DE2645514A1

DE2645514A1 - Verfahren und vorrichtung zur wiedergewinnung vulkanisierten elastomeren materials

Info

Publication number: DE2645514A1
Application number: DE19762645514
Authority: DE
Inventors: William Douglas Bennett
Original assignee: Dunlop Ltd
Current assignee: Dunlop Ltd
Priority date: 1975-10-08
Filing date: 1976-10-08
Publication date: 1977-06-02
Also published as: FI61831C; ZA765996B; AU1836076A; CA1083117A; SE7611100L; US4090670A; JPS602166B2; NZ182209A; BR7606727A; GR61642B; FI61831B; IE44126L; JPS5286480A; AU508588B2; SE419314B; IE44126B1; IN145537B; IT1077065B; NL7611089A; BE847121A

Description

MANITZ, FINSTERWALD & GRÄMKOW

München, den 8.10.1976 P/3/Co-D 2210

DUNLOP LIMITED

Dunlop House, Ryder Street, St. James's, London S.W.1.

Verfahren und Vorrichtung zur Wiedergewinnung vulkanisierten elastomeren Materials

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Wiedergewinnung vulkanisierten elastomeren Materials, vorzugsweise von Abfall-Luftreifen·

Durch die Erfindung wird ein Verfahren zur Wiedergewinnung vulkanisierten elastomeren Materials zum Wiedergebrauch von einer Oberfläche eines Gegenstandes,der dieses Material umfaßt geschaffen, wobei die Oberfläche kurzzeitig auf eine hohe Temperatur gebracht wird und darauffolgend hitzebehandeltes elastomeres Material von der Oberfläche abgenommen wird.

Die Oberfläche wird vorzugsweise für einen Zeitabschnitt von weniger al 1/2 Sekunde auf eine Temperatur im Bereich von 2000 bis 3000° C gebracht, und bevorzugt wird eine Temperatur von annähernd 2500° C für eine Zeitdauer von annähernd 1/10 Sekunde.

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DR. O. MANITZ ■ DIPL.-ING. M. FINSTERWALD DIP L.-INC. W. CRAMKOW ZENTRALKASSE BAYER. VOLKSBANKEN

β MÖNCHEN 32. ROBERT-KOCH-STRASSE 1 7 STUTTGART OO (BAD CANNSTATT) MÖNCHEN. KONTO-NUMMER 7270

TEL. (0891 23 42 H. TELEX 5-29673 PATMF SEELBERGSTR.33/2S.TEL.C07!l>56 73 61 POSTSCHECKi MÖNCHEN 77062 -80S

Dies kann dadurch erreicht werden, daß die Oberfläche und die Hitzequelle mit einer Geschwindigkeit im Bereich von 36,5 "bis 39,6 m/irin relativ zueinander bewegt werden.

Das Abtrennen des hitzebehandelten elastomeren Materials wird vorzugsweise durch ein Werkzeug erreicht, das zerhackend oder raspelnd auf die hitzebehandelte Oberfläche so einwirkt, daß einzelne Schnitzel oder Teilchen entstehen, von denen jedes zumindest zum größten Teil aus hitzebehandeltem elastomeren Material besteht,und diese Teilchen sind vorzugsweise genügend klein in ihrem Ausmaß, um sicherzustellen, daß zumindest der größere Teil jedes Schnitzels oder jedes Teilchens dem Entvulkanisierungseffekt der Hitzebehandlung unterworfen wurde«, Wenn Schnitzel oder Teilchen zuerst erhalten werden, die dieses Ausmaß überschreiten, so können diese so oft wie nötig wieder hitzebehandelt und geteilt werden, um genügend feine Schnitzel oder Teilchen zu erhalten.

Bei der Wiedergewinnung natürlichen oder synthetischen Kautschuks von Abfall-Luftreifen kann ein Reifen so aufgenommen werden, daß er sich um seine Achse dreht, während eine Flamme aus einer festen Lage über den Reifen hinspielt, wobei die Rotationsgeschwindigkeit des Reifens die Zeitdauer bestimmt, während der der natürliche oder synthetische Kautschuk an der Oberfläche des Reifens der Flamme ausgesetzt ist. Vorzugsweise ist die Flamme sehr dünn und wird von einer Düse z.B. von einem Oxypropan-Brenner erzeugt, der in seiner Längsausdehnung in Axialrichtung des Reifens liegt und der so angeordnet ist, daß bei einer Drehung des Reifens von durchschnittlichem Durchmesser mit bis zu 20 U pm ein bestimmter Punkt an der Oberfläche des Laufflächenabschnitts des Reifens an der Flamme mit einer Geschwindigkeit von 36,5 "bis 39j6 m pro Minute vorbeigeht, so daß er etwa für eine Zehntel Sekunde der Flamme ausgesetzt ist. Nach dieser Einwirkung der Flamme wird die hitze-

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behandelte Oberfläche des Reifens der Wirkung der Stifte oder Zähne an der Oberfläche eines zylindrischen Werkzeuges unterworfen, das um eine mit der Reifenachse parallel liegende Achse gedreht wird. Dieses Werkzeug kann eine Stiftraspel sein, oder es kann die Form eines Schneidwerkzeuges annehmen, das einer in Axialrichtung verlängerten Kreissäge ähnelt, deren sägeζahnartigen Zähne dazu bestimmt sind, den Reifen zu zerhacken.

