DE10014349A1 - Schlagmühle, insbesondere zum mechanischen Abtrennen des Polyurethan-Schaumes (PUR-Schaumes) von Metall- und Kunststoff-Teilen geshredderten Kühlgeräteschrotts - Google Patents

Schlagmühle, insbesondere zum mechanischen Abtrennen des Polyurethan-Schaumes (PUR-Schaumes) von Metall- und Kunststoff-Teilen geshredderten Kühlgeräteschrotts

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DE10014349A1 DE2000114349 DE10014349A DE10014349A1 DE 10014349 A1 DE10014349 A1 DE 10014349A1 DE 2000114349 DE2000114349 DE 2000114349 DE 10014349 A DE10014349 A DE 10014349A DE 10014349 A1 DE10014349 A1 DE 10014349A1
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Abstract

Bei einer Schlagmühle (11), insbesondere zum mechanischen Abtrennen des Polyurethan-Schaumes (PUR-Schaumes), welcher an den Metall- und Kunststoffteilen von geschreddertem Kühlgeräteschrott anhaftet, ist ein rotierendes Kettenschlagwerk (KSW) vorgesehen, bestehend aus einer drehbar gelagerten Schlagketten-Welle (15), die an ihrem Außenumfang und über ihre axiale Länge verteilt mit mehrgliedrigen Kettenstücken (16) versehen und von einer Trenntrommel (17) in Form eines hohlzylindrischen, schlagfesten Metallgehäuses (17a) umgeben ist, wobei im Metallgehäuse (17a) im unteren Bereich seines Innenumfanges Schienenkörper (17b) als Widerlager für die zu behandelnden Teile befestigt sind. DOLLAR A Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zum mechanischen Abtrennen des PUR-Schaumes von Metall- und Kunststoffteilen mit der beanspruchten Schlagmühle (11).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schlagmühle, insbesondere zum mechanischen Abtrennen des Polyurethan-Schaumes (PU-Schaumes), welcher an den Metall- und Kunststoffteilen von geschreddertem Kühlgeräteschrott anhaftet, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die Abfallverwertung im allgemeinen und das Rezyklieren im besonderen bereitet bei Kühl­ geräten besondere Probleme. Dies deshalb, weil viele Stoffe und Materialien verwendet wer­ den: Metalle (Eisen, Kupfer, Aluminium), Duroplastre, Thermoplaste, ganz abgesehen von den unterschiedlichen, durchweg umweltschädlichen Kältemitteln.
Bei einer bekannten Entsorgungsmethode werden die Kühlgeräte zerkleinert, die zerkleinerten Materialien nach Stoffen getrennt und die PUR-Schäume ausgepreßt. Nach einer anderen be­ kannten Methode werden die kompletten Geräte thermisch behandelt. Bei der erstgenannten Methode ist nicht völlig auszuschließen, daß FCKW aus den Isolierschäumen in die Umwelt gelangt. Bei der zweitgenannten Methode (Verbrennen) werden zu viele sinnvoll verwertbare Stoffe unbrauchbar gemacht.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß sich die geschilderten Schwierigkeiten beim Abtrennen des Polyurethan-Schaumes (PUR-Schaumes), welcher an an den Metall- und Kunststoff-Teilen von geshreddertem Kühlgeräteschrott anhaftet, durch mechanisches Ab­ trennen mittels einer Schlagmühle vermeiden lassen. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schlagmühle gemäß Gattungsbegriff zu schaffen, mit welcher das gesteckte Ziel der Abtren­ nung sich auf besonders wirksame und ökonomische Weise verwirklichen läßt.
Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 an­ gegebenen Merkmale gelöst, nämlich durch ein rotierendes Kettenschlagwerk, bestehend aus einer drehbar gelagerten Schlagketten-Welle, die an ihrem Außenumfang und über ihre axiale Länge verteilt mit mehrgliedrigen Kettenstücken versehen und von einer Trenntrommel in Form eines hohlzylindrischen, schlagfesten Metallgehäuses umgeben ist, wobei im Metallgehäuse im unteren Bereich seines Innenumfanges Schienenkörper als Widerlager für die zu behandelnden Teile befestigt sind.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Ansprüchen 2 bis 6 angegeben. - Die mit der Schlagmühle nach der Erfindung erzielbaren Vorteile sind vor allem darin zu sehen, daß der PUR-Schaum praktisch restlos abgeschlagen wird und verwertet werden kann, was sinngemä auch für die übrig bleibenden Schrottteile aus Eisen, Aluminium und Kupfer und die Kunst­ stoffteile gilt. Die Schrottteile selbst werden beim Trennvorgang nicht zerschlagen. Die Schlagmühle ist eine robuste, wartungsfreundliche Maschine. Durch die Umdrehungszahl der Schlagketten-Welle läßt sich der Abschlagvorgang optimieren.
Gegenstand der Erfindung ist gemäß Anspruch 7 auch ein vorteilhaftes Verfahren zum me­ chanischen Abtrennen des PU-Schaumes von Metall- und Kunststoff-Teilen mit einer Schlagmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 6, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß die zu behandelnden Schrott-Teile mit einer maximalen Länge von z. B. 100 mm der Trenntrom­ mel auf der Zuführ-Stirnseite zugeführt werden, daß der PUR-Schaum von den Schrott-Teilen beim axialen Durchwandern der Trenntrommel unter Rotation der Schlagketten-Welle abge­ schlagen wird, daß im Bereich der der Zuführ-Stirnseite gegenüberliegenden Stirnseite der Trenntrommel die vom PUR-Schaum befreiten Metall- und Kunststoff-Teile einem Förder­ band und durch dieses Abscheideeinrichtungen zugeführt werden, wobei in den Abscheide­ einrichtungen die Metall-Teile, insbesondere Eisen- und Aluminium-Teile, voneinander und von den Kunststoff-Teilen getrennt werden, daß der beim Abschlagvorgang entstehende PUR- Staub über den an die Zuführ-Stirnseite angeschlossenen Pneumatikkanal abgesaugt wird und daß der beim Abschlagvorgang entstehende körnige PU-Schaum am Grunde der Trenntrom­ mel über deren Perforation und ein nachgeschaltetes Sieb einer Förderschnecke zur Verdich­ tung und Weiterleitung zugeführt wird.
Eine vorteilhafte Weiterbildung dieses Verfahrens ist in Anspruch 8 angegeben.
Weitere Merkmale und Vorteile des Erfindungsgegenstandes sowie dessen Aufbau und Wir­ kungsweise werden im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungs­ beispiels noch näher erläutert. In der Zeichnung zeigt in z. T. vereinfachter, schematischer Darstellung:
Fig. 1 eine Schlagmühle mit vorgeschalteten Elementen eines Vibrationsför­ derers und eines Shredders, eingebaut in eine Kühlgeräte-Verwertungs­ anlage,
Fig. 2 die Schlagmühle mit Vibrationsförderer im Aufriß,
Fig. 3 den Gegenstand nach Fig. 2 in Seiten- bzw. Stirnansicht,
Fig. 4 die Schlagketten-Welle, vergrößert herausgezeichnet,
Fig. 5 und 6 die Schlagketten-Welle, vergrößert im Ausschnitt und perspektivisch unter zwei verschiedenen Blickwinkeln.
