DE102016211629A1

DE102016211629A1 - Aufbereitung von Gummi-Gegenständen, wie etwa Altreifen, mit Hilfe von Sprengstoff

Info

Publication number: DE102016211629A1
Application number: DE102016211629.0A
Authority: DE
Inventors: Alexander Borowski
Original assignee: Foreson Int Ltd; Foreson International Ltd
Current assignee: Foreson Int Ltd; Foreson International Ltd
Priority date: 2016-06-28
Filing date: 2016-06-28
Publication date: 2017-12-28

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zerkleinern von aus Gummi hergestellten oder Gummi enthaltenden Gegenständen (beispielsweise Altreifen), insbesondere die Gewinnung wenigstens einer einer Nutzung zuzuführenden Materialfraktion aus den Gegenständen, umfassend: Bereitstellen wenigstens eines solchen Gegenstands mit wenigstens einer diesem zugeordneten Sprengstoffladung an einer für die Durchführung des Verfahrens geeigneten Örtlichkeit, etwa in einer Panzerkammer; zur Explosion bringen der wenigstens einen Sprengstoffladung zur Zerkleinerung des wenigstens einen Gegenstands durch Einwirkung wenigstens einer aus der Explosion resultierenden Druckwelle oder/und durch Einwirkung wenigstens eines in Folge der Explosion aus der wenigstens einen Sprengstoffladung resultierenden Explosionsprodukts auf den wenigstens einen Gegenstand. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass an der Örtlichkeit, ggf. in der Panzerkammer, zusammen mit dem wenigstens einen Gegenstand und der wenigstens einen Sprengstoffladung wenigstens ein Hilfsmedium bereitgestellt wird, um den wenigstens einen Gegenstand unter Einwirkung wenigstens eines in Folge der Explosion aus dem wenigstens einen Hilfsmedium resultierenden sekundären Explosionsprodukts zu zerkleinern.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zerkleinern von aus Gummi hergestellten oder Gummi enthaltenden Gegenständen, beispielsweise von Altreifen für die Altreifenverwertung, insbesondere zur Gewinnung wenigstens einer einer Nutzung zuzuführenden Materialfraktion aus den Gegenständen, umfassend:
– Bereitstellen wenigstens eines solchen Gegenstandes, insbesondere wenigstens eines Altreifens, mit wenigstens einer diesem zugeordneten Sprengstoffladung an einer für die Durchführung des Verfahrens geeigneten Örtlichkeit, etwa in einer Panzerkammer; und
– zur Explosion bringen der wenigstens einen Sprengstoffladung zur Zerkleinerung des wenigstens einen Gegenstands durch Einwirkung wenigstens einer aus der Explosion resultierenden Druckwelle oder/und durch Einwirkung wenigstens eines in Folge der Explosion aus der wenigstens einen Sprengstoffladung resultierenden Explosionsprodukts auf den wenigstens einen Gegenstand.
Ein solches Verfahren zur Zerkleinerung von Altreifen ist beispielsweise aus der EP 0 872 319 B1 bzw. der korrespondierenden DE 695 19 446 T2 bekannt. Das bekannte Verfahren verwendet eine in einem geschlossenen Ringssystem ausgebildete Panzerkammer, was auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung in Betracht kommt, aber nicht zwingend erforderlich ist.
Als solches ist die Zerkleinerung von Reifen bzw. Reifendecken mithilfe von Explosionen auch schon aus der SU 1 614 843 A1 und der RU 2 338 642 C1 bekannt.
Die DE 20 2011 103 296 U1 beschreibt eine Einrichtung zum Durchführen eines Verfahrens zur Spaltung von Altreifen in Reifenkord und Gummigut, bei dem in einer gepanzerten Kammer eine Kontaktladung aus Sprengstoff auf der Außenseite des in die gepanzerte Kammer eingesetzten Altreifens eingesetzt wird. Die Ladung ist als „Flachschicht” ausgebildet und auf der äußeren Lauffläche des Reifens an seinem gesamten Kreisumfang angeordnet.
Aus der EP 1 366 877 B1 ist es als solches bekannt, eine langgestreckte Sprengstoffladung in einem von einem Reifenstapel begrenzten Raumbereich anzuordnen, um die Reifen mittels der Explosion des Sprengstoffs zu zerkleinern. Der Reifenstapel ist hierzu in einer Panzerkammer angeordnet, wofür die Veröffentlichung mehrere Beispiel gibt.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die Effektivität der Zerkleinerung von aus Gummi hergestellten oder Gummi enthaltenden Gegenständen, beispielsweise von Altreifen, mithilfe von Explosionen zu verbessern. Zur Lösung dieser Aufgabe wird für das eingangs angesprochene Verfahren vorgeschlagen, dass an der Örtlichkeit, ggf. in der angesprochenen Panzerkammer, zusammen mit dem wenigstens einen Gegenstand, insbesondere Altreifen, und der wenigstens einen Sprengstoffladung wenigstens ein Hilfsmedium bereitgestellt wird, um den wenigstens einen Gegenstand unter Einwirkung wenigstens eines in Folge der Explosion aus dem wenigstens einen Hilfsmedium resultierenden sekundären Explosionsprodukts zu zerkleinen.
