DE19836349A1

DE19836349A1 - Verfahren, Anlage und Vorrichtungsanordnung zum Separieren von zerkleinerten Gemischen, die elektrisch leitfähige Komponenten und elektrisch nichtleitende Komponenten enthalten

Info

Publication number: DE19836349A1
Application number: DE1998136349
Authority: DE
Inventors: Rainer Koehnlechner
Original assignee: Hamos Recycling und Separ GmbH
Current assignee: Hamos Recycling und Separ GmbH
Priority date: 1998-08-11
Filing date: 1998-08-11
Publication date: 2000-04-20

Abstract

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden zerkleinerte Gemische, die Halbleiter und Nichtleiter, insbesondere rußhaltige Gummiteilchen X und Cordgewebefaserteilchen Y, enthalten, einem geerdeten Rotationskörper, beispielsweise einer Separationswalze oder einem Separationsbandförderer, aufgegeben, dort einem elektrostatischen Feld ausgesetzt und durch Entladen der Gummiteilchen X sowie durch Haften und mechanisches Entfernen der Cordgewebefaserteilchen Y separiert. Das feinzerkleinerte Ausgangsmaterial, das vorzugsweise aus abgefahrenen Reifen von Personenkraftwagen hergestellt wird, weist insbesondere eine Teilchengröße von 1 mm auf. Da sich im Ausgangsgemisch durch gegenseitiges Verhaken von Cordgewebefaserteilchen Y unerwünschte Cordgewebefaserknäulchen DOLLAR I1 bilden, müssen die vor der elektrostatischen Separation abgetrennt werden. Die angelegte Hochspannung zur Oberflächenaufladung der rußhaltigen, elektrisch leitfähigen Gummiteilchen X und elektrisch nichtleitenden Cordgewebefaserteilchen Y liegt vorzugsweise bei 12 bis 14 kV. Die Umdrehungszahl des Rotationskörpers liegt vorzugsweise bei 80 bis 120 Umdrehungen pro Minute. Dabei werden die rußhaltigen, auf dem Rotationskörper sich rasch entladenden Gummiteilchen X abgeschleudert oder fallen davon ab, während die elektrisch nichtleitenden Cordgewebefaserteilchen Y infolge hoher Oberflächenhaftung auf dem Rotationskörper haften bleiben. Die Cordgewebefaserteilchen Y werden von der Oberfläche der Rotationskörper ...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, eine Anlage und eine Vorrichtungsanordnung zum Separieren von zerkleinerten Gemischen, die elektrisch leitfähige Komponenten und elektrisch nichtleitende Komponenten enthalten. Die Erfindung umfaßt vorzugsweise das Separieren von Gemischen, die Halbleiter und Nichtleiter enthalten. Die Erfindung be zieht sich vor allem auf das Separieren von Gemischen, die Gummiteilchen und Cordfa serteilchen enthalten und aus zerkleinerten Reifen von Kraftfahrzeugen, insbesondere von Personenkraftwagen hergestellt sind.

Bei der Wiederaufbereitung von abgefahrenen Reifen von Kraftfahrzeugen ist grundsätz lich zu unterscheiden nach Reifen für Lastkraftwagen, Bussen, Traktoren, gepanzerten Fahrzeugen udgl. sowie nach Reifen für Personenkraftwagen. Während die im Schwer lastbereich eingesetzten Reifen im wesentlichen nur mit Stahlgeweben armiert sind, be stehen im Prinzip die Reifen für Personenkraftwagen aus der aus gummierten Textillagen aufgebauten Karkasse mit den Drahtwülsten, dem elastischen Pfeffer, der Lauffläche und der Seitenwand. Die Karkasse ist aus vier oder mehr sich unter einem Winkel von 90° kreuzenden, übereinander liegenden sogenannten Cordgewebelagen aufgebaut. Die aus gummiertem Draht bestehenden Wulstringe werden auf beiden Seiten zwischen die La gen eingeschlagen. Zwischen Lauffläche und Karkasse befindet sich der sogenannte Puf fer, der aus einer hochelastischen, ebenfalls durch Cordgewebe verstärkten Gummimi schung besteht. Die Lauffläche ist als Profil ausgebildet und besteht aus einer hoch ab riebfesten Gummimischung. Bei den Diagonalreifen besteht die Karkasse aus mehreren sich kreuzenden Lagen gummierten Cordgewebes. Damit sollen der Druck der einge schlossenen Luft und die bei Beanspruchungen auftretenden Kräfte aufgenommen wer den. Die Karkasse der Gürtel- oder Radialreifen besteht aus mehreren Lagen gummierten Cordgevvebes, deren Fäden parallel zum Querumfang angeordnet sind. Als Gürtel dienen häufig Stahlcordlagen, die mit Polyamidgeweben zusätzlich verstärkt sind. Mit der An ordnung der Fäden des Cordgewebes parallel zum Querumfang werden die in Querrich tung auftretenden Kräfte aufgenommen, während der Zwischenbau der Aufnahme der Längskräfte dient. Die Diagonal-Gürtel-Reifen betreffen eine Kombination der vorste hend erörternden Reifentypen, bei der über einer Diagonalkarkasse ein Gürtel angeordnet ist.

Die Zusammensetzung der Gummiwerkstoffe ist ziemlich komplex und den in Betracht kommenden Anwendungsfällen angepaßt. Den Hauptbestandteil bildet in aller Regel na türlicher oder synthetischer Kautschuk, der ein unvernetztes aber vernetzbares, d. h. vul kanisierbare Elastomer bzw. Polymer mit gummielastischen Eigenschaften bei Raumtem peratur und im anschließenden Temperaturbereich ist.

Zur Herstellung von Gummiwerkstoffen werden dem Hauptrohstoff Kautschuk neben Pimenten, Weichmachern, Verarbeitungshilfsmitteln, Alterungsschutzmitteln, Vulkani sierungsmitteln, Vulkanisationsbeschleunigern, Aktivatoren, Vulkanisationsverzögerern u. dgl. vor allem Füllstoffe, insbesondere Ruße, zugesetzt. Die Füllstoffe entfalten mit zunehmender Dosierung in dem durch Vulkanisation bzw. Vernetzung gebildeten Gummi ihre verstärkende Wirkung in dem Vulkanisat. Gleichzeitig vermindern die Ruße mit zu nehmender Dosierung den Isolationswiderstand von vernetzten Kautschukmischungen, so daß nach der Vulkanisation bzw. Vernetzung elektrisch leitende Gummiqualitäten entstehen. Gummiwerkstoffe, die sich bei der praktischen Verwendung nicht elektrisch aufladen dürfen wie Autoreifen, Fußbodenbeläge, Fördergurte, Walzenbezüge, Benzin tankschläuche udgl. daher müssen die Eigenschaft der elektrischen Leitfähigkeit besitzen, damit beispielsweise durch Reibung erzeugte Oberflächenaufladungen zur Erdung ab fließen bzw. sich dort entladen können.

Da bei der Herstellung von Reifen für die Automobilindustrie bis zu 15% reines Gummi recyklat eingesetzt werden darf, stellt sich die Wiederaufbereitung von Altreifen als eine im wirtschaftlichen und ökologischen Interesse liegende Technologie dar. Davon profi tiert auch die Reifenrunderneuerung in erheblichem Umfang.

Die Wiederaufbereitung von Altreifen zu Gummirecyklaten erfolgt bislang nach folgen den Verfahren:

1. Die Altreifen werden als Ersatzbrennstoffe beispielsweise für die Zementindustrie ein gesetzt. Zu diesem Zweck werden die Reifen grob zerkleinert. Anschließend wird der Stahlanteil soweit wie möglich magnetisch abgetrennt. Die vorhandenen Cordgewebeflu sen und andere faserige Bestandteile werden durch mechanische Agglomerationstechni ken abgetrennt. Das nach dieser Technologie grob zerkleinerte Reifenmaterial weist ei nen Korngrößenbereich von ≧ 4 mm auf.
2. Nach einer weiteren Technologie wird das auf eine Teilchengröße von ≧ 4 mm grob zerkleinerte Gummigranulat nachzerkleinert. Dieses Granulat wird beispielsweise im Sportplatzbau udgl. eingesetzt. In diesem Falle erfolgt die Abtrennung der Cordgewebe flusen und weiterer faseriger Bestandteile ebenfalls mittels mechanischer Abtrenntechni ken.
3. Bei der Herstellung von Gummigranulat und -mehl aus Altreifen mit einer Teilchen größe von ≦ 4 mm, vorzugsweise von ≦ 1 mm, die mit Cryotechniken oder anderen Feinstzerkleinerungstechnologien erfolgt, ist das erhaltene Mahlgut zwangsläufig auch mit feinfaserigem Cordgewebe-Material versetzt, das jedoch bislang mit Hilfe mecha nisch arbeitender Separationsverfahren wie Setztische, Luftherde, Zick-Zack-Sichter usw. nicht abgetrennt werden kann.