Fig. 1 gibt zunächst einen Überblick über eine vorteilhafte Verwendung einer Schlagmühle nach der Erfindung bei einer Kühlgeräte-Zerlegungs- und -Verwertungs-Anlage. In der Stati­ on 1 erfolgt das Entleeren des Kältekreislaufs der zu verwertenden Kühlgeräte über eine FCKW/Öl-Absauganlage. In Station 2 werden die Kühlgeräte manuell "ausgeschlachtet", d. h. es werden z. B. Kompressoren, Kabel, Schläuche und Glasplatten entfernt. Gemäß Arbeits­ gang 3 wird das so vorbereitete Kühlgerät übere einen Schrägaufzug in die gekapselte Shred­ der-Anlage transportiert und eingeschleust, wo gemäß (4) eine Zerkleinerung der Kühlgeräte erfolgt. Die Shredder-Anlage 4 ist zweistufig und besteht aus den größeren ersten Walzen 4.1 und den kleineren nachgeschalteten Walzen 4.2. Unterhalb der Shredder-Anlage 4 befindet sich ein Vibrationsförderer 10, welcher die geshredderten Teile der nachgeschalteten Schlag­ mühle 11, auch als Putzmaschine bezeichnet, zuführt. Diese trennt die PUR-Schäume von den Metall- und Kunststoff-Teilen, wie es weiter unten noch näher erläutert wird. In der nachge­ schalteten Station 5 wird eine automatische Sortierung und Reinigung der Materialien vorge­ nommen; die sortenreinen Materialien werden über Laufbänder 6a, 7a, 8a in Container 6 bzw. 7 bzw. 8 transportiert. Im Container 6 werden die PUR-Isolierschäume zur Verwertung als Brennstoffgesammelt, im Container 7 die Eisenmetalle und im Container 8 Kupfer- und Kunststoffbestandteile. Die gesamte Anlage läuft unter Unterdruck; die aus dem Kühlgeräte­ schrott entweichenden insbesondere gasförmigen Bestandteile von FCKW, R11, R12, R22 und R502 werden in Aktivkohlefiltern 9 und daran angeschlossenen Kältefallen abgeschieden bzw. auskondensiert, so daß über die Abluftleitung 12 nur gereinigte Abluft nach außen ent­ weichen kann. Außerdem wird der beim Shreddern und in der Schlagmühle 11 entstehende PUR-Staub mittels einer pneumatischen Fördereinrichtung 13 abgesaugt. Die Anlage wird von einem zentralen Bedienungspult 14 aus überwacht und gefahren.
Das Herzstück der Schlagmühle 11 bzw. der Putzmaschine ist, wie es Fig. 2 bis 6 verdeutli­ chen, ein rotierendes Kettenschlagwerk KSW, bestehend aus einer drehbar gelagerten Schlag­ ketten-Welle 15 (Fig. 4), die an ihrem Außenumfang und über ihre axiale Länge verteilt mit mehrgliedrigen Kettenstücken 16 versehen und von einer Trenntrommel 17 in Form eines hohlzylindrischen, schlagfesten Metallgehäuses 17a umgeben ist, wobei im Metallgehäuse 17a im unteren Bereich seines Innenumfanges Schienenkörper 17b als Widerlager für die zu behandelnden Teile befestigt sind (siehe insbes. Fig. 2 und 3).
Fig. 4 bis 6 zeigen, daß die Kettenstücke 16 am äußeren Ende von Tragnocken 18, mit denen die Schlagkettenwelle 15 an ihrem Außenumfang armiert ist, befestigt sind, wobei die radiale Erstreckung der Tragnocken etwa eine Kettenstücklänge beträgt. Fig. 4 verdeutlicht, daß im Einlaufbereich ein kürzeres Kettenstück 16' mit nur drei Gliedern (davon zwei beweglich) vorgesehen ist, wobei das feste Kettenglied 16.1 direkt am Umfang der Welle 15 festge­ schweißt ist. Der Grund dafür ist, daß sich die Schrotteile in der Trenntrommel 17 erst vertei­ len müssen, bevor auf sie die volle (im Beispiel viergliedrige) Kettenlänge einwirkt. In Fig. 4 sind die Kettenstücke 16 zur Vereinfachung nicht überall eingezeichnet; Fig. 5 und 6 zeigen, daß alle Tragnocken 18 belegt sind. Letztere sind als pyramidenstumpfförmige Kreuzrippen­ körper ausgebildet, deren Basis jeweils am Außenumfang der Kettenschlag-Welle 15 befestigt ist. Gemäß einer vorteilhaften Bauform sind je zwei Tragnocken 18 diametral gegenüberlie­ gend an der Schlagketten-Welle 15 befestigt und sind die in Achsrichtung aufeinanderfolgen­ den Paare der Tragnocken 18 abwechselnd um 180° gegeneinander verdreht angeordnet. Die Schrottteile sind damit auf ihrem Weg durch die Trenntrommel vom Einlaufbereich A bis zum Auslaufbereich B einem pausenlosen Bombardement ausgesetzt.
