CH648512A5

CH648512A5 - Verfahren zur herstellung von gummigranulat aus altreifen und anlage zur durchfuehrung des verfahrens.

Info

Publication number: CH648512A5
Application number: CH2211/80A
Authority: CH
Inventors: Peter Schmidt
Original assignee: Kraiburg Elastik
Priority date: 1979-03-22
Filing date: 1980-03-20
Publication date: 1985-03-29
Also published as: GB2045108B; ATA63880A; SE8002127L; GB2045108A; AT380199B; DE2911251A1; DE2911251C2; JPS55133945A; FR2451819B1; JPS5923709B2; FR2451819A1; US4363450A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens gemäss Oberbegriff des Anspruchs 3.

Infolge der kontinuierlichen Weiterentwicklung des Gummiluftreifens mit Textilgewebeeinlage zu dem heute im Markt vorherrschenden Reifen, dessen Wulst eine Stahldrahteinlage aufweist und dessen Karkasse teilweise oder ganz aus Stahlcord aufgebaut ist, wurde es erforderlich, auch die Verfahren zur Zerkleinerung von Altreifen dem geänderten Aufbau der Reifen anzupassen, um für die Verwertung des Altgummis geeignete, von Fremdstoffen freie Gummiteile zu erhalten.

Aus der DE-PS 2 427 070 ist ein Verfahren zur Herstellung von Gummigranulat aus Altreifen, bei dem die Reifenteile in zwei aufeinanderfolgenden Arbeitsgängen in Stücke vorzerkleinert, diese Stücke unter Dehnung zerrissen und das Karkassengewebe, Stahl- oder Textilcord ausgeschieden werden, bekannt.

Weiterhin ist aus der DE-AS 2 553 539 bereits bekannt, in einem ersten Verfahrensschritt den Altreifen radial aufzutrennen, diesen anschliessend auszubreiten und nachfolgend die Wulststreifen abzutrennen. Der von den Wülsten befreite Mittelstreifen wird dann in Quader bestimmter Kantenlänge zerkleinert, indem er radial einer Mehrfachschneideinrichtung, die im beschriebenen Ausführungsbeispiel aus einer Mehrzahl von Fässern von unterschiedlichen Durchmessern besteht, zugeführt wird.

Es hat sich gezeigt, dass ein Ausbreiten des Reifenkörpers vor Entfernung der Wulste im Rahmen eines kontinuierlichen Arbeitsvorganges grosse Schwierigkeiten bereitet. Ferner bringt ein radiales Durchtrennen des Reifenkörpers vor Weiterbehandlung die Notwendigkeit zahlreicher Führungsvorrichtung mit sich, um das freie Ende der Schneideinrichtung für das Abtrennen der Wulste zuführen zu können. Ausserdem stellt das Durchschneiden der in den Wülsten befindlichen Stahleinlage bei der bekannten radialen Schnittführung eine starke Beanspruchung der Werkzeuge dar.

Das Zerkleinern der Mittelstreifen in Quader bestimmter Kantenlänge in einem einzigen Arbeitsgang ist energieaufwendig und bei Benutzung der beschriebenen Mehrfachschneideinrichtung nur bedingt für die Zerkleinerung von Stahlgürtelreifen verwendbar.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, welches dazu geeignet ist, neben Reifen mit Textilgewebeeinlage auch Altreifen mit Stahlwulst, Stahlgewebeeinlage und einem Stahlgürtel unter Verringerung des bisher als erforderlich angesehenen maschinellen Aufwandes zu Gummigranulat ohne Gewebebestandteile, d.h. ohne Textil und ohne Stahlbestandteile, zu verarbeiten.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäss durch das im kennzeichnenden Teil des Patentanspruch 1 definierte Verfahren und die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruch 3 definierte Anlage gelöst.

Durch die gezielt vorgenommene Schnittführung in dem flach aneinander gedrückten Reifenkörper wird erreicht,

dass erst diejenigen Bereiche des Reifenkörpers ausgebreitet und einem Schneidvorgang zugeführt werden, deren Wulste bereits abgetrennt sind. Diese Bereiche des Reifenkörpers werden dann zunächst in Umfangsstreifen unterteilt. Diese Umfangsstreifen werden anschliessend quer durchschnitten.

