DE4200584A1 - Einrichtung zum aussortieren thermoplastischer kunststoffteile aus einem gemengestrom - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffes von Patentanspruch 1. Es ist aus der Deut­ schen Patentschrift 37 22 777.7-16 bekannt, thermoplastische Kunststoffteile durch Aufheizen eines Metallbandes geringer Wärmekapazität und Aufgeben des Gemengenstromes, die Kunst­ stoffteile enthaltend, an dem Metallband durch Erweichung der Kunststoffteile festzukleben und dann die nicht festge­ klebten Gemengestromanteile von dem Metallband abzuwerfen, während die festgeklebten thermoplastischen Kunststoffteile erst später von dem bewegten Metallband abgelöst werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Reihe von Verbesserungen zu schaffen, welche eine Erhöhung der Aus­ beute des gattungsgemäßen Selektionsprinzips ermöglichen.

Die anliegenden Patentansprüche, deren Inhalt hierdurch aus­ drücklich zum Inhalt der vorliegenden Beschreibung gemacht wird, führen zu einer Lösung der vorstehend angegebenen Auf­ gabe. Dabei gelten die Merkmale der im folgenden beschrie­ benen Ausführungsbeispiele ausnahmslos als erfindungswesent­ lich beschrieben, ohne daß wegen der Beschreibung im Zusam­ menhang mit anderen Merkmalen eine Zusammengehörigkeit solcher Merkmale anzunehmen ist.

Nachfolgend werden die genannten Ausführungsformen anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine erste Einrichtung der hier angegebenen Art mit mehreren alternativen Regel- und Stellmöglichkeiten,

Fig. 2 bis Fig. 4 mehrere Möglichkeiten der Heizeinrichtung für die Aufheizung des Trägerbandes für den zu sortierenden Gemengestrom,

Fig. 5 eine wichtige Einzelheit bezüglich der La­ gerung für die Trägerwalzen des Trägerbandes für den zu sortierenden Gemengestrom,

Fig. 6 eine Zusatzeinrichtung zur weiteren Erhöhung der Selektionsausbeute,

Fig. 7 eine Anordnung zur Verbesserung der Ablösung von thermoplastischen Kunststoffteilen von dem Trägerband,

Fig. 8 eine Anordnung zur Verbesserung des Energie­ haushaltes der hier angegebenen Einrichtung.

Die vorliegend vorgeschlagene Einrichtung gemäß Fig. 1 ent­ hält ein über Walzen 1 und 2 gelegtes dünnes Metallband 3, auf das in der Aufgabestation 4 ein thermoplastische Kunst­ stoffteile enthaltendes Gemenge 5 als Schicht aufgegeben wird. Dabei kann es sich um eine Schicht aus Granulatkörpern von zwei unterschiedliche Erweichungstemperaturen aufwei­ senden thermoplasitschen Kunststoffen handeln.

Das dünne Metallband 3 wird von einer Heizeinrichtung 6 auf eine über der Erweichungstemperatur mindestens einer Kunst­ stoff-Fraktion des Gemengenstromes liegende Temperatur aufgeheizt, derart, daß zumindest Kunststoffteile mit nied­ riger Erweichungstemperatur nach Aufgabe in der Aufgaben­ station 4 an dem Metallband 3 sich durch Aufheizung festkle­ ben, daher im Unterschied zu nicht aufschmelzenden Gemenge­ stromteilen um die Walze 2 herumwandern und in der Abnahme­ station abgeschabt oder abgerakelt werden, während andere Gemengestromteile von der Walze 2 weg in den Behälter 8 ab­ geworfen werden. Die abgeschabten oder abgerakelten Gemenge­ stromteile sammeln sich in dem Behälter 9.

Werden aus dem in der Aufgabestation eingegebenen Gemenge­ strom Kunststoffteile ausgesondert, die gegenüber anderen Gemengestromteilen gering unterschiedliche Erweichungstem­ peraturen aufweisen, so ist die in der Aufgabestation 4 herrschende Temperatur des dünnen, fexiblen Metallbandes 3 kritisch.

