NL8100554A - Werkwijze en inrichting voor het verkleinen van kunststof en/of rubber materialen. - Google Patents

Description

¥ y 813028/Keijser

Korte aanduiding: Werkwijze en inrichting voor het verkleinen van kunststof en/of rubber materialen.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het verkleinen van kunststof en/of rubber materialen zoals de mantels van kunststof en/of rubber om metalen kernen, waarbij de kunststof en/of het rubber materiaal wordt afgekoeld tot een temperatuur 5 waarbij het bros wordt om dan te worden verkleind. De uitvinding heeft ook betrekking op een inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze.

Er is lang gezocht naar een werkwijze waarbij de rubber of kunststof mantels van metalen kernen zoals de koperen of aluminium 10 kernen van geïsoleerde kabels, koperen pijpen en dergelijke dingen, eenvoudig en snel van de kernen kunnen worden gescheiden, en waarbij niet alleen het materiaal van de mantel geheel gescheiden wordt van de metalen kern, maar de verschillende bestanddelen ook gemakkelijk nauwkeurig kunnen worden gescheiden, zodat zowel het 15 metaal als het materiaal van de mantel opnieuw kan worden gebruikt.

De tot nu toe meestal gebruikte werkwijze is geweest om het materiaal van de mantel weg te branden. Deze methode doet echter luchtverontreiniging ontstaan die schadelijk is voor de omgeving en niet toelaatbaar is. Verder kunnen bij gebruik van deze methode de 20 manteimaterialenniet ophieuw worden gebruikt. Bij een andere bekende werkwijze werden de elektrische kabels onderworpen aan fragmentatie, dat wil zeggen ze werden doorsneden of hakken tot kleine stukken verwerkt die zo klein waren dat het meeste isolatiemateriaal automatisch van de geleiders afviel. Deze werkwijze is echter 25 betrekkelijk tijdrovend en duur, terwijl hij bovendien grote schei-dingsproblemen creëett.

In de Britse octrooischriften 1 303 167 en 1 407 996 worden werkwijzen beschreven waarin het mantelmateriaal eerst wordt afgekoeld tot een temperatuur waar het bros wordt, terwijl het daarna 30 mechanisch wordt bewerkt. Een ernstig bezwaar van de inrichting volgens het eerstgenoemde van deze beide publikaties is dat deze betrekkelijk ingewikkeld is; er komt zowel een hamereenheid als een erop volgende scheidingstrommel aan te pas. Wanneer er bijvoorbeeld op een bepaald moment een materiaal de inrichting binnen komt dat 35 niet voldoende is afgekoeld zal de inrichting verstopt raken en geblokkeerd door een moeilijk te verwijderen, maar vast zittende 81 00 55 4 - 2 - massa. Het gevaar van een te grote verwarming van het afgekoelde materiaal ontstaat ook door het feit dat een aanzienlijk gedeelte van de kinetische enrgie die afkomstig is van de hamer omgezet wordt in warmteenergie in het mantelmateriaal. Verder lijkt de 5 noodzaak van het gebruik van betrekkelijk korte stukken van de geleider of kernmaterialen tot ernstige scheidingsproblemen, speciaal in het geval van dunne metalen geleiders, zodat dus de teruggewonnen kunststof en/of rubbermaterialen niet de gewenste kwaliteit (zuiverheid) hebben, waardoor de waarde van het materiaal aanzien-10 lijk wordt gereduceerd.

In de werkwijze die beschreven wordt in de andere genoemde publikatie, Brits octrooischrift 1 407 996, wordt een kontinue lengte van de geleider in een inrichting verplaatst en worden achtereenvolgende delen van die lengte afwisselend bewerkt met een 15 gekombineerde hamer- en snijkop. Deze inrichting vertoont de volgende nadelen. Omdat de wijze van werken intermitterend is en omdat er tegelijkertijd slechts een enkele geleiderlengte kan worden behandeld, is de werksnelheid of capaciteit laag. De werkwijze is het best geschikt voor grote kabels en kan niet efficiënt worden 20 toegepast met zeer dunne kabels, of met kabels die een aantal afzonderlijke geïsoleerde geleiders bevatten. Verder dient de hamer-inrichting nauwkeurig te worden ingesteld ten opzichte van de afmetingen van de behandelde kabel en dient de kabel een betrekkelijk grote lengte te hebben.

