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Verfahren und Vorrichtungen zur Zerlegung von Kraftfahr-
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zeug-Altreifen und Rückgewinnung aller anfallenden Bestandteile derselben.
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Zerlegung von Kraftfahrzeug-Altreifen
und Rückgewinnung aller anfallenden Bestandteile derselben, sowie auf Vorrichtungen
zur Durchführung solchen Verfahrens.
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Es ist bereits ein Verfahren nebst Vorrichtung dieser Art bekanntgeworden,
bei welchem zunächst manuell mit Hilfe einer Schneidemaschine die zumeist aus Stahldraht
bestehenden, im Wulst der Reifen eingelagerten Stützringe entfernt werden. Anschließend
wird der Reifen dann in verschiedenen Brech-, Schneid-, Mahl- und Sortierungsvorgängen
verarbeitet, um Gummigranulate oder -mehle zu gewinnen. Diese Methode hat sich jedoch
als sehr kostenaufwendig herausgestellt, so daß das zur Weiterverarbeitung zurückgewonnene
Material nahe an den Neumaterialpreis herankommt. Dies ist einerseits auf sehr hohe
Investitionskosten zurückzuführen, andererseits auf verhältnismäßig schnellen Verschleiß
der sehr teuren Messer- und Mahleinsätze, wie auch hohe Lohnkosten durch die erforderliche
Handarbeit. Ferner ist ein Anteil der anfallenden Materialien nur bedingt weiterverwendbar.
Den größten Nachteil bildet jedoch die Tatsache, daß sich mit diesem bekannten Verfahren
keine Stahlgürtelreifen verarbeiten
lassen, zumal der größte Teil
der anfallenden Altreifen bereits von Stahlgürtelreifen gebildet wird und zu erwarten
ist, daß dieser Anteil noch steigt.
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Es ist ein weiteres Verfahren bekanntgeworden, bei welchem durch starke
Unterkühlung der Reifen mit Hilfe von verflüssigten Gasen das Gummimaterial spröde
gemacht und dann mittels Brech- und Klopfmaschinen vom Reifenunterbau getrennt wird.
Anschließende Schneid-, Mahl- und Sortierungsvorgänge liefern dann das gewünschte
Gummigranulat oder -mehl. Dieses Verfahren gewährleistet zwar eine gute Verarbeitung
der Altreifen einschließlich Stahlgürtelreifen, doch ist auch hier der Gestehungspreis
für das rückgewonnene Material viel zu hoch, um diesem Verfahren breite Anwendungsmöglichkeiten
zu sichern. Außer den hohen Investitions- und Betriebskosten sind hier vor allen
Dingen die hohen Kosten für das bei diesem Verfahren notwendige Flüssiggas als Unterkühlungsmittel
zu nennen. Darüberhinaus bleiben die Reifenkarkassen übrig, die entweder gesondert
weiterverarbeitet werden müssen oder weggeworfen werden, was einerseits einen Verlust
an wiedergewinnbarem Material darstellt und andererseits entsprechende Deponien
erforderlich macht.
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Man hat auch bereits Kraftfahrzeug-Altreifen dadurch vernichtet, daß
man dieselben unter hohem Kostenaufwand zu Schnitzeln zerkleinerte und diese dann
Deponien zuführte. Dabei wird auf die Rückgewinnung wiederverwendbarer Bestandteile
derselben völlig verzichtet, so daß allein Kosten für die Zerkleinerung, den Transport
und die Deponie anfallen. Die Nachteile eines solchen Verfahrens liegen auf der
Hand.
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Schließlich hat man auch bereits Kraftfahrzeug-Altreifen pyrolysiert,
um aus den entstehenden Gasen verschiedene
wiederverwendbare Materialien
zu gewinnen. Doch ist auch dieses Verfahren im Ergebnis unwirtschaftlich, auch wenn
sich dabei Schnitzel verwenden lassen, wie sie gemäß dem vorher erwähnten Verfahren
bereits deponiert worden sind.
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Zu den Kosten für Transport und Vorzerkleinerung kommen große Kosten
für die Anlageinvestitionen nebst Unterhalt und Betrieb derselben, die durch den
Wert der durch Pyrolyse rückgewonnenen Bqstandteile bei weitem nicht gedeckt sind.
Abgesehen davon ist das zu pyrolysierende Gummi-und Gewebematerial zu wertvoll,
um auf diesem Wege zerstört zu werden.
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Kraftfahrzeug-Altreifen werden auch anderweitig zu den verschiedensten
Zwecken verwendet, beispielsweise für Uferbefestigungen, Straßenunterbauten, Prallwände,
Dacheiadeckungen, Fischzuchtanlagen und dergl., jedoch sind alle diese Einsatzmöglichkeiten
nur Notbehelfe ohne erheblichen wirtschaftlichen Nutzen, sie helfen lediglich, die
anfallenden Altreifen loszuwerden.
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Hier will nun die Erfindung Abhilfe schaffen. Die Erfindung, wie sie
in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe, Verfahren und Vorrichtungen
zur Zerlegung von Kraftfahrzeug-Altreifen und Rückgewinnung wiederverwendbarer Bestandteile
derselben zur Verfügung zu stellen, die es gewährleisten, daß sämtliche wiederverwendbaren
Bestandteile von Kraftfahrzeug-Altreifen zu wirtschaftlich vertretbaren Kosten zurückgewonnen
werden können.