Eine Temperaturregelung geringer Trägheit, also niedriger Zeitkonstante, ist bei Einrichtungen vorliegender Art da­ durch möglich, daß die Heizeinrichtung 6 und die Aufgaben­ station in bestimmtem Abstand voneinander in Laufrichtung des Metallbandes 3 vorgesehen werden und jeweils örtlich in Laufrichtung begrenzt sind und daß die eine Abkühlung des Metallbandes zwischen Heizeinrichtung 6 und Aufgaben­ station 4 bedingende Laufzeit des Metallbandes abhängig von der mittels eines Fühlers 10 detektierten Bandtemperatur am Ort der Aufgabestation verändert wird. Das kann dadurch ge­ schehen, daß

• a) der Abstand zwischen der Heizeinrichtung 6 und der Aufgabestation 4 mittels eines Stelltriebs 12 ver­ ändert wird, der Bestandteil eines den Fühler 10 und einen Regler 11 enthaltenden Regelkreises ist, wobei die Bandgeschwindigkeit konstant bleibt, oder,
• b) und dies insbesondere, die Bandgeschwindigkeit mit­ tels eines den Regler 11, den Fühler 10 und einen Bandantrieb 14 enthaltenden Regelkreises temperatur­ abhängig verändert wird, wodurch eine sehr trägheits­ arme Regelung erreicht werden kann.

Wichtig erscheint bei Einrichtungen der vorliegenden Art eine in Bandlaufrichtung beschränkte, schadstoffarme, für das dünne Metallband schonende Erwärmung in der Heizeinrich­ tung 6. Vorstehend angegebene Forderungen lassen sich durch elektrische oder elektrodynamische oder magnetische Vorgänge erreichen.

Fig. 2 zeigt zwei über Schleifringanordnungen mit einer Gleich- oder Wechselstromquelle (Gleichstromquelle 15) ver­ bundene Kontraktrollen 16 und 17, über die das flexible Me­ tallband 3 gelegt ist und mit dem die Rollen unmittelbar überbrückenden Abschnitt und dem über die Walzen 1 und 2 ge­ führten Abschnitt einen Spannungsteiler bildet, der die Leistung der Spannungsquelle 15 auf den Abschnitt unmittel­ bar zwischen den Kontaktrollen 16 und 17 konzentriert. Ent­ sprechendes gilt für den Fachmann ersichtlich für die Bür­ stenanordnung 18 und 19 in der Ausführungsform nach Fig. 3.

Fig. 4 zeigt eine Möglichkeit der Beheizung des fexiblen Me­ tallbandes 3 auf, die sowohl bei ferromagnetischer Qualität als auch bei reiner Leiterqualität zweckmäßig verwendbar ist. Eine Elektromagnetanordnung 20, gespeist von einer höherfrequenten Wechselstromquelle 21, kann das flexible Me­ tallband 3 entweder durch induzierte Wechselströme (wie ge­ zeigt) oder durch Ummagnetisierungsverluste aufheizen, wobei unabhängig von dem zuvor bezüglich relativer Bandlaufzeit zur Regelung Gesagten eine sehr rasche und trägheitsarme Re­ gelung der Heizleistung in der Heizeinrichtung 6 gegeben ist.

Es sei nun auf Fig. 5 Bezug genommen und zur Ausbildung des flexiblen Metallbandes 3 folgendes aufgeführt:

Zur Sortierung von Fraktionen thermoplastischer Kunststoffe ist es notwendig, bei Einrichtungen der hier betrachteten Art dünne Metallmanschetten als Metallband 3 über die Walzen 1 und 2 zu legen und anzutreiben, deren Standzeit für die Wirtschaftlichkeit des betrachteten Verfahrens ausschlagge­ bend ist. Werden hochwertige Materialien für die Ausführung des Bandes 3 verwendet, so ist dies ohne weiteres erreich­ bar. Gute Ergebnisse trotz kürzerer Standzeiten erreicht man mit Walzstahlblech von der Rolle, punktnahtgeschweißt, zur Herstellung des Metallbandes 3 als Manschette, wenn sämtliche Rollen und Aggregate der Einrichtung von einer Maschinenkonsole aus derart fliegend angeordnet und gelagert sind, daß bei Bedarf eine Metallband-Manschette 3 nach Betä­ tigung einer auf eine Lagerkonsole 22 wirkenden Spanner- und Verschiebervorrichtung 23 von einer Anlagenseite aus der Einrichtung entnommen und gegen eine neue Metallbandman­ schette ersetzt werden kann (siehe Pfeil P in Fig. 5).