Es wurde nämlich überraschenderweise gefunden, dass ein Hilfsmedium, insbesondere ein flüssiges Hilfsmedium wie etwa Wasser, einen positiven Effekt auf die Zerkleinerungswirkung der explodierenden Sprengstoffladung hat. Das „sekundäre Explosionsprodukt” im Falle eines flüssigen Hilfsmediums wären insbesondere Flüssigkeitstropfen oder Flüssigkeitströpfchen, die aus der Wirkung der Explosion auf das Hilfsmedium resultieren und bei geeigneter Anordnung des Hilfsmediums in Bezug auf die Sprengstoffladung einerseits und den wenigstens einen Gegenstand, insbesondere Altreifen, andererseits auf den wenigstens einen Gegenstand einwirken und zu dessen Zerkleinerung beitragen, so dass kleinere und hinsichtlich der Größe gleichmäßigere Fragmente des Gegenstands, ggf. Reifenfragmente (Reifendeckensfragmente), resultieren.
Wenn hier von „aus Gummi hergestellten oder Gummi enthaltenden Gegenständen” die Rede ist, so wird insbesondere an Altreifen gedacht, wie schon angesprochen. Der Begriff „Altreifen” ist allgemein zu verstehen und meint jegliche Art von Reifen, einschließlich LKW- und PKW-Reifen, Flugzeug-Reifen, sowie Erdmaschinen-Reifen und sonstige Reifen für Nutzkraftfahrzeuge und Maschinen, die bereifte Räder und Reifendecken aufweisen. Weitere Beispiele für Gegenstände der angesprochenen Art sind Transportbänder und dergleichen und allgemein alle Gegenstände die unter den Begriff „technische Gummiwaren” fallen.
Die auf den Gummianteilen der Gegenstände resultierenden Gegenstandsfragmente können einer weiteren Verarbeitung und Zerkleinerung zugeführt werden, beispielsweise der Einwirkung wenigstens einer weiteren Explosion oder/und wenigstens eines anderen Zerkleinerungsverfahrens, insbesondere um eine auf den Gummianteilen basierende Materialfraktion zu gewinnen. Die auf dem angesprochenen erfindungsgemäßen Verfahren resultierenden, auf den Gummianteilen der Gegenstände basierenden Gegenstandsfragmente können aber auch schon selbst als die einer Nutzung zuzuführenden Materialfraktion angesehen werden, die durch das Verfahren gewonnen wurde.
Armierungsbestandteile der Gegenstände, insbesondere Altreifen, wie etwa Textil- und/oder Stahlkord, lassen sich auf Basis der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens von den auf den Gummianteilen der Altreifen resultierenden Reifenfragmenten separieren und als eine weitere aus den Altreifen gewonnene Materialfraktion einer Nutzung, insbesondere einem Recyceln des betreffenden Materials zu führen.
Anzumerken ist, dass der Begriff „Panzerkammer” allgemein zu verstehen ist. Gemeint ist ein gegenüber der Umwelt abgeschirmter Raumbereich, in dem die wenigstens eine Sprengstoffladung ohne störende oder schädigende Einwirkung auf die Umwelt stattfinden kann, um den wenigstens einen Altreifen zu zerkleinern. Insoweit kommen grundsätzlich auch „Örtlichkeiten” in Betracht, die man nicht unbedingt unter den Begriff „Panzerkammer” fassen mag.
Wie schon angesprochen, kann als Hilfsmedium vorteilhaft eine Hilfsflüssigkeit eingesetzt werden, wobei vorzugsweise wenigstens eine Hilfsflüssigkeitsmenge an der Örtlichkeit, ggf. in der Panzerkammer, räumlich zwischen dem wenigstens einen Gegenstand und wenigstens einer diesem zugeordneten Sprengstoffladung angeordnet wird. Es wird so eine gute Zerkleinerungswirkung erreicht. Ferner wurde festgestellt, dass eine Hilfsflüssigkeit wie etwa Wasser auch andere positive Auswirkungen auf die auf den Gummianteilen resultierenden Gegenstands-Fragmente hat. Die Oberflächenqualität der resultierenden Gummiteilchen ist verbessert, was darauf zurückgeführt wird, dass das Gummi während der Zerkleinerung infolge der Explosion geringeren Temperaturen ausgesetzt wird, da die Flüssigkeit, insbesondere Wasser, einen Teil der Wärme aufnimmt.
Auch scheint es so zu sein, dass die Flüssigkeit, insbesondere das Wasser, gasförmige oder/und andere Verunreinigungen infolge der Explosion der Sprengstoffladung, allgemein schädliche Bestandteile des aus der wenigstens einen Sprengstoffladung resultierenden Explosionsprodukts, aufnimmt bzw. absorbiert, da die Oberflächen der resultierenden Gummiteilchen nicht bzw. weniger stark beschädigt und nicht bzw. weniger stark verunreinigt sind als wenn die Explosion ohne die Präsenz der Hilflsflüssigkeit, insbesondere des Wassers, stattgefunden hätte.
Für eine effektive Verfahrensführung kann man vorsehen, dass an der Örtlichkeit, ggf. in der Panzerkammer, eine Mehrzahl von Gegenständen, insbesondere Altreifen, vorzugsweise wenigstens ein aufgereihter Satz einer Mehrzahl von Altreifen, höchstvorzugsweise ein Altreifenstapel, bereitgestellt wird.
Eine in Betracht kommende Möglichkeit ist, dass die oder wenigstens eine Sprengstoffladung, vorzugsweise mehrere Sprengstoffladungen, in einem den Gegenstand bzw. die Gegenstände, insbesondere Altreifen, umgebenden Raumbereich derart angeordnet wird, dass Sprengstoff um den Gegenstand bzw. die Gegenstände verteilt angeordnet wird. Demgegenüber ist es aber bevorzugt, dass die oder wenigstens eine Sprengstoffladung in einem von dem Gegenstand bzw. den Gegenständen, insbesondere Altreifen, definierten, von diesem/diesen umgebenen Raumbereich angeordnet wird. Es kommt durchaus aber auch vorteilhaft in Betracht, neben der in einem von dem Gegenstand bzw. den Gegenständen definierten, von diesen umgebenen Raumbereich angeordneten Sprengstoffladung zusätzlich in dem den Gegenstand bzw. die Gegenstände umgebenden Raumbereich verteilten Sprengstoff vorzusehen, um gewissermaßen von zwei Seiten durch jeweils wenigstens eine Explosion auf den Gegenstand bzw. die Gegenstände zerkleinernd einzuwirken.
