DE19602205A1 - Vorrichtung zum Behandeln von Verbundelementen - Google Patents
Vorrichtung zum Behandeln von VerbundelementenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Behandeln von
Verbundelementen aus festen organischen und/oder
anorganischen Verbundwerkstoffen wie Verbunden aus
Metall/Metall, Kunststoff/Kunststoff, Metall/Kunststoff
oder mineralischen Verbunden mit Metallen und/oder Kunst
stoffen, nach dem Oberbegriff des unabhängigen
Patentanspruches.
Verbundelemente dieser Art sind beispielsweise verzinnte
Kupferleiterbahnen von Schaltungen, faserverstärkte
Kunststoffe oder verkupferte Aluminiumdrähte in koextru
dierter oder laminierter Form. So bestehen Metall-Metall-Verbunde
- etwa bei Koaxialkabeln - vornehmlich aus einem
Metallträger, beispielsweise einem Aluminiumdraht, mit
einer galvanisch oder thermisch aufgetragenen Kupfer
schicht, Kunststoff-Kunststoff-Verbunde beim Anwendungsfall
Verpackungsfolie für Lebensmittel aus einem von Polyamiden
(PA) gebildeten Kunststoffträger mit aufkaschiertem,
laminiertem oder koextrudiertem Polyethylen (PE). Auch
Kunststoff-Metallverbunde sind miteinander durch einen Ka
schier- oder Laminiervorgang verbunden, z. B. bei einer
Glasfaserepoxidplatte als Träger mit Kupferauftrag als Ba
sismaterial für gedruckte Schaltungen. Metall-Kunststoff
verbunde umfassen u. a. einen Träger aus Aluminiumblech mit
einer aufgeklebten Schutzfolie aus Polypropylen (PP) für
Fassadenplatten und Wetterschutzverkleidungen.
Probleme bilden diese Verbundelemente vor allem bei der
Entsorgung, da bislang ein Trennen der sich im Verbund be
findlichen Stoffe nicht stattfindet. Diese Verbundelemente
werden heute fast ausschließlich - in umweltunverträgli
cher Weise - verbrannt oder deponiert und so dem Wirt
schaftskreislauf entzogen.
Zu den Verbundelementen, welche zukünftig geordnet entsorgt
werden müssen, gehören vor allem auch Rückstände aus dem
Verpackungsbereich. Gerade dort sind koextrudierte und la
minierte Produkte bislang unersetzlich, da die im Verbund
befindlichen Werkstoffe in Kombination hervorragende
Verpackungseigenschaften besitzen.
Bei konventioneller Aufbereitung erfolgt der Aufschluß des
Verbundelementes über die Korn- bzw. Partikelgröße, die
kleiner als die jeweilige Schichtdicke der Komponenten ist.
Dieser Aufschluß wird in der Regel über eine zumindest
einstufige Feinstzerkleinerung in entsprechenden Mühlen -
etwa Hammer-, Prall- oder Gegenstrom-Mühlen -
durchgeführt, gegebenenfalls mit Unterstützung von
Stickstoff zur Inertisierung und Tiefkühlung.
Die DE-OS 195 09 808 der Anmelder beschreibt ein Verfahren,
mittels dessen aus den erwähnten Verbundelementen
Feststoffpartikel erzeugt und diese einem Transportfluid -
wie Luft - zugeführt werden, wobei relativ zum Strom des
Gemisches aus Feststoffpartikeln und Transportfluid
wenigstens ein diesen Strom querendes Strömungshindernis
als Abrißkante zur Bildung von das Gemisch beschleunigend
aufschließenden Heckwirbeln bewegt wird. Beim Übergang in
diese Heckwirbel erfolgt sowohl eine plötzliche Erhöhung
der Beschleunigung der Feststoffpartikel als auch deren -
sie aufschließende - Reibung aneinander. Das Gemisch aus
Transportfluid und Feststoffpartikeln wird dem Trenn- oder
Aufschließvorgang an den Abrißkanten mit einer
Beschleunigung von 20 bis 25 m/sec² zugeführt, nachdem die
zu behandelnden Verbundelemente grob zerkleinert oder aber
vor dem Trenn- oder Aufschließvorgang verdichtet worden
sind. Nach der DE-OS 195 09 808 werden die Verbundstoffe
zu Partikeln vorzerkleinert, die oberhalb der Korngröße von
Feinzerkleinerungen liegen, und dann der Trenn- oder
Aufschließzone zugeführt, somit im Luftstrom beschleunigt.
Die einzelnen im Verbund befindlichen Stoffe werden
freigesetzt, die physikalisch unterschiedlichen me
tallischen Schichten wie auch die Kunststoffschichten lösen
sich voneinander ab. Dieser Ablösevorgang erfolgt entlang
der Phasengrenzen.
