DE19903525A1 - Zerlegungseinrichtung für Altgeräte - Google Patents

Abstract

Zum Aufschluss von aufzubereitenden Gegenständen ist eine Aufbereitungseinrichtung vorgesehen, die dazu eingerichtet ist, den vorhandenen Verbund zwischen unterschiedlichen Materialien des Gegenstands aufzulösen. Diese Aufbereitungseinrichtung weist einen Aufschlussraum mit einem darin umlaufenden Schleuderwerkzeug auf. Der Aufschlussraum ist von einer Wandung umschlossen, die wenigstens bereichsweise mit Vorsprüngen versehen ist. Dies können Rippen, Zacken, Noppen, Wellen, fingerartige Vorsprünge und dgl. sein. Durch Größenbemessung der Vorsprünge und Gestaltung der Form der Noppen kann sowohl die Zerkleinerung der Teile, die Trennung der stofflichen Bestandteile und die Formung der entstehenden Bruchstücke wunschgemäß beeinflusst werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Auflösung des Materialverbands unterschiedlicher miteinander verbun­ dener Materialien oder von Verbundwerkstoffen.

Die Wiederverwertung von Stoffen setzt in der Regel eine Trennung der enthaltenen unterschiedlichen Materia­ lien voraus. Zu verwertende Produkte, Stoffe oder Geräte wie bspw. Kopierer, Drucker, Kühlschränke, Elektroherde oder anderweitige aufzubereitende Verbundabfälle die Holz, Steine, Glas, Keramik, Metall und/oder Kunststoff enthal­ ten können, wie bspw. Holzpaletten, sollten zur Verwertung zerlegt werden, dass der Materialverband unterschiedlicher Materialien aufgelöst ist. Die verschiedenen Materialien sind in der Regel jedoch mechanisch, stoffschlüssig oder formschlüssig so miteinander verbunden, dass eine voll­ ständige Demontage kaum wirtschaftlich möglich ist. Es ist deshalb ein Ziel, solche aus mehreren Stoffen bestehenden Gegenstände auf effektive Weise so zu zerlegen, dass me­ chanische Verbindungen zwischen Teilen oder Bruchstücken unterschiedlichen Materials zweitgehend aufgelöst werden. Dies ist jedoch, insbesondere bei Gegenständen, deren Be­ standteile sehr unterschiedliche mechanische Eigenschaften haben, zuweilen schwierig. Bspw. kann in Geräten Kunst­ stoffschaum, Hartkunststoff, Metall, wie Aluminium, Kupfer oder Eisen, Glas, Gummi und dgl. enthalten. Bei Bürogerä­ ten kommen häufig noch weitere problematische Komponenten wie bspw. gehärtete Stahlwellen und ähnliches hinzu. Eine Herausforderung kann auch das Recycling von Holz darstel­ len, z. B. in Form von Paletten darstellen, die viele Nägel enthalten.

Aus der DE 43 00 784 A1 ist eine Vorrichtung zur Zer­ kleinerung von Haushaltsgeräten bekannt. Diese Vorrichtung wird im Wesentlichen durch eine Trommel gebildet, in der zwei an einer Nabe aufgehängte Kettentrume als Schleuder­ werkzeug umlaufen. Die Nabe ist von einem Elektromotor drehend angetrieben. In die Trommel gegebene Haushalts­ geräte oder Teilen von diesen werden zerschlagen und durch die Reibung der Bruchstücke aneinander wird der Material­ verband weitgehend aufgelöst.

Es ist Ziel der Erfindung, eine Aufbereitungseinrich­ tung zu schaffen, die für unterschiedliche Geräte und Ma­ terialien geeignet ist.

Diese Aufgabe wird mit der Aufbereitungseinrichtung nach Anspruch 1 gelöst.

