DE102013017125A1

DE102013017125A1 - Apparatus and method for the thermal treatment of dusts in closed containers

Info

Publication number: DE102013017125A1
Application number: DE201310017125
Authority: DE
Inventors: Ralf Grötschel
Original assignee: PROJECT 7 ROSTOCK UG HAFTUNGSBESCHRANKT; PROJECT7-ROSTOCK UG (HAFTUNGSBESCHRANKT)
Current assignee: GROETSCHEL, RALF, DE
Priority date: 2013-10-15
Filing date: 2013-10-15
Publication date: 2015-04-16

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur thermischen Behandlung von Stäuben in geschlossenen Behältern, insbesondere der Agglomerierung von Resttoner in Tonerkartuschen, mittels Heißluft in einem Drehrohrofen (1), wobei der Drehrohrofen (1) aus einem Mantel (2) mit einer Heißluftzuführung (8), einer Heißluftabführung (9) und einer koaxial zum Mantel (2) angeordneten, rotierenden Trommel (3) besteht, wobei die rotierende Trommel (3) mit einer Zugabeöffnung (4) und einer Abgabeöffnung (5) für die Behälter versehen ist und wobei auf seiner gesamten Länge der Trommel (3), über den Umfang verteilt, Öffnungen (6) angeordnet sind, durch die die Heißluft zur Erhitzung der Behälter in der Trommel (3) geführt wird.The invention relates to an apparatus and a method for the thermal treatment of dusts in closed containers, in particular the agglomeration of residual toner in toner cartridges, by means of hot air in a rotary kiln (1), wherein the rotary kiln (1) from a jacket (2) with a hot air supply ( 8), a hot air discharge (9) and a coaxial with the jacket (2) arranged, rotating drum (3), wherein the rotating drum (3) with an addition opening (4) and a discharge opening (5) is provided for the container and wherein over its entire length the drum (3), distributed over the circumference, openings (6) are arranged, through which the hot air for heating the container in the drum (3) is guided.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur thermischen Behandlung von Stäuben in geschlossenen Behältern, insbesondere der Agglomerierung von Resttoner in Tonerkartuschen.The invention relates to a device and a method for the thermal treatment of dusts in closed containers, in particular the agglomeration of residual toner in toner cartridges.

Für das Recyceln von Tonerkartuschen ist es erforderlich, die Tonerkartuschen vor dem Recyceln von Tonerresten zu befreien und Tonerkartuschen ohne Tonerreste der weiteren Bearbeitung des Kunststoffrecycelns zuzuführen.For the recycling of toner cartridges, it is necessary to free the toner cartridges from the recycling of toner residues and to supply toner cartridges without toner residues for further processing of the plastics recycling.

Die DE 199 55 683 C2 beschreibt ein Verfahren zur Bindung von Stäuben in geschlossenen Behältern, wobei durch eine thermische Behandlung der Behälter die staubförmige Struktur des Toners durch Schmelzen oder Sintern beseitigt wird. Die Bindung von Stäuben erfolgt in geschlossenen Behältern, wobei in einem Tunnelofen mittels Heißluft die notwendige Betriebstemperatur erzeugt wird, um die auf dem Förderband hindurchlaufenden Behälter zu erhitzen. Die Innenseite des Tunnelofens ist vollständig mit Heißluftdüsen besetzt, so dass die Behälter rasch auf die benötigte Temperatur gebracht werden können und nur eine kurze Zeit im Tunnelofen verweilen. Das Förderband ist so gestaltet, dass die Heißluft auch den Boden der Behälter erhitzen kann. Nachdem die Behälter den Tunnelofen durchlaufen haben, werden sie abgekühlt und anschließend der weiteren Verarbeitung zugeführt.The DE 199 55 683 C2 describes a method for binding dusts in closed containers, wherein thermal treatment of the containers eliminates the dust-like structure of the toner by melting or sintering. The binding of dusts takes place in closed containers, wherein the necessary operating temperature is generated in a tunnel furnace by means of hot air in order to heat the container running on the conveyor belt. The inside of the tunnel kiln is completely filled with hot air nozzles, so that the containers can be quickly brought to the required temperature and only stay in the tunnel kiln for a short time. The conveyor belt is designed so that the hot air can also heat the bottom of the containers. After the containers have passed through the tunnel kiln, they are cooled and then sent for further processing.