25 Het voornaamste oogmerk van de uitvinding is het verschaf fen van een werkwijize en inrichting van de bovengenoemde soort waarin de opgesomde bezwaren zijn ondervangen en waarmee kunststof en/of rubber materiaal kontinu op een gemakkelijke manier kan worden verkleind, dat wil zeggen voor het scheiden van kunststof en/of 30 rubber mantels van metalen kernen, ongeacht de lengte, afmetingen en het aantal kernen in het werkstuk, en waarbij meerdere werkstukken tegelijk kunnen worden behandeld.

De uitvinding is gebaseerd op de gedachte dat de bekende techniek van het bros maken van het materiaal en het dan verkleinen 35 van dit materiaal met behulp van een hamer of snijgereedschappen, vervangen wordt door een techniek waarin het bros geworden mantelmateriaal onderworpen wordt aan mechanische heen en weergaande 81 0 0 55 4 ft - - 3 - bewegingen waardoor dit materiaal uiteen valt. De oscillaties worden gevormd door drukgolven of drukpulsen met een konstante fre-kwentie en die elk afzonderlijk onvoldoende energie bezitten om het materiaal te doen bezwijken maar die, wanneer men ze door het ma-5 teriaal laat lopen in de vorm van een in hoofdzaak ononderbroken mechanische oscillatie, het uiteen vallen van het materiaal tot gevolg hebben als gevolg van de er in heersende trillingen. Bij voorkeur ligt de frekwentie van de oscillaties boven 30 perioden per seconde.

10 De oscillaties kunnen bijvoorbeeld in gang worden gezet met behulp van een trilinrichting waarmee het voorwerp, waarvan de mantel moet worden verwijderd, in aanraking wordt gebracht. Bij voorkeur laat men de voorwerpen tussen een trilplaat en een vaste draagplaat doorlopen. Hierdoor is het o.a. mogelijk dat, wanneer 15 kabels worden behandeld, een groot aantal kabels gelijktijdig kan worden verwerkt in de ruimte tussen de plaat en het draagvlak.

Door de trilplaat aan te brengen op een veerophanging zal de breedte van de tussenruimte automatisch ingesteld worden op de afmetingen van de werkstukken, bijvoorbeeld de kabel, waardoor de 20 inrichting gebruikt kan worden voor de werkstukken met verschillende afmetingen zonder de noodzaak de inrichting opnieuw in te stellen. Onderzoekingen hebben aangetoond dat de genoemde oscillaties effektief kunnen worden overgebracht tussen de verschillende isolatielagen van een kabel of een bundel kabels, zodat de werkwijze 25 volgens de uitvinding dus de mogelijkheid geeft om isolatiemateriaal ook effektief te verwijderen uit meerdraads kabels die bestaan uit meerdere afzonderlijke isolerende mantels; het is zelfs mogelijk om partijen kabels te verwerken.

Bij toepassing van de uitvinding wordt een in hoofdzaak 30 volledige scheiding verkregen tussen het metaal en het isolatiemateriaal, om daardoor het teruggewonnen materiaal waardevoller te maken dan wat teruggewonnen werd bij de bekende werkwijzen.

In een gunstige uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de uitvinding wordt een trilplaat gebruikt die hangt, aan veren die 35 aangebracht zijn aan de einden van de plaat, terwijl de trillingen in de plaat worden geïnduceerd op een plaats die dichter ligt bij de veren aan een van de einden dan de andere, waarbij de plaat zo 81 0 0 55 4 - 4 - is aangebracht dat de te behandelen werkstukken ingebracht worden in een tussenruimte tussen het genoemde ene einde van de plaat en een vast draagvlak. Dit betekent o.a. dat in het geval van niet gemakkelijk bewerkte mantels energie zal worden opgeslagen in de achterste veren en met een zekere transmissieverhouding weer zal worden teruggegeven aan de voorste rand van de plaat, waarin te geven tot een grotere trefkracht. Bij voorkeur vormt het voorste einde van de plaat een hoek met het draagvlak, hetgeen betekent dat een kabel of werkstuk achtereenvolgens behandeld zal worden in een zich vernauwende tussenruimte, hetgeen speciaal van voordeel is in het geval van meerdraads kabels.