Bevor der Reifen den oben beschriebenen Vorgängen unterworfen wird, kann es wünschenswert sein, den Laufflächenabschnitt von den Seitenwänden des Reifens abzutrennen. Dadurch kann man den Lauf flächenabschntnitt und die Seitenwände getrennt in solcher Weise behandeln, daß ein größerer Anteil des vulkanisierten Materials der Seitenwände wiedergewonnen werden kann. Palis es sich um einen Reifen mit textilverstärkten Seitenwänden handelt, kann jede Seitenwandscheibe gefaßt und in ihrer eigenen Ebene gedreht werden, während die Scheibe an ihrem Umfang der Einwirkung einer Flamme oder der Einwirkung von Flammen unterworfen wird, die sich fortschreitend vom Außenumfang der Scheibe nach innen bewegen. Nach der Flammenbehandlung wird der Scheibenumfang durch ein Schneidwerkzeug behandelt, das fortschreitend die ganze Scheibe von außen nach innen "zernagt", zerhackt oder zerpflückt, bis zuletzt nur das vulkanisierte Material und die textile Verstärkung in der unmittelbaren Nachbarschaft der WuIstverStärkung zurückbleibt.

Bei diesem Vorgang wird die textile Verstärkung der Seitenwand verbrannt und es bleiben in den entvulkanisierten Teilchen des erhaltenen elastomeren Materials nur ein Kohlenstoffrest oder ein Ruß übrig, der unschädlich oder sogar nützlich ist.

Drahtverstärkte Reifen können durch eine übliche mechanische WMergewinnungsanlage nicht einer Wiedergewinnung zugeführt

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werden, da der Draht zu großen Schaden an der Einrichtung anrichtet· Wenn ein drahtverstärkter Reifen der Wiedergewinnungstechnik gemäß der vorliegenden Erfindung unterworfen wird, kann zumindest der größere Anteil des elastomeren Materials der Reifen-Lauffläche wiedergewonnen werden, ohne daß der Draht mit irgendeinem Werkzeug notwendigerweise in Berührung kommt_o Wenn der Reifen einen Drahtgürtel oder ein Drahtkissen besitzt, jedoch in den Seitenwänden textile Verstärkungen vorhanden sind, kann die oben beschriebene Technik angewandt werden, wobei der Reifen an einander gegenüberliegenden Seiten des Kissenaufbaus durch Schneidwerkzeuge zerschnitten wird, die dadurch den Reifen nicht berühren, worauf die textilverstärkten Seitenwände der oben beschriebenen Wiedergewinnung zugeführt werden» Falls ein Reifen eine Drahteinlage in den Seitenwänden besitzt, kann der Reifen an einander

gegenüberliegenden Seiten des Kissenaufbaus durch die Drahthin

einlage /Säurch zertrennt werden, und dann kann die Wulstverstärkung jeder Seitenwandscheibe gehalten werden, während die elastomeren Bestandteile der Scheibe in Radialrichtung über die abgeschnittenen Enden der Drahteinlage weg abgezogen werden.

Der Laufflächenstreifen eines zerteilten Reifens kann durch seinen integralen Kissenaufbau von innen gestützt werden, während er gedreht wird und während seine radial außen liegende Oberfläche fortschreitend der Flammenbehandlung und dem Schneiden oder Raspeln unterworfen wird, wie es bei der Behandlung eines ganzen Reifens bereits beschrieben wurde·

Es ist ζτ/sehen, daß die verschiedenen oben beschriebenen Vorgänge Teilchen oder Stücke von elastomerem Material ergeben, die in mehreren Größenbereichen und in verschiedenen Zustän*· den der Entvulkanisierung sind· Zum Beispiel ergibt das Abziehen des elaftomeren Materials von den abgetrennten

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einlagen einer zertrennten, drahtverstärkten Seitenwand relativ große Stücke, die noch nicht entvulkanisiert sind. Die Teilchen, die durch das "Zernagen" einer gewebeverstärkten Seitenwandscheibe von deren Außenwand her erhalten werden, können sich in Größe und Qualität von Teilchen unterscheiden, die von einem Laufflächenstreifen erhalten werden, und sie können einen größeren Anteil von Geweberesten enthalten. Weiterhin kann bei den oben beschriebenen Anfangsvorgängen die Hitzebehandlung insgesamt weggelassen werden, wobei die Reifen oder die abgetrennten Laufflächenstreifen und Seitenwandscheiben nur der Einwirkung der Raspel- oder Hackwerkzeuge unterworfen werden, wodurch zerteiltes elastomeres Material willkürlicher Größe und verschiedener Qualität erzeugt wird.

Deshalb ist vorteilhafterweise durch die Erfindung eine Maschine geschaffen, die dazu dient,solches gemischtes elastomeres Material aufzunehmen und daraus ein gleichförmigeres entvulkanisiertes teilchenförmiges elastomeres Material zu erzeugen. Diese Maschine nimmt die Form einer Einrichtung zum wiederholten Zerhacken oder Zertrennen von Stücken oder Teilchen an, die in die Maschine eingegeben wurden, so daß ihre Größe fortschreitend verringert wird,und eine Einrichtung, um jedes Stück oder jedes Teilchen zwischen aufeinanderfolgenden Hack- oder Teilvorgängen einer intensiven Hitze zu unterwerfen. Es ist eine Einrichtung vorgesehen, wodurch Teilchen in einem vorbestimmten Größenbereich aus der Maschine austreten können, so daß die Maschine entvulkanisierte elastomere Teilchen von im wesentlichen gleichförmiger Größe ergibt, die für eine nachfolgende Verwendung in einem neuen Erzeugnis, z.B. als Zusatz zu einer zum Formen eines neuen Luftreifens vorbereiteten Mischung brauchbar sind.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert; in der Zeichnung zeigen:

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Fig. Λ ein Blockschaltbild mit den alternativen Durchläufen von Luftreifen durch eine Anlage zur Wiedergewinnung vulkanisierten natürlichen oder synth et i s ch en Kaut s chuks,