Durch die FR-OS 1.562.013 ist eine Zerkleinerungsmühle mit
- mehrere Drehscheiben aufweisendem - Rotor und diesen
umfangendem zylindrischem Gehäuse bekannt geworden, bei der
zu mahlendes Fördergut durch eine Schraube zum unteren
Rotorende geführt und dann vom Luftstrom eines den Rotor -
oberhalb eines Siebbodens und unterhalb des Rotorlagers -
überspannenden Ventilators erfaßt wird. Das aufwärts
wandernde Mahlgut wird von sog. plaques de broyage, also
Mahl- oder Quetschplatten, die radial von drehenden
Rotorplatten abragen und nahe der Gehäusewandung angeordnet
sind, zerkleinert. Die mit der Gehäusewandung
zusammenwirkenden Mahl- oder Quetschplatten sind jeweils an
ihrem Ende mit einem elliptischen Rahmen ausgestattet;
diese Rahmen verlaufen auf einem Konstruktionskreis an der
Gehäuseinnenseite und sollen die Mahl- und
Zerkleinerungswirkung erhöhen helfen. Im übrigen sollen an
diesem Zerkleinerungsvorgang nach Ansicht des Autors jener
FR-OS 1.562.613 zusätzlich auch Turbulenzen beteiligt sein.
An dem Gehäuse dieser Zerkleinerungsmühle setzt unterhalb
des Ventilators ein Bypass an, der abgesiebte Grobteile
erneut dem unteren Zulauf zuträgt.
In Kenntnis dieses Standes der Technik hat sich der
Erfinder das Ziel gesetzt, eine Vorrichtung der eingangs
genannten Art zu entwickeln, mit welcher Verbundelemente so
behandelt werden können, daß eine Rückgewinnung von
Wertstoffen zu erfolgen vermag; die Verbundwerkstoffe
sollen - ohne die Umwelt zu belasten - in die
Wirtschaftskreisläufe zurückgebracht werden können. Zudem
soll eine günstige Anpaßbarkeit der Vorrichtung an die
Verfahrensverhältnisse erreicht werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe führt die Lehre der unabhängigen
Patentansprüche; die Unteransprüche geben günstige Weiter
bildungen an.
Erfindungsgemäß trägt der Rotor oberhalb eines
Gehäusebodens sowie einer der zentrischen Rotorwelle
benachbarten Mündung eines Zufuhrkanals für den Zufuhrstrom
eine Verteilscheibe mit ihr zugeordneten, sich zwischen
Rotorwelle und Scheibenrand erstreckenden Verteilstegen als
Mitnehmer. Zudem weist der Rotor an seiner Rotorwelle
zwischen dieser Verteilscheibe und einer den Rotor
überspannenden austragsnahen Stauebene mehrere
Beschleunigungsebenen mit zur Achse der Rotorwelle
parallelen und radialen Beschleunigungswerkzeugen auf. Von
besonderer Bedeutung ist die Maßgabe, daß die Rotorwelle
zum einen am Gehäuseboden sowie zum anderen mit dem unter
diesem in Abstand angeordneten freien Wellenende gelagert
ist; der obere Teil der Rotorwelle mit den beschriebenen
Beschleunigungs- und Stauebenen bleibt also lagerfrei und
damit problemlos von oben her zugänglich.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die
Mitnehmer oder Verteilstege an der Unterfläche der
Verteilscheibe zu dieser parallel verlaufend gekrümmt, um
ein günstiges Verteilen der Feststoffe an der Peripherie zu
gewährleisten. Diesem Ziel dient auch, daß die Höhe des
freien Endes des Verteilsteges größer als die Höhe von
dessen anschließendem Mittelbereich sein kann; diese
Maßgabe erlaubt ein besseres Fließen des Materialstromes
aus dem Zufuhrkanal zur Gehäusewandung hin.
Als günstig hat sich auch erwiesen, die Verteilscheibe mit
einem sie übergreifenden Beschleunigungsteller zu
verbinden, der an seinem Umfangrand mit einer Mehrzahl der
Beschleunigungswerkzeuge versehen ist; es handelt sich um
eine Baueinheit aus Verteilscheibe und unterem
Beschleunigungsteller.
Vorteilhafterweise ist in die Verteilscheibe eine sich von
ihr weg öffnende zentrische Traghaube integriert, welche
einen noch zu erörternden Lagerbereich für die Rotorwelle
schützend übergreift.
Erfindungsgemäß soll über mehreren die Verteilscheibe
überlagernden, die Beschleunigungswerkzeuge aufweisenden
Beschleunigungsebenen von einem Stauteller eine Stauebene
gebildet sein; dieser Stauteller ist mit von ihm radial
abragenden, zu jener Ebene parallelen Flachprofilen als
Stauwerkzeugen versehen. Diese regulieren den Austrag der
an ihnen bereits getrennt ankommenden Komponenten. Zwischen
den Beschleunigungsebenen verlaufen im übrigen
erfindungsgemäß eingelegte Zwischenplatten.
