DE2049974B2 - Vorrichtung zum kontinuierlichen, drucklosen und trockenen regenerieren von gummiabfaellen - Google Patents
Vorrichtung zum kontinuierlichen, drucklosen und trockenen regenerieren von gummiabfaellenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen drucklosen und trockenen Regenerieren von
Gummiabfällen, mit einem zylindrischen, doppelmantigen beheizbaren Regeneriergehäuse, in dem eine hohle,
von innen mi: einer Heizflüssigkeit beheizbare Förderschnecke
drehbar antreibbar gelagert ist und das eine Materialzuführungs- und eine Materialauslaßöffnung
aufweist, wobei dem Regeneriergehäuse eine Einrichtung zum Zerkleinern der Gummiabfälle vorgeordnet
und eine Einrichtung zum Kühlen und Homogenisieren des Regenerates nachgeordnet ist
Eine derartige Vorrichtung ist aus der DT-AS 30 013 bekannt Dieser Vorschlag fand jedoch keinen
Eingang in der Praxis, da das erzeugte Regenerat nicht den gestellten Qualitätsanforderungen entsprach, weil
Verkrustungen und unterschiedliche Verweilzeiten der Partikeln die Erzeugung eines homogenen Regenerates <>5
verhindern.
Die Regenerierung solcher Altstoffe ist aus verschiedenen Gründen von wesentlicher Bedeutung. Schon die
Tatsache, daß diese Altstoffe in sehr großen Mengen
anfallen — in wenigen Jahren wild der jährliche AnIaIl an verbrauchten Autoreifen in der Welt die Milliardengrenze
erreichen ·*· macht ihre Beseitigung zu einem
großes technischen und wirtschaftlicheil Problem.
Durch die Regenerierung ist es nicht nur möglich, die
Beseitigung kostenlos und physiologisch unbedenklich durchzuführen, sondern auch einen Gewinn zu erwirtschaften.
Auch für den Abnehmer der Regenerate ist die Verwendung derselben als Mischungskomponente zu
Neustoffen von erheblichem physikalischem und wirtschaftlichem Interesse. Zwar geht bei allen bekannten
Regenerierverfahren ein Teil der erwünschten Eigenschaften,
vor allem die Festigkeit und die Bruchdehnung, in einem gewissen Ausmaß verloren, jedoch nicht so
weit, daß das Regenerat nurmehr als inaktiver Füllstoff wirken könnte. Es kann vielmehr den Neustoff zu einem
erheblichen Teil funktionell ersetzen und in verschiedener Richtung sogar entscheidend verbessern. So liegt
z. B. die Zugfestigkeit von Neu-Gummi zwischen 250 und 400 kp/cm2 und die von Regenerat je nach dem
angewendeten Regenerierverfahren und dem eingesetzten Vormaterial zwischen 40 und '.50 kp/cm2. Das
Regenerat hat also noch genügend Festigkeit, um einen Teil de.- technischen Funktionen des Neustoffes zu
übernehmen. Außerdem liegen die Kennzahlen einiger erwünschter Eigenschaften bei Gummimischungen mit
Regeneratanteilen sogar noch höher als bei regeneratfreien Mischungen.
Die Regenerierung, d. h. die Wiedergewinnung einer
erneut vulkanisierbaren Substanz, muß auf möglichst unbedenkliche und wirtschaftliche Weise erfolgen.
Die rein thermischen oder chemischen Regenerierverfahren geben zwar im allgemeinen ein brauchbares
Regenerat, arbeiten jedoch diskontinuierlich, sind relativ lohnintensiv, meist mit starker Luftverunreinigung
verbunden und benötigen Regenerierzeiten, die in vielen Fällen mehrere Stunden betragen.
Die bekannten Extruderverfahren arbeiten zwar kontinuierlich, benötigen aber eint sehr große Antriebsleistung
— damit verbunden ist ein zu starker Molekülabbau, d. h. eine Qualitätsminderung — ferner resultiert
daraus ein hoher Schneckenverschleiß und Ersatzteildienst Außerdem können sie nur praktisch faserfreies
Material verarbeiten und die dafür zusätzlich erforderlichen Separiereinrichtungen sind sehr aufwendig und
unterhaltungsbedürftig.