Dieses vor allem aus abgefahrenen Reifen von Personenkraftwagen gewonnene feinkör nige Mahlgut ist wegen des vorhandenen aus Cordgewebe stammenden Faseranteils als Gummirecyklatzusatz bei der Herstellung neuer Reifen für Personenkraftwagen ungeeig net; die Faserteilchen neigen nämlich zum gegenseitigen Verhaken und bilden beim Transport auf Förderbändern, Vibrationsförderern udgl. sowie Bewegen in Behältern, Uosiereinrichtungen udgl. Cordfaserknäulchen bzw. -kügelchen, die in den neu herge stellten oder runderneuerten Reifen als Inhomogenitäten die Betriebssicherheit beim Fah ren erheblich beeinträchtigen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren, eine Anlage und eine Vorrichtungs anordnung zum Separieren von zerkleinerten Gemischen, die elektrisch leitfähige Kom ponenten und elektrisch nichtleitende Komponenten, vorzugsweise Halbleiter und Nichtleiter, insbesondere rußhaltige, elektrisch leitfähige Gummiteilchen und elektrisch nichtleitende Cordgewebefaserteilchen aus zerkleinerten Reifen von Personenkraftwagen, enthalten, zu schaffen. Mit der Erfindung soll vor allem der hohe Gummianteil aus den einen zweistelligen Millionenbereich erreichenden Reifenanzahl von Personenkraftfahr zeugen wiedergewonnen werden, der bislang wegen des nicht abtrennbaren Anteils an Cordgewebefaserteilchen von der Fachwelt als nicht höherwertig einsetzbar eingestuft wird.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des auf das erfindungsgemäße Verfahren gerich teten Patentanspruchs 1, mit den Merkmalen des auf die erfindungsgemäße Anlage ge richteten Patentanspruchs 13 und mit den Merkmalen des auf die erfindungsgemäße Vorrichtungsanordnung gerichteten Patentanspruchs 17 gelöst. Die Merkmale der je weils hierauf rückbezogenen Unteransprüche gestalten das erfindungsgemäße Verfahren technologisch, die erfindungsgemäße Anlage anlage- und autbautechnisch sowie die er findungsgemäße Vorrichtungsanordnung anordnungstechnisch und konstruktiv weiter aus.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Separieren von zerkleinerten Gemischen, die elektrisch leitfähige Komponenten X und elektrisch nichtleitende Komponenten ent halten, werden diese Komponeten X und Y einem geerdeten Rotationseinrichtung aufge geben und dort einem elektrostatischen Feld ausgesetzt, wobei die elektrisch leitfähigen Komponenten X durch Entladen und die elektrisch nichtleitenden Komponenten Y durch aufladungsbedingte Haften auf der Rotationseinrichtung und anschließendes physikali sches, insbesondere mechanisches Entfernen davon separiert werden.

Die erfindungsgemäße Lehre umfaßt die Separation von zerkleinerten Gemischen, die vorzugsweise Halbleiterteilchen X und Nichtleiterteilchen, insbesondere elektrisch leitfä hige, vernetzte Elastomere X und elektrisch nichtleitende Kunststoffteilchen, vor allem rußhaltige, dadurch elektrisch leitfähig gemachte Gummiteilchen und elektrisch nichtlei tende Textilfaserteilchen, enthalten.

In die erfindungsgemäße Lehre sind hauptsächlich Gummiwerkstoffe in Form von Altrei fen der Personenkraftwagen einbezogen, die mit Textilgewebelagen, insbesondere Cord gewebelagen, armiert sind. Die Karkasse und der Puffer, der sich zwischen der Laufflä che und der Karkasse befindet, weisen diese Cordgewebelagen auf. Die Erfindung leistet Somit die Abtrennung des aus dem Cordgewebe stammenden Fasermaterials Y von dem feinzerkleinerten Gummimaterial X mit einer Teilchengröße von ≦ 4 mm, insbesondere von ≦ 1 mm.

Der Erfindung liegt die eigenständige Erkenntnis zugrunde, daß der vor allem Ruße um fassende Füllstoffanteil in dem wiederaufzubereitenden Altgummi von Personenkraftfahr zeugen einen überraschenden Separationseffekt leistet; denn der in dem Füllmaterial vor handene relativ hohe Rußanteil macht das in dem elektrostatisch zu separierenden Ge misch enthaltene Gummigranulat X elektrisch leitfähig, so daß die Gummiteilchen X als Halbleiter X fungieren, während die aus dem Cordgewebe stammende Faseranteilchen Y, die hauptsächlich aus Polyestermaterial bestehen, als Nichtleiter Y fungieren.

Bei der üblichen elektrostatischen Separation von Metall-Kunststoff oder Kunststoff- Kunststoff-Gemischen werden Hochspannungen zwischen 25 und 30 kV benötigt. Dem gegenüber ermöglicht die Erfindung in überraschender Weise die Separation von zerklei nerten Gemischen, die rußhaltige, elektrisch leitfähige Gummiteilchen X und elektrisch nichtleitende Cordgewebefaserteilchen Y enthält, mit deutlich verringerter Hochspan nung, die vorzugsweise nur zwischen 12 und 14 kV liegt.

Die Erfindung leistet durch die Erschließung des aus Altreifen von Personenkraftwagen stammenden Gummianteils für die Reifenproduktion und die Runderneuerung sowie durch die deutliche Einsparung von elektrischer Energie bei der elektrostatischen Sepa ration einen bedeutenden Beitrag; denn die erneute Nutzung der in Altreifen vorhande nen Komponenten Gummi und Kunststoffasermaterial bedeutet Schonung der natürli chen und synthetischen Rohstoffe. Der deutlich reduzierte Verbrauch an elektrischer Energie zur Erzeugung einer Hochspannung von 12 bis 14 kV im Vergleich zu bislang benötigten Hochspannungen von 25 bis 30 kV bedeutet eine entsprechende Einsparung bei der Verstromung fossiler Energieträger.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, das grundsätzlich einstufig durchgeführt wird, wird das aus Altreifen, vorzugsweise aus Altreifen von Personenkraftwagen, hergestellte Gemisch aus rußhaltigem Gummimehl und Gummigranulat X sowie damit vermischten Cordfaserteilchen Y einer Beschickungseinrichtung zugeführt und mittels einer För dereinrichtung wie eines Vibrationsförderers einer geerdeten Rotationseinrichtung wie Separationswalze oder unmittelbar einem geerdeten Separationsbandförderer dosiert, im wesentliche einlagig und vereinzelt, aufgegeben. Danach wird das Gemisch aus rußhalti gen, elektrisch leitfähigen Gummiteilchen X und elektrisch nichtleitenden Cordgewebefa serteilchen Y infolge der Rotationsbewegung der geerdeten Separationswalze oder der Transportbewegung auf dem Obertrum des geerdeten Separationsbandförderers in den Einflußbereich einer horizontal und vertikal einstellbaren Corona-Elektrode, die als Na del- oder Drahtelektrode ausgebildet sein kann und an der vorzugsweise eine Hochspan nung von 12 bis 14 kV angelegt ist, transportiert. Zusätzlich kann auch eine nachgeschaltete Hilfselektrode vorgesehen sein.

Dabei erfahren die Teilchen des wiederaufzubereitenden, rußhaltigen und daher als Halbleiter fungierenden Gummimehls und -granulats X eine Oberflächenaufladung mit geringer Haftkraft F_XH auf der Mantelfläche der Separationswalze, weil die Oberflächen ladung sehr schnell auf der geerdeten Separationswalze abfließt. Die Umdrehungszahl der Separationswalze wird dabei so eingestellt, daß die sich darauf entladenden Gum miteilchen X bei einer Drehzahl von vorzugsweise 80 bis 120 Umdrehungen pro Minute infolge der Zentrifugalkraft F_XZ, abgeschleudert werden oder nach Verlassen des elektro statischen Feldes, der Gewichtskraft F_XG folgend, abfallen, während die spezifisch leich teren, faserigen, als Nichtleiter fungierenden Cordgewebeteilchen Y auf der Mantelfläche der Separationswalze infolge der nur äußerst verzögert abfließenden Oberflächenaufla dung besser auf der Separationswalze haften bleiben als die Gummiteilchen X.

In analoger Weise erfolgt die elektrostatische Beeinflussung des aus Gummiteilchen X und Cordfaserteilchen Y bestehenden Gemisches auf einem geerdeten Separationsband förderer, dessen Förderband beispielsweise aus Stahl besteht. Der Separationseffekt be ruht auch dort auf dem unterschiedlichen Auf- und Entladungsverhalten der als Halbleiter fungierenden Gummiteilchen X und der als Nichtleiter fungierenden Cordgewebefasern teilchen Y.

Bei der Separation im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird folglich die rela tiv hohe Entladungsgeschwindigkeit der durch den relativ hohen Rußanteil elektrisch leitfähig gemachten Gummiteilchen X und der geringen Entladungsgeschwindigkeit der elektrisch nichtleitenden Cordgewebefaserteilchen Y auf der geerdeten Separationswalze oder des geerdeten Separationsbandförderers genutzt.