Eine besonders bevorzugte Verfahrensführung zeichnet sich dadurch aus, dass Hilfsmedium in dem Raumbereich zwischen einem Außenumfang der vorzugsweise langgestreckten Sprengstoffladung oder deren Sprengstoff und einem Innenumfang des Gegenstands bzw. der Gegenstände angeordnet wird. Insbesondere wird daran gedacht, dem das Hilfsmedium zwischen dem Außenumfang der Sprengstoffladung und dem Innenumfang der Altreifen des angesprochenen aufgereihten Satzes von Altreifen, gegebenenfalls des Altreifenstapels, angeordnet wird. Weiter bildend wird vorgeschlagen, dass die als Hilfsmedium eingesetzte Hilfsflüssigkeit auf diese Weise zwischen den angesprochenen Umfängen bereitgestellt wird. Es wird also vorgeschlagen, dass die als Hilfsmedium eingesetzte Hilfsflüssigkeit in Form eines die wenigstens eine Sprengstoffladung oder deren Sprengstoff umgebenden Flüssigkeitsmantels in dem von dem wenigstens einen Gegenstand umgebenen Raumbereich, insbesondere im Inneren eines aufgereihten Satzes von Altreifen, bereitgestellt wird.
Eine besonders effiziente Durchführung des Verfahrens ist dann möglich, wenn die Sprengstoffladung mit dem Flüssigkeitsmantel zu einer als Einheit handhabbaren Anordnung kombiniert und in dem von dem wenigstens einen Gegenstand umgebenen Raumbereich, insbesondere im Inneren des aufgereihten Satzes von Altreifen, bereitgestellt, vorzugsweise in diesen eingeführt wird.
Vorteilhaft kann man Sprengstoff in Pulverform verwenden, welcher vorzugsweise in einem Schlauch zur Bildung der oder wenigstens einer Sprengstoffladung bereitgestellt wird. Man kann auch andersartigen Sprengstoff in einem Schlauch zur Bildung der oder wenigstens einer Sprengstoffladung bereitstellen. Auch das Hilfsmedium, insbesondere die angesprochene Hilflsflüssigkeit, kann vorteilhaft in einem Schlauch bereitstellt werden.
Als besonders vorteilhafte, da die Effizienz des Verfahrens steigernde Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass das Hilfsmedium in einem den den Sprengstoff enthaltenden Schlauch umgebenden Ringschlauch bereitgestellt wird oder in einem Außenschlauch, welcher den den Sprengstoff enthaltenden Schlauch und das Hilfsmedium verteilt um den den Sprengstoff enthaltenden Schlauch enthält. Dabei ist die Verwendung von Positionisierungselementen zweckmäßig, die den den Sprengstoff enthaltenden Schlauch relativ zu dem Ringschlauch bzw. dem Außenschlauch Positionieren, insbesondere Zentrieren. Aus den vorangehenden Ausführungen ergibt sich schon, dass das Hilfsmedium bzw. die Hilfsflüssigkeit Wasser umfassen kann. Besonders bevorzugt wird Wasser als Hilfsmedium bzw. Hilfsflüssigkeit verwendet.
Wie schon angesprochen, kann die Örtlichkeit der Innenraum einer Panzerkammer sein.
Die vorliegende Erfindung stellt auch eine Sprengstoffladung bereit, enthaltend Sprengstoff und einen den Sprengstoff umgebenden Flüssigkeitsmantel, insbesondere Wassermantel, welche zu einer als Einheit handhabbaren Anordnung kombiniert sind, vorzugsweise zum Anordnen im Inneren eines aufgereihten Satzes von Altreifen. Eine solche Sprengstoffladung kann vorteilhaft im Rahmen des vorangehend beschriebenen Verfahrens eingesetzt werden.
Es wird vor allem – aber nicht ausschließlich – an Sprengstoff in Pulverform gedacht, welcher in einem Schlauch zur Bildung der Sprengstoffladung aufgenommen ist. Man kann auch andersartigen Sprengstoff in einem Schlauch zur Bildung der oder wenigstens einer Sprengstoffladung bereitstellen. Auch die Flüssigkeit des Flüssigkeitsmantels kann in einem Schlauch angeordnet sein. Besonders zweckmäßig kann die Flüssigkeit in einem den den Sprengstoff enthaltenden Schlauch umgebenden Ringschlauch aufgenommen sein oder in einem Außenschlauch, welcher den den Sprengstoff enthaltenden Schlauch und die Flüssigkeit verteilt um den den Sprengstoff enthaltenden Schlauch enthält. Man kann Positionisierungselemente vorsehen, die den den Sprengstoff enthaltenden Schlauch relativ zu dem Ringschlauch bzw. dem Außenschlauch Positionieren, insbesondere Zentrieren.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand sich auf ein nicht beschränktes Ausführungsbeispiel beziehender Figuren näher erläutert.
1 zeigt schematisch eine langgestreckte Sprengstoffladung, welche Sprengstoff und einen den Sprengstoff umgebenden Flüssigkeitsmantel, insbesondere Wassermantel, in einer Schlauchanordnung enthält, die zu einer als Einheit handhabbaren Anordnung kombiniert sind.
2 zeigt in den Teilfiguren 2a) und 2b) Querschnittsansichten der Sprengstoffladung nach Linien A-A und B-B in 1.