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Die durch die Erfindung erreichten Vorteile ergeben sich aus der Tatsache
der Lösung der genannten Aufgabe, nachdem es erstmals gelungen ist, Krajtzahrzeug-Altreifen,
und zwar auch Stahlgürtelreifen, derart zu
zerlegen, daß mit geringstmöglichen
Kosten eine höchstmögliche Wiederverwendbarkeit der entstehenden Reifenbestandteile
gewährleistet ist, wobei keinerlei Reste übrig bleiben, die sich nicht weiterverwenden
ließen und Deponierkosten verursachen könnten.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen,
die lediglich nicht beschränkende Möglichkeiten der Ausführung der Erfindung zeigen,
näher erläutert.
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Es zeigt: Figur1 eine Zentrier- und Aufspannvorrichtung, wie sie in
einer Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendbar ist; Figur
2 eine zweite Ausführungsform einer Zentrier-und Aufspannvorrichtung; Figur 3 eine
Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 2; Figur 4 eine schematische Ansicht des
Aufbaus und der Funktion einer Anlage zur Durchführung des Verfahrens unter Verwendung
verschiedener Vorrichtungen und Einrichtungen hierfür; Figur 5 eine Draufsicht auf
ein Abschälmesser, wie es in einer Vorrichtung zum Abschälen und Zerkleinern des
Protektormaterials eines Altreifens benutzt wird, wie sie in einer Anlage zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet wird; Figur 6 eine Draufsicht auf ein
Messer zum Aufreißen und Abnehmen des Stahlgürtels von Stahlgürtelreifen; Figur
7 eine Draufsicht auf ein Messer zum Zerschneiden des Gewebeunterbaus und der Reifenwände;
Figur 8 eine Seitenansicht der Walzen einer Vorrichtung
zur weiteren
Zerkleinerung des zurückgewonnenen Protektormaterials und/oder des zurückgewonnenen
Materials des Gewebeunterbaus und der Reifenwände.
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Erfindungsgemäß werden von jedem Reifen zunächst die Innenwülste bis
auf die eingelagerten Stützringe abgeschält und dabei zerkleinert, anschließend
das die Lauffläche des Altreifens bildende Protektormãterial gesondert abgeschält
und dabei zerkleinert und schließlich der Gewebeunterbau mit den Reifenwänden ebenfalls
gesondert zerschnitten und von den Stützringen abgetrennt.
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Handelt es sich um die Verarbeitung von Stahlgürtelreifen, dann wird
nach dem Abschälen und gleichzeitigen Zerkleinern des Protektormaterials der Stahlgürtel
aufgerissen und abgenommen, bevor das Zerschneiden des verbliebenen Gewebeunterbaus
und der Reifenschultern folgt.
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Die Innenwülste werden vorteilhaft abgeschält und zerkleinert, während
der Reifen um seine übliche Rotationsachse zu schneller Drehung beschleunigt wird,
wobei das anschließende Abschälen und Zerkleinern des Protektors wie auch das nachfolgende
Zerschneiden des Gewebeunterbaus mit den Reifenwänden und das ggf. zwischengeschaltete
Aufreißen und Abnehmen des Stahlgürtels bei fortgesetzter Drehung erfolgen.
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Eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens kennzeichnet sich durch
eine rotierbare Zentrier- und Aufspannvorrichtung für die Reifen mit einer Einrichtung
zur Entfernung und Zerkleinerung der Innenwülste, eine Abschäl- und Zerkleinerungsvorrichtung
für das Protektormaterial, und durch eine Einrichtung zum Zerschneiden des Gewebeunterbaus
mit den Reifenwänden. Für Stahlgürtelreifen ist zusätzlich hierzu eine Vorrichtung
für das Aufreißen und Abnehmen des Stahlgürtels
vorgesehen, die
von einer Magnetimpulsschaltung gesteuert wird, die auf die Annäherung der Messer
an den Stahigürtel anspricht und den Messerkopf zurückzieht, bevor die Messer an
ihm angreifen.
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Figur 1 zeigt eine Ausfühungsform einer rotierbaren Zentrier- und
Aufspannvorrichtung zur Verwendung bei einer solchen Anlage. Sie besitzt eine drehbar
und unverschieblich mittels Gleitlagern 1 und 2 gelagerte Hohlspindel 3 mit einer
am freien Ende 4 der Hohlspindel 3 fliegend gelagerten Futterscheibe 5, die aus
Einzelscheiben 6 und 7 besteht. Längs des Umfangs der Futterscheibe 5 ist eine Mehrzahl
axial angeordneter und jeweils in radialer Richtung begrenzt nach innen und außen
in Richtung der Pfeile A verschwenkbarer Schneidspannklauen 7 vorgesehen, die mittels
Lagerbolzen 8 in entsprechenden radialen Ausnehmungen 9 und 10 der Futterscheibe
5 gelagert sind. In der Hohlfipindel 3 ist koaxial eine verschiebbar gelagerte Schaltstange
11 vorgesehen, die einen am freien Ende 12 derselben angeordneten Steuerkopf 13
aufweist, der mit Steuernocken 14 und 15 an den radial inneren Seiten der Schneidspannklauen
7 zusammenarbeitet, Wie man leicht entnimmt, weisen die Schneidspannklauen 7 an
den radial äußeren Seiten ihrer freien Enden im wesentlichen kre isbogen förmi g
gekrümmte Spannschneiden 16 auf.
