4.1 Versuchsmaterial

Die Sortierbarkeit von Materialgemischen mittels eines Setzvorganges hängt von den Dichteunterschieden und der Korngröße des Gemisches ab. Nach Schubert kann die Sortierbarkeit anhand des Quotienten

q Sortierbarkeit ?S -?F ?S Dichte der spezifisch schweren Komponenteq =?L -?F ?L Dichte der spezifisch leichten Komponente ?F Dichte des Fluids

beurteilt werden [5]. Bei folgenden Werten von q ist ein Gemisch in Abhängigkeit von der Korngröße sortierbar:

q> 2,5 Trennung bis zu Korngrößen von etwa 100 µm herab möglich

q>1,75 Trennung bis 200 µm herab möglich

q>1,5 Trennung bis zu 1,5 mm abwärts möglich, aber schwierig

q>1,25 Trennung bei noch gröberem Gut mit mäßigem Erfolg möglich

q<1,25 durch Setzen keine Trennung möglich.

Bei der hier untersuchten Fraktion 1/4 mm stellt eine Sortierbarkeit von q = 1,5 also einen Grenzwert dar, oberhalb der ein Sortiereffekt erreicht werden kann. Anhand dieses Grenzwertes und des Stoffbestandes, der in Bauabfällen häufig vorkommt, wurden Versuchsmaterialien ausgewählt (siehe Tabelle 1). Durch die Auswahl von Steinkohle soll das in Bauabfällen enthaltene Altholz berücksichtigt werden, dass ähnliche Dichten aufweist. Allerdings sind die Farbkontraste, die für die Bildanalyse erforderlich sind, in Gemischen wi??????i??e Altholz-Ziegel nicht deutlich genug. Dagegen hebt sich die Steinkohle aussagekräftig von den übrigen Komponenten ab.

Tabelle 1: Rohdichte der einzelnen Materialien

Die Dichteunterschiede und die berechneten Sortierbarkeiten (Tabelle 2) zeigen, dass die ausgewählten Gemische einen ausreichend breiten Bereich repräsentieren.

Tabelle 2: Dichteunterschiede in den Gemischen

4.2 Versuchsstand

Der Versuchsstand wurde vom IFF Weimar e.V. konstruiert. Als Erregersystem kommt der TIRAVib-Shaker zum Einsatz, der speziell für die Setzversuche mit einer Wanne und einem Setzgutträger ausgerüstet wurde.

Am Versuchsstand können folgende Parameter variiert werden:

• Setzbetthöhe
• Frequenz
• Kurvenform
• Dauer des Setzprozess
• Hub
• Wasserhöhe in der Wanne

Da eine Variation aller Parameter aus Zeitgründen nicht realisierbar war, wurden nur die entscheidenden Einflussgrößen, wie Frequenz, Kurvenform, Hub und Setzdauer verändert. Eine Setzbetthöhe von 10 • d0 = 40 mm bis 20 • d0 = 80mm, wie sie Schubert vorschlägt [5], konnte nicht realisiert werden, da der Siebrand nur 70 mm hoch ist und das Material beim Setzvorgang über den Siebrand befördert würde. Experimentell erwies sich eine Setzbetthöhe von 45 mm als praktikabel. Schwerpunkt der Versuche war es, den Einfluss der Schwingungsform auf das Setzergebnis zu untersuchen. Insgesamt konnten 13 Kurvenformen in 52 Testreihen und 140 Versuchen untersucht werden.