichtung) erzeugt werden und bei dem das Reinigungs­ gut in einer ersten Stufe mit Wasser oder anderen Reini­ gungsmitteln versetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in der Schwingförderrinne 2 mindestens noch ein weiterer Be­ handlungsbereich 6, 10, 16 vorgesehen ist, der durch minde­ stens eine Zwischenwand 12, 13 von dem nächsten Behandlungs­ bereich getrennt wird, in dem ein weiterer Waschvorgang und/oder ein Spülvorgang und/oder ein Entwässerungsvorgang und/oder ein Trocknungsvorgang und/oder ein Siebvorgang und/oder ein weiterer oder mehrere weitere Behandlungsvor­ gänge durchgeführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Reinigungsgut 21 in der Schwingförderrinne 2 in einem sepa­ raten Behandlungsbereich Wasser oder andere Reinigungsmit­ tel zugegeben werden und durch Schwingungserregung ein Waschvorgang durchgeführt wird und in einem weiteren sepa­ raten Behandlungsbereich dieser Vorgang wiederholt oder das Reinigungsgut 21 gespült und/oder durch einen Entwässe­ rungsvorgang vom Wasser oder Reinigungsmittel und feinkör­ nigen Fremdbestandteilen befreit wird und/oder in einer weiteren separaten Behandlungsstufe dieser Spül- und Ent­ wässerungsvorgang oder ein anderer Behandlungsvorgang wie­ derholt und/oder in einem weiteren separaten Behandlungs­ bereich das Reinigungsgut 21 durch einen Siebvorgang 16 die grobkörnigen Fremdbestandteilen ausgesiebt werden und glei­ chzeitig oder in einem weiteren separaten Behandlungsbe­ reich durch einen Trocknungsvorgang 9 von restlichen Reini­ gungsmitteln oder Wasser befreit wird und/oder in einem weiteren separaten Behandlungsbereich dieser oder ein ande­ rer Behandlungsvorgang wiederholt wird und/oder in einem weiteren separaten Behandlungsbereich zusätzliche Behand­ lungsvorgänge durchgeführt oder wiederholt werden.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Schwingförder­ rinne 2 mehrere Behandlungsbereiche 6, 10, 16 zur Behandlung von Reinigungsgut 21 vorgesehen sind, die durch mindestens eine Trennwand 12, 13 voneinander funktionsmäßig abgeteilt sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Trennwand 12, 13 in der Schwingförderrinne 2 quer und senkrecht zu einer Rinnenlängsachse bzw. zur Hauptförderrichtung angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Trennwand 12, 13 zur Rinnenlängsachse bzw. zur Hauptförderrichtung geneigt angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß mindestens eine Trennwand 12, 13 im Querschnitt flach bzw. rechtwinklig, dreieckig, halb­ rund, trapezförmig oder in davon abgewandelter Form ausge­ bildet ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehendend Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß durch eine erste Trennwand 12 ein Waschbereich 10 mit Sprühvorrichtung 3 vorgesehen ist und daß durch eine zweite Trennwand 13 ein Spül- und Entwässe­ rungsbereich 6 mit Sprüheinrichtung 5 und Entwässerungsöff­ nungen 4 von einem Sieb- und Trocknungsbereich 16 mit Sieb- und Trocknungsvorrichtung 9 funktionell abgetrennt ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß auf der Schwingförderrinne 2 noch zusätzliche Behandlungsbereiche vorgesehen sind, wobei die Reihenfolge der Behandlungsbereiche nach der Zweckmäßigkeit und der Behandlungsabfolge vorsehbar ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Schwingförderrinne 2 rohrför­ mig, halbkreisförmig, wannenförmig, muldenförmig, eineckig oder vieleckig und offen oder geschlossen ausgebildet ist.