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Die Funktion ist wie folgt: In Pfeilrichtung B wird koaxial zur L&ngs-
und Rotationsachse 17 der Ilohlspindel 4 ein Altreifen auf die in der mit ausgezogenen
Linien dargestellten Stellung der Schneidspannklauen 7 aufgeschoben, derart, daß
seine Wülste an den Spannschneiden 16 anliegen. Der Deutlichkeit halber ist der
Altreifen, dessen Ebene sich dabei senkrecht zur Zeichenebene befindet, nicht dargestellt.
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Hält man nun den Reifen fest und versetzt man die Hohlspindel 4 mit
den Schneidspannklauen 7 in schnelle Rotation, wobei die letzteren radial nach außen
belastet werden, dann sorgen die Spannschneiden 16 dafür, daß das Material der Wülste
abgeschält und zerschnitten wird, bis die Stützringe aus Stahldraht erreicht sind.
Vorzugsweise befindet sich die Zentrier- und Spannvorrichtung gemäß Fig. 1 bereits
in Drehung um die Achse 17, wenn ein Reifen in Pfeilrichtung B aufgeschoben wird,
wobei dieser sodann nicht festgehalten wird, sondern bei ggf. zunehmender Rotationsgeschwindigkeit
der Vorrichtung entgegen seiner Trägheit und unter gleichzeitigem Abschälen und
Zerkleinern seiner Wülste derart beschleunigt wird, daß er schließlich die gleiche
Umfangsgeschwindigkeit wie die Schneidspannklauen 7 erreicht und mit seinen Stützringen
fest auf den Spannschneiden 16 aufruht. Dabei können 2000, 3000 und bis zu 4000
U/min erreicht werden, je nach Größe der zu zerlegen-en Reifen. Die dabei auftretenden
Fliehkräfte sind ein wesentlicher Faktor für die Zerlegung, da anschließend nur
noch relativ geringe Messerkräfte aufzubringen sind, um eine Desintegration des
Reifens zu bewirken. Zweckmäßig kann der jeweilige Reifen aufgeheizt werden, bevor
oder während die Zerlegung erfolgt, beispielsweise mittels einer nicht gezeigten
Aufblasvorrichtung im Luftstrom. Dies erleichtert und beschleunigt die Zerlegung
noch zusätzlich.
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Der Antrieb der Hohlspindel 4 erfolgt dabei zweckmäßig über ein Zahnriemenrad
18; wie man sieht, erfolgt die Darstellung der Vorrichtung mit Ausnahme der Schneidspannklauen
7 im Längsschnitt.
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Die Steuerung der Schneidspannklauen 7 erfolgt durch ein Hin- und
Herschieben der Schaltstange 11 in Pfeilrichtung C bzw. C' mit Hilfe von Schaltbunden
19 und eines dort angreifenden, nicht gezeigten Schalthebels. Bei Verschiebung der
Schaltstange 11 in Pfeilrichtung drückt der obere Teil des Steuerkopfs 13 gegen
die Nocken 14 und belastet die Schneidspannocken 7 radial nach außen zwecks Beschleunigens,
Entfernung der Wülste und Festhaltens eines aufgebrachten Reifens, während bei einer
Versch1ehtn- der Schaltstange 11 in Pfeilrichtung C' der Steuerkopf 11 ilttels der
Steuernocken 15 die Schneidspannocken 7 wieder in die Ausgangslage zurückbringt.
Es versteht sich, daß diese
radiale Verschwenkbarkeit im Zusammenwirken
mit den kreisbogenförmig gekrümmten Spannschneiden 16 dafür sorgt, daß Reifen unterschiedlicher
Größe und Durchmesser verarbeitet werden können.
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Eine weitere Ausführungsform einer solchen Zentrier- und Aufspannvorrichtung
nebst Einrichtung zur Entfernung und Zerkleinerung der Innen- bzw. Ringwülste der
zu verarbeitenden Altreifen ergibt sich aus den Figuren 2 und 3.
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Hier ist ebenfalls eine drehbar und unverschieblich gelagerte Hohlspindel
20 vorgesehen, an deren freiem Ende 21 eine fliegend gelagerte Haltescheibe 22 angeordnet
ist.
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Längs des Umfangs der Haltescheibe 22 ist eine Mehrzahl von mit ihrem
einen Ende an der Haltescheibe fest angeordneter und kegelmantellinienartig zur
gemeinsamen Rotationsachse 24 der Hohlspindel 20 hin geneigter Stützmesser 25 vorgesehen.
Die Schneiden dieser Stützmesser sind mit 26 bezeichnet. Längs der Stützmesser 25
sind Haltemesser 27 geführt, die mittels zweier koaxial zueinander in der Hohlspindel
20 gelagerter und gegenläufig verschiebbarer Schaltstangen 28 und 29 über Bowdenzüge
30 und 31 steuerbar sind.
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Die Haltemesser befinden sich zunächst in der gestrichelt dargestellten
Stellung am äußersten vorderen Ende der Stützmesser 25 in radial eingeschwenkter
Stellung, so daß ein zu verarbeitender Altreifen koaxial aufgeschoben werden kann.