Fig. 6 der Zeichnungen zeigt eine Ausführungsform, die der Erhöhung der Selektionsausbeute interessierender Kunst­ stoffteile aus dem behandelten Gemengestrom dient. Bei glei­ cher Bezeichnung der Anlageteile im übrigen ist mit 24 eine Andrückstation bezeichnet, welche die Aufgabe hat, auszuson­ dernde und möglicherweise nach Aufweichung an dem erhitzten Metallband 3 noch nicht sicher haftende thermoplastische Kunststoff-Granulatteile zusammen mit ohnedies mangels Er­ weichung nichthaftenden Gemengestromteilen an das Band 3 an­ zudrücken. Fig. 6 zeigt in der Station 24 ein dünnes, über Rollen 25 und 26 geführtes, angetriebenes Tetrafluoräthylen­ band 27, dessen Bandlaufgeschwindigkeit und -richtung so ge­ wählt sein kann, daß es die Gemengestrompartikel (wegen Synchronbetrieb zu Band 3) nur andrückt, oder (wegen Asyn­ chronbetrieb relativ zu Band 3) die Gemengestrompartikel auf dem Band 3 wälzt.

Die Andrückstation 24 kann Federvorspannmittel enthalten oder mit einer recht zweckmäßigen, auf das Teflonband 27 wirkenden federbelasteten Bürstenwalze zum punktuellen An­ drücken des Teflonbandes an den Gemengestrom 5 oder mit ei­ nem ggf. umlaufenden, druckgasbelasteten Balgenmechanismus nach Art eines Niederdruckgeländereifens in Gestalt einer breiten Walze, ausgerüstet sein.

Wird mittels einer in Fig. 8 gezeigten Kühlwasserpumpe 30 dem Inneren der Walze 2 Kühlwasser zugeführt, um thermisch fixierte, anhaftende Partikel des Gemengestromes 5 in den Anhaftungsstellen zu kühlen und zu verfestigen, so kann die Energie des Kühlmittels über eine Vorwärmleitung 31 der Walze 1 zu deren Vorwärmung und zum Vorheizen des Metallban­ des 3 zugeleitet werden, um Energie in der Heizeinrichtung 6 einzusparen.

Claims (6)

1. Einrichtung zum Aussortieren thermoplastischer Kunst­ stoffteile aus einem Gemengestrom, mit einer beheizbaren Trennfläche, die mit dem Gemengestrom in Berührung bring­ bar ist, so daß thermoplastische Kunststoffteile bereichs­ weise aufschmelzen und sich an der Trennfläche festkleben, und die von dem Gemengestrom durch Relativbewegung gegen­ über diesem wegbewegbar ist und dabei die thermoplastischen Teile aussondert, um schließlich mit Mitteln zum Entfernen der festgeklebten Kunststoffteile von der Trennfläche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Trennfläche, die insbesondere an einem über Walzen geführten, dünnen, fexiblem Metallband geschaffen ist, dadurch geregelt ist, daß bei im wesentlichen konstanter Energiezufuhr zu einer Heizeinrichtung für die Trennfläche die Laufzeit und damit Abkühlungszeit der Trennfläche zwischen der Heizeinrichtung und der davon im Abstand vorgesehenen Aufgabestation für den Gemengestrom variiert wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in Bewegungsrichtung der Trennfläche begrenzt wirksame Heizeinrichtung eine Kontaktrollen oder Schleifkontakte auf­ weisende Elektro-Widerstands-Heizung mit einem Trennflächen­ abschnitt als Heizwiderstand oder eine Wirbelstromheizung oder Ummagnetisierungs-Verlustheizung ist.

3. Einrichtung, insbesondere nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennfläche in Gestalt einer über Walzen gelegten Metallbandes als Metallmanschette vorgesehen ist, die auswechselbar auf an einer Maschinenwand fliegend gelagerten Walzen und Bearbeitungsstationen, vornehmlich aus Rollenwalzblechabschnitten hergestellt, aufgeschoben ist.

4. Einrichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennfläche, insbesondere ein sie bildendes flexibles Metallband, über eine Krümmung kleinen Radius′ geführt ist, um angeklebte, auszusondernde Gemengestromteile abplatzen zu lassen.

5. Einrichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß einer Aufgabestation zum Auf­ bringen des Gemengestromes auf die Trennfläche eine mechani­ sche oder pneumatische Andrückstation nachgeschaltet ist, welche die Aufgabe hat, die Haftung teilweise erweichter Ge­ mengestrompartikel an der Trennfläche durch Andrücken, ggf. unter Veranlassung einer Wälzbewegung, zu verbessern.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Wege der Trennfläche Kühlein­ richtungen über Wärmerückgewinnungsmittel zu Vorwärmeinrich­ tungen verbunden sind.