In der DE 195 20 365 A1 werden ein Verfahren zum Recyceln von Tonerpatronen und Auflösung der Tonerstäube mittels eines Lösungsmittels offenbart. Die Tonerpatrone mit ihren feinen Resten von Tonerstäuben werden durch das Lösungsmittel, bestehend aus Methylsalicylat und/oder Camphen (Monoterpene (C10)), Terpen-Alkohole und Terpen-Aldehyde gelöst und die Tonerpatrone kann jetzt ohne Gefahr auf Explosion mechanisch zerkleinert werden. Damit werden Kunststoffe wieder dem Recyclingkreislauf zugeführt und die Umwelt wird geschont.In the DE 195 20 365 A1 For example, a method of recycling toner cartridges and dissolving the toner dusts by means of a solvent are disclosed. The toner cartridge with its fine residue of toner dust is dissolved by the solvent consisting of methyl salicylate and / or camphene (monoterpenes (C10)), terpene alcohols and terpene aldehydes and the toner cartridge can now be mechanically crushed without risk of explosion. With this, plastics are returned to the recycling cycle and the environment is spared.

Ein Verfahren zum Recyceln eines Kunststoffmaterials einer Prozesskartusche wird in der US 2004 250 399 A1 beschrieben, wobei die Prozesskartusche in einem Zerkleinerungsschritt zerkleinert wird, während Partikel in der Kartusche, wie zum Beispiel Toner, durch Absaugen gesammelt werden. Die Partikel einschließlich Toner werden in einem Screening-Schritt von den zerkleinerten Kunststoffmaterialien getrennt und die metallischen Materialien in einem Magnetfeld abgetrennt. Die Abtrennung der metallischen Materialien erfolgt mittels einer magnetischen Trommel, während die Partikel einschließlich Toner und Fremdstoffe in einem Luft-Wirbelstrom von den zerkleinerten Kunststoffmaterialien getrennt werden. In einer Nachzerkleinerung wird das Kunststoffmaterial mittels Schwerkraft geschält, getrocknet und durch die unterschiedlichen Dichte und Farben getrennt.A method of recycling a plastic material of a process cartridge is disclosed in U.S. Patent Nos. 4,194,954 US 2004 250 399 A1 described, wherein the process cartridge is crushed in a crushing step, while particles are collected in the cartridge, such as toner, by suction. The particles, including toner, are separated from the shredded plastic materials in a screening step and the metallic materials are separated in a magnetic field. The separation of the metallic materials is carried out by means of a magnetic drum, while the particles including toner and foreign matter are separated in an air eddy current from the crushed plastic materials. In a post-shredding the plastic material is peeled by gravity, dried and separated by the different density and colors.

Die Erfindung gemäß US 2005 076 487 A1 offenbart ein Verfahren zum Recyceln einer Kartusche, die noch einen Rest von Toner enthält, wobei in einem Zerkleinerungsverfahren die Kartusche einer Demontage in seine Hauptkomponenten unterzogen wird. Der Toner wird durch Absaugen wiedergewonnen, die Kartusche zerlegt und die metallischen Werkstoffe, wie Eisen und Aluminium einer Trennung unterzogen werden. Danach werden die getrennten metallischen Werkstoffe eingeschmolzen und einer Wiederverwendung zugeführt.The invention according to US 2005 076 487 A1 discloses a method of recycling a cartridge which still contains a residue of toner, wherein in a crushing process the cartridge is subjected to disassembly into its major components. The toner is recovered by suction, the cartridge disassembled and the metallic materials such as iron and aluminum are subjected to separation. Thereafter, the separated metallic materials are melted and fed to a reuse.