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Anschließend wird die sich zunächst ebenfalls in der gestrichelten
Stellung befindende Schaltstange 28 in Pfeilrichtung D in die mit ausgezogenen Linien
dargestellte Stellung bewegt, wobei die BowdenzUge die Haltemesser 27 aus ihrer
gestrichelt dargestellten Lage längs der Stützmesser 25 in der Zeichnung nach unten
beispielsweise in die mit ausgezogenen Linien dargestellte Stellung bewegen, wo
sie an dem axial äußeren Wulst des aufgeschobenen Reifens zur Anlage
kommen,
der mit seinem axial inneren, zur Vorrichtung hin angeordneten Wulst bereits an
den Stützmessern 25 anliegt.
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Die weitere Funktion nebst Abschälen und Zerkleinern der Innenwülste
erfolgt in gleicher Weise wie bei der Vorrichtung gemäß Fig. 1. Die sich dabei in
der mit ausgezogenen Linien dargestellten Stellung befindende Schaltstange 29 wird
anschließend in Pfeilrichtung D bewegt, während die Schaltstange 28 sich entgegengesetzt
in Pfeilrichtung D' bewegt.
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Die dabei erreichten Stellungen der die Verankerungen der Bowdenzüge
30 bzw. 31 aufweisenden Köpfe 28' bzw. 29' der Schaltstangen 28 und 29 befinden
sich dabei in der gestrichelt dargestellten Lage.
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Die Haltemesser 27 sind, wie die Draufsicht gemäß Figur 3 zeigt, bei
welcher lediglich zwei Haltemesser dargestellt sind, als Doppelmesser 27 ausgebildet,
die jeweils beiderseits flach an einem Stützmesser 25 anliegen und längs desselben
gleiten. Für zusätzliche Führung sorgen Führungsbolzen 32, die sowohl an der Rückseite
33 als auch an der Schneide 26 eines Stützmessers 25 anliegen. Derartige Führungsbolzen
32 sind an sich ausreichend, es kann sich jedoch als vorteilhaft erweisen, auf diesen
Bolzen nicht gezeigte Rollen zu lagern, um statt Gleitreibung eine rollende Reibung
und dadurch ggf.
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größere Leichtgängigkeit zu gewährleisten.
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Die Bowdenzüge 30 werden zweckmäßig durch Schläuche oder Rohre 34
und über eine abgerundete Kante 35 des freien Endes 21 der Hohlspindel 20 umgelenkt.
Die Bowdenzüge 31 greifen gleichzeitig an einander benachbarten Einzelmessern zweier
Doppelmesser 27 an und verlaufen zwischen zwei Stützmessern 25 zum oberen Ende derselben
hin, wo sie an einem an seinem oberen Ende abgerundeten, hohlzylindrischen Lagerelement
36, welches die oberenEnden der Stützmesser 25 hält, nach unten zur Stange 29, 29'
hin umgelenkt werden.
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Daß die beiden Schaltstangen 28 und 29 stets gegenläufig zueinander
arbeiten, braucht nicht besonders betont zu werden.
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Die Lagerung der Hohlspindel 20 kann im übrigen in gleicher Weise
erfolgen wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1.
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Nachdem die Ringwülste sowohl von den Stützmessern 25 als auch von
den Haltemessern 27, bzw. im Falle der Vorrichtung nach Fig. 1 von den Schneidspannklauen
7, entfernt worden sind und die Stahldraht-Stützringe auf den Schneiden 26 bzw.
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16 aufruhen und somit die Reifen die gleiche, angestiegene Rotationsgeschwindigkeit
der Zentrier- und Aufspannvorrichtungen aufweisen, erfolgt mittels der in Fig. 4
im Schema dargestellten Abschäl- und Zerkleinerungsvorrichtung zunächst das Abschälen
und Zerkleinern des die Lauffläche des Reifens bildenden Protektors, welcher aus
reinem Gummi besteht, weshalb sein Material am vielseitigsten verwendbar und deshalb
am wertvollsten ist.
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Wie Fig. 4 zeigt, ist ein erster Messersupport 37 vorhanden, der um
eine zur Reifenachse 38 im wesentlichen parallele Schwenkachse 39 in und außer Eingriff
seiner Abschälmesser 40 und 41 mit dem Protektor 42 des Reifens 43 schwenkbar ist.
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Es versteht sich, daß die Reifenachse 38 koaxial zur Längsachse 4
bzw. 17 der Zentrier- und Aufspannvorrichtung gemäß Fig. 2 bzw. Figur 1 ist, welche
Vorrichtungen in Fig. 4 der Übersichtlichkeit halber weggelassen sind; die Reifenachse
38 verläuft senkrecht zur Zeichenebene. Berücksichtigt man die Rotationsrichtung
entsprechend Pfeil E des Reifens 43, dann versteht es sich, daß ein Abschälen und
Zerspanen bzw. Zerkleinern des Materials des Protektors 42 erfolgt, sobald die Schneide
44'des Abschälmessers 40 am Protektor 42 angreifen kann. Zu diesem Zwecke ist es
möglich, den Support 37 in Pfeilrichtung F vorzuschieben. Genauer gesagt, ist der
Messersupport
37 im wesentlichen in der Ebene des rotierenden
Reifens 43 auf diesen zu und von diesem weg verfahrbar, wobei die dem Pfeil F entgegengesetzte
Richtung mit dem Pfeil G bezeichnet ist. In Pfeilrichtung G ist der Messersupport
37 vom Reifen 43 weg auf eine Schleifeinrichtung 44 zu verfahrbar. Die Verschwenkbarkeit
des Messersupports um die Schwenkachse 39 wurde bereits erwähnt; es wird auf den
die Verschwenkbarkeit andeutenden Doppelpfeil H hingewiesen.