Um auftretende Rotorunwuchten problemlos ausgleichen zu
können, soll zumindest der Stauteller - bevorzugt auf
einem gemeinsamen Konstruktionskreis - mit Aufnahmen für
Gewichtselemente versehen sein; selbstverständlich ist es
denkbar, solche Kavernen auch an anderen Rotorelementen
peripher anzuordnen. Bevorzugt ist die Aufnahme als von
einem Deckel überspannte Vertiefung des Stautellers
gestaltet.
Dem Zusammenbau des Rotors dient die Maßgabe, sowohl den
Stauteller als auch die erwähnten Beschleunigungsebenen
jeweils mit einer zentrischen Nabenbüchse für die
Rotorwelle auszustatten sowie diese Nabenbüchse mit
wellenparallel durchgehenden Schubkanälen für Spannstäbe -
und zwischen diesen mit Schraublöchern - zu versehen; die
der aktiven Rotorhöhe in ihrer Länge etwa entsprechenden
Spannstäbe werden endwärts in Gewindesacklöchern einer
zentrischen Nabenbüchse der Verteilscheibe verschraubt und
pressen die aufeinanderliegenden Nabenbüchsen aufeinander.
Zudem können einzelne der scheibenartigen Rotorelemente
dadurch leichter axial bewegt werden, daß man zu diesem
Zwecke die Spannstäbe mit ihren Enden in den Schraublöchern
der Nabenbüchsen festlegt und dann als Manipulationshilfe
benutzt.
Im Rahmen der Erfindung liegt, daß das Beschleunigungswerk
zeug eine verstellbar an einem Radialsteg des Beschleuni
gungstellers oder der scheibenartigen Beschleunigungsebene
vorgesehene Werkstoffplatte ist sowie durch eine Schraube
mit dem Radialsteg lösbar verbunden wird.
Sowohl der Radialsteg als auch das Beschleunigungswerkzeug
weisen vorteilhaft an der dem Montagepartner zugekehrten
Fläche ein partielles Zahnprofil auf; die beiden Zahnpro
file greifen in Betriebsstellung kämmend ineinander und
vereinfachen Ausrichtung und Fixierung.
Dazu hat es sich als günstig erwiesen, zumindest einen der
Montagepartner mit einem lösbaren Einlageteil - bevorzugt
einem Einlagekeil - zu versehen, der Längsrippen als
Zahnprofil aufweist. Die Längsrippen oder Rillnuten der
Montagepartner sind bevorzugt parallel zur Achse der
Rotorwelle ausgerichtet.
Die beschriebene Ausbildung der Werkzeuge erlaubt deren
problemlosen schnellen Wechsel ohne thermische
Beeinflussung des Materials.
Wie oben erwähnt, ist die Rotorwelle einseitig außerhalb
des aktiven Rotorbereichs gelagert. Zudem verläuft sie
außerhalb des Gehäuseinnenraumes in einem Wellenrohr, das
einends am Gehäuseboden austauschbar festliegt. Es hat sich
als günstig erwiesen das Lager für das freie Ende der
Rotorwelle im Wellenrohr axial beweglich zu lagern.
Des Axialschubausgleiches halber soll dieses Lager oder ein
ihm zugeordnetes loses Ringelement zudem über Kraftspeicher
an das Wellenrohr axial angeschlossen sein. Dazu können in
Kavernen des Ringelements Tellerfedern lagern, die sich an
achsparallelen Stiftschrauben od. dgl. Organen des
Wellenrohres abstützen; diese Stiftschrauben sind in die
freie Rohrkante eingesetzt.
Der besseren Handhabung der Vorrichtung dient die Maßgabe,
ein der Stauebene zugeordnetes - vorteilhafterweise
tangential zum Rotor gerichtetes - Anschlußrohr für eine
Ableitung des behandelten Gutes aus dem Gehäuseinnenraum in
das Gehäuse selbst zu integrieren, nicht aber in dessen
Gehäusedeckel; wird dieser abgehoben, verbleibt das
Anschlußrohr einfachheitshalber am Gehäuse.
Der außerhalb bzw. unterhalb des Gehäuseinnenraums
gelagerte Rotor kann nach dem Entfernen des Gehäusedeckels
ohne weiteres angehoben und herausgenommen werden. Sollte
der Gutstrom nicht, wie bevorzugt, durch die Luftführung
von unten her aufwärts steigen - wobei das tangentiale
Anschlußrohr dem Gutaustrag dient -, so wird bei einer
anderen Ausführung der Gutstrom durch das Anschlußrohr in
das Gehäuse eingebracht und dann abwärts umgelenkt.
Bei üblicherweise aufsteigender Förderrichtung für den
Gutstrom wird dieser durch einen Zufuhrkanal von unten her
zum Gehäuseboden gebracht; gegebenenfalls sich dort
ablagerndes Schwergut kann nach einer weiteren
Ausgestaltung der Erfindung durch einen Schwergutaustrag
abgezogen werden.