In der US 2009103942 A1 wird ein Verfahren zum Recyceln von Druckerpatronen beschrieben, wobei über einen Trichter und einen Einlaufförderer die Druckerpatronen einer Mühle zugeführt werden. Während dieser Zeit sind die Patronen in eine Flüssigkeit getaucht. In der Mühle werden die Patronen geschliffen, nachdem die Patronen einen doppelten Wasser-Vorhang passiert haben. Am Boden der Mühle werden die geschredderten Patronen abgeführt und durch ein oszillierendes Sieb in zwei oder mehr Fraktionen getrennt. Die Materialien werden durch das Sieb in einen Flotationstank geführt und in eine Schwimm- und in eine Sinkfraktion getrennt, wobei die Schwimmfraktion regelmäßig in einen Vorratsbehälter abgeführt wird und die größere und schwereren Materialien als Sinkfraktion regelmäßig von den oszillierenden Sieben über ein Auslaufförderer entfernt werden. Die schwimmenden Stoffe aus Nicht-Floating-Materialien werden mit einem Flotationsabscheider isoliert und in einen Flotation-Tank mit Schleusen geführt. Sowohl die größeren Materialien, als auch die Materialien, die auf den Boden des Behälters sinken, werden mit einem Auslaufband aus dem Flotation-Tank transportiert und Separatoren zur Trennung von Kunststoffen, Metallen und NE-Metallen zugeführt Die Metall-Komponenten werden durch eine oder mehrere magnetische Baugruppen abgetrennt und einem dem Auslaufband übergeben werden. Die magnetischen Einheiten bestehen aus einen Magnetkopf und einem Seltenerdmetall-Kopf. Die abgetrennten Metalle werden gegebenenfalls getrocknet und geeigneten Speichermedium zugeführt. Die Trennung der NE-Metalle erfolgt mit Wirbelstrom-Einheiten, wobei die NE-Metalle bei Bedarf ebenfalls getrocknet und an geeignete Lagerbehälter übergeben werden. Die verbleibenden nichtmetallischen Materialien werden ebenfalls getrocknet und an geeignete Lagerbehälter übergeben.In the US 2009103942 A1 describes a method for recycling printer cartridges, wherein the printer cartridges are fed to a mill via a hopper and an infeed conveyor. During this time, the cartridges are immersed in a liquid. In the mill, the cartridges are ground after the cartridges have passed a double water curtain. At the bottom of the mill, the shredded cartridges are removed and separated by an oscillating sieve into two or more fractions. The materials are passed through the screen into a flotation tank and separated into a float and a sinking fraction, the float fraction being discharged regularly into a reservoir and the larger and heavier materials being removed as the sink fraction from the oscillating screens via a discharge conveyor. The floating materials from non-floating materials are isolated with a flotation separator and fed into a flotation tank with locks. Both the larger materials and the materials that sink to the bottom of the container are transported out of the flotation tank with a discharge belt and fed to separators for separating plastics, metals and non-ferrous metals. The metal components are replaced by one or more magnetic assemblies separated and handed over to the outlet conveyor. The magnetic units consist of a magnetic head and a rare earth metal head. The separated metals are optionally dried and fed to suitable storage medium. The separation of non-ferrous metals is carried out with eddy current units, the non-ferrous metals are also dried if necessary and transferred to suitable storage containers. The remaining non-metallic materials are also dried and transferred to suitable storage containers.

Ein Verfahren zur Behandlung und Rückgewinnung von pulverförmigen Toner zusammen mit anderen Materialien durch thermische Agglomeration vor der Verarbeitung wird in der US 2013 058 680 A1 beschrieben, wobei die Kartuschen mit Resttoner in eine beheizte Kammer eingebracht, die Patronen auf eine vorbestimmte Temperatur, und nach dem Erhitzen aus der beheizten Kammer entfernt werden. Die vorbestimmte Temperatur wird für einen vorbestimmten Zeitraum gehalten, um so die Agglomeration des restlichen Toners in der Patrone in eine lose Matrix bzw. in eine plastischen Masse zu bewirken. Die Höhe der vorbestimmten Temperatur und die vorbestimmten Heizintervalle werden durch Versuche ermittelt, wobei die vorbestimmte Temperatur niedriger als 150° Celsius, vorzugsweise 65°C beträgt. Die Temperatur kann aber auch über 150° Celsius betragen. Die Kassetten werden dann unmittelbar nach Entnahme aus der Heizkammer verarbeitet, wobei die Kartuschen vor der weiteren Verarbeitung auch gekühlt werden können.A process for the treatment and recovery of powdered toner together with other materials by thermal agglomeration prior to processing is described in U.S. Patent No. 5,347,854 US 2013 058 680 A1 described, wherein the cartridges with residual toner in a heated chamber is placed, the cartridges are removed to a predetermined temperature, and after heating from the heated chamber. The predetermined temperature is maintained for a predetermined period of time so as to cause agglomeration of the residual toner in the cartridge into a loose matrix or plastic mass. The height of the predetermined temperature and the predetermined heating intervals are determined by experiments, wherein the predetermined temperature is lower than 150 ° Celsius, preferably 65 ° C. The temperature can also be over 150 ° Celsius. The cassettes are then processed immediately after removal from the heating chamber, the cartridges can be cooled before further processing.

Die Erfindung gemäß der WO 2003 106 938 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Recycling von Tonerkartuschen. Ein Schredder bricht die Tonerkartuschen in Stücke, wodurch das Austreten von Toner innerhalb der ansonsten im Wesentlichen versiegelten Patronen erfolgt. Die Kartuschenstücke mit dem frei gewordenen Tonerpulver werden dann durch eine Trennstufe mit einem mechanischen Separator und einem Trommel-Abscheider zugeführt. Jeder Separator arbeitet mit Siebgitter, wobei die kleineren Teilchen durch das Sieb fallen, während die größeren Stücke einer weiteren Zerkleinerung zugeführt werden. Beide Separatoren bearbeiten die Stücke, um die kleineren Partikel zu erzeugen. Ein Absaugsystem saugt Luft aus der noch ganzen Tonerkartusche, wobei ein Luftionisator zum Zuführen von ionisierter Luft in die Vorrichtung eingesetzt wird, um eine statische elektronische Aufladung zu reduzieren. Der Toner wird anschließend von der Abluft durch einen Staubabscheider entfernt.The invention according to the WO 2003 106 938 A1 describes a method and apparatus for recycling toner cartridges. A shredder breaks the toner cartridges into pieces, causing toner leakage within the otherwise substantially sealed cartridges. The cartridge pieces with the freed toner powder are then fed through a separation stage with a mechanical separator and a drum separator. Each separator works with sieve mesh, with the smaller particles falling through the sieve, while the larger pieces are fed to further comminution. Both separators process the pieces to create the smaller particles. An exhaust system draws air from the still whole toner cartridge, using an air ionizer to supply ionized air into the device to reduce static electronic charge. The toner is then removed from the exhaust air by a dust collector.