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Wie man sieht, sind in den Messersupport 37 zwei einander gegenüberliegend
angeordnete Messer 40 und 41 eingespannt, der Messerkopf 37 kann somit als Revolverkopf
bezeichnet werden.
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Auf der gegenüberliegenden Seite des rotierenden Reifens 43 ist eine
größtenteils weggelassene Einrichtung zum Zerschneiden des Gewebeunterbaus mit den
Reifenwänden angeordnet. Diese Einrichtung weist einen zweiten, nicht gezeigten
Messersupport auf, der dem ersten im wesentlichen gegenüberliegend auf der anderen
Seite des Reifens 43 angeordnet und in gleicher Weise ausgebildet ist wie der erste
Messersupport 37, wobei ebenfalls zwei an seinem Umfang einander gegenüberliegend
angeordnete Zerschneidemesser vorgesehen sind. Von diesen beiden Messern ist lediglich
ein Messer 45 gezeigt. Dieses Messer ist wiederum in Pfeilrichtung I auf den Reifen
43 zu und von diesem weg verfahrbar, so daß seine Schneide 46 in und außer Eingriff
mit dem Gewebeunterbau und den Reifenwänden gebracht werden kann.
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Schließlich ist noch eine Vorrichtung zum Aufreißen und Abnehmen des
Stahlgürtels von Stahlgürtelreifen vorgesehen, wobei ein dritter, wiederum nicht
gezeigter Messersupport zwischen dem ersten und dem zweiten Messersupport angeordnet
und in gleicher Weise ausgebildet ist wie der erste Messer
support,
wobei ebenfalls zwei an seinem Umfang einander gegenüberliegend angeordnete Aufreißmesser
vorgesehen sind, von denen das eine, nämlich das Aufreißmesser 47, gezeigt ist.
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Bei der gezeigten Ausführungsform befindet sich die Vorrichtung zum
Aufreißen und Abnehmen des Stahigürteis an der Unterseite des rotierenden Reifens
43, wobei das Aufreißmesser 47 in Richtung des Doppelpfeils K auf den Reifen 43
zu und von diesem wieder fort verfahrbar ist.
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Der Funktionsablauf ist wie folgt: Das Abschälmesser 40 des ersten
Messersupports 37 greift in der gezeigten Weise mit seiner Schneide 44 am Protektor
42 des rotierenden Reifens 43 an, wobei sich der Protektor infolge der vorhandenen,
erheblichen Fliehkraft radial nach außen praktisch kreisbogenförmig vorwölbt. Dor
Measarsupport 37 wird sodann in Pfeilrichtung r nnai.o!l zu doin Drehståhlsupport
einer Drehbank zugestellt-, bis der Protoktoryumni abgeschält worden ist.Anschließend
fährt der Messersupport 37 unter dem Einfluß der nichtgezeiqten Maqnetimpulssteuerung,
die auf den Stahlgürtel reagiert, in Pfeilrichtung G zur Schleifeinrichtung 44,
um das (Jeyellüberliegende, gestrichelt dargestellte Abschälmesser 41 nachzuschleifen.
Wie Fig. 5 zeigt, weisen die Abschälmesser 40, 41 eine im wesentlichen kreisbogenförmig
ausgeschnittene Schneidkante 44'bzw. 48 auf, die jeweils hinterschnitten ist, so
daß als Schleifkörper 49 lediglich ein solcher von Kegelstumpfform in Frage kommt.
Nach einigen Schleifvorgängen nutzt sich dieser Schleifkörper längs seines jeweiligen
Umfangbereichs in Form einer Umfangsriefe derart ab, daß er abgeglichen werden muß,
was wiederum in Kegelstumpfform erfolgt. Um jedoch wiederum den gleichen Schleifdurchmesser
zur Verfügung zu stellen, ist eine Nachstellmöglichkeit des Schleifkörpers 49 längs
seiner Symmetrieachse 50 in Pfeilrichtung
L gewährleistet. Es
wird betont, daß die hierzu erforderliche Lagerung des Schleifkörpers 49, wie auch
die Lagerung des Messerkopfes 37, konventionell sein können und deshalb nicht gezeigt
wurden.
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Handelt es sich um einen Stahlgürtelreifen, dann wird bereits während
des Verfahrens des Messerkopfes 37 in Pfeilrichtung G, wiederum in Abhängigkeit
von der Magnetimpulssteuerung, der das Aufreißmesser 47 tragende, nicht gezeigte
dritte Messerkopf in Pfeilrichtung K zugestellt und reißt den Stahlgürtel auf und
von den rotierenden Reifen 43 ab, woraufhin auch der dritte Messerkopf in entgegengesetzter
Richtung vom Reifen 43 wegfahren kann, um ggf. ein gegenüberliegendes, zweites Messer
nachzuschleifen.
