DE19617450A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Rückgewinnung von gummiartigen Elastomeren - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Rückgewinnung von gummiartigen ElastomerenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Rückgewinnung von gummiarti
gen Elastomeren insbesondere aus Alt-Reifen; sie betrifft ferner eine
Vorrichtung dafür.
In der modernen mobilen Gesellschaft fallen ständig abgefahrene Auto
reifen an, die ein ernsthaftes Entsorgungsproblem darstellen. Bekannt
ist dabei das Verwenden dieser Abfälle zur Meeresboden-Befestigung,
da die Alt-Reifen wirbellosen Meerestieren einen Lebensraum bieten
können; auch sind Einsätze in der Landwirtschaft bekannt, etwa zum
Beschweren der Abdeckung von Mieten o. dgl. Jedoch ist weder dort noch
hier der Bedarf unbegrenzt. Zur Rückgewinnung gummiartiger Elastomere
wurde bereits ein Aufschmelzen zum Wiedereinsatz vorgeschlagen; die
ses Vorgehen eignet sich jedoch für abgefahrene Autoreifen nur be
dingt, da die den Autoreifen bildenden Elastomere Füllstoffe enthal
ten und die Karkasse des Reifens mit Stahl- oder Textilfaser-Cord be
wehrt ist.
Hieraus ergibt sich die Aufgabenstellung, ein Verfahren vorzuschla
gen, mit dem gummiartige Elastomere sowie die Füllstoffe getrennt von
den Bewehrungsmaterialien zurückgewonnen werden können, zu erneutem
Einsatz direkt oder zum Verschneiden von Neu-Produkten; ferner soll
eine Vorrichtung angegeben werden, mit der eine Bewältigung einer
größeren Anzahl von Altreifen in einem quasi-kontinuierlichen Verfah
ren möglich ist.
Diese Aufgabenstellung wird durch die im Hauptanspruch enthaltenen
Merkmale gelöst; vorteilhafte Weiterbildungen und bevorzugte Ausfüh
rungsformen beschreiben die Unteransprüche.
In einem ersten Verfahrensschritt wird eine Vorrichtung mit einem
aufheizbaren Retortenbehälter mit den zu behandelnden Altmaterialien
beladen. Im zweiten Verfahrensschritt werden diese Altmaterialien un
ter verringertem Sauerstoff-Partialdruck so erhitzt, daß eine trocke
ne Destillation einsetzt, wobei das Destillat nach Beendigung des
Vorganges der trockenen Destillation abgezogen und als Flüssig-Pro
dukt verwahrt wird. Die verbleibenden Rückstände werden im dritten
Verfahrensschritt gekühlt und zerkleinert. Im vierten Verfahrens
schritt werden die nunmehr staubförmigen Rückstände, die weiter Reste
der Bewehrung enthalten, abgezogen und von letzteren durch Sieben
oder Sichten getrennt, womit das Pulver-Produkt gewonnen ist. Das
Flüssig-Produkt und das Pulver-Produkt werden nun getrennt aufbe
wahrt, bis zur Herstellung neuer, gummiartiger Elastomer-Massen. Dazu
können das Flüssig-Produkt und das Pulver-Produkt in geeignetem Ver
hältnis gemischt eingesetzt werden; ggf. wird neuen Elastomer-Massen
rückgewonnenes Flüssig-Produkt und Pulver-Produkt zugesetzt, bis die
gewünschten Parameter erhalten sind.
In einem ersten Verfahrensschritt wird das Altmaterial durch eine
erste Schleuse in eine Vorkammer zum Trocknen des eingesetzten Altma
terials eingebracht. In dieser Vorkammer sammelt sich nun Altmaterial
an, bis eine Ladung für die Retortenkammer erreicht ist und diese in
die Nachkammer entleert wurde. Das Altmaterial ist im allgemeinen
nicht frei von Wasser; beispielsweise nimmt es bei Verwendung von
Schleusen mit Wassersperre bei der Passage der ersten Schleuse Wasser
mit. Daher ist die Vorkammer auch als Trockenkammer ausgebildet. Ist
die Retortenkammer frei, wird das Altmaterial in diese überführt und
der Hitzeeinwirkung unterzogen. Um Oxidationen zu vermeiden, ist die
Atmosphäre sauerstoffarm: Sie besitzt einen verringerten Sauerstoff-
Partialdruck. Das so eingebrachte Altmaterial wird nun unter Einfluß
der steigenden Temperatur einer trockenen Destillation unterzogen,
wobei ein Destillat abgeht, das im Bodenbereich kondensiert. Um dort
die Kondensation zu erzwingen, werden vorteilhaft Bodenbereiche ge
kühlt. Die Rückstände der Destillation sind spröde Massen, die bei
Bewegung zu einem Pulver oder zu granulatähnlichen Haufwerken zerfal
len, wobei Bewehrungsreste (Stahl- oder Textil-Cord) zurückbleiben.
Das pulver- oder granulatförmige Zerkleinerungsprodukt wird aus der
Nachkammer abgezogen und mit dem flüssigen Produkt einer Wiederver
wertung zugeführt. Die nicht zerkleinerbaren Reste werden entsorgt.