Zufuhrkanal und Schwergutaustrag sind in einem
Sockelgestell untergebracht, das erfindungsgemäß durch eine
den Gehäuseboden bildende Deckelplatte überspannt wird und
folglich den zweifach gelagerten freien Teil der Rotorwelle
aufnimmt. Das Sockelgestell ermöglicht es, auf der
Deckelplatte Gehäuse unterschiedlicher Durchmesser - für
verschieden große Rotoren - zu montieren.
Die Antriebseinheit für den Rotor sitzt erfindungsgemäß auf
einem seitlichen Sockelanbau des Sockelgestells und ist mit
dem unteren Rotorende durch einen endlosen Antriebsstrang
- etwa eine Keilriemengruppe - verbunden, was ebenfalls
Antriebsvariationen gestattet.
Kern der Erfindung ist ein Rotor mit - an sich schon aus
der FR-OS 1.562.013 bekannter - vertikaler Rotorwelle. Für
besondere Materialzusammensetzung kann es aber auch günstig
sein, von dieser Orientierung abzuweichen, also Rotor
und/oder Antriebseinheit geneigt oder liegend anzuordnen -
derartige Ausführungen sollen ebenfalls von der Erfindung
erfaßt werden.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter
Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese
zeigt in:
Fig. 1 die Seitenansicht einer Vorrichtung zum
Behandeln von Verbundelementen;
Fig. 2 die Draufsicht auf Fig. 1;
Fig. 3, 4 die schematisierten Heck- und Frontansichten
eines Sockelgestells der Vorrichtung;
Fig. 5 den Längsschnitt durch einen Rotor der
Vorrichtung in gegenüber Fig. 1-4
vergrößerter Darstellung;
Fig. 6 die gegenüber Fig. 5 vergrößerte Rotorwelle;
Fig. 7 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 6 nach
deren Pfeil VII;
Fig. 8 die Draufsicht auf eine Verteilscheibe des
Rotors, die mit einer - in Fig. 8 rechts -
zur Hälfte skizzierten parallelen
Beschleunigungsebene eine Baueinheit bildet;
Fig. 9 ein vergrößertes Detail der Beschleuni
gungsebene der Fig. 8 nach deren Pfeil IX in
Form eines - teilweise geschnitten wiedergege
benen - radial abstehenden Werkzeuges;
Fig. 10, 12 Diametralschnitte durch die Fig. 8 bzw. Fig. 11;
Fig. 11 die Draufsicht auf eine - gegenüber der
Beschleunigungsebene der Fig. 8 um 180° gedreht
dargestellte - weitere Beschleunigungsebene;
Fig. 13 die Frontansicht eines gegenüber Fig. 12 ver
größerten Werkzeuges der Beschleunigungsebene
samt Halterung;
Fig. 14 zwei voneinander getrennt wiedergegebene Teile
des Werkzeugs und seiner Halterung;
Fig. 15 die Draufsicht auf eine obere Stauebene des
Rotors;
Fig. 16 den vergrößerten Diametralschnitt durch Fig.
15.
Verbundelemente aus festen organischen und/oder
anorganischen Verbundwerkstoffen - wie Verbunden aus
Metall/Metall, Kunststoff/Kunststoff, Metall/Kunststoff
oder mineralischen Verbunden mit Metallen und/oder
Kunststoffen - werden auf eine Korngröße von etwa 5 bis
50 mm zerkleinert sowie anschließend in einer Trenn- oder
Aufschließvorrichtung 10 selektiv durch einen
Beschleunigungsvorgang aufgeschlossen.
Die Aufschließvorrichtung 10 weist in einem quaderförmigen
Sockelgestell 12 einen Rotor 14 mit vertikal angeordneter
Rotorwelle 16 auf sowie einen Sockelanbau 18 mit
einstellbaren Auflagen 19 für eine Antriebseinheit 20; das
untere Ende 15 der Rotorwelle 16 trägt eine Keilrillenhülse
22, die mittels mehrerer bei 23 angedeuteter
Schmalkeilriemen an die Antriebswelle 21 der
Antriebseinheit 20 angeschlossen ist. Der Abstand a
zwischen der Rotorachse A und der Antriebsachse B ist durch
Verschieben der Antriebseinheit veränderlich einstellbar.
Den Rotor 14 des beispielsweisen Außendurchmessers d von
1200 mm umgibt oberhalb seines Sockelgestells 12 ein
zylindrisches Gehäuse 24, dessen Gehäuseinnenraum 25 nach
oben hin mittels eines austauschbaren Gehäusedeckels 26
geschlossen ist; dieser trägt innenseitig einen zentrischen
Ansatz 27 des Durchmessers b von etwa 600 mm. Der
scheibenartige Boden 28 dieses Ansatzes 27 verläuft nahe
dem oberen Ende 17 des Rotors 16 und bietet für dieses eine
Aufnahme 29 an.