Ein nicht zum bekannten Stand der Technik gehörender Vorschlag arbeitet in der Weise, daß das zu
regenerierende Material außerhalb des Schneckenapparates auf eine Temperatur von mindestens 60° C
vorgewärmt und mit Regeneriermitteln und Weichmachern benetzt wird. Die Regenerierung erfolgt dabei in
einem indirekt beheizten Mehrschneckenapparat, der weitgehend drucklos und als Förderschnecke mit
beinahe kämmenden Schnecken betrieben wird. Die Erhitzung des Materials erfolgt auf 140 bis 200° C. Nach
diesem Vorschlag läßt sich bei einer Regenerierzeit von 3 bis 30 Minuten auf sehr wirtschaftliche Weise ein
Regenerat mit guter Qualität erzeugen.
Die Aufgabenstellung der Erfindung besteht darin, sowohl die Vorwärmung des Materials — vor dem
Einsatz in den Mehrschneckenapparat — als auch die Nachbehandlung in einem dem Mehrschneckenapparat
nachgeschalteten Regeneriertopf zu vermeiden und trotzdem ein noch einheitlicheres und qualitativ
besseres Regenerat zu produzieren.
,dungsgemäß in der Weise, daß der Förderschnecke in
dem RegeneriergtMuse mindestens eine zweite Fördersdmeckeaenspaiialleinebengeordnei^
die sämtlichen Förderschnecken in derse*hen Drehrichtting
antreibbar smd und mit ihren Wendeln mit geringem <s
axialem Spiel bis nahe an den Grund der jeweils benachbarten Förderschnecke ineinander kämmen, die
Wendeln hohl ausgebildet and mit der Heizflüssigkeit von innea beaufschlagbar aod and das Regeneriergehäuse
der Querschnittskontar der Förderschnecken folgend zwischen letzteren eingezogen ist.
Durch die erfirduagsgemäße Ausbildung der Vorrichtung
mit ihren ineinander kämmenden Förderschnekken wirken diese ständig oder zeitweise ausschälend
und selbstreinigend, so daß selbst bei längerem Betrieb ■
der Vorrichtung keine Stauungen und Verkokungen
eintreten. Durch die Verwendung eines Wärmeträgeröles als Heizflüssigkeit kann die Vorrichtung druckios
betrieben werden.
Vorteilhafterweise weisen die Förderschnecken unterschiedliche
Steigungen ihrer Wendeln auf und sind mit entsprechend unterschiedlichen Drehzahlen antrsibbar.
Dadurch kann die ausschälende und selbstreinigende Wirkung der Förderschnecken noch erhöht
werden.
Bei einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung nach der Erfindung ist zwischen der Einrichtung zum
Zerkleinern der Gummiabfälle und der Materia'zuführungsöffnung des Regeneriergehäuses eine Mischanlage
angeordnet, in deren Mischraum Regeneriermittel aus einem Mischbehälter dosiert zuführbar ist. Auf diese
Weise ist es möglich, die genau dosierte erforderliche Menge an Regeneriermittel feinstversprüht in die
zerkleinerten Gummiabfälle einzumischen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung \<,
nach der Erfindung ist direkt unter der Materialauslaßöffnung des Regeneriergehäuses ein erster kühlbarer
Refiner der nachgeordneten Einrichtung zum Kühlen und Homogenisieren des Regenerates angeordnet.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, daß das aus dem Regeneriergehäuse ausgestoBene Regenerat unmittel
bar in den als Kühleinrichtung wirkenden Refiner fällt, so daß ungleichmäßige Abkühlung und damit unter
schiedliche Regenerierungszustände des Regenerates vermieden werden.