Die Aufbereitungseinrichtung weist einen Aufschluss­ raum auf, unter dem ein Schleuderwerkzeug umläuft. Das Schleuderwerkzeug erteilt den Gegenständen und Bruchstü­ cken einen tangential nach außen gerichteten Impuls, so dass sie an der Wandung des Aufschlussraums auftreffen. Es entsteht ein wirbelnder Materialstrom, der auf einem schraubenlinienförmigen Weg in den Aufschlussraum auf­ steigt, sich an dessen Oberseite nach innen richtet und etwa axial wieder zu dem Schleuderwerkzeug herabfällt. Das Schleuderwerkzeug ist in den meisten Fällen stumpf, d. h. ohne Schneidkanten auszubilden. In einigen Fällen kann es jedoch zweckmäßig sein, an dem Schleuderwerkzeug ein oder mehrere Schneidkanten auszubilden. Z. B. kann zur Verarbei­ tung von Papiermaterialien ein flexibles Werkzeug mit ei­ ner rauen Oberfläche ähnlich einer Raspel zweckmäßig sein.

Die Wandung des Aufschlussraums ist wenigstens an einigen Stellen mit vorzugsweise stumpfen Vorsprüngen oder einer vergleichbaren Profilierung versehen, die mehr oder weniger in den Innenraum hineinragen. Das Schleuderwerk­ zeug verleiht den in dem Aufschlussraum gegebenen Teilen oder Gegenständen einen Impuls. Trifft der Gegenstand an der Wandung auf, tritt es mit den Vorsprüngen in Wechsel­ wirkung, z. B. können sie einen zusätzlichen Drehimpuls erhalten. Dies gilt auch für einzelne Bruchstücke, die in dem Aufschlussraum herumgewirbelt werden.

Die an der Wandung vorgesehenen Vorsprünge können unmittelbar im Schleuderbereich, d. h. in radialer Verlän­ gerung des Schleuderwerkzeugs angeordnet sein. Jedoch hat es sich in vielen Fällen als zweckmäßig herausgestellt, die Wandung über ihre gesamte Höhe oder nur in einem Teil oberhalb des Schleuderwerkzeugs mit einer Profilierung zu versehen. Die in Axialrichtung unterschiedliche Anordnung, Gestaltung oder Zahl der Vorsprünge kann dazu führen, dass in unterschiedlicher Höhe des Aufschlussraums verschiedene Umlaufgeschwindigkeiten auftreten, was die Wechselwirkung und mechanische Beanspruchung der Bruchstücke mit- und untereinander intensivieren kann. Durch die Vorsprünge an der Wandung wird dadurch eine stärkere Verwirbelung und Vermischung der Teile und Bruchstücke miteinander und da­ durch eine intensivere Reibung und Stoßwechselwirkung zwi­ schen diesen Teilen erreicht. Das Ergebnis ist ein wirk­ samerer Aufschluss und eine wirksamere Auflösung des Mate­ rialverbands zwischen unterschiedlichen Materialien. Die Zerlegung von Geräten und anderweitigen aus mehreren Stof­ fen bestehenden Gegenständen ist dadurch sehr effektiv und die Einwirkungszeiten können reduziert werden. Außerdem kann die Form der Bruchstücke beeinflusst werden. Je nach Ausbildung der Vorsprünge kann der Materialfluss derart abgelenkt werden, dass er schneller wieder in den unteren Mahlraum gedrängt wird, um z. B. bei leichten Mahlgütern den Prozess zu intensivieren.

Neben der Profilierung des Aufschlussraums durch Vor­ sprünge an der Wandung, kann der Aufschlussraum auch zu­ sätzlich profiliert sein. Bspw. ist es zweckmäßig, von der Zylinderform wenigstens insoweit abzuweichen als die Über­ gänge zwischen dem Boden und der Zylinderwand und evtl. der Zylinderwand und dem oberen Teil ausgerundet sind. Dies begünstigt die Umlenkung der Materialströme in diesen Bereichen. Damit wird die Materialbewegung während des Aufschluss insoweit beeinflusst, dass durch die entstehen­ den Prallwinkel zum einen das Verkugeln des Materials ge­ fördert und gleichzeitig ein energetisch günstiges Fließ­ profil entsteht, das den Energieeintrag (Motorleistung) und den Verschleiß positiv beeinflusst.