In einer auch als Gehäuseboden dienenden Deckelplatte 30
des Sockelgestells 12 ist - nahe der die Deckelplatte 30
mit Spiel durchsetzenden Rotorwelle 16 - die Mündung 32
eines Zufuhrkanals 34 für den luftgesteuerten Strom
zerkleinerter Verbundelemente vorgesehen; der Zufuhrkanal
34 bietet an der Gestellfront 36 einen Anschlußstutzen 35
an. Neben diesem verläuft ein Schwergutaustrag 37; schwere
Schwebteile fallen aus dem luftgeteuerten Gutstrom abwärts
und werden dank des Schwergutaustrages 37 von der
Deckelplatte 30 entfernt.
Im Kopfbereich des Rotors 14 ragt tangential vom Gehäuse 14
ein Austragsrohr 38 mit Anschlußflansch 39 ab. Da das
Austragsrohr 38 am Gehäuse 24 festliegt, kann jener
Gehäusedeckel 26 problemlos - beispielsweise zum Austausch
des Rotors 14 - angehoben werden. Bei besonderen
Anwendungen kann das Austragsrohr 38 auch für den Eintrag
in Anspruch genommen werden; die Förderung des Gutstroms
erfolgt dann in - zum beschriebenen Vorgang - umgekehrter
Richtung. Nicht dargestellt sind Gehäusetüren und am
Gehäuse 24 angebrachte Steuerkästen od. dgl. Anbauten.
Die Rotorwelle 16 ist im Bereich jener Deckelplatte 30
mittels eines Schrägkugellagers 40 in einem Wellenrohr 42
des Außendurchmessers d₁ von etwa 260 mm gelagert, ihr
unteres Ende 15 ruht in einem Rillenkugellager 44. Das
Wellenrohr 42 endet nach oben hin mit einem -
Verstärkungsrippen 43 a aufweisenden -Montagekragen 43, mit
dem der - im Wellenrohr 42 drehbare - Rotor 14 in das
Sockelgestell 12 eingehängt und mit dessen Deckelplatte 30
verschraubt wird.
Zur Kompensation der Lagerkräfte im oberen Festlager, dem
mit inneren Distanzbüchsen 46 ausgestatteten sowie
unterhalb einer - mit einer weiteren Distanzbüchse 46 a
versehenen - Stauscheibe 47 an eine Wellenmutter 48
angrenzenden Schrägkugellager 40, wird das Wellenrohr 42
gegen Tellerfedern 50 verspannt; letztere umgeben
Stiftschrauben 52, die senkrecht zur Rohrkante 41 im
Wellenrohr 42 sitzen, und lagern in Kavernen oder Bohrungen
54 eines Entlastungsringes 55, der sich gegen das untere
Rillenkugellager 44 - einem Loslager - abstützt.
In Fig. 6 ist über einem Rohrdeckel 56 ein diesen
überlagernder Bund 57 des freien Teiles 16 a der Rotorwelle
16 zu erkennen. Dieser freie Rotorteil 16 a definiert mit
seinen noch zu beschreibenden Anbauten den aktiven
Rotorbereich.
In Höhe des Bundes 57 verläuft der Boden 58 - einer sich
abwärts öffnenden und den erwähnten Montagekragen 46 des
Wellenrohres 42 aufnehmenden - zentrischen Traghaube 59
für eine Verteilscheibe 60, an deren Unterfläche 61 - hier
acht - Verteilstege 64 auswechselbar festgeschraubt sind.
Jeder Verteilsteg 64 ist gemäß Fig. 8 an der Unterfläche 61
- also horizontal - etwa in Form einer e-Funktion
gekrümmt und bildet einen Mitnehmer zum Transport der durch
den Zufuhrkanal 34 auf die Deckelplatte 30 geführten
Verbundpartikel von der Mündung 32 zum Umfangsrand 62 der
Verteilscheibe 60 hin. Außerdem ist die Höhe h des freien
Endes 65 des Verteilersteges 64 größer als dessen Höhe h₁
in einem Bereich 64 z, der an jene zentrische Traghaube 59
angrenzt.
Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist im übrigen eine
Ausführung der Verteilerstege 64 aus in Abstand zueinander
montierten Stegabschnitten, also ein unterbrochener
Verteilersteg, nicht dargestellt.
Auf der Traghaube 59 zylindrischen Umrisses sitzt eine Na
benbüchse 66 a mit radialem Distanzkragen 67, auf welchem
ein erster Beschleunigungsteller 68 a verschraubt ist; die
ser bietet eine Beschleunigungsebene an und trägt an seiner
Umfangskante 69 eine Mehrzahl von radial abstehenden Be
schleunigungsflossen 70 als Werkzeuge. Beschleunigungstel
ler 68 a und Verteilscheibe 60 bilden eine Baueinheit. Be
nachbarte Beschleunigungsflossen 70 bestimmen miteinander
einen Mittelpunktswinkel w von hier etwa 10°.
