DE4208561C1 - Verfahren und Vorrichtung zur Entsorgung von Altgummireifen durch Destruktion - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtungen zur Entsorgung von Altgummireifen durch Destruktion.

Die Entsorgung von Altgummireifen ist ein schwer lösba­ res Problem. Zum einen bereitet es erhebliche Schwie­ rigkeiten, die im Gummi des Reifens eingelagerten Me­ tallteile vom Gummi zu trennen, bevor dieses durch Zer­ kleinerungsmaschinen läuft, zum anderen bestehen Mög­ lichkeiten der Wiederverwendung von Altgummi nur dann, wenn das Altgummi in sehr fein zerteilter Form prak­ tisch pulverförmig vorliegt, weil nur in dieser Form Altgummi als Zuschlagstoff von der Gummiindustrie für die Produktion neuer Gummiwaren wieder verwertet werden kann.

Vielfältige Versuche sind unternommen worden, um die Metallteile aus dem Reifen herauszulösen. Denn in spä­ teren Arbeitsverfahren würden die Metallteile die Bear­ beitungswerkzeuge schon nach kurzer Zeit stumpf machen und zu einem schnellen Verschleiß führen. Deshalb hat man, wie in der DE 39 11 082 A1 gezeigt, den Gummirei­ fen einem induktiven Feld ausgesetzt, durch welches die Metalleinlagen stark erhitzt und dabei ausgeglüht wer­ den. In den Grenzschichten zerfällt das miterhitzte Gummi zu Kohlenstaub, allerdings unter erheblicher Rauch- und Geruchsbildung, so daß dieses Verfahren nur in speziellen Kammern mit besonderen Vorrichtungen für ein Verhindern des Austrittes von Rauch und Geruch durchgeführt werden kann. Auf diese Weise ist eine nachfolgende Zerkleinerung möglich, wenn auch die aus­ geglühten Metallteile immer noch auf die Zerkleine­ rungswerkzeuge stärker abnutzend als die Gummiteile einwirken.

Um die Altgummireifen zu zerkleinern, setzt man schnei­ dende und spanende Werkzeuge ein. Gemäß der DE 29 11 251 C2 wird der Reifen in einer Einspannvorrichtung mit drei nach außen verschiebbaren Zapfen aufgenommen, so­ dann wird mit rotierenden Scheibenmessern ein tangen­ tialer Einschnitt vorgenommen und die Lauffläche mit den Seitenstreifen von den die metallischen Einlagen vorzugsweise enthaltenden, an den Felgen anliegenden Wülsten abgeschnitten und nachfolgend durch weitere kreisscheibenförmige Messer in Streifen zerschnitten und dann einer Querschneidevorrichtung zugeführt. Zur Durchführung dieser Zerkleinerung ist ein erheblicher maschineller Aufwand notwendig. Man erhält geschnittene Altgummistücke, die als solche noch nicht wiederver­ wendbar sind, sondern noch weiteren Verarbeitungspro­ zessen unterzogen werden müssen.

Andere, den Altgummireifen ebenfalls in radialer Rich­ tung abbauende Maschinen sind die Shredder, welche mit rotierenden Messerwalzen am Umfang des Laufstreifens angreifen, den Reifen zu Chips zerkleinern und bei die­ ser Tätigkeit radial fortschreiten (US 36 93 894).

Eine weitere Möglichkeit der Destruktion ist aus der DE 27 10 858 A1 bekannt geworden, bei dem der Reifen unter Zusammendrücken seiner ursprünglichen Form in Axial­ richtung gequetscht und dann durch auf einer Welle be­ findliche rotierende Messer zerkleinert wird. Da diese Messer bei ihrer Arbeit auf die Metallteile im Reifen schlagen, findet eine sehr schnelle Abnutzung der Messer statt.

Alle diese Vorrichtungen arbeiten mit hohem maschinel­ len Aufwand und schnell verschleißenden Zerkleinerungs­ werkzeugen.

Die Erfindung vermeidet die Nachteile des Standes der Technik. Es ist die Aufgabe der Erfindung, mit höchst einfachen Mitteln Altgummireifen ohne vorherige Ent­ fernung der Metallteile und ohne verschleißende Werk­ zeuge zu zerkleinern.