Mit der Profilierung der Wandung kann nicht nur die Trennung der verschiedenen Materialien günstig beein­ flusst, sondern auch deren Formung, bspw. zu Pulver, Gra­ nulat oder Bruchstücken anderweitiger gewünschter Form, begünstigt werden. Bspw. können an der Wandung angeordnete Rippen, Finger oder sonstige Vorsprünge Flächen aufweisen, die gegen die an der Wandung entlang laufende Umlaufströ­ mung in einem spitzen Winkel geneigt sind, so dass die umlaufenden Bruchstücke und Teile auf diese Schrägfläche treffen. Dies fördert insbesondere die Verkugelung von Metallbruchstücken, d. h. die plastische Umformung von Me­ tallfetzen in einer Weise, dass deren Oberfläche vermin­ dert wird. Dies ist für die weitere Trennung und Verarbei­ tung der Metallbruchstücke von großem Vorteil. Es bildet sich ein schütt- und rieselfähiges kiesähnliches Granulat, bei dem unterschiedliche Metalle aufgrund ihrer unter­ schiedlichen mechanisch/physikalischen Eigenschaften weitgehend auf verschiedene Körner aufgeteilt sind. Ein ähnlicher Effekt wird erreicht, wenn die Rippen oder son­ stige in den Innenraum ragenden Vorsprünge stumpf sind. Bspw. kann die Wandung dazu mit einem Wellenprofil oder mit Noppen versehen sein.

Alternativ können Vorsprünge vorgesehen sein, die Prallflächen aufweisen, die weitgehend quer zu der Umlauf­ richtung stehen. Solche entgegen der Umlaufrichtung wei­ senden Prallflächen können insbesondere zur Zerlegung spröder Materialien und deren Aufbereitung zu einem Pulver (< 500 µm) dienen.

Die Vorsprünge oder Rippen können außerdem mit schar­ fen Kanten versehen sein. Die Kanten können dabei dazu herangezogen werden, zähe Materialien zu zertrennen und die Zerkleinerung von Materialien zu fördern. Dies kann Bedeutung haben, wenn die aufzubereitenden Geräte oder sonstigen Materialien folienartige Bestandteile aufweisen.

Es ist möglich, in einem Aufschlussraum an der Wan­ dung unterschiedliche Vorsprünge miteinander zu kombinie­ ren, so dass sich deren Wirkungen gegenseitig ergänzen. Dabei können unterschiedliche Vorsprünge auf unterschied­ licher Höhe oder in Umfangsrichtung nacheinander zugeord­ net werden.

Es ist z. B. auch möglich Vorsprünge mit scharfen Kan­ ten so miteinander zu kombinieren, dass die scharfen Kan­ ten einer Gruppe von Vorsprüngen in eine erste Richtung zeigen und bei einer ersten Drehrichtung aktiv sind, wäh­ rend die Vorsprünge der anderen Gruppe in eine zweite Richtung zeigen und bei einer zweiten Drehrichtung aktiv sind. Durch die wechselweise Umkehrung der Drehrichtung steht jeweils sofort ein Satz scharfer Kanten zur Verfü­ gung, währender gleichzeitig die stumpf gewordenen nun passiven Kante der anderen Vorsprünge wieder geschärft werden. Die ist insbesondere mit Vorsprüngen nach Fig. 2, jedoch abwechselnd ausgerichtet, möglich.

