DE4205404C2 - Verfahren zum Bildröhrenrecycling - Google Patents

Verfahren zum Bildröhrenrecycling

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bildröhrenrecycling. Sie ist anwendbar im Bereich des Elektronik-Recyclings sowie in allen schrottverarbeitenden und handelnden Bereichen der Wirtschaft.
Die zur Zeit an vielen Stellen anfallenden, nicht mehr benötigten Bildröhren werden aufgrund der großen Menge und ihrer Differen­ ziertheit nur zum Teil und mit hohem ökonomischen Aufwand wieder­ verwertet. Ihre umweltverträgliche Entsorgung belastet zunehmend die Wirtschaft.
Die bisher in der Praxis angewendeten Technologien zur Verwertung von Bildröhren gehen von der vollständigen Zerkleinerung der Bildröhren aus, an die sich ein Material-Differenzierungsprozeß anschließt.
Mit dieser Technologie ist eine sortenreine Differenzierung des Glasmaterials nicht möglich, wodurch die Wiederverwertung auf der Niveauebene der bei Bildröhren eingesetzten verschiedenen Glas­ materialien ausgeschlossen ist.
Darüber hinaus ist diese Technologie sehr arbeits- und energie­ intensiv und daher für die massenhaft anfallenden und zu bearbei­ tenden Bildröhren nicht geeignet.
Des weiteren ist aus der DE-OS 39 01 842 ein Verfahren zur Tren­ nung von Bildröhrenglas und dessen Reinigung sowie eine Vorrich­ tung zur Durchführung des Verfahrens bekannt, wobei hierbei vor­ gesehen ist, die Bildröhrenbestandteile Konus und Schirm vonein­ ander zu trennen, zu reinigen und wiederzuverwerten.
Nachteilig ist, daß die Trennung der Teile ohne Rücksicht auf die wechselnde Glaszusammensetzung der einzelnen Röhrenteile vorge­ nommen wird, was eine konsequente und qualitätsgerechte (sorten­ reine) Wiederverwertung erschwert bzw. unmöglich macht.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Wiederver­ wertung bei Bildröhren verwendeter Materialien ohne Niveauver­ lust zu sichern und den Arbeits- und Energieaufwand bei der Verwertung größerer Mengen von Bildröhren zu senken.
Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß die Bildröhre an den Stellen, an denen unterschiedliche Glassorten (z. B. verbleites und unverbleites Glas) aneinandergrenzen, sich die Dicke des Gla­ ses ändert und Einbauten günstig entfernt werden können, getrennt wird, und die Einzelteile einer gesonderten Behandlung und Wie­ derverwertung zugeführt werden.
In Abhängigkeit von der gewünschten Reinheit des Glasmaterials der einzelnen Elemente kann an bestimmten Trennstellen eine dop­ pelte Trennung dicht neben dem Glasverbindungsbereich erfolgen, indem der Glasverbindungsbereich vollständig herausgeschnitten wird, so daß die einzelnen Elemente nach der Trennung keinerlei sortenfremdes Material enthalten.
Von den beschichteten Glasbestandteilen der Bildröhre wird nach dem Trennvorgang die Beschichtung entfernt.
Nach dieser Behandlung werden die Glasbestandteile der Bildröhre nach Glassorten getrennt dem Recycling zugeführt.
Die von der Bildröhre entfernten Metallbestandteile (z. B. metal­ lische Loch-/Schlitzmaske, Abschirmblech) werden nach dem Niveau der gewonnenen Werkstoffe getrennt dem Metallrecycling zugeführt.
Der mit der Erfindung erzielbare Vorteil besteht insbesondere darin, daß grob Teile des bei Bildröhren eingesetzten Materials, sowohl Glas als auch Metall, einer dem Niveau des eingesetzten Materials entsprechenden Wiederverwertung zugeführt werden können. Durch die Trennung des Bildröhrenkörpers an solchen Stellen, an denen unterschiedliche Glassorten aneinandergrenzen, eine Änderung der Dicke erfolgt oder Einbauten günstig entfernt werden können, wird gewährleistet, daß wenige, relativ große, aus einheitlichem Material bestehende, leicht zu handhabende und zu transportierende Einheiten gewonnen werden, die sofort nach der Trennung und der Entfernung eventuell vorhandener Beschichtungen ohne großen Aufwand sortiert werden können.