Die Erfindung besteht in einem Verfahren, bei dem man den Reifen zwischen zwei Walzen einspannt, von denen die eine an den zur Anlage an der Felge bestimmten Wül­ sten und die andere an der Lauffläche des Reifens an­ liegt, bei dem man den Reifen dabei unter Zusammen­ drücken seiner ursprünglichen Form und Verringerung seiner Laufflächenstärke im Walzenspalt quetscht und bei dem man die gegeneinander gedrückten Walzen rotie­ ren läßt.

Durch diesen Quetschvorgang und die gleichzeitig statt­ findende Rotation zerbröckelt der Altgummireifen in kleine feine Teile und Teilchen. Er zerfällt auf diese Weise. Übrig bleiben ringförmige Metalleinlagen, die nach dem Zerfallsprozeß von den Walzen abgenommen wer­ den.

Für dieses Verfahren kann man Walzen mit glatter Ober­ fläche verwenden, die Oberfläche kann aufgerauht sein, zweckmäßig kann es sein, auf der Walzenoberfläche Erhö­ hungen und/oder Vertiefungen anzuordnen, welche den Reifen während der Rotation zur Walzenmittenebene füh­ ren. Es ist überraschend zu sehen, wie ein Altgummirei­ fen unter dem angewandten Druck bei seiner Rotation zerfällt, ohne daß Messer, Hartmetallplättchen, Raspeln oder sonstige Bearbeitungswerkzeuge auf ihn einwirken. Dieses Zerfallen des Reifens unter Druck bei Rotation kann man vielleicht dadurch erklären, daß die Einlagen im Reifen zerschneidend auf das Gummi einwirken, wenn dieses unter dem hohen Preßdruck im Walzenspalt zu al­ len Seiten hin ausweichen will.

Man kann die Walzen mit unterschiedlicher Umfangsge­ schwindigkeit rotieren lassen, um zusätzlich noch einen Zerreibungseffekt in das Verfahren einzubringen.

Das Verfahren läßt sich aber nicht nur mit zwei Walzen ausführen, vorteilhaft kann es sein, wenn man zum Quet­ schen des Reifens neben einer an den Wülsten des Rei­ fens anliegenden mittleren Walze zwei äußere Walzen an der Lauffläche des Reifens unter starkem Preßdruck an­ liegen läßt, wobei man den Reifen in eine unrunde, vor­ zugsweise birnenförmige Form zwingt.

Hierdurch wird nicht nur der Preßvorgang zweimal auf den Reifen ausgeübt, sondern der Reifen wird in eine unrunde Form ge­ preßt, wobei zwischen den drei Walzen der Reifenradius sehr viel kleiner geworden ist und dadurch das Gummi viel stärker durch Reißen beansprucht wird und auf die­ se Weise viel eher Gummistücke abplatzen. Es ist nicht nur möglich, den Reifen in eine unrunde, birnen- oder tropfenförmige Form zu zwingen, sondern man kann ihn auch anders herum in eine herzförmige Form hinein­ zwingen, wenn man an den Wülsten des Reifens zwei Wal­ zen anliegen läßt und wenn man den Reifen mit einer an der Lauffläche anliegenden mittleren Walze in den Zwi­ schenraum zwischen den beiden an den Wülsten des Rei­ fens anliegenden Walzen hineindrückt.

Rauhe Walzenoberflächen erhöhen die Friktion, die An­ wendung einer grobverzahnten Walzenoberfläche führt zu Zerreißvorgängen in den Einlagen sowie zu einer stark erhöhten Biegebeanspruchung mit nachfolgendem Aufreißen der Gummiteile.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Entsorgung von Altgummireifen durch Destruktion besteht in einer Aus­ führungsform aus zwei einander zugeordneten Walzen, von denen mindestens die eine, für die Anlage an den Wül­ sten des Reifens bestimmte Walze, einen kleineren Durchmesser als den Wulstdurchmesser des Reifens auf­ weist und die andere Walze für die Anlage an der Lauf­ fläche des Reifens bestimmt ist, aus einem Antrieb für mindestens die eine Walze und aus einer Verschiebe- und Preßvorrichtung, mit der die zum Anliegen an der Lauf­ fläche bestimmte Walze gegen die zum Anliegen an den Wülsten bestimmte Walze anpreßbar ist.

Diese Vorrichtung ist mit einfachen Mitteln herstellbar und zeichnet sich dadurch aus, daß sie praktisch ver­ schleißfrei arbeitet.