Dabei sind die Kammern gegeneinander durch Wände abgeschottet, die
für die Überführung der Altmaterialien von einer Kammer in die andere
geöffnet werden können.
Das Erhitzen zur trockenen Destillation erfolgt vorteilhaft mit kon
ventionellen Heizmitteln, vorzugsweise mit Gas- oder Ölbrenner; mit
diesen wird die Kammer-Wandung aufgeheizt und damit auch der Behäl
ter-Inhalt. Alternativ wird vorgeschlagen, daß das Erhitzen zur trockenen
Destillation mittels Mikrowellen-Energie erfolgt. In diesem
Fall erfolgt eine direkte Erhitzung, ohne daß die Kammerwandung pri
mär mit erhitzt wird; daß auch hier eine Temperatursteigerung der
Wandung erfolgt, ist eine Folge nicht zu vermeidenden Wärmetranspor
tes. Dabei versteht es sich von selbst, daß die Retortenkammer den
Strahlungsorganen (Antennen) gegenüber strahlungsdurchlässige Einsät
ze aufweist. In beiden Fällen wird dem Altmaterial Energie zugeführt,
im ersten Fall als fühlbare Wärme über Wärme-Leitung, im zweiten Fall
als elektromagnetische Energie, die absorbiert und in fühlbare Wärme
umgesetzt wird, wobei es sich hier von selbst versteht, daß die Fre
quenz der Mikrowellenstrahlung auf Absorptionsstellen des Altmate
rials im elektromagnetischen Spektrum abzustellen ist. Bei dieser Art
des Erhitzens bleibt die Behälterwandung (relativ) kalt, so daß eine
Zusatz-Erwärmung vorteilhaft ist, um Kondensation oder gar Ansetzen
des Destillats an der Wandung zu unterbinden.
Die Zerkleinerung erfolgt vorteilhaft dadurch, daß die Nachkammer
bzw. die Führung im Bereich der Nachkammer in Rotation versetzt wird.
Durch dieses Rotieren wird das nach der Destillation spröde Material
zerrieben, insbesondere wenn es Material ist, das die Führung um
schlingt und bei Rotation der Führung mitgenommen wird. Damit wird
ein Zerkleinerung in Art einer Rohrmühle erreicht, wobei Bewehrungs
reste, etwa Stahl-Cord oder Textil-Cord, als Mahlhilfen wirken, wobei
es sich von selbst versteht, daß zusätzliche Mahlhilfen - etwa in
Form von Kugeln - zugegeben werden können. Zur Begünstigung des Zer
kleinerns wird der Rotationsbewegung der Führung eine Schwingungs
bewegung überlagert oder die Rotationsbewegung wird als Taumelbewe
gung durchgeführt. Dieser so zerkleinerte Destillations-Rückstand
wird schließlich abgezogen und einer Siebung oder einer Sichtung
unterzogen. Das als Siebdurchgang oder als Sichtungsaustrag anfal
lende Unterkorn bildet das Pulver-Produkt, das als zweites Produkt
der trockenen Destillation anfällt und aufbewahrt wird. Überkorn kann
dabei wieder rückgeführt und erneut der Zerkleinerung unterzogen
werden. Der Rest des Rückstandes wird einer weiteren Verwertung zu
geführt, wobei der Stahlcord eingeschmolzen wird, während vorhandene
Textilcordreste thermisch verwertet werden, z. B. beim Einschmelzen
des Stahlcordes.
Vorteilhaft wird die Verringerung des Sauerstoff-Partialdruckes da
durch erreicht, daß im Retortenbehälter ein Vakuum gezogen wird, wo
bei ein Absenken des Luftdruckes auf unter 25% seines natürlichen
Wertes ausreichend erscheint. Alternativ wird die im Retortenbehälter
vorhandene Luft durch ein Inertgas, etwa Stickstoff oder Kohlendioxid
ersetzt. Dieses Verringern des Sauerstoff-Partialdruckes dient dazu,
Selbstentzündungen zu unterbinden. In diesem Falle erscheint ein Ab
senken des Sauerstoff-Partialdruckes auf 1/10tel des Normal-Wertes
ausreichend.
Eine vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens erlaubt
ein quasi kontinuierliches Arbeiten: Für die trockene Destillation
ist eine Retortenkammer vorgesehen, die zwischen der Vorkammer und
der Nachkammer angeordnet ist. Eine Führung durchsetzt zumindest die
drei Kammern, so daß das Altmaterial, zumindest solches, das aus in
sich geschlossenen Ringen besteht - etwa Altreifen, oder Antriebsrie
men vom Keil- oder Zahnriementyp - diese Führung umschlingen und auf
dieser von der Aufgabe im Bereich der Vorkammer zur Austragsöffnung
im Bereich der Nachkammer gefördert werden kann. Hier versteht es
sich von selbst, daß diese Führung nicht einstückig durchgehend ist;
vielmehr wird eine Unterteilung nach Kammern vorgenommen, wobei diese
einzelnen Teile der Führung stoßfrei aneinander gefügt sind. Damit
wird eine durchgehende Einheit gegeben, in der die einzelnen Verfah
rensschritte nacheinander durchgeführen werden können. Dabei sind die
einzelnen Kammern durch öffenbare Wände getrennt. Dadurch wird es
möglich, während der Destillation Altmaterial bereits in die Vorkam
mer einzubringen und zu trocknen, während in der Nachkammer der aus
der Destillationskammer stammende Rückstand der Destillation zerklei
nert wird.
