DE102021128615B4

DE102021128615B4 - Method for mechanically separating and recycling copper from copper cables or cable harnesses with copper cables, device for carrying out the method and suction nozzle of a suction device for use in such a device

Info

Publication number: DE102021128615B4
Application number: DE102021128615.8A
Authority: DE
Inventors: gleich Patentinhaber Erfinder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-11-03
Filing date: 2021-11-03
Publication date: 2023-09-28
Anticipated expiration: 2041-11-04
Also published as: DE102021128615A1

Abstract

Verfahren zum mechanischen Trennen und Wiederverwerten von Kupfer aus Kupferkabeln oder aus Kabelbäumen mit Kupferkabeln, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:-Schreddern der Kupferkabel oder der Kabelbäume mit Kupferkabeln zu einem geschredderten Material (1),-zermahlen des geschredderten Materials (1) in einer Mahleinrichtung (2), die aus einer drehbar gelagerten Trommel (3) besteht, deren Innenmantelfläche (4) zueinander parallel verlaufende Rippen (5) aufweist und in der sich frei bewegliche Stahlkugeln (6) befinden,-Absaugung des durch die Zwischenräume (7) zwischen den Rippen (5) bis auf ein definiertes Höhenniveau geförderten Materials (1) mittels einer an der Trommel (3) fixierten Absaugeinrichtung (8),-mindestens einmaliges Sieben des abgesaugten Materials (1) mit einer Siebvorrichtung (9),-mindestens einmalige Trennung der verbliebenen Kunststoffpartikel von den Kupferbestandteilen in einem Windsichter (10),-Auffangen des gewonnenen Kupfers nach dem Schwerkraftprinzip und Entsorgung der extrahierten Kunststoffpartikel.Method for the mechanical separation and recycling of copper from copper cables or from cable harnesses with copper cables, characterized by the following process steps: - shredding the copper cables or the cable harnesses with copper cables into a shredded material (1), - grinding the shredded material (1) in a grinding device ( 2), which consists of a rotatably mounted drum (3), the inner surface (4) of which has mutually parallel ribs (5) and in which there are freely movable steel balls (6), suction through the spaces (7) between the Ribs (5) of conveyed material (1) up to a defined height level by means of a suction device (8) fixed to the drum (3), - at least once sieving of the suctioned material (1) with a sieving device (9), - at least once separation of the remaining plastic particles from the copper components in an air classifier (10), collecting the extracted copper according to the gravity principle and disposing of the extracted plastic particles.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum mechanischen Trennen und Wiederverwerten von Kupfer aus Kupferkabeln oder Kabelbäumen mit Kupferkabeln, eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und einen Absaugstutzen einer Absaugeinrichtung zur Verwendung in einer derartigen Vorrichtung.The invention relates to a method for mechanically separating and recycling copper from copper cables or cable harnesses with copper cables, a device for carrying out the method and a suction nozzle of a suction device for use in such a device.

Die Wiederverwertung wertvoller Rohstoffe gewinnt wegen der Abnahme natürlicher Ressourcen zunehmend an Bedeutung. Neben dem Umweltschutz erfolgt dies jedoch letztlich auch aus Kostengründen. In der Industrie und hier insbesondere in der Automobilindustrie werden zahlreiche, sehr wertvolle Metalle verarbeitet, deren Rückgewinnung und erneute Zuführung in den Wirtschaftskreislauf daher von Interesse ist. Beim Recyceln von Altkraftfahrzeugen fallen zum Beispiel erhebliche Mengen Kupferkabel und Kabelbäume mit Kupferkabeln an, deren Recycling sich als schwierig erweist, weil das wertvolle Kupfer von Isolationsmaterial aus Gummi oder Kunststoff ummantelt ist und beispielsweise die erwähnten Kabelbäume teilweise Klebstoffe und auch andere Werkstoffe, wie Kabelklemmen aus Stahl enthalten. Mechanische Trennverfahren sind bislang sehr unbefriedigend.The recycling of valuable raw materials is becoming increasingly important due to the decline in natural resources. In addition to environmental protection, this is ultimately also done for cost reasons. In industry, and especially in the automotive industry, numerous very valuable metals are processed, and their recovery and reintroduction into the economic cycle is therefore of interest. When recycling old vehicles, for example, considerable amounts of copper cables and cable harnesses with copper cables are produced, the recycling of which proves to be difficult because the valuable copper is covered by insulation material made of rubber or plastic and, for example, the cable harnesses mentioned are sometimes made of adhesives and also other materials, such as cable clamps Steel included. Mechanical separation processes have so far been very unsatisfactory.

Die DE 924 964 B zeigt eine Trommelmühle mit einer waagerechten Mahltrommel, an deren Innenumfang parallel zur Rotationsachse verlaufende Rippen angeordnet sind. Innerhalb der Maltrommel sind an den Stirnseiten zudem keilförmige Formstücke angeordnet, die zu einer Ablenkung des Mahlgutes in die Mitte der Trommel führen.The DE 924 964 B shows a drum mill with a horizontal grinding drum, on the inner circumference of which ribs running parallel to the axis of rotation are arranged. Inside the painting drum, wedge-shaped fittings are also arranged on the front sides, which lead to a deflection of the ground material into the center of the drum.

Aus der EP 3 335 796 A1 ist ganz allgemein ein Verfahren zum Recyceln und zur Wiedergewinnung der Rohmaterialien von Batterien, elektronischen Geräten und deren Zubehör bekannt, das aus insgesamt drei Verfahrensschritten besteht. Dabei werden die Materialien zunächst geschreddert, in einem weiteren Schritt einer magnetischen Abscheidung unterzogen und letztlich durch eine Windabscheidung voneinander getrennt.From the EP 3 335 796 A1 A process for recycling and recovering the raw materials of batteries, electronic devices and their accessories is generally known, which consists of a total of three process steps. The materials are first shredded, subjected to magnetic separation in a further step and ultimately separated from each other by wind separation.

Ein weiteres Verfahren zum Recyceln wertvoller Rohstoffe ist darüber hinaus aus der DE 698 16 070 T2 bekannt, welches zunächst ein vierfaches Zermahlen des Schredder-Abfalls vorsieht, wobei sich eine Trennung der Bestandteile auf einem Luft-Trenntisch anschließt und letztlich die metallischen Bestandteile abgetrennt werden, sodass die nicht metallischen Bestandteile in einem weiteren Zermahlschritt abgeschieden und durch pneumatisches Befördern des Staubs zu einem Staubsammler transportiert werden können.Another method for recycling valuable raw materials is also from the DE 698 16 070 T2 known, which initially provides for the shredder waste to be ground four times, followed by a separation of the components on an air separation table and ultimately the metallic components are separated, so that the non-metallic components are separated in a further grinding step and transported by pneumatically transporting the dust can be transported in a dust collector.

Ähnliche Verfahren gehen auch aus der DE 197 55 629 A1 , der DE 195 26 791 A1 und der DE 199 11 010 A1 hervor.Similar procedures also come from the DE 197 55 629 A1 , the DE 195 26 791 A1 and the DE 199 11 010 A1 out.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum mechanischen Trennen und Wiederverwerten von Kupfer aus Kupferkabeln oder Kabelbäumen mit Kupferkabeln bereitzustellen, das auf verschleißarme, umweltfreundliche, energiesparende und damit auf wirtschaftliche Weise die Trennung des wiederverwertbaren Kupfers von den vorhandenen Isolationswerkstoffen ermöglicht. Darüber hinaus ist eine Vorrichtung anzugeben, mit der dieses Verfahren durchgeführt werden kann und ein Absaugstutzen einer Absaugeinrichtung bereitzustellen, der in einer derartigen Vorrichtung zum Einsatz kommt und mit dem die Trennung der Bestandteile der Kupferkabel beziehungsweise der Kabelbäume mit Kupferkabeln optimiert werden kann.The invention is based on the object of providing a method for mechanically separating and recycling copper from copper cables or cable harnesses with copper cables, which enables the separation of the reusable copper from the existing insulation materials in a low-wear, environmentally friendly, energy-saving and therefore economical manner. In addition, a device must be specified with which this method can be carried out and a suction nozzle of a suction device must be provided, which is used in such a device and with which the separation of the components of the copper cables or the cable harnesses with copper cables can be optimized.