Fig. 2 und 3 eine Seitenansicht bzw. eine Vorderansicht einer Vorrichtung zum Abtrennen der Seitenwände vom Laufflächenabschnitt eines Luftreifens (Pos. A in Fig. 1),

Fig. 4 und 5 eine alternative Vorrichtung für die Zerteilung an Pos. A in Fig. 1,

Fig. 6 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Wiedergewinnen von Kautschuk vom Laufflächenstreifen eines bei A in Fig. Λ zertrennten Reifens (Pos. B oder G in Fig. 1),

Fig. 7 und 8 Ansichten alternativer Vorrichtungen für Pos. D in Fig. 1, die entweder für gewebeverstärkte Seitenwände oder für drahtverstärkte Seitenwände geeignet sind, und

Fig. 9 die bei E in Fig. 1 aufgestellte Vorrichtung.

Bei der Verarbeitungs-Station A nach Fig. Λ werden Luftreifen entweder durch die in Fig. 2 und 3 oder durch die in Fig. und 5 gezeigten Geräte auseinandergeschnitten, je nachdem, um welche Eeifenart es sich handelt; jedenfalls werden die Reifenseitenwände von den Laufflächenabschnitten neben den

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Verstärkungseinlagen für die Laufflächen getrennt, so daß die Verstärkungseinlagen durch die Schneidwerkzeuge nicht durchgeschnitten werden müssen·

Wenn es sich um Reifenseitenwände handelt, die durch Textillagen verstärkt sind, wird das Teilgerät nach Fig. 2 und 3 benutzt. Der zu zerschneidende Reifen 10 wird von innen durch die Walzen 11 und 12 unterstützt und von außen durch Führungswalzen 13 und 1if geführt, während er in Pfeilrichtung nach Fig. 2 um seine Achse gedreht wird. Diese Drehung wird durch ein ritzelartiges Antriebsrad 15 bewirkt, das durch eine Kette 16 in Bewegung gesetzt wird. Während der Reifen 10 gedreht wird, wird ein Paar mit einem Abstand voneinander versehener Schleif- bzw. Trennscheiben 17 und 18, die sich an einem Heberahmen 19 befinden, an einander gegenüberliegenden Seiten der Kissenstruktur 19, die die Lauffläche des Reifens verstärkt, in Berührung mit dem Reifen gebracht· Den Innenwalzen 11 und 12 benachbart wird der Kissenaufbau des Reifens 10 durch (nicht gezeigte) angetriebene Walzen auseinander gehalten· Die Scheiben 17 und 18 werden durch Elektromotore 20 bzw· 21 angetrieben und durchdringen den Reifen während er sich dreht, so daß die Reifenseitenwände 22 und 23 von dem den Kissenaufbau 19 enthaltenden Laufflächenabschnitt 2/f getrennt werden· Die Drehrichtung des Rades 15 ist vorzugsweise so eingerichtet, daß der Reifen 10 in Pfeilrichtung nach Fig. 2 angetrieben wird, so daß der Reifen eine Spannung aufweist, wenn er durch die Scheiben 17» 18 aufgeschnitten wird.

Wenn ein Reifen zerschnitten werden soll, dessen Seitenwände mit Drahtlagen verstärkt sind, so wird die in Fig. If und 5 gezeigte Vorrichtung verwendet. Hier wird der Seifen 25 von innen durch mit Abstand voneinander versehenen Scheiben 26 und 27 unterstützt, und es ist eine(nicht gezeigte) Einrich-

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tung vorgesehen, um die Kissen in der Nähe der Scheiben 26 und 27 auseinanderzuhalten· Der auf den Scheiben 26 und Z^ befindliche Reifen wird durch ein Antriebsrad 30 gedreht, dessen gezähnter Umfang 31 in Reibeingriff mit der Reifenlauffläche steht und das auch mit Elektromagneten 32 versehen ist, die das Antriebsrad 30 dadurch in Eingriff mit der Reifenlauffläche halten, daß sie den metallischen,

in der Reifenlauffläche eingebettete Kissenaufbau 33 andrere

ziehen. Mit einem Abstand voneinander angebrachte/Scheiben 3k und 35 sind an einem Rahmen 36 so angebracht, daß sie durch einen Motor 37 über ein Zahnradgetriebe 38 angetrieben werden. Der Rahmen 36 kann an einer Säule kO radial zum montierten Reifen 25 so bewegt werden, daß die oberen Scheiben 3k und 35 an einander gegenüberliegenden Seiten des Kissenaufbaus 33 in der Reifenlauffläche 39 in Eingriff gebracht werden können.

Jede obere Scheibe 3k und 35 ist mit jeweils einer der unteren Scheiben 26 bzw. 27 ausgerichtet, und, wie gezeigt, sind die Scheiben an ihrsn Umfangen abgeschrägt, so daß die zusammenwirkenden Scheiben 3k und 26 bzw. 35 und 27 eine scherenartige Wirkung auf den zwischen ihnen liegenden Reifenseitenwandabschnitt ausüben, so daß sie den Kautschuk und gleichfalls die Drahtlage Zf1 durchschneiden, die in den Seitenwänden k3 und kk eingebettet ist.