Die zur Profilierung des Aufschlussraums dienenden Vorsprünge können fest an der Wandung angeordnet werden. Bspw. können sie durch Schweiß- oder Nietverbindungen am Platz gehalten sein. Es ist jedoch auch möglich, die Vor­ sprünge einstückig mit der Wandung auszubilden. Dies kann bspw. durch eine Profilierung der Wandung in einer von der Zylinderform abweichenden Form oder durch die Ausbildung von Ausnehmungen geschehen, zwischen denen dann Vorsprünge verbleiben.

Die in den Aufschlussraum ragenden Vorsprünge können insbesondere wenn sie mit funktionellen scharfen Kanten versehen sind, einem deutlichen Verschleiß unterliegen. Funktionelle scharfe Kanten sind solche, die mit der in dem Aufschlussraum vorhandenen Materialströmung in Wech­ selwirkung treten und die Bruchstücke beeinflussen, ins­ besondere zerkleinern. Es ist deshalb möglich, die Vor­ sprünge lösbar an der Wandung anzuordnen. Bspw. können die Vorsprünge mit der Wandung verschraubt sein. Bedarfsweise ist dann der Ersatz einzelner oder aller Vorsprünge mög­ lich, wenn der Verschleiß dies erfordert. Außerdem schafft dies die Möglichkeit, durch Auswechseln von Vorsprüngen eine Anpassung an unterschiedliche Geräte und Materialien vorzunehmen. Ein komfortable Möglichkeit zur lösbaren Fi­ xierung der Vorsprünge an der Wandung ist es, die Wandung mit hinterschnittenen Nuten zu versehen, die etwa parallel zu der Drehachse des Schleuderwerkzeugs oder der Längs­ mittelachse des sonst zylinderförmigen Aufschlüssräums ausgerichtet sind. In die Nuten können die Vorsprünge als separate Elemente jeweils mit ihrem Fuß eingeschoben und fixiert werden. Dies ermöglicht dann auch die manuelle Auswechslung einer relativ großen Zahl von Vorsprüngen zur Umgestaltung des Aufschlussraums.

Als Schleuderwerkzeug können je nach zu verarbeiten­ dem Material umlaufende Messer, Stangen, an Stangen gehal­ tene Kugeln oder dgl. zur Anwendung kommen. Es hat sich gezeigt, dass stumpfe Schleuderwerkzeuge eine besonders gute Zerlegung der Materialien ergeben. Wesentlich ist, dass das Schleuderwerkzeug einen relativ großen Impuls auf die Gerätebruchstücke und in dem Aufschlussraum herumge­ wirbelten Materialien überträgt. Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform werden als Schleuderwerkzeuge an einer Nabe aufgehängte Kettentrume verwendet. Diese verschleißen im Wesentlichen nur an ihrem äußersten Ende, so dass sie, wenn sie gliedweise kürzer werden, im übrigen weitgehend unversehrt sind. Dies ermöglicht einen langdauernden Ein­ satz.

Das Schleuderwerkzeug kann außerdem axial verstellbar gelagert sein. Dies ermöglicht eine Anpassung an verschie­ dene Gegebenheiten beim Zerlegen von Geräten. Außerdem kann das Schleuderwerkzeug zum Leeren des Aufschlussraums als Räumwerkzeug benutzt werden, wenn es fortgesetzt an­ getrieben näher an den Boden herangeführt wird.

Das Schleuderwerkzeug ist mit einer Antriebseinrich­ tung verbunden, die es in Drehbewegung versetzt. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Drehrichtung wähl­ bar. Dadurch können insbesondere asymmetrische Vorsprünge unterschiedlich genutzt werden. Bspw. können sie, wenn sie einen asymmetrisch-dreieckigen Querschnitt aufweisen, in einer Drehrichtung das Zerkleinern der Bruchstücke beför­ dern, während sie in der anderen Drehrichtung die Verkuge­ lung der Metallteile fördern. Es ist somit möglich, bei chargenweisen diskontinuierlichem Betrieb der Aufberei­ tungseinrichtung Geräte zunächst in einer Drehrichtung vor zu zerkleinern und das erhaltene Materialgemisch in ent­ gegengesetzter Drehrichtung weiter zu bearbeiten. Bedarfs­ weise kann auch ein kontinuierlicher Betrieb durchgeführt werden.