Die Retortenkammer ist weiter mit Mitteln zum Aufheizen versehen, wo
bei die Retortenkammer einen Abzug für das verflüssigte Destillat
aufweist. Dieser Abzug ist gasdicht verschlossen, beispielsweise
durch einen Tauchsyphon, wobei bei Benutzung von Unterdruck zur Ver
ringerung des Sauerstoff-Partialdruckes der Verschluß so auszubilden
ist, daß die Druckdifferenz sicher gehalten werden kann. Die Nachkam
mer weist darüber hinaus Mittel zur Pulverisierung bzw. Granulierung
des Rückstandes auf. Zum Ein- und Ausbringen von Material ist, der
Vorkammer vor- und der Nachkammer nachgeschaltet, je eine Schleuse
zum Ein- bzw. Ausschleusen des Altmaterials vorgesehen. Vorteilhaft
sind die Schleusen als wassergefüllte Tauchverschlüsse ausgebildet,
durch die das Altmaterial ein- bzw. die unzerkleinerten Rückstände
ausgeschleust werden.
Die Retortenkammer sowie die Vor- und die Nachkammer sind vorteilhaft
in einem tunnelartigen Gehäuse vorgesehen, das die Mittel zum Aufhei
zen enthält. Als Mittel zum Aufheizen sind nach einer Ausführungsform
Öl- oder Gasbrenner vorgesehen. In diesem Fall wird die Retortenkam
mer vorteilhaft so ausgebildet, daß sie zumindest den Brennern gegen
über einen Einsatz aus einem hitzebeständigen Material aufweist. Bei
einer anderen Ausführungsform ist als Mittel zum Aufheizen des Altma
terials mindestens ein Mikrowellengenerator vorgesehen. Hier weist
die Retortenkammer zumindest den Abstrahl-Organen des Mikrowellenge
nerators gegenüber einen Einsatz aus Material auf, das für die elek
tromagnetische Strahlung im gewählten (Mikro-)Wellenlängenbereich
durchlässig ist.
Die Mittel zur Pulverisierung bzw. Granulierung des Rückstandes sind
vorteilhaft rohrmühlenähnlich ausgebildet, wobei bei einer Ausfüh
rungsform die Führung im Bereich der Nachkammer drehbar ausgebildet
ist. Diese Führung nimmt bei ihrer Rotation das sie umschlingende
Altmaterial mit. Dieses Altmaterial ist nach der trockenen Destilla
tion so spröde, daß es schon durch eine solche Beanspruchung pulver- oder
granulatartig zerfällt und ein Haufwerk bildet, das gebunkert
werden kann. Aus diesem Bunker wird es dann zur weiteren Verwendung
abgezogen. Hierbei kann das bei der Zerkleinerung anfallende Material
vor Übertritt in den Bunker einer Siebung unterzogen werden, bei der
das Unterkorn in den Bunker gelangt, während das Überkorn wieder der
Zerkleinerung zugeführt wird.
Um den Sauerstoff-Partialdruck zu senken, weist zumindest die Retor
tenkammer einen Anschluß für eine Vakuumpumpe auf. Durch dieses Va
kuum wird der Sauerstoffgehalt so abgesenkt, daß Oxidationen unter
drückt werden können. Alternativ weist die Retortenkammer einen An
schluß für eine Inertgaszufuhr auf. Als Inertgas kann neben Stick
stoff auch Kohlendioxid (in Sonderfällen auch Edelgas - Helium, Neon
oder Argon) eingesetzt werden, wobei es auch möglich ist, dieses
Kohlendioxid bei konventioneller Beheizung mit Öl- bzw. Gasbrennern
aus deren Abgas zu gewinnen. Vorteilhaft wird das Inertgas, insbe
sondere zur Gaseinsparung im Kreislauf geführt.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird diese Vorrichtung für Al
treifen, Altriemen o. dgl. eingesetzt, die so aufgegeben werden, daß
sie die Führung umschlingen. Hier wird die Führung derart ausgebil
det, daß diese Abfälle auf die Führung aufgefädelt und aufgefädelt
auf ihr vorwärts bewegt werden können. Dazu weisen die einzelnen Füh
rungsabschnitte Mittel zur Bewegung dieser Abfälle auf. In einer vor
teilhaften Ausbildung ist jede der Führungen gebildet von parallel
verlaufenden Rohren oder Stangen, die so gelegt sind, daß jeweils
zwischen zwei der Stäbe/Stangen ein Zwischenraum gebildet ist; weiter
weist jede der Führungen Mittel zum Fördern der sie umschlingenden
Altmaterialien auf, deren Antrieb innerhalb der Führung angeordnet
ist und deren Mitnehmer durch die Zwischenräume zwischen den Stäben/
Stangen greifend, das Altmaterial fassen und mitnehmen. Diese Mitneh
mer sind vorteilhaft Nocken, die längs des Mantels bewegt werden; in
einer anderen Ausführungsform sind als Mitnehmer zur Bewegung der die
Führung umschlingenden Abfälle in der Mantelfläche der Führung lie
gende Finger vorgesehen. Diese Finger liegen achsparallel im Mantel
der Führung, sie sind um eine tangential zur Mantelfläche liegende
Achse drehbar und treten bei Drehung aus der Mantelfläche aus, um so
die Abfälle mitzunehmen.