De uitvinding zal hierna worden toegelicht aan de hand van de bijgaande tekening.

Fig. 1 toont een overzicht van een machine voor het doen uiteen vallen van de isolerende mantels van kabels bij toepassing van de werkwijze volgens de uitvinding, en

Fig. 2 toont in bijzonderheden een trilinrichting volgens de uitvinding die onderdeel vormt van de installatie volgens fig.1.

In de tekening wordt door 1 in het algemeen een deel aangeduid van een strekinrichting met een snij-inrichting '2. De strek-inrichting wordt gevormd door een aantal rollen 3 die samenwerken voor het strekken van een binnenkomende kabel 4. Deze strekinrich-tingen zijn bekend en zullen hier niet in verdere bijzonderheden worden beschreven.

Zoals weergegeven in fig. 1 worden de gestrekte en versneden kabellengten 5 ingebracht in een koellijn 6; in de praktijk heeft de strekinrichting een stand die 90° verschilt van die welke in de tekening is weergegeven, zodat de kabellengte dwars gericht zijn ten opzichte van de koellijn 6. De koellijn bestaat uit een langwerpig isolerend huis 7 dat verbonden is met een trechtervormige invoersectie 8 voor het opnemen van de gesneden kabellengten 5. Een roterende schoepinrichting 9 voor de toevoer is in de invoersectie 8 aangebracht om partijen kabellengten 5 in de koellijn te voeren. De voedingsinrichting 9 werkt samen met een plun-jerinrichting 10 om voortdurend kabellengten 5 door de koellijn te voeren. Ter vergemakkelijking van deze verdere aanvoer van kabellengten 5 kan de koellijn naar beneden hellen ten opzichte van de 81 0 0 55 4 - 5 - horizontaal.

In de koellijn 6 mondt een aantal pijpen 11 uit waardoor vloeibare stikstof stroomt vanuit een vat 12. Om de kabellengten 5 effektief te koelen is een aantal ventilators 13 aanwezig om zeker te stellen dat de stikstof goed rond stroomt door de koellijn 6.

De lijn 6 is ook voorzien van een zuigventilator 14 om op beheerste wijze het gas af te voeren. Door de aanwezigheid van de aanvoer-inrichting 9 met draaiende schoepen worden ongekontroleerde verliezen van koelmiddel voorkomen.

De temperatuur in de koellijn 6 wordt waargenomen door middel van een of meer temperatuursensors 15 die samenwerken met een omzetter 16 die een elektrisch signaal produceert dat overeenkomt met de door een of meer sensors 15 waargenomen temperatuur.

Dit signaal wordt in een comparatoreenheid 17 vergeleken met een temperatuurreferentie 18 voor de instelling. De comparator 17 is zo uitgevoerd dat hij een stuursignaal opwekt dat een stuurkraan 19 bestuurt in de afgiftelijn van het stikstofvat 12. Door middel van deze besturingsuitrusting is het mogelijk om de verschillende secties van de koellijn 6 op elk gewenst temperatuurniveau te houden.

Kabellengten 5, waarvan de mantels riu bros zijn als gevolg van de afkoeling, worden uit de lijn 6 toegevoerd aan een inrichting waarin het bros geworden mantelmateriaal uiteen valt. De middelen om het te doen uiteen vallen worden gevormd door een vibratie-eenheid 20 waarin de stijve kabellengten 5 worden aangevoerd door middel van een plunjerinrichting 21.

Nu verwijzend naar fig. 2 ziet men dat de vibratie-eenheid 20 een trilplaat 22 omvat die hangt aan twee voorste veren 23 en twee achterste veren 24. De voorste einden van de balken 25 zijn onderling verbonden door een stang 27. In de weergegeven uitvoeringsvorm zijn, met het oog op de instelling van de hoogte van de voorste einden van de balken 25, die einden verplaatsbaar in sleuven in vaste houders 28 en kunnen ze daarin in gekozen standen worden vastgezet.

