DE19940505A1 - Separating equipment for products with two or more plastics of different softening temperatures, has a rotor carrying separately driven rotating product holders - Google Patents

Separating equipment for products with two or more plastics of different softening temperatures, has a rotor carrying separately driven rotating product holders

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Abstract

A separating centrifuge has a heated rotor (2) and a collecting system around the outer periphery for the centrifuged plastics. Mounted on the rotor and eccentric to the rotor axis are one or more separately driven product containers (1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trennen der Bestandteile eines Produktes, welches mindestens zwei Plastiksubstanzen unterschiedlicher Erweichungstemperaturen enthält.The invention relates to a device for separating the Components of a product that contain at least two Plastic substances different Contains softening temperatures.

Bei der Wiederverwertung von elektrotechnischen Produkten, beispielsweise Tastaturen, main frames oder Laufwerken, ist es wünschenswert, am Ende des Recyclingprozesses möglichst viele der Bestandteile des Produktes getrennt vorliegen zu haben. Namentlich beim Recycling von Metall-Kunststoffprodukten kommt es wesentlich darauf an, daß eine möglichst weitgehende Materialtrennung auch der Plastiksubstanzen selbst voneinander erreicht wird.When recycling electrical engineering Products, such as keyboards, main frames or Drives, it is desirable at the end of Recycling process as many of the components of the To have the product separately. Especially with Recycling of metal-plastic products happens essential to ensure that as far as possible Material separation of the plastic substances themselves from each other.

Es ist aus der Praxis bekannt, die oben genannten Produkte dadurch zu recyceln, daß die Produkte geschreddert und anschließend unter Ausnutzung der unterschiedlichen Dichten der einzelnen Materialien getrennt werden. Hierbei kommt es jedoch häufig zu Verunreinigungen durch Metallstäube. Ein weiteres Problem bei dem bekannten Verfahren besteht darin, daß bei sehr geringen Dichteunterschieden, wie dies bei Kombinationen verschiedener Kunststoffe in der Regel der Fall ist, eine hinreichende Materialtrennung nicht erreicht wird.It is known from practice the above Recycle products in that the products shredded and then using the different densities of the individual materials be separated. However, this often happens Contamination from metal dust. Another Problem in the known method is that at very small density differences, as is the case with combinations different plastics is usually the case, one sufficient material separation is not achieved.

Aus Patent Abstracts of Japan JP 06278137 A ist eine Vorrichtung zum Trennen eines Produktes, welches einen Harzbestandteil und einen metallischen Bestandteil aufweist, bekannt. Dazu wird das Kompositprodukt in Stücke geschnitten und die Stücke in den Rotor einer Zentrifuge eingebracht. Dort wird das Produkt aufgeheizt oder unter einem geeigneten Druckzustand aufgeheizt. Das Harzmaterial wird im geschmolzenen Zustand vom hitzebeständigen Metallmaterial durch Zentrifugalkraft getrennt.From Patent Abstracts of Japan JP 06278137 A is one Device for separating a product, which one Resin component and a metallic component  has known. For this, the composite product is in Cut pieces and put the pieces into the rotor one Centrifuge introduced. The product is heated up there or heated under a suitable pressure condition. The Resin material is melted from heat-resistant metal material by centrifugal force Cut.

Die DE 44 14 750 betrifft ein Verfahren oder eine Vorrichtung zum Reinigen von mit Papier verunreinigter viskoser Kunststoffschmelze. Es geht hier darum, Verunreinigungen aus der Kunststoffschmelze, beispielsweise in Form von Sand, Papier oder Erde zu entfernen.DE 44 14 750 relates to a method or a Device for cleaning paper soiled viscous plastic melt. It’s about Impurities from the plastic melt, for example in the form of sand, paper or earth remove.

Die DE 43 08 685 betrifft eine Vorrichtung zum Trennen von Materialien unterschiedlicher Konsistenz, beispielsweise zum Trennen von Thermoplastkunststoff- Feststoff-Gemischen oder Gemischen aus unterschiedlich schmelzbaren Kunststoffen. Die hieraus bekannte Vorrichtung arbeitet mit einem entsprechend gestalteten Filterkopf, wobei das zu reinigende Kunststoffmaterial in plastifizierter Form unter Druck in einen zwischen einer Schaberwelle und einem Filterkörper verbleibenden Ringraum kontinuierlich eingeführt wird.DE 43 08 685 relates to a device for separating of materials of different consistency, for example to separate thermoplastic Solid mixtures or mixtures of different meltable plastics. The one known from this Device works with an appropriately designed Filter head, the plastic material to be cleaned in plasticized form under pressure in between one Scraper shaft and a filter body remaining Annulus is continuously introduced.

