DE2701452A1

DE2701452A1 - Verfahren zur wiedergewinnung wenigstens einer metallkomponente aus mehrschichtigem altmaterial

Info

Publication number: DE2701452A1
Application number: DE19772701452
Authority: DE
Inventors: Gerald Louis Griffin; Anthony Dennis Michael; John Albert White
Original assignee: Glacier Metal Co Ltd
Current assignee: Federal Mogul Engineering Ltd
Priority date: 1977-01-14
Filing date: 1977-01-14
Publication date: 1978-07-20
Also published as: DE2701452C2

Description

Beschreibung
Verfahren zur Wiedergewinnung wenigstens einer Metallkomponente aus mehrschichtigem Altmaterial.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wiedergewinnung wenigstens einer Metallkomponente aus mehrschichtigem Altmaterial aus verschiedenen Metallkomponenten, insbesondere aus Stanzgittern. Ein besonderes Anwendungsgebiet ist die Wiedergewinnung der Lauf- oder Lagerschichten von mehrschichtigem Lagermaterial, das aus einer festen Stützschicht aus Eisen oder Stahl, die verhältnismäßig preiswert ist, und einer Lagerschicht aus teurerem Werkstoff, beispielsweise einer Aluminium-Zinn-Legierung oder einem Platin enthaltenden Werkstoff besteht.
Solche mehrschichtigen Materialien werden häufig durch Plattieren mehrerer Schichten aus den verschiedenen Metallkomponenten hergestellt und weniger durch Sintern oder Legieren. Gleichwohl kann die teurere Metallkomponente der Laufschicht nur dann wirtschaftlich wiedergewonnen werden, wenn sie von der Stützschicht vergleichsweise leicht und weitgehend vollständig, d.h. zu nahe 100 %, getrennt und wiedergewonnen werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Wiedergewinnung wenigstens einer Metallkomponente, der teureren, aus mehrschichtigem Altmaterial anzugeben, das nur geringe Kosten verursacht und eine nahezu 100 %ige Ausbeute ermöglicht.
Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Altmaterial auf eine Temperatur erwärmt wird, bei der eine Trennung von Metallschichten bzw. eine Zerstörung der festen Bindung zwischen diesen einsetzt, und daß das Altmaterial dann in einen Behälter, diesen teilweise erfüllend, eingefüllt und in diesem wiederholten Stößen oder Schlägen ausgesetzt wird, worauf die voneinander getrennten Metallkomponenten dem Behälter entnommen werden und eine Metallkomponente von einer anderen getrennt wird. Die Trennung erfolgt zweckmäßigerweise durch Magnetscheidung, wenn eine der Metallschichten aus Eisen oder Stahl besteht, wie dies bei Lagermaterialien, aus denen Lagerschalen od. dgl. gefertigt werden, in der Regel der Fall ist. Die Trennung kann auch als Schwerkrafttrennung durchgeführt werden, wenn keine der Metallschichten.aus ferromagnetischem Werkstoff besteht, Es wurde überraschend gefunden, daß mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens die Metallkomponenten ausreichend leicht voneinander getrennt werden können, um die Wiedergewinnung wirtschaftlich in einer Wiedergewinnungsanlage betreiben zu können. Diese Anlage kann so ausgelegt werden, daß das wiedergewonnene wertvollere Material automatisch in die das mehrschichtige Material, aus dem später das Altmaterial besteht, herstellende Anlage zurückgeführt wird, ohne daß es dazu einer ständigen Oberwachung bedarf.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat besondere Bedeutung für Lager-Altmaterial, bei dem die Lagerschicht eine Aluminium-Zinn-Legierung ist. Es wird angenommen, daß die Trennung der Komponenten bzw. das Aufreißen der Bindung eingeleitet wird aufgrund einer Erwärmung auf eine Temperatur, die hoch genug ist, um das Zinn zum Schmelzen zu bringen, und daß durch die wiederholten Stöße oder Schläge, während das Zinn noch geschmolzen oder angeschmolzen ist, die vollständige Trennung der Schichten bzw. Metallkomponenten leicht und ohne Schwierigkeit erfolgt. Es wurde festgestellt, daß insbesondere Aluminium-Zinn-Legierungen mit einem Zinngehalt von wenigstens etwa 6 % auf diese Weise abgetrennt werden können.
Die Abtrennung erfolgt noch sauberer und ausgeprägter, wenn der Zinngehalt höher, beispielsweise 20 % in der Aluminium-Zinn-Legierung, ist.
Auch dann, wenn die Legierungslaufschicht mit einer Tragschicht aus Stahl über eine Aluminiumfolie, insbesondere eine Rein-Aluminiumfolie, verbunden ist, wie dies bei einigen Lagermaterialien der Fall ist, läßt sich auf die erfindungsgemäße Weise die Trennung erzielen.