Der von den Reifenseitenwänden mittels der Vorrichtung nach Fig. 2 und 3 oder Fig. k und 5 getrennte Laufstreifen wird nun an der in Fig. 6 gezeigten Vorrichtung angebracht, wobei er durch eine in Radialrichtung auseinanderfahrbare kreisförmige Anordnung von Permanent- oder Elektromagneten gehalten wird, die den Kissenaufbau 19 oder 33 anziehen, der in dem Laufstreifen 2k oder 39 eingebettet ist. An Stellen, die längs des Umfangs des Laufstreifens einen

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Abstand voneinander aufweisen, steht seine Außenfläche mit zylindrischen Werkzeugen 46 in Eingriff, die an ihrem Umfang mit sägezahnartigen Zähnen versehen sind (Fig. 6A), die so angeordnet sind, daß die weniger gegen die Radialrichtung des Schneidwerkzeuges 46 geneigte Seite jedes Zahnes so an dem Kautschuk des Laufstreifens 24/39 eingreift, daß, während der Laufstreifen an den Magneten 45 sitzend dadurch gedreht wird, daß die Magneten gemeinsam um eine Achse 47 gedreht werden, eine Hack- oder Schneidewirkung erzeugt wird. Der Lauf streif en 24/39 wird mit einer relativ niederen Geschwindigkeit von etwa 20 Upm gedreht, und jedes der Werkzeuge 46 rotiert mit einer relativ hohen Geschwindigkeit, so daß der natürliche oder synthetische Kautschuk in Form von feinen Teilchen von dem Laufstreifen abgelöst wird. Genügend feine Teilchen, die man durch den bisher beschriebenen Vorgang erhält, können ohne weitere Behandlnng beispielsweise als Zusatz zu einer frischen Kautschukmischung verwendet werden, wie der fein verteilte Kautschuk, der, wenn er durch übliche Verfahren gewonnen wird, als "Gummibrösel¹' (rubber crumb) bekannt ist. Die bisher beschriebene Vorrichtung wird an Punkt C in Fig. eingesetzt. Um jedoch Krümel aus natürlichem oder synthetischem Kautschuk zu erhalten, bei denen mindestens der größte Teil des Kautschuks entvulkanisiert ist (Stelle B in Fig. 1 ) enthält die Vorrichtung nach Fig. 6 zusätzlich eine Vielzahl von Oxypropan-Brennerdüsen 48, von denen jede in Axialrichtung des Laufstreifens 34/39 gerichtet ist, so daß jede an dem Außenumfang des Laufstreifens eine schmale Flamme ergibt, die ein wenig langer als die Axialbreite des Laufstreifens ist. Jede Brennerdüse 48 ist in Drehrichtung (Pfeil in Fig. 6) vor einem der Schneidwerkzeuge 46 angeordnet, so daß der Kautschuk des LaufStreifens 24/39 kurz einer Temperatur in der Größenordnung von 2500° G unterworfen wird, bevor er von den Zähnen eines der Schneidwerkzeuge angegriffen wird.

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Das darauffolgende Schneidwerkzeug Zf6 schneidet aus dem Lauf streif en 24/39 autschukteilchen heraus, die vorher wärmebehandelt wurden, und es erzeugt deshalb feine Kautschukteilchen, von denen mindestens der größere Teil durch die Wärmebehandlung entvulkanisiert wurde. Da sich der Laufstreifen 24/39 dreht, wird die gleiche Oberflächenstelle immer wieder aufgeheizt und dann geschnitten, so daß der Kautschuk fortschreitend entfernt wird, bis die Schneidwerkzeuge sich dem Kissenaufbau 19/33 nähern, worauf der Vorgang angehalten wird, bevor die Zähne der Schneidwerkzeuge an dem Kissenaufbau beschädigt werden können«

Zwar zeigt die Fig. 6, daß eine Vielzahl von Brennerdüsen Zf8 und eine Vielzahl Schneidwerkzeuge 46 verwendet werden, es kann jedoch auch nur jeweils ein Stück in Gebrauch sein. Es kann auch sein, daß der Reifen als Ganzes dem Erhitzungsund Schneidvorgang unterworfen wird, statt nur eines Laufflächenstreifens, der, wie in Fig. 6 gezeigt, aus einem Reifen herausgeschnitten wurde. Ein ganzer Reifen wird vorteilhafterweise so angebracht, daß er um seine Achse rotiert wird, und sein Laufflächenkautschuk wird durch ein Schneidgerät, wie z.B. das Schneidgerät 46 entfernt und eine Brennerdüse, wie die mit 48 bezeichnete,kann vor dem Schneidwerkzeug ,in Drehrichtung des Reifens gesehen,angeordnet sein.

Die Verwendung von Brennerdüsen 48 in Verbindung mit den Schneidwerkzeugen 46 ergibt nicht nur die Erzeugung feinzerteilter Kautschukteilchen,sondern diese feinzerteilten Teilchen sind darüberhinaus zum größten Teil entvulkanisiert (Station B in Fig. 1). Dieses Material kann zumindest den größeren Anteil einer Mischung bilden, die daraufhin verarbeitet, extrudiert und wieder vulkanisiert werden kann, um einen neuen Gegenstand herzustellen, oder solches entvulkanisiertes, zerteiltes Material ergibt einen Zusatz von relativ hoher Qualität für frische Mischungen aus natürlichem oder synthetischem Kautschuk.