Bei Verwendung von Trennverfahren mittels Fliehkraft, also beim Einsatz von Zentrifugen, welche einen beheizbaren Rotor aufweisen, in dem das zu trennende Produkt schrittweise oder kontinuierlich erhitzt wird bis die jeweiligen Plastiksubstanzen ihre Schmelz- bzw. Erweichungstemperaturen erreichen, wirkt sich die geringe Fließfähigkeit einer Kunststoffschmelze aufgrund ihrer hohen Viskosität und der damit verbundenen Neigung zur Anhaftung nachteilig aus, dahingehend, daß kein rückstandsfreies Abschleudern des Kunststoffs aus der Zentrifuge erfolgt. Vielmehr können noch nicht geschmolzene Kunststoffe und nicht schmelzende Bestandteile des Produktes ein Ausschleudern des geschmolzenen Bestandteiles in den Bereich außerhalb des Rotors behindern.When using centrifugal separation processes, So when using centrifuges, which one have heated rotor in which the to be separated Product is gradually or continuously heated up the respective plastic substances their melting or Reach softening temperatures, the low affects Flowability of a plastic melt due to its high viscosity and the associated tendency to  Adhesion disadvantageous in that no residue-free spinning of the plastic from the Centrifuge is done. Rather, not yet melted plastics and non-melting Components of the product are ejected melted component in the area outside the Obstruct the rotor.

Daher liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzuentwickeln, daß ein möglichst rückstandsfreies Trennen der schmelzfähigen Bestandteile des Produktes ermöglicht wird.Therefore, the object of the present invention based on a device of the type mentioned to develop in such a way that a possible residue-free separation of the meltable components of the product is made possible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zum Trennen der Bestandteile eine Zentrifuge mit einem beheizbaren Rotor vorgesehen ist, in dessen Außenumfangsbereich eine Aufnahmevorrichtung für die zentrifugierten Plastiksubstanzen angeordnet ist und in dessen Rotationsbereich mindestens ein separat angetriebener, exzentrisch zur Rotorachse angeordneter Produktaufnahmebehälter vorgesehen ist.This object is achieved in that use a centrifuge to separate the components heatable rotor is provided in the Outer peripheral area a receiving device for the centrifuged plastic substances is arranged and in whose range of rotation is at least one separately driven, arranged eccentrically to the rotor axis Product receptacle is provided.

Durch die erfindungsgemäße Lösung wird erreicht, daß infolge der nicht konzentrischen Anordnung des mindestens einen Produktaufnahmebehälters alle bei der aktuellen Rotortemperatur schmelzenden Bestandteile des Produktes in eine solche räumliche Lage gebracht werden, daß sie sich zwischen den (noch) festen Anteilen des Produktes und der Außenwand des es aufnehmenden Aufnahmebehälters befinden. Dabei ist vorgesehen, daß der mindestens eine Produktaufnahmebehälter einen separaten Antrieb aufweist, so daß das Produkt während des Rotierens der Zentrifuge im Produktaufnahmebehälter umgelagert wird. The solution according to the invention ensures that due to the non-concentric arrangement of the at least a product receptacle all at the current one Rotor temperature melting components of the product be brought into such a spatial position that they between the (still) fixed parts of the product and the outer wall of the receptacle receiving it are located. It is provided that the at least one Product receptacle has a separate drive, so that the product while rotating the centrifuge is relocated in the product receptacle.  