Nach Verlassen der Retortenkammer gelangen die nun spröden Rückstände
der Destillation in die Nachkammer; dort werden sie zerkleinert, wo
bei sie im wesentlichen pulvrig oder granulatartig zerfallen. Dieses
Pulver wird gesammelt und ausgetragen. Um ungenügend zerkleinerte Ma
terialien auszusondern, wird eine Klassierung vorgeschaltet, etwa ein
Sieb oder ein Sichter. Das das Sieb passierende Unterkorn gelangt in
den Sammelbunker, während das Überkorn erneut zur Zerkleinerung zu
rückgeht. Nicht weiter zerkleinerbare Massen werden schließlich über
die zweite Schleuse ausgetragen.
Zur Trennung von Vorkammer und Retortenkammer einerseits und Retor
tenkammer und Nachkammer andererseits sind Zwischenwände vorgesehen,
die zweiteilig ausgebildet sind. Von der einen Seite her greift ein
fingerartiges Antriebsteil gegen die Führung, während von der gegen
überliegenden Seite ein Abdeckteil vorgesehen ist, das für Führung
und Antriebsteil eine schlitzartige Öffnung aufweist, in die Führung
und Antriebsteil seitlich abschließend eingeführt werden. Sowohl das
Antriebs- als auch das Abdeckteil sind mit Hubvorrichtungen heb- und
absenkbar, so daß die so geteilte Wand geöffnet und geschlossen wer
den kann. Die Antriebsteile enthalten die Mittel, um die Bewegung für
die Fördermittel zu übertragen. Dazu ist ein gestellfest angeordnetes
Antriebs-Zahnrad vorgesehen, das von einer Antriebskette umschlungen
ist, die ihrerseits mit ein im Antriebsteil vorgesehenen Zahnrad zu
sammenwirkt. Bei in Offenstellung abgesenkten Antriebsteil greift die
Kette nicht in das gestellfeste Antriebs-Zahnrad ein, so daß der Über
tragungsweg für den Antrieb unterbrochen ist. Wird das Antriebsteil
in seine Arbeitsposition gehoben, wird der Schluß zwischen Antriebszahnrad
und Kette hergestellt, so daß der Antrieb eingekuppelt ist.
Die Antriebsbewegung wird auf die drehbar gelagerte Führung übertra
gen, wobei ein schrägverzahnter Wellenstumpf im Inneren der Führung
mit schrägverzahnten Zahnrädern zusammenwirkt, die die Bewegung über
Kettenzüge an Kettenräder weitergeben, so daß die Drehbewegung der an
diesen Kettenrädern befestigten Finger ausgelöst wird. Dabei versteht
es sich von selbst, daß die schrägverzahnte Welle auch für jedes der
Führungsteile durchgehend sein kann; in diesem Fall wirken alle Zahn
räder, die in diesem Fall die Schrägverzahnung aufweisen, mit dieser
Welle zusammen und sind mit Drehfingern besetzt. In ähnlicher Weise
lassen sich auch die axialen Fortbewegungen von Nocken erreichen.
Die Erfindung wird an Hand der in den Fig. 1 bis 6 dargestellten
Ausführungsbeispielen näher erläutert; dabei zeigen
Fig. 1 Schematische Seitenansicht der Vorrichtung (Schnitt);
Fig. 2 Einzelheit Retortenkammer, geschnitten;
Fig. 3 Einzelheit Antrieb Mitnehmer-Finger;
Fig. 4 Einzelheit Kupplung, eingekuppelt, ausgekuppelt;
Fig. 5 Anlage mit 5 Führungen, Querschnitt in Höhe einer
Trennwand, Trennwand geschlossen;
Fig. 6 Anlage mit 5 Führungen, Querschnitt in Höhe einer
Trennwand, Trennwand geöffnet.