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Sodann fährt der zweite, nicht gezeigte Messerkopf mit dem Messer
45 in Pfeilrichtung I heran und wird analog einem Drehstahlsupport zugestellt, so
daß die Schneidkante 46 den Gewebeunterbau und die Reifenwände abarbeiten bzw. zerschneiden
kann, bis nur noch die nicht gezeigten Stahldraht-Stützringe auf den Schneiden 16
bzw. 26 der jeweils verwandten Vorrichtung nach den Fig. 1 bzw. 2 aufruhen. Diese
Stützringe lassen sich leicht von den Schneiden bzw. den gesamten Vorrichtungen
entfernen, sobald die Schneidspannklauen 7 bzw. die Haltemesser 27 in ihre Ausgangslage
zur Aufnahme des nächsten Reifens zurückgekehrt sind; sie fallen dort meist von
selber ab. Auch am zweiten Messersupport kann ein zweites Zerschneidemesser gegenüberliegend
eingespannt sein, das beim Zurückverfahren an einer Schleifeinrichtung (nicht gezeigt)
nachgeschliffen werden kann.
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Sodann werden sämtliche Messerköpfe um 180° geschwenkt, um die nachgeschliffenen
Messer in Eingriffstellung zu bringen, woraufhin die erneute Zustellung zu dem neuen
Reifen entsprechend dem oben geschilderten Funktionsablauf erfolgt.
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Wie Fig. 6 zeigt, besitzen die Aufreißmesser 47 an ihrer Schneidkante
50 ebenfalls eine kreisbogenförmige Kontur, die über die gesamte Breite a des Aufreißmessers
47 gehen kann.
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Bei der gezeigten, bevorzugten Ausührungsform besteht das Aufreißmesser
aus einer Mehrzahl von voneinander in Abstand befindlichen Aufreißhaken 51, so daß
die Schneide 50 aus einer Mehrzahl von Teilschneiden gebildet ist.Diese Ausgestaltung
hat sich für das Aufreißen und Entfernen der Stahlgürtel als besonders wirksam erwiesen.
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Fig. 7 zeigt schließlich ein Zerschneidemesser 52, das lediglich eine
gerade Schneidkante 53 aufzuweisen braucht.
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Sämtliche Schneidkanten sind, wie in den Fig. 5 bis 7 strichpunktiert
angedeutet ist, hinterschnitten, um eine einwandfreie Abschäl-, Zerschneide- bzw.
Zerspanarbeit zu gewährleisten. Zu ergänzen wäre, daß die bei öfterem Nachschleifen
der Abschälmesser 40 bzw. 41 gegenüber der Schneidkante 44 bzw. 48 verbleibenden
Eckbereiche 54 von Zeit zu Zeit weggeschliffen werden, sobald sie nutzlos seitlich
über die Protektorfläche hinaus in den Seitenwandbereich ragen. Die jeweils äußeren
Lamellen dienen sowieso lediglich der Abstützung der eigentlich die Schneidkante
44' bzw. 48 bildenden inneren Lamellen.
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Von besonderem Vorteil ist, daß jedes Messer 40, 41, 47, 52 aus einer
Mehrzahl von mit ihren Flachseiten lamellenartig zusammengefügten Flachstahlstücken
55 besteht, die an ihrem einen Ende in den jeweiligen Messersupport eingespannt
sind und an ihren freien Enden jeweils eine quer zu den Flachseiten verlaufende
Schneidkante bilden. Bei den Darstellungen gemäß Fig. 5 bis 7 verlaufen die Flachseiten
senkrecht zur Zeichenebene, so daß lediglich die Schmalseiten sichtbar sind. Das
Aufreißmesser 47 ist insofern abgewandelt, als nur jedes zweite Flachstahlstück
55 als Messer ausgebildet ist, während die übrigen Flachstahistücke 55' als Abstandshalter
verwendet werden.
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Besonders vorteilhaft ist, daß sich die die Messer bildenden Flachstahlbündel
aus den Blattfedern ausrangierter Lastkraftwagen oder dergl. herstellen lassen,
wobei lediglich ein Richten dieser Blattfedern erforderlich ist.
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Bekanntlich ist derartiges Material zum Schrottpreis zu haben.
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Wie bereits ausgeführt, können sowohl das gewonnene Protektormaterial
als auch das Material des Gewebeunterbaus und der Reifenwände zwecks weiterer Zerkleinerung
zusätzlichen Mahl-und/oder Zerschneide- bzw. Quetschvorgängen unterworfen werden.
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Fig. 8 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform einer solchen Vorrichtung
mit zwei parallel zueinander angeordneten Walzen 56 und 57 mit in Mantellinienrichtung,
also senkrecht zur Zeichenebene, angeordneten, längs des Walzenumfangs in gleichen
Abständen verteilten Messerpaketen 58, wobei beide Walzen 56 und 57 sich entgegengesetzt
in Richtung der Pfeile M und N und mit unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten
aufeinander zu drehen. Die Aufgaberichtung des Materials erfolgt von oben und ist
mit dem Pfeil 0 angedeutet. Die beiden Walzen 56 und 57 sind an sich identisch,
jedoch bezüglich ihrer Achsrichtung 59 und 60 entgegengesetzt zueinander eingebaut,
derart, daß die Messerpakete 58 der schnellerlaufenden Walze 57 in Pfeilrichtung
N schneiden, während die Messerpakete 58 der langsamerlaufenden Walze 56 dagegenhalten
und somit nach oben schneiden.