Die Erfindung wird im folgenden anhand zweier Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben.
Nachfolgend wird der
  • - zylinderförmige schmale Bildröhrenhals mit dem elektri­ schen Anschlußsockel der Bildröhre als Oberteil der Bildröhre bezeichnet,
  • - konisch verlaufende mittlere Bereich des Gesamtglas­ körpers der Bildröhre, eingeschlossen der Bereich des Hochspannungsdurchführung, als Mittelteil der Bildröhre bezeichnet,
  • - vordere Bereich der Bildröhre bis zum verbindungsbereich zum Mittelteil als Unterteil der Bildröhre bezeichnet.
Bei Chrombildschirmen erfolgt die Auftrennung der Bildröhre in folgenden Schritten:
Der Glaskörper der gelüfteten Bildröhre (das Vakuum wird z. B. durch öffnen des Anschmelzpunktes aufgehoben) wird an drei nachfolgend definierten Stellen aufgetrennt.
Die erste Trennstelle befindet sich an der Verbindungsstelle zwischen dem Mittelteil und dem Unterteil der Bildröhre. Zur Sicherung des Niveaus des verwendeten und zur niveauverlustfreien Wiederverwertung vorgesehenen Glasmaterials erfolgt die Trennung nicht direkt im Glasverbindungsbereich. Das zur Verbindung des Unterteils mit dem Mittelteil der Bildröhre eingesetzte Spezial­ glas ist stark bleihaltig und daher erfolgt die Trennung des Mittelteils vom Unterteil in einem Abstand von etwa 5 mm von der Oberkante des Unterteils im Unterteil der Bildröhre.
In Abhängigkeit von der gewünschten Reinheit des Glasmaterials des Mittelteils können an der ersten Trennstellen zwei Trennungen in einem Abstand von etwa 5 mm vom Glasverbindungsbereich erfolgen, in dem der Glasverbindungsbereich vollständig herausgeschnitten wird. Auf diese Weise wird gesichert, daß sowohl Unterteil als auch Mittelteil frei von durch andere Glassorten und dem Glasver­ bindungsbereich verursachten Beimengungen ist.
Realisiert wird die Trennung beispielsweise mittels des bekannten, mechanische Spannungen im Glas erzeugenden Hitzdrahteffektes. Ein Widerstandsdraht wird ringförmig um die bezeichnete Stelle des Unterteiles der Bildröhre gelegt. Im Niederspannungsbereich wird ein elektrischer Stromfluß realisiert, der den Widerstandsdraht zum glühen bringt. Die entstehenden mechanischen Spannungen lassen in dem Berührungsbereich des Drahtes das Bildröhrenglas definiert ringförmig brechen.
Die Strom-/Spannungsführung beim Trennungsvorgang im Unterteil der Bildröhre ist der jeweils vorhandenen Glasdicke des entspre­ chenden Bildröhrentyps anzupassen.
Als weitere Variante wird vorgeschlagen, die Trennung des Unter­ teils vom Mittelteil mit einem Hochdruck-Wasserstrahl-System, wie es zum Trennen von Metallen, Plastik oder Glas eingesetzt wird, zu realisieren. Hierbei wird ein Wasserstrahl mit definier­ tem Druck entlang der oben beschriebenen Trennstelle geführt und die Trennung vollzogen. Diese Variante ist zur Automatisierung der in dieser Erfindung beschriebenen Trennvorgänge geeignet.
Nach dem Trennvorgang wird aus dem Unterteil der Bildröhre die metallische Loch-/Schlitzmaske und aus dem Mittelteil das entsprechend dem Mittelteil der Bildröhre geformte hochreine Eisenblech (Abschirmblech) entnommen und dem Metallrecycling zugeführt.
Die zweite Trennstelle befindet sich am unteren Ende des zylindri­ schen Oberteiles der Bildröhre. Es ist die Stelle, an der der Zylinderdurchmesser des Bildröhrenhalses sich konisch nach unten verbreitert. Die Trennung erfolgt am unteren Rand des noch zylindrischen Teil des Bildröhrenhalses. Realisiert wird die Trennung wie an der ersten Trennstelle.
Die Trennung des Oberteils vom Mittelteil kann entfallen, wenn es die Technologie der weiteren Behandlung des Mittelteils (einschließlich Oberteil) gestattet.