Im Einlaufbereich A (Zuführ-Stirnseite) der Trenntrommel 17 ist ein Pneumatik-System 13 zur Absaugung des pulverisierten bzw. staubförmigen PUR-Schaumes aus der Trenntrommel 17 angeschlossen. Das Pneumatik-System 13 mündet in einen nicht näher dargestellten Wind­ sichter zur Abscheidung des PU-Staubes. Die Trenntrommel 17 ist auf einem Bogenstück 17c ihres Bodenbereiches perforiert (Fig. 3), so daß körniger PUR-Schaum nach unten rieseln kann. Unterhalb des Bodenbereiches der Trenntrommel 17 ist etwa achsparallel zu letzterer eine Förderschnecke 20 angeordnet, wobei der Förderschnecke über ein Sieb 21 und seitliche, vom Umfang der Trenntrommel 17 bis zur Förderschnecke 20 reichende Leitbleche 22 der körnige PUR-Schaum bis zu einer maximalen Korngröße von z. B. 12 mm zuleitbar ist.
Im übrigen ist mit 23 die vorgeschaltete Vibrationsrinne des Vibrationsförderers 10 bezeich­ net, welche an Stoßdämpfern 24 schwingungsfähig gelagert ist und vom Vibrationsmotor 25 in Schwingungen versetzt wird. Über die Revisionsschächte 26 hat man Zugang zum Inneren der Trenntrommel 17, insbesondere zur Welle 15. Letztere wird von einem Elektromotor 27 über einen Treibriemen 28 angetrieben. Vibrationsförderer 10 und Schlagmühle 11 bzw. Ket­ tenschlagwerk KSW sind auf einem Lagerbock 29 gelagert. Der schräg nach oben gerichtete Schneckenkanal 30 fördert die verdichteten PUR-Schaum-Körner zur Förderrinne 6a (Fig. 1). Das Förderband 31 fördert die vom PUR-Schaum befreiten Metall- und Kunststoffteile zu nicht ersichtlichen Separatoren (Magnet- und Wirbelstrom-Abscheider), und von dort gelan­ gen die getrennten Fraktionen Eisenteile bzw. Kunsstoffe und Nichteisenmetalle zu den För­ derrinnen 7a, 8a (Fig. 1).
Die Trenntrommel 17 ist ein robustes und bruchsicheres Gehäuse aus Stahl. Die Schlagketten- Welle ist ebenfalls robust und elastisch aus Stahl gefertigt. Die Kettenstücke bestehen aus einer zäh-harten Stahllegierung, die insbesondere schweißbar ist. Die Welle 15 ist in staubge­ schützten Kugellagern außerhalb der Trenntrommel oder Kammer 17 gelagert. Die Ketten­ stücke 16 haben eine sehr hohe Abschlag- und Zerkleinerungswucht und gestatten eine hohe Durchlaufleistung. Die Trenntrommel 17 ist mit ihrem Oberteil auf und zuklappbar und ver­ riegelbar ausgeführt, so daß der Innenraum für Ketten- oder Siebwechsel, Inspektion und Rei­ nigung zusätzlich zu den Revisionsschächten 26 zugänglich ist.