Die Erfindung löst diese Aufgabenstellung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche 1, 10 und 21. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der sich jeweils anschließenden Unteransprüche.The invention solves this problem with the features of independent claims 1, 10 and 21. Further refinements of the invention are the subject of the subsequent subclaims.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum mechanischen Trennen und Wiederverwerten von Kupfer aus Kupferkabeln oder aus Kabelbäumen mit Kupferkabeln, ist durch die folgenden Verfahrensschritte gekennzeichnet:

-Schreddern der Kupferkabel oder der Kabelbäume mit Kupferkabeln zu einem geschredderten Material,
-zermahlen des geschredderten Materials in einer Mahleinrichtung, die aus einer drehbar gelagerten Trommel besteht, deren Innenmantelfläche zueinander parallel verlaufende Rippen aufweist und in der sich frei bewegliche Stahlkugeln befinden,
-Absaugung des durch die Zwischenräume zwischen den Rippen bis auf ein definiertes Höhenniveau geförderten Materials mittels einer an der Trommel fixierten Absaugeinrichtung,
-mindestens einmaliges Sieben des abgesaugten Materials mit einer Siebvorrichtung,
-mindestens einmalige Trennung der verbliebenen Kunststoffpartikel von den Kupferbestandteilen in einem Windsichter,
-Auffangen des gewonnenen Kupfers nach dem Schwerkraftprinzip und Entsorgung der extrahierten Kunststoffpartikel.

A method according to the invention for mechanically separating and recycling copper from copper cables or from cable harnesses with copper cables is characterized by the following process steps:

-shredding the copper cables or cable harnesses with copper cables into a shredded material,
-grinding the shredded material in a grinding device which consists of a rotatably mounted drum, the inner surface of which has ribs running parallel to one another and in which there are freely movable steel balls,
-Suction of the material conveyed through the spaces between the ribs to a defined height level by means of a suction device fixed to the drum,
-sifting the extracted material at least once with a sieving device,
-at least once separation of the remaining plastic particles from the copper components in an air classifier,
-Collecting the extracted copper using the gravity principle and disposing of the extracted plastic particles.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird es möglich, wertvolle Metalle und hierbei insbesondere Kupfer auf rein mechanischem Weg aus Kupferkabeln und Kabelbäumen zurückzugewinnen und einer erneuten Verwendung zuzuführen. Das Verfahren ist sehr energiesparend und vollständig automatisiert durchführbar. Neuartig ist vorliegend zudem die Verwendung einer Mahleinrichtung mit einer Trommel, deren Innenmantelfläche eine Rippenstruktur aufweist, wobei in der Trommel zusätzlich Stahlkugeln frei beweglich aufgenommen sind. Die Stahlkugeln werden mit der Rotation der Trommel permanent bewegt und bewirken auf diese Weise die Trennung der geschredderten Materialien in ihre einzelnen Bestandteile im Sinne eines Zermahlens. Die vorhandenen Rippen an der Innenmantelfläche der Trommel dienen dazu, bei der Drehung der Trommel das zermahlene Material in den Zwischenräumen der Rippen auf ein Höhenniveau zu fördern, das der Anordnung der Absaugeinrichtung entspricht. Dabei ist es von Bedeutung, dass über einen Einlass der Trommel zeitgleich neues, geschreddertes Material in die Trommel gefördert wird. Es handelt sich somit um einen kontinuierlichen Prozess. Durch die sich anschließende Trennung der Bestandteile der Materialien in wenigstens einem Sieb und mindestens einem nachgeordneten Windsichter ist auf einfache Weise die mechanische Trennung und Wiedergewinnung der wertvollen Werkstoffe umsetzbar, während die nicht mehr benötigten Isolationswerkstoffe einer Weiterverarbeitung oder Entsorgung zugeführt werden.With the method according to the invention it is possible to extract valuable metals, and in particular copper, from copper in a purely mechanical way cables and cable harnesses and reuse them. The process is very energy-saving and can be carried out completely automatically. What is also new here is the use of a grinding device with a drum, the inner surface of which has a rib structure, with additional steel balls being freely movable in the drum. The steel balls are constantly moved as the drum rotates and in this way separate the shredded materials into their individual components in the sense of grinding. The existing ribs on the inner surface of the drum serve to convey the ground material in the spaces between the ribs to a height level that corresponds to the arrangement of the suction device when the drum rotates. It is important that new, shredded material is simultaneously conveyed into the drum via an inlet of the drum. It is therefore a continuous process. The subsequent separation of the components of the materials in at least one sieve and at least one downstream air classifier makes it possible to easily separate and recover the valuable materials mechanically, while the insulation materials that are no longer required are sent for further processing or disposal.

Gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Sieben mehrfach nacheinander mit Sieben unterschiedlicher Lochgrößen durchgeführt wird und nach jedem Sieben zusätzlich eine Trennung der verbliebenen Kunststoffanteile von dem Kupfer mittels eines Windsichters erfolgt. Dabei weisen die Siebe, die unmittelbar im Anschluss an die Absaugeinrichtung folgen, die größte Lochgröße auf, sodass der Durchmesser der Sieblöcher beispielsweise im ersten Sieb 4 mm beträgt. In dem darauffolgenden Sieb beträgt der Sieblochdurchmesser dann beispielsweise 3 mm und reduziert sich bei jedem weiteren Sieb entsprechend, wobei die angegebenen Größenordnungen nicht bindend für die Ausführbarkeit der Erfindung sind. Vielmehr können für die zum Einsatz kommenden Siebe auch andere Lochgrößen verwendet werden. Die Windsichter sind dafür ausgelegt, Stäube und Kunststoffbestandteile, die in dem Materialmix noch enthalten sind, abzusaugen und aufzufangen und das übrigbleibende Kupfer zu sammeln.According to a first embodiment of the invention, it is proposed that the sieving is carried out several times in succession with sieves of different hole sizes and that after each sieving the remaining plastic components are additionally separated from the copper using an air classifier. The sieves that immediately follow the suction device have the largest hole size, so that the diameter of the sieve holes, for example in the first sieve, is 4 mm. In the subsequent sieve, the sieve hole diameter is, for example, 3 mm and is reduced accordingly for each additional sieve, although the specified dimensions are not binding for the feasibility of the invention. Rather, other hole sizes can also be used for the sieves used. The wind sifters are designed to suck out and collect dust and plastic components that are still contained in the material mix and to collect the remaining copper.

Vor dem Einbringen der Kupferkabel beziehungsweise der Kabelbäume mit Kupferkabeln in die Mahleinrichtung werden diese erfindungsgemäß geschreddert. Das Schreddern des Materials erfolgt entsprechend einer Ausgestaltung der Erfindung bevorzugt in einem Zerkleinerer, in dem das eingebrachte Material mit rotierenden Messern zerkleinert und so auf die nachfolgende mechanische Trennung vorbereitet wird. Derartige Zerkleinerer sind an sich bekannt, weisen einen einfachen Aufbau auf und können daher für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in vorteilhafter Weise zum Einsatz kommen.Before the copper cables or cable harnesses with copper cables are introduced into the grinding device, they are shredded according to the invention. According to one embodiment of the invention, the material is shredded preferably in a shredder, in which the material introduced is shredded with rotating knives and thus prepared for the subsequent mechanical separation. Such shredders are known per se, have a simple structure and can therefore be used advantageously to carry out the method according to the invention.

Um die mechanische Belastung der Mahleinrichtung zu begrenzen und zudem eine gleichbleibende Qualität zu sichern, geht eine weiterbildende Maßnahme der Erfindung dahin, dass das geschredderte Material über eine Dosiervorrichtung in die Trommel der Mahleinrichtung überführt wird, wobei die Dosiervorrichtung über die Leistungs- oder über die Stromaufnahme des Trommelantriebs angesteuert wird. Somit besteht eine unmittelbare Abhängigkeit der Drehzahl der Trommel zu der Dosiervorrichtung. Bei Überschreitung eines als Grenzwert definierten Stromes oder einer grenzwertigen Leistung schaltet die Dosiervorrichtung ab. Im Gegenzug hierzu schaltet die Dosiervorrichtung zu, wenn ein definierter Strom beziehungsweise eine definierte Leistung unterschritten ist. Damit kann erreicht werden, dass stets ein konstantes Volumen des geschredderten Materials zur Verarbeitung in der Trommel zur Verfügung steht, was für die Qualität der Verarbeitung der Materialien von entscheidendem Vorteil ist.In order to limit the mechanical load on the grinding device and also ensure consistent quality, a further measure of the invention is that the shredded material is transferred to the drum of the grinding device via a metering device, the metering device being controlled via the power or current consumption of the drum drive is controlled. There is therefore a direct dependence of the speed of the drum on the metering device. If a current defined as a limit value or a limit power is exceeded, the metering device switches off. In return, the metering device switches on when a defined current or a defined power is not reached. This ensures that a constant volume of shredded material is always available for processing in the drum, which is a decisive advantage for the quality of processing of the materials.