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Wenn der Reifen t ext el-ver stärkte Seitenwände 22, 23 "besitzt, die mit der "Vorrichtung nach Pig. 2 und 3 abgetrennt wurden, kann der Seitenwandkautschuk mit Hilfe der Vorrichtung nach Fig. 7 (Station D in Fig. 1) wiedergewonnen werden. In dieser Vorrichtung werden die Seitenwandscheiben 22 mit ihrem Wulstteil 49 zwischen obere und untere, zylindrisch geformte Teile 50 und

51 eingeklemmt und mit diesen Teilen in Drehung versetzt. Ein Oxypropan-Brenner 52 ist so angeordnet, daß seine Flamme an dem Außenumfang der Scheibe 22 entlang spielt und an einer anderen Stelle, die in ümfangsrichtung von dem Brenner 52 getrennt ist, wird ein zylindrisches Schneidwerkzeug 53» das dem Schneidwerkzeug 46 nach Fig. 4 ähnelt, angeordnet, um den Umfang der Scheibe 22 zu bearbeiten. Das Werkzeug 53 rotiert um eine senkrecht zur Achse der Scheibe 22 liegende Achse in Pfeilrichtung und eine Walze 54 ist so angeordnet, daß sie die von den Zähnen des Werkzeugs 53 abgewandte Oberfläche unterstützt, um zu verhüten, daß die Scheibe 22 durch das Schneidwerkzeug abgebogen wird.

Der Brenner 52 und das Schneidwerkzeug 53 sowie die zugehörige Walze 54 sind so angeordnet, daß sie sich fortschreitend in Radialrichtung der montierten Scheibe 22 nach innen bewegen, während die Scheibe 22 relativ langsam und das Schneidwerkzeug 53 relativ schnell gedreht werden. Diese Anordnung bewirkt, daß der Umfang der Scheibe 22 zuerst durch den Brenner

52 wärmebehandelt wird worauf er durch das Schneidewerkzeug langsam abgearbeitet wird, wobei Teilchen des natürlichen oder synthetischen Kautschuks der Seitenwandschexbe 22 entstehen, die im wesentlichen ent vulkanisiert sind. Die textile "Verstärkung, die in dem Kautschuk der Seitenwandscheibe 22 eingebettet ist, wird durch die Flamme des Brenners 52 verbrannt und bildet einen rußigen Rückstand in dem erhaltenen gekörnten Material. Dieser Rußrückstand ist in dem Erzeugnis willkommen, da er einen Zusatz für die frische Mischung bildet.

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Wenn der in Station A in Fig. 1 zerteilte Reifen Seitenwände mit Drahtverstärkungen besitzt (Pig. 4 und 5)> wird der Seitenwandkautschuk der Seitenwände 42 und 43 durch die in Pig.8 gezeigte Vorrichtung wiedergewonnen. Hier wird eine abgetrennte Seitenwandscheibe 43 an ihrem Wulstabschnitt 28 zwischen oberen und unteren zylindrischen Teilen 55 bzw. 56 eingespannt, die mit beispielsweise 700 Upm rotieren können. Obere und untere Schneidscheiben 57 und 58 sind drehbar jeweils an Armen 59 bzw. 60 angebracht, welche wiederum schwenkbar bei 61 miteinander so verbunden sind, daß, wenn ihre entfernten Enden 62 bzw. 63 durch pneumatische oder hydraulische Stößel auseinander- oder zusammenbewegt werden, die Schneidwerkzeuge 57 und 58 scherenartig zusammen- oder auseinanderbewegt werden. Die Arme 59 und 60 und die Stößel 64 sind zusammen auf einem Schlitten 65 angebracht, der durch einen (nicht gezeigten) pneumatischen oder hydraulischen Stößel in einer Ebene bewegt werden kann, die parallel zu der Ebene ist, in der die Scheibe 43 gehalten wird. Die Schneidwerkzeuge 57 und 58 werden an gegenüberliegenden Seiten der Scheibe 43 in der Nähe der eingespannten WuIstverstärkung 28 aufeinanderzubewegt, worauf die Arme 59 und 60 miteinander in Radialrichtung von den Einspannelementen 55 und 56 so wegbewegt werden, daß der Kautschuk an der Seitenwandscheibe 43, in der die Drahtverstärkung eingebettet ist, über die abgeschnittenen Drahtenden weg in Form von willkürlich geformten Stücken abgezogen wird. Die scherenartige Bogenbewegung der Arme 59 und 60 und die Hin- und Herbewegung des Schlittens 65 wird wiederholt, während die Scheibe 43 durch Drehung der Spannelemente 55 und 56 gedreht wird, bis im wesentlichen die gesamte Kautschukschicht der Scheibe 43 entfernt ist.

Pig. 9 zeigt eine Vorrichtung, die in ersten Linie dazu bestimmt ist, eine bestimmte Menge willkürlich geformter Stücke aus vulkanisiertem Gummi von der Vorrichtung

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nach Fig, 8 zu erhalten und dieses Material in feine, entvulkanisierte Teilchen umzuwandeln. Die Maschine kann jedoch auch benutzt wrrden, um Teilchen zu entvulkanisieren, die vorher nicht hitzebehandelt wurden, und um die Teilchengröße solchen Materials zu verringern. Wie in Fig. 1 gezeigt, wird die Maschine nach Fig. 9 bei der Station E aufgestellt, damit sie sowohl den Laufflächengummi als auch den Seitenwandgummi gleichzeitig verarbeitet.

Die Maschine nach Fig. 9 umfaßt eine zylindrische Trommel 66 mit geschlossenen Enden. Die zylindrische Innenfläche der Trommel ist mit Schaufeln 68 ausgerüstet, wodurch eine Materialfüllung,die durch den Einfülltrichter 69 eingegeben wird, immer wieder in den oberen Bereich der Trommel gebracht wird, damit sie in den unteren Bereich zurückfällt.