Bei einer weiteren Ausführungsform können die Vor­ sprünge oder Profile ein Sieb bilden oder von einem Sieb getragen sein. Das Sieb ist dann von einer weiteren Wan­ dung umgeben. Die Wand des Aufschlussgefäß ist dann gewis­ sermaßen zweischalig aufgebaut.

Vorteilhafte Einzelheiten von Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung, der Beschreibung oder Unteransprüchen.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfin­ dung veranschaulicht. Es zeigen:

Fig. 1 eine Aufbereitungseinrichtung in ausschnitts­ weiser schematisierter längsgeschnittener Darstellung,

Fig. 2 die Wandung des Aufschlussraums der Aufberei­ tungseinrichtung nach Fig. 1, in ausschnittsweiser quer­ geschnittener Darstellung,

Fig. 3 die Wandung nach Fig. 2, in einer aus­ schnittsweisen Ansicht von der Innenseite her gesehen,

Fig. 4 einen Ausschnitt einer anderen Ausführungsform eines Aufschlussgefäßes mit einem an der Wandung vorgese­ henen Vorsprung,

Fig. 5 die Wandung mit dem Vorsprung nach Fig. 4, in ausschnittsweiser Draufsicht,

Fig. 6 eine Wandung in einer weiteren Ausführungsform mit scheibenförmigen Vorsprüngen in horizontal geschnitte­ ner ausschnittsweiser Darstellung,

Fig. 7 die Wandung nach Fig. 6, in einer Draufsicht von innen her, radial nach außen gesehen,

Fig. 8 die Aufbereitungseinrichtung nach Fig. 1, in einer ausschnittsweisen Schnittdarstellung, und

Fig. 9 eine abgewandelte Ausführungsform der Aufbe­ reitungseinrichtung, in Schnittdarstellung.

Beschreibung

In Fig. 1 ist eine Aufschlusseinrichtung 1 veran­ schaulicht, die einen von einer Wandung 2 umschlossenen Aufschlussraum 3 aufweist. Dieser ist etwa zylinder- oder trommelförmig mit vorzugsweise vertikaler Mittelachse 4. Die trommelförmige Wandung 2 geht mit einem nach Art eines Klöpperbodens ausgebildeten Übergang 5 in einen im Wesent­ lichen Planen Kesselboden 6 über. An ihrem oberen Ende geht die Wandung 2 ebenfalls über einen einem Klöpperboden ähnlichen Übergang 7 zu einem Kesseldeckel 8 über. Dieser weist konzentrisch zu der Mittelachse 4 eine Einfüllöff­ nung 9 auf, die bedarfsweise Verschließbar ist. Dazu dient eine Verschlusseinrichtung, die in Fig. 1 symbolisch durch einen Deckel 11 angedeutet ist.

Unterhalb des Aufschlussraums 3 ist ein Schleuder­ werkzeug 12 angeordnet, das um die Mittelachse 4 drehbar gelagert ist. Zu dem Aufschlusswerkzeug 12 gehört eine Nabe 14, die von einer Welle 15 getragen ist. Diese ist vorzugsweise über ein Getriebe mit einem Elektromotor ver­ bunden und trägt bei einer bevorzugten Ausführungsform ein Schwungrad. Die Drehrichtung des Elektromotors kann unver­ änderlich festgelegt sein. Jedoch ist es auch möglich, hier einen Elektromotor einzusetzen, der in beiden Dreh­ richtungen arbeiten kann. An der Nabe 14 sind über ent­ sprechende Aufhängungen 16, 17 einander gegenüberliegend zwei Kettentrume 18, 19 befestigt, die sich in Betrieb unter Wirkung der Fliehkraft radial nach außen strecken. Die Kettentrume 18, 19 sind jeweils Abschnitte einer Rund­ gliederkette, die aus einzelnen Stahlgliedern 20 zusammen­ gefügt ist.