Damit verlaufen die Gewebefaden in den aus der Reifenseitenwand geschnittenen Streifen etwa senkrecht zu den Schnittkanten und haben damit auch eine Länge, die der Breite dieser geschnittenen Streifen entspricht. Der Laufflächenteil der Karkasse ist in der Regel aus mehreren, etwa diagonal zueinander ausgerichteten Cordeinlagen aus Textil-oder Stahlmaterial aufgebaut und weist zwischen der Lauffläche und dem beschriebenen Aufbau eine Gürteleinlage auf, deren Fäden (Draht oder Textil) etwa parallel zueinan2

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der in Umfangsrichtung liegen. Infolge der gewählten Schnittführung erhält man somit Gummistreifen mit Gewebefäden, deren Länge infolge der Diagonallage des Cordgewebes, die Breite der geschnittenen Streifen nur geringfügig übersteigt und Gewebefäden, die in Streifenlängsrichtung liegen und u.U. eine Länge haben können, welche maximal etwa dem Reifenumfang entspricht. Diese Gewebefaden werden durch den zweiten Schneidvorgang ebenfalls in Abschnitte übereinstimmender Länge zerkleinert. Vorzugsweise kann der zweite Schneidvorgang so geführt werden, dass er auf die beim ersten Schneidvorgang erhaltene Streifenbreite abgestimmt ist und die Länge der im zweiten Schneidvorgang erhaltenen Streifenabschnitte der Breite der im ersten Schneidvorgang erhaltenen Streifen entspricht. Die eingebetteten Stahldrähte werden dabei ebenfalls in Abschnitte übereinstimmender Länge zerkleinert.

Dadurch, dass der Reifenkörper im ersten Schneidvorgang in Umfangsreifen unterteilt wird und diese im zweiten Schneidvorgang quer durchschnitten werden, wird erreicht, dass jeder Schneidvorgang in kontinuierlich verlaufende Schnittbahnen geführt werden kann, so dass nur ein Minimum an Energieaufwand bei gleichzeitiger Schonung der eingesetzten Zerkleinerungswerkzeuge benötigt wird. Insbesondere gegenüber einer mittels Hack- oder Reisswerkzeugen vorgenommenen Vorzerkleinerung, bei welcher die Luftreifen in Altgummiabschnitte willkürlicher Grösse zerkleinert werden, ergibt sich noch der weitere Vorteil einer Energieersparnis, da der Energieaufwand für Hack- und Reissmaschinen den für Schneidmaschinen bei weitem übersteigt.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens ist in Anspruch 2 umschrieben.

Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 2, bei der der Wulst als zusammenhängender Ringstreifen von der Weiterverarbeitung ausgeschieden wird, lässt sich erreichen, dass sich ein Durchschneiden der Drahteinlage und deren magnetische Ausscheidung in einem getrennt und parallel verlaufenden Arbeitsgang, was bei dem bisher bekannten Verfahren notwendig war, erübrigt. Eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Anlage ist im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 3 umschrieben.

Diese Anlage gestattet eine kontinuierliche Durchführung des Zerkleinerungsvorganges und ermöglicht so eine Herstellung von Gummigranulat mit minimalem Arbeitsund Energieaufwand.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Anlage sind in den Ansprüchen 4 bis 7 umschrieben.

Ausführungsbeispiele der Erfindung wurden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigen:

Fig. 1 die Verfahrensschritte des erfindungsgemässen Verfahrens in Blockdarstellung;

Fig. 2 eine Seitenansicht der Schneidvorrichtung;

Fig. 3 ein Schnittbild längs der Linie 2-2 der Fig. 2; und

Fig. 4 eine weitere Ausbildung des für den zweiten Schneidvorgang verwendeten Messerkopfes.