Die plattenartige Beschleunigungsflosse 70 ist in Abhängig
keit vom jeweiligen Einsatzzweck besonders ausgebildet und
im ausgewählten Ausführungsbeispiel - wie vor allem Fig. 9
erkennen läßt - an einer Seitenfläche eines lotrecht zu
den Oberflächen des Beschleunigungstellers 68 a
angeschweißten Radialstegs oder Flacheisens 72 austauschbar
verschraubt; der Beschleunigungsteller 68 a greift mittig in
das Flacheisen 72 ein, d. h. es ist zu gleichen Teilen bei
den Telleroberflächen zugeordnet (Höhen i in Fig. 13). Die
Gesamthöhe i₁ des Flacheisens 72 ist etwas größer als die
Höhe n der Beschleunigungsflosse oder -platte 70. Diese
wird am Flacheisen 72 mittels einer beide durchsetzenden
Schraube 74 gehalten und ist somit leicht austauschbar.
Um ein schnelles Fixieren der Beschleunigungsflosse 70 am
Flacheisen 72 zu ermöglichen, ruht in diesem in einer zur
Rotorachse A parallelen langlochartigen Ausnehmung 76 zu
mindest ein Einlagekeil 78 mit achsparallel gerichteten
Längsrippen 79, die zwischen Reihen von Rillnuten 80 ent
sprechenden Zahnprofils der Beschleunigungsflosse 70 ein
greifen. Der Einlagekeil 78 wird in der Ausnehmung 76 des
Flacheisens 72 durch die - dank der Schraube 74 fest an
liegende - Beschleunigungsflosse 70 gehalten.
Unter Zwischenschaltung jeweils eines Zwischenbleches 82
wird die Baueinheit 60/68 a von vier weiteren tellerartigen
Beschleunigungsebenen 68 überspannt, deren Nabenbüchsen 66
um den freien Teil 16 a der Rotorwelle 16 axial
aufeinanderliegen und von mit diesen verschraubten
Paßfedern 84 gehalten werden; letztere greifen in
Federnuten 85 der Nabenbüchsen 66 ein.
Auf dem Zwischenblech 82 der obersten Beschleunigungsebene
68 bildet ein Stauteller 86 eine Stauebene aus zwei an
einer Haltebüchse 87 festliegenden Scheiben 88, 89. Zwischen
dieser stehen in Abstand e von der Rotorachse A
Distanzbolzen 90.
In die Unterscheibe 88 eines - etwa dem Durchmesser q von
1050 mm der Beschleunigungsebene 68 entsprechenden -
Durchmessers q₁ sind nahe deren Umfangsrand 91 napfartige
Vertiefungen 92 eingeformt und durch einen von einer
zentrischen Schraube gehaltenen Napfdeckel 93 verschlossen.
In diese Vertiefungen 92 können - Unwuchten abhelfende -
Zusatzgewichte eingesetzt werden.
Die Oberscheibe 89 des Stautellers 86 ist von geringerem
Durchmesser als die Unterscheibe 88 und trägt radial von
ihrer Umfangskante 94 abragende Stauwerkzeuge 96 in Form
aufgeschraubter Flachprofile. Zwei benachbarte Stauwerk
zeuge 96 begrenzen einen mittleren Winkel w₁ von 15°.
Die Haltebüchse 87 des Stautellers 86 wird von einem mit
der Rotorwelle 16 in der Rotorachse A verschraubten
Ansatzdeckel 98 überspannt. Fig. 5 läßt dazu erkennen, daß
- bevorzugt drei - Spannstäbe 100 sowohl den Ansatzdeckel
98 als auch Schubkanäle 102 der aufeinanderliegenden
Nabenbüchsen 66 parallel zur Rotorachse A durchsetzen sowie
mit Schraubenden in Schraublöchern 104 der Verteilscheibe
60 sitzen.
In Fig. 11 sind beispielhaft zwischen drei Schubkanälen 102
noch drei endliche Schraublöcher 104 zu erkennen; diese
erlauben es, mittels jener Spannstäbe 100 - als
Montagehilfe - die jeweilige Nabenbüchse 66 zu erfassen
und anzuheben.