Die Kupferkabel beziehungsweise Kabelbäume mit Kupferkabeln weisen in geschredderter Form leicht klebrige Eigenschaften auf, die überwiegend von dem für die Isolierung verwendeten Kunststoff herrühren. Daher neigen die Materialien dazu, zu verkleben. Um dies zu verhindern beziehungsweise zu reduzieren, wird vorgeschlagen, dass in der Dosiervorrichtung ein aus einer rotierenden Walze mit radial abstehenden Armen bestehender Brückenbrecher vorhanden ist. Der Brückenbrecher trennt die Verklebungen durch die Rotationsbewegung der vorhandenen Arme auf und das somit aufbereitete Material kann einfacher und in verbesserter Weise weiterverarbeitet werden. Die Dosierung des Materials erfolgt erfindungsgemäß mittels einer Förderschnecke oder Vibrationsrinne, die das Material zum Auslass der Dosiervorrichtung und anschließend in die Trommel der Mahleinrichtung fördert.When shredded, the copper cables or cable harnesses with copper cables have slightly sticky properties, which mainly come from the plastic used for the insulation. Therefore the materials tend to stick together. In order to prevent or reduce this, it is proposed that a bridge breaker consisting of a rotating roller with radially projecting arms be present in the metering device. The bridge breaker separates the bonds through the rotational movement of the existing arms and the material thus prepared can be further processed more easily and in an improved manner. According to the invention, the material is metered by means of a screw conveyor or vibrating trough, which conveys the material to the outlet of the metering device and then into the drum of the grinding device.

Die einzelnen Arbeitsschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens werden mithilfe einer elektronischen Steuerungsvorrichtung überwacht und gesteuert. Diese dient auch dazu, die Drehzahl der Trommel der Mahleinrichtung zu steuern. Von Bedeutung ist eine derartige Drehzahlsteuerung deshalb, weil das geschredderte Material in den Zwischenräumen der Rippen der Innenmantelfläche der Trommel bis auf ein Höhenniveau transportiert wird, das der vorhandenen Absaugeinrichtung entspricht. Hierfür darf die Drehzahl eine definierte Größenordnung nicht überschreiten, da ansonsten der Transport des Materials unterbrochen werden würde. Wäre die Drehzahl der Trommel hingegen zu gering, würde das Verfahren nicht mehr wirtschaftlich genug ablaufen.The individual work steps of the method according to the invention are monitored and controlled using an electronic control device. This also serves to control the speed of the drum of the grinding device. Such a speed control is important because the shredded material is transported in the spaces between the ribs on the inner surface of the drum to a height level that corresponds to the existing suction device. For this purpose, the speed must not exceed a defined order of magnitude, otherwise the transport of the material will be interrupted would. However, if the speed of the drum was too low, the process would no longer be economical enough.

Die Absaugeinrichtung bildet einen sehr wesentlichen Bestandteil des erfindungsgemäßen Verfahrens, da die in der Trommel bearbeiteten Materialien über die Absaugeinrichtung aus der Trommel heraus gefördert werden. Aus dem genannten Grund weist die Absaugeinrichtung einen besonders gestalteten Absaugstutzen auf, dessen in Fallrichtung nach unten weisende Abführöffnung schwere Materialbestandteile zurück in die Trommel abführt und dessen der Abführöffnung entgegengesetzt am Absaugstutzen vorhandene, nach oben weisende Absaugöffnung das aus den Zwischenräumen der Rippen herabfallende Material aus der Trommel absaugt. Die Absaugeinrichtung bewirkt damit nach dem Zermahlen in der Trommel eine weitere Trennung der Bestandteile der zu verarbeitenden Materialien.The suction device forms a very important part of the method according to the invention, since the materials processed in the drum are conveyed out of the drum via the suction device. For the above-mentioned reason, the suction device has a specially designed suction nozzle, the discharge opening of which points downwards in the direction of fall and removes heavy material components back into the drum and the upward-pointing suction opening on the suction nozzle opposite the discharge opening removes the material falling from the spaces between the ribs Drum vacuums. After grinding in the drum, the suction device causes a further separation of the components of the materials to be processed.