Die Fig. 1 zeigt einen schematischen Schnitt der Vorrichtung, bei
der in dem Gehäuse 1 die drei Kammern, nämlich die Vorkammer 15, die
Retortenkammer 20 und die Nachkammer 25 angeordnet sind. Die Kammern
15, 20, 25 sind mittels Trennwände 30 abgeteilt, die aus einem An
triebsteil 31 und einem Abdeckteil 32 (Fig. 5, 6) bestehen, und die
in vorteilhafter Weise mittels hydraulischer Antriebe 38 abgesenkt
bzw. angehoben werden können. An das Antriebsteil 31 ist ein Antriebs
motor 6 angeschlossen, dessen Abtrieb über die Welle 7 zu den Ab
triebsrädern 8 geleitet ist. Ein- und Ausgang der Vorrichtung sind
mit Schleusen bestückt, wobei die Eingangsschleuse 10 den Durchlaß
für das zu verarbeitende Altmaterial bildet, während die Auslaß
schleuse 13 den Austrag nicht zerkleinerter Rückstände erlaubt. Die
Eingangsschleuse 10 weist ein Tauchbad 11 auf, das mittels eines ab
getauchten Fingers 12 so in zwei Hälften geteilt ist, daß das Innere
der Vorrichtung gegen Lufteinbruch abgesperrt ist. Durch dieses
Tauchbad 12 werden die zu bearbeitenden Altmaterialien - hier in Form
von Altreifen 2 dargestellt - in die Vorkammer 15 eingeschleust. Für
Altmaterialien, die ringförmig ausgebildet sind, ist eine Führung 40
vorgesehen, die sowohl die Eingangsschleuse 10 als auch die Vor-, die
Retorten- und die Nachkammer 15, 20, 25 durchzieht, und die aus den
einzelnen Kammern zuzuordnenden Einzelstücken 41, 42 und 43 sowie dem
U-förmig gebogenen Schleusenstück 49 besteht. Diese Führungsteile
werden vorteilhaft käfigartig ausgebildet; dazu werden achsparallele
Stangen oder Stäbe zu dem Käfig verbunden, der vorteilhaft einen
zylindrischen Querschnitt aufweist. Ringförmige Altmaterialien 2
werden auf diese Führung 40 "aufgefädelt" und mit in den Führungen
vorgesehenen Transportmitteln vorwärts bewegt. Eine Anordnung von
Brennern 4 in einem Brennerraum 3 erlaubt das Erhitzen der Retorten
kammer 20, wobei ein Destillat 2.1 anfällt, das in dem Sammelboden 21
gesammelt wird und daraus abgezogen werden kann. Vorteilhaft wird
dabei der den Sammelboden 21 umgebende Kammerboden 22 außen mit Kühl
rippen versehen und (ggf. auch mit einem Kühlmittel) gekühlt. Die
versprödeten Rückstände der Destillation werden in die Nachkammer 25
überführt und dort durch Rotation des zugeordneten Führungsteils 43
"zerrieben". Das anfallende staub- oder granulatförmige Material 2.2
fällt auf das Sieb 26 und durch das Sieb 26 in den Sammelbehälter 27,
aus dem es abgezogen werden kann. Die Reste des eingebrachten Altma
terials 2.3 - beispielsweise Verstärkungen in Form von Stahl- oder
Textil-Cord o. dgl. - können über die Ausgangsschleuse 13 abgezogen
werden, wobei diese ein Wasserbad 14 enthält, in das ein Trennblech
15 so abgetaucht ist, daß ein Lufteinbruch unterbunden ist. Über die
Inertgasleitung 5 werden die Kammern mit Inertgas gefüllt und ihr
inerter Zustand aufrecht erhalten.
Die Fig. 2 zeigt die Retortenkammer 20 im Detail. Das Gehäuse 1 ent
hält einen die Retortenkammer 20 weitgehend umgebenden Brennerraum 3,
in dem Brenner 4 vorgesehen sind, die an eine Gasleitung 4.1 ange
schlossen sind. Mit Hilfe dieser Brenner 4 wird die Retortenkammer 20
so aufgeheizt, daß das eingebrachte Altmaterial 2 einer trockenen
Destillation unterworfen wird, die zum Abschluß gebracht werden kann.
Die zu behandelnden Altmaterialien 2 - hier als Altreifen dargestellt - sind
auf ein etwa mittig in der Retortenkammer 20 verlaufenden Füh
rungsteil 42 "aufgefädelt". Die Retortenkammer 20 ist - wie auch die
anderen Kammern - mit Trennwänden 30 versehen; diese sind zum einen
geschlossen (rechts) und zum anderen geöffnet (links) dargestellt.
Bei der geschlossenen Trennwand 30 sind Antriebsteil 31 und Abdeck
teil 32 der Trennwand zusammengefahren und liegen am Endstück 45 der
Führung 42 an. Bei der offenen der Trennwände 30 sind das Antriebs
teil 31 und das Abdeckteil 31 mit den Hubvorrichtungen 38 (Fig. 1) so
auseinander gefahren, daß der Durchgang für das Altmaterial 2 freige
geben ist. Um ein sauberes Anliegen von Antriebsteil 31 und Abdeck
teil 32 an dem Endstück der Führungsteile 41 (bzw. 42 oder 43) zu ge
währleisten, sind diese mit Endstücken, die zumindest einen der gleit
lagerartig ausgebildeten Ringe 45.1 aufweisen, versehen, gegen die
sich die halbkreisartigen Gleitflächen 35 des Antriebsteils 31 bzw.
des Abdeckteils 32 legen. Die Führungsteile 41 (bzw. 42 oder 43)
selbst sind mit Endscheiben 45 versehen, die die (in Fig. 3 und 4 nä
her dargestellten) Antriebsmittel aufnehmen. Im Bereich des unteren
Scheitels der Gehäusewandung ist ein Destillat-Ablaufschlitz und un
ter diesem ein Sammelbehälter 27 vorgesehen (hier nicht dargestellt).
Um Strahlungswärme von den Teilen der Trennwände 30 fern zu halten,
sind (auf der geöffneten Seite erkennbaren) Strahlungs-Protektoren
30.1 vorgesehen, die beim Öffnen der Trennwand 30 aufgeklappt werden.