Außerdem trägt zum überraschenden Erfolg des erfindungsgemäßen Verfahrens die Er kenntnis bei, daß mit Hilfe der Zentrifugalkraft F_XZ und der Gewichtskraft F_XG der ruß haltigen Gummiteilchen X die relativ geringe Haftkraft F_XH, überwunden wird, wodurch die Gummiteilchen X von der Mantelfläche der Separationswalze oder des Separations förderers, der Zentrifugalkraft F_XZ folgend, abgeschleudert werden oder einfach, der Gewichtskraft F_XG folgend, davon abfallen.

Für die in dem wiederaufzubereitenden Material enthaltenen Cordgewebefaserteilchen Y gelten geradezu umgekehrte physikalische Verhältnisse. Das elektrostatisch an der Ober fläche aufgeladene, als Nichtleiter fungierende Fasermaterial Y bleibt auf der Mantelflä ehe der Separationswalze haften, weil dort nur eine verzögerte oder praktisch keine Ent ladung stattfindet. Die Zentrifugalkraft F_YZ des Fasermaterials Y ist folglich kleiner als die Haft kraft F_YH auf der Mantelfläche der Separationswalze oder des Förderbandes des Separationsbandförderers. Die Gewichtskraft F_YG der Cordgewebefaserteilchen Y reicht ebenfalls nicht aus um die Haftkraft F_YH zu überwinden.

Aufgrund der aus der hohen Umdrehungszahl ω der Separationswalze bzw. des Separa tionsbandförderers resultierenden Zentrifugalkraft F_XZ werden folglich nur die rußhalti gen Gummiteilchen X abgeworfen oder fallen nach Verlassen des elektrostatischen Feld bereiches von der Mantelfläche der Separationswalze oder des Separationsbandförderers ab, während die spezifisch leichteren Cordgewebefaserteilchen Y auf der Mantelfläche der Separationswalze oder des Separationsbandförderers relativ fest haften bleiben.

Die Gummiteilchen X werden somit teils infolge der hohen Umdrehungsgeschwindigkeit ω der Separationswalze oder des Separationsbandförderers, der Zentrifugalkraft F_XZ fol gend, abgeschleudert oder fallen, der Gewichtskraft F_XG folgend, nach Durchgang durch den elektrostatischen Corona-Bereich direkt von der Separationswalze oder von dem Separationsbandförderer ab und werden in einem separaten Aufnahmebehälter gesam melt.

Das Separationsergebnis wird dadurch optimiert, daß eine von unten gegen die rotieren de Separationswalze oder den Separationsbandförderer mit geringem Abstandspalt y gerichtete als Separationsweiche ausgebildete Lenkeinrichtung angeordnet ist, welche die abgeschleuderten und abfallenden Gummiteilchen X in einen hierfür vorgesehenen, bo denseitig angeordneten Aufnahmebehälter lenkt. Der Abstand y wird dabei so bemessen, daß die in dünner Schicht auf der Mantelfläche der Separationswalze oder dem Obertrum des Separationsbandförderers haftengebliebene Cordgewebefaserteilchen Y hindurchbe wegt werden kann. Die auf der Mantelfläche der Separationswalze oder dem Obertrum des Separationsbandförderers haftenden, feinteiligen Cordgewebefaserteilchen Y werden abgestreift, abgebürstet, abgesaugt oder abgeblasen sowie in einem darunter angeordne ten Aufnahmebehälter gesammelt.

Die erfindungsgemäße Anlage A zur Durchführung des Verfahrens umfaßt eine Beschickungs einrichtung B mit integrierten Aufnahme-, Rüttelsieb-, Dosier- und Transportein richtungen B1, B2, B3 und B4 sowie ggf. einer weiteren Rüttelsiebeinrichtung B5, eine elektrostatische Separationseinrichtung C mit integrierter, geerdeter Rotationseinrichtung C1 und elektrostatischer Felderzeugungseinrichtung C2 sowie eine Sammeleinrichtung D mit integrierter Lenkeinrichtung D1 und integrierten Abstreifeinrichtungen D2 und D3. Ferner ist eine Aufnahmeeinrichtung D4 für elektrisch leitfähige Komponenten X, vor zugsweise für Halbleiterteilchen X, insbesondere für rußhaltige, elektrisch leitfähige Gummiteilchen X, und eine Aufnahmeeinrichtung D5 für elektrisch nichtleitende Kom ponenten Y, vorzugsweise für Nichtleiterteilchen Y, insbesondere für Cordgewebefaser teilchen Y.

Nach einer anlagetechnischen Ausführungsform kann jeweils eine getrennte Nachsepara tion der Gummifraktion X, die mit Cordgewebefaserteilchen Y verunreinigt ist, und der Cordgewebefaserfraktion Y, die mit Gummiteilchen X verunreinigt ist, in einer zweiten Stufe erfolgen. Der anlagetechnische Aufbau entspricht dabei der vorstehend beschriebe nen einstufigen Separation.

Die im Rahmen des Verfahrens und der Anlagen gemäß der Erfindung eingesetzte Vor richtungsanordnung geht zunächst von einer Beschickungseinrichtung aus, die einen Aufnahmebehälter für das Ausgangsgemisch aus feinkörnigem Gummimaterial X sowie fein- und kurzfaserigem Cordgewebematerial Y, eine daran anschließende Abtrennein richtung für im Ausgangsgemisch vorhandene Cordgewebefaserknäulchen (Y∪X), eine Dosiereinrichtung mit einstellbarem Materialaustrittsspalt und eine Transporteinrichtung, die ein Vibrationsförderer sein kann, umfaßt.

Die Beschickungsvorrichtung ist über die Transporteinrichtung mit einer geerdeten Ro tationseinrichtung, die eine Separationswalze sein kann, verbunden. Die Separationswal ze ist mit einem elektromechanischen Antrieb und einer rechnergesteuerten Drehzahlre gelung ausgestattet. Oberhalb der Separationswalze ist eine Corona-Elektrode beabstan det und in bezug auf die Längsachse der Separationswalze in Rotationsrichtung versetzt angeordnet.

Das elektrostatische Feld der Corona-Elektrode beeinflußt die in dünner Schicht auf der Mantelfläche der Separationswalze aufgegebenen, durch den Rußanteil elektrisch leitend gemachten Gummiteilchen X und elektrisch nichtleitenden Cordfaserteilchen Y.

Da die Separationswalze geerdet ist, entladen sich die feinkörnigen, rußhaltigen, elek trisch leitfähigen Gummiteilchenl X, in dem sie als Halbleiter fungieren, nahezu sofort nach Verlassen des elektrostatischen Feldes auf der Oberfläche der geerdeten Separati onswalze. Die Gummiteilchen X werden infolge der Rotationsbewegung der Separati onswalze entweder, der Zentrifugalkraft F_XZ folgend, abgeschleudert oder fallen unmit telbar nach Verlassen des elektrostatischen Feldes von der Separationswalze, der Ge wichtskraft F_XG folgend, ab.

Die gleichzeitig auf der Oberfläche der Separationswalze befindlichen Faserteilchen des Cordgewebes Y erreichen infolge der Oberflächenaufladung in dem elektrostatischen Feld eine relativ hohe Haftkraft F_XH, die sie auf der Mantelfläche der Separationswalze so stark hatten läßt, daß die relativ hohe Umdrehungszahl der Separationswalze im Be reich von 80 bis 120 Umdrehungen pro Minute nicht ausreicht, um die Cordgewebefaser teilchen Y abschleudern zu können. Die Rotationsbewegung der Separationswalze be wegt die Cordgewebefaserteilchen Y unter Nutzung der relativ hohen Haftkraft F_YH aus dem Einflußbereich des elektrostatischen Feldes. Dabei passieren die Cordgewebefaser teilchen Y, unverändert auf der Mantelfläche der Separationswalze haftend, einen ein stellbaren Spalt, der zwischen dem freien Ende einer Lenkeinrichtung, die eine winkel mäßig einstellbare Separationsweiche bzw. -klappe sein kann, und der Mantelfläche der Separationswalze gebildet ist. Daran anschließend sind gegen die Mantelfläche und gegen die Drehrichtung der Separationswalze gerichtete Abstreifeinrichtungen vorgesehen, die Abstreifer und/oder Rotationsbürsten sein können.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung umfaßt die Separationseinrichtung anstelle der Separationswalze einen Separationsbandförderer, wobei das Förderband aus elek trisch leitfähigem Material wie Stahlblech besteht. Das Förderband des Separationsband förderers ist materialaufgabeseitig unterhalb einer Beschickungseinrichtung angeordnet. Der Separationsbandförderer besitzt einen elektromechanischen, in der Drehzahl einstell baren Antrieb. Der Separationsbandförderer ist wie die Separationswalze geerdet. Ober halb des Förderbandes ist im Abförderbereich eine Corona-Elektrode angeordnet. Die Corona-Elektrode kann als Nadel oder Drahtelektrode ausgebildet sein. Ferner ist die Corona-Elektrode horizontal und vertikal einstellbar und in einem Abstand h auf das Obertrum des Förderbandes, auf dem die Gummiteilchen X und Cordfaserteilchen Y einlagig und vereinzelt transportiert werden, ausgerichtet. Abförderseitig kann im An schluß an die Corona-Elektrode auch eine Hilfselektrode angeordnet sein, um vor allem die Haftkraft F_YH der Cordfaserteilchen Y zu erhöhen.