In dem oberen Bereich des Trommelinneren, an einer Stelle, wo Material von den Schaufeln 68 hinfällt, ist eine mit flachen Seiten versehene MetallschacHtel 70 so angeordnet, daß sie sich um ihre Achse dreht und eine Oxypropan-Brennerdüse umgibt. In dem unteren Bereich der Trommel sind zwei zylindrische Schneidwerkzeuge 72 und 73 angeordnet, die, ähnlich wie die Schneidwerkzeuge ^6 (Fig. 6) oder das Schneidwerkzeug 53 (Fig. 7) mit gezähnten Umfangen versehen sind. Diese sind so angeordnet, daß sie mit verschiedenen Geschwindigkeiten und entgegengesetzter Drehrichtung gegeneinander gedreht werden, wie es durch die Pfeile angedeutet ist, während sie sich gleichzeitig fortschreitend in der Horizontalebene aufeinanderzubewegen. Zum Beispiel kann das Schneidwerkzeug 72 eine Drehzahl von 1500 bis 300 üpm und das Schneidwerkzeug 73 eine Drehzahl von weniger als 200 üpm enthalten, wobei die zwei Schneidwerkzeuge 72 und 73 jeweils einen Durchmesser von annähernd 23 cm besitzen.

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Das in die Trommel 66 durch den Trichter 69 eingegebene Material fällt auf den Bodenabschnitt der Trommel und wird durch die Schaufeln 68 nach oben getragen, bis es von ihnen auf dieSchachtel 70 herunterfällt. Die flachen Seiten dieser Schachtel stellen sicher, daß das Material eine Zeit lang mit ihr in Berührung bleibt, wobei die Dauer dieser Zeit dadurch gesteuert werden kann, daß die Drehgeschwindigkeit der Schachtel um ihre Achse verändert wird. Vorzugsweise wird die Schachtel, die aus einem geeigneten Material, z.B. Wolfram besteht,damit sie die benötigten hohen Temperaturen aushält, durch den in ihren Inneren befindlichen Brenner 71 auf eine Temperatur im Bereich von 2000° bis 3000° C aufgeheizt, und die Drehgeschwindigkeit der Schachtel 70 um ihre Achse ist so groß, daß das von den Schaufeln 68 auf die Schachtel fallende Material annähernd 1/10 Sekunde mit ihr in Berührung bleibt, bevor es in den Spalt zwischen den Schneidwerkzeugen 72 und 73 fällt. Die Schneid- oder Hackwirkung der Schneidwerkzeuge 72 und 73 bewirkt, daß von der wärmebehandelten Oberfläche eines Kautschukstücks, das von der Schachtel 70 herunterfällt, kleine Teilchen oder Schnitzelchen abgetrennt werden, und daß diese unterhalb der Schneidwerkzeuge 72 und 73 auf den Trommelboden fallen. Die fortlaufende Bewegung der Schneidwerkzeuge 72 und 73 gegeneinander stellt sicher, daß die wiederholt zwischen ihnen durchtretenden Teile fortlaufend in der Größe abnehmen, bis das gesamte in die Trommel eingeführte Material in entvulkanisierte Teilchen in einem gewünschten Größenbereich umgewandelt ist.

Wenn nötig,können die zwei Schneidwerkzeuge 72 und 73 durch ein weiteres Paar oder durch weitere Paare ergänzt werden, die weiter unten angeordnet sind, wobei das Material von dem Spalt zwischen dem ersten Paar in den Spalt des darunterliegenden Paares gelangt, damit die Teilchengröße fortlaufend verringert werden kann.

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In der Nähe des unteren Bereichs.der Trommel 66 ist eine Saugeinrichtung 7h angeordnet, die die Kautschukteilchen aus dem Inneren der Trommel abziehen kann, wenn ein Fenster 75 in der Trommel mit dem Einlaß des Sauggerätes übereinstimmt. Eine bestimmte Materialmenge wird durch den Trichter 69 eingeführt, sie wird behandelt,bis sie aus Teilchen der erwünschten Größe besteht, worauf das Sauggerät 7h eingeschaltet wird, um die behandelte Füllung abzuziehen und eine neue Füllung eingeführt wird.

Es kann aberauch ohne das Sauggerät 7k gearbeitet werden, wenn die Trommel eine ( nicht gezeigte) durchlöcherte Umfangswand erhält, wodurch Teilchen der erforderlichen Größe ausgesiebt werden, sobald sie hergestellt sind.

Die einzelnen Teile der in Fig. 2 bis 9 dargestellten Ausrüstung können in der beschriebenen Weise miteinander verbunden werden oder sie können einzeln verwendet werden.

Zum Beispiel kann die in Fig. 9 dargestellte Maschine benutzt werden, um entvulkanisierte Teilchen . in einen vorbestimmten Größenbereich zu bringen oder um vulkanisierten Kautschuk, der durch andere als die beschriebenen Verfahren aus Abfall-Luftreifen oder aus anderen Abfallartikeln hergestellt wurde, zu verarbeiten. Wenn die einzelnen Teile der in Fig. £ bis 9 gezeigten Ausrüstung, wie in Fig. 1 dargestellt, miteinander verbunden werden, wird eine Wiedergewinnungsanlage für Luftreifen geschaffen, deren Seitenwände entweder durch Textillagen oder durch Drahtlagen verstärkt sind.

- Patentansprüche -

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Wiedergewinnung vulkanisierten elastomeren Materials zur Wiederverwendung von der Oberfläche eines Gegenstandes, der solches Material enthält, dadurch gekennzeichnet , daß die Oberfläche für eine kurze Zeit auf eine hohe Temperatur gebracht wird und daß daraufhin das hitzebehandelte elastomere Material von der Oberfläche entfernt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennz eichn e t , daß das hitzebehandelte elastomere Material in Form von diskreten Teilchen von der Oberfläche entfernt wird, indem an der hitzebehandelten Oberfläche ein Werkzeug (46, 53i 72, 73) angreift, das raspelnd oder zerhackend auf die Oberfläche einwirkt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche für eine Zeitdauer von weniger an 1/2 Sekunde auf eine Temperatur im Bereich von 2000 bis 3000⁰G gebracht wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3? dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche für eine Zeitdauer von annähernd 1/10 Sekunde auf eine Temperatur von annähernd 2500°C gebracht wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Oberflächentemperatur durch eine sich relativ zur Oberfläche bewegende Hitzequelle (48, 52, 70) erhöht wird.