Die Fig. 3 und 4 zeigen den Antrieb der die Rotation der Führungen
40 sowie die Vorwärtsbewegung bewirkenden Mittel, die hier als an
Zahnräder 48 angesetzte Finger 48.1 dargestellt sind. Zum Antrieb
entweder der Rotation oder des Vorschubes wird das Abtriebsrad 8 des
festen Antriebsmotors 6, der über eine Welle 7 mit Abtriebsrad 8 auf
die einzelnen Antriebe wirkt, über eine Kette 39 sowie Vorgelege-Zahnräder
33 mit einem Zahnkranz 47 verbunden, der in einem Zwischen
raum der zweigeteilten Endscheiben 45 vorgesehen ist, die so geteilt
sind, daß zwischen den beiden Teilen ein Zwischenraum für diesen Zahn
kranz 47 verbleibt. Wenn die Trennwände 30 geschlossen sind, umgrei
fen deren halbkreisförmige Gleitflächen die gleitringartig ausgebil
deten Enden 45.1 der Endscheiben 45 so, daß die Führung frei rotieren
kann. Dabei greift die Kette 39 sowohl in das Abtriebsrad 8 des Mo
tors als auch in das Antriebsrad 33 eines Vorgeleges ein, so daß der
Übertragungsweg für die Kraft geschlossen ist (Fig. 4 links). Werden
die beiden Teile der Trennwand auseinander gefahren, um die Trennwand
zu öffnen, verliert die Kette 39 ihren Eingriff zum Abtriebsrad 8
(Fig. 4 rechts). Dabei werden die Führungsteile 41, 42 und 43 einzeln
angetrieben, wobei dieser Antrieb demnach nur dann eingerückt ist,
wenn die Zwischenwände 40 geschlossen sind. Zwischen Zahnkranz 47 und
Endscheibe 45 ist nun ein Freilauf so eingeschaltet, daß er in Sperr
richtung das Führungsteil 41 oder 42 oder 43 mitnimmt, so daß der die
sem Antrieb zugeordnete Teil der Führung zur Rotation angetrieben
wird. Erfolgt eine Drehsinn-Umkehrung, verbleibt die Endscheibe 45,
gebremst durch die Gleitlager, in Ruhe, und der Antrieb wirkt ledig
lich auf einen schrägverzahnten Wellenstumpf 44, der dann gegenüber
dem ruhenden Zylinder der Führung rotiert. Mit diesem schrägverzahn
ten Wellenstupf 44 wirken, in dem Mantel des Führungsteils 41, 42
oder 43 gelagert, Zahnräder 48 zusammen, die eine korrespondierende
Verzahnung aufweisen; bei einer Rotation dieses Wellenstumpfes 44
gegenüber dem zylindrischen Mantel der Führung "rollen" diese Zahn
räder 48 darauf ab. Diese Zahnräder 48 geben die Bewegung über den
Kettenzug 46 an die Kettenräder 48′ weiter, an denen die Finger 48.1
angeordnet sind; bei Bewegung des Kettenzuges 46 kommt es zur Drehung
der Kettenräder 48′ mit den Fingern 48.1, wobei diese aus den Zwi
schenräumen der Stangen bzw. Stäbe des Mantels des Führungsteils aus
tauchen und das von der Führung getragene Material vorwärts bewegen.
Diese Transportbewegung wird nun so gesteuert, daß sie dann ausgelöst
werden kann, wenn die Trennwand zur in Transportrichtung folgenden
Kammer geöffnet ist, während die Trennwand zur vorgehenden Kammer
allein schon zur Übertragung der Bewegungsvorgänge geschlossen ist.
Die Fig. 5 und 6 zeigen einen Querschnitt durch eine der Kammern
der Vorrichtung. In dem Gehäuse 1 sind hier 5 Führungen 40, auf die
- hier als Altreifen dargestellt - Altmaterial 2 "aufgefädelt" ist.
In der Fig. 5 ist die Trennwand 30 geschlossen; Antriebsteil 31 und
Abdeckteil 32 sind so gegeneinander gefahren, daß die Führung 40 im
Bereich des Endstückes formschlüssig umfaßt ist. Die Fig. 6 zeigt
diesen gleichen Querschnitt bei geöffneter Trennwand; hier sind das
Antriebsteil 31 und das Abdeckteil 32 so auseinander gefahren, daß
der gesamte Querschnitt der Kammer frei ist. Dabei besteht die Ober
seite des Antriebsteils 31 aus in Aussparungen 34 des Abdeckteils 32
eingreifenden Fingern 36. Diese Aussparungen 34 sind dabei so ausge
bildet, daß sie eine halbkreisförmige Gleitfläche 35 aufweisen, die
sich gegen die kreisförmigen Gleitringe 45.1 der Endstücke 45 anle
gen. Gleiches gilt für die Finger 36, deren Ende halbkreisförmig aus
gespart und mit einer Gleitfläche 37 versehen ist.