Die Wandung 2 des Aufschlussraums 3 ist mit einer Profilierung versehen, wie sie sich bspw. aus den Fig. 2 und 3 ergibt. Zu dem Aufschlussraum 3 hin ist die Wan­ dung 2, wie insbesondere Fig. 2 zeigt, mit zueinander parallelen Rippen 21 versehen, die vorzugsweise stumpfe Vorsprünge bilden. Die Vorsprünge sind vorzugsweise au­ ßerhalb des Schleuderbereichs des Schleuderwerkzeugs 3 angeordnet. Jede Rippe 21 hat dabei einen etwa dreieckför­ migen Querschnitt. Der Querschnitt kann symmetrisch sein. Hier ist er jedoch asymmetrisch. Zu dem Aufschlussraum 3 hin schließt die Rippe 21 mit einer relativ scharfen Kante 22 ab. An beide Seiten der Kante schließen sich vorzugs­ weise plan ausgebildete Flächen 23, 24 an, die miteinander einen Winkel, bspw. einen rechten Winkel einschließen. Die beiden Flächen 23, 24 können unterschiedlich breit und zur übrigen Wandung 2 unterschiedlich ausgerichtet sein. Be­ züglich der in Fig. 2 durch einen Pfeil 25 angedeuteten Drehrichtung des Schleuderwerkzeugs 12 kann bspw. die auf­ laufende Fläche 23 in einem spitzen Winkel ausgerichtet sein. Die auflaufende Fläche 23 weist der Drehrichtung (Pfeil 25) entgegen und wird deshalb von in dem Auf­ schlussraum 3 in Drehrichtung herumwirbelnden Teilen ge­ troffen. Dagegen weist die Flächennormale der anderen Flä­ che 24 etwa in Drehrichtung, so dass sie von herumwirbeln­ den Bruchstücken kaum getroffen wird. Die Rippen 2 können den auftretenden Teilen einen zusätzlichen Drehimpuls er­ teilen, der die Reibung zwischen den Bruchstücken erhöht und die Materialtrennung verbessert.

Die Wandung 2 des Aufschlussraums 3 ist außerdem mit einer Entnahmeöffnung 26 versehen, die in Fig. 1 schema­ tisch durch eine gestrichelte Linie angeordnet ist und sich bis zu dem Kesselboden 6 erstrecken kann. Die Ent­ nahmeöffnung 26 ist verschließbar und ist zumindest teil­ weise im Schleuderbereich des Schleuderwerkzeugs 2 ange­ ordnet.

Die insoweit beschriebene Aufbereitungseinrichtung arbeitet wie folgt:
Zur Aufbereitung von Bürogeräten, Küchengeräten, Haushaltsgeräten sowie sonstigen Verbundstoffen, müssen diese zunächst in ihre Materialbestandteile zerlegt wer­ den. Dazu wird ein solches Gerät oder anderweitiger Abfall durch die Einfüllöffnung 9 bei laufendem Schleuderwerkzeug 12 in den Aufschlussraum 3 gegeben. Bedarfsweise kann auch die Anlage auch bei ruhendem Schleuderwerkzeug 12 befüllt werden. Der Anlauf kann wegen der Flexibilität des Schleu­ derwerkzeugs 12 auch bei befülltem Innenraum erfolgen.

