DE19535464A1 - Vorrichtung zum Trennen zweier Materialien - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, mit welcher durch Pressen und Extrusion zwei Materialien voneinander getrennt werden, die gewisse industrielle Abfälle aufweisen, und zwar im Hinblick auf eine Wiedergewinnung wenigstens eine dieser Materialien, beispielsweise Kautschuk, sowie die Decke aus Textil oder Metall von alten Reifen.

EP 018 664 sieht ein Verfahren oder eine Vorrichtung zum Zerkleinern von Gummiabfällen vor, unter Anwendung von Druck und Kaltverformung.

Eine der beschriebenen Vorrichtungen besteht aus einer zylindrischen Kammer, die in radialer Richtung perforiert ist, und in welcher sich in axialer Richtung ein Preßwerkzeug bewegt; der zu behandelnde Reifen wurde zuvor um das genannte Werkzeug in die Kammer eingeführt. Die Vorrichtung hat den Nachteil, daß sie keine größere Behandlungshäufigkeit erlaubt, und natürlich ihre Abmessungen auf den zu behandelnden Reifen gestaltet sein muß.

Eine weitere in diesem Dokument beschriebene Vorrichtung verwendet zwei Tamboure, die gegenläufig angetrieben sind und deren Mantelflächen Öffnungen aufweisen, in welche der Kautschuk unter dem ausgeübten Druck einfließt.

Diese Vorrichtung, die größere Arbeitszyklen erlaubt, hat folgende Nachteile: Es ist hierbei nicht möglich, den Kautschuk von der metallischen oder textilen Decke zu trennen; das erzielte Ergebnis kommt einer Zerkleinerung näher als einer Trennung der verschiedenen Materialien. Weiterhin besteht die Gefahr, daß die Maschine bei Behandlung von übermäßig starken Reifen, beispielsweise für Schwerfahrzeuge, entweder zu Bruch geht, oder daß es zu Stauungen des Materiales kommt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung anzugeben, mit welcher durch Pressen oder durch Extrusion zwei Materialien voneinander getrennt werden können, um sie wiederaufzubereiten; die beiden Materialien enthalten gewisse industrielle Abfälle. Mit der Maschine soll eine wirksame Trennung der wiedergewinnbaren Materialien ermöglicht werden.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst.

Gemäß einem zusätzlichen Merkmal weisen die beiden Zylinder der Vorrichtung gemäß der Erfindung eine offene Flanke auf; im Innern der Zylinder befinden sich Mittel zum Herausführen des durch Extrusion herausgerissenen Materiales.

Die Mittel zum Abführen des extrudierten Materiales sind beispielsweise schraubenlinienförmige Rakel, Wände von ellipsenartiger Gestalt, geneigte Wände, Wände, die derart zu der Welle des Zylinders geneigt sind, daß die Welle frei drehbar ist, und die an ihrem einen Ende, und zwar auf der offenen Seite des Zylinders, belastet sind.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung nehmen die Öffnungen einer jeden Hülse im wesentlichen die Hälfte der Mantelfläche der betreffenden Hülse ein.

Einer der Zylinder der Vorrichtung gemäß der Erfindung, am besten der untere Zylinder, ist mit dem Gestell ortsfest. Dieser wird durch einen Motor in Umlauf gesetzt. Der andere Zylinder hingegen ist frei drehbar. Er kann von dem ersten Zylinder abgefahren oder an ihn angenähert werden, bis er mit ihm in Berührung gelangt, je nach Art des zu behandelnden Produktes.

Das zu behandelnde Produkt wird beispielsweise mittels eines Vibrationsförderers in den Einzugsspalt der beiden Zylinder eingeführt. Das fließfähige Material durchdringt die Öffnungen der Hülsen. Am Ausgang der Zylinder trennen die Klingenrakel das genannte Material von dem nicht zum Fließen gebrachten Material. Das extrudierte Material fällt sodann in die Zylinder und wird aus diesen heraus nach außen abgeführt.