Der exakte Mechanismus, durch den die Trennung eingeleitet wird, ist noch nicht vollständig geklärt. Es mag sein, daß die erhöhte Temperatur aufgrund der unterschiedlich starken Dehnung der beiden aneinandergrenzenden Metallkomponenten des mehrschichtigen Metall-Altmaterials die Trennung der Schichten bzw. die Aufhebung der festen Bindung auszulösen hilft. Es kann aber auch möglich sein, daß eine spröde Aluminium-Eisen-Zwischenschicht sich im Bindungsbereich bildet, und daß diese spröde Zwischenschicht durch die erfindungsgemäße Einwirkung zerstört wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich auf verschiedene Weise verwirklichen. Ein Ausführungsbeispiel ist anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert, in der die Fig. 1 und 2 in der Draufsicht und in der Seitenansicht einen Behälter, in dem die Trennung vorgenommen werden kann, zeigt, Das Verfahren wird anhand der Wiedergewinnung des Lagerwerkstoffes aus dem Stanzgitter eines mehrschichtigen Lagerwerkstoffbandes beschrieben, das aus einer Stahstütz- oder Tragschicht besteht, auf die eine Lagerschicht aus einer Aluminium-Zinn-Legierung mit 20 % Zinnanteil unter Zwischenlage einer Reinaluminiumfolie walzpLattiert ist. Aus dem band- oder streifenförmigen mehrschichtigen Lagerwerkstoff sind Lagerrohlinge ausgestanzt worden, so daß ein Stanzgitter übrigblieb, das immer noch einen verhältnismäßig hohen Anteil der ursprünglichen Bandfläche aufweist.
Dieses Altmaterial in Form eines Stanzgitters wird während einer Stunde in einem großen Behältnis, in den es, diesen teilweise ausfüllend, eingefüllt wurde, auf eine Temperatur von etwas über 2000 C erhitzt. Die im einzelnen anzuwendende Temperatur hängt von den zu trennenden Metallkomponenten ab und wird im Einzelfall durch Routineversuche ermittelt. Sie wird im allgemeinen etwas über dem Schmelzpunkt des Zinns oder der einen der mehreren Komponenten liegen, jedoch niedriger als der Schmelzpunkt aller anderen Metallkomponenten sein.
Während sich das Altmaterial durch und durch erhitzt, beginnt das Zinn zu schmelzen und aus der Aluminium-Legierung auszutreten bzw. auszuschwitzen, um eine Schicht aus geschmolzenem Zinn auf der Stahlstützschicht zu bilden, die es ohne weiteres ermöglicht, während der anschließenden Stoß- oder Schlagbeanspruchung die Bindung ganz zu zerstören. Das Zinn kann offenbar durch schwache Bindungsstellen der Aluminiumfolie zum Stahlrücken durchbrechen, wobei die hierzu erforderliche Zeit von der Dicke der Zwischenfolie abhängt. Die Erhitzung des Altmaterials soll jedoch nach Möglichkeit nicht derart lang erfolgen, daß sich eine Aluminium-Eisen-Zwischenschicht im Bereich der Grenze zwischen der Reinaluminiumfolie und der Stahlstützschicht bildet, Das Altmaterial muß natürlich nicht in einem Behältnis erhitzt werden. Während sich das Altmaterial jedoch auf einer über dem Schmelzpunkt des Zinns liegenden Temperatur befindet, wird es chargenweise in einen Behälter 11 gefüllt, den es nur teilweise erfüllt. Im Behälter 11 ist ein Paar Rührwerke 12 vorgesehen, die in Gegenrichtung zueinander angetrieben werden und in Abstand zueinander und parallel gelagert sind. Diese Rührwerke haben Rührwerks- oder Schlagarme 13, die ständig Stücke des erhitzten mehrschichtigen Altmaterials schlagen und dadurch gleichzeitig bewirken, daß die Altmaterial stücke untereinander aufeinandertreffen. Durch diese Stoß- und/oder Schlagbeanspruchung werden die Schichten aller Altmaterialstücke in einem Zeitraum von etwa 30 Sekunden vollständig voneinander getrennt. Die so voneinander getrennten Metallkomponenten können dann, insbesondere mit Hilfe eines Förderbands 14, einem Magnetscheider zugeführt werden, der die Eisen- und Stahlteile aus dem Gemisch abtrennt und lediglich die Legierungsbestandteile zurückläßt, welche wieder einzuschmelzen sind und dazu automatisch der das Lagermaterial herstellenden Anlage zugeführt werden.
Eine weitere Altmaterialcharge kann in gleicher Weise in einem anderen Ofen od.dgl, erhitzt und dem Behälter automatisch von Zeit zu Zeit zugeführt werden.
Andere Verfahren zur Stoß- oder Schlag- bzw, auch Prallbeanspruchung des erhitzten Altmaterials sehen vor, daß der Behälter vibriert oder geschüttelt wird, so daß die Teile dadurch einander stoßen und sich in die Metallkomponenten trennen, Es ist schließlich möglich, den ganzen Behälter durch Hammerschläge in eine Schüttelbewegung zu versetzen.
Bei einer anderen Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens wird das Altmaterial mittels eines Förderbandes durch einen Tunnel geleitet, in dem es sowohl erhitzt als auch der erforderlichen Stoß- oder Schlagbeanspruchung ausgesetzt wird, so daß die voneinander getrennten Metallkomponenten kontinuierlich am Auslaßende des Tunnels anfallen.
In beiden Fällen kann der Abfall im Behälter oder im Tunnel bzw. der Trennkammer mit eingemischten schweren Kugeln der Stoß- oder Schlagbeanspruchung ausgesetzt werden, die die Stoß- oder Schlagbeanspruchung auf die Altmaterialstücke zu übertragen und damit die Trennung zu bewirken helfen und die von der Nicht-Eisenmetallschicht zusammen mit der übrigen Stützschicht abgetrennt und aus dieser Metallkomponente mit Hilfe eines Siebes ausgeschieden und in den Behälter oder die Trennkammer zurückgeführt werden können.
/Ansprüche