Das als Stator dienende Gehäuse 24 begrenzt als eine Seite
den Strömungsweg für ein durch den Zufuhrkanal 34 nahe der
Rotorwelle 16 eingeführtes Gemisch aus Feststoffpartikeln
und Trägerfluid, beispielsweise Luft; die andere Seite des
Strömungsweges wird in den fünf in Fig. 5 angedeuteten
Etagen durch die Beschleunigungsflossen oder -platten 70
begrenzt. Das Gemisch aus Feststoffpartikeln und
Transportluft wird auf der Verteilscheibe 60 - dank deren
Verteilstegen 64 bogenförmig - einem zwischen Gehäuse 24
und Rotor 14 vorhandenen schmalen Ringraum im Bereich der
Beschleunigungsflossen 70 der Baueinheit 60/68 a so
zugeführt, daß es gegen die Drehrichtung x des Rotors 14
strömt. Dabei entsteht - in Drehrichtung x - hinter jeder
Beschleunigungsflosse 70, die eine Abrißkante erzeugt, ein
Heckwirbel. In diesem wird der Gemischstrom abrupt
beschleunigt, die Feststoffpartikel werden aneinander
gerieben und dabei in ihre Komponenten aufgelöst. Dazu sind
Umfangsgeschwindigkeiten der Abrißkante, Prozeßtemperatur
und Luftmengendurchsatz vorwähl- und einstellbar.
Vor Eintritt in die nächste Etage kann sich der
Gemischstrom in jenem Spaltraum kurzzeitig ausdehnen, um
dann in den nachgeordneten Ringraum zu gelangen. Im Bereich
des Stautellers 86 gelangen die aufwärts geführten und
dabei aufgeschlossenen Anteile der Feststoffpartikel zum
Austragsrohr 38.
Das Verbundelement wird durch Freisetzen der
unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften der
Verbundwerkstoffe - insbesondere der Dichte, Reißdehnung,
Rückstellkraft, Wärmeausdehnung und Wärmeübertragung sowie
der Elastizität und der damit verbundenen molekularen
Strukturunterschiede - selektiv aufgeschlossen, und die
Adhäsionen der Verbundwerkstoffe werden untereinander
aufgehoben.
Durch die Behandlung in der Aufschließeinheit 10 erfolgt
ein Aufschluß des Verbundelementes in unterschiedliche
Strukturen, wobei sich die einzelnen Komponenten bezüglich
Dimension und Geometrie infolge ihrer unterschiedlichen
physikalischen Charakteristiken auch unterschiedlich
verhalten.
Die Verbundelemente können - wie gesagt - vor dem
Aufschluß verdichtet werden. Es hat sich gezeigt, daß bei
diesem selektiven Aufschluß die Bestandteile aus
Polyethylen im wesentlichen unverändert bleiben, während
metallische Bestandteile, beispielsweise aus Aluminium -
die vorher in flächiger Formvorlagen - in zwiebelartige
Strukturen deformiert werden. Kunststoffverbunde,
beispielsweise Polystyrol/Polyethylen, schließen sich ohne
deutliche Deformation in unterschiedliche Strukturen auf
mit erkennbaren Unterschieden in Bezug auf die
Partikelgrößen; diese sind erheblich größer als die
erwähnten Aluminiumzwiebelstrukturen.
Durch den selektiven Aufschluß werden die einzelnen
Schichten des Verbundelements abgelöst, ohne daß die
Schichtdicke der Komponenten verringert werden.
Claims (28)
1. Vorrichtung zum Behandeln von Verbundelementen aus fe
sten organischen und/oder anorganischen Verbundwerk
stoffen wie Verbunden aus Metall/Metall, Kunst
stoff/Kunststoff, Metall/Kunststoff oder mineralischen
Verbunden mit Metallen und/oder Kunststoffen, mit ei
nem Strömungsweg für ein aus dem/den Verbundelement/en
durch Zerkleinerung hergestellte Feststoffpartikel
tragendes Transportfluid sowie mit einer Schar von
aufeinanderfolgenden, relativ zu einem Stator bewegten
Beschleunigungswerkzeugen, die jeweils in
Strömungsrichtung eine Abrißkante zum Erzeugen eines
Wirbels aus dem Transportfluid und seiner
Feststofffracht bilden, wobei die
Beschleunigungswerkzeuge auf einem einen Ringraum als
Strömungsweg bestimmenden Konstruktionskreis in
Abstand zueinander um eine sie drehende Welle eines
Rotors innerhalb einer zylindrischen Wandung eines Ge
häuses als Stator angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Rotor (14) oberhalb eines Gehäusebodens (30)
mit der zentrischen Rotorwelle (16) benachbarter
Mündung (32) eines Zufuhrkanals (34) eine
Verteilscheibe (60) mit ihr zugeordneten, sich
zwischen Rotorwelle und Scheibenrand (62)
erstreckenden Verteilstegen (64) als Mitnehmer trägt
sowie zwischen dieser Verteilscheibe und einer den
Rotor überspannenden austragsnahen Stauebene
(Stauteller 86) mehrere Beschleunigungsebenen (68) mit
den zur Rotorachse (A) parallelen und radialen
Beschleunigungswerkzeugen (70) aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rotorwelle (16) zum einen am Gehäuseboden (30)
sowie zum anderen mit einem unter diesem in Abstand
angeordneten Wellenende (15) gelagert ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Mitnehmer oder Verteilstege
(64) an der Unterfläche (61) der Verteilscheibe (60)
zu dieser parallel verlaufend gekrümmt sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Höhe (h) des freien Endes (65)
des Verteilsteges (64) größer ist als die Höhe (h₁)
von dessen anschließendem Mittelbereich (64 z).