3 zeigt schematisch eine zur Sprengstoffladung der 1 und 2 ähnliche Sprengstoffladung in einem in einen Reifenstapel (Reifendeckensstapel) eingeführten Zustand.
4 zeigt schematisch den Reifenstapel mit der Sprengstoffladung der 3 bzw. 1 angeordnet in einer Panzerkammer, in der die Sprengstoffladung zur Zerkleinerung der Reifen des Reifenstapels zur Explosion gebracht wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft nach einem ersten Aspekt die Zerkleinerung von Altreifen für die Altreifenverwertung, insbesondere Gewinnung wenigstens einer einer Nutzung zuzuführenden Materialfraktion aus den Altreifen mit Hilfe von Sprengstoff und einem Hilfsmedium. Altreifenzerkleinerung mit Hilfe von Sprengstoff ist ein einfaches und kostengünstiges Verfahren. Erfindungsgemäß wird wenigstens ein Altreifen, in der Regel mehrere Altreifen, mit Hilfe von wenigstens einer Sprengstoffladung und wenigstens einem zusätzlichen Hilfsmedium zerkleinert. Dies erfolgt in einem hier als „Panzerkammer” angesprochenen abgeschirmten Raumbereich, um eine Beeinträchtigung der Umgebung zu vermeiden. In diesem abgeschirmten Raumbereich bzw. der Panzerkammer werden wenigstens eine Sprengstoffladung, wenigstens ein Hilfsmedium und wenigstens ein Altreifen eingebracht, und es wird die Sprengstoffladung zur Explosion gebracht, um die Altreifen zu zerkleinern.
Die vorliegende Erfindung betrifft nach einem zweiten Aspekt ferner auch allgemein die Zerkleinerung von aus Gummi hergestellten oder Gummi enthaltenden Gegenstände, umfassend jegliche technischen Gummiwaren, darunter Transportbänder, Reifen- bzw. Altreifen wie Flugzeug-Reifen, Erdmaschinen-Reifen, LKW-Reifen, Reifendecken und PKW-Reifen und ähnliche Gegenstände auf analoge Weise wie vorangehend betreffend die Altreifen angesprochen.
Als Hilfsmittel wird bevorzugt eine Flüssigkeit, wie zum Beispiel Wasser, verwendet, welches sich zwischen dem Sprengstoff und dem wenigstens einem Altreifen bzw. dem wenigstens einem zu zerkleinernden Gegenstand befindet. Wenn der Sprengstoff explodiert, resultieren Flüssigkeitstropfen oder/und Flüssigkeitströpfchen oder/und Dampf, die in Folge der Explosion mit hoher Geschwindigkeit bzw. in einer Druckwelle auf der wenigstens einen Altreifen bzw. Gegenstand treffen und hier auch als „sekundäres Explosionsprodukt” angesprochen werden.
Es wurde festgestellt, dass die Einwirkung eines solchen „sekundären Explosionsprodukts” in Folge der Anwesenheit des Hilfsmediums insbesondere einer Hilfsflüssigkeit wie Wasser, in der Panzerkammer bei der Explosion einen sehr positiven Effekt auf die Zerkleinerung der Altreifen bzw. Gegenstände hat.
So wird eine bessere, insbesondere gleichmäßigere Zerkleinerung der Altreifen in Reifenfragmente bzw. der Gegenstände in Gegenstandsfragmente erreicht. Es gibt auch positive Effekte auf die Qualität der resultierenden, aus den Gummianteilen der Altreifen bzw. Gegenstände resultierenden Reifenfragment-/Gegenstandsfragment-Materialfraktion oder -Materialfraktionen. Offenbar vermeidet oder reduziert die Präsenz des Hilfsmediums, insbesondere der Hilfsflüssigkeit, negative Auswirkungen auf die Gummianteile der Altreifen bzw. Gegenstände bei deren Zerkleinerung in Folge der Explosion. So zeigt sich speziell eine geringere Verunreinigung der resultierenden Materialfraktion oder Materialfraktionen auf Basis der Gummianteile der Altreifen bzw. Gegenstände durch aus der Explosion wenigstens einer Sprengstoffladung resultierende („primäre”) Explosionsprodukte, wie chemische Überreste und Staub resultierenden aus dem zur Explosion gebrachten Sprengstoff.
Es wird auch angenommen, dass schädliche Materialveränderungen und insbesondere eine schädliche Modifikation der Oberfläche der zerkleinerten Gummianteile, in Folge der Explosion vermieden oder reduziert werden. Es wird hierbei an schädigende Auswirkungen überhöhter Temperaturen in Folge der Explosion sowie auch Einwirkungen durch primäre Explosionsprodukte auf die betreffende Materialfraktion bzw. -Materialfraktionen gedacht, die nach der Erfindung offenbar reduziert werden.
Gemäß einer bevorzugten Verfahrensführung wird Sprengstoff in langgestreckter, vorzugsweise zylindrischer Form in die Mitte von zu zerkleinerndem Gummimaterial gebracht, beispielsweise in einer offenen Mitte eines aufgerollten Transportbands, in das Innere eines groß dimensionierten Reifens oder in die Mitte eines Satzes von beispielsweise vertikal aufeinander positionierten Reifen. Erfindungsgemäß ist dem Sprengstoff eine Flüssigkeit, vorzugsweise eine inerte Flüssigkeit zugeordnet, vorzugsweise Wasser. Durch die Flüssigkeit wird die Zerkleinerungswirkung der Sprengstoffexplosion vergrößert, der Energieaufwand vermindert und eine höhere Qualität der resultierenden Verarbeitungsprodukte erreicht.