Die dritte Trennstelle befindet sich ca. 1 cm unterhalb des oberen Endes des Oberteils der Bildröhre. Realisiert wird die Trennung wie an den o.g. Trennstellen. Der gesamte Kathodenbereich kann so nach oben problemlos aus dem Zylinder des Bildröhrenhalses heraus­ gezogen werden.
Nach der Auftrennung des Glaskörpers der Bildröhre wird in einem weiteren Verfahrensschritt die Beschichtung von den Innenseiten des Unterteils und des Mittelteils entfernt.
Am Unterteil erfolgt in einem ersten Arbeitsgang die Trennung der Beschichtung durch ein trockenes Absaugen nach einem leichten schaberartigen mechanischen Ablösen der Bildschirmbeschichtung.
Nach dem mechanischen Ablösen der Bildschirmbeschichtung erfolgt durch eine Spülung in einem zweiten Arbeitsgang die Entfernung der restlichen Beschichtung. Die herausgespülten Beschichtungsteile werden dabei mit der Spülflüssigkeit zu einer Filterpresse geführt. Die dort gewonnene Spülflüssigkeit wird zum Spül/Abtrenn­ prozeß zurückgeleitet, wodurch ein geschlossener Kreislauf entsteht.
Anstelle dieses zweistufigen Verfahrens zur Entfernung der Bild­ schirmbeschichtung kann durch eine Hochdruckspülung die Bild­ schirmbeschichtung in einem Arbeitsgang entfernt werden. Der Spul­ flüssigkeit können, um eine vollständige Entfernung der Bild­ schirmbeschichtung zu garantieren, Feinschleifkörper zugegeben werden.
Die am Mittelteil vorhandene Beschichtung wird durch eine bekannte Säurebehandlung oder durch eine Hochdruckspülung entfernt.
Nach dieser Behandlung werden die Glasbestandteile der Bildröhre nach Glassorten getrennt dem Recycling zugeführt.
Die von der Bildröhre entfernten Metallbestandteile (z. B. die Loch-/Schlitzmaske, Abschirmblech) werden nach dem Niveau der gewonnenen Werkstoffe getrennt dem Metallrecycling zugeführt.
Bei Monochrombildschirmen erfolgt die Auftrennung des Bildschirms in folgenden Schritten:
Die gelüftete Bildröhre (das Vakuum wird z. B. durch öffnen des Anschmelzpunktes aufgehoben) wird an drei nachfolgend definierten Stellen aufgetrennt.
Die erste Trennstelle befindet sich zwischen dem Mittelteil und dem Unterteil der Bildröhre. Weder das Mittelteil noch das Unter­ teil bestehen aus bleihaltigem Glas. Daher erfolgt die Trennung zwischen dem Mittel- und Unterteil frei wählbar an der Grenze zwischen dem starken Glas des Unterteiles und dem schwächeren Glas des Mittelteiles. Realisiert wird die Trennung beispielsweise mittels der oben beschriebenen Trennverfahren.
Die zweite Trennstelle befindet sich am unteren Ende des zylindri­ schen Oberteiles der Bildröhre. Es ist die Stelle, an der der Zylinderdurchmesser des Bildröhrenhalses sich konisch nach unten verbreitert. Die Trennung erfolgt am äußeren Rand des verbrei­ terten Sockelansatzes (in der Praxis ist der äußere Rand der Ablenkeinheit gleichzeitig die Schnittlinie) beispielsweise mittels der o. g. Trennverfahren.
Die dritte Trennstelle befindet sich ca. 1 cm unterhalb des oberen Endes des Oberteils der Bildröhre. Realisiert wird die Trennung mittels der oben beschriebenen Trennverfahren. So kann der gesamte Kathodenbereich der Bildröhre nach oben problemlos herausgezogen werden.
Nach der Auftrennung des Glaskörpers der Bildröhre wird in einem weiteren Verfahrensschritt die Beschichtung von den Innenseiten des Unterteils und des Mittelteils entfernt.
Am Unterteil erfolgt in einem ersten Arbeitsgang die Trennung der Beschichtung durch ein trockenes Absaugen nach einem leichten schaberartigen mechanischen Ablösen der Bildschirmbeschichtung.
