DE3210842A1 - Verfahren und vorrichtung zum zerkleinern und rueckgewinnen der in altreifen und dgl. enthaltenen bestandteile gummi, kord und stahl - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zum Zerkleinern und Rückgewinnen der in
• Altreifen und dgl. enthaltenen Bestandteile Gummi, Kord und Stahl Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Vorrichtungen zum Zerkleinern und Rückgewinnen der in Altreifen und dgl. enthaltenen Bestandteile Gummi, Kord und Stahl gem. dem Oberbegriff nach Anspruch 1.
• Derartige Verfahren sind beispielsweise durch die DE-PS 24 27 070 und DE-OS 29 11 251 bekannt. Beim erstgenannten Stand der Technik werden kleine Reifenstücke durch Schneiden und Zerreißen erzeugt, um anschließend stahlhaltige Teile getrennt zu verarbeiten. Diese Lehre führt zu einem Verfahren mit hohem Verschleiß in den Vorstufen und in den Maschinen zur Verarbeitung der stahlhaltigen Teile. Außerdem ist ein hoher apparativer Aufwand erforderlich.
• Dem Rechnung tragend wird mit der DE-OS 29 11 251 gelehrt, zunächst die Wulstringe vom Reifen abzutrennen, wobei aber eine beträchtliche Iige Gummi verlorengeht und der Stahl zur Stahlgewinnung nicht ohne weiteres verwertbar ist. Im allgemeinen konnte kein großer Fortschritt hinsichtlich Verschleißminderung erreicht werden, wenn der Stahlgürtelreifen, insbesondere Ganzstahlreifen mit hohem Stahlanteil, zunächst in Karkasse und StahlgUrtel geschnitten und diese Teile dann in gleichmäßig kleine Stücke geschnitten und anschließend mit Friktionsbrechwalzen behandelt werden, um durch Absieben den Gummi von Stahl und Kord zu befreien.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verfahren und Maschinen zu entwickeln, um grob zerkleinerte Reifen ohne vorheriges Sortieren oder Entwulsten in einem Arbeitsgang mit geringstmöglichem Verschleiß und geringem apparativem Aufwand zu zerkleinern und die Stahl-, Gummi- und Kordanteile abzutrennen, wobei darauf Wert gelegt wird, daß tatsächlich eine saubere Trennung erfolgt und bereits ein hoher Anteil faserfreien Gummis anfällt.
• Diese Aufgabe wird, ausgehend von der DE-OS 24 27 070, durch das erfindungsgemöße Verfahren und die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens entsprechend den Ansprüchen 1 und 4 gelöst.
• Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, Reifenstücke durch cjrehende Bewegung einer Werkzeugwalze mit entsprechend aufgebrachten Messern und geeignet ausgebildetem Gehäuse schneidend, scherend und walkend spiralförmig in axialer Richtung der Walze zu fUhren, dabei aufzuschließen und durch ein Sieb mit geeigneter Lochung auszutragen. Der spiralförmige Transport des zu zerkleinernden Materials wird durch die Anordnung der beweglichen Messer- und Walkwerkzeuge längs einer oder mehrerer Schraubenlinien auf einer Werkzeugwalze erreicht.
• Im Zuge dieser Bewegung längs der Walzenachse werden die Reifenstücke çartwährend der Schneid- und Walkwirkung ausgesetzt und erreichen am Ende der Bewegungsstrecke eine Teilchengröße, die zum Austragen durch ein Sieb geeignet ist. Schließt man an das Sieb beispielsweise einen Schwerkraftsichter an, dann lassen sich die freigelegten Kordfasern und Staub leicht von den schwereren Teilen trennen, die ihrerseits durch Magnetscheidung, Zerkleinerung, Siebung etc. voneinander getrennt werden können. Es hat sich in der Praxis gezeigt, daß die Reifenstücke am Ende der Bewegungsstrecke fast vollständig vom Stahl getrennt und dabei weitgehend zerkleinert worden sind. Diese Wirkung beruht im wesentlichen auf der Walkwirkung, welcher die Reifenstücke zwischen den rotierenden Walkwerkzeugen und dem an der Innenfläche des Gehäuses angeordneten Walkleisten und der scherenden Beanspruchung zwischen den rotierenden und feststehenden Schneidwerkzeugen ausgesetzt sind. Da die Walkleisten im Querschnitt sägezahnförmig gestaltet und längs des Gehäuses ortsfest angeordnet snd, werden die von den Walkwerkzeugen mitgenommenen Reifenstücke fortwährend einer kombinierten Druck-, Scher - und Walkwirkung ausgesetzt, welche das Trennen des Gummikords vom Stahl erzwingt und hohen faserfreien Gummianteil erzeugt.
• Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, wenn das Gehäuse wärmeisoliert ausgebildet ist, so daß die Wärme, die dem Aufschluß förderlich ist, nicht abgeleitet wird. Man kann den Gehäuseinnenraum erwärmen, wobei allerdings durch die DE-AS 26 07 945 bekannt ist, das Gut in auf wesentlich über Raumtemperatur vorgewärmten Zustand zu brechen.
• Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der Beschreibung. In ihr ist die Erfindung schematisch und beispielsweise dargestellt. Es zeigen: Fig. 1: einen Längsschnitt durch ein hohizylinderförmiges Gehäuse mit darin drehbar angeordneter Werkzeugwalze, Fig. 2: einen Querschnitt nach der Linie II - II durch das Gehäuse gem. Fig. 1, Fig. 3: einen Querschnitt nach der Linie III - III durch das Gehäuse gem. Fig. 1 und Fig. 4: einen Querschnitt entlang der Linie IV - IV durch das Gehäuse gem. Fig. 1.
• Das Ausführungsbeispiel der Fig. 1 zeigt ein ortsfestes, hohlzylinderförmiges Gehause 1 im Vertikalschnitt, dessen Achse also hori- zontal angeordnet ist. In diesem Gehäuse 1 ist eine Werkzeugwalze 2 drehbar gelagert und angetrieben. Am einen Ende des Gehäuses befindet sich ein Einlauf 3 fUr Reifen oder Reifenstücke; am anderen Ende des Gehäuses 1 ist ein durch ein Sieb 4 abgeschlossener Austragschacht 5 angeordnet.
• Auf der Werkzeugwalze 2 (vgl. insbesondere die Figuren 2 bis 4) sind rotierende Schneidwerkzeuge 6 und Walkwerkzeuge 8 entlang einer Schraubenlinie 10 radial vorstehend angeordnet, die mit ortsfesten Statormessern 7 und Walkleisten 9 zusammenwirken. Das durch den Einlauf 3 in den Innenraum des Gehäuses 1 eingeführte Gut wird durch diese Werkzeuge 6 bis 9 zunächst grob und dann immer feiner zerkleinert und in die einzelnen Bestandteile Stahl, Gummikord, Kordfaser und Gummi getrennt, wobei das in Zerkleinerung befindliche Material wegen der versefzten Anordnung der Werkzeuge 6,8 eine Bewegung längs der Werkzeugwalze 2 durchführt und im zerkleinerten und abgetrennten Zustand am Sieb 4 ankommt.
• Das Gese 1 ist beim Ausführungsbeispiel mit einer Isolierschicht 11 versehen, die dafür sorgen soll, daß die beim Zerkleinern entstehende Wärme erhalten bleibt, welche den Trennvorgang begünstigt. Man kann auchin das Gehäuse 1 Wärmeenergie einbringen.
• Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 ist im zweiten Sektor einer dem Gehöusequerschnitt entsprechenden Kreisfläche das einzelne Statormesser 7 ortsfest angeordnet, dessen Breite dem Abstand zwischen zwei rotierenden Schneidwerkzeugen 6 (vgl. Figur 1) entspricht. Infolgedessen wirken die Randkanten des Statormessers 7 als Scherkanten 15. Das rotierende Schneidwerkzeug 6 weist entsprechende Kanten 19 auf, die entlang der Scherkanten 15 einen ziehenden Schnitt herbeiführen. Die vollständige Abtrennung erfolgt mit den axialen feststehenden Scherkanten 17 und der Scherkante 18 des rotierenden Schneid- werkzeuges 6. Die durch den Einlauf 3 eingegebenen ReifenstUcke gelangen also im freien Fall in den Bereich der Statormesser 7 und werden dort von den rotierenden Schneidwerkzeugen 6 entsprechend dem Abstand der Schneidwerkzeuge 6 zerschnitten. Damit insbesondere bereits kleinere Stücke nicht abgewiesen sondern eingezogen und geschert werden, ist die Stirnfläche 16 keilförmig gestaltet. In den Figuren 2 bis 4 sind an der Werkzeugwalze 2 nur zwei rotierende Schneid- und Wolkwerkzeuge 6,8 symbolisch dargestellt. Wie sich aber aus Figur 1 ergibt, ist eine Vielzahl solcher Werkzeuge entlang einer Schraubenlinie vorgesehen. Infolgedessen wird das von dem einen Schneidwerkzeug 6 geschnittene Teil durch das nöchstfolgende Werkzeug in axialer Richtung abgelenkt und gelangt im Bereiche hinter dem Statormesser 7, in Drehrichtung gesehen, in den Einflußbereich des dort wirksamen Schneidwerkzeuges. Die Statormesser 7 sind ueber die gesamte Länge des Gehäuses im Abstand voneinander angeordnet.