Das erfindungsgemäße Verfahren geht im Anschluss hieran einen Schritt weiter und überführt die abgesaugte Luft und das aus der Trommel abgesaugte Material in einen Prallblechabscheider sowie in eine Zellradschleuse, wo die Materialien weiterführend voneinander getrennt werden. Die abgesaugte Luft passiert anschließend eine Filteranlage, um in der Luft enthaltene Kunststoffpartikel und Stäube herauszufiltern, damit diese nicht in die Raumluft gelangen. Zu diesem Zeitpunkt sind die Kunststoffpartikel bereits derartig fein ausgebildet, dass sie einen Staub bilden, der lungengängig sein kann. Aus dem genannten Grund ist dieser Verfahrensschritt sehr wesentlich für die Arbeitssicherheit der mit dem Verfahren befassten Personen.The method according to the invention then goes one step further and transfers the extracted air and the material extracted from the drum into a baffle plate separator and into a rotary valve, where the materials are further separated from one another. The extracted air then passes through a filter system to filter out plastic particles and dust contained in the air so that they do not get into the room air. At this point, the plastic particles are already so fine that they form dust that can be respirable. For the reason mentioned, this procedural step is very important for the occupational safety of the people involved in the process.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum mechanischen Trennen und Wiederverwerten von Kupfer aus Kupferkabeln oder Kabelbäumen mit Kupferkabeln mittels des zuvor beschriebenen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung als Mahleinrichtung eine drehbar gelagerte Trommel mit einem Einlass zur Zuführung des geschredderten Materials in die Trommel und einen beabstandet zu dem Einlass angeordneten Absaugstutzen einer Absaugeinrichtung an der Trommel aufweist, wobei sich in der Trommel frei bewegliche Stahlkugeln befinden und entlang der Innenmantelfläche der Trommel zueinander parallel verlaufende Rippen ausgebildet sind, wobei der Mahleinrichtung, in Materialflussrichtung betrachtet, im Wechsel jeweils eine Siebvorrichtung und ein jeder Siebvorrichtung folgender Windsichter nachgeordnet sind und die Vorrichtung einen Zerkleinerer zum Schreddern der Kupferkabel oder der Kabelbäume mit Kupferkabeln aufweist.A device according to the invention for mechanically separating and recycling copper from copper cables or cable harnesses with copper cables by means of the method described above is characterized in that the device, as a grinding device, has a rotatably mounted drum with an inlet for feeding the shredded material into the drum and one at a distance from the Inlet arranged suction nozzle of a suction device on the drum, whereby there are freely movable steel balls in the drum and ribs running parallel to one another are formed along the inner surface of the drum, with the grinding device, viewed in the direction of material flow, alternating with a sieve device and a sieve device following each sieve device Wind classifiers are arranged downstream and the device has a shredder for shredding the copper cables or the cable harnesses with copper cables.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den maßgeblichen Vorteil, dass sie in ihrem Aufbau sehr einfach ausgeführt ist und auf wirtschaftliche Weise eine rein mechanische Wiederverwertung wertvoller Rohstoffe, insbesondere des in Kupferkabeln enthaltenen Kupfers, ermöglicht. Durch die nahezu vollständige Automatisierung kann zudem kostenintensives Personal eingespart werden. Den Kern der Erfindung bildet dabei die drehbare Trommel, mit durch die Drehbewegung bewegten Stahlkugeln, die durch ihr hohes Eigengewicht eine sehr wirksame mechanische Trennung der Bestandteile der Kupferkabel bewirken, während sich die Trommel um ihre Rotationsachse dreht. Darüber hinaus konnte festgestellt werden, dass die in Kabelbäumen zum Teil enthaltenen klebrigen Stoffe durch den sich ausbildenden, sehr feinen Mahlstaub innerhalb der Trommel neutralisiert werden, sodass sich die Trennung in die einzelnen Bestandteile dadurch zusätzlich vereinfacht. Ein weiterer, sehr wesentlicher Vorzug der erfindungsgemäßen Ausführung besteht in der rippenartigen Struktur der Innenmantelfläche der Trommel, die dazu führt, dass das durch die Bewegung der Stahlkugeln zermahlene Material in den Zwischenräumen der Rippen bis auf ein Höhenniveau gefördert wird, dass der Absaugeinrichtung entspricht. Die Absaugeinrichtung entzieht demnach der Trommel nur die aufbereiteten Materialien und führt sie einer weiteren Verarbeitung zu. Dabei ist es von Bedeutung, dass über den Einlass der Trommel zeitgleich neues, geschreddertes Material in die Trommel gefördert wird, sodass die Kontinuität des Verarbeitungsprozesses erhalten bleibt. Wie im Zusammenhang mit der Beschreibung des Verfahrens bereits ausgeführt wurde, ist es von Vorteil, wenn die aus der Trommel abgesaugten Materialien, in Materialflussrichtung betrachtet, im Wechsel jeweils wenigstens eine Siebvorrichtung und mindestens einen, jeder Siebvorrichtung folgenden Windsichter durchlaufen, wo eine weitere, feinere Trennung zwischen dem zu gewinnenden Kupfer und dem abzuscheidenden Kunststoff erfolgt. In bevorzugter Weise passieren die Materialien erfindungsgemäß nacheinander mehrere Siebe, wobei jedem Sieb je ein Windsichter folgt, sodass der Feinheitsgrad der abgeschiedenen Materialien mit jedem Sieb und mit jedem weiteren Windsichter zunimmt. Die Vorbereitung der zu verarbeitenden Materialien vor dem Einbringen derselben in die Trommel der Mahleinrichtung besteht überwiegend darin, diese zu schreddern. Dieser Vorgang kann entsprechend einer weiterbildenden Maßnahme der Erfindung in einem Zerkleinerer erfolgen, der einen Bestandteil der Vorrichtung bildet oder als Zusatzgerät zum Schreddern der Kupferkabel oder der Kabelbäume mit Kupferkabeln zum Einsatz kommt. Ein derartiger Zerkleinerer hat den Vorteil, dass er einen sehr einfachen Aufbau aufweist und daher insgesamt die Vorrichtung nicht zu komplex ist, was letztlich auch in den Kosten für die Herstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Ausdruck kommt. Das Schreddern des Materials hat den wesentlichen Vorzug, dass die Verarbeitung innerhalb der Vorrichtung und die Auftrennung in die einzelnen Bestandteile dadurch wesentlich vereinfacht und beschleunigt wird.The device according to the invention has the significant advantage that its structure is very simple and enables purely mechanical recycling of valuable raw materials, in particular the copper contained in copper cables, in an economical manner. The almost complete automation also means that cost-intensive personnel can be saved. The core of the invention is the rotatable drum, with steel balls moved by the rotary movement, which, due to their high weight, cause a very effective mechanical separation of the components of the copper cable while the drum rotates around its axis of rotation. In addition, it was found that the sticky substances contained in cable harnesses are neutralized by the very fine grinding dust that forms inside the drum, making the separation into the individual components even easier. Another very important advantage of the embodiment according to the invention is the rib-like structure of the inner surface of the drum, which means that the material ground by the movement of the steel balls is conveyed in the spaces between the ribs to a height level that corresponds to the suction device. The suction device therefore only removes the processed materials from the drum and sends them for further processing. It is important that new, shredded material is fed into the drum at the same time via the inlet of the drum, so that the continuity of the processing process is maintained. As has already been stated in connection with the description of the method, it is advantageous if the materials sucked out of the drum, viewed in the material flow direction, alternately pass through at least one screening device and at least one air classifier following each screening device, where a further, finer one Separation takes place between the copper to be extracted and the plastic to be deposited. According to the invention, the materials preferably pass through several sieves one after the other, each sieve being followed by an air classifier, so that the degree of fineness of the separated materials increases with each sieve and with each additional air classifier. The preparation of the materials to be processed before introducing them into the drum of the grinding device mainly consists of shredding them. According to a further development measure of the invention, this process can be carried out in a shredder, which forms part of the device or is used as an additional device for shredding the copper cables or the cable harnesses with copper cables. Such a shredder has the advantage that it has a very simple structure and therefore the device as a whole is not too complex, which ultimately also affects the costs of producing one according to the invention appropriate device is expressed. Shredding the material has the main advantage that processing within the device and the separation into the individual components is significantly simplified and accelerated.

Für das Ergebnis des Mahlens der Materialien innerhalb der Trommel der Mahleinrichtung ist es von maßgeblicher Bedeutung, dass entsprechend einer Ausgestaltung der Erfindung die Stahlkugeln unterschiedliche Durchmesser aufweisen. Durch die unterschiedlichen Durchmesser der Stahlkugeln wird das in der Trommel vorhandene Material nicht nur grob zerkleinert, sondern in sehr feine Bestandteile aufgetrennt. Dies rührt daher, dass die kleineren Stahlkugeln in den Zwischenräumen der größeren Stahlkugeln rotieren und die Zwischenräume zwischen den Stahlkugeln dadurch sehr gering sind, sodass eingeschlossenes Material fein zerrieben wird. Die Qualität der Verarbeitung und damit einhergehend die Trennung der Bestandteile der Kupferkabel ist auf diese Weise unerwartet hoch.For the result of the grinding of the materials within the drum of the grinding device, it is of crucial importance that, according to an embodiment of the invention, the steel balls have different diameters. Due to the different diameters of the steel balls, the material in the drum is not only roughly chopped, but also separated into very fine components. This is because the smaller steel balls rotate in the spaces between the larger steel balls and the spaces between the steel balls are therefore very small, so that trapped material is finely ground. The quality of the workmanship and the associated separation of the components of the copper cables is unexpectedly high.

Betrachtet man die Rippenstruktur der Innenmantelfläche der Trommel, so können entsprechend einer weiterbildenden Maßnahme der Erfindung diese Rippen grundsätzlich in beliebigen Richtungen verlaufen. Es ist lediglich zu beachten, dass die Rippen nicht in Umfangsrichtung der Rotationsbewegung der Trommel angeordnet sind. Jede hiervon abweichende Anordnung der Rippen ist theoretisch möglich. Als besonders vorteilhaft hat sich jedoch eine Lösung herausgestellt, bei der die Rippen koaxial, also parallel zur Rotationsachse der Trommel verlaufen. Diese Verlaufsrichtung der Rippen ist deshalb sinnvoll, da die Zwischenräume zwischen den Rippen hierbei eine optimale Aufnahmekapazität für das zermahlene Material aufweisen und damit bei der Rotation der Trommel eine maximale Menge des Materials bis auf das Höhenniveau der Absaugeinrichtung gefördert wird. Außerdem lässt sich mit dieser Anordnung der Rippen eine gezielte Förderung des Materials in Richtung Absaugeinrichtung erreichen. Als Rippen können beispielsweise an der Innenmantelfläche der Trommel stoffschlüssig fixierte, also beispielsweise angeschweißte Flachstahlprofile zum Einsatz kommen. Die Rippen können jedoch ebenso direkt in die Innenmantelfläche der Trommel eingeformt oder mittels einer lösbaren Verbindung, also austauschbar an der Innenmantelfläche befestigt sein.If you look at the rib structure of the inner surface of the drum, according to a further development of the invention, these ribs can basically run in any direction. It should only be noted that the ribs are not arranged in the circumferential direction of the rotational movement of the drum. Any arrangement of the ribs that deviates from this is theoretically possible. However, a solution has proven to be particularly advantageous in which the ribs run coaxially, i.e. parallel to the axis of rotation of the drum. This direction of progression of the ribs makes sense because the spaces between the ribs have an optimal absorption capacity for the ground material and thus a maximum amount of material is conveyed up to the height level of the suction device when the drum rotates. In addition, with this arrangement of the ribs, a targeted conveyance of the material towards the suction device can be achieved. Flat steel profiles that are materially fixed, for example welded, to the inner surface of the drum can be used as ribs. However, the ribs can also be formed directly into the inner surface of the drum or attached to the inner surface in an interchangeable manner by means of a detachable connection.

