DE2608383C3

DE2608383C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Aufbereiten von mit metallischen Materialien bewehrten Gummi- und/oder Kunststoffprodukten

Info

Publication number: DE2608383C3
Application number: DE2608383A
Authority: DE
Inventors: Stefan 8000 Muenchen Ficker
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-03-01
Filing date: 1976-03-01
Publication date: 1981-02-05
Also published as: DE2608383B2; DE2608383A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbereiten von mit metallischen Materialien bewehrten Gummi- und/oder Kunststoffprodukten gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Wie sehr mit der ständig steigenden Motorisierung das Problem der Beseitigung bzw. Wiederverwertung abgenutzter oder fehlerhafter Fahrzeugreifen — nachstehend Compoundstoffe genannt — wächst wird dadurch illustriert, daß für das Jahr 1980 in der Bundesrepublik Deutschland mit einem Anfall von 40 Millionen Reifen, d. h. 400 000 Tonnen Altgummi und weltweit mit über 12 Millionen Tonnen Altgummi gerechnet wird.

Ein zentrales Problem dieser Wiederverwertung abgenutzter Fahrzeugreifen ist die einwandfreie Trennung der Einlagen vom Gummianteil, da schon relativ geringe bestandteile derselben bei der Regenerierung des Gummianteiles oder bei anderen Recaclingmethoden erheblich stören würden. Wenn auch dieses Problem für die Aufarbeitung der früher allgemein üblichen Reifen mit Cordeinlagen, d. h. mit Einlagen aus organischen Verstärkungsfaden, befriedigend gelöst ist, ist es für Compoundstoffe mit Metalleinlagen, wie sie schon seit längerer Zeit für Reifenwulstringe und seit über 15 Jahren auch für ganze Reifen, die sogenannten Stahlgürtelreifen Verwendung finden, noch praktisch ungelöst, besonders nachdem es der Kautschuktechnologie gelungen ist, eine Haftung Stahl/Gummi zu erzielen, die sogar die Festigkeit des Elastomers selbst übertrifft

Die DE-OS 24 17 711 befaßt sich praktisch nur mit der Beschickung und Führung einer vollautomatischen Reifenzerkleinerungsanlage, jedoch nicht mit dem besonderen Problemen der Zerkleinerung und Regenerierung metallbewehrter GummiartikeL Die DE-PS 7 43 315 beschreibt ein Verfahren zum Zerlegen von Wulstringen mit Drahteinlage, das im wesentlichen darin besteht, die zu zerlegenden Wulste zwischen zwei Zahnrädern mit geschärften Kanten hindurch zu führen und durch den dabei ausgeübten beißzangenartigen Druck aufzuquetschen und damit die Stahldrahteinlage ohne Beschädigung zu Iockern oder freizulegen. Dieses Verfahren, das schon bei seiner bestimmungsgemäßen

is Anwendung, dem Zerlegen von Reifenwulstringen, wegen des hohen Energieverbrauches und Verschleißes der Zahnkanten wenig wirtschaftlich ist und auch keine lückenlose Abtrennung der Stahlbewehrung vom Gummi ermöglicht, wäre für die Aufarbeitung von Stahlgürtelreifen völlig ungeeignet, wei ja in der Karkasse und im Laufstreifen dieser Typen Stahlgürtelreifen nicht bloß ein einziger Drahtverbund, sondern eine Vielzahl von Stahldrahtlagen auch diagonal und quer zueinander angeordnet sind.

Ein anderes bekanntes, aber kaum verwendetes Verfahren, die kryogene Aufbereitung und mechanische Zerlegung, hat ebenfalls wegen seiner hohen Kosten und Verlusten an Gummisubstanz — ca. 20% — keinen Eingang in die Praxis gefunden. Es besteht im wesentlichen darin, den durch Kühlung mit flüssigem Stickstoff oder fester Kohlensäure auf Temperaturen unter -30⁰C, meist ca.—50°C abgekühlten und dadurch versprödeten Compundstoff durch Prallmühlen oder dergleichen zu zerkleinern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, das es erstmalig ermöglicht die Stahlbewehrung nicht nur von Reifenwülsten, sondern auch von Stahlgürtelreifen und sonstigen stahlbewehrten Gummiartikeln bzw. Artikeln aus gummiartigen Kunststoffen auf besonders wirtschaftliche Weise, insbesondere ohne erhöhten Werkzeugverschleiß, vom Gummi- bzw. Kunststoffanteil sauber abzutrennen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß die Druckbeanspruchung mit einem Druck von 5 bis 500 Tonnen auf einem planen Gegenlager durch abrollende glatten Rotationskörper mit glatter Oberfläche erzeugt wird.