Man beachte, daß die Vorrichtung gemäß der Erfindung bekannte Mittel aufweisen kann, die Wärme oder eine Wasserströmung beinhalten, um den Trennprozeß zu verbessern.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung in einer Seitenansicht.

Fig. 2 zeigt die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in Draufsicht, teilweise geschnitten.

Die dargestellte Trennvorrichtung gemäß der Erfindung umfaßt ein Gestell 1, zwei Zylinder 2 und 3, die übereinander angeordnet sind, und deren Wellen 20 bzw. 30 parallel zueinander und horizontal verlaufen. Die Wellen sind in Lagern 21 und 31 gelagert. Der untere Zylinder 2 ist von einem Motor 4 - in Fig. 1 nicht gezeigt - in Richtung des Pfeiles R angetrieben.

Derjenige Teil des Gestells 1, der die Lager 31 trägt, umfaßt zwei zueinander parallele Träger 10, von denen in Fig. 1 nur der eine dargestellt ist. Die Träger 10 sind in bezug auf das übrige Gestell 1 beweglich, und zwar in Gestalt einer Schwenkbarkeit eines ihrer beiden Enden um eine horizontale Achse, die parallel zu den Wellen 20 und 30 verläuft. Die Verschwenkung wird mittels wenigstens einer Hubvorrichtung 12 ausgeführt, die am anderen Ende angreift. Die Schwenkbewegung führt zu einer Veränderung des gegenseitigen Abstandes der beiden Zylinder 2 und 3.

Das Einstellen des gegenseitigen Abstandes der Zylinder 2 und 3 wird mittels wenigstens eines Anschlages 13 ausgeführt. Dieser ist bezüglich seiner Höhe verstellbar. Er ist im Bereich der Hubvorrichtung 12 mit dem Gestell 1 einteilig. Träger 10 stützt sich auf ihm ab.

Die beiden Zylinder 2 und 3 umfassen im wesentlichen einen steifen Mantel 22 bzw. 32, der perforiert ist. Jeder Mantel ist von einer Hülse 23 bzw. 33 eng umschlossen. Die beiden Hülsen sind von einer Vielzahl von Öffnungen 24 bzw. 34 durchbohrt, die gleichmäßig verteilt sind und im wesentlichen die Hälfte der Hülsenfläche einnehmen.

Das zu behandelnde Material wird im Bereich 5 in den Einlaufzwickel der Zylinder 2 und 3 eingeführt, dort, wo diese miteinander einen Spalt bilden, und zwar mittels eines Vibrationsförderers 50.

Die beiden Zylinder weisen stromabwärts eine horizontale Klingenrakel 25 und 35 auf - in Fig. 2 nicht dargestellt. Die beiden Klingenrakel liegen im wesentlichen tangential an den Hülsen 23 bzw. 33 an.

Klingenrakel 35 von Zylinder 3 ist an einer Stütze 37 fest angeordnet, die ihrerseits mit Träger 10 einteilig ist, während Klingenrakel 25 von Zylinder 2 an einer Konsole 27 fest angeschlossen ist, die um die Welle 20 schwenkbar gelagert ist, mit einer Möglichkeit des Blockierens; Klingenrakel 25 kann im Falle eines Materialstaus vom Auslaufzwickel zwischen den beiden Zylindern 2 und 3 abgezogen werden.

Man beachte, daß die Schneiden 26 bzw. 36 nicht in ein und derselben Vertikalebene liegen. Schneide 26 greift tiefer in Bereich 5 ein, und Klingenrakel 25 kann außerdem an einer Konsole befestigt werden, die wie Konsole 27 gestaltet und angeordnet ist.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist die folgende:
Die zu behandelnden Gegenstände, beispielsweise gebrauchte Autoreifen oder Teile von Reifen, werden in Bereich 5 durch den Vibrationsförderer 50 eingeführt. Aufgrund des Umlaufes von Zylinder 2 werden die Gegenstände zwischen den beiden Zylindern 2 und 3 eingezogen. Hierdurch kommt es zu einem Umlauf von Zylinder 3 durch Reibungsmitnahme im Sinne des Pfeiles R′.