Op de plaat 22 is een vibrator aangebracht, die in de weergegeven uitvoering bestaat uit twee niet uitgebalanceerde vliegwielen 29 die worden aangedreven door een niet weergegeven 81 0 0 55 4 - 6 - elektromotor. Trillingen van de gewenste amplitude en frekwentie kunnen worden verkregen door geschikte instelling van het gewicht, de balans en de omtrekssnelheid van de draaiing van de vliewielen 29, op een op zichzelf bekende wijze. De vibrator zal dichter bij 5 de voorste veren 23 worden geplaatst dan b j de achterste veren 24.

Door 30 wordt een vast draagvlak aangeduid dat aan het achterste einde van de vibrator overgaat in een rooster konstruktie bestaande uit langwerpige staven 31. Onder het rooster 31 bevindt zich een bak 32 voor het opnemen van het uiteenvallende mantel-10 materiaal, terwijl zich aan het einde van het rooster een bak 33 bevindt voor het verzamelen van de metalen kernen 34 van de kabellengten.

Wanneer de inrichting werkt wordt een partij gestrekte en gehakte kabellengten 5,. bros geworden in de koellijn 6, toegevoerd 15 aan de tussenruimte tussen de trilplaat 22 en het vaste draagvlak 30 door middel van de plunjer 21. De afnemende hoogte van de tussenruimte tussen de plaat en het draagvlak heeft tot gevolg dat successievelijk de mantels van de binnenkomende kabels worden bewerkt wanneer ze door die tussenruimte lopen. Omdat het mantel-20 materiaal volledig stijf is wordt een goede voortplanting van de door de trilplaat 22 opgewekte trillingen verkregen door alle mantels in alle kabels, waarmee zowel de buitenmantels als aparte mantels om afzonderlijke geleiders effektief tot uiteen vallen gebracht worden door de oscillaties in het materiaal. De inrichting 25 kan ook effektief dunne geleiders bewerken die zich in partijen bevinden, dat wil zeggen de geleiders kunnen in meerdere lagen aan de inrichting worden toegevoerd. .

I Door de manier waarop de plaat 22 opgehangen is en de tril ler zich op die plaat bevindt zal, wanneer zware kabels binnenkomen 30 of kabels die niet gemakkelijk te bewerken zijn, of dikke bundels geleiders aan de inrichting worden toegevoerd, het voorste einde van de plaat worden opgetild om daarmee de veren 23 samen te drukken en de veren 24 te laten uitzetten. De aldus in de achterste veren 24 opgeslagen energie wordt dan met een gegeven transmissie-35 verhouding, die wordt bepaald door de plaats van de vibrator op de plaat 22, teruggegeven in de vorm van een naar beneden werkende kracht op het voorste einde van de plaat. De aldus verkregen 81 0 0 55 4 - 7 - toegenomen kracht vergemakkelijkt het uiteen vallen van de mantels van de aan de vibrator toegevoerde kabellengten. Er zijn goede resultaten bereikt bij onderzoekingen waarin de vibrator zo op de plaat 22 was geplaatst dat de verhouding van de afstanden tussen de *5 vibrator en de voorste respektievelijk achterste veren 1:4 bedroeg.

Zo kan door de getekende veerophanging van de trilplaat 22 de desintegratie-inrichting effektief worden gebruikt bij kabels waarvan de diameters onderling binnen zeer wijde grenzen verschillen en verkrijgt men een grotere trefkracht tegen kabels van grote 10 diameter of kabelmantels die zich niet gemakkelijk laten verwerken. Wanneer de te behandelen kabels uitzonderlijk grote diameters hebben kan het voorste einde van de plaat 22 worden opgetild met behulp van de instelmiddelen 27 en 28.

De vliegwielen 29 van de vibrator zijn draaibaar aange-15 bracht in de richting van pijl A, zodat ze automatisch de kabels 5 in de tussenruimte tussen de plaat 22 en het draagvlak 30 verder bewegen. De trilbeweging van de plaat 22 doet ook een waaier effekt ontstaan waardoor het uiteen gevallen mantelmateriaal effektief door het rooster wordt gedrukt dat wordt gevormd door de 20 staven 31 tot het in de bak 32 terechtkomt.