Die Menge an dem Sprengstoff zuzuordnender Flüssigkeit, insbesondere Wasser, sollte auf die Masse der zu verarbeitenden Gegenstände abgestimmt sein und ist von der geometrischen Form, Konstruktion, spezifischen Dichte, Anzahl und Qualität an Stützstoffen (zum Beispiel Metall- oder Textilkord) abhängig. Eine Mindestmenge in der Höhe von etwa 4,2 Masseprozent der Masse der zu verarbeitenden Gegenstände ist empfehlenswert oder zumindest ein guter Ausgangspunkt für eine experimentelle Bestimmung der optimalen Wassermenge.
Die zerkleinernde Wirkung der Flüssigkeit, insbesondere Wasser, beruht auf kinetischer Energie der in Folge der Explosion bewegten Wassermasse. Durch die Explosion des Sprengstoffs kommt es zu einer Zerstäubung und Beschleunigung der Flüssigkeit bzw. resultierender Flüssigkeitstropfen und Flüssigkeitströpfchen, die mit hoher Geschwindigkeit, typischerweise von mehr als 3 km/s je nach verwendeter Sprengstoffart, auf den wenigstens einen zu zerkleinernden Gegenstand treffen und aufgrund der kinetischen Energie der bewegten Flüssigkeitsmasse an der Zerstörungswirkung der Explosion, nämlich der hieraus resultierenden Schockwelle oder Schockwellen, mitwirkt. Ein vorteilhafter Effekt liegt auch darin, dass ein Teil der Flüssigkeit unter der Einwirkung der Explosionsenergie verdampft und damit die resultierende Geschwindigkeit der resultierenden Wassertropfen oder Wassertröpfchen und somit deren kinetische Energie vergrößert, so dass die verwendete Sprengstoffmenge gegenüber einer Lösung ohne Präsenz der Flüssigkeit bei der Explosion reduziert werden kann.
Durch die bevorzugt vorgesehene Anordnung des Sprengstoffs in einem von dem zu zerkleinernden Gegenstand bzw. den zu zerkleinernden Gegenständen umgebenden Raumbereich wird eine gleichmäßige Angriffseinwirkung der aus der Explosion des Sprengstoffs resultierenden Schockwellen mit den beschleunigten Flüssigkeitstropfen bzw. Flüssigkeitströpfchen von radial innen erreicht. Die so erreichte gleichmäßige Eingriffseinwirkung erlaubt im Falle von Altreifen, insbesondere PKW-Reifen, Gummigranulat mit einem hohen Anteil an sehr kleinen Gummipartikeln zu erhalten. Es können beispielsweise die folgenden Fraktionen erhalten werden:

1) Gummipartikel eines Durchmessers im Bereich von 0,0 bis 1,0 Millimeter: bis zu 60 Masseprozent.
2) Gummipartikel eines Durchmessers im Bereich von 1,0 bis 2,0 Millimeter: bis zu 20 Masseprozent.
3) Gummipartikel eines Durchmessers im Bereich von 2,0 bis 5,0 Millimeter: bis zu 15 Masseprozent.
4) Gummipartikel mit einem Durchmesser größer als 5,0 Millimeter: 5 Masseprozent

Die gleichzeitige Angriffseinwirkung von den Flüssigkeitstropfen bzw. Flüssigkeitströpfchen mit hoher kinetischer Energie erreicht eine direkte Trennung von Stützstoffen, wie etwa Metall- und Textilkord, von dem Gummimaterial ohne Notwendigkeit einer vorangehenden Bearbeitung oder/und nachfolgender Nachvermahlung. So kann ein sehr hoher Grad der Abtrennung von Metall- und Textikord von Gummi erreicht werden, im Falle von PKW-Reifen bis hin zu 99,7 Masseprozent. Im Folgenden wird nun ein vorteilhaftes Beispiel für eine geeignete Verfahrensführung der Materialzerkleinerung und einer dabei verwendeten, bevorzugt langgestreckt ausgeführten Sprengstoffladung anhand eines nicht beschränkenden, sich auf Altreifen beziehenden Ausführungsbeispiele näher erläutert.
1 zeigt ein Beispiel für eine bevorzugte zum Einsatz kommende Sprengstoffladung 100, die neben dem für die Zerkleinerung wenigstens eines Altreifens notwendigen Sprengstoff 104 auch dass erfindungsgemäß vorgesehene Hilfsmedium 108, nämlich bevorzugt eine Hilfsflüssigkeit, hier – im Beispiel – speziell Wasser, in einem den Sprengstoff umgebendenden Flüssigkeitsmantel enthält, so dass der Sprengstoff und der Wassermantel, also die Sprengstoffladung 100, als eine Einheit handhabbar sind.
Als Sprengstoff 104 kommt bevorzugt Sprengstoff z. B. in Pulverform zum Einsatz, der in einem Schlauch 106 aufgenommen ist. Dieser Schlauch wird im Folgenden als „Innenschlauch” angesprochen.
Zur Bildung eines Ringraums für die Aufnahme des Hilfsmediums 108, hier des Wassermantels, ist der Innenschlauch 106 mit dem darin enthaltenen Sprengstoff 104 in einem als „Aussenschlauch” angesprochenen Schlauch 110 größerer Innenraumweite in Querschnittsrichtung aufgenommen, wobei zwischen dem Innenschlauch 106 und dem Aussenschlauch 110 zur relativen Positionierung dienende, vorzugsweise ringförmig ausgeführte Positionierungselemente 112 wirksam sind. Auf diese Weise wird erreicht, dass der Innenschlauch 104 eine definierte relative Position, insbesondere zentrierte Position, in Bezug auf den Aussenschlauch 110 einnimmt und so ein definierter Ringvolumenbereich für die Aufnahme des Hilfsmediums 108 gewährleistet wird. In diesem Ringvolumenbereich ist ausweislich der Darstellung in 1 das Hilfsmedium, speziell das Wasser, zur Bildung des Wassermantels, aufgenommen. Betreffend die Positionierungselemente 112 wird an Kunststoffelemente, speziell etwa Kunststoffringe, gedacht. Es ist auch denkbar, die Positionselemente 112 als ringförmige Schläuche auszuführen, die vorzugsweise ebenfalls mit dem Hilfsmedium 108, hier dem Wasser, gefüllt sind.