Nach dem mechanischen Ablösen der Bildschirmbeschichtung erfolgt durch eine Spülung in einem zweiten Arbeitsgang die Entfernung der restlichen Beschichtung. Die herausgespülten Beschichtungsteile werden dabei mit der Spülflüssigkeit zu einer Filterpresse geführt. Die dort gewonnene Spülflüssigkeit wird zum Spül/Abtrenn­ prozeß zurückgeleitet, wodurch ein geschlossener Kreislauf entsteht.
Anstelle dieses zweistufigen Verfahrens zur Entfernung der Bildschirmbeschichtung kann durch eine Hochdruckspülung die Bildschirmbeschichtung in einem Arbeitsgang entfernt werden. Der Spülflüssigkeit können, um eine vollständige Entfernung der Bildschirmbeschichtung zu garantieren, Feinschleifkörper zugegeben werden.
Die am Mittelteil vorhandene Beschichtung wird durch eine bekannte Säurebehandlung oder durch eine Hochdruckspülung entfernt.
Nach dieser Behandlung werden die Glasbestandteile der Bildröhre nach Glassorten getrennt dem Recycling zugeführt.
Die von der Bildröhre entfernten Metallbestandteile werden dem Metallrecycling zugeführt werden.

Claims (10)

1. Verfahren zum Bildröhren-Recycling, gekennzeichnet dadurch, daß man
  • a) die gelüftete Bildröhre zwischen dem Bildschirmbereich bis zum Beginn des konischen Bildröhrenteils - nachfolgend Un­ terteil genannt - und dem konischen Teil der Bildröhre mit dem Bereich der Hochspannungszuführung - nachfolgend Mit­ telteil genannt -, zwischen dem Mittelteil und dem zylin­ derförmigen schmalen Bildröhrenhals mit dem elektrischen Anschlußsockel - nachfolgend Oberteil genannt - und im Oberteil etwa in 1 cm Abstand vom Bildröhrensockel, ge­ trennt,
  • b) vom Unterteil die Beschichtung entfernt,
  • c) vom Mittelteil die Beschichtung entfernt,
  • d) dann die Glasbestandteile der Bildröhre nach Glassorten ge­ trennt dem Recycling zuführt,
  • e) dann die Metallbestandteile dem Metallrecycling zuführt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß man,
  • f) wo unterschiedliche Glassorten aneinanderstoßen, die Trenn­ stelle (Verfahrensschritt a) so wählt, daß die Trennung ne­ ben dem Glasverbindungsbereich erfolgt,
3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß man,
  • g) wo unterschiedliche Glassorten aneinanderstoßen, die Trenn­ stelle (Verfahrensschritt a) so wählt, daß zwei Trennungen in einem Abstand von etwa 5 mm vom Glasverbindungsbereich erfolgen und der Glasverbindungsbereich vollständig heraus­ geschnitten wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß man
  • h) wenn Unter- und Mittelteil aus der gleichen Glassorte bestehen, die Trennstelle (Verfahrensschritt a) so wählt, daß die Trennung in dem Bereich erfolgt, in dem das starke Glas des Unterteils in das schwache Glas des Mittelteils übergeht.
5. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß man
  • i) die Beschichtung des Unterteils (Verfahrensschritt b) in einem ersten Arbeitsgang durch ein trockenes Absaugen nach leichtem schaberartigem mechanischem Ablösen und in einem zweiten Arbeitsgang die restlichen Beschichtung durch eine Spülung entfernt.
6. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß man
  • k) die Beschichtung des Unterteils (Verfahrensschritt b) in einem Arbeitsgang durch eine Hochdruckspülung entfernt.
7. Verfahren nach Anspruch 6 gekennzeichnet dadurch, daß man
  • l) der Spülflüssigkeit Feinschleifkörper zugibt.
8. Verfahren nach Anspruch 1 gekennzeichnet dadurch, daß man
  • m) die Beschichtung des Mittelteils (Verfahrensschritt c) in einem Arbeitsgang durch eine Säurebehandlung entfernt.
9. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß man
  • n) die Beschichtung des Mittelteils (Verfahrensschritt c) in einem Arbeitsgang durch eine Hochdruckspülung entfernt.
10. Verfahren nach Anspruch 9 gekennzeichnet dadurch, daß man
  • o) der Spülflüssigkeit Feinschleifkörper zugibt.
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