Bij het uitvoeren van onderzoekingen werden zeer goede resultaten verkregen wanneer de door de plaat 22 opgewekte trillingen een amplitude hadden van 2 tot 3 mm en een frekwentie van 50 Hz. Ondanks deze betrekkelijk lage amplitude werd een goed desintegra-25 tie-effekt verkregen, zelfs in het geval van kabels met betrekkelijk grote manteldikte, hetgeen illustreert dat de inrichting niet op de bekende wijze werkt door samendrukken, maar dat de betrekkelijk hoge frekwentie ook van beslissende betekenis is. De frekwentie dient niet lager te zijn dan ongeveer 30 perioden per seconde, 30 onder andere vanuit het oogpunt van de mechanische opzet, maar frekwenties van hoger dan 50 Hz kunnen ook worden gebruikt. Bij de uitgevoerde tests was de gebruikte frekwentie 50 Hz omdat die frekwentie in de praktijk gemakkelijk kan worden verkregen met het gebruik van een elektromotor. Het feit dat de inrichting niet funk-35 tioneert zoals een conventionele pers komt ook tot uiting door het lage benodigde vermogen. Bij de genoemde tests werd de vibrator aangedreven met een toegevoerd vermogen van slechts 500 W, met goed 8 1 0 0 55 4 - 8 - gevolg. Ter vergroting van de capaciteit van de inrichting dient echter een hoger ingangsvermogen te worden toegepast, bijvoorbeeld 1-1,5 kW. Onder alle omstandigheden zal het toegevoerde vermogen echter zeer laag zijn per kilogram gedesintegreerd materiaal, in 5 vergelijking met de energie die nodig is bij bekende inrichtingen die voor hetzelfde doel zijn bestemd.

Het geringe toegevoerde vermogen betekent dat er geen gevaar is dat het mantelmateriaal te zeer wordt verwarmd wanneer de kabellengten door de vibrator gaan. Verwarming van het mantel-10 materiaal is, naar in de praktijk is gebleken, zo gering dat er desgewenst verschillende trilinrichtingen achter elkaar kunnen worden geplaatst.

Een met de uitvinding bereikbaar zeer belangrijk voordeel is dat er 100$ van het mantelmateriaal van de metaal kernen wordt 15 verwijderd. Dit betekent dat met de inrichting teruggewonnen metaal en mantelmateriaal een hoge commerciële waarde hebben. Omdat er gelijktijdig een aantal kabellengten kan worden bewerkt over de gehele lengte daarvan is de capaciteit van de inrichting zeer hoog.

De inrichting is ook zeer gemakkelijk te hanteren en heeft een 20 eenvoudige konstruktie. Normaal zijn er geen instellingen nodig wanneer kabels met onderling verschillende afmetingen worden behandeld.

In de weergegeven uitvoeringsvorm worden de afgesneden kabellengten 5 dwars aan de inrichting toegevoerd. Een geschikte 25 lengte ligt in de orde van een meter. Zowel kortere als langere kabellengten kunnen echter worden behandeld. Het is ook mogelijk om een aantal ononderbroken kabellengten axiaal door de trilinrich-ting volgens de uitvinding te voeren. De kabel kan zo worden aangebracht dat hij vrij van de ene spoel naar de andere loopt tijdens 30 de doorgang door een koellljn en een trilinrichting volgens de uitvinding. Op deze wijze kan de metaal kern in een enkele lengte worden teruggewonnen en eventueel opnieuw worden gebruikt zonder eerst weer te worden gesmolten.

De hierboven beschreven uitvoeringsvorm van de koellijn 35 dient slechts als voorbeeld te worden beschouwd omdat hij naar wens kan worden gewijzigd. Verder kan het stikstofgas worden vervangen door een ander gas, afhankelijk van de gewenste koel- 81 0 0 55 4 - 9 - temperatuur die wordt bepaald door het mantelmateriaal. Dit is de vakman op dit terrein bekend en hierop behoeft niet verder te worden ingegaan. De trileenheid kan ook worden gewijzigd en hij kan bijvoorbeeld verplaatsbaar worden gemaakt ten opzichte van het 5 vaste draagvlak.