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6. Verfahren nach Anspruch 5i dadurch g ekennze i c h n e t , daß die Hitzequelle in bezug auf die Oberfläche mit einer Gschwindigkeit im Bereich von 36,5 "bis 39,6 m pro Minute bewegt wird.
7- Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet , daß als Hitzequelle (48, 52) eine offene mit Sauerstoff angereicherte Flamme verwendet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch g e k e η η ζ eichnet , daß als Hitzequelle ein Metallschirm (70) verwendet wird, mit dem die Oberfläche in Berührung gebracht wird, der von einer mit Sauerstoff angereicherten Flamme erhitzt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand in den Spalt zwischen zwei gleichartigen Werkzeugen (72, 73) eingegeben wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennz eichnet, daß die Werkzeuge (72, 73) mit verschiedenen Geschwindigkeiten gegenläufig rotiert werden.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge (72, 73) zunehmend aufeinander zu bewegt werden, während der Gegenstand wiederholt zwischen ihnen eingegeben wird, wobei der Gegenstand wiederholt einer Hitzebehandlung und der Einwirkung der Werkzeuge (72, 73) unterzogen wird, bis im wesentlichen der gesamte Gegenstand auf entvulkanisierte Teilchen in einem vorbestimmten Größenbereich zerteilt ist.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet , daß der Gegenstand ein Stück eines Luftreifens (10) ist.

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13- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 "bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß der Gegenstand ein Luftreifen (10) ist, der so gehalten wird, daß er um seine Achse rotieren kann.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß Hitze auf die Außenoberfläche des Reifens (10) aus einer Hitzequelle (48) aufgebracht wird, die in Radialrichtung des Reifens (10) angeordnet ist, und daß das hitzebehandelte elastomere Material von der Außenoberfläche des Reifens (10) durch ein rotierendes, raspelndes oder schneidendes Werkzeug (46) abgenommen wird, das an einer Stelle in Berührung mit der Außenfläche des Reifens (10) gebracht wird, die in Umfangsrichtung des Reifens (10) in Richtung der Reifendrehung einen Abstand von der Hitzequelle (48) aufweist.
15· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß als Gegenstand ein Laufflächenstreifen (24) oder eine Seitenwandscheibe (22) eines Luftreifens (10) genommen werden, die durch vorangehendes Zerteilen eines Luftreifens (10) an einander gegenüberliegenden Seiten seines Kissenaufbaus (19) gewonnen wurden.
16. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und. 13 his 15» dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (45, 49, 50) zum Anbringen des Gegenstandes (22, 39) und Einrichtungen (45, 49, 50) zum Rotieren des angebrachten Gegenstandes (24, 22) um seine Achse vorhanden sind, daß eine Hitzequelle (48, 52) radial zu dem angebrachten Gegenstand (24 22, 39) angeordnet ist, daß ein Raspel- oder Schneidwerkzeug (46, 53) radial zu dem angebrachten Gegenstand (24, 22,

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39) angeordnet ist und daß es in Umfangsrichtung des Gegenstandes einen Abstand von der Hitzequelle (4-8, 52) aufweist, daß die äußere Oberfläche des Gegenstandes (24, 22, 39) mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit an der Hitzequelle (48, 52) vorbeibewegt und daß sie danach durch das Werkzeug (46, 53) angegriffen werden kann, um hitzebehandeltes elastomeres Material von dem Gegenstand (24, 22, 39) in Form kleiner Teilchen zu entfernen.
17· Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , daß das Werkzeug (46, 53) so an einem Arm angebracht ist, daß es in Radialrichtung des angebrachten Gegenstandes (24, 22, 39) in Berührung mit der Oberfläche gebracht werden und von dieser Berührung weg bewegt werden kann, und daß Einrichtungen vorgesehen sind, um das Werkzeug an dem Arm zu drehen.
18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17? dadurch gekennzeichnet , daß das Werkzeug (46, 53) eine zylindrische um ihre Achse drehbare Stiftraspel ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17» dadurch gekennzeichnet , daß das Werkzeug (46, 53) sägezahnförmige Zähne besitzt, um an der Oberfläche schneidend oder hackend anzugreifen, und daß die fast radial gerichtete Kante jedes Zahnes in der Drehrichtung des Werkzeugs (46, 53) vorangeht.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennz eichnet, daß der Gegenstand (10, 24, 39) ein Luftreifen oder ein von den Reifenseitenwänden getrennter Laufflächenabschnitt ist, und daß die Hitzequelle (48) eine Düse umfaßt, die sich in Axialrichtung

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des angebrachten Reifens oder des Laufflächenabschnittes (24, 39) erstreckt und in Radialrichtung des Reifens oder des Laufflächenabschnittes versetzt ist, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, um eine sauerstoffhaltige Flamme an der Düse (48) zu erzeugen, die gegen die radial äußere Oberfläche des Reifens oder des Laufflächenabschnittes (24, 39) gerichtet ist.
21. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet , daß eine um eine horizontal liegende Achse drehbare Trommel (66) vorgesehen ist, daß mindestens