Die Erfindung gemäß der EP 2 082 857 A1 betrifft ein Verfahren zur Wiederverwertung von Tonerkartuschen, Druckerpatronen, Tintenstrahlpatronen oder Farbbänder von Laser-druckern, Tintenstrahldruckern oder Matrixdruckern. Bei diesem Verfahren werden mechanischen und physikalischen Methoden miteinander kombiniert. Die Abfälle werden gegebenenfalls mit Hand demontiert und nach Beschaffenheit sortiert. Die Kunststoffteile werden zerkleinert, gereinigt, getrocknet und verpackt. Die besondere Eigenschaft dabei ist, dass die Kunststoffteile zuerst zertrümmert und anschließend weiter gemahlen werden. Der zerkleinerte Kunststoff wird in einer geschlossenen tunnelförmigen Hochdruckreiniger-Waschanlage gereinigt. Die Farbreste werden vom Abwasser durch Klärung, Filtrierung oder Abhub getrennt, anschließend getrocknet und deponiert. Das Waschwasser wird in die Waschanlage rückgeführt. Das fehlende Wasser wird nachgefüllt. Während des Verarbeitungsprozesses wird die Absaugung von Farbfein-staub kontinuierlich gewährleistet. Das Verfahren der Demontage und Sortierung wird unter gezielter Vakuumabsaugung durchgeführt wird. Die Anlage ist mit einer Sicherung gegen Überspannung versehen. Die Kunststoffteile werden während der Vorbehandlung zertrümmert, zerkleinert und gemahlen, wobei die Kunststoffteile in der Größe von 0,5–5,0 cm, bevorzugt 0,5–1,5 cm zerkleinert werden. Der Wasserbedarf für die Reinigung beträgt 4–5 Liter/Kilogramm. Die Reinigung wird unter mit einem Druck von 15 Bar durchgeführt. Die technische Anlage besteht aus einem Förderband, einer Zerkleinerungsanlage mit Hammer und Mühle, einer tunnelförmigen Hoch-Druckreiniger-Waschanlage mit Klärbehälter, einem Heißluft-Trockner. Die technische Anlage ist mit einer Hochleistungsabsaugtechnik mit veränderbarer Drehzahl zum Zweck der Absaugung von Feinstaub, insbesondere von Farbfeinstaub ausgestattet.The invention according to the EP 2 082 857 A1 relates to a method for recycling toner cartridges, printer cartridges, inkjet cartridges or ribbons from laser printers, inkjet printers or dot matrix printers. This method combines mechanical and physical methods. If necessary, the waste is dismantled by hand and sorted according to its nature. The plastic parts are crushed, cleaned, dried and packed. The special feature is that the plastic parts are smashed first and then further ground. The shredded plastic is cleaned in a closed tunnel-shaped high-pressure cleaner washing plant. The paint residues are separated from the wastewater by clarification, filtration or stripping, then dried and dumped. The wash water is returned to the washer. The missing water is refilled. During the processing process, the extraction of color fine dust is continuously ensured. The procedure of dismantling and sorting is carried out under targeted vacuum extraction. The system is provided with a fuse against overvoltage. The plastic parts are smashed during the pretreatment, crushed and ground, the plastic parts in the size of 0.5-5.0 cm, preferably 0.5-1.5 cm are crushed. The water requirement for cleaning is 4-5 liters / kilogram. The cleaning is carried out at a pressure of 15 bar. The technical system consists of a conveyor belt, a crushing plant with hammer and mill, a tunnel-shaped high pressure washer washing plant with clarifier, a hot air dryer. The technical system is equipped with a high-performance extraction technology with variable speed for the purpose of extracting fine dust, especially fine color dust.