Die zu regenerierenden Gummiabfälle werden
zunächst zerkleinert und von eventuell vorhandenen Gewebeeinlagen bzw. Verstärkungsfäden oder sonsti
gen Einlagen und Verunreinigungen befreit Eine für das Verfahren besonders günstige Korngröde !<egt im s»
Bereich bis 3 mm
Im Zuge der weiteren Aufbereitung wird das Material
dann mit Weichmachern und Regeneriermitteln ober flächenbenetzt. Die Benetzung geschieht zweckmä
ßigerweise in einem vorgeschalteten kontinuierlich 5s
arbeitenden Mischer. Das so vorbehandelte Material wird dann vorteilhafterweise zum Zwecke der Eindif
fundierung der aufgesprühten Chemikalien mehrere Stunden in einem Bunker gestapelt.
Vorteilhafterweise erfolgt die Beheizung der Vorrich- <,0
tung durch Einleitung eines erhitzten flüssigen Wärmeträgers, der bei der Anwendungstemperatur praktisch
keinen Dampfdruck besitzt
Die Heizflüssigkeiten können sowohl in die hohl ausgebildeten Schnecken und Zentralrohre, als auch in (.5
den Mantel des Schneckengehäuses eingeleitet werden. Bei gewissen Vulkanisaten ist es vorteilhafter, nur die
Schnecken und Zentralrohre zu beheizen, um Verkru stangen völlig auszuschließen. Da etwa 80% des
Wärmeaustausches ober die Schnecken und Zentralrohre erfolgt, wird durch diese Maßnahme die Durchsatzleistung
praktisch nicht verändert.
Die Behebung erfolgt am wirtschaftlichsten mit Heizflüssigkeiten, die bis zu etwa MO0C praktisch
keinen Dampfdruck besitzen.
Das m die Vorrichtung eindosierte Material wird durch den indirekten Wärmeaustausch auf eine
Temperatur von 180 bis 300° C vorzugsweise 240 bis
Die Depolymerisationszeit des Materials in dem Mehrschneekimapparat beträgt etwa 5 bis 25 Minuten.
Die Temperatur der Heizflüssigkeit und die Schnekkendrehzahl
und somit die Verweilzeit des Materials in der Vorrichtung sind stufenlos einstellbar und werden
den jeweiligen Erfordernissen angepaßt
Das regenerierte Material kann im heißen Austrittszustand
direkt in die Weiterverarbeitungsstufen, wie Refiner, Strainer oder Walzwerke geleitet werden, die
gleichzeitig als Wärmeaustauscher und Weitervera rbeitungsapparatc
dienea
Auf diese Weise kann ohne jede Zwischenbehandlung in einem kontinuierlichen Arbeitsablauf ein regeneriertes
Fell oder ein Strang erzeugt werden Diese Arbeitsweise ist möglich, weil die Vorrichtung ohne
Schwierigkeiten oberhalb der Weiterverarbeitungsmaschinen angeordnet werden kann und weil das
Regenerat kontinuierlich und in regelbarer Menge anfällt Bei der Weiterverarbeitung in Refinern oder
Walzwerken kann das Regenerat in optimaler Weise auf die gesamte Arbeitsbreite der Walzen mittels
Verteilvorrichtungen aufgegeben werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung und ihr Betrieb werden anhand der Figuren schematisch und beispielsweise
erläutert.
F i g. 2a und 2b stellen Querschnitte durch Mehrschneckenapparate
dar. wobei in Fig 2a vier Schnek ken und ·η Fig. 2b zwei Schnecken in einem Gehäuse
angeordnet sind.
