DE4209379A1 - Verfahren und Einrichtung zum Zerkleinern wertstoffhaltiger Gebilde zur Gewinnung möglichst reiner wiederverwertbarer Materialien - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Ein­ richtung zum Zerkleinern wertstoffhaltiger Gebilde zur Ge­ winnung möglichst reiner wiederverwertbarer Materialien.

Es ist allgemein bekannt, beispielsweise Kraftfahrzeuge in Schredderanlagen zu etwa faustgroßen Teilen zu zerkleinern, welche dann einer vielfältigen Sortierung zugeführt werden.

Altkleider werden in einem Zerreißwolf zerkleinert, um schließlich wiederverwertbare Fasern zu erhalten.

Bei der Zerkleinerung wertstoffhaltiger Gebilde und nach­ folgender Sortierung des Zerkleinerungsergebnisses stellt sich mitunter die Aufgabe, von dem Strom zu zerkleinernder Gebilde zunächst eine Fraktion eines verhältnismäßig rein an den Gebilden anzutreffenden, wiederverwendbaren Werk­ stoffes abzutrennen, wobei diese Abtrennung nach voll­ ständiger Zerkleinerung der Gebilde vergleichsweise schwieriger wäre. Ein anderes Problem besteht darin, daß jeweils getrennt wiederverwertbare Materialien an den zu zerkleinernden Gebilden sehr innig miteinander mechanisch verbunden sind und daher die Zerkleinerung bis zum Erhalt minimaler Teilchengrößen vorangetrieben werden muß, was mit­ unter aufwendig ist.

Schließlich setzen manche zu zerkleinernde Gebilde der Zer­ kleinerung etwa durch Schneiden, Messer oder Mühlen, erheb­ lichen Widerstand entgegen und bedingen dadurch geringere Standzeiten der Zerkleinerungswerkzeuge.

Erfindungsgemäß wird den zuvor umrissenen Problemen dadurch begegnet, daß die zu zerkleinernden Gebilde mindestens be­ reichsweise auf eine Temperatur abgekühlt werden, bei der eine starke Versprödung eines auszusortierenden Materials auftritt, derart, daß es bei vergleichsweise geringer mechanischer Beanspruchung der zu zerkleinernden Gebilde zu einem Versprödungsbruch mindestens von Teilen der zu zer­ kleinernden Gebilde aus bestimmtem versprödeten Werkstoff kommt. Im einzelnen wird das angestrebte Ziel erfindungsge­ mäß durch die Merkmale der anliegenden Ansprüche 1 und 4 er­ reicht. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den den unabhängigen Ansprüchen jeweils nachge­ ordneten Patentansprüchen gekennzeichnet.

Eine Abkühlung der zu zerkleinernden Gebilde kann beispiels­ weise mittels flüssigen Stickstoffs erfolgen. Tritt bei be­ stimmten Materialien eine Versprödung bereits bei weniger tiefen Temperaturen ein, so kann auch eine Abkühlung bei­ spielsweise mittels Kohlensäureeis vorgenommen werden. Auch bestimmte Kältemischungen können zur Anwendung kommen. Sich umweltfreundlich verflüchtigende Kältemittel, etwa flüssiger Stickstoff, können unmittelbar mit den zu zerkleinernden Ge­ bilden in Berührung gebracht werden, ohne daß ein abgedich­ tetes System für das Kältemittel bzw. einen Kältemittel­ kreislauf vorgesehen zu werden braucht.

Ein Beispiel für in der hier angegebenen Art und Weise zu zerkleinernde Gebilde sind Teppichböden, deren Kunstfaser­ flor durch Tiefkühlen versprödet und danach durch Walzen oder durch Bearbeiten in einer Kugelmühle abgebrochen wer­ den kann, wonach sich das Fasermaterial verhältnismäßig ein­ fach abführen läßt.

Gewebe und Fäden aus Mischfasern lassen sich in der hier an­ gegebenen Art und Weise nach Versprödung in so feine Stapel­ längen zerbrechen, daß der mechanische Zusammenhalt der Fa­ sern durch Verspinnung oder Verwebung verloren geht und die Trennung vereinfacht wird.

Auch Schichtenverbände können in der vorgeschlagenen Weise durch Tiefkühlen versprödet und dann durch Quetschen oder Walzen oder Biegen in feine Partikel zerkleinert werden, wonach beispielsweise herkömmliche Trennverfahren eingesetzt werden, um reine Fraktionen zu gewinnen. Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele an Hand der Zeichnung beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 Eine schematische, teilweise im Schnitt gezeich­ nete Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens der vorliegend angegebenen Art und

Fig. 2 eine teilweise im Schnitt gezeichnete vergrößerte Einzelheit der Einrichtung nach Fig. 1 zur Er­ läuterung der Wirkungsweise.