In der EP 2 087 936 A1 wird eine Recyclingeinrichtung mit einer Zerkleinerungsvorrichtung beschrieben, die einen gegenüber der Umgebung abgeschlossenen Behälter und einen in einem unteren Bereich des Behälters vorgesehenen Aufnahmekopf aufweist, an dem wenigstens ein flexibel ausgebildetes Schlagwerkzeug vorgesehen ist, das in dem unteren Bereich des Behälters umläuft, wobei die Zerkleinerungsvorrichtung mit einer Inertgaszuführung gekoppelt ist. Die Recyclingeinrichtung ist eine Recyclingeinrichtung für Tonerkartuschen. In oder an der Zerkleinerungsvorrichtung ist ein Sauerstoffüberwachungsmodul zur Überwachung des Sauerstoffgehaltes der Atmosphäre in dem Behälter der Zerkleinerungsvorrichtung vorgesehen und in oder an der Zerkleinerungsvorrichtung ist ein Temperaturmessgerät zur Messung der Temperatur in dem Behälter der Zerkleinerungsvorrichtung vorgesehen. Das Sauerstoffüberwachungsmodul ist mit der Inertgaszuführung gekoppelt.In the EP 2 087 936 A1 a recycling device is described with a crushing device having a sealed against the environment container and provided in a lower portion of the container receiving head on which at least one flexibly designed impact tool is provided, which rotates in the lower region of the container, wherein the crushing device with an inert gas supply is coupled. The recycling device is a recycling device for toner cartridges. An oxygen monitoring module for monitoring the oxygen content of the atmosphere in the container of the comminution device is provided in or on the comminuting device, and a temperature measuring device for measuring the temperature in the container of the comminuting device is provided in or on the comminuting device. The oxygen monitoring module is coupled to the inert gas supply.

Dem Behälterinnenraum wird zumindest während des Zerkleinerungsschrittes Inertgas zugeführt wird. Das Recyclingverfahren ist ein Recyclingverfahren für Tonerkartuschen, wobei bei dem Zerkleinerungsschritt der Sauerstoffgehalt der Atmosphäre in dem Behälter der Zerkleinerungsvorrichtung überwacht wird und die Temperatur in dem Behälter der Zerkleinerungsvorrichtung gemessen. Die Zuführung von Inertgas wird in Abhängigkeit von dem ermittelten Sauerstoffgehalt gesteuert.The container interior is supplied at least during the crushing step inert gas. The recycling method is a toner cartridge recycling method, wherein the crushing step monitors the oxygen content of the atmosphere in the container of the comminution device and measures the temperature in the container of the comminution device. The supply of inert gas is controlled as a function of the determined oxygen content.

Alle aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zum Recyceln von Tonerkartuschen mit vorheriger Entfernung von Tonerresten sind sehr aufwendig und mit einem sehr hohen technischen Aufwand, wie Absaugung des Toners mit ionisierter Luft, Aufbau eines doppelten Wasservorhanges oder Auswaschen des Toner aus den Kunststoffmaterial mit hohem Aufwand der Reinigung und der Rückführung des Wassers in den Zerkleinerungskreislauf, verbunden. Des Weiteren besteht beim Absaugen des Toners aus den Kartuschen und der Vermahlung der Kunststoffe mit noch vorhandenen Resten an Toner eine erhebliche Explosionsgefahr.All known from the prior art method for recycling toner cartridges with prior removal of toner residues are very expensive and with a very high technical effort, such as extraction of the toner with ionized air, building a double curtain of water or washing out the toner from the plastic material with great effort the cleaning and recycling of the water in the crushing cycle, connected. Furthermore, there is a significant risk of explosion when sucking the toner from the cartridges and the grinding of the plastics with remaining residues of toner.

Weiterhin besteht bei den bekannten Verfahren der Agglomerierung des Toners durch eine unterschiedliche Verteilung des Toners in der Tonerkartusche und eine unveränderte Lage der Tonerkartusche auf dem beheizten Laufband in einem Tunnelofen die Gefahr einer unvollständigen und unregelmäßige Agglomerierung des Toners in der Tonerkartusche. Während des Recycelns der Kunststoffe kann es dann zu erheblichen Staubbelastungen und zu Staubexplosionen kommen.Furthermore, in the known methods of agglomeration of the toner by a different distribution of the toner in the toner cartridge and an unchanged position of the toner cartridge on the heated treadmill in a tunnel oven the risk of incomplete and irregular agglomeration of the toner in the toner cartridge. During the recycling of plastics, it can then lead to significant dust pollution and dust explosions.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur thermischen Behandlung von Stäuben in geschlossenen Behältern, insbesondere zu Agglomerierung von Resttoner in Tonerkartuschen zu schaffen, so dass der Recycleprozess der aus Kunststoff bestehenden Tonerkartuschen frei von Staubbelastungen durch den Toner, das recycelte Kunststoffmaterial frei von Toner ist und so ohne weitere Bearbeitungsschritte der Regranulierung des Kunststoffmaterials zugeführt werden kann.The object of the invention is to provide a device and a method for the thermal treatment of dusts in closed containers, in particular agglomeration of residual toner in toner cartridges, so that the recycling process of existing plastic toner cartridges free from dust pollution by the toner, the recycled plastic material of toner and can be supplied to the regranulation of the plastic material without further processing steps.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine Vorrichtung und eine Verfahren zur thermischen Behandlung von Stäuben in geschlossenen Behälter, insbesondere der Agglomerierung von Tonerreste in Tonerkartuschen, wobei die Tonerkartuschen mit den durch die Agglomerierung gebundenen Tonerresten den an sich bekannten Zerkleinerungsvorrichtungen mit entsprechenden Klassierungseinrichtungen zur Zerkleinerung von Kunststoffformteilen zugeführt werden.The object of the invention is a device and a method for the thermal treatment of dusts in closed containers, in particular the agglomeration of toner residues in toner cartridges, wherein the toner cartridges with the toner residues bound by the agglomeration the known crushing devices with corresponding classifying devices for comminution of plastic moldings be supplied.