Will man dem Reifen bei seiner Destruktion eine Birnen­ form geben, um die Destruktion noch zu beschleunigen, ist es zweckmäßig, wenn zwei an die Lauffläche des Rei­ fens anpreßbare Walzen vorgesehen sind, denen die am Reifenwulst anliegende Walze mittig zugeordnet ist, wo­ bei die Achsen der Walzen einen stumpfen Winkel mitein­ ander einschließen und die mittlere Walze einen erheb­ lich kleineren Durchmesser als der Reifen aufweist.

Will man hingegen dem Reifen während seiner Destruktion eine Herzform geben, ist es zweckmäßig, wenn zwei an den Wülsten des Reifens anliegende Walzen vorgesehen sind, deren Durchmesser erheblich kleiner als der Wulstdurchmesser des Reifens ist und denen die an der Lauffläche anliegende Walze mittig zugeordnet ist, die in den Zwischenraum zwischen den beiden an den Wülsten anliegenden Walzen einpreßbar ist.

Bei diesen Ausführungen ist die Anwendung einer Presse notwendig, um die Walzen mit starker Kraft gegeneinan­ der zu pressen und den Altgummireifen zwischen den Wal­ zen zu quetschen.

Die Anwendung einer solchen Presse ist dann nicht not­ wendig, wenn eine Vorrichtung zur Anwendung kommt, be­ stehend aus drei Walzen mit in im wesentlichen einer Ebene angeordneten Walzenachsen, von denen die mittlere, zum Anliegen an den Wülsten eines Reifens bestimmte Walze, einen kleineren Durchmesser als den Wulstdurchmesser des Reifens aufweist und von denen die beiden äußeren, zum Anliegen an der Lauffläche des Reifens bestimmten Walzen am Umfang je eine Ausnehmung von der Gestalt eines Kreisscheibensegmentes mit einem Durchmesser grö­ ßer als der Durchmesser des Reifens sowie der Ausneh­ mung benachbart einen Umfangsabschnitt mit einem sich bis auf den Walzenradius vergrößernden Radius aufweisen.

Um diese Destruktionsmaschinen für Altgummireifen be­ schicken zu können und um die auf den Walzen übrigblei­ benden Stahlringeinlagen entfernen zu können ist es zweckmäßig, wenn zumindest eine Walze, an welcher die Wülste des Reifens anliegen, einseitig gelagert und vorzugsweise auf der anderen Seite während des Betrie­ bes durch eine in der Außerbetriebstellung entfernbare Stütze abgestützt ist.

Dabei kann die Stütze eine Hydraulik-Zylinder-Kolben- Einheit sein, welche eine Halblagerschale trägt, mit der das freie Ende der einseitig gelagerten Walze abge­ stützt ist.

Zwischen die Walzen kann der Reifen durch eine Zubrin­ gevorrichtung gebracht werden, vorzugsweise in Form einer Gabel, die an den Wülsten des Reifens anliegt, in Form eines Hakens oder in Form einer Rutsche.

Die Erfindung ist nachstehend anhand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungs­ beispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Destruktionspresse während der Beschickung,

Fig. 2 die Destruktionspresse der Fig. 1 vor Beginn der Destruktionsarbeit,

Fig. 3 die Destruktionspresse der Fig. 1 bei ihrer Arbeit,

Fig. 4 einen Schnitt durch die Walzen der Destruk­ tionspresse der Fig. 1 vor ihrer Arbeit,

Fig. 5 bei ihrer Arbeit,

Fig. 6 einen Querschnitt durch die Walzenanordnung einer Destruktionspresse, bei der der Reifen in Birnen- bzw. Tropfenform gepreßt wird vor Be­ ginn der Destruktionsarbeit,

Fig. 7 während der Destruktionsarbeit,

Fig. 8 einen Schnitt durch die Walzenanordnung einer Destruktionspresse, die den Reifen in Herzform bei der Destruktionsarbeit preßt,

Fig. 9 während der Destruktionsarbeit,

Fig. 10 eine ohne Presse arbeitende Destruktionsmaschi­ ne vor Beginn ihrer Arbeit,

Fig. 11 während ihrer Arbeit.