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Wiedergewinnung wenigstens einer Metallkomponente aus mehrschichtigem Altmaterial aus verschiedenen Metallkomponenten, insbesondere Stanzgitter aus Lagerwerkstoffen, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Altmaterial auf eine Temperatur erwärmt wird, bei der eine Trennung von Metallschichten einsetzt, und daß das Altmaterial dann in einen Behälter, diesen teilweise erfüllend, eingefüllt und in diesem wiederholten Stößen oder Schlägen ausgesetzt wird, worauf die voneinander getrennten Metallkomponenten dem Behälter entnommen werden und eine Metallkomponente von einer anderen getrennt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß das Altmaterial den wiederholten Stößen oder Schlägen dadurch ausgesetzt wird, daß der Behälter wiederholt in Schwing- oder Schüttelbewegung versetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß das Altmaterial den wiederholten Stößen oder Schlägen dadurch ausgesetzt wird, daß der Behälter wiederholt mechanisch gestoßen oder angeschlagen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß das Altmaterial im Behälter mittels eines Rührwerks oder Agitators gestoßen oder geschlagen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß das Altmaterial mit mehreren in verschiedene Richtungen auf es einwirkenden Rührwerken gestoßen oder geschlagen wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Altmaterial zusammen mit eingemischten schweren Kugeln gestoßen oder geschlagen wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß Altmaterial mit einer Eisen-oder Stahl schicht und wenigstens einer Nicht-Eisenschicht gestoßen oder geschlagen wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n z e i c h -n et , daß Altmaterial mit wenigstens einer Schicht aus einer Aluminium-Zinn-Legierung gestoßen oder geschlagen wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß Altmaterial mit einer Aluminium-Zinn-Legierungsschicht mit wenigstens 6 % Zinn gestoßen oder geschlagen wird,
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch g e k e n n z e- i c h -n e t , daß die Aluminium-Zinn-Legierungsschicht etwa 20 % Zinn enthält.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch ge -k e n n z e i c h n e t , daß das Altmaterial zwischen der Eisen- oder Stahl- und der Nicht-Eisenschicht eine Metallfolie hat.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß das Altmaterial zwischen der Eisen- oder Stahl-und der Nicht-Eisensicht eine Aluminiumfolie, insbesonder Reinaluminiumfolie, hat.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12r dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß das Altmaterial bis zum Schmelzen des Zinns in der Legierung erhitzt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Eisen- oder Stahlkomponente mittels eines Magnetfelds (Magnetscheidung)von der oder jeder anderen Metallkomponente getrennt wird.