• Das einzelne Walkwerkzeug 8 besteht aus einem Steg 12, welches zugleich Messerträger ist. Die freie Stirnfläche 13 des Steges 12 weist in diesem Beispiel eine Einbauchung 14 auf, welche die Aufgabe hat, die Kleinteile in dieser Einbauchung 14 gewissermaßen zu führen. Das so gebildete Walkwerkzeug 8 arbeitet mit Walkleisten 9 zusammen, die an der Innenfläche des Gehäuses 1 befestigt und sögezahnartig ausgebildet sind. Diese Walkleisten 9 erstrecken sich an dieser Gehäuseinnenfläche längs von zylindrischen Mantellinien. Dadurch wird erreicht, daß die von den Einbauchungen 14 mitgenommenen und in gewisser Hinsicht gehaltenen Reifenstücke 24 (vgl. Figur 3) während der Mitnahme einer Walkbewegung an den hlalkleisten 9 ausgesetzt werden. In der Praxis hat sich gezeigt, daß auf diese Weise mühelos Stahlteile von Gummi getrennt werden können. Symbolisch sind mit 25 Stahlanteile und mit 26 Gummianteile bzw. Gummikord der Reifenstücke 24 gezeigt.
• In dem Bereich, wo die Walkwerkzeuge 8 mit den Walkleisten 9 zvsammenwirken, sind eine oder mehrere Schottwände 20 in der oberen Hälfte des Gehäuses 1 angeordnet, die ihrerseits dafür sorgen, daß die in Zerkleinerung befindlichen Reifenstücke 24 konzentriert der Werkzeugwirkung ausgesetzt werden und durch axiale Versetzung einen mehr oder weniger starken Materialfluß in axialer Richtung bewirken.
• Die Walkleisten 9 sind, wie Figur 4 zeigt, am Ende des Gehäuses 1 ausgespart und werden dort vom Sieb 4 ersetzt, durch welches die zerkleinerten und in die Bestandteile getrennten Reifenstücke in den Austragschacht 5 gelangen. Dieser ist beim Ausführungsbeispiel der Figur 4 als Bestandteil eines Schwerkraftsichters 21 ausgebildet. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, die leichten, insbesondere textilen Bestandteile nach oben durch den Austragstutzen 22 abzuscheiden, wohingegen die schwereren, aus Gummi, Gummikord und Stahl bestehenden Bestandteile in den Austragstutzen 23 abfallen. Dort können in nicht dargestellter Weise die Gummiteile bzw. Gummikordteile von den Stahlteilen mühelos getrennt werden.
• StUckliste 1 hohlzylinderförmiges Gehäuse 2 Werkzeugwalze 3 Einlauf 4 Sieb 5 Austragschacht 6 rotierendes Schneidwerkzeug 7 Statormesser 8 rotierendes Walkwerkzeug 9 Walkleiste 10 Schraubenlinie 11 Isolierschicht 12 Steg (Messerhalter) 13 Stirnfläche 14 Einbauchung 15 Scherkante radial (Statormesser) 16 keilförmige Stirnfläche 27 Scherkante axial (Statormesser) 18 Scherkante axial (rotierendes Schneidwerkzeug) 19 Scherkante radial (rotierendes Schneidwerkzeug) 20 Schottwand 21 Schwerkraftsichter 22 Austragstutzen für Leichtgut 23 Austragstutzen für Schwergut 24 Reifenstück 25 Stahlanteil 26 Gummi bzw. Gummikord

Claims (14)

1. P a t e n t a n s p r U c h e 1) Verfahren zum Zerkleinern und Rückgewinnen der in Altreifen und dgl. enthaltenen Bestandteile Gummi, Kord und Stahl, wobei die Reifen in Stücke zerschnitten, die Stahl- von den Gummiteilen getrennt und die einzelnen zerkleinerten Bestandteile durch Sieben und Scheiden voneinander separiert werden, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Reifen bzw. Reifenstücke während einer erzwungenen Bewegung entlang der Achse eines Hohlzylinders zwischen einer Vielzahl von entlang dieser Achse angeordneten ortsfesten und um diese Achse rotierenden Werkzeugen f-ortschreitend zerkleinert und dadurch mindestens die Stahl teile freigelegt werden.