Von Bedeutung für die Ausführung der Innenmantelfläche der Trommel ist ferner, dass der Abstand der Rippen zueinander kleiner ist, als der kleinste Durchmesser der in der Trommel befindlichen Stahlkugeln. Auf diese Weise kann wirksam verhindert werden, dass die Stahlkugeln, die durch die Rotationsbewegung der Trommel lose innerhalb der Trommel bewegt werden, in die Zwischenräume der Rippen geraten und damit den Transportraum für das zu transportierende Material einnehmen.It is also important for the design of the inner surface of the drum that the distance between the ribs is smaller than the smallest diameter of the steel balls in the drum. In this way, it can be effectively prevented that the steel balls, which are moved loosely within the drum by the rotational movement of the drum, get into the spaces between the ribs and thus take up the transport space for the material to be transported.

Um den Feinheitsgrad von Sieb zu Sieb zu erhöhen, ist es gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung sinnvoll, wenn die einzelnen, einander folgenden Siebvorrichtungen Siebe mit in Materialflussrichtung abnehmenden Lochgrößen aufweisen.In order to increase the degree of fineness from sieve to sieve, it makes sense according to one embodiment of the invention if the individual, successive sieving devices have sieves with hole sizes that decrease in the material flow direction.

In an sich bekannter Weise kommen erfindungsgemäß Windsichter zum Einsatz, die jeweils eine Vibrationseinrichtung und eine Luftabsaugvorrichtung aufweisen. Durch die Vibrationseinrichtung der Windsichter werden schwere Bestandteile, wie das abzutrennende Kupfer, abgeführt, während die Luftabsaugvorrichtung jeweils die feinen Bestandteile und Stäube wegbläst oder absaugt und gegebenenfalls anschließend aus der Luft herausfiltert.In a manner known per se, air classifiers are used according to the invention, each of which has a vibration device and an air suction device. The vibration device of the air classifier removes heavy components, such as the copper to be separated, while the air suction device blows or sucks away the fine components and dust and, if necessary, then filters them out of the air.

Zur Vermeidung einer übermäßigen Befüllung der Trommel der Mahleinrichtung ist es darüber hinaus sinnvoll, wenn die Vorrichtung eine Dosiervorrichtung mit einer Förderschnecke oder Vibrationsrinne aufweist, mittels der das geschredderte Material dosiert in die Trommel der Mahleinrichtung überführbar ist. Die Förderschnecke oder Vibrationsrinne wird dabei eingesetzt, um immer nur so viel Material in die Trommel zu befördern, dass eine qualitativ hochwertige Trennung der Bestandteile möglich bleibt.In order to avoid excessive filling of the drum of the grinding device, it also makes sense if the device has a metering device with a screw conveyor or vibrating trough, by means of which the shredded material can be metered into the drum of the grinding device. The screw conveyor or vibrating trough is used to only transport enough material into the drum to ensure high-quality separation of the components.

Insbesondere die in dem Isolationsmaterial der Kupferkabel enthaltenen Kunststoffe neigen erfahrungsgemäß dazu, zu verkleben und damit ein Aneinanderheften des Materials und ein Verklumpen zu bewirken. Aus dem genannten Grund geht eine Ausgestaltung der Erfindung dahin, dass die Dosiervorrichtung einen aus einer rotierenden Walze mit radial abstehenden Armen bestehenden Brückenbrecher aufweist. Durch die Rotationsbewegung der Walze des Brückenbrechers werden die Verklebungen aufgebrochen und das Material voneinander gelöst. Die Verarbeitung gestaltet sich auf diese Weise sehr viel einfacher und das Endergebnis ist qualitativ hochwertig.Experience has shown that the plastics contained in the insulation material of the copper cables in particular tend to stick together and thus cause the material to stick together and clump together. For the reason mentioned, an embodiment of the invention is such that the metering device has a bridge breaker consisting of a rotating roller with radially projecting arms. The rotational movement of the roller of the bridge breaker breaks the bonds and separates the material from each other. This makes processing much easier and the end result is of high quality.

Da die Mahleinrichtung eine Trommel mit lose darin bewegten Stahlkugeln aufweist, ist es vorstellbar, dass sich bei der Verarbeitung der Materialien der Kupferkabel eine nicht unerhebliche Geräuschentwicklung ausbildet. Um diese Geräusche zu reduzieren wird entsprechend einer weiterbildenden Maßnahme der Erfindung vorgeschlagen, dass die Mahleinrichtung eine schallabsorbierende Hülle aufweist. Im einfachsten Fall handelt es sich hierbei um eine Isolierung oder um eine vollständige Kapselung der Mahleinrichtung.Since the grinding device has a drum with steel balls moving loosely in it, it is conceivable that a not insignificant amount of noise is generated when processing the materials of the copper cables. In order to reduce these noises, it is proposed, in accordance with a further development of the invention, that the grinding device has a sound-absorbing casing. In the simplest case, this involves insulation or complete encapsulation of the grinding device.

Für die Rotationsbewegung der Trommel ist ein Antriebsmotor erforderlich, über dessen Strom- oder Leistungsaufnahme die Drehzahl der Trommel geregelt wird. Für die Reduzierung des erforderlichen Strombedarfs ist es von Vorteil, wenn die Trommel lediglich zu ¼ bis 1/3 ihres Volumens mit Stahlkugeln gefüllt ist, bei denen es sich bevorzugt um Vollstahlkugeln handelt. Darüber hinaus lässt sich mit einer derartigen Befüllung ein optimales Mahlergebnis erzielen. Eine vollständige Befüllung der Trommel mit Stahlkugeln würde nämlich einen Transport des zermahlenen Materials innerhalb der Zwischenräume zwischen den Rippen der Innenmantelfläche der Trommel verhindern.For the rotation of the drum, a drive motor is required, whose current or power consumption regulates the speed of the drum. To reduce the required power requirement, it is advantageous if the drum is only filled to ¼ to 1/3 of its volume with steel balls, which are preferably solid steel balls. In addition, an optimal grinding result can be achieved with such a filling. Completely filling the drum with steel balls would prevent the ground material from being transported within the spaces between the ribs on the inner surface of the drum.

Entsprechend einer sehr vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird darüber hinaus vorgeschlagen, dass der mit einem Flansch an der Trommelaußenseite gleitend anliegende Absaugstutzen der Absaugeinrichtung eine in Fallrichtung nach unten weisende Abführöffnung für die Rückführung schwerer Materialbestandteile in die Trommel und eine entgegen der Fallrichtung, nach oben weisende Absaugöffnung aufweist, die zumindest an einem Teil ihres Öffnungsrandes oder vollständig umlaufend des Öffnungsrandes einen Auffangtrichtermantelabschnitt aufweist. Der Auffangtrichtermantelabschnitt sorgt erfindungsgemäß dafür, dass eine größere Menge des abzusaugenden Materials aufgefangen wird, als dies bei einer einfachen Öffnung der Fall wäre. Schwere Bestandteile, die darauf schließen lassen, dass das Material noch nicht hinreichend zermahlen ist, werden hingegen durch die vorhandene Abführöffnung zurück in die Trommel befördert. Durch diese Kombination von Auffangtrichtermantelabschnitt und Abführöffnung wird eine gleichmäßige Qualität des Mahlguts erreicht.According to a very advantageous embodiment of the invention, it is also proposed that the suction nozzle of the suction device, which slides with a flange on the outside of the drum, has a discharge opening pointing downwards in the direction of fall for the return of heavy material components into the drum and a suction opening pointing upwards against the direction of fall which has a collecting funnel jacket section at least on part of its opening edge or completely surrounding the opening edge. According to the invention, the collecting funnel jacket section ensures that a larger amount of the material to be sucked off is collected than would be the case with a simple opening. However, heavy components, which indicate that the material has not yet been sufficiently ground, are transported back into the drum through the existing discharge opening. This combination of collecting funnel jacket section and discharge opening ensures a uniform quality of the ground material.