Fig. 1 zeigt einen wärmeisolierten Behälter 1, in welchem eine aus wärmeleitfähigem Material gefertigte Trommel 2 ge­ lagert ist und mittels eines nicht gezeigten Antriebs in Umdrehung versetzt werden kann. Innerhalb der Trommel 2 be­ finden sich Mahlkugeln 3 aus hartem, neutralem Werkstoff. Beispielsweise über einen stirnseitigen Eintragskanal 4 können in das Innere der Trommel 2 Teppichbodenschnitzel 5 eingefördert werden, die vom Ausgang eines Zerkleinerers 6 bezogen werden, der Teppichbodenreste 7 verarbeitet und grob zerkleinert.

Durch Einführen von flüssigem Stickstoff in den wärmeiso­ lierten Behälter 1 wird innerhalb der Trommel 2 eine tiefe Temperatur geschaffen, welche dazu ausreicht, mindestens den Kunstfaserflor der Teppichbodenstücke 5 verspröden zu lassen, so daß der Faserflor durch die Einwirkung der Mahlkugeln 3 abbricht, wie im einzelnen in Fig. 2 schematisch gezeigt ist. Die abgebrochenen Fasern werden über einen Austragskanal 8 mittels einer geeigneten Einrichtung 9 abgesaugt und gesam­ melt. Der Teppichbodenträger der einzelnen Teppichboden­ schnitzel 5 gelangt, teilweise ebenfalls zerkleinert, über eine Austragsöffnung 10 auf einen Förderer 11. Die sich in der Einrichtung 9 bzw. auf dem Förderer 11 ansammelnden Materialfraktionen können weiteren Trennverfahren unterzogen werden.

Anstelle des Mahlens in einer Kugelmühle kann zur mechani­ schen Beanspruchung der tiefgekühlten, zu zerkleinernden Ge­ bilde auch ein Walzenstuhl oder ein Rührwerk dienen. Auch andere, an sich bekannte Zerkleinerungsverfahren können auf die tiefgekühlten, zumindest teilweise versprödeten Gebilde einwirken.

Claims (7)

1. Verfahren zum Zerkleinern von mindestens bereichsweise wiederverwertbare Materialien enthaltenden Gebilden, dadurch gekennzeichnet, daß diese mindestens bereichsweise derart tiefgekühlt werden, daß eine mindestens bereichsweise Ver­ sprödung von Teilen der zu zerkleinernden Gebilde eintritt und daß dann eine mechanische Beanspruchung oder Verformung der Gebilde in solchem Maße erfolgt, das die versprödeten Be­ reiche brechen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu zerkleinernden Gebilde mit einem Kältemittel, insbesondere mit flüssigem Stickstoff oder mit einer Kältemittelmischung, über eine wärmeleitende Wand in thermische Berührung gebracht werden oder mit dem Kältemittel unmittelbar in Berührung ge­ bracht werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die tiefgekühlten Partikel gepreßt oder gemahlen oder ge­ schnitten oder gewalzt werden.

4. Einrichtung zum Zerkleinern mindestens bereichsweise wiederverwertbares Material enthaltender Gebilde, gekenn­ zeichnet durch eine Kühleinrichtung zum Abkühlen der zu zer­ kleinernden Gebilde auf eine Temperatur, bei der eine min­ destens bereichsweise Versprödung der zu zerkleinernden Ge­ bilde eintritt, sowie durch eine Verformungseinrichtung zum Pressen oder Mahlen oder Biegen der zu zerkleinernden Ge­ bilde derart, das der versprödete Werkstoff bricht.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühleinrichtung einen mit Kältemittel, insbesondere flüssigem Stickstoff oder Kohlensäureeis beaufschlagbaren Behälter enthält, in welchem eine Zerkleinerungseinrichtung, insbesondere eine Mühle oder ein Walzenstuhl, angeordnet ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorzerkleinerungsstation vorgesehen ist, welche vor­ zerkleinerte Gebilde an die Kühleinrichtung bzw. Zerkleine­ rungseinrichtung liefert.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß feine, durch Versprödungsbruch abgetrennte Partikel, beispielsweise Faserabschnitte oder Fadenabschnitte, durch Windsichtung aus der Zerkleinerungseinrichtung austrag­ bar sind.