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß zumindest ein Verteilsteg (64)
unterbrochen ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Verteilscheibe (60) mit einem
sie übergreifenden Beschleunigungsteller (68 a)
verbunden sowie dieser an seinem Umfangsrand (62) mit
den Beschleunigungswerkzeugen (70) versehen ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß in die Verteilscheibe (60) eine
sich von ihr weg öffnende zentrische Traghaube (59)
integriert ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß über mehreren die Verteilscheibe
(60) überlagernden, die Beschleunigungswerkzeuge (70)
aufweisenden Beschleunigungsebenen (68) von einem
Stauteller (86) eine Stauebene gebildet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der Stauteller (86) mit zu jener Ebene parallelen
radialen Flachprofilen (96) als Stauwerkzeugen
versehen ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der Beschleunigungsteller (68 a)
und/oder die Beschleunigungsebenen (68) jeweils von
einer Zwischenplatte (82) od. dgl. Fläche überlagert
sind/ist.
11. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis
10, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der
Stauteller (86) mit Aufnahmen (Vertiefung 92) für
Gewichtselemente versehen ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Aufnahme eine von einem Deckel (93)
überspannte Vertiefung (92) des Stautellers (86) ist.
13 Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch
gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (92) auf einem
Konstruktionskreis einer Unterscheibe (88) des
Stautellers (86) angeordnet sind.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß sowohl der Stauteller (86) als
auch die Beschleunigungsebenen (68) jeweils eine
zentrische Nabenbüchse (66) für die Rotorwelle (10)
aufweisen und die Nabenbüchse mit wellenparallel
durchgehenden Schubkanälen (102) für Spannstäbe (100)
sowie zwischen diesem mit Schraublöchern (104)
versehen ist.
15. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis
14, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilscheibe
(60) eine zentrische Nabenbüchse (66 a) mit endlichen
Schraublöchern (104) aufweist.
16. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis
15, dadurch gekennzeichnet, daß das
Beschleunigungswerkzeug (70) eine verstellbar an einem
Radialsteg (72) des Beschleunigungstellers (68 a) oder
der Beschleunigungsebene (68) vorgesehene
Werkstoffplatte ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß das Beschleunigungswerkzeug (70) durch wenigstens
eine Schraube (74) mit dem Radialsteg (72) lösbar
verbunden ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch
gekennzeichnet, daß sowohl der Radialsteg (72) als
auch das Beschleunigungswerkzeug (70) an der dem
Montagepartner zugekehrten Fläche ein partielles
Zahnprofil (79, 80) aufweist und die Zahnprofile in
Betriebsstellung kämmend ineinandergreifen.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest ein Montagepartner (72) mit einem
lösbaren Einlageteil, bevorzugt einem Einlagekeil
(78), versehen ist, dessen Zahnprofil von Längsrippen
(79) gebildet ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch
gekennzeichnet, daß die Längsrippen (79) oder
Rillnuten (80) der Montagepartner (70, 72) parallel zur
Achse (A) der Rotorwelle (16) gerichtet sind.
21. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis
20, dadurch gekennzeichnet, daß die einseitig
außerhalb des aktiven Rotorbereiches (16 a) gelagerte
Rotorwelle (16) in einem Wellenrohr (42) verläuft, das
einends am Gehäuseboden (30) festgelegt ist.
22. Vorrichtung nach Anspruch oder 21, dadurch
gekennzeichnet, daß ein mit dem Gehäuseboden (30)
verbundener Montagekragen (43) des Wellenrohres (42)
von der Traghaube (59) der Verteilscheibe (60)
übergriffen ist.
23. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis
22, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager (44) für das
freie Ende (15) der Rotorwelle (16) im Wellenrohr (42)
axial beweglich gelagert ist.
24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet,
daß das Lager (44) bzw. ein ihm zugeordnetes loses
Ringelement (55) über Kraftspeicher (50) an das
Wellenrohr (42) axial angeschlossen ist.
25. Vorrichtung nach Anspruch 23 oder 24, dadurch
gekennzeichnet, daß in Kavernen (54) des Ringelements
(55) Tellerfedern (50) lagern, die sich an
achsparallelen Stiftschrauben (52) od. dgl. Organen
des Wellenrohres (42) abstützen.
26. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis
25, dadurch gekennzeichnet, daß ein der Stauebene (86)
zugeordnetes Anschlußrohr (38) des Gehäuseinnenraumes
(25) in das Gehäuse (24) integriert ist.
27. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis
26, dadurch gekennzeichnet, daß vom Gehäuseboden (30)
ein Schwergutaustrag (37) ausgeht.
28. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis
27, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotorwelle (16)
des Rotors (14) in einem Winkel zur Vertikalen
eingestellt ist.
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