Unter bewußtem Verzicht auf die Anwendung von Schneidwerkzeugen jeder Art wird die Loslösung des Gummis bzw. des gummiartigen Kunststoffes von der darin eingebetteten und mit ihm fest verbundenen Stahleinlage dadurch erreicht, daß durch eine besondere äu3ere Krafteinwirkung innerhalb des gesamten Querschnittes des aufzuarbeitenden Compounds starke Vertikal-, Horizontal- und Schubspannungen erzeugt werden, die in Verbindung mit einer durch schnelle Walkung hervorgerufenen Erwärmung der Masse von innen heraus eine Delaminierung der einzelnen Lagen und Bahnen und damit eine saubere Trennung von

μ Gummi bzw. gummiartigem Kunststoff einerseits und Metalleinlage andererseits bewirken,

Bei dieser besonderen Behandlung des Gutes tritt als Resultierende der beiden Reaktionskräfte auf die von der Gewichtsbelastung ausgeübten Vertikalkraft und die von der horizontalen Rollbewegung ausgeübten Schubkraft eine schräg nach oben, u. zw. unter einem Winkel von 45" gerichtete Schubspannung im Inneren des Materials auf, die, wie gefunden wurde, die

Stahldrähte aus dem Verbund herausschiebt

Zweckmäßigerweise wird vor der eigentlichen Zerkleinerung der Stahlgürtelreifen vor der Druckbeanspruchung vom Wulst abgetrennt und in mehrere Stücke zerteilt.

Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß die Druckbeanspruchung bei Umgebungstemperatur erfolgt Dies bewirkt eine gute Zerkleinerung in wirtschaftlicher Weise. Die Zerkleinerung kann grundsätzlich jedoch auch außerhalb dieses Bereiches erfolgen, dann ist aber ein zusätzlicher energetischer Aufwand erforderlich.

Das erfindungsgemäße Verfahren und eine zu seiner Durchführung geeignete Vorrichtung sind nachstehend anhand der Abb. schematisch und beispielsweise anhand eines Stahlgürtelreifens näher erläutert:

Der radial aufgeschnittene und in mehrere Stücke geteilte Reifen 1 wird in praktisch gestreckter Form mittels nicht gezeichneter Zuführvorrichtung zwischen den Druckwalzen 2 auf die Unterlagschiene 3 aufgelegt Die unter einem Druck von 5—5001 durch Druckfedern 4 oder andere druckerzeugende Elemente beaufschlagten Druckwalzen 2 (als Wagen ausgebildet) überfahren in hin- und hergehender Weise den Reifen 1 (sog. »Rolldrücken«). Als Widerlage fungieren die Druckwalzen 5 und die vertikal und drehförmig bewegliche Widerlagerschiene 6. Die Widerlagerschiene 6 dreht sich um den Haltebolzen 7 und die Vertikalbewegung wird durch den Kuüssenstein 8 ausgeführt der im an der Widerlagerschiene befestigten Widerlager 9 plaziert ist. Die Widerlagerschiene 6 mit ihren Elementen ist an ösen 10 aufgehängt Die Abstützung der Druckfedern 4 wird durch die Rahmenkonstruktion 11 bewerkstelligt Das leichte Ein- und Ausfahren des Rolldruckwagens 12 — in der A b b. 1 linke Seite unbelastet rechte Seite belastet gezeichnet — kann durch die höhenverstellbaren Montageschrauben oder Abschrägung am Endstück 13 der Widerlagerschiene 6 ermöglicht werden. Die schienenparallele Führung der Widerlagerschiene übernehmen die Rahmenleisten 14, sofern die Druckwalzen 5 keine Spurgrenze besitzen. Abgelöstes Zerkleinerungsgut wird vom Abstreifer 15 von der Unterlagschiene 3 abgeworfen.

In manchen Fällen — hauptsächlich bei dünnem Zerkleinerungsgut — ist es möglich, die Widerlagerschiene 6 auf eine entsprechende Höhenlage einzustellen und festzuzurren. Bei dieser Fahrweise fungiert dann die Widerlagerschiene als starres Element

Es ist auch durchaus möglich, die Widerlagerschiene 6 fliegend einzubauen, und zwar durch a^--· -Jen Stielen der Rahmenkonstruktion angebrachten Führungen.

Die Vorteile der Erfindung bestehen hauptsächlich darin, daß eine effektive Zerkleinerung und Trennung der Compoundstoffe in wirtschaftlicher Weise, mit geringem .technischen und energetischen Aufwand bei geringstem Werkzeugverschleiß und ohne Umweltverschmutzung möglich ist

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Aufbereiten von mit metallischen Materialien bewehrten Gummi- und/oder Kunststoffprodukten, insbesondere Stahlgürtelreifen und Reifendrahtwülste, durch mechanische Zerkleinerung und selektive Separierung seiner Bestandteile, wobei mindestens die metallhaltigen Teile der Produkte einer Druckbeanspruchung unterworfen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckbeanspruchung mit einem Druck von 5 bis 5001 auf einem planen Gegenlager durch abrollende Rotationskörper mit glatter Oberfläche erzeugt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckbeanspruchung 10 bis 100 t beträgt

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckbeanspruchung bei Umgebungstemperatur erfolgt

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahlgürtelreifen vor der Druckbeanspruchung vom Wulst abgetrennt und in mehrere Stücke zerteilt wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme der Produkte eine Unterlagschiene (3) vorgesehen ist über der untere hin- und herrollende Druckwalzen (2) sowie eine Druckfedern (4) aufweisende mit oberen Druckwalzen (5) versehene Widerlagschiene (6) angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Druckwalzen (2) einen Durchmesser von 200 bis 1000 mm aufweisen.