Der erfindungsgemäße Absaugstutzen einer Absaugeinrichtung, der in einer Vorrichtung gemäß der Erfindung verwendet wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass der Absaugstutzen ein zylindrisches Absaugrohr mit einem an dessen Außenmantelfläche stoffschlüssig fixierten Flansch und einseitig, an seinem dem Anschluss für eine Absaugeinrichtung gegenüberliegenden Ende, eine mit einem Prallblech abschnittsweise verschlossene Abführöffnung aufweist, wobei von dem Absaugrohr ein bogenförmiger Absaugkrümmer abzweigt, bei dem ein Teil seines Öffnungsrandes einen Auffangtrichtermantelabschnitt aufweist. Die Besonderheit besteht dabei darin, dass der Flansch an der Außenmantelfläche der Trommel gleitend fixiert ist, sodass der Absaugstutzen insgesamt feststeht und sich nicht bewegt. Dementsprechend bleibt auch der an der Absaugöffnung vorhandene Auffangtrichtermantelabschnitt ortsfest innerhalb der Trommel.The suction nozzle of a suction device according to the invention, which is used in a device according to the invention, is characterized in that the suction nozzle has a cylindrical suction pipe with a flange firmly fixed to its outer surface and on one side, at its end opposite the connection for a suction device, one with a Baffle plate has sectionally closed discharge opening, with an arcuate suction elbow branching off from the suction pipe, in which part of its opening edge has a collecting funnel jacket section. The special feature is that the flange is slidably fixed to the outer surface of the drum, so that the suction nozzle is stationary as a whole and does not move. Accordingly, the collecting funnel jacket section present at the suction opening also remains stationary within the drum.

Entsprechend weiterer Ausgestaltungen dieses Teils der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Auffangtrichtermantelabschnitt entlang des halben Umfanges des Öffnungsrandes des Absaugrohrs ausgebildet und das Prallblech halbkreisförmig ausgeführt ist.According to further refinements of this part of the invention, it is proposed that the collecting funnel casing section is formed along half the circumference of the opening edge of the suction pipe and the baffle plate is designed to be semicircular.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Das gezeigte Ausführungsbeispiel stellt dabei keine Einschränkung auf die dargestellte Variante dar, sondern dient lediglich der Erläuterung eines Prinzips der Erfindung. Gleiche oder gleichartige Bauteile werden stets mit denselben Bezugsziffern bezeichnet. Um die erfindungsgemäße Funktionsweise veranschaulichen zu können, sind in den Figuren nur stark vereinfachte Prinzipdarstellungen gezeigt, bei denen auf die für die Erfindung nicht wesentlichen Bauteile verzichtet wurde. Dies bedeutet jedoch nicht, dass derartige Bauteile bei einer erfindungsgemäßen Lösung nicht vorhanden sind.The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. The exemplary embodiment shown does not represent a restriction to the variant shown, but merely serves to explain a principle of the invention. The same or similar components are always designated with the same reference numbers. In order to be able to illustrate the functionality according to the invention, only very simplified schematic representations are shown in the figures, in which the components that are not essential to the invention have been omitted. However, this does not mean that such components are not present in a solution according to the invention.

Es zeigt:

1: einen schematisch vereinfachten Überblick über eine Vorrichtung zum mechanischen Trennen und Widerverwerten von Kupfer aus Kupferkabeln oder Kabelbäumen mit Kupferkabeln,
2: den Blick in Richtung des Pfeils II aus 1 auf die Vorrichtung,
3: eine räumliche Ansicht einer Vorrichtung gemäß den 1 und 2,
4: einen Blick in die Trommel einer derartigen Vorrichtung,
5: einen Absaugstutzen einer Absaugeinrichtung als isoliertes Einzelteil in einer perspektivischen Ansicht,
6: eine Schnittdarstellung des Absaugstutzens aus 5 gemäß dem Schnittverlauf VI-VI in 7 und
7: den Absaugstutzen gemäß den 5 und 6 in einer weiteren Ansicht.

It shows:

1 : a schematically simplified overview of a device for mechanically separating and recycling copper from copper cables or cable harnesses with copper cables,
2 : look in the direction of arrow II 1 on the device,
3 : a spatial view of a device according to 1 and 2 ,
4 : a look into the drum of such a device,
5 : a suction nozzle of a suction device as an isolated individual part in a perspective view,
6 : a sectional view of the suction nozzle 5 according to the section VI-VI in 7 and
7 : the suction nozzle according to 5 and 6 in another view.

Die in den 1 bis 3 gezeigte Vorrichtung zum mechanischen Trennen und Widerverwerten von Kupfer aus Kupferkabeln oder aus Kabelbäumen mit Kupferkabeln weist als wesentlichen Bestandteil eine Mahleinrichtung 2 auf, die ihrerseits aus einer um eine Rotationsachse 26 drehbar gelagerten Trommel 3 besteht, über deren Einlass 25 die Kupferdrähte beziehungsweise Kabelbäume mit Kupferdrähten als geschreddertes Material 1 eingebracht werden, um sie innerhalb der Trommel 3 in ihre Bestandteile zu zerlegen und auf diese Weise einer Wiederverwertung zuzuführen. Auf die Einzelheiten des Aufbaus der Trommel 3 wird nachfolgend noch näher im Zusammenhang mit der Beschreibung der 4 eingegangen.The ones in the 1 until 3 The device shown for the mechanical separation and recycling of copper from copper cables or from cable harnesses with copper cables has as an essential component a grinding device 2, which in turn consists of a drum 3 rotatably mounted about an axis of rotation 26, via the inlet 25 of which the copper wires or cable harnesses with copper wires are fed shredded material 1 can be introduced in order to break it down into its components within the drum 3 and in this way recycle it. The details of the structure of the drum 3 will be discussed in more detail below in connection with the description of 4 received.

Die Vorbehandlung zu einem geschredderten Material 1 erfolgt bei der dargestellten Vorrichtung in einem Zerkleinerer 14, der seinerseits eine Dosiervorrichtung 15 aufweist, die im vorliegenden Fall aus einer Förderschnecke 18 besteht, die die in dem Zerkleinerer 14 geschredderten Kupferkabel oder Kabelbäume mit Kupferkabeln dosiert über den Einlass 25 in die Trommel 3 befördert. Da die vorhandenen Kabel Isolierungen aus Kunststoffmaterialien beziehungsweise aus Gummi und die Kabelbäume Klebstoffe aufweisen, neigen die Bestandteile dazu, miteinander zu Verkleben und zu Verklumpen, sodass zum Auflösen dieser Verklumpungen in dem Zerkleinerer 14 zusätzlich ein Brückenbrecher 17 vorhanden ist, der im vorliegenden Fall aus einer rotierenden Walze besteht, die radial abstehende Arme aufweist.In the device shown, the pretreatment to produce a shredded material 1 takes place in a shredder 14, which in turn has a metering device 15, which in the present case consists of a screw conveyor 18 which doses the copper cables or cable harnesses with copper cables shredded in the shredder 14 via the inlet 25 conveyed into drum 3. Since the existing cables have insulation made of plastic materials or rubber and the cable harnesses have adhesives, the components tend to stick together and clump together, so that in order to break up these clumps, a bridge breaker 17 is also present in the shredder 14, which in the present case consists of a rotating roller which has radially projecting arms.

Um die Trommel 3 um ihre Rotationsachse 26 zu drehen, wird ein Trommelantrieb 16 verwendet, der aus einem Elektromotor besteht, welcher im vorliegenden Fall eine Reibradkonstruktion antreibt, die an der Außenwand der Trommel 3 anliegt und durch die rotierenden Reibräder die Trommel 3 in die erforderliche Rotationsbewegung versetzt.In order to rotate the drum 3 about its axis of rotation 26, a drum drive 16 is used, which consists of an electric motor, which in the present case drives a friction wheel construction which rests on the outer wall of the drum 3 and moves the drum 3 into the required position through the rotating friction wheels Rotary movement offset.