Dabei kann die von diesem zusätzlichen Antrieb aufgebrachte Drehbewegung sowohl so gerichtet sein, daß der jeweilige Produktaufnahmebehälter reversierend oder sich in einer vor- bzw. zurückgerichteten Richtung mit geringer Relativdrehzahl in bezug auf die Drehzahl des beheizbaren Rotors drehen kann. So kommen die im Außenbereich befindlichen Bestandteile des Produktes aus dem Bereich hoher gegen den Randbereich des Produktaufnahmebehälters gerichteten Zentrifugalkraft heraus. Hierdurch lösen sich die bisher gegen die Wandfläche des Aufnahmebehälters gepreßten Bestandteile von der Wandfläche und werden durch die Fliehkraft unter Umlagerung in den nach außen gerichteten Teil der Mantelfläche geschleudert, so daß die dann außen befindlichen Schmelzemassen ohne Widerstand durch Fließhindernisse in den Bereich der Aufnahmevorrichtung am Außenumfangsbereich des Rotors abgeschleudert werden können.This can be done by this additional drive applied rotary motion both be directed so that the respective product receptacle reversing or in a forward or backward direction low relative speed in relation to the speed of the heatable rotor can rotate. So they come in Outside components of the product the area higher against the edge area of the Product receptacle directed centrifugal force out. This will solve the previously against Wall surface of the receptacle pressed components from the wall surface and are under by the centrifugal force Relocation to the outward-facing part of the Shell surface hurled so that the outside located melt masses without resistance Flow obstacles in the area of the receiving device are thrown off at the outer circumferential area of the rotor can.

Bevorzugt sind innerhalb des beheizbaren Rotors drei Produktaufnahmebehälter vorgesehen, wodurch sich ein optimaler Füllgrad ergibt.Three are preferred within the heatable rotor Product receptacle provided, creating a optimal filling level results.

Der Antrieb des mindestens einen Produktaufnahmebehälters ist in einer bevorzugten Ausführungsform konstruktiv durch einen mit der Rotorbewegung gekoppelten Zahnkranzantrieb gestaltet.The drive of the at least one product receptacle is constructive in a preferred embodiment by one coupled with the rotor movement Gear drive designed.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß jeder der Produktaufnahmebehälter zylindrisch gestaltet ist und eine siebförmige Wandung aufweist. In a further preferred embodiment provided that each of the product receptacles is cylindrical and a sieve-shaped wall having.  

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß das zu trennende Produkt mit einem Schutzgas beaufschlagt wird. Dies hat den Vorteil, daß die Hitzebeaufschlagung des Plastikmaterials, welches im Zustand, in dem es bis auf seine Schmelztemperatur aufgeheizt wird, extrem oxidationsempfindlich wird, in einer sauerstofffreien Inertgasatmosphäre erfolgt. Hierdurch wird eine Degradation der Polymere infolge einer Oxidation verhindert.In a further preferred embodiment of the Invention is provided that the product to be separated with a protective gas. This has the Advantage that the heat exposure of the Plastic material, which is in the condition in which it is up to its melting temperature is heated, extremely becomes sensitive to oxidation in an oxygen-free Inert gas atmosphere takes place. This will create a Degradation of the polymers due to oxidation prevented.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigenThe invention is described below with reference to a drawing explained in more detail. Show

Fig. 1 eine perspektivische Anordnung von Produktaufnahmebehältern im Bereich des Rotors einer Zentrifuge, Fig. 1 is a perspective arrangement of product receptacles in the region of the rotor of a centrifuge,

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Rotor gemäß Fig. 1. FIG. 2 shows a cross section through the rotor according to FIG. 1.

Fig. 1 zeigt den mit einer Drehzahl n angetriebenen Rotor 2 einer (nicht dargestellten) Zentrifuge. Innerhalb des Rotors 2 ist eine (ebenfalls nicht dargestellte) Beheizung vorgesehen, die entweder als Gasbeheizung oder als Strahlungsbeheizung ausgelegt ist. Entlang des Umfangs des Rotors ist eine Aufnahmevorrichtung vorgesehen, die entweder als beabstandetes Band ausgestaltet sein kann oder als ein Behälter. Die Aufnahmevorrichtung dient zur Aufnahme von flüssigem Kunststoffmaterial, welches aus dem Inneren des Rotors herausgeschleudert wird. Fig. 1 shows the centrifuge (not shown) at a rotational speed n 2 of a driven rotor. A heater (also not shown) is provided within the rotor 2 , which is designed either as a gas heater or as a radiation heater. A receiving device is provided along the circumference of the rotor, which can either be designed as a spaced band or as a container. The holding device serves to hold liquid plastic material which is thrown out of the interior of the rotor.

Es sind im Inneren des Rotors 2 drei Produktaufnahmebehälter 1 vorgesehen, von denen jeder zur Aufnahme von zu recycelnden Produkten dient. Die Produktaufnahmebehälter 1 sind zylindrisch gestaltet und weisen eine siebförmige Wandung auf. Es können entweder alle oder auch nur einzelne Produktaufnahmebehälter ganz oder teilweise mit den zu recycelnden Produkten gefüllt sein.There are three product receptacles 1 inside the rotor 2 , each of which serves to hold products to be recycled. The product receptacles 1 are cylindrical and have a sieve-shaped wall. Either all or only individual product receptacles can be completely or partially filled with the products to be recycled.