Aus der in Fig. 1 gezeigten Blockdarstellung des Verfahrensablaufes erkennt man ohne weiteres, dass das erfin-dungsgemässe Verfahren gegenüber den bisher angewendeten Verfahren sehr vereinfacht ist. Zwischensortiervorgänge und die Rückführung eines getrennt behandelten Materialanteiles in den Arbeitsprozess des übrigen zu verarbeitenden Gutes fehlen vor dem Reisswerk vollständig. Der Ablauf des erfindungsgemässen Verfahrens ergibt sich aus nachstehend aufgeführten, aufeinanderfolgenden Verfahrensschritten, die in Fig. 1 mit den entsprechenden Bezugsziffem gekennzeichnet sind. Bei 110 erfolgt die Zuführung der Altreifen in die Zerkleinerungsvorrichtung unter gleichzeitigem Zusammenpressen der sich gegenüberliegenden Seitenwandteile. In einem ersten Schneidabschnitt 120 wird in Reifenumfangs-

richtung der Randstreifen, der das Stahlpaket des Reifenwulstes enthält so abgeschnitten, dass sein Gummianteil möglichst gering ist. Ggbf. werden aus den Reifenseitenteilen auch gleichzeitig ca. 5 cm breite Streifen geschnitten, die direkt einem Brecherwalzwerk 170 zugeführt werden können. Der Wulststreifen wird über die Förderstrecke 130, 140 ausgeschieden und verworfen. Der tangential eingeschnittene Reifenkörper wird zur Station 150 weitergeleitet. Dabei können unter Umständen seine Seitenwandteile etwa in die Ebene der Karkasse ausgebreitet und gemeinsam mit dieser in parallel zur Umfangsrichtung verlaufende Streifen übereinstimmender Breite geschnitten werden. Die aus der Reifenseitenwand stammenden Streifen könnten ggbf. auch von hier aus direkt dem Brecherwalzwerk 170 zugeführt werden. In der Station 160 werden in einem zweiten Schneidvorgang vorzugsweise die Streifen des Laufflächenteiles quer zur Längsachse zerteilt. Dem Brecherwalzwerk 170 werden dann Altgummistücke mit Textil- und Stahlgewebeeinlage zugeführt, deren Breite und Länge durch den Messerabstand in den Stationen 120 und 150 und deren Länge von der Fördergeschwindigkeit der Streifen und von der Schnittgeschwindigkeit der Station 160 abhängt.

In dem Brecherwalzwerk 170 werden in an sich bekannter Weise durch Dehnung der Gummiteile bis zu deren Zer-reissgrenze die Gummianteile von der Gewebeeinlage getrennt und beide gemeinsam einer Siebvorrichtung 180 zugeführt. Teilchen der gewünschten Grösse fallen durch das Sieb 180, grössere Teilchen wandern auf der Förderstrecke 200 nochmals zurück in das Brecherwalzwerk 170. Dieser Vorgang kann beliebig wiederholt werden, bis alle Teilchen kleiner sind als die Maschenweite des Siebes 180. Der Gewebeanteil wird dann längs der Förderstrecke 210, z. B. mit Hilfe einer Magnettrommel und eines Cordauslesers bei 220 ausgeschieden.

Aus Fig. 2, einer Seitenansicht der Vorrichtung zur Durchführung der Schneidvorgänge, erkennt man die Einrichtungen für die in den Verfahrensstufen 110, 120, 150 und 160 ablaufenden Arbeitsvorgänge.