Die Vorrichtung zur thermischen Behandlung von Stäuben in geschlossenen Behälter, insbesondere zur Agglomeristaion von Resttoner in Tonerkartuschen besteht aus einem Drehrohrofen (1) mit einem stationären Mantel (2) und einer koaxial zum Mantel (2) angeordneten rotierenden Trommel (3), wobei die rotierende Trommel (3) mit seiner Zugabeöffnung (4) und seiner Abgabeöffnung (5) auf seiner gesamten Länge und über den gesamten Umfang verteilt mit Öffnungen (6) versehen sind, durch die die Heißluft zur Erhitzung der Behälter in die Trommel (3) geführt wird. Die Heißluft wird über die an den Stirnseiten des Mantels (2) angeordneten Zuführung (8) zugeführt und über die Abführung (9) über einen Filter (10) und einer Absaugung (11) abgeführt. Der Drehrohrofen (1) mit seiner rotierenden Trommel (3) weist zu einer waagerecht gedachten Achse (7) eine Neigung auf, wobei diese Neigung von der Verweilzeit der Tonerkartuschen im Drehrohrofen abhängt und einstellbar gestaltet ist.The apparatus for the thermal treatment of dusts in closed containers, in particular for the agglomeration of residual toner in toner cartridges consists of a rotary kiln ( 1 ) with a stationary jacket ( 2 ) and one coaxial with the jacket ( 2 ) arranged rotating drum ( 3 ), wherein the rotating drum ( 3 ) with its addition opening ( 4 ) and its discharge opening ( 5 ) distributed over its entire length and over its entire circumference with openings ( 6 ), through which the hot air for heating the containers in the drum ( 3 ) to be led. The hot air is carried over the at the end faces of the shell ( 2 ) arranged feeder ( 8th ) and via the discharge ( 9 ) via a filter ( 10 ) and a suction ( 11 ) dissipated. The rotary kiln ( 1 ) with its rotating drum ( 3 ) points to a horizontally imaginary axis ( 7 ) an inclination, this inclination depends on the residence time of the toner cartridges in the rotary kiln and is designed adjustable.