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Von besonderer Bedeutung ist die Ausbildung der Messerpakete, die
wiederum aus Flachstahlstücken bestehen, die sich über praktisch die gesamte, nicht
gezeigte, senkrecht zur Zeichenebene verlaufende Breite der Walzen 56 und 57 erstrecken
und wiederum aus Blattfedern von Schrott-Kraftfahrzeugen hergestellt werden können.
Wesentlich ist, daß die Längskante jedes einzelnen Flachstahlstücks eines Messerpakets
eine gesonderte Schneidkante bildet, wie das bei der Walze 57 anhand
des
Messerpaketes 58' dargestellt ist. Die einzelnen Schneiden sind mit dem Bezugszeichen
61 bezeichnet. Der Einfachheit halber ist diese Darstellung bei den übrigen Messerpaketen
58 der Walzen 56 und 57 weggelassen worden.
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Die Festlegung der Messerpakete 58 am Umfang der Walzen 56 und 57
kann in entsprechenden Aussparungen 62 erfolgen, wobei nicht gezeigte, in Umfangsrichtung
die Messerpakete 58 und die Walzen 56 bzw. 57 umschlingende, in entsprechenden Umfangsnuten
der Messerpakete 58 und der Walzen 56 und 57 angeordnete, verspannbare Bandstahlringe
eine feste.Halterung gewährleisten.
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Das erhaltene, zerschnittene bzw. zermahlene Material bzw.
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Granulat des Gewebeunterbaus und der Reifenschultern wird zur Entfernung
möglichst sämtlicher Gewebe fasern einer Windsichtung unterworfen. Die Gewebefasern
finden beispielsweise in der Linoleum herstellenden Industrie Verwendung, wie auch
solches abgesondertes Gummimaterial, das nur noch geringe Faserbestandteile enthält.
Für die Herstellung von Schuhsohlen werden bis zu 60 % reines Gummimaterial verwendet.
Das Material des Protektors findet unmittelbar bei der Herstellung von neuen Kraftfahrzeugreifen
Verwendung, da eine bestimmte Menge an Altgummi innerhalb der für die Herstellung
von neuen Kraftfahrzeugroir- r verwendeten Gummimischung geradezu erforderlich ist
(etwa lo-
Es versteht sich, daß insbesondere für die Schuhsohlenherstellung und dergl. auch
besonders gewebefaserfreies Regenerat aus Gewebeunterbau und Seitenwänden verwendbar
ist.
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Den Stützringen und dem abgerissenen Stahlgürtel etwa noch anhaftendes
Material, wie auch ggf.zusätzliches Material, beispielsweise zerhackte Stahlgürtelreifen,
wie sie nach dem Stand der Technik heutzutage bereits anfallen, lassen sich pyrolysieren
und die entstehenden Gase erfindungsgemäß zur Energiegewinnung verwenden, vorzugsweise
in Verbrennungskraftmaschinen, beispielsweise in adaptierten, ansonsten bereits
ausrangierten Motoren von Lastkraftwagen, welche zweckmäßig die bei der erfindungsgemäßen
Anlage zur Durchführung des Verfahrens verwendeten Vorrichtungen, nämlich Zentrier-
und Aufspannvorrichtungen und die Walzen 56 und 57, antreiben können.
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Die Tatsache, daß sich die Messer bzw. Messerpakete leicht und schnell
nachschleifen lassen, was sich,insbe60nAere bei dai.r eigentlich ebenfalls Paketform
aufweisenden Messern nach den Fig. 5, 6 und 7 auswirkt, ergibt einen sehr guten
Wirkungsgrad der Messer bei verringerter Antriebsenergie im Vergleich mit herkömmlichen,
teuren Messersätzen, deren Nachschleifen zur Vermeidung von frühzeitigen Materialverlusten
oft hinausgeschoben wird. Da nach der Erfindung jedoch Abfallstahl verwendet wird,
spielt ein rascherer Messerdurchsatz praktisch keine Rolle. Somit ist die Leistung
der Anlage sehr hoch bei verhältnismäßig geringen Kosten für Antrieb'senergie. Übrigens
kann der bei der Pyrolyse übrigbleibende Stahlßchrott ohne schädliche emissionen
eini geschmolzen werden.
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Zu ergänzen ist, daß die Vorrichtung nach teig. 8 natürlich auch für
die Zerkleinerung von anderweitig anfallenden Gummiresten oder auch Plastikmaterial,
z.B. von Abfallplastik aus der Müllverwertung, geeignet ist.
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Die Erfindung stellt somit eine einfache, unkomplizierte und robuste
Anlage zur Verfügung, die lediglich niedrige Anlageinvestitionen, geringe Kosten
für den Unterhalt, den Betrieb, den Ersatz der Verschleißteile und sonstige Aufwendungen
erfordert, da Wartungs- und Überholzeiten relativ gering sind und ein wirtschaftlicher
Dauerbetrieb möglich ist. Jede Zentrier- und Aufspannvorrichtung hat einen Durchsatz
von etwa 30 bis 60 Altreifen pro Stunde, je nach Größe und Beschaf£enheit der Reifen.