Ein Altreifen 1 wird bei 2 auf eine Spannvorrichtung 3 mit einer festen Rolle 12 und zwei verstellbaren Rollen 13 aufgezogen und von einem Hebewerk, hier in Form eines im Gelenk 4 angeordneten schwenkbaren Armes 5 angehoben und einem Presswerkzeug 6 zugeführt. Dieses Presswerkzeug 6 besteht aus zwei gegenläufigen Walzen 7, 8, die die beiden sich gegenüberliegenden Seitenwandteile des Altreifens 1 flach gegeneinander drücken, so dass sie eine etwa ringförmige Doppelfläche bilden, bevor sie dem ersten Schneidwerkzeug 10 zugeführt werden. Dieses Schneidwerkzeug 10 besteht hier aus einem Rundmesser 15 auf einer in einem Winkel zur horizontalen verlaufenden Welle 11 und befindet sich bei angehobenem Arm 5 in vorgegebenem Abstand zur festen Rolle 12. Die Schneidkante des Rundmessers 15 drückt den flachgepressten Seitenwandring gegen eine im Gegensinn umlaufende Förderwalze 14. Das Rundmesser 15 schneidet den Reifen 1 zunächst tangential ein. Dabei ist das Rundmesser 15 so justiert, dass seine Schnittkurve unmittelbar längs des Wulstes verläuft, um den Reifen 1 mit einem schmalen Randstreifen zu entwulsten. Der Wulst 1 kann dann ohne hohen Verlust an Gummimaterial verworfen werden.

Bei 16 wird der Reifen 1 etwa zu einer nur noch leicht gekrümmten Fläche aufgebogen und läuft auf eine leicht nach oben gewölbte Schulter 17 auf, wird von der Förderwalze 18 erfasst und der zweiten Schneidvorrichtung 20a gebildet aus den in Abständen auf einer Welle 20 angeordneten Rundmessern 19, zugeführt, deren Schneidkanten ebenfalls vertieft zwischen den Förderwalzen 21 liegen. Der flache Reifen 1 wird durch eine gegensinnig umlaufende Anpresswalze 22

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gegen die Förderwalzen 21 und gegen die Schneidkanten der Rundmesser 19 gedrückt. Hier wird er in Streifen einer den Abständen der Rundmesser 19 auf der Welle 20 entsprechenden Breite geschnitten. Die aus diagonal zur Umlaufrichtung verlaufenden Gewebefäden ausgebildeten, einzelnen Schichten der Karkasse, werden durch eine in einem Winkel zu ihrem Verlaufliegende Schnittkurve durchschnitten, so dass die Länge der erhaltenen Gewebefäden etwas grösser als die Streifenbreite der Schnittstreifen bleibt. Die in einer oder mehreren, parallel zur Umfangsrichtung verlaufenden Schichten eingebrachte Gürteleinlage, die sich zwischen der Lauffläche und der Karkasse befindet, werden durch die in Umfangsrichtung verlaufenden Schnittkurven in mehr oder weniger lange Fäden unterteilt. Theoretisch könnte die maximale Länge dieser Fäden dem Reifenumfang entsprechen.

Die geschnittenen Streifen gelangen in einen Führungskanal 35 und werden durch die Transportwalze 36 der den genannten Streifenschneidvorrichtungen 10 und 20a nachgeschalteten Schneidvorrichtung 23 zugeführt. Diese hat die Aufgabe, durch ein auf einer quer zur Förderrichtung der Reifenstreifen verlaufenden Welle 24 angeordnetes Messer 25 mit vier Schneidkanten 26, die Streifen zu unterteilen. Beim Antrieb der Welle 24 über den Motor 27 und die Übersetzung 28 durchschneidet jeweils eine Schneidkante 26 scherenartig sämtliche, der Schneidvorrichtung 23 zugeführten Streifen mit Hilfe einer Gegenschneidkante 29 quer zur Förderrichtung in Einzelstücke. Die Länge dieser Stücke ist bestimmt durch die Wahl der Messerumlaufgeschwindigkeit und kann variiert werden. Mit Hilfe der Schneidvorrichtung 23 werden nun die in den zugeführten Gummistreifen in Längsrichtung liegenden Drähte des Stahlgürtels, vorzugsweise etwa 5 cm lange Stücke unterteilt, so dass einem nachgeschalteten Brecherwalzwerk (nicht dargestellt) Gummistücke zugeführt werden, deren sämtliche Textil- und Stahlgewebeanteile eine übereinstimmende Länge von ca. 5 cm haben.