Claims (26)
1. Verfahren zur Rückgewinnung gummiartiger Elastomere aus
Altmaterial, insbesondere aus Alt-Reifen gekennzeichnet
durch folgende Verfahrensschritte:
- - Einbringen des Altmaterials durch eine erste Schleuse in eine Vorkammer zum Trocknen des eingesetzten Altmaterials;
- - Überführung des getrockneten Altmaterials in eine Retor tenkammer, wobei im Retortenbehälter eine Atmosphäre mit verringertem Sauerstoff-Partialdruckes vorliegt;
- - Erhitzen des Altmaterials im Retortenbehälter zum Erzie len einer trockenen Destillation;
- - Abziehen des flüssigen Destillats als Flüssig-Produkt;
- - Überführung des trockenen Rückstands in eine Nachkammer und Zerkleinerung des Rückstands in dieser;
- - Abziehen des pulverisiert oder granulatähnlich anfallen den Rückstandes über ein Sieb;
- - Ausschleusen der nicht pulverisiert oder granulatähnlich anfallenden Rückstands-Teile durch eine zweite Schleuse.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Erhitzen zur trockenen Destillation mit konventionellen
Heizmitteln, vorzugsweise mit Gas- oder Ölbrenner erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Erhitzen zur trockenen Destillation mittels Mikrowellenenergie
erfolgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß zur Verringerung des Sauerstoff-Partialdruckes
ein Vakuum gezogen wird, wobei der Luftdruck auf unter
30% seines Normalwertes abgesenkt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß zur Verringerung des Sauerstoff-Partialdruckes
die im Retortenbehälter enthaltene Luft durch Inertgas
ersetzt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet,
daß das bei der trockenen Destillation anfallende Destillat
als Flüssig-Produkt abgezogen wird, wobei vorzugsweise die
Bodenbereiche um den Destillat-Abzug gekühlt sind.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß die die Nachkammer durchsetzende Führung im
Bereich dieser Nachkammer in Rotation versetzt wird, um die
von ihr gehaltenen Rückstände zu zerkleinern, und daß die
zerkleinerten Rückstände gesichtet und der Durchgang als
pulvriges Fest-Produkt abgezogen wird.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahren zur Rückgewin
nung gummiartiger Elastomere aus Altmaterial nach einem der
Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine zwi
schen einer Vor- und einer Nachkammer (18, 25) angeordnete
und mit Mitteln zum Aufheizen versehene Retortenkammer (20)
mit mindestens einer zumindest Vorkammer (18), Retortenkam
mer (20) und Nachkammer (25) durchlaufenden Führung (41,
42, 43) vorgesehen ist, wobei öffenbare Trennwände (30) die
Kammern (18, 20, 25) trennen, wobei die Retortenkammer (20)
mit Mitteln zum Aufheizen versehen ist und einen Abzug für
das verflüssigte Destillat aufweist, wobei der Vorkammer
(18) vor- und der Nachkammer (25) nachgeschaltet, je eine
Schleuse (10, 13) zum Ein- bzw. Ausschleusen des Altmate
rials vorgesehen ist, und wobei die Nachkammer (25) mit
Mittel zur Pulverisierung bzw. Granulierung des Rückstandes
versehen ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die Schleusen (10, 13) aus Tauchverschlüssen ausgebildet
sind, durch die das Altmaterial ein- bzw. die unzerkleiner
ten Rückstände ausgeschleust werden.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Führung (40) rohrartig zumindest Vor-, Retorten- und
Nachkammer (18, 20, 25) durchzieht, wobei das vorkam
merseitige Ende etwa U-förmig gebogen als Tauchfinger (12)
durch das Tauchbad (11) des Tauchverschlusses geführt ist,
während das nachkammerseitige Ende außerhalb der Nachkammer
(25) endet und von einer in das Wasserbad (14) der Aus
tragsschleuse (13) abgetauchten Schürze (15) überdeckt ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch ge
kennzeichnet, daß Retortenkammer (20) mit Vor- und Nach
kammer (18, 25) in einem tunnelartigen Gehäuse (1) vorgese
hen sind, das die Mittel zum Aufheizen des Altmaterials
enthält, wobei als Mittel zum Aufheizen Öl- oder Gasbrenner
(4) vorgesehen sind, wobei die Retortenkammer (20) zu
mindest den Brennern (4) gegenüber einen Einsatz aus einem
hitzebeständigen Material aufweist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch ge
kennzeichnet, daß Retortenkammer (20) mit Vor- und Nach
kammer (18, 25) in einem tunnelartigen Gehäuse (1) vorgese
hen sind, das die Mittel zum Aufheizen des Altmaterials
enthält, wobei als Mittel zum Aufheizen mindestens ein Mi
krowellengenerator vorgesehen ist, wobei die Retortenkammer
(20) zumindest den Abstrahl-Organen des Mikrowellengenera
tors gegenüber einen Einsatz aus Material aufweist, das für
die elektromagnetische Strahlung im gewählten (Mikro-)Wel
lenlängenbereich durchlässig ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch ge
kennzeichnet, daß zumindest das der Nachkammer (25) zuge
ordnete Teil (43) der Führung (40) in deren Bereich drehbar
ist und so eine rohrmühlenähnliche Anordnung zur Zerklei
nerung des versprödeten Rückstandes bildet.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch ge
kennzeichnet, daß zumindest die Retortenkammer (20) einen