Im Pressengestell 1 ist mittels der Lager 2 eine Welle 3 gelagert, auf welcher die Walze 4 befestigt ist. Die Welle 3 ist über das Keilriemenvorgelege 5 mittels des Motors 6 antreibbar. Das freie Ende 7 der Walze 4 trägt ein Lager 8, welches durch die Stütze 9 abgestützt ist, welche von der Kolbenstange 10 der Hydraulik-Kolben- Zylinder-Einheit 11 getragen ist. Auf dieser Walze 4 liegt der zu zerstörende Altgummireifen 12 mit seinen Wülsten auf. Im Kopfteil des Pressengestelles 1 befin­ det sich eine weitere Hydraulik-Kolben-Zylinder-Einheit 13, deren Kolbenstange 14 einen Träger 15 für die Walze 16 trägt, welcher mit seiner einen Stirn­ seite 17 in einer Führung 18 im oder am Pressengestell 1 geführt ist. Oberhalb des Fußes 19 des Pressen­ gestells 1 befindet sich eine Vorrichtung zum Auffangen und Abtransportieren des zerbröckelten und zerbröselten Altgummis in Form von Rutschen 20 und einem Trans­ portband 21.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1-3 ist in Fig. 1 ersichtlich, wie der zu zerstörende Altgummireifen 12 über eine Rutsche 22 auf die Walze 4 aufgebracht wird und wie er durch einige Vertiefungen 23 in den mittleren Umfangsbereich der Walze 4 gefördert wird, sobald die Walze 16 auf die Lauffläche des zu zerstörenden Reifens 12 aufgelegt wird, wie es Fig. 2 zeigt. Durch Niederpressen des Trägers 15 wird der zu zerstörende Reifen 12, wie es die Fig. 3 zeigt, verformt und stark gequetscht. Gleichzeitig werden die Walzen 4, 16 rotiert. Dabei zerbröckelt und zerbröselt der Altgummireifen. Übrig bleiben die ringförmigen Metalleinlagen, die nach der Ausführung einer Reihe von Reifendestruktionen von der Walze 4 und der Welle 3 abgenommen werden. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 6 und 7 greift anstelle der Walze 16 ein Paar von Walzen 25 am zu zerstörenden Altgummireifen 12 an. Diese zwingen zusammen mit der Walze 4 dem Altgummireifen 12 eine Birnen- oder Tropfenform auf, wobei insbesondere an der Umlenkstelle 26 durch die relativ scharfe Umlenkung Gummiteile brockenförmig gelöst und gelockert werden, die dann beim Durchgang durch den Walzenspalt gequetscht und zerbröselt werden.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 8 und 9 sind anstelle der Walze 4 zwei Walzen 27 vorgesehen, welche in Zusam­ menwirken mit der Walze 16 dem zu zerstörenden Alt­ gummireifen eine Herzform aufzwingen, die für das Zerreißen nichtmetallischer Einlagen günstig ist.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 10 und 11 sind drei Walzen vorgesehen, und zwar eine mittlere Walze 4 und zwei äußere Walzen 27, welche so große Ausnehmungen 28 aufweisen, daß in diese ein Reifen 12 eingelegt und über die Walze 4 gestülpt werden kann, wenn die Ausnehmungen 28 einander und der Walze 4 zugekehrt sind. Die beiden Walzen 27 sind motorisch angetrieben, wobei nur die eine Walze einen kräftigen Motor zu haben braucht, während die andere Walze von einem schwachen Motor angetrieben werden kann, der lediglich dafür sorgt, daß nach dem Einlegen des zu zerstörenden Reifens 7 die Walze mit ihrer Umfangsfläche an der Lauffläche des zu zerstörenden Reifens anliegt. Zu einer Seite der Ausnehmung 28 weist jede der Walzen 27 einen Umfangsabschnitt 29 auf, in welchem sich der Radius der Walze vergrößert. Dieser Umfangsabschnitt 29 dient dazu, den zu zerstörenden Reifen 12 in den sich verengenden Wal­ zenspalt einzuziehen, damit er bei der weiter fort­ schreitenden Drehbewegung der Walze 27 stark gequetscht wird. Der Abstand der Walzenachsen voneinander ist so gewählt, daß im Arbeitsbereich 30 der Abstand der Achse der Walze 4 von der Achse der Walzen 27 kleiner als die Stärke des Reifens im Bereich der Lauffläche ist.

Gelagert sind die Walzen 27 mittels ihrer Wellen 31 in Ausnehmungen 32 der auf dem Grundrahmen 34 aufgebauten Lagerböcke 33. Tellerfedern 36 drücken die Wellen 31 gegen das Ende der Ausnehmungen 32 im Ruhezustand, in dem die Vorrichtung mit einem zu zerstörenden Reifen 12 beladen wird. Im Arbeitszustand werden die Tellerfedern durch das Quetschen des Reifens 12 belastet. Die Walze 4 ist mit ihrer Welle 37 im Lagerbock 35 gelagert, der ebenfalls auf dem Grundrahmen 34 aufgebaut ist.