Betreffend den Innenschlauch 106 und den Aussenschlauch 110 sei angemerkt, dass diese auch Bestandteile eines integralen Ringschlauchs sein können, also keine gesonderten, in die in den 1 und 2 dargestellte Konfiguration erst noch zu bringende Elemente sind. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass auch die Positionierungselemente integrale Bestandteile dieser Schlauchkonstruktion sind, wofür die Ausführung der Positionierungselemente als ringförmige Schlauchabschnitte besonders zweckmäßig ist.
Soweit hier von einem ringförmigen Volumen bzw. einem Ringschlauch die Rede ist, so wird vor allem an eine Kreisringform bzw. an ein Kreisringvolumen gedacht. Dies ist aber nicht zwingend.
Bevorzugt wird Sprengstoff 104 auf der Grundlage von zum Beispiel Ammoniumnitrat verwendet, welcher idealerweise gleichmäßig über das gesamte oder zumindest einen überwiegenden Teil des Volumens des Innenschlauchs 106 verteilt wird, um bevorzugt ein ”Paket” in zylindrischer Form zu bilden. Der Innenschlauch ist bevorzugt aus Schlauchfolie hergestellt, welche besonders zweckmäßig aus einem dünnen elastischen Material produziert sein kann, z. B. aus einem Polymermaterial oder Elastomermaterial oder aus anderen Materialien, die ähnlich Anwendungseigenschaften haben. Ohne Beschränkung der Allgemeinheit wird etwa Polyäthylen, Polypropylen, PVC und dergleichen gedacht.
Der auf diese Weise ”verpackte” Sprengstoff, welcher bevorzugt eine zylindrische Form, höchstvorzugsweise eine kreiszylindrische Form aufweist, wird innerhalb des Außenschlauchs 110 untergebracht, welcher eine Hülle mit einem größeren Durchmesser als der Innenschlauch bildet und besonders zweckmäßig aus dem gleichen Material wie der Innenschlauch 106 hergestellt sein kann. Der Ringraum zwischen der Außenseite des Innenschlauchs 106 mit dem Sprengstoff 104 und der Innenseite des eine Außenhülle bildenden Außenschlauchs 110 wird mit einer (inkompressiblen) Flüssigkeit 108 ausgefüllt, z. B. mit Wasser. Diesbezüglich wird als besonders zweckmäßig vorgeschlagen, dass die Masse der (inkompressiblen) Flüssigkeit, z. B. Wasser, nicht weniger als 2 Masseprozente, vorzugsweise nicht weniger als 3 Masseprozente höchstvorzugsweise nicht weniger als 4 Masseprozente, besser nicht weniger als 4,2 Masseprozente von der Masse des zu verarbeitenden Materials, also der mittels der Explosion des Sprengstoffs zu zerkleinernden Altreifen, beträgt.
In der Praxis hat sich besonders bewährt, eine solche Wassermenge vorzusehen, dass das Wasser etwa 5 bis 7 Masseprozente der Masse des zu verarbeitenden Materials beträgt. So wird zuverlässig erreicht, dass nicht das gesamte Wasser in Folge der Explosion des Sprengstoffs verdampft, sondern es kommt zu einer Zerstäubung des Wassers zu einer Art Tröpfchennebel, der auf das zu verarbeitende Material, im Beispielsfall die Altreifen, trifft und diese zerkleinert. Entsprechendes gilt für das erfindungsgemäß zu verwendende Hilfsmedium in Form einer Hilfsflüssigkeit im Allgemeinen, und entsprechendes gilt natürlich für andere zerkleinernde Gegenstände als Altreifen.
Es resultiert ein die Sprengstoff 104 und die Flüssigkeit 108 enthaltendes ”Paket”, welches bevorzugt eine zylindrische Form, höchstvorzugsweise eine kreiszylindrische Form aufweist und hier auch prägnant als ”Sprengstoffladung” 100 angesprochen ist, deren Außendurchmesser zum Außendurchmesser des mit dem Sprengstoff 104 gefüllten Innenschlauchs 106 bevorzugt in einem Verhältnis von mindestens etwa 1,2 zu 1,0, vorzugsweise von mindestens etwa 1,3 zu 1,0, höchstvorzugsweise von etwa 1,43 zu 1,0 oder mindestens etwa 1,43 zu 1,0 steht.
Der Sprengstoff wird im Zuge der Verfahrensführung zur Zerkleinerung von Altreifen mittels einer Sprengleitung 102 gezündet, bevorzugt auf elektrische Weise. Hierzu kann die Sprengleitung 102 an ihrem im bzw. am Sprengstoff befindlichen Ende mit einer Sprengkapsel oder dergleichen versehen sein.
Bevorzugt wird eine solche Sprengstoffladung 100 zur Zerkleinerung einer Mehrzahl von Altreifen verwendet, und hierzu kann die Sprengstoffladung 100 zweckmäßig in den Innenraum eines Altreifenstapels (Reifendeckenstapels) 300 eingeführt bzw. angeordnet werden, wie in 3 schematisch dargestellt ist. Bevorzugt wird die Sprengstoffladung 100 dabei räumlich in der Mitte des Reifenstapels 300 angeordnet.