Außerdem ist im Abwurfbereich der Gummiteilchen X eine gegen das umlaufende För derband des Separationsbandförderers gerichtete Lenkeinrichtung, beispielsweise eine Separationsweiche bzw. -klappe, angeordnet, die mit dem im Umlenkbereich befindlichen Förderband einen geringen Abstand y bildet. Die Lenkeinrichtung erfaßt die vom Förder band abgeworfenen oder abfallenden Gummiteilchen X und lenkt diese in einen nachge ordneten Aufnahmebehälter. Die nach Durchlaufen des elektrostatischen Feldbereiches auf dem Untertrum des Förderbandes haftengebliebenen Cordgewebefaserteilchen Y werden mit Hilfe eines gegen die Transportrichtung des Förderbandes gerichteten Ab streifer abgestreift, einer gegenläufig rotierenden Bürste abgebürstet, eines Absaugers oder einer Abblaseinrichtung entfernt. Das entfernte Cordgewebefasermaterial Y wird ebenfalls in einer separaten Aufnahmeeinrichtung gesammelt.

Da die in den zerkleinerten Gummiteilchen X vorliegenden Cordgewebefaserteilchen Y bereits während des Transportierens und Bewegens zum gegenseitigen Verhaken und zur Bildung von Cordgewebefaserknäulchen (Y∪X) ggf. mit Gummiteilcheneinschlüssen neigen, werden diese sich in dem Gemisch aus rußhaltigen, elektrisch leitfähigen Gum miteilchen X und elektrisch nichtleitenden Cordgewebefaserteilchen Y befindlichen Cordgewebefaserknäulchen (Y∪X) mittels einer Rüttelsiebeinrichtung aus dem Materi alstrom entfernt. Dabei fallen die zerkleinerten Gummimaterials X und die nichtverhakten Cordgewebefaserteilchen Y durch die in der Maschenweite einstellbare Siebvorrichtung, während die Cordgewebefaserknäulchen (Y∪X) zurückgehalten werden. Infolge der Rüttelbewegung der Siebvorrichtung, die geneigt sein kann, werden die Cordgewebefa serknäulchen (Y∪X) abgetrennt. Die abgetrennten Cordgewebefaserknäulchen (Y∪X) werden nach einer Ausführungsform der Erfindung durch Reiben, Rupfen und/oder Zer reißen in rußhaltigen, elektrisch leitfähigen Gummiteilchen X und elektrisch nichtleiten den Cordgewebefaserteilchen Y aufgelöst und erneut elektrostatisch, wie bereits be schrieben, separiert.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Separation zweistufig, wobei sowohl die in der Ausgangsstufe separierte Cordgewebefaserfraktion Y, die mit Gummiteilchen X verunreinigt sein kann, wie auch die separierte Gummifraktion X, die mit Cordgewebefaserteilchen Y verunreinigt sein kann, getrennt erneut einer elektrostati schen Separation unter Beibehaltung des anlagetechnischen Aufbaus und der dabei einge setzten Vorrichtungsanordnungen unterzogen werden.

Die Erfindung wird mit anhand der Zeichnungen gemäß den Fig. 1 bis 7 verfahren stechnisch, anlagetechnisch und vorrichtungsmäßig nachfolgend näher beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine den Materialfluß erfassende erfindungsgemäße einstufige Anlage A1.

Fig. 2 zeigt eine den Materialfluß erfassende erfindungsgemäße zweistufige Anlage A2.

Fig. 3 zeigt eine Vorrichtungsanordnung mit geerdeter Separationswalze in Kombinati on mit einer Corona-Elektrode.

Fig. 4 zeigt eine Vorrichtungsanordnung mit geerdetem Separationsbandförderer in Kombination mit einer Corona- und Hilfselektrodenanordnung.

Fig. 5a, b und zeigt eine Stangensiebvorrichtung zum Entfernen von Cordgewebefa serknäulchen (Y∪X).

Fig. 6 veranschaulicht die physikalischen Zusammenhänge bei der Abtrennung von feinkörnigem Gummimaterial X in Teilschnittdarstellung.

Fig. 7 veranschaulicht die physikalischen Zusammenhänge bei der Abtrennung von feinkörnigem Cordgewebefasermaterial Y in Teilschnittdarstellung.

Fig. 1 zeigt eine den Materialfluß wiedergebende Anlage A1 gemäß der Erfindung, wo bei ein Gemisch, das zerkleinerte, rußhaltige, elektrisch leitfähige Gummiteilchen X und elektrisch nichtleitende Cordgewebefaserteilchen Y mit einer Teilchengröße von ≦ 4 mm, vorzugsweise ≦ 1 mm enthält, einer Beschickungseinrichtung B zugeleitet wird. Das Gemisch enthält durch gegenseitiges Verhaken von Cordgewebefaserteilchen Y uner wünschte Cordgewebefaserknäulchen (Y∪X) ggf. mit davon eingeschlossenen Gum miteilchen X, die aus den rußhaltigen, elektrisch leitfähigen Gummiteilchen X und elek trisch nichtleitenden Cordgewebefaserteilchen Y an den in Fig. 1 angegebenen Positio nen abzutrennen sind. Auf die Beschickungseinrichtung B folgen eine Separationseinrich tung C und eine Sammeleinrichtung D.

Die Beschickungseinrichtung B umfaßt eine Aufnahmeeinrichtung B1, die ein trichter förmiger Behälter sein kann. Die Aufnahmeeinrichtung B1 besitzt austragsseitig eine Rüttelsiebeinrichtung B2, welche aus dem zu separierenden Gemisch aus rußhaltigen, elektrisch leitfähigen Gummiteilchen X und elektrisch nichtleitenden Cordgewebefaser teilchen Y ggf. vorhandene Cordgewebefaserknäulchen (Y∪X), in denen eventuell Gummiteilchen X eingeschlossen sind, abtrennt. Außerdem sind im Anschluß an die Rüttelsiebeinrichtung B2 eine Dosiereinrichtung B3 und eine Transporteinrichtung B4 vorgesehen. Die Dosiereinrichtung B3 besorgt die einlagige und vereinzelte Aufgabe der rußhaltigen, elektrisch leitfähigen Gummiteilchen X und elektrisch nichtleitenden Cord gewebefaserteilchen Y auf der Transporteinrichtung B4. Die Dosiereinrichtung B3 kann austragsseitig mit einer weiteren Rüttelsiebeinrichtung B5 ausgestattet sein. Die Trans porteinrichtung B4 kann ein Vibrationsförderer B4 oder das Förderband eines Separati onsbandförderers sein. Der Vibrationsbandförderer B4 kann abförderseitig mit einer weiteren Rüttelsiebeinrichtung B5 zur Entfernung von ggf. noch vorhandenen oder wäh rend des Transportes neugebildeten Cordgewebefaserknäulchen (Y∪X) ausgestattet sein.

Unterhalb der Abwurfkante des Vibrationsförderers B4 ist in einem geringen Abstand h eine Separationseinrichtung C angeordnet, die eine geerdete Rotationseinrichtung C1 und mindestens eine davon beabstandete elektrostatische Felderzeugungseinrichtung C2 umfaßt. Die Rotationseinrichtung C1 kann als Separationswalze C1 oder als Separati onsbandförderer C1 ausgeführt sein. Die elektrostatische Felderzeugungseinrichtung C2 kann als Corona-Elektrode C2, als Drahtelektrode C2 und/oder als Hilfselektrode C2 ausgeführt sein.

Die Rüttelsiebeinrichtung B5 übergibt die Gummiteilchen X und die Cordgewebefaser teilchen Y einlagig und vereinzelt der Mantelfläche der geerdeten Rotationseinrichtung C1. Die Rotationseinrichtung C1, die eine Separationswalze C1 oder ein Separations bandförderer C1 sein kann, ist in der Drehzahl einstellbar.

Die auf der Mantelfläche der Rotationseinrichtung C1 befindlichen, rußhaltigen, elek trisch leitfähigen Gummiteilchen X und elektrisch nichtleitenden Cordgewebefaserteil chen Y werden in Rotationsrichtung der Rotationseinrichtung C1 durch mindestens ein elektrostatisches Feld hindurchbewegt, das beispielsweise von einer Corona-Elektrode C2, an der eine Hochspannung von 12 bis 14 kV angelegt ist, erzeugt wird. Die durch den Rußanteil elektrisch leitfähig gemachten Gummiteilchen X geben die von dem elek trostatischen Feld übernommene elektrische Ladung an die geerdete Rotationseinrich tung C1 ab. Sobald die rußhaltigen und daher elektrisch leitfähigen Gummiteilchen X durch das elektrostatische Feld infolge der Rotationsbewegung der Rotationseinrichtung C1 hindurchbewegt werden, fallen die rußhaltigen, vernetzten Elastomere X infolge der Ladungsabgabe an die Rotationseinrichtung C1 ab oder werden davon abgeschleudert. Zu diesem Zeitpunkt besitzen die Gummiteilchen X nur noch eine geringe oder keine Haftkraft F_XH, aber eine hohe Zentrifugalkraft F_XZ und die Gewichtskraft F_XG. Eine ge gen die. Rotationsrichtung der Rotationseinrichtung C1 mit geringem Spalt angestellte Lenkeinrichtung D 1, sorgt dafür, daß die Gummiteilchen X in eine hierfür bestimmte Aufnahmeeinrichtung D4 gelenkt werden und in einem Aufnahmebehälter D6 separiert werden.