Unter der Wirkung des Druckes kommt es zu einem Kaltfließen des Kautschuks, der durch die Öffnungen 24 und 34 hindurch extrudiert wird. Da die Öffnungen 24 und 34 im wesentlichen die halbe Mantelfläche der Hülsen 23 und 33 einnehmen, findet ein Ansteigen des Kautschuks in die Öffnungen etwa um das Zweifache seiner Stärke statt, woraus sich eine gute Penetration und ein beginnendes Abreißen des Kautschuks von seinem Substrat ergibt. Die geringe Stärke der Hülsen 23 und 33 erlaubt außerdem eine Expansion des Produktes nach dem Austreten aus den Öffnungen, was das Herausreißen erleichtert.

Stromabwärts der beiden Zylinder 2 und 3 wird durch die Klingen 25 und 35 das Trennen von Kautschuk vollendet, indem die Mantelflächen der Hülsen 23 und 33 abgeschabt werden, bevor der Kautschuk aus den Öffnungen 24 und 34 herauskommt.

Sodann wird das von Kautschuk befreite Substrat, d. h. der textile oder metallische Mantel, stromabwärts von den Klingen 25 und 35 abgestoßen.

Nach dem Extrudieren fällt der Kautschuk in das Innere der Zylinder 2 und 3 auf geneigte Wände 6 bzw. 7 - siehe Fig. 2.

Wand 6 ist von ovaler Form und diagonal in Zylinder 3 geneigt. Die Welle 30 ist durch Wand 6 zentral hindurchgeführt. Die Welle 30 ist dort mittels eines Lagers 60 frei drehbar gelagert. Der Rand 61 der Wand 6 rakelt die Innenwand des Zylindermantels 32 ab. Eine Flanke 38 von Zylinder 3, die offen und mit einem Umfangsrand 39 versehen ist, erlaubt ein Abziehen des Kautschuks in einen Behälter oder in einen äußeren Förderer 62, während Teil 63 der Wand 6 auf der Seite der Flanke 38 derart belastet ist, daß Wand 6 unter der Wirkung der Schwerkraft während des Umlaufs von Zylinder 3 geneigt bleibt.

Auf die gleiche Weise weist Zylinder 2 eine offene Flanke 28 auf, die einen Rand 29 hat, der sich oberhalb eines Behälters oder äußeren Förderers 72 befindet. Eine Wand 7 ist von halb-ovaler Gestalt und in der unteren Hälfte des Zylinders 3 unterhalb der Welle 20 geneigt angeordnet. Welle 20 ist auf einem Lager 70 frei drehbar. Der Rand 71 der Wand 7 rakelt die Innenwand des Zylindermantels 22 ab, und Teil 73 der Wand 7 auf der Seite der offenen Flanke 28 ist belastet.

Die durch die Vorrichtung gemäß der Erfindung herbeigeführten Vorteile, insbesondere gegenüber der Vorrichtung gemäß EP 018 664, sind die folgenden:
Je nach Art des behandelnden Materiales ist der Spalt zwischen den beiden Zylindern 2 und 3 veränderbar. So werden beispielsweise Reifen von Schwerfahrzeugen in einen weiter geöffneten Spalt eingezogen, im Hinblick auf deren Metallteile.

Es bedarf nur eines einzigen angetriebenen Zylinders, was die Herstellungskosten vermindert; dies ist wichtig im Hinblick auf die hohe Antriebsleistung, die eine solche Vorrichtung erfordert.

Die Materialien werden mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung einwandfrei und vollkommen voneinander getrennt. Die metallische oder textile Decke kriecht nicht durch die Öffnungen der Hülsen, und zwar aufgrund der Tatsache, daß die Zylinder nicht miteinander in Berührung stehen, und daß das Material, das am weichesten ist, zuerst zu fließen anfängt, was ein Wiedergewinnen des Materiales erlaubt, das nicht zu fließen oder zu kriechen begonnen hat.