Jeder der Produktaufnahmebehälter ist relativ zum Rotor 2 über einen separaten Antrieb antreibbar.Each of the product receptacles can be driven relative to the rotor 2 via a separate drive.

Die Gestaltung eines Antriebs ist dabei in Fig. 2 näher dargestellt: Der Rotor 2 ist über seine Motorwelle 10 mit dem Zentralantrieb zur Erzeugung der Drehzahl n verbunden. Im Bereich des Außenumfanges des Rotors 2 ist eine an der Motorbefestigungsplatte fixierte Führungsachse 11 vorgesehen, welche ein Ritzelpaar 8, 9 trägt. Das untere Ritzel 9 kämmt mit der Rotorplattform 2, während das obere Ritzel 8 in einen Zahnkranz 6 eingreift, welcher auf der Rotorplattform 2 aufliegt. Der Produktaufnahmebehälter 1 ist mit einem Trägerdorn 7 im Bereich der Rotorplattform 2 gelagert und steht ebenfalls mit dem Zahnkranz 6 in formschlüssiger Verbindung.The design of a drive is shown in more detail in FIG. 2: The rotor 2 is connected via its motor shaft 10 to the central drive for generating the speed n. In the area of the outer circumference of the rotor 2 , a guide shaft 11 is provided which is fixed to the motor mounting plate and carries a pair of pinions 8 , 9 . The lower pinion 9 meshes with the rotor platform 2 , while the upper pinion 8 engages in a ring gear 6 which rests on the rotor platform 2 . The product receptacle 1 is mounted with a carrier mandrel 7 in the area of the rotor platform 2 and is also in a positive connection with the ring gear 6 .

Infolge nur geringer Übersetzungsunterschiede zwischen den Verbindungen zwischen Zahnkranz 6 und oberem Ritzel 8 einerseits und unterem Ritzel 9 und Rotorplattform 2 andererseits läßt sich erreichen, daß der Zahnkranz 6 nur eine geringe Differenzbewegung in bezug auf die Rotorplattform 2 ausübt, so daß sich demzufolge auch eine nur geringe Relativdrehzahl des Produktaufnahmebehälters 1 ergibt.As a result of only slight differences in gear ratio between the connections between ring gear 6 and upper pinion 8 on the one hand and lower pinion 9 and rotor platform 2 on the other hand, it can be achieved that the ring gear 6 exerts only a slight differential movement with respect to the rotor platform 2 , so that consequently only one low relative speed of the product receptacle 1 results.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:
Nach dem Befüllen des Rotors mit den zu recycelnden Produkten wird der Rotor zunächst auf eine Temperatur erhitzt, die der Erweichungs- bzw. Schmelztemperatur des Plastikmaterial mit niedrigerer Erweichungs- bzw. Schmelztemperatur entspricht. Sobald diese Temperatur erreicht wird, d. h., sobald dieses Plastikmaterial zu erweichen bzw. zu schmelzen beginnt, werden die zugehörigen Plastikbestandteile aufgrund der Zentrifugalkraft auf den Außenumfang des jeweiligen Produktbehälters 1 und von dort auf die nicht dargestellte Aufnahmevorrichtung außerhalb des Rotors geschleudert und dort gelagert. Aufgrund der Umlagerung der zu trennenden Bauteile während des Prozesses infolge der Gestaltung des Rotorinneren durch mehrere Produktaufnahmebehälter wird erreicht, daß sich die geschmolzenen Bestandteile stets zwischen den noch nicht geschmolzenen oder nicht schmelzbaren Teilen des Produktes und der jeweiligen Zylinderaußenwand des jeweiligen Aufnahmebehälters (Abschleuderkorbes) befinden.The device works as follows:
After filling the rotor with the products to be recycled, the rotor is first heated to a temperature which corresponds to the softening or melting temperature of the plastic material with a lower softening or melting temperature. As soon as this temperature is reached, ie as soon as this plastic material begins to soften or melt, the associated plastic components are thrown onto the outer circumference of the respective product container 1 and from there onto the receiving device (not shown) outside the rotor and stored there due to the centrifugal force. Due to the rearrangement of the components to be separated during the process due to the design of the rotor interior by several product receptacles, it is achieved that the molten constituents are always between the parts of the product that have not yet melted or not melted and the respective outer wall of the cylinder of the respective receptacle (centrifugal basket).