Zur thermischen Behandlung von Stäuben in geschlossenen Behälter werden die Behälter mit dem Reststäuben in den Behältern über die Zugabeöffnung (4) der rotierenden Trommel (3) zugeführt und über die Zuführung (8) mit Heißluft, die über die Öffnungen (6) in der Trommel (3) zugeführt wird, beaufschlagt. Die Heißluft wird dabei im Gegenstrom zum Transport der Behälter innerhalb des Mantels (2) und durch die Trommel (3) geführt. Durch die Neigung des Drehrohrofens (1) mit seiner rotierenden Trommel (3) zu einer gedachten Waagerechten (7) und durch die Rotation der Trommel (3) werden die Behälter hin zur Ausgabeöffnung (5) gefördert und dabei kontinuierlich mit der Heißluft in Kontakt gebracht. Durch die Abführung (9) wird die Heißluft aus dem Drehrohrofen (1) über einen Filter (10) und einer Absaugung (11) wieder abgeführt. Durch die Bewegung der Behälter in der Trommel (3) durch die Rotation und durch die Förderung zur Ausgabeöffnung (5) werden die noch nicht thermisch behandelten Stäube in den Behältern mit bereits thermisch behandelten Staubklumpen in Kontakt gebracht und so können diese nicht thermisch behandelten Stäube an diesen bereits thermisch behandelten Staubklumpen anbacken. Durch die Rotation der Trommel (3) und die Neigung des Drehrohrofens (1) werden die gesamten Reststäube zu Klumpen agglomerieren und können beim anschließenden Zerkleinern der Behälter leicht von den zerkleinerten Behälterteilen getrennt werden.For the thermal treatment of dusts in closed containers, the containers are filled with the residual dusts in the containers via the feed opening ( 4 ) of the rotating drum ( 3 ) and via the feeder ( 8th ) with hot air passing through the openings ( 6 ) in the drum ( 3 ), is applied. The hot air is thereby countercurrent to the transport of the container within the shell ( 2 ) and through the drum ( 3 ) guided. Due to the inclination of the rotary kiln ( 1 ) with its rotating drum ( 3 ) to an imaginary horizontal ( 7 ) and by the rotation of the drum ( 3 ), the containers are directed towards the discharge opening ( 5 ) and continuously brought into contact with the hot air. Through the discharge ( 9 ), the hot air from the rotary kiln ( 1 ) via a filter ( 10 ) and a suction ( 11 ) discharged again. By the movement of the containers in the drum ( 3 ) by the rotation and by the delivery to the delivery opening ( 5 ), the not yet thermally treated dusts in the containers are brought into contact with already thermally treated dust lumps and so they can not cake thermally treated dusts on these already thermally treated dust lumps. By the rotation of the drum ( 3 ) and the inclination of the rotary kiln ( 1 ), the entire residual dusts will agglomerate into lumps and can easily be separated from the shredded container parts during the subsequent comminution of the containers.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung sind im Mantel (2) des Drehrohrofens (1) Infrarotstrahler zur Erzeugung einer Heißluft angeordnet.In a further embodiment of the invention are in the jacket ( 2 ) of the rotary kiln ( 1 ) Infrared radiator arranged to produce a hot air.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei die 1 den schematischen Aufbau der Vorrichtung und die 2 eine schematische Darstellung der mit den Öffnungen (6) versehenen Trommel (3) undThe invention will now be explained in more detail using an exemplary embodiment, wherein the 1 the schematic structure of the device and the 2 a schematic representation of the with the openings ( 6 ) provided drum ( 3 ) and

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: DrehrohrofenRotary kiln
22: Mantel des DrehrohrofensCloak of the rotary kiln
33: Innenrohrinner tube
44: Zugabeöffnungfeed opening
55: Ausgabeöffnungdischarge opening
66: Bohrungen im InnenrohrHoles in the inner tube
77: gedachte waagerechte Achseimaginary horizontal axis
88th: HeißluftzuführungHot air supply
99: HeißluftabführungHot air discharge
1010: Filterfilter
1111: Absaugungsuction

represent.

Die Tonerkartuschen werden, wie sie aus der Rückführung aus dem Handel angeliefert werden, über die Zugabeöffnung (4) der Trommel (3) des Drehrohrofens (1) zugeführt und mit der Trommel (3) mit einer Umdrehung von 3 U/min in Rotation versetzt. Die Heißluft mit einer Temperatur von 110° bis 150°C wird durch die Heißluftzuführung (8) dem Drehrohrofen (1) zugeführt und im Gegenstrom zur Bewegung der Tonerkartuschen durch den Drehrohrofen (1) geführt, wobei die Heißluft durch die Öffnungen (6) der Trommel (3) in das Innere der Trommel (3) gelangt und im Gegenstrom zur Bewegung der Tonerkartuschen durch die Trommel (3) geführt und über die Heißluftabführung (9) abgeleitet und über den Filter (10) von Staubresten bzw. Tonerresten befreit. Da die Heißluft durch den gesamten Drehrohrofen (1) mit der Trommel (3) geführt wird, werden die Tonerkartuschen von allen Seiten gleichmäßig auf eine Temperatur zwischen 110° bis 150°C erwärmt und der Toner agglomeriert in Klumpenform, wobei durch die Rotation des Innenrohres (3) die Tonerkartuschen rotieren und der Resttoner in den Tonerkartuschen immer in Kontakt mit bereits vorhandenen Toneragglomerat oder mit noch vorhanden nicht agglomerierten Toner tritt. Durch die Neigung des Drehrohrofens (1) mit der Trommel (3) um 2–5° zur gedachten waagerechten Achse (7) werden die Tonerkartuschen durch die Trommel (3) in Richtung Ausgabeöffnung transportiert und dabei immer der Heißluft von 110° bis 150°C ausgesetzt. Durch diese Neigung und der Rotation des Innenrohres (2) wird eine Verweilzeit von 1,5 bis 5 min der Tonerkartuschen in der Trommel (3) und damit auch die Qualität der Agglomerisation des Toners eingestellt, wobei diese Parameter durch Versuche festzulegen sind.The toner cartridges are, as they are supplied from the return from the trade, via the feed opening ( 4 ) of the drum ( 3 ) of the rotary kiln ( 1 ) and with the drum ( 3 ) rotated with a rotation of 3 U / min. The hot air at a temperature of 110 ° to 150 ° C is through the hot air supply ( 8th ) the rotary kiln ( 1 ) and in countercurrent to the movement of the toner cartridges through the rotary kiln ( 1 ), wherein the hot air through the openings ( 6 ) of the drum ( 3 ) in the interior of the drum ( 3 ) and in countercurrent to the movement of the toner cartridges through the drum ( 3 ) and via the hot air discharge ( 9 ) and via the filter ( 10 ) freed of dust residues or toner residues. Since the hot air through the entire rotary kiln ( 1 ) with the drum ( 3 ), the toner cartridges are uniformly heated from all sides to a temperature between 110 ° to 150 ° C and the toner agglomerates in lump form, whereby by the rotation of the inner tube ( 3 ) the toner cartridges rotate and the residual toner in the toner cartridges always comes into contact with already existing toner agglomerate or with non-agglomerated toner still present. Due to the inclination of the rotary kiln ( 1 ) with the drum ( 3 ) by 2-5 ° to the imaginary horizontal axis ( 7 ) are the toner cartridges through the drum ( 3 ) transported in the direction of the discharge opening, while always exposed to the hot air from 110 ° to 150 ° C. Due to this inclination and the rotation of the inner tube ( 2 ), a residence time of 1.5 to 5 minutes of the toner cartridges in the drum ( 3 ) and thus also the quality of the agglomeration of the toner adjusted, these parameters being determined by experiments.