Verschleißteile sind einzig und allein die Hülsen 23, 33; bei Verschleiß oder Bruch können diese leicht ausgetauscht werden.

Es versteht sich, daß die Erfindung auch anwendbar ist für andere industrielle Abfallstoffe, als für Altreifen.

Claims (9)

1. Vorrichtung zum Trennen zweier Materialien, die aus industriellen Abfällen zusammengesetzt sind, durch Pressen und Extrudieren, im Hinblick auf das Wiedergewinnen wenigstens eines der Materialien, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

• 1.1 die Vorrichtung umfaßt zwei Zylinder (2, 3), die vorzugsweise übereinander angeordnet sind, und die zueinander parallele Wellen (20, 30) aufweisen;
• 1.2 die beiden Zylinder (2, 3) sind relativ zueinander zur Einstellung des zwischen ihren Mantelflächen herrschenden Spaltes verfahrbar und in einer gegebenen Position fixierbar;
• 1.3 einer der Zylinder ist mit variabler Drehzahl antreibbar;
• 1.4 die beiden Zylinder (2, 3) sind perforiert und mit relativ dünnen Hülsen (23, 33) überzogen, die eine Vielzahl von Öffnungen (24, 34) aufweisen, welche gleichmäßig verteilt sind;
• 1.5 im Spalt (5) der beiden Zylinder (2, 3) ist ein Zufuhrförderer, vorzugsweise ein Vibrationsförderer (50) vorgesehen;
• 1.6 im Auslaufzwickel der beiden Zylinder (2, 3) sind zwei horizontal angeordnete Klingenrakel (25, 35) vorgesehen, und zwar eine für jeden Zylinder (2, 3), deren Schneidkanten (26, 36) mit den Hülsen (23, 33) der Zylinder (2, 3) im Spalt (5) anliegen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder (2, 3) mit ihren Wellen (20, 30) in einem Gestell (1) gelagert sind, daß der untere Zylinder (2) von einem Motor (4) angetrieben ist, daß der obere Zylinder (3) in Lagern (31) frei drehbar gelagert ist, daß die Lager (31) des oberen Zylinders (3) auf Trägern (10) montiert sind, die ihrerseits am Gestell (1) schwenkbar gelagert sind, und zwar um eines ihrer beiden Enden um eine Achse (11), die zu den Wellen (20, 30) parallel verläuft, und daß für die Schwenkbewegung wenigstens eine Hubvorrichtung (12) vorgesehen ist, die auf das andere Ende der Träger (10) einwirkt, und daß die Schwenkbewegung durch einen Anschlag (13) begrenzt ist, der höhenverstellbar ist, und der mit dem Gestell (1) im Bereich der Hubvorrichtung (12) fest verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Flanke (28, 38) eines jeden Zylinders (2, 3) offen ist, und daß die Zylinder (2, 3) in ihrem Inneren Mittel zum Herausführen von durch Extrusion herausgerissenem Material aufweisen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein inneres Mittel zum Herausführen eine Wand (6, 7) umfaßt, die geneigt ist, eine ellipsoidale Form aufweist, deren einer Rand (61) die Innenwand des Zylinders (2, 3) abrakelt, daß in der geneigten Wand (6, 7) die Welle (20, 30) frei drehbar gelagert ist, und daß der der Flanke (28, 38) nahe Bereich der Wand (6, 7) belastet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß die Wand (6) oval und diagonal im Zylinder (3) geneigt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (7) halb-oval und im unteren Teil des Zylinders (2) unterhalb der Achse (20) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel zum Herausführen aus dem Inneren des Zylinders eine schraubenlinienförmige Rakel vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorausgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (24, 34) einer Hülse (23, 33) im wesentlichen die Hälfte der Mantelfläche der Hülse (23, 33) einnehmen.

9. Vorrichtung nach einem der vorausgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die die Anwendung von Wärme und/oder eines Wasserstromes ausnutzen, um den Trennprozeß zu verbessern.