Anschluß für eine Vakuumpumpe aufweist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch ge
kennzeichnet, daß zumindest die Retortenkammer (20) einen
Anschluß für eine Inertgaszufuhr aufweist, wobei für das
Inertgas eine Kreislaufführung mit einem Kreislaufgebläse
vorgesehen ist, und wobei das Nachspeisen von Inertgas vor
zugsweise in den Kreislauf erfolgt.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 15, wobei als
Altmaterial abgenutzte Alt-Reifen, Treibriemen oder ähn
liche, einen geschlossenen Ring bildende und damit die Füh
rung umschlingende Abfälle eingesetzt werden, dadurch ge
kennzeichnet, daß eine U-förmige, das Tauchbad (11) der
Eingangsschleuse (10) durchlaufende Führung (49) vorgesehen
ist, an die sich weitere Führungsteile (41, 42, 43), die
die Vorkammer (18), die Retortenkammer (20), die Nachkammer
(25) durchlaufen, anschließen, wobei die ringförmigen Ab
fälle, auf diese Führung (40) "auffädelbar" und längs der
Führung bewegbar sind, wobei die einzelnen Führungsteile
(41, 42, 43,) im Bereich der Kammern jeweilige Mittel zur
Bewegung der Abfälle aufweisen.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß
die Führungsteile (41, 42, 43, 49) gebildet sind von achs
parallel verlaufenden Stangen oder Stäben, die so gelegt
sind, daß jeweils zwischen zwei der Stäbe/Stangen ein Zwi
schenraum gebildet ist, und daß die Führung (40) Mittel zum
Fördern der sie umschlingenden Altmaterialien (2) aufweist,
deren Mitnehmer (48.1) durch die Zwischenräume zwischen den
Stäben/Stangen greifend, Altmaterial fassen und mitnehmen.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß
als Mitnehmer zur Bewegung der die Führung (40) umschlin
genden Abfälle aus der Mantelfläche der Führung (40) aus
tretende, achsparallel bewegbare Nocken vorgesehen sind.
19. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß
als Mitnehmer zur Bewegung der die Führung (40) umschlin
genden Abfälle in der Mantelfläche der Führung liegende Fin
ger (48.1) vorgesehen sind, die, im Mantel der Führung (40)
achsparallel liegend, um eine Achse drehbar sind und bei
Drehung aus der Mantelfläche austreten.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 19, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Nachkammer (25) mit einem Abgang für
pulvriges/granuliertes Material versehen ist, dem eine Klas
sierung, vorzugsweise ein Sieb (26) oder ein Sichter so vor
geschaltet ist, daß der Durchgang ausgetragen wird.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 20, dadurch ge
kennzeichnet, daß jede der Trennwände (30) gebildet ist von
einem Antriebsteil (31) mit mindestens einem im Durchmesser
der Führung (40) gehaltenen Finger (36) und von einem Ab
deckteil (32) mit den/die Finger (36) aufnehmenden Schlitz/-zen
(34), wobei beide mit Hubvorrichtungen (33) gegen die
Führungsteile (41; 42; 43) der Führung (40) fahrbar sind,
und wobei die Anzahl der Finger (36) sowie der Schlitze
(34) der Anzahl der Führungen (40) entspricht.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß
der im Antriebsteil (31) vorgesehene Antrieb für die Rota
tion des Führungsteils (41; 42; 43) über eine Kette (39)
ein- bzw. auskuppelbar ist, wobei der Antrieb vorzugsweise
über ein Vorgelege (43) mit einem Zahnkranz (46) zusammen
wirkt.
23. Vorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeich
net, daß im Zuge des Antriebsweges ein Freilauf vorgesehen
ist, der derart geschaltet ist, daß bei einem Drehsinn das
zugeordnete der Führungsteile (41; 42; 43) mitgenommen
wird, während es bei Drehsinn-Umkehr gebremst durch die
Gleitlagerung ruhend verbleibt.
24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß
der Freilauf zwischen dem Zahnkranz (47) und Endstück (45)
eines jeden der Führungsteile (41; 42; 43) angeordnet ist.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch ge
kennzeichnet, daß jedes der Teile (41, 42, 43) einer Füh
rung (40) eine zentrisch angeordnete, schrägverzahnte Welle
(44) aufweist, die mit dazu passend schrägverzahnten Zahn
rädern (48) mit seitlich angesetzten Förderfingern (48.1)
zusammenwirkt, wobei die Achsen der schrägverzahnten Zahn
räder (48) im Bereich des Mantels der Führung so gelagert
sind, daß die Finger (48.1) bei Drehung der Zahnräder (48)
aus der Mantelfläche austreten.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 25, dadurch ge
kennzeichnet, daß jedes der Endstücke (45) der Führungs
teile (41, 42, 43) einen zentrisch angeordneten, schrägver
zahnten Wellenstumpf aufweist, der mit dazu passend schräg
verzahnten Zahnrädern (48) mit seitlich angesetzten Förder
fingern (48.1) zusammenwirkt, wobei umlaufende Übertragungs
ketten für die weiteren, außerhalb des Stumpfes angeordne
ten Zahnräder (48) mit Fingern (48.1) vorgesehen sind.
Priority Applications (3)
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DE1996117450 DE19617450A1 (de) | 1996-05-02 | 1996-05-02 | Verfahren und Vorrichtung zur Rückgewinnung von gummiartigen Elastomeren |
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