Anzumerken ist, dass im Rahmen der Erfindung auch völlig andere Anordnungen des Sprengstoffs, des Hilfsmediums (insbesondere Wassers) und des wenigstens einen Altreifens bzw. einer Mehrzahl von Altreifen (bzw. allgemein des Gegenstands bzw. der Gegenstände) relativ zueinander in Betracht kommen. So könnte im Falle eines Altreifenstapels wenigstens eine ringförmige Sprengstoffladung oder eine Mehrzahl von gesonderten Sprengstoffladungen außerhalb des Altreifenstapels diesen umgebend vorgesehen werden, mit Hilfsmedium, insbesondere Wasser, zwischen dem Sprengstoff und dem Altreifenstapel. Bezogen auf die Anwendungssituation gemäß 3 könnte solch eine Anordnung von Sprengstoff und Wasser außerhalb des Altreifenstapels zusätzlich vorgesehen sein. Es ist auch nicht zwingend, dass eine Mehrzahl von Altreifen zur Bildung eines vertikal orientierten Reifenstapels aufeinander positioniert sind. Man kann auch eine Reihe von vorzugsweise aneinander angrenzenden, nebeneinander angeordneten Altreifen vorsehen oder einfach einen ungeordneten Haufen von Altreifen mit zugeordnetem Sprengstoff und zugeordnetem Hilfsmedium, die in geeigneter Weise relativ zu den Altreifen positioniert sind.
Entsprechendes gilt für andere zu zerkleinernde Gegenstände als Altreifen.
4 dient zur Veranschaulichung der weiteren Verfahrensführung gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante. Der Altreifenstapel 300 der 3 kann in einem geeigneten abgeschirmten Raumbereich 400, der hier als Panzerkammer angesprochen wird, aufgenommen werden. Hinsichtlich der Ausgestaltung und Form der „Panzerkammer” gibt es keine Einschränkungen. In der Regel wird die Panzerkammer 400 wenigstens eine zu verschließende Öffnung aufweisen, durch die die Altreifen und die Sprengstoffladung mit dem Hilfsmedium in die Kammer eingebracht werden. Man kann auch mehrere solche Altreifenstapel mit jeweils zugeordneter Sprengstoffladung in eine entsprechend größere Panzerkammer einbringen und dann simultan durch Zündung der jeweiligen Sprengstoffladung zerkleinern. Die Zündung erfolgt über die schon angesprochene Sprengleitung 102 mittels einer geeigneten Zündvorrichtung 402.
4 verdeutlicht, dass die Sprengleitung 102 als Halteseil oder Befestigungsseil für die Sprengstoffladung dienen kann oder in solch ein Halteseil integriert sein kann. Alternativ könnte sich die Sprengleitung 102 entlang einer Haltekette erstrecken oder unabhängig von irgendwelchen Halteelementen zu der Sprengstoffladung geführt sein. Weitere Halteelemente für die Sprengstoffladung zur definierten Positionierung relativ zu dem Reifenstapel kommen in Betracht. Eine besonders einfache Ausgestaltung ist aber einfach das Hängen der Sprengstoffladung in der gewünschten relativen Sollposition in Bezug auf die Altreifen des Reifenstapels. Eine direkte oder indirekte Abstützung der Sprengstoffladung an einem Boden der Panzerkammer ist nicht unbedingt erforderlich, aber möglich.
Nach Zündung der Sprengstoffladung können die resultierenden Reifenfragmente bzw. Reifendeckenfragmente der Panzerkammer entnommen und nach relevanten Materialfraktionen von einander separiert werden. Das erfindungsgemäße, sprengstoffbasierte Zerkleinerungsverfahren kann auch mehrfach im Bezug auf die Reifenfragmente durchgeführt werden, um ein feineres Endprodukt zu erreichen. Man kann auch daran denken, das erfindungsgemäße Zerkleinerungsverfahren mit weiteren Verfahren zum Zerkleinern und Separieren von Reifendeckenfragmenten zu kombinieren. Solche anderen Zerkleinerungsverfahren kommen bevorzugt im Anschluss an das erfindungsgemäße Zerkleinerungsverfahren zum Einsatz. So könnte man die aus der explosionsbasierten Zerkleinerung resultierenden Reifenfragmente (allgemein Gegenstandsfragmente) einem mechanischen Mahlprozess unterworfen werden. Es kommen diverse im Fachgebiet bekannte Zerkleinerungsverfahren in Betracht, die im Anschluss an die erfindungsgemäße Zerkleinerung eingesetzt werden könnten.