Das Schleuderwerkzeug 12 ist um die Mittelachse 4 drehend angetrieben. Die Kettentrume 18, 19 sind durch Fliehkraft in Radialrichtung nach außen gestreckt und be­ rühren weder die Wandung 2 noch den Kesselboden 6 oder die Übergänge 5 des Aufschlussraums 3. Die in den Aufschluss­ raum 3 gegebenen Gegenstände erhalten von dem Schleuderwerkzeug 12 einen starken Impuls, sobald sie von den Kettentrumen 18, 19 getroffen und/oder erfasst worden sind. Die Gegenstände werden schon dadurch deformiert oder zerrissen, gegen die Wandung 2 geschleudert und letztlich in den oberhalb des Beschleunigungswerkzeugs befindlichen Flugbereich gefördert.

Sobald erste Bruchstücke entstehen, wirbeln diese unter der antreibenden Wirkung des Schleuderwerkzeugs 12 in dem Aufschlussraum 3 herum. Es ergibt sich hier eine Zentrifugalbewegung der entstehenden Bruchstücke in dem Aufschlussraum 3 in Umfangsrichtung entlang der Wandung 2 sowie eine Auf- und Abbewegung (außen aufwärts, innen ab­ wärts). Die entstehenden Bruchstücke stoßen und reiben aneinander sowie an der Wandung 2. Durch deren Profilie­ rung können einzelne Bruchstücke zusätzliche Drehimpulse erhalten. Außerdem bewirkt die Wandprofilierung eine stär­ kere Deformierung oder Auflösung auf den Rippen 21 auf­ treffender Teile.

Wird ein einzelnes Teil oder ein Bruchstück schräg zu der Wandung auf diese geworfen, wobei sich die Bewegungen in Umfangsrichtung mit einer durch die Fliehkraft beding­ ten radial nach außen gerichteten Bewegungen überlagert, trifft das betreffende Teil mehr oder weniger steil auf eine der Flächen 23, was zur Deformierung des Teils führt. Plastische Teile wie bspw. Metallbruchstücke werden da­ durch so deformiert, dass deren Oberfläche abnimmt. Da­ durch werden auch aus blechartigen Teile entstandene Bruchstücke in eine Klumpenform überführt. Dieser Vorgang wird Verkugeln genannt.

In den Aufschlussraum 3 sind zu Beginn der Bearbei­ tung Geräte eingeführt worden, die aus einer Vielzahl me­ chanisch miteinander verbundener Teile unterschiedlichen Materials bestehen. Die einzelnen Bestandteile können mit­ einander verschweißt, verklebt, vernietet oder anderweitig miteinander verbunden gewesen sein. Durch die mechanische Beanspruchung der jeweiligen Verbundstoffe und deren cha­ rakteristische Brucheigenschaften lösen sie sich entspre­ chend in einzelne Bruchstücke und deren Einwirkung aufein­ ander, löst sich der Materialverband. Es entsteht nach einer gewissen Einwirkungszeit ein Gemisch aus mehr oder weniger pulverisierten, granulierten oder zerstückelten Materialen, bspw. verschieden großen Metallklumpen, Plas­ tikfetzen und sonstigen Bruchstücken. Ungeachtet seiner Größe besteht jedes Bruchstück im Wesentlichen nur noch aus einem einzigen Material. Das entstandene Gemisch un­ zähliger Bruchstücke kann nun über die Entnahmeöffnung 26 aus dem Aufschlussraum 3 heraus und einer weiteren Bear­ beitung zugeführt werden. Dies ist insbesondere die Sepa­ rierung der Bruchstücke nach Materialbeschaffenheit. Dazu können Siebprozesse, Windsichterprozesse, Magnetabschnei­ deprozesse und ähnliche Prozesse dienen.

Abweichend von der Vorbeschriebenen Arbeitsweise kann der Aufschlussvorgang auch so gestaltet werden, dass zu­ nächst eine Vorzerkleinerung der in den Aufschlussraum 3 eingeführten Teile in einer ersten Drehrichtung des Schleuderwerkzeugs 12 durchgeführt wird, die nach einiger Zeit umgekehrt wird. Dadurch kann zunächst bspw. durch Herumwirbeln der Teile und Bruchstücke entgegen der in Fig. 2 durch den Pfeil 25 bezeichneten Richtung eine starke Zerkleinerung der Teile bewirkt werden. Ist die Zerkleinerung weit genug fortgeschritten, kann die Dreh­ richtung umgekehrt werden, um die Metallteile weitgehend zu verkugeln. Somit können asymmetrische Vorsprünge eine doppelte Wirkung entfalten.