Dabei ist es erstmals möglich, auch Stahlgürtelreifen zu verarbeiten. Darüberhinaus
erfolgt eine saubere Trennung der bei der Verarbeitung der Reifen anfallenden Materialien.
Ferner tritt kein Verlust von Roh8t0ffen und auch keine Umweltbelastung ein, ganz
ZU schweigen von der Energieersparnis,
die erzielbar ist, wobei
schließlich auch zu berücksichtigen ist, daß der heutzutage in erster Linie bei
der Reifenherstellung verwendete Kunstkautschuk im wesentliche bl als Ausgangsmaterial
benötigt.
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Vorteilhaft ist ferner, daß die bei der Zerlegung jedes Reifens infolge
der Rotation desselben auf der Zentrier-und Aufspannvorrichtung auftretenden Zentrifugaikräfte
zur Unterstützung der Schneid-, Zerspan- und/oder Trennvorgänge ausgenutzt werden,
was den Zerlegungsablauf erheblich beschleunigt.
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Es versteht sich, daß die gezeigten Zentrier- und Auf spannvorrichtungen
sich in ihren Dimensionen nach den Größen der in erster Linie anfallenden Altreifen
richten, so daß mit einer in bestimmter Größe ausgelegten Vorrichtung sich nicht
unbedingt sämtliche anfallenden Kraftfahrzeug-Altreifen verarbeiten lassen, da deren
Größenunterschiede nun einmal zu groß sind, man denke nur beispielsweise an Traktorenreifen.
Dem läßt sich jedoch durch in der Größe unterschiedliche Auslegung mehrerer Zentrier-
und Aufspannvorrichtungen begegnen, wobei erforderlichenfalls auch eine Vorsortierung
der Reifen bei sehr erheblichen Größenunterschieden erfolgen kann, so daß jede Vorrichtung
ein bestimmtes Intervall von Reifengrdßen verarbeiten kann. Für sämtliche PKW-Reifen
ist jedoch nur eine Vorrichtung erforderlich.
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Ergänzend sei noch auf einen zusätzlichen wesentlichen Vorteil der
Vorrichtung nach Fig. 8 aufmerksam gemacht, der sich erreichen läßt, wenn dieselbe
in lediglich geringfügiger Form modifiziert wird. Wie man der genannten Figur entnimmt,
sind die einzelnen Messerpakete 58 bzw. 58' in der Schneiderichtung geneigt, wobei
diese Richtung bei der Walze 57 der Drehrichtung N entspricht, während sie bei der
Walze 56 der Drehrichtung M entgegengesetzt ist, was auf die besondere Wirkung der
unterschiedlichen Drehzahlen der Walzen 56 und 57
beruht, insofern
nämlich, als zwar das in Pfeilrichtung 0 aufgegebene Material vom Walzenspalt eingezogen
und gequetscht wird, gleichzeitig jedoch auch ein Schneideeffekt dadurch zustandekommt,
daß die Schneidkanten 61 sämtlicher Messerpakete 58 der einen Walze an den Messerpaketen
58 der anderen Walze vorbeigleiten und damit der gewünschte Schneide-bzw. Abschereffekt
eintritt. Dabei ist zu berücksichtigen, daß beide Walzen 56 und 57 in nicht gezeigter
Weise in der gemeinsamen, ihre beiden Achsen 59 und 60 enthaltenden Ebene federnd
aufeinander zu belastet sind, wobei sie in ihrer Bewegung aufeinander zu natürlich
begrenzt sind, um zu verhindern, daß die Messerkanten 61 beider Walzen 56 und 57
einander berühren.
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Modifiziert man nun die beiden Walzen dahingehend, daß man die einzelnen
Federstahlblätter der Messerpakete nicht in der gezeigten Weise geneigt, sondern
radial zur Achse anordnet, wobei man gleichzeitig die gezeigten, verhältnismäßig
spitzen Winkel zwischen den beiden von jeder Schneidkante ausgehenden Schneidflächen
jedes einzelnen Messerblattes 70 stumpfer macht, dann läßt sich erreichen, daß die
gezeigte Vorrichtung auch solches Reifenmaterial verarbeitet, das Metalleinschlüsse
aufweist. Es wird hierzu auf das bereits eingangs bei der Erläuterung des Standes
der Technik genannte Material verwiesen, das durch das bisherige Zerkleinern bzw.
Zerhacken von Stahlgürtelreifen entsteht und das bisher allenfalls der Pyrolyse,
ansonsten jedoch Deponien zugeführt wurde. Durch die erläuterte, besondere Ausbildung
der Messerpakete und deren Anordnung läßt sich erreichen, daß zwischen den Walzen
eine Art Quetsch-und Reißwirkung hervorgerufen wird, die dafür sorgt, daß diese
Schnitzel sich vornehmlich dort aufspalten, wo sie am schwächsten sind, also im
Bereich der eingelagerten Metalleinschlüsse, Zwar ist noch eine nachfolgende Sortierung
erforderlich, immerhin ist jedoch gewAhRleistet, daß auch diese bisher weitgehend
unverwertbaren, da bereits zerhackten
Stahlgürtelreifen aufgeschlossen
und wieder dem Rohstoffkreislauf zugeführt werden können.