Es versteht sich, dass Armierungsbestandteile der Altreifen, wie etwa Textil- und/oder Stahlkord, von den Gummianteilen der Altreifen separiert und als eine weitere Materialfraktion einer Nutzung, insbesondere einem Recyceln eines betreffenden Materials, zugeführt werden können. Entsprechendes gilt für etwaige Armierungsbestandteile anderer zu zerkleinernder Gegenstände als Altreifen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 0872319 B1 [0004]
DE 69519446 T2 [0004]
SU 1614843 A1 [0005]
RU 2338642 C1 [0005]
DE 202011103296 U1 [0006]
EP 1366877 B1 [0007]

Claims

Verfahren zum Zerkleinern von aus Gummi hergestellten oder Gummi enthaltenden Gegenständen, beispielsweise Altreifen (300) für die Altreifenverwertung, insbesondere zur Gewinnung wenigstens einer einer Nutzung zuzuführenden Materialfraktion aus den Gegenständen, umfassend: – Bereitstellen wenigstens eines solchen Gegenstandes, insbesondere wenigstens eines Altreifens (300), mit wenigstens einer diesem zugeordneten Sprengstoffladung (100) an einer für die Durchführung des Verfahrens geeigneten Örtlichkeit (400); – zur Explosion bringen der wenigstens einen Sprengstoffladung (100) zur Zerkleinerung des wenigstens einen Gegenstands (300) durch Einwirkung wenigstens einer aus der Explosion resultierenden Druckwelle oder/und durch Einwirkung wenigstens eines in Folge der Explosion aus der wenigstens einen Sprengstoffladung resultierenden Explosionsprodukts auf den wenigstens einen Gegenstand (300); dadurch gekennzeichnet, dass an der Örtlichkeit (400) zusammen mit dem wenigstens einen Gegenstand, insbesondere Altreifen, und der wenigstens einen Sprengstoffladung (100) wenigstens ein Hilfsmedium (108) bereitgestellt wird, um den wenigstens einen Gegenstand (300) unter Einwirkung wenigstens eines in Folge der Explosion aus dem wenigstens einen Hilfsmedium resultierenden sekundären Explosionsprodukts zu zerkleinern.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Hilfsmedium eine Hilfsflüssigkeit (108) eingesetzt wird, wobei wenigstens eine Hilfsflüssigkeitsmenge an der Örtlichkeit (400) räumlich zwischen dem wenigstens einen Gegenstand (300) und wenigstens einer diesem zugeordneten Sprengstoffladung (100) oder deren Sprengstoff (104) angeordnet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der Örtlichkeit (400) einer Mehrzahl von solchen Gegenständen (300), vorzugsweise wenigstens ein aufgereihter Satz einer Mehrzahl von Altreifen, höchstvorzugsweise ein Altreifenstapel (300), bereitgestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die oder wenigstens eine Sprengstoffladung (100), vorzugsweise mehrere Sprengstoffladungen, in einem den wenigstens einen Gegenstand (300) umgebenden Raumbereich derart angeordnet wird, dass Sprengstoff um den wenigstens einen Gegenstand verteilt angeordnet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die oder wenigstens eine Sprengstoffladung (100) in einem von dem wenigstens einem Gegenstand (300) definierten, von diesem umgebenen Raumbereich angeordnet wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Hilfsmedium in dem Raumbereich zwischen einem Außenumfang der vorzugsweise langgestreckten Sprengstoffladung (100) oder deren Sprengstoff (104) und einem Innenumfang des Gegenstands bzw. der Gegenstände (300) angeordnet wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die als Hilfsmedium eingesetzte Hilfsflüssigkeit (108) in Form eines die wenigstens eine Sprengstoffladung (100) oder deren Sprengstoff (104) umgebenden Flüssigkeitsmantels (108) in dem von dem wenigstens einen Gegenstand umgebenen Raumbereich, insbesondere im Inneren eines aufgereihten Satzes von Altreifen (300), bereitgestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Sprengstoff (104) mit dem Flüssigkeitsmantel (108) zu einer als Einheit handhabbaren Anordnung (100) kombiniert und in dem von dem wenigstens einen Gegenstand umgebenen Raumbereich, insbesondere im Inneren des aufgereihten Satzes von Altreifen (300) bereitgestellt, insbesondere in diesen eingeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass Sprengstoff (104) in Pulverform verwendet wird, oder/und dass der Sprengstoff (104) in einem Schlauch (106) zur Bildung der oder wenigstens einer Sprengstoffladung (100) bereitgestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Hilfsmedium (108) in einem Schlauch (110) bereitstellt wird.
Verfahren nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Hilfsmedium in einem den den Sprengstoff (104) enthaltenden Schlauch umgebenden Ringschlauch bereitgestellt wird oder in einem Außenschlauch (110), welcher den den Sprengstoff (104) enthaltenden Schlauch (106) und das Medium (108) verteilt um den den Sprengstoff enthaltenden Schlauch (106) enthält.
Verfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch die Verwendung von Positionisierungselementen (112), die den den Sprengstoff (104) enthaltenden Schlauch (106) relativ zu dem Ringschlauch bzw. dem Außenschlauch (110) Positionieren, insbesondere Zentrieren.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Hilfsmedium bzw. die Hilfsflüssigkeit Wasser (108) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 13, dass Wasser (108) als Hilfsmedium bzw. Hilfsflüssigkeit verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Örtlichkeit der Innenraum einer Panzerkammer (400) ist.
Sprengstoffladung (100), enthaltend Sprengstoff (104) und einen den Sprengstoff umgebenden Flüssigkeitsmantel (108), insbesondere Wassermantel (108), welche zu einer als Einheit handhabbaren Anordnung kombiniert sind, vorzugsweise zum Anordnen im Inneren eines aufgereihten Satzes von Altreifen (300).
Sprengstoffladung (100) nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch Sprengstoff (104) in Pulverform.
Sprengstoffladung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Sprengstoff (104) in einem Schlauch (106) zur Bildung der Sprengstoffladung aufgenommen ist.
Sprengstoffladung (100) nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit (108) des Flüssigkeitsmantels in einem Schlauch (110) angeordnet ist.
Sprengstoffladung nach Anspruch 18 und 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit in einem den den Sprengstoff enthaltenden Schlauch umgebenden Ringschlauch aufgenommen ist oder in einem Außenschlauch (110), welcher den den Sprengstoff (104) enthaltenden Schlauch (106) und die Flüssigkeit (108) verteilt um den den Sprengstoff (104) enthaltenden Schlauch (106) enthält.
Sprengstoffladung nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch Positionierungselemente (112), die den den Sprengstoff (104) enthaltenden Schlauch (106) relativ zu dem Ringschlauch bzw. dem Außenschlauch (110) Positionieren, insbesondere Zentrieren.