In einen beheizten Mischbehälter 1 werden über Leitungen 2 und 3 dosierte Mengen Regeneriermittel
und Weichmacher eingeleitet. Der Füllstand im Mischbehälter 1 wird konstant gehalten und der Inhalt
mittels eines Rührers 4 durchmischt In einer kontinuierlich arbeitenden Mischanlage 6 wird über einen
Füllschacht 7 zerkleinerter Altgummi von Fahrzeugreifen eingetragen, der noch einen Anteil an Verstärkungs
fäden der Karkasse enthält. Ober eine Leitung 5 wird hinter dem Füllschacht 7 das Gemisch aus Regeneriermitteln
und Weichmachern in dosierter Menge dem Altgummi aufgesprüht Der vorbehandelte Altgummi
wird nach dem Austrag aus der Mischanlage 6 einige Stunden in einem Silo (nicht dargestellt) gelagert und
dann über eine Leitung 8 kontinuierlich und in dosierter Menge dem Regeneriergehäuse 9 zugeführt Über eine
Leitung 10 wird ein flüssiger Wärmeträger in Förderschnecken 11| und 12 gepumpt und über Leitungen 13
abgeführt. Ober eine Leitung 14 wird flüssiger Wärmeträger in das Regeneriergehäuse 9 gedrückt und
über eine Leitung 15 abgezogen. Die Förderschnecken 11 und 12 werden von einem Motor 16 über ein stufenlos
regelbares Getriebe 17 angetrieben. Das Regenerat wird bei 18 ausgetragen und fällt direkt in einen Refiner
19, der gleichzeitig als Wärmeaustauscher durch wassergekühlte Walzen 20 und 21 arbeitet. Ein im
Refiner 19 erzeugtes Fell 22 wird anschließend in
weiteren Refinern fertig verarbeitet
Bei dieser Vorrichtung wurde eine eingängige Förderschnecke 11 mit einer zweigängigen kombiniert,
wobei die zweigängige Förderschnecke 12 mit der halben Umdrehungszahl von der eingängigen zu
betreiben ist. Durch die unterschiedlichen Drehzahlen und den gleichen Drehsinn der Förderschnecken 11 und
12 besitzen die Schneckenflanken ständig unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeiten, wirken dadurch ständig
ausschälend und somit selbstreinigend. Der axiale Abstand der im Eingriff befindlichen Schneckenflanken
voneinander ist so gehalten, daß die Schneckenflanken beinahe kämmen und liegt beispielsweise unter 4 mm.
Sowohl der Deckel als auch das Unterteil des Regeneriergehäuses 9 sind über bzw. unter dem Bereich
s des Eingriffes der Förderschnecken 11, 12 eingezogen ausgebildet, so daß das Gesamte ein geringes Spiel zu
den radialen Konturen der Förderschnecken 11, 12 aufweist Durch dieses geringe Spiel arbeiten die
Förderschnecken U, 12 auch selbstreinigend gegenüber
ι ο dem Regeneriergehäuse 9.
Claims (4)
1. Vorrichtung »im kontinuierlichen drucklosen und trockenen Regenerieren von Gummiabfällen, s
mh einem zylindrischen doppebnantigen beheizbaren
Regeneriergehäuse', in dem eine hohle, von innen mit einer Heizflüssigkeit beheizbare Förderschnekke
drehbar antreibbair gelagert ist und das eine
Materialzuführungs- lind eine Materialauslaßöffnong
aufweist, wobei dem Regeneriergehäuse eine Einrichtung zum ^kleinem der Gummiabfälle
vorgeoidnet und eine Einrichtung zum Kühlen und Homogenisieren des FSegeneraies nachgeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß der Forderschnecke
(It) in dem Regeneriergehäuse (9) mindestens eine zweite Förderschnecke (12) achsparallel
nebengeordnet ist, die sämtlichen Förderschnecken in derselben Drehrichtung antreibbar
sind und mit ihren Wendern mit geringem axialem Spiel bis nahe an den Grund der jeweils benachbarten
Förderschnecke ineinander kämmen, die Wendeln hohl ausgebildet und mit der Heizflüssigkeit
von innen beaufschlagbar sind und das Regeneriergehäuse (9) der Querschnittskontur der Förderschnecken
(11, 12) folgend zwischen letzteren eingezogen sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Förderschnecken (U1 12) unterschiedliche Steigungen ihrer Wendeln aufweisen und
mit entsprechend unterschiedlichen Drehzahlen antreibbar sind.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Einrichtung
zum Zerkleinern der Gummiabfälle und der Materialzuführungsöffnung des Regereriergehäuses
(9) eine Mischanlage (6) zugeordnet ist, in deren Mischraum Regeneriermittel aus einem Mischbehältertl)
dosiert zuführbar ist
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß direkt unter der
Materialauslaßöffnung des Regeneriergehäuses (9) ein erster kühlbarer Refiner (19) der nachgeordneten
Einrichtung zum Kühlen und Homogenisieren des Regenerates angeordnet ist.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8235 | Patent refused |