Beim Erreichen der nächsthöheren Schmelz- bzw. Erweichungstemperatur des nächsthöher schmelzenden Kunststoffes durch weitere Beheizung des Rotors erfolgt ein Ausschleudern desselben aus dem Rotorbereich.When the next higher melting or Softening temperature of the next higher melting point Plastic is done by further heating the rotor ejection of the same from the rotor area.

Auf diese Weise können schrittweise sämtliche vorliegenden Plastiksubstanzen getrennt und ggf. anschließend auch getrennt entsorgt werden.In this way, everyone can gradually existing plastic substances separated and if necessary then be disposed of separately.

Im Rotor verbleibende Bestandteile können aus dem Rotorinneren entfernt und in einem getrennten Aufbereitungsprozeß recycelt werden.Components remaining in the rotor can be removed from the Removed rotor interior and in a separate one Processing process can be recycled.

Claims (9)

1. Vorrichtung zum Trennen der Bestandteile eines Produktes, welches mindestens zwei Plastiksubstanzen unterschiedlicher Erweichungstemperaturen enthält, dadurch gekennzeichnet, daß zum Trennen der Bestandteile eine Zentrifuge mit einem beheizbaren Rotor (2) vorgesehen ist, in dessen Außenumfangsbereich eine Aufnahmevorrichtung für die zentrifugierten Plastiksubstanzen angeordnet ist und in dessen Rotationsbereich mindestens ein separat angetriebener, exzentrisch zur Rotorachse angeordneter Produktaufnahmebehälter (1) vorgesehen ist.1. Device for separating the components of a product which contains at least two plastic substances of different softening temperatures, characterized in that a centrifuge with a heatable rotor ( 2 ) is provided for separating the components, in the outer peripheral region of which a receiving device for the centrifuged plastic substances is arranged and in the rotation area of which at least one separately driven product receptacle ( 1 ) is provided which is arranged eccentrically to the rotor axis. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Produktaufnahmebehälter (1) einen zusätzlichen eigenen Antrieb aufweist.2. Device according to claim 1, characterized in that the at least one product receptacle ( 1 ) has an additional own drive. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des mindestens einen Produktaufnahmebehälters durch einen mit der Bewegung des Rotors (2) gekoppelten Zahnkranzantrieb (6, 7, 8, 9) erfolgt. 3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the drive of the at least one product receptacle is carried out by a sprocket drive ( 6 , 7 , 8 , 9 ) coupled to the movement of the rotor ( 2 ). 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Relativdrehzahl des mindestens einen Produktaufnahmebehälters (1) gegenüber der Rotordrehzahl durch das Übersetzungsverhältnis des Zahnkranzantriebs (6, 7, 8, 9) variabel einstellbar ist.4. Device according to one of claims 2 or 3, characterized in that the relative speed of the at least one product receptacle ( 1 ) with respect to the rotor speed by the gear ratio of the ring gear drive ( 6 , 7 , 8 , 9 ) is variably adjustable. 5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß drei separate Produktaufnahmebehälter (1) vorgesehen sind.5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that three separate product receptacles ( 1 ) are provided. 6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Produktaufnahmebehälter (1) eine siebartige Wandung aufweist.6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that each of the product receptacle ( 1 ) has a sieve-like wall. 7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Relativbewegung des Produktaufnahmebehälters (1) reversierend gegenüber dem Rotorantrieb erfolgt.7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the relative movement of the product receptacle ( 1 ) is reversible with respect to the rotor drive. 8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrifuge eine Kapselung dahingehend aufweist, daß der mindestens eine Produktaufnahmebehälter sowie die Aufnahmevorrichtung mit einer Inertgasfüllung beaufschlagbar sind. 8. The device according to claim 1, characterized in that the Centrifuge has an encapsulation in that the at least one product receptacle as well as the Pick-up device with an inert gas filling are acted upon.   9. Vorrichtung nach einer der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt mindestens zwei Plastiksubstanzen unterschiedlicher Erweichungstemperaturen sowie einen Nichtplastik-Bestandteil, insbesondere Metall, Holz, Glas oder Keramik enthält.9. Device according to one of the preceding Expectations, characterized in that the Product at least two plastic substances different softening temperatures as well as one Non-plastic component, especially metal, wood, glass or contains ceramics.
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