Demgegenüber bleiben die elektrisch nichtleitenden Cordgewebefaserteilchen Y infolge der größeren Haftkraft F_YH bezug auf die Zentrifugalkraft F_YZ auf der Mantelfläche der Rotationseinrichtung C1 auch nach Durchlauf durch das elektrostatische Feld der Coro na-Elektrode haften. Sie passieren den zwischen der Lenkeinrichtung D1 und der Mantel fläche der Rotationseinrichtung C1 vorgesehenen schmalen Spalt y und werden danach von entgegen der Rotationsrichtung der Rotationseinrichtung C1 gerichteten Abstrei feinrichtungen D2 und ggf. D3, die ein Abstreifmesser und ggf. eine Rotationsbürste sowie Absaug- oder Abblaseinrichtungen umfassen können, abgestreift. Diese durch Ab streifen, Abbürsten, Absaugen und/oder Abblasen gewonnenen kleinen Cordgewebefa serteilchen Y werden ebenfalls in einer separatem Aufnahmeeinrichtung D5, die mit ei nem Aufnahmebehälter D7 ausgestattet ist, gesammelt.

Fig. 2 zeigt eine zweistufige Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage A2, wo bei unter Beibehaltung der Anordnung der anlagetechnischen Einrichtungen eine getrenn te Nachseparation von Gummiteilchen X, die mit Cordgewebefaserteilchen Y und ggf. mit Cordgewebefaserknäulchen (Y∪X) verunreinigt sind, und von Cordgewebefaserteil chen Y, die mit Gummiteilchen X und ggf. Cordgewebefaserknäulchen (Y∪X) verunrei nigt sind, erfolgt. Diese Cordgewebefaserknäulchen (Y∪X) werden mit den Rüttelsieb einrichtungen B2 und B5 an den in Fig. 2 angegebenen Positionen entfernt. Auf diese Weise wird ein besonders hoher technischer Reinheitsgrad in der nachseparierten Gummifraktion X und der Cordgewebefaserfraktionen Y erhalte.

Fig. 3 zeigt eine Vorrichtungsanordnung mit geerdeter Rotationseinrichtung 1, die nach der zeichnerischen Darstellung eine Separationswalze 1 ist, in Kombination mit minde stens einer elektrostatischen Felderzeugungseinrichtung 2, die eine Corona-Elektrode 2 sein kann, und Sammeleinrichtungen 3. Die Corona-Elektrode 2 ist mit einer Hochspan nungsquelle 20 verbunden. Das feinkörnige und feinzerteilte Ausgangsmaterial, das Gummiteilchen X und Cordgewebefaserteilchen Y enthält, gelangt zunächst zu einer Beschickungseinrichtung 4, die einen Aufnahmebehälter 5, dessen Abförderbereich mit einer Rüttelsiebeinrichtung 6 in Kombination mit einer Abfördereinrichtung 7 für Cord gewebefaserknäulchen 8 (Y∪X) umfaßt. Daran anschließend ist eine mit winkelmäßig einstellbaren Klappen 10 ausgestattete Dosiereinrichtung 9 vorgesehen, die einen ein stellbaren Spalt 11 für den mengenmäßig kontrollierbaren Durchtritt der zu separieren den rußhaltigen, elektrisch leitfähigen Gummiteilchen X und elektrisch nichtleitenden Cordgewebefaserteilchen Y bilden. Unterhalb des Spaltes 11 der Dosiereinrichtung 9 ist eine Fördereinrichtung 12 angeordnet, die ein Vibrationsförderer 12 sein kann. Auf der Förderplatte 13 des Vibrationsförderers 12 werden die zu separierenden rußhaltigen, elektrisch leitfähigen Gummiteilchen X und elektrisch nichtleitenden Cordgewebefaser teilchen Y in der Weise vereinzelt aufgegeben, daß sie praktisch als Einkornlage die Ab wurfkante 14 der Förderplatte 13 passieren und ebenfalls einlagig der Mantelfläche 15 der mit geringem Abstand darunter angeordneten, geerdeten Separationswalze 1 aufge geben werden.

Unterhalb des Spaltes 11 der Dosiereinrichtung 9 und am Ende der Förderplatte 13, können weitere Rüttelsiebeinrichtungen 16 zum Abtrennen von Cordgewebefaser knäulchen 8 (Y∪X) vorgesehen sein.

Die Separationswalze 1 transportiert die auf der Mantelfläche 15 befindlichen Gum miteilchen X und Cordgewebefaserteilchen Y in den Einflußbereich des elektrostatischen Feldes 17. Die Corona-Elektrode 2 ist von der Mantelfläche 15 der Separationswalze 1 beabstandet, in bezug auf die Längsachse 15' der Separationswalze 1 in Rotationsrich tung versetzt angeordnet und auf den oberen Umlenkbereich der Separationswalze 1 ausgerichtet.

Bei der Separation wird die eigenständige erfinderische Erkenntnis genutzt, daß die durch den vorhandenen hohen Rußanteil elektrisch leitfähig gemachten, also als Halblei ter fungierenden Gummiteilchen X nicht bleibend elektrostatisch aufgeladen werden, weil die Gummiteilchen X sich auf der Mantelfläche 15 der geerdeten Separationswalze 1 entladen können. Die Umdrehungszahl der Separationswalze 1 wird so eingestellt, daß die Gummiteilchen X infolge der geringen, ladungsbezogenen Haftkraft F_XH aber infolge der hohen Zentrifugalkraft F_XZ von der Mantelfläche 15 der Separationswalze 1 abge schleudert werden oder zumindest nach Verlassen des Einflußbereiches des elektrostati schen Feldes 17 von der Separationswalze 1, ihrer Gewichtskraft F_XG folgend, abfallen. Dabei wird auch die weitere erfinderische Erkenntnis genutzt, daß eine relativ niedrige, an die elektrostatische Felderzeugungseinrichtung 2, die beispielsweise eine Corona- Elektrode 2 sein kann, angelegte Hochspannung von vorzugsweise nur 12 bis 14 kV für die Separation der Gummiteilchen X und Cordgewebefaserteilchen Y bereits ausreicht, während bei der üblichen Metall-Kunststoff- oder Kunststoff-Kunststoff-Separation eine relativ hohe Hochspannung zwischen 25 und 30 kV notwendig ist.

Die auf der Mantelfläche 15 der Separationswalze 1 zusammen mit den Gummiteilchen X vereinzelt abgelegten Cordgewebefaserteilchen Y sind elektrisch nichtleitend. Diese Cordgewebefaserteilchen Y werden beim Durchlauf durch das elektrostatische Feld 17 auf ihrer Oberfläche aufgeladen, können aber als Nichtleiter die Oberflächenaufladung nicht ohne weiteres auf der geerdeten Separationswalze 1 entladen. Deshalb bleiben diese elektrisch nichtleitenden Cordgewebefaserteilchen Y auf der Mantelfläche 15 der Sepa rationswalze 1 auch nach Verlassen des elektrostatischen Feldes 17 fest darauf haften.

Diese Cordgewebefaserteilchen Y werden nach Passieren eines relativ schmalen Spaltes y, der zwischen dem freien Ende 18 einer als Lenkeinrichtung dienenden Separations klappe 19 und der Mantelfläche 15 der Separationswalze 1 gebildet ist, von einem entge gen der Rotationsrichtung der Separationswalze 1 gerichteten Abstreifmesser 30 abge streift. Diejenigen Cordgewebefaserteilchen Y, die von dem gegen die Oberfläche 15 der Separationswalze 1 anstellbaren Abstreifmesser 30 nicht erfaßt werden, können nach einer weiteren Ausführungsform durch eine nachgeschaltete, entgegen der Rotationsrich tung der Separationswalze 1 drehende Rotationsbürste 31 abgestreift werden. Außerdem kann für diese Zwecke eine Absaug- oder Abblasvorrichtung eingesetzt werden.

Die Separationsklappe 19 ist winkelmäßig zur Mantelfläche 15 der Separationswalze 1 einstellbar, so daß ein veränderbarer, schmaler Abstand y zwischen dem freien Ende 18 und der Oberfläche der Separationswalze 1 vorliegt. Diese Separationsklappe 19 besitzt die Funktion, daß die abgeschleuderten und abfallenden Gummiteilchen X zuverlässig in den Sammelraum 32 und von dort in den bodenseitigen Aufnahmebehälter 33 für die separierten Gummiteilchen X gelenkt werden.