Das in der Trommel 3 der Mahleinrichtung 2 zermahlene Material 1 wird innerhalb der Trommel 3 auf ein Höhenniveau gefördert, welches einer an der Außenwand der Trommel 3 angeschlossenen Absaugeinrichtung 8 entspricht. Die Absaugeinrichtung 8 weist einen mit der Trommel 3 gekoppelten Absaugstutzen 19 auf, dessen Aufbau nachfolgend im Detail im Zusammenhang mit der Beschreibung der 5-7 näher erläutert wird. Über den Absaugstutzen 19 der Absaugeinrichtung 8 wird das zermahlene Material 1 abgesaugt und anschließend zunächst an einen Prallblechabscheider 22 sowie an eine Zellradschleuse 23 übergeben, von der ausgehend das Material 1 in eine Siebvorrichtung 9 übertragen wird. Die Siebvorrichtung 9 weist als wesentlichen Bestandteil ein Sieb 11 auf, dessen Lochgröße bei dem dargestellten Beispiel 4 mm beträgt. Durch das Sieb 11 werden die verbliebenen Kupferbestandteile des Materials 1 von den Resten der noch vorhandenen Isolationsteile getrennt, wozu ergänzend eine Luftabsaugung vorhanden ist, die die mit Kunststoffstäuben angereicherte Luft einer Filteranlage 24 zuführt. Im Anschluss an die Siebvorrichtung 9 wird das verbliebene Material 1 an einen Windsichter 10 übergeben. Der Windsichter 10 besteht aus einer Vibrationseinrichtung 27 und einer weiteren Luftabsaugeinrichtung 28, die eine weitere Aufteilung der Materialien in Kupferbestandteile und Reste der Isolation vornimmt. Sowohl der Siebtvorrichtung 9, als auch dem Windsichter 10 sind jeweils Behälter 35 zugeordnet, in die die vergleichsweise schwereren Kupferbestandteile abgeführt und darin gesammelt werden. Aus den Darstellungen der 1-3 geht auch hervor, dass im Rahmen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Verbesserung des Ergebnisses der Trennung der einzelnen Werkstoffe mehrere Siebvorrichtungen 9 mit je einem nachgeordneten Windsichter 10 zum Einsatz kommen. Dabei ist es wesentlich, dass die Lochgröße der vorhandenen Siebe von einer Siebvorrichtung 9 zur nächsten abnimmt. Bei den gezeigten Beispielen sind es insgesamt drei Siebvorrichtungen 9 mit je einem Sieb 11, 12, 13, denen jeweils ein Windsichter 10 nachgeordnet ist. Die entsprechenden Luftabsaugeinrichtungen 28 weisen jeweils einen Prallblechabscheider 22 sowie eine Zellenradschleuse 23 auf. Darüber hinaus ist jedem Windsichter 10 eine Luftfilteranlage 36 zugeordnet.The material 1 ground in the drum 3 of the grinding device 2 is conveyed within the drum 3 to a height level which corresponds to a suction device 8 connected to the outer wall of the drum 3. The suction device 8 has a suction nozzle 19 coupled to the drum 3, the structure of which will be described in detail below in connection with the description of 5-7 is explained in more detail. The ground material 1 is sucked off via the suction nozzle 19 of the suction device 8 and then first transferred to a baffle plate separator 22 and to a rotary valve 23, from which the material 1 is transferred to a screening device 9. The sieve device 9 has a sieve 11 as an essential component, the hole size of which is 4 mm in the example shown. The sieve 11 separates the remaining copper components of the material 1 from the remains of the insulation parts that are still present, and there is also an air extraction system that feeds the air enriched with plastic dust to a filter system 24. Following the screening device 9, the remaining material 1 is transferred to an air classifier 10. The air classifier 10 consists of a vibration device 27 and a further air suction device 28, which further divides the materials into copper components and remaining insulation. Both the sieving device 9 and the air classifier 10 are each assigned containers 35 into which the comparatively heavier copper components are removed and collected therein. From the representations of the 1-3 It can also be seen that in the context of the device according to the invention to improve the result of the separation of the individual materials, several screening devices 9, each with a downstream air classifier 10, are used. It is essential that the hole size of the existing sieves decreases from one sieve device 9 to the next. In the examples shown there are a total of three sieving devices 9, each with a sieve 11, 12, 13, each of which is followed by an air classifier 10. The corresponding air suction devices 28 each have a baffle plate separator 22 and a rotary valve 23. In addition, each air classifier 10 is assigned an air filter system 36.

Die 4 zeigt einen Blick auf die Innenmantelfläche 4 und damit in den Innenraum einer Trommel 3 der Mahleinrichtung 2. Die Darstellung macht eine erfindungsgemäße Besonderheit deutlich, die darin besteht, dass in dem Innenraum der Trommel 3 zahlreiche Stahlkugeln 6 aufgenommen sind, die durch die Rotationsbewegung der Trommel 3 um ihre Rotationsachse 26 in dem Innenraum bewegt werden. Das ebenfalls in der Trommel 3 aufgenommene Material 1, welches aus geschredderten Kupferdrähten oder Kabelbäumen mit Kupferdrähten besteht, befindet sich zwischen diesen Stahlkugeln 6 und wird durch die Bewegung der Stahlkugeln 6 zermahlen und dadurch in seine Bestandteile zerlegt. Eine weitere Besonderheit besteht darin, dass die Innenmantelfläche 4 der Trommel 3 entlang ihres gesamten Umfanges Rippen 5 aufweist, die bei dem dargestellten Beispiel parallel zur Rotationsachse 26 der Trommel 3 verlaufen. Zwischen den Rippen 5 sind Zwischenräume 7 ausgebildet, deren Breite geringer ist, als der Durchmesser der kleinsten Stahlkugeln 6. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass sich einzelne Stahlkugeln 6 in den Zwischenräumen 7 verfangen. Die Zwischenräume 7 haben jedoch eine weitere Funktion, die für die Durchführbarkeit der Erfindung wesentlich ist. So wird bei der Rotationsbewegung der Trommel 3 um ihre Rotationsachse 26 in den Zwischenräumen 7 das Material 1 aufgenommen und während der Rotationsbewegung auf ein Höhenniveau transportiert, das dem Anschluss der Absaugeinrichtung 8 entspricht. Die Absaugeinrichtung 8 weist in diesem Bereich einen Absaugstutzen 19 auf, der gleitend an Wand der Trommel 3 anliegt und abschnittsweise in den Innenraum der Trommel 3 hineinragt.The 4 shows a view of the inner surface 4 and thus into the interior of a drum 3 of the grinding device 2. The illustration makes clear a special feature according to the invention, which consists in the fact that numerous steel balls 6 are accommodated in the interior of the drum 3, which are caused by the rotational movement of the drum 3 can be moved about its axis of rotation 26 in the interior. The material 1, which is also accommodated in the drum 3 and consists of shredded copper wires or cable harnesses with copper wires, is located between these steel balls 6 and is ground by the movement of the steel balls 6 and thereby broken down into its components. Another special feature is that the inner surface 4 of the drum 3 has ribs 5 along its entire circumference, which in the example shown run parallel to the axis of rotation 26 of the drum 3. Spaces 7 are formed between the ribs 5, the width of which is smaller than the diameter of the smallest steel balls 6. In this way, it can be prevented that individual steel balls 6 get caught in the spaces 7. However, the spaces 7 have another function that is essential for the feasibility of the invention. During the rotational movement of the drum 3 about its axis of rotation 26, the material 1 is picked up in the spaces 7 and transported during the rotational movement to a height level that corresponds to the connection of the suction device 8. In this area, the suction device 8 has a suction nozzle 19 which slides against the wall of the drum 3 and protrudes into the interior of the drum 3 in sections.

Aus den 5-7 geht beispielhaft ein derartiger Absaugstutzen 19 jeweils als isoliertes Einzelteil in verschiedenen Ansichten und in einer Schnittdarstellung gemäß 6 hervor. Der mit der Trommel 3 gekoppelte Absaugstutzen 19 bildet dabei den trommelseitigen Abschluss der Absaugeinrichtung 8, die über das an dem Absaugstutzen 19 vorhandene Absaugrohr 32 mit dem Absaugstutzen 19 verbunden ist. Der Absaugstutzen 19 weist an dem Absaugrohr 32 einen Flansch 29 auf, der der Anlage an der Wand der Trommel 3 dient. Der in den Innenraum der Trommel 3 ragende Abschnitt des Absaugstutzens 19 besteht aus einer in Fallrichtung, also nach unten ausgerichteten Abführöffnung 20, die halbkreisförmig mit einem Prallblech 33 im oberen Abschnitt der Abführöffnung 20 verschlossen ist. Von dem Absaugrohr 32 ragt ferner ein Absaugkrümmer 34 ab, der vertikal, also entgegen der Fallrichtung, eine Absaugöffnung 21 aufweist, deren Öffnungsrand 30 halbkreisförmig von einem Auffangtrichtermantelabschnitt 31 umschlossen ist. Durch diese spezielle Gestaltung des Absaugstutzens 19 kann das über die Zwischenräume 7 der Innenmantelfläche 4 der Trommel 3 durch die Rotationsbewegung der Trommel 3 auf das Höhenniveau des Absaugstutzens 19 geförderte Material 1 über die Absaugöffnung 21 abgesaugt und in den nachfolgenden Bearbeitungszyklus überführt werden.From the 5-7 For example, such a suction nozzle 19 is shown as an isolated individual part in different views and in a sectional view 6 out. The suction nozzle 19 coupled to the drum 3 forms the drum-side termination of the suction device 8, which is connected to the suction nozzle via the suction pipe 32 present on the suction nozzle 19 zen 19 is connected. The suction nozzle 19 has a flange 29 on the suction pipe 32, which serves to rest on the wall of the drum 3. The section of the suction nozzle 19 which projects into the interior of the drum 3 consists of a discharge opening 20 which is oriented in the direction of fall, i.e. downwards, and which is closed in a semicircle with a baffle plate 33 in the upper section of the discharge opening 20. A suction elbow 34 also protrudes from the suction pipe 32 and has a suction opening 21 vertically, i.e. against the direction of fall, the opening edge 30 of which is enclosed in a semicircle by a collecting funnel jacket section 31. Due to this special design of the suction nozzle 19, the material 1 conveyed via the gaps 7 of the inner surface 4 of the drum 3 by the rotational movement of the drum 3 to the height level of the suction nozzle 19 can be sucked out via the suction opening 21 and transferred to the subsequent processing cycle.