Het gebruik van vibraties voor het doen uiteen vallen van kunststof en rubber materiaal volgens de uitvinding kan ook worden toegepast om bijvoorbeeld bekledingen te verwijderen van koperen buizen met een plastic laag en soortgelijke artikelen. Ook andere 10 voorwerpen kunnen met de werkwijze en inrichting volgens de uitvinding worden afgebroken, zoals autobanden. Deze worden eerst in kleinere stukken verdeeld die dan bros gemaakt worden en door een trilinrichting volgens de uitvinding worden gevoerd, waar het brosse rubber materiaal uiteen valt.

15 De uitvinding kan ook in andere opzichten worden gewijzigd, waarbij de gemeenschappelijke eigenschap van al die uitvoeringen ligt in het gebruik van mechanische oscillaties voor het desintegreren van rubber en/of kunststof materiaal dat bros gemaakt is door afkoeling. De oscillaties kunnen opgewekt worden door middel 20 van een vibratie-inrichting of op een andere manier, bijvoorbeeld door krachtige slagen met behulp van perslucht of dergelijke middelen.

81 0 0 55 4

Claims (10)

1. Werkwijze voor het doen uiteen vallen van kunststof en/of rubber materiaal zoals de kunststoffen en/of rubberen mantels van metalen kernen, waarbij het materiaal dat uiteen moet vallen wordt afgekoeld tot een temperatuur waarbij het bros wordt en waarbij men het dan laat uiteen vallen, met het kenmerk, dat het bros gemaakte materiaal in tenminste één station onderworpen wordt aan mechanische oscillaties die tot gevolg hebben dat het materiaal desintegreert.

2. Werkwijze volgens conclusie 1,met het kenmerk, dat het bros gemaakte materiaal onderworpen wordt aan oscillaties met een frekwentie boven 30 perioden per seconde.

3. Werkwijze volgens conclusies 1 of 2, met het kenmerk, dat de oscillaties teweeggebracht worden met behulp van een vibratie-inrichting waarmee het bros gemaakte materiaal in kontakt wordt gebracht.

4. Werkwijze volgens conclusie. 3, met het kenmerk, dat het bros gemaakte materiaal tussen een trillende plaat en een vast draagvlak doorgevoerd wordt.

5. Inrichting voor het doen uiteen vallen van kunststof en/of rubber materiaal zoals de kunststoffen en/of rubberen mantels van metalen kernen, welke inrichting middelen omvat om het materiaal dat gedesintegreerd moet worden af te koelen tot een temperatuur waarbij het materiaal bros wordt, en middelen om het bros geworden materiaal vervolgens te doen desintegreren, met het kenmerk, dat de genoemde middelen (20) voor het desintegreren zo uitgevoerd zijn dat het bros geworden materiaal onderworpen wordt aan mechanische oscillaties die tot gevolg hebben dat het materiaal desintegreert.

6. Inrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de frekwentie van de oscillaties ligt boven 30 perioden per seconde.

7. Inrichting volgens conclusie 5 of 6, met het kenmerk, dat de amplitude van de oscillaties omstreeks 2-3 mm bedraagt.

8. Inrichting volgens een der conclusies 5 tot 7, m e t het 8 1 0 0 55 4 - 11 - kenmerk, dat de genoemde middelen (£0) om het bros geworden materiaal te onderwerpen aan mechanische oscillaties gevormd worden door een trilplaat (22) die geplaatst is op een korte afstand boven een vast draagvlak (30) zodat een tussenruimte wordt gevormd 5 bestemd om het bros geworden materiaal door te voeren terwijl het in kontakt is zowel met de trilplaat als met het draagvlak.

9. Inrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de trilplaat (22) opgehangen is aan veren (23, 24) die aan aan elkaar afgekeerde einden van de plaat zijn aangebracht, 10 dat de oscillaties aan de plaat worden opgedrukt op een plaats die dichter ligt bij de veren (23) aan het ene einde dan bij de andere veren; dat de inrichting zo uitgevoerd is dat het bros geworden -materiaal loopt door de doorgang tussen het ene einde van de trilplaat (22) en het vaste draagvlak (30), en dat tenminste dit einde 15 van de trilplaat een hoek maakt met het draagvlak.

10. Inrichting volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de afstand tussen de plaats op de trilplaat (22) waar de trillingen worden opgedrukt en de veren (23, 24) aan de respek-tieve einden van die plaat ligt binnen een verhouding van ongeveer 20 1ï4. 8100554