Ein optoelektronisches Erkennungssystem für fehlerhafte Separationen, wonach bei spielsweise die Gummiteilchenfraktion X ggf. mit Cordgewebefaserteilchen Y und/oder Cordgewebefaserknäulchen 8 (Y∪X) verunreinigt wird und umgekehrt, sorgt rechnerge steuert für eine optimale Einstellung der Separationsklappe 19 bzw. 22, der Hochspan nungsquelle 20, der Rotationsgeschwindigkeit der Separationswalze 1 oder des Separati onsbandförderers 1 und der Dosiereinrichtung 9 sowie der Intensität der Rüttelsiebein richtungen 6 und 16.

Im Anschluß an den Spalt y ist ein Abstreifmesser 30 und ggf. eine Rotationsbürste 31 angeordnet. In diesem Bereich kann auch eine Absaug- oder Abblasvorrichtung vorgese hen sein. Damit werden die auf der Oberfläche 15 der Separationswalze 1 haftenden Cordgewebefaserteilchen Y entfernt, die anschließend in den Sammelraum 34 mit dem Sammelbehälter 35 fallen.

Sowohl die Gummifraktion X wie auch die Cordgewebefaserfraktion Y werden mittels bodenseitig angeordneten Bandförderern 36 und 37 abgefördert.

Fig. 4 zeigt eine Vorrichtungsanordnung mit Separationsbandförderer 1 in Kombinati on mit einer Corona- und Hilfselektrode 2 und 21 sowie eine Sammeleinrichtung 3. Die beiden elektrostatischen Felderzeuger 2 und 21 sind mit einer Hochspannungsquelle 20 verbunden.

Auch in dieser Vorrichtungsanordnung wird das feinkörnige und feinzerteilte Ausgangs gemisch, das Gummiteilchen X und Cordgewebefaserteilchen Y enthält, einer Beschickungs einrichtung 4 zugeführt, die einen Aufnahmebehälter 5, eine Rüttelsiebeinrichtung 6 in Kombination mit einer Abfördervorrichtung 7 zur Entfernung von Cordgewebefa serknäulchen 8 (Y∪X) und eine Dosiervorrichtung 9 mit winkelmäßig einstellbaren Klappen 10 zur Erzeugung eines Spalts 11 umfaßt. Unterhalb der Rüttelsiebeinrichtung 6 ist ein Separationsbandförderer 1 angeordnet, der ein geerdetes, metallisches, elektrisch leitfähige Förderband 12 aufweist. Die Dosiereinrichtung 9 übergibt dem Förderband 12 des Separationsbandförderers 1 die Gummiteilchen X und Cordgewebefaserteilchen Y vereinzelt und einlagig.

Eine weitere nicht dargestellte Rüttelsiebeinrichtung 13 kann der Dosiereinrichtung 9 unmittelbar nachgeschaltet sein.

Das Förderband 12 bringt die Gummiteilchen X und die Cordgewebefaserteilchen Y zu nächst in den Einflußbereich des elektrostatischen Feldes 14 der Corona-Elektrode 2, die von dem Förderband 12 beabstandet und in bezug auf die Längsachse 15' der abförder seitigen Umlenkrolle 16 des Separationsbandförderers 1 vorverlegt angeordnet ist. Der Einflußbereich des elektrostatischen Feldes 14 der Corona-Elektrode 2 beginnt und endet abförderseitig vor dem Umlenkbereich des Förderbandes 12, während der Einfluß des Feldbereiches 18 der Hilfselektrode 21 sich ungefähr vom Beginn des Umlenkbereiches bis ungefähr zur Mitte des Umlenkbereiches des Förderbandes 12 erstreckt. Die Hilfse lektrode 21 ist somit der Corona-Elektrode 2 nachgeschaltet.

Auch hier werden die auf der Oberfläche einlagig und vereinzelt abgelegten, durch den hohen Rußanteil elektrisch leitfähig gemachten Gummiteilchen X während des Durch ganges durch die elektrostatischen Felder 14 und 18 zwecks Ladungsaufnahme und -abgabe auf dem Obertrum des geerdeten, metallischen Förderbandes 12 während der Ladungsaufnahme und Ladungsabgabe festgehalten. Nach Verlassen des Einflußbe reiches des elektrostatischen Feldes 18 werden die sich auf dem Obertrum des Förder bandes 12 entladenden Gummiteilchen X von dem Förderband 12 infolge der durch die einstellbare Förderbandgeschwindigkeit ω erzielten Zentrifugalkraft F_XZ davon abge schleudert oder fallen davon, der Gewichtskraft F_XG folgend, ab.

Die Oberflächenaufladung der Cordgewebefaserteilchen Y wird durch die Kombination von Corona-Elektrode 2 und Hilfselektrode 21 verstärkt, so daß eine relativ große Haft kraft F_YHauf der Mantelfläche 16 des Förderbandes 12 erzielt wird, die von der Zentrifu galkrall F_YZ, und der Gewichtskraft F_YG nicht überwunden werden kann.

Gegen das untere Trum des Förderbandes 12 ist im unteren Umlenkbereich mit geringem Abstand y, der sich nach der Korngröße der Gummiteilchen X richtet, das freie Ende 23 einer Separationsklappe 22 mit einstellbarem Anstellwinkel angeordnet. Auf diese Weise werden die von der Oberfläche des Förderbandes abgeschleuderten oder abfallenden Gummiteilchen X zuverlässig in den Sammelraum 30 gelenkt, der bodenseitig mit einem Aufnahmebehälter 31 ausgestattet ist. Im Bodenbereich des Aufnahmebehälters 31 ist eine Abförderschnecke 38 für die separierte Gummifraktion X vorgesehen.

Im Anschluß an die Separationsklappe 22 ist ein gegen das Untertrum des Förderbandes 12 gerichtetes Abstreifmesser 33 angeordnet, um die auf dem Förderband 12 haftenden Cordgewebefaserteilchen Y abzustreifen. Anstelle des Abstreifmessers 33 oder in Kom bination damit kann eine gegen die Transportrichtung des Förderbandes 12 drehende Rotationsbürste 34 angeordnet sein. Die auf diese Weise gewonnene separierte Cordge webefaserfraktion Y fällt in den darunter angeordneten Sammelraum 35, der mit einem Aufnahmebehälter 36 ausgestattet ist. In dem Sammelbehälter 36 ist eine Abförder schnecke 37 angeordnet.

Anstelle oder in Kombination mit dem Abstreifmesser 33 und der Rotationsbürste 34 können Absaug- oder Abblaseinrichtungen vorgesehen sein.

Nach einer nicht dargestellten weiteren Ausführungsform können die Gummiteilchen fraktion X und die Cordgewebefaserteilchenfraktionen Y anstelle der mechanischen Abfördereinrichtungen pneumatisch durch Absaugen abgefördert werden.

Fig. 5 zeigt eine Rüttelsiebeinrichtung 6, die beispielsweise in der Beschickungsvorrich tung 4 zwischen dem Aufnahmebehälter 5 und der Dosiereinrichtung 9 angeordnet ist. Die Rüttelsiebeinrichtung 6 umfaßt eine als Abfördereinrichtung 7 ausgebildete Stangen siebvorrichtung 40 zum Entfernen von Cordgewebefaserknäulchen 8 (Y∪X). Die gleich mäßig beabstandeten Stangen 41 der Stangensiebvorrichtung 40 sind kammförmig mit einem Querholm 42 verbunden. Über die freien Enden 43 der Stangen 41, die leicht nach unten geneigt sind, werden die Cordgewebefaserknäulchen 8 (Y∪X) aus dem Material- Strom abgetrennt, während die feinkörnigen Gummiteilchen X und die feinzerteilten Cordgewebefaserteilchen Y durch die von den beabstandet angeordneten Stangen 41 gebildeten Spalte 44 fallen. Die Rüttelbewegung in Abförderrichtung besorgt ein an den Querholm 42 angreifender Rüttelantrieb 45.

Anstelle der Stangensiebvorrichtung 41 können in Rahmen gefaßte Drahtsiebe oder Lochsiebe mit Schlitzlochanordnungen eingesetzt werden.

Eine weitere Rüttelsiebeinrichtung 6 kann zwischen dem abförderseitigen Ende der För derplatte 13 des Vibrationsförderers 12 und der Mantelfläche 15 der geerdeten Separati onswalze 1 angeordnet sein.

Das Abtrennen der Cordgewebefaserknäulchen bzw. -kügelchen 8 (Y∪X) ist deshalb notwendig, weil diese Gebilde ggf. durch eingeschlossene Gummiteilchen X eine höhere Gewichtskraft F_XG und erhöhte Zentrifugalkraft F_XZ als die reinen Cordgewebefaserteil chen Y aufweisen, so daß die Cordgewebefaserknäulchen 8 (Y∪X) in die Gummifraktion X abfallen oder dorthin abgeschleudert werden können. Dadurch würde die an sich er zielbare technische Reinheit der Gummifraktion X verfehlt werden.