• zwei raspelnde, schneidende oder scherende Werkzeuge (72, 73) in einem unteren Teil des Inneren der Trommel (66) angebracht sind, daß diese sich gegenläufig um jeweilige, parallel zur Achse der Trommel (66) liegende Achsen drehen, daß eine Hitzequelle (70) im Inneren der Trommel (66) oberhalb der Werkzeuge (72, 73) angebracht ist, daß Einrichtungen (69) vorhanden sind, um in die Trommel Stücke aus einem Material einzuführen, das elastomeres Material umfaßt, und daß Einrichtungen (75) vorhanden sind, um aus der Trommel (66) aus den Materialstücken gewonnene Teilchen in einem vorbestimmten Größenbereich abzuziehen, daß Vorrichtungen getroffen sind, um die in die Trommel eingeführten Stücke in eine Stellung zu bringen, von der aus sie auf die Hitzequelle (70) und daraufhin in einen Spalt zwischen den Werkzeugen (72, 73) fallen, und daß die Werkzeuge aus den hitzebehandelten Stücken Teilchen gewinnen, die von den Werkzeugen (72, 73) auf den Boden der Trommel (66) fallen.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet , daß die Trommel (66) eine durchlöcherte Umfangswand besitzt, durch die Teilchen eines vorherbestimmten Größenbereichs aus der Trommel herausfallen können.

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23· Vorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet , daß die Trommel (66) mit sich von ihrem Umfang radial nach innen in Umfangsrichtung voneinander getrennt erstreckenden Schaufeln oder Flanschen (68) versehen ist, die dabei helfen, das Material aus einem unteren in einen oberen Bereich der Trommel (66) zu befördern.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet , daß die Hitzequelle eine hohle, mit flachen Seiten versehene Ketallhülle (70) umfaßt, die eine, eine Sauerstoff enthaltende Flamme erzeugende Einrichtung umhüllt, und die um eine horizotale Achse drehbar ist, wobei auf die Hülle (70) fallendes Material für kurze Zeit an einer ihrer flachen Seiten zurückgehalten wird, bis Drehung der Hülle (70) das Material von der flachen Seite abfallen läßt.
25· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet , daß Einrichtungen vorgesehen sind, um die drehenden Werkzeuge (72, 73) in einer horizontalen Ebene fortschreitend aufeinander zu zu bewegen, wodurch der Spalt zwischen den Werkzeugen (72, 73)» durch den das wärmebehandelte Material durchtritt, fortschreitend verringert wird.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 25, dadurch gekennzeichnet , daß die Werkzeuge (72, 73) mit verschiedenen Geschwindigkeiten gegenläufig rotieren.
27· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 26, dadurch gekennzeichnet , daß jedes der Werkzeuge (72, 73) an seinem Umfang mit sägezahnförmigen Zähnen versehen ist, die so angeordnet sind, daß die fast radiale Kante jedes Zahnes in Drehrichtung des Werkzeuges vorangeht.

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28. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Wiedergewinnung vulkanisierten natürlichen oder synthetischen Kautschuks von einem Abfall-Luftreifen, dadurch gekennzeichnet , daß zuerst die Seitenwände (22, 43, 44) von dem Laufflächenabschnitt (24, 39) an einander entgegengesetzten Seiten des Kissenaufbaus (19, 33) abgetrennt werden, wodurch der Kissenaufbau von der Seitenwandeinlage getrennt wird, daß der so erhaltene Laufflächenstreifen (24, 39) so angebracht wird, daß er um seine' Achse rotiert, während sein Außenumfang der Einwirkung des Werkzeugs (46) unterworfen wird, und daß natürlicher oder synthetischer Kautschuk von den abgetrennten Seitenwänden (22, 43) in einem getrennten Vorgang oder getrennten Vorgängen wiedergewonnen wird.
29. Verfahren nach Anspruch 28 zur Wiedergewinnung vulkanisierten natürlichen oder synthetischen Kautschuks von einem Abfall-Luftreifen, dessen Seitenwände durch Textileinlagen verstärkt sind, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich jede abgetrennte Seitenwand (22) an ihrer Wulst (49) gegriffen wird, daß auf den Umfang der Seitenwand (22) Hitze so aufgebracht wird, daß ein gegebener Punkt an dem Umfang der Seitenwand (22) kurzzeitig auf eine hohe Temperatur gebracht wird, und daß daraufhin der hitzebehandelte Umfang der Seitenwand (22) mit einem raspelnden oder schneidenden Werkzeug (53) so bearbeitet wird, daß das Material der Seitenwand (22) fortschreitend von dem Umfang gegen den Wulst (49) hin-in diskrete, hitzebehandelte Teilchen zertrennt wird.
30. Verfahren nach Anspruch 28 zum Wiedergewinnen von vulkani-• siertem oder synthetischem Kautschuk von einem Abfall-Luftreifen mit einem stahlverstärkten Kissenaufbau im Laufflächenabschnitt und einer Stahleinlage in den Seitenwänden, die sich zwischen den jeweiligen Wulstverstärkungen der Seitenwände erstreckt, dadurch g e k e η η -

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zeichnet , daß die Stahleinlage (4-1) der Seitenwände (43, 44) in der Nähe des Kissenaufbaus (33) beim Abtrennen der Seitenwände (43, 44) von dem Laufflächenabschnitt (39) durchschnitten wird.
31. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die WuIstverStärkung (28, 29) jeder abgetrennten Seitenwand (43, 44) gegriffen wird, um eine Bewegung der durchschnittenen Seitenwandeinlage (41) zu verhindern, die sich von da aus wegerstreckt, und daß natürlicher oder synthetischer Kautschuk von der Seitenwand (43, 44) über die abgetrennten Enden der Einlage (41) weg abgezogen werden.

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