In Fig. 4 ist eine weitere Ausbildung 23a der Schneidvorrichtung 23 in Form eines Rundmessers 30 gezeigt. Dieses Rundmesser 30 ist von einer Welle 31 gehalten. Seine Schneidkante hegt in einer umlaufenden Nut der Oberfläche der Welle 32. Die Welle 31 wird auf einer Kreisbahn um die aus dem Schneidwerkzeug 20a auf die Welle 32 kommenden Streifen 37 herumgeführt, so dass das Rundmesser 30 die gewünschten, quer zur Streifenlänge verlaufenden Schnitte ausführt. Die hierbei anfallenden etwa quadratischen Gummistücke werden anschliessend einem in an sich bekannter Weise ausgebildeten Brecherwalzwerk (nicht dargestellt) zugeführt und zu Granulat weiterverarbeitet.

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3 Blatt Zeichnungen

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1. Verfahren zur Herstellung von Gummigranulat aus Altreifen in mehreren Arbeitsgängen, bei dem die Stahlteile enthaltenden Wülste abgetrennt und ausgeschieden, der übrige Reifenkörper in Stücke zerkleinert, die Stücke unter Dehnung zerrissen und das Karkassengewebe, Stahl und Textilcord ausgeschieden, der Gummianteil in einem Brecherwalzwerk vom Gewebe getrennt und die Teile mittels eines Siebvorganges grössenmässig sortiert werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwandteile des Reifens flach aneinandergedrückt werden, dass der Reifenkörper in einem ersten Schneidvorgang tantential zum Wulst eingeschnitten und in Umfangsstreifen unterteilt wird und dass zumindest die, etwa in Reifenumfangsrichtung verlaufende Gewebefäden enthaltenden, Umfangsstreifen der Lauffläche in einem zweiten Schneidvorgang quer durchgeschnitten werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schneidvorgang aus zwei aufeinanderfolgenden Schneidabschnitten besteht, wobei im ersten Schneidabschnitt der Wulst abgetrennt wird und gegebenenfalls die Seitenwandteile in Umfangsrichtung geschnitten werden, und im zweiten Schneidabschnitt der restliche Reifenkörper in Umfangsstreifen geschnitten wird.

3. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer Längsschneidvorrichtung, deren Schneidkanten in die Förderrichtung des Reifens weisen, und einer dieser nachgeordneten weiteren Schneidvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Seitenwandteile des Reifens (1) ein gegen diese drückbares Presswerkzeug (6) angeordnet ist, dass die Längsschneidvorrichtung (10,20a) einen seitlich am Reifen (1) angeordneten Schneidkopf (10) mit senkrecht zur Reifenachse verlaufender Welle (11) und tantential in Umfangsrichtung der Wulst verlaufender Schneidrichtung umfasst und dass die der Längsschneidvorrichtung (10,20a) nachgeordnete Schneidvorrichtung als Querschneidvorrichtung (23 bzw. 23a) mit senkrecht zu den Umfangsstreifen gerichteten Schneidkanten ausgebildet ist.

4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsschneidvorrichtung (10,20a) neben dem Schneidkopf (10) eine Messerwelle (20) mit in Abständen voneinander angeordneten Rundmessern (19) umfasst und dass zwischen den Rundmessern (19) Förderwalzen (21) vorgesehen sind, deren Breite den zwischen den einzelnen Rundmessern vorgesehenen Abständen entspricht und die von einer gegenüberliegenden Anpresswalze (22) angetrieben sind.

5. Anlage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschneidvorrichtung (23) durch einen auf einer quer zur Förderrichtung des Reifens verlaufenden Welle (24) drehbar angeordneten Messerkopf (25) mit einer Vielzahl von Schneidkanten (26), die parallel zur Welle des Messerkopfes verlaufen gebildet ist, denen eine ruhende Gegenschneidkante (29) zugeordnet ist.

6. Anlage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Querschneidvorrichtung (23a) mindestens ein auf einer quer zu den Streifen (37) der Lauffläche verlaufenden, das Reifenprofil umkreisenden Bahn geführtes Rundmesser (30) vorgesehen ist.

7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rundmesser (30) der Querschneidvorrichtung (23a) in Nuten gegenüberliegender Walzen eingreifen.