In der ersten Zerkleinerungsstufe 4.1 des Zweiwellen-Shredders 4 (Fig. 1) wird die Kühlgerät- Karkasse auf eine Stückgröße von 0-400 mm grob zerkleinert. In der zweiten Stufe 4.2 er­ folgt die Feinzerkleinerung auf eine Stückgröße von 0-100 mm. Das so geshredderte Mate­ rial wird über den Schwingförderer 10 der Schlagmühle 11 zugeführt. Die Kettenstücke im nachgeschalteten Kettenschlagwerk KSW haben eine Länge von ca. 320 mm. Diese erlauben durch Ausnutzung der spezifischen Bruchverhältnisse der unterschiedlichen Werkstoffe eine Trennung von Hartteilen und PUR-Schaum. Die dabei entstehenden frei vorliegenden PUR- Schaumteile (die nicht nach unten rieseln) werden pneumatisch durch den Windsichter abge­ trennt und über eine (nicht dargestellte) Absaug-/Umluflianlage aus dem System ausgetragen.
Aus Vorstehendem ergibt sich, daß mit der Erfindung auch das eingangs beschriebene Ver­ fahren zum mechanischen Abtrennen des PUR-Schaumes von Metall- und Kunststoffteilen mit einer Schlagmühle in Form eines Kettenschlagwerkes KSW verwirklicht wird. Demnach werden a) die zu behandelnden Schrott-Teile mit einer maximalen Länge von z. B. 100 mm der Trenntrommel 17 auf der Zuführ-Stirnseite A zugeführt, b) wird der PUR-Schaum von den Schrott-Teilen beim axialen Durchwandern der Trenntrommel 17 unter Rotation der Schlagketten-Welle 15 abgeschlagen, c) werden im Bereich der der Zuführ-Stirnseite A ge­ genüberliegenden Stirnseite B der Trenntrommel 17 die vom PUR-Schaum befreiten Metall- und Kunststoff-Teile einem Förderband 31 und durch dieses Abscheideeinrichtungen zuge­ führt, wobei in den Abscheideeinrichtungen die Metall-Teile, insbesondere Eisen- und Alu­ minium-Teile, voneinander und von den Kunststoff-Teilen getrennt werden, d) wird der beim Abschlagvorgang entstehende PUR-Staub über das an die Zuführ-Stirnseite A angeschlossene Pneumatik-System 13 abgesaugt und e) wird der beim Abschlagvorgang entstehende körnige PUR-Schaum am Grunde der Trenntrommel 17 über deren Perforation und ein nachgeschal­ tetes Sieb 21 einer Förderschnecke 20 zur Verdichtung und Weiterleitung zugeführt. Dabei werden die zu behandelnden Schrott-Teile der Zuführ-Stirnseite A der Trenntrommel 17 vor­ zugsweise über eine Vibrations-Fördereinrichtung 10 zugeführt.
Bezugszeichenliste
1
Station zum Entleeren
2
Station, weitere
3
Arbeitsgang mit Schrägaufzug
4
Shredder-Anlage
4.1
größere erste Walzen
4.2
kleinere Walzen
10
Vibrationsförderer
11
Schlagmühle bzw. Putzmaschine
5
Station zur automatischen Sortier
6
,
7
,
8
Container
6
a,
7
a,
8
a Laufbänder
9
Aktivkohlefilter
12
Abluftleitung
13
Fördereinrichtung, pneumatische
14
Bedienungspult
KSW Kettenschlagwerk
15
Schlagketten-Welle
16
Kettenstücke
17
Trenntrommel
17
a Metallgehäuse
17
b Schienenkörper
18
Tragnocken
16
' kürzeres Kettenstück
16.1
festes Kettenglied
A Einlaufbereich
B Auslaufbereich
17
c Bogenstück von (
17
)
20
Förderschnecke
21
Sieb
22
Leitbleche
23
Vibrationsrinne
24
Stoßdämpfer
25
Vibrationsmotor
26
Revisionsschächte
27
Elektromotor
28
Treibriemen
29
Lagerbock
30
Schneckenkanal
31
Förderband

Claims (8)

1. Schlagmühle, insbesondere zum mechanischen Abtrennen des Polyurethan-Schaumes (PUR-Schaumes), welcher an den Metall- und Kunststoffteilen von geschreddertem Kühlge­ räteschrott anhaftet, gekennzeichnet durch ein rotierendes Kettenschlagwerk (KSW), bestehend aus einer drehbar gelagerten Schlagketten-Welle (15), die an ihrem Außenumfang und über ihre axiale Länge verteilt mit mehrgliedrigen Kettenstücken (16) versehen und von einer Trenntrommel (17) in Form eines hohlzylindrischen, schlagfesten Metallgehäuses (17a) umgeben ist, wobei im Metallgehäuse (17a) im unteren Bereich seines Innenumfanges Schie­ nenkörper (17b) als Widerlager für die zu behandelnden Teile befestigt sind.
2. Schlagmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kettenstücke (16) am äußeren Ende von Tragnocken (18), mit denen die Schlagketten-Welle (15) an ihrem Außenumfang armiert ist, befestigt sind, wobei die radiale Erstreckung der Tragnocken (18) etwa eine Kettenstücklänge beträgt.
3. Schlagmühle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragnocken (18) als pyramidenstumpfförmige Kreuzrippenkörper ausgebildet sind, deren Basis jeweils am Außenumfang der Schlagketten-Welle (15) befestigt ist.
4. Schlagmühle nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei Tragnocken (18) diametral gegenüberliegend an der Schlagketten-Welle (15) befestigt sind und daß die in Achsrichtung aufeinanderfolgenden Paare der Tragnocken (18) abwechselnd um 180° gegeneinander verdreht angeordnet sind.
5. Schlagmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Zuführ-Stirnseite (A) der Trenntrommel (17) der Pneumatik-Kanal eines Pneumatiksystems (13) zur Absaugung des pulverisierten bzw. staubförmigen PUR- Schaumes aus der Trenntrommel (17) angeschlossen ist und daß der Pneumatik-Kanal in ei­ nen Windsichter zur Abscheidung des PUR-Staubes mündet.
6. Schlagmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenntrommel (17) auf einem Bogenstück (17c) ihres Bodenbereiches perforiert ist, so daß körniger PUR-Schaum nach unten rieseln kann, und daß unterhalb des Bodenbereiches der Trenntrommel (17) etwa achsparallel zu letzterer eine Förderschnecke (20) angeordnet ist, wobei der Förderschnecke (20) über ein Sieb (21) und seitliche, vom Umfang der Trenn­ trommel bis zur Förderschnecke reichende Leitbleche (22) der körnige PUR-Schaum bis zu einer maximalen Korngröße von z. B. 12 mm zuleitbar ist.
7. Verfahren zum mechanischen Abtrennen des PUR-Schaumes von Metall- und Kunst­ stoff-Teilen mit einer Schlagmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zu behandelnden Schrott-Teile mit einer maximalen Länge von z. B. 100 mm der Trenntrommel (17) auf der Zuführ-Stirnseite (A) zugeführt werden, daß der PUR- Schaum von den Schrott-Teilen beim axialen Durchwandern der Trenntrommel (17) unter Rotation der Schlagketten-Welle (15) abgeschlagen wird, daß im Bereich der der Zuführ- Stirnseite (A) gegenüberliegenden Stirnseite (B) der Trenntrommel (17) die vom PUR- Schaum befreiten Metall- und Kunststoff-Teile einem Förderband (31) und durch dieses Ab­ scheideeinrichtungen zugeführt werden, wobei in den Abscheideeinrichtungen die Metall- Teile, insbesondere Eisen- und Aluminium-Teile, voneinander und von den Kunststoff- Teilen getrennt werden, daß der beim Abschlagvorgang entstehende PUR-Staub über den an die Zuführ-Stirnseite (A) angeschlossenen Pneumatikkanal (13) abgesaugt wird und daß der beim Abschlagvorgang entstehende körnige PUR-Schaum am Grunde der Trenntrommel (17) über deren Perforation und ein nachgeschaltetes Sieb (21) einer Föredrschnecke (20) zur Ver­ dichtung und Weiterleitung zugeführt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zu behandelnden Schrott-Teile der Zuführ-Stirnseite (A) der Trenntrommel über eine Vibrations- Fördereinrichtung (10) zugeführt werden.
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