Als Vorsprünge können bei einer abgewandelten Aus­ führungsform anstelle der Rippen 21 auch einzelne Zacken 31 Anwendung finden, wie sie aus Fig. 4 und 5 hervorge­ hen. Die Zapfen können einzeln und in Gruppen an der Wan­ dung 2 angeordnet sein. Im Beispiel sind sie mit in Fig. 4 und 5 symbolisch angedeuteten Schrauben 32 an der Wan­ dung 2 befestigt. Jeder Zacken 31 weist einen Fuß 33 zur Befestigung an der Wandung 2 und einen sich von diesem weg erstreckenden flossenartigen Abschnitt 34 auf. Der flos­ senartige Abschnitt 34 ist an seiner der durch den Pfeil 25 bezeichneten Umlaufrichtung zugewandten Schmalseite keilförmig ausgebildet, und weist somit eine etwas abge­ rundete Kante 35 zur Teilung des ankommenden Material­ stroms auf. Die Kante 35 ist gegen die Radialrichtung ge­ neigt. Die Neigung kann bedarfsweise mehr oder weniger steil sein. Außerdem kann sie sich entlang der Kante 35 ändern. Die Abschnitte 34 können abgerundet oder scharf­ kantig sein.

Die Zacken 31 ragen relativ weit in den Zerspanungs­ raum 3 hinein und dienen dazu, die in dem Aufschlussraum 3 vorhandenen Teile aufzureißen und zu zerteilen, wenn diese auf die Zacken 31 treffen. Die Zacken können dabei sowohl entlang des gesamten Umfangs der Wandung 2 und über deren gesamte Höhe verteilt, als auch lediglich bereichsweise in Gruppen angeordnet sein. Die Zacken 31 können sowohl auf zu der Mittelachse 4 konzentrischen Kreisen hinter- und übereinander als auch gegeneinander versetzt angeordnet werden.

Alternativ können als Vorsprünge, wie in Fig. 6 und 7 veranschaulicht, an der Wandung 2 auch noppenartige Vor­ sprünge 41 vorgesehen sein, die bspw. einstückig mit der übrigen Wandung 2 ausgebildet, mit dieser verschweißt oder an dieser angeschraubt sind. Die Noppen 41 sind dabei wie Fig. 7 veranschaulicht, in zu der Mittelachse 4 paralle­ len Reihen und in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt angeordnet. Die Noppen 41 sind flache zylindrische Schei­ ben, die an ihrer nach innen weisenden Stirnseite von ei­ ner Kante 42 begrenzt sind. Die Abstände der Noppen 41 untereinander entsprechen etwa deren Durchmesser. Die Höhe jedes Noppens ist deutlich geringer als sein Durchmesser. Bedarfsweise können die Noppen auch abgerundet sein.

Zur weiteren Anpassung des Betriebs der Aufbe­ reitungseinrichtung 1 an durch die aufzubereitenden Wert­ stoffe festgelegte Vorgaben, kann die Arbeitsposition des Schleuderwerkzeugs 12 in dem Aufschlussraum 3 verstellbar sein. Dies ist bspw. bei der in Fig. 8 veranschaulichten Ausführungsform der Aufschlusseinrichtung 1 der Fall. Die Welle 15 ist axial zu der Mittelachse 4 verstellbar gela­ gert. Dazu ist sie an ihrer Außenseite mit einer Verzah­ nung versehen und in eine mit einer entsprechenden Innen­ verzahnung versehene Hohlwelle 45 eingeführt