2. 2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Reifenstücke einer Walkbewegung zwischen einer gerippten, ortsfesten Fläche und den sie führenden rotierenden Werkzeugen ausgesetzt werden.
3. 3) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gek e n n z e i c h -n e t, daß die Zerkleinerung in einem nach außen wärmeisolierten ortsfesten Gehäuse vorgenommen wird.
4. 4) Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß an der Innenfläche eines eine Werkzeugwalze (2) umgreifenden hohlzylinderförmigen Gehäuses (1) eine Vielzahl nach innen vorkragender Schneid- und Walkwerkzeuge (7,9) ortsfest und an der Werkzeugwalze (2) radial vorstehende Gegenwerkzeuge (6,8) zuein- ander versetzt angeordnet sind, und daß das Gehause (1) an einer Stirnseite den Einlauf (3) für die Reifen bzw. Reifenstücke (24) und an der anderen Stirnseite einen durch ein Sieb (4) abgeschlossenen Austragschacht (5) aufweist.
5. 5)Vorrichtung nach Anspruch 4 dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Gegenwerkzeuge (6,8) an der Werkzeugwalze (2) entlang einer oder mehrerer Schraubenlinien (10) angeordnet sind.
6. 6)Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch 9 e k e n n z e i c h -n e t, daß die ortsfesten Schneidwerkzeuge aus voneinander distanzierten, keilförmig nach innen bis nahe an den Walzenmantel vorragenden Statormessern (7) bestehen, gegen deren Kanten (15) die rotierenden Schneidwerkzeuge (6) mit ihrer radialen Schneidkante (19) sowie die als axiale Schneidkante (17) ausgebildete Kante des Walkwerkzeugs (9) gegen die axiale Schneidkante (18) des rotierenden Schneidwerkzeuges (6) scherend angestellt sind.
7. 7) Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die radial verlaufende und der Walzendrehrichtung entgegengesetzt gerichtete Stirnfläche (16) der Statormesser (7) keilförmig ausgebildet ist.
8. 8) Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch g e k e n n z e i c h - n n e t, daß mindestens ein Teilbereich der Gehäuseinnenfläche mit in Umfangsrichtung sägezahnartig profilierten und entlang von Mantellinien des Gehäuses (1)sich erstreckenden Walkleisten (9) versehen ist.
9. 9)Vorrichtung nach Anspruch 4 oder einem der folgenden, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß an der Werkzeugwalze (2) radial vorstehende, als Stege (12) ausgebildete und den Raum zwischen den Statormessern (7) durchsetzende Walkwerkzeuge (8) angeordnet sind, deren freie Stirnflache (13) von den Walkleisten (9) di -stanziert und mindes-tens einmal nach innen eingebaucht (14) jst.
10. 1O)Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Stege (12) als Messerhalter ausgebildet sind.
11. 11) Vorrichtung nach Anspruch 4 oder einem der folgenden, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Statormesser (7) im zwei- ten Sektor und die Walkleisten (9) im ersten bis vierten Sektor einer dem Gehäusequerschnitt entsprechenden Kreisfläche gemäß dem Drehsinn der Werkzeugwalze (2) angeordnet sind.
12. 12) Vorrichtung nach Anspruch 4 oder einem der folgenden, dadurch g e k e n n z e i c h'n e t, daß ein den Austragschacht (5) abdeckendes Sieb (4) im dritten Sektor einer dem Gehousequerschnitt entsprechenden Kreisfläche gemäß dem Drehsinn der Werkzeugwalze (2) angeordnet ist.
13. 1.2)Vorrichtung nach Anspruch 4 oder einem der folgenden, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß mindestens der obere Gehäusebereich stellenweise durch segmentartige Schottwände (20) durchsetzt ist.
14. 14)Vorrichtung nach Anspruch 4 oder einem der folgenden, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Austragschacht (5) in einen Schwerkraftsichter (21) integriert ist.