Nach dem die Tonerkartuschen aus der Trommel (3) durch die Ausgabeöffnung (5) abgeführt werden, können diese einer weiteren Verarbeitungsstufe zur Zerkleinerung der Kunststoffformteile, Trennung der zerkleinerten Kunststoffteile vom Toneragglomerat und einer Klassierung des Regenerates zugeführt werden. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung und durch das erfindungsgemäße Verfahren werden eine Vorrichtung und ein Verfahren angeboten, die ein vollkommen staubfreies und explosionsfreies Recyceln von Tonerkartuschen ermöglichen.After the toner cartridges from the drum ( 3 ) through the discharge opening ( 5 ) can be removed, they can be supplied to a further processing stage for crushing the plastic moldings, separation of the shredded plastic parts from the toner agglomerate and a classification of the regenerate. By means of the device according to the invention and by the method according to the invention, a device and a method are offered which enable completely dust-free and explosion-free recycling of toner cartridges.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 19955683 C2 [0003]
DE 19520365 A1 [0004]
US 2004250399 A1 [0005]
US 2005076487 A1 [0006]
US 2009103942 A1 [0007]
US 2013058680 A1 [0008]
WO 2003106938 A1 [0009]
EP 2082857 A1 [0010]
EP 2087936 A1 [0011]

Claims

Apparatus for the thermal treatment of dusts in closed containers, in particular for the agglomeration of residual toner in toner cartridges by means of hot air in a rotary kiln ( 1 ), characterized in that the rotary kiln ( 1 ) from a coat ( 1 ) with a hot air supply ( 8th ), one, with a filter ( 10 ) and one after the filter ( 10 ) arranged suction ( 11 ) connected hot air discharge ( 9 ) and one coaxial with the jacket ( 2 ), rotating drum ( 3 ), wherein the rotating drum ( 3 ) with an addition opening ( 4 ) and a discharge opening ( 5 ) is provided for the containers and wherein over the entire length of the drum, distributed over the circumference, openings ( 6 ) are arranged through which the hot air for heating the container in the drum ( 3 ) to be led.

Device according to claim 1, characterized in that in the jacket ( 2 ) of the rotary kiln ( 1 ) Infrared radiators are arranged to generate the hot air.

Apparatus according to claim 1 to 2, characterized in that the rotary kiln ( 1 ) and the drum ( 3 ) with a slope to an imaginary horizontal axis ( 7 ) is arranged.

Device according to claim 1 to 3, characterized in that the drum ( 3 ) is designed as a sieve drum.

Apparatus according to claim 1 to 4, characterized in that the drum ( 3 ) consists of wire mesh.

Process for the thermal treatment of dusts in closed containers in a device according to claim 1 to 5, characterized in that the containers with the residual dusts in the containers via the feed opening ( 4 ) of the rotating drum ( 3 ) and via the feeder ( 8th ) with hot air passing over the openings ( 6 ) in the drum ( 3 ), with the hot air in the drum ( 3 ) and the containers towards the discharge opening ( 5 ) and thereby brought into contact with the hot air continuously, whereby by the hot air discharge ( 9 ) the hot air from the rotary kiln ( 1 ) is sucked off and filtered.

A method according to claim 6, characterized in that the hot air in countercurrent to the transport of the containers within the shell ( 2 ) and through the drum ( 3 ) to be led.

A method according to claim 6 and 5, characterized in that hot air in cocurrent for transporting the container within the shell ( 2 ) and through the drum ( 3 ) to be led.