Die abgetrennten Cordgewebefaserknäulchen 8 (Y∪X) werden in einer mechanischen Desintegrationseinheit durch Reiben, Rupfen und/oder Zerreißen in Cordgewebefaser teilchen Y und ggf. vorhandene Gummiteilchen X aufgelöst. Danach kann dieses Ge misch nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, in der erfindungsgemäßen Anlage- und Vorrichtungsanordnung erneut separiert.

Fig. 6 veranschaulicht in einem Teilschnitt die physikalischen Zusammenhänge bei der Abtrennung der rußhaltigen Gummiteilchen X am Beispiel der Separationswalze 1. Der Vibrationsförderer 12 übergibt in vereinzelter Form die Gummiteilchen X und die Cord gewebefaserteilchen Y der Mantelfläche 15 der Separationswalze 1. Dort gelangt das Gummiteilchen X gemäß der Pfeildarstellung in den Einflußbereich des elektrostatischen Feldes 17 der Corona-Elektrode 2. Da die Gummiteilchen X infolge des hohen Rußantei les elektrisch leitfähig sind, entladen sie sich laufend auf der elektrisch leitenden Mantel fläche 15 der Separationswalze 1. Aus der Pfeildarstellung ist zu entnehmen, daß das speziell dargestellte Gummiteilchen X nur eine geringe Haftkraft F_XH aufweist. Im Ge gensatz dazu ist die auf das Gummiteilchen X einwirkende Zentrifugalkraft F_XZ wesent lich größer. Die gleichzeitig vorhandene Gewichtskraft F_XG ist ebenfalls größer als die Haftkraft F_XH. Bei dieser Kraftverteilung wird das Gummiteilchen X nach Verlassen des elektrostatischen Feldes 1 7 und Abgabe der Oberflächenladung an die Separationswalze 1 entweder von der Separationswalze 1 infolge der erhöhten Rotationsgeschwindigkeit ω abgeschleudert oder es fällt ggf. bei geringfügig verzögerter Entladung von der Mantel fläche 15 der Separationswalze 1, der Gewichtskraft F_XG folgend, ab. Eine mit dem freien Ende 18 gegen die Mantelfläche 15 der Separationswalze 1 gerichtete Separationsweiche bzw. -klappe 19 sorgt dafür, daß die Gummiteilchen X in den Sammelraum 32 gelenkt werden.

Fig. 7 zeigt die Kraftverteilung bei einem im Umlenkbereich auf dem Obertrum des Förderbandes 12 des Separationsbandförderers 1 befindlichen Cordgewebefaserteilchen Y. Danach verleihen die elektrostatischen Felder 14 und 18 dem speziell dargestellten, elektrisch nichtleitenden Cordgewebefaserteilchen Y eine hohe Haftkraft F_YH. Die Ge wichtskraft F_YG und die Zentrifugalkraft F_YZ sind demgegenüber wesentlich niedriger. Diese Kraftverteilung führt zu dem im Rahmen der Erfindung erkannten nutzbaren Er gebnis, daß die Cordgewebefaserteilchen Y auch nach Durchlauf durch die elektrostati schen Felder 14 und 18 sowie nach Passieren des von dem freien Ende 23 der Separati onsweiche 22 gebildeten Spaltes y auf dem Untertrum des Förderbandes 12 des Separa tionsbandförderers 1 haften bleiben und mit Hilfe eines gegen die Förderrichtung des Separationsbandförderers 1 angestellte Abstreifmesser 33 und/oder einer Rotationsbür sten 34 abgetrennt werden. Sie fallen entsprechend der Fig. 4 in den Aufnahmebehälter 35.

Nach einer weiteren Ausführungsform können diese Abstreifeinrichtungen 30 und 31 sowie 33 und 34 ersetzt werden durch entsprechende Absaug- oder Abblasvorrichtun den.

Mit der Erfindung werden technologische, anlagetechnische und vorrichtungsmäßige Lösungen zur Wiederaufbereitung von Altreifen, die mit Cordgeweben armiert sind, ge schaffen. Auf diese Weise wird ein wesentlicher Beitrag zum Umweltschutz und zur Re sourcenerschließung aus Altreifenmaterial geleistet. Der Erfindung liegt die überraschen de, vom Stand der Technik in keiner Weise richtungsweisend beeinflußte Erkenntnis zu grunde, daß ein Gemisch aus feinzerkleinerten Gummiteilchen X und Cordgewebefaser teilchen Y separierbar ist. Im Hinblick auf den weltweit hohen Anteil an Gummireifen für Kraftfahrzeuge, insbesondere Personenkraftfahrzeuge, wird diesem Industriezweig eine Wiederaufbereitungstechnik zur Seite gestellt, mit welcher ein hoher Anteil an Recyklat gummi für die Neuherstellung oder Runderneuerung von Reifen in technisch überra schender Weise erschlossen wird, der bislang als nicht für diesen Zweck verwertbar ein- gestuft wurde.

Claims

1. Verfahren zum Separieren von zerkleinerten Gemischen, die elektrisch leitfähige Komponenten und elektrisch nichtleitende Komponenten enthalten,
dadurch gekennzeichnet, daß
die zerkleinerten Gemische, die elektrisch leitfähige Komponenten (X) und elektrisch nichtleitende Komponenten (Y) enthalten, einer geerdeten Rotationseinrichtung aufgege ben werden,
die auf der Rotationseinrichtung befindlichen Komponenten (X) und Komponenten (Y) mindestens einem elektrostatischen Feld ausgesetzt werden, und
die von dem elektrostatischen Feld beeinflußten Komponenten (X) durch Entladen und die Komponenten (Y) durch Haften auf der Rotationseinrichtung und anschließendes Entfernen davon separiert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
elektrisch leitfähige, vernetzte Elastomereteilchen (X) und elektrisch nichtleitende Kunststotheilchen (Y) als zerkleinerte Gemische verwendet werden, die einem geerde ten, zylindrischen Rotationskörper als Rotationseinrichtung aufgegeben werden,
die auf dem Rotationskörper befindlichen, elektrisch leitfähigen, vernetzten Elastomere teilchen (X) und die elektrisch nichtleitenden Kunststoffteilchen (Y) mindestens einem elektrostatischen Feld ausgesetzt werden, und
die von dem elektrostatischen Feld beeinflußten, elektrisch leitfähigen, vernetzten Ela stomereteilchen (X) durch Entladen und die elektrisch nichtleitenden Kunststoffteilchen (Y) durch Haften auf dem Rotationskörper und anschließendes Entfernen davon separiert werden.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
rußhaltige, elektrisch leitfähige Gummiteilchen (X) und elektrisch nichtleitende Cordge webefaserteilchen (Y) als zerkleinerte Gemische verwendet werden, die dem geerdeten Rotationskörper aufgegeben werden,
die auf dem Rotationskörper befindlichen, rußhaltigen, elektrisch leitfähigen Gummiteil chen (X) und die elektrisch nichtleitenden Cordgewebefaserteilchen (Y) mindestens ei nem elektrostatischen Feld ausgesetzt werden, und
die von dem elektrostatischen Feld beeinflußten, rußhaltigen, elektrisch leitfähigen Gummiteilchen (X) durch Entladen und die elektrisch nichtleitenden Cordgewebefaser teilchen (Y) durch Haften auf dem Rotationskörper und anschließendes Entfernen davon separiert werden.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
die rußhaltigen, elektrisch leitfähigen Gummiteilchen (X) und elektrisch nichtleitenden Cordgewebefaserteilchen (Y) dem in der Umdrehungszahl (ω) einstellbaren Rotations körper einlagig und vereinzelt aufgegeben werden,
die einlagig und vereinzelt auf dem Rotationskörper befindlichen, rußhaltigen, elektrisch leitfähigen Gummiteilchen (X) und elektrisch nichtleitenden Cordgewebefaserteilchen (Y) mindestens einem elektrostatischen Feld ausgesetzt werden und
auf der Oberfläche elektrostatisch aufgeladen werden, wobei den Gummiteilchen (X) eine kleine Haftkraft (F_XH) und den elektrisch nichtleitenden Cordgewebefaserteilchen (Y) eine große Haftkraft (F_YH) auf der Oberfläche des Rotationskörpers verliehen wird,
die Gummiteilchen (X) nur während des Durchlaufes durch das elektrostatische Feld auf der Mantelfläche des Rotationskörpers infolge des ständigen Aufladungs- und Entla dungsvorganges haften bleiben und nach dem Verlassen des elektrostatischen Feldes praktisch ladungsfrei von der Mantelfläche des Rotationskörpers, der Gewichtskraft (F_XG) folgend, abfallen und/oder, der Zentrifugalkraft (F_XZ') folgend, abgeschleudert werden, sowie
die abfallenden und abgeschleuderten Gummiteilchen (X) gesammelt werden,
die elektrisch nichtleitenden Cordgewebefaserteilchen (Y) sich während des Durchlaufes durch das elektrostatische Feld infolge des ständigen Aufladungsvorganges und des mangelhaften Entladungsvorganges auch nach dem Verlassen des elektrostatischen Fel des und trotz der einwirkenden Gewichtskraft (F_XG) und Zentrifugalkraft (F_YZ) auf der Mantelfläche des Rotationskörpers haften bleiben, und
die elektrisch nichtleitenden Cordgewebefaserteilchen (Y) zeitlich nach dem Abtrennen der Gummiteilchen (X) von dem Rotationskörper abgestreift, abgebürstet und/oder ab gesaugt werden.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
die rußhaltigen, elektrisch leitfähigen Gummiteilchen (X) und elektrisch nichtleitenden Cordgewebefaserteilchen (Y) mit einer Teilchengröße von ≦ 4 mm verwendet werden.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
die rußhaltigen, elektrisch leitfähigen Gummiteilchen (X) und elektrisch nichtleitenden Cordgewebefaserteilchen (Y) mit einer Teilchengröße von ≦ 1 mm verwendet werden.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
die rußhaltigen, elektrisch leitfähigen Gummiteilchen (X) und elektrisch nichtleitenden Cordgewebefaserteilchen (Y) dem Rotationskörper aufgegeben werden, dessen Umdre hungszahl einstellbar ist, und mindestens einem relativ niedrigen Hochspannungsfeld ausgesetzt werden.

8. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
die rußhaltigen, elektrisch leitfähigen Gummiteilchen (X) und elektrisch nichtleitenden Cordgewebefaserteilchen (Y) dem Rotationskörper aufgegeben werden, dessen Umdre hungszahl (ω) im Bereich von 80 bis 120 Umdrehungen pro Minute einstellbar ist, und mindestens einem Hochspannungsfeld von 12 bis 14 kV ausgesetzt werden.

9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
aus dem zu separierende Gemisch, das neben Gummiteilchen (X) und Cordgewebefaser teilchen (Y) ggf. auch durch gegenseitiges Verhaken der Cordgewebefaserteilchen (Y) gebildete Cordgewebefaserknäulchen (Y∪X) mit eingeschlossenen Gummiteilchen (X) enthält, die Cordgewebefaserknäulchen (Y∪X) mindestens einmal vor der Aufgabe auf die Rotationseinrichtung entfernt werden.

10. Verfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
aus dem zu separierende Gemisch, das neben Gummiteilchen (X) und Cordgewebefaser teilchen (Y) ggf. auch durch gegenseitiges Verhaken der Cordgewebefaserteilchen (Y) gebildete Cordgewebefaserknäulchen (Y∪X) mit eingeschlossenen Gummiteilchen (X) enthält, die Cordgewebefaserknäulchen (Y∪X) mindestens einmal vor der Aufgabe auf den zylindrischen Rotationskörper abgesiebt werden.

11. Verfahren nach den Ansprüchen 9 und 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
die abgesiebten Cordgewebefaserknäulchen (Y∪X) desintegriert werden.

12. Verfahren nach den Ansprüchen 9 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß
die abgesiebten Cordgewebefaserknäulchen (Y∪X) durch Reiben, Rupfen und/oder Zer reißen zu Cordgewebefaserteilchen (Y) aufgelöst, und die ggf. eingeschlossenen Gum miteilchen (X) freigesetzt werden, sowie
das erhaltene Gemisch aus rußhaltigen, elektrisch leitfähigen Gummiteilchen (X) und elektrisch nichtleitenden Cordgewebefaserteilchen (Y) nachsepariert wird.

13. Anlage zur Durchführung des Verfahrens,
dadurch gekennzeichnet, daß
eine Beschickungseinrichtung (B), eine Separationseinrichtung (C) und eine Sammelein richtung (D) vorgesehen sind.

14. Anlage nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Beschickungseinrichtung (B) eine Aufnahmeeinrichtung (B1), eine Rüttelsiebeinrich tung (B2), eine Transporteinrichtung (B3) und eine weitere Rüttelsiebeinrichtung (B4) umfaßt,
die Separationseinrichtung (C) eine geerdete Rotationseinrichtung (C1) und mindestens einen elektrostatischen Felderzeuger (C2) umfaßt, und
die Sammeleinrichtung (D) eine Aufnahmeeinrichtung (D4) für die Gummiteilchenfrakti on (X) und eine Aufnahmeeinrichtung (D5) für die Cordgewebefaserteilchenfraktion (Y) umfaßt.

15. Anlage nach den Ansprüchen 13 und 14,
dadurch gekennzeichnet, daß
eine Lenkeinrichtung (D1) vorgesehen ist, welche die Gummiteilchen (X) in die Aufnah meeinrichtung (D4) lenkt.

16. Anlage nach den Ansprüchen 13 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß
Abstreifeinrichtungen (D2) und/oder (D3) vorgesehen sind, welche die Cordgewebefa serteilchen (Y) von der Oberfläche der Rotationseinrichtung (C1) entfernen, wobei die Cordgewebefaserteilchen (Y) in die Aufnahmeeinrichtung (D5) fallen.

17. Vorrichtungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens,
dadurch gekennzeichnet, daß
eine Beschickungseinrichtung (4), eine Fördereinrichtung (12), eine Rotationseinrichtung (1), mindestens ein elektrostatischer Felderzeuger (2) und Sammeleinrichtungen (3) für die Gummiteilchenfraktion (X) und die Cordgewebefaserteilchenfraktion (Y) vorgesehen sind.

18. Vorrichtungsanordnung nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Beschickungseinrichtung (4) einen Aufnahmebehälter (S), eine Rüttelsiebeinrichtung (6) mit einer integrierten Abfördervorrichtung (7) für Cordgewebefaserknäulchen (8) (Y∪X) im Materialaustrittsbereich und eine Dosiereinrichtung (9) umfaßt,
die Fördereinrichtung (12) als Vibrationsförderer (12) mit einer Vibrationsplatte (13) ausgeführt ist,
die Rotationseinrichtung (1) als geerdete Separationswalze (1) ausgeführt ist,
die elektrostatische Felderzeugungseinrichtung (2) als Corona-Elektrode (2) ausgeführt ist, die mit einer Hochspannungsquelle (20) verbunden ist,
eine Separationsklappe (19) im Bereich oberhalb der Sammelräume (32, 34) vorgesehen ist, die schräg von unten gegen die Mantelfläche (15) der Separationswalze (1) gerichtet ist,
Abstreifmesser (30) und/oder Rotationsbürsten (31) nach der Separationsklappe (19) im unteren Umlenkbereich der Separationswalze (1) gegen die Oberfläche der Separations walze (1) und entgegengesetzt zur Rotationsrichtung anstellbar angeordnet sind, und
Sammelräume (32, 34) mit einem Aufnahmebehälter (33) für die Gummiteilchenfraktion (X) und einem Aufnahmebehälter (35) für die Cordgewebefaserteilchenfraktion (Y) vor gesehen sind.

19. Vorrichtungsanordnung nach den Ansprüchen 17 und 18,
dadurch gekennzeichnet, daß
eine weitere Rüttelsiebeinrichtung (6) im Anschluß an die Dosiereinrichtung (9) vorgese hen ist, und
die Corona-Elektrode (2) von der Mantelfläche (15) der Separationswalze (1) beabstan det und in bezug auf die Längsachse (15') der Separationswalze (1) in Rotationsrichtung versetzt angeordnet sowie auf den oberen Umlenkbereich der Mantelfläche (15) der Se parationswalze (1) ausgerichtet ist.

20. Vorrichtungsanordnung nach den Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Rotationseinrichtung (1) als Separationsbandförderer (1) ausgeführt ist, und
die Corona-Elektrode (2) von der Mantelfläche (15) des Förderbandes (12) des Separa tionsbandförderers (1) beabstandet und in bezug auf die Längsachse (15') der abförder seitigen Umlenkrolle (16) der Separationswalze (1) entgegen der Rotationsrichtung ver setzt angeordnet sowie auf das Förderband (12) vor dem Umlenkbereich ausgerichtet ist.

21. Vorrichtungsanordnung nach den Ansprüchen 17 bis 20,
dadurch gekennzeichnet, daß
die elektrostatische Felderzeugungseinrichtung (2) eine Corona-Elektrode (2) und eine Hilfselektrode (21) umfaßt.

22. Vorrichtungsanordnung nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Hilfselektrode (21) im Anschluß an die Corona-Elektrode (2) auf den oberen Um lenkbereich des Förderbandes (12) beabstandet ausgerichtet ist.

23. Vorrichtungsanordnung nach den Ansprüchen 17 bis 22,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Rüttelsiebeinrichtung (6) zur Entfernung von Cordgewebefaserknäulchen 8 (Y∪X) als Stangensiebvorrichtung (40) ausgebildet ist, wobei die Stangen (41) gleichmäßig be abstandete Spalte (44) bilden und jeweils nur an einem Ende kammförmig mit einem Querholm (42) verbunden sind, und
der Querholm (42) mit einem Rüttelantrieb (45) ausgestattet ist.

24. Vorrichtungsanordnung nach den Ansprüchen 17 bis 23,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Rüttelsiebeinrichtung (6) mit Drahtsieben oder mit Lochsieben, die Schlitzlochungen aufweisen, ausrüstbar ist.

25. Vorrichtungsanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 24,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Aufnahmebehälter (33, 35; 31, 36) mit integrierten Abfördereinrichtungen ausgestat tet sind.