Diese zuletzt beschriebene Vorrichtung läßt sich auch betreiben, wenn nur eine von den mit Ausnehmungen 28 versehenen Walzen 27 vorhanden ist.

Claims (12)

1. Verfahren zur Entsorgung von Altgummireifen durch Destruktion,
bei dem man den Reifen zwischen zwei Walzen ein­ spannt, von denen die eine an den zur Anlage an der Felge bestimmten Wülsten und die andere an der Lauffläche des Reifens anliegt,
bei dem man den Reifen dabei unter Zusammendrücken seiner ursprünglichen Form und Verringerung seiner Laufflächenstärke im Walzenspalt quetscht und bei dem man die gegeneinander gedrückten Walzen rotieren läßt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Walzen mit unterschiedlicher Umfangs­ geschwindigkeit rotieren läßt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man zum Quetschen des Reifens neben einer an den Wülsten des Reifens anliegenden mittleren Walze zwei äußere Walzen an der Lauffläche des Reifens unter starkem Preßdruck anliegen läßt,
wobei man den Reifen in eine unrunde, vorzugsweise birnenförmige Form zwingt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man an den Wülsten des Reifens zwei Walzen an­ liegen läßt
und daß man den Reifen mit einer an der Lauffläche anliegenden mittleren Walze in den Zwischenraum zwischen den beiden an den Wülsten des Reifens an­ liegenden Walzen hineindrückt.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1,
bestehend aus zwei einander zugeordneten Walzen (4, 16),
von denen mindestens die eine, für die Anlage an den Wülsten eines Reifens (12) bestimmte Walze (4), einen kleineren Durchmesser als den Wulst­ durchmesser des Reifens (12) aufweist, und die an­ dere Walze (16) für die Anlage an der Lauffläche des Reifens (12) bestimmt ist,
aus einem Antrieb (5, 6) für mindestens die eine Walze (4)
und aus einer Verschieben und Preßvorrichtung (13, 14, 15), mit der die zum Anliegen an der Lauffläche bestimmte Walze (16) gegen die zum Anliegen an den Wülsten bestimmte Walze (4) anpreßbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß zwei an die Lauffläche des Reifens (12) an­ preßbare Walzen (25) vorgesehen sind, denen die am Reifenwulst anliegende Walze (4) mittig zugeordnet ist,
wobei die mittlere Walze (4) einen erheblich klei­ neren Durchmesser als der Reifen (12) aufweist und die Walzen (4, 25) derart angeordnet sind, daß der Altgummireifen in eine Birnen- oder Tropfenform gezwungen wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei an den Wülsten des Reifens (12) anliegende Walzen (27) vorgesehen sind, deren Durchmesser er­ heblich kleiner als der Wulstdurchmesser des Rei­ fens (12) ist und denen die an der Lauffläche an­ liegende Walze (16) mittig zugeordnet ist, die in den Zwischenraum zwischen den beiden an den Wülsten an­ liegenden Walzen (27) einpreßbar ist.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1,
bestehend aus drei Walzen (4, 27) mit in im wesentli­ chen einer Ebene angeordneten Walzenachsen, von denen die mittlere, zum Anliegen an den Wülsten eines Reifens (12) bestimmte Walze (4), einen klei­ neren Durchmesser als den Wulstdurchmesser des Rei­ fens (12) aufweist
und von denen die beiden äußeren, zum Anliegen an der Lauffläche des Reifens (12) bestimmten Walzen (27), am Umfang je eine Ausnehmung (28) von der Ge­ stalt eines Kreisscheibensegmentes mit einem Durch­ messer größer als der Durchmesser des Reifens (12) sowie der Ausnehmung benachbart einen Umfangsab­ schnitt (29) mit einem sich bis auf den Walzenradius ver­ größernden Radius aufweisen.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Walzen aufgerauht oder grob verzahnt ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5-7, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Walze (4), an welcher die Wülste des Reifens (12) anliegen, einseitig gelagert und vorzugsweise auf der anderen Seite während des Be­ triebes durch eine in der Außerbetriebstellung ent­ fernbare Stütze (9) abgestützt ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Stütze (9) eine Hydraulik-Zylinder-Kolben- Einheit (10, 11) ist, welche eine Halblagerschale (8) trägt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der an den Wülsten des Reifens (12) anliegenden Walze eine Zubringevorrichtung für Reifen, vorzugs­ weise in Form einer Gabel, eines Hakens oder einer Rutsche zugeordnet ist.