BEZUGSZEICHENLISTE:REFERENCE SYMBOL LIST:

11: Material (Kupferdrähte und Kabelbäume mit Kupferdrähten)Material (copper wires and cable harnesses with copper wires)
22: MahleinrichtungGrinding device
33: Trommeldrum
44: InnenmantelflächeInner lateral surface
55: RippenRibs
66: StahlkugelnSteel balls
77: Zwischenräumespaces
88th: AbsaugeinrichtungSuction device
99: SiebvorrichtungSieving device
1010: WindsichterWind sifter
1111: SiebSieve
1212: SiebSieve
1313: SiebSieve
1414: Zerkleinerershredder
1515: DosiervorrichtungDosing device
1616: Trommelantrieb (E-Motor)Drum drive (electric motor)
1717: BrückenbrecherBridge breaker
1818: Förderschnecke oder VibrationsrinneScrew conveyor or vibrating trough
1919: AbsaugstutzenSuction nozzle
2020: Abführöffnungdischarge opening
2121: AbsaugöffnungSuction opening
2222: PrallblechabscheiderBaffle plate separator
2323: ZellradschleuseRotary valve
2424: FilteranlageFilter system
2525: Einlassinlet
2626: RotationsachseAxis of rotation
2727: VibrationseinrichtungVibration device
2828: LuftabsaugvorrichtungAir extraction device
2929: Flanschflange
3030: Öffnungsrandopening edge

FORTSETZUNG BEZUGSZEICHENLISTE:

31: Auffangtrichtermantelabschnitt
32: Absaugrohr
33: Prallblech
34: Absaugkrümmer
35: Behälter
36: Filteranlage (Luft)

REFERENCE SYMBOL LIST CONTINUED:

31: Collecting funnel jacket section
32: Suction pipe
33: Baffle plate
34: Exhaust manifold
35: container
36: Filter system (air)

Claims

Method for the mechanical separation and recycling of copper from copper cables or from cable harnesses with copper cables, characterized by the following process steps: - shredding the copper cables or the cable harnesses with copper cables into a shredded material (1), - grinding the shredded material (1) in a grinding device ( 2), which consists of a rotatably mounted drum (3), the inner surface (4) of which has mutually parallel ribs (5) and in which there are freely movable steel balls (6), suction through the spaces (7) between the Ribs (5) of conveyed material (1) up to a defined height level by means of a suction device (8) fixed to the drum (3), - at least once sieving of the suctioned material (1) with a sieving device (9), - at least once separation of the remaining plastic particles from the copper components in an air classifier (10), collecting the extracted copper according to the gravity principle and disposing of the extracted plastic particles.

Procedure according to Claim 1 , characterized in that the sieving is carried out several times in succession with sieves (11, 12, 13) of different hole sizes and after each sieving the remaining plastic components are additionally separated from the copper using an air classifier (10).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the shredding of the material (1) in one Chopper (14) takes place before it is transferred to the grinding device (2).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the shredded material (1) is transferred via a metering device (15) into the drum (3) of the grinding device (2).

Method according to one of the above-mentioned claims, characterized in that the metering device (15) is controlled via the measured current consumption or via the measured power.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a bridge breaker (17) consisting of a rotating roller with radially projecting arms is present in the metering device (15) and the metered material is transported into the drum (3) of the grinding device (2) by means of a screw conveyor or vibrating trough (18) of the metering device (15).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the speed of rotation of the drum (3) of the grinding device (2) is controlled by means of an electronic control device such that the shredded material (1) in the spaces (7) of the ribs (5) the drum (3) is conveyed to a height level corresponding to the suction device (8).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the suction device (8) has a suction nozzle (19), the discharge opening (20) of which points downwards in the direction of fall and removes heavy material components back into the drum (3) and the discharge opening (20 ) opposite the suction port (19), upward-pointing suction opening (21) sucks out the material (1) falling from the spaces (7) of the ribs (5) from the drum (3).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the extracted air and the material (1) extracted from the drum (3) are separated from one another in a baffle plate separator (22) and in a rotary valve (23) and the extracted air is then separated Filter system (24) passes to filter out plastic particles contained in the air.

Device for carrying out the method according to one of the above-mentioned claims, characterized in that the device has, as a grinding device (2), a rotatably mounted drum (3) with an inlet (25) for feeding the shredded material (1) into the drum (3). and has a suction nozzle (19) of a suction device (8) on the drum (3) arranged at a distance from the inlet (25), freely movable steel balls (6) being located in the drum (3) and along the inner surface (4). Drum (3) ribs (5) running parallel to each other are formed, with the grinding device (2), viewed in the material flow direction, alternately being followed by a screening device (9) and an air classifier (10) following each screening device (9) and the device has a shredder (14) for shredding the copper cables or the cable harnesses with copper cables.

Device according to Claim 10 , characterized in that the steel balls (6) have different diameters.

Device according to one of the Claims 10 or 11 , characterized in that the ribs (5) run coaxially to the axis of rotation (26) of the drum (3).

Device according to one of the Claims 10 until 12 , characterized in that the distance between the ribs (5) is smaller than the smallest diameter of the steel balls (6) located in the drum (3).

Device according to one of the Claims 10 until 13 , characterized in that the individual, successive sieving devices (9) have sieves (11, 12, 13) with hole sizes that decrease in the material flow direction.

Device according to one of the Claims 10 until 14 , characterized in that the air classifiers (10) each have a vibration device (27) and an air suction device (28).

Device according to one of the Claims 10 until 15 , characterized in that the device has a metering device (15) with a screw conveyor or vibrating trough (18), by means of which the shredded material (1) can be metered into the drum (3) of the grinding device (2).

Device according to Claim 16 , characterized in that the metering device (15) has a bridge breaker (17) consisting of a rotating roller with radially projecting arms.

Device according to one of the Claims 10 until 17 , characterized in that the grinding device (2) has a sound-absorbing cover.

Device according to one of the Claims 10 until 18 , characterized in that the drum (3) is filled to ¼ to 1/3 of its volume with solid steel balls (6).

Device according to one of the Claims 10 until 19 , characterized in that the suction nozzle (19) of the suction device (8), which rests on the outside of the drum with a flange (29), has a discharge opening (20) pointing downwards in the direction of fall for the return of heavy material components into the drum (3) and one in the opposite direction Has a suction opening (21) pointing upwards in the direction of fall, which has a collecting funnel jacket section (31) on part of its opening edge (30).

Suction nozzle of a suction device (8) for use in a device according to one of Claims 10 until 20 , characterized in that the suction nozzle (19) has a cylindrical suction pipe (32) with a flange (29) fixed to its outer surface in a materially bonded manner and on one side, at its end opposite the connection for a suction device, a discharge opening which is partially closed with a baffle plate (33). (20), an arcuate suction manifold (34) branching off from the suction pipe (32), in which part of its opening edge (30) has a collecting funnel jacket section (31).

the suction nozzle Claim 21 , characterized in that the collecting funnel jacket section (31) is formed along half the circumference of the opening edge (30) of the suction pipe (32).

the suction nozzle Claim 21 or 22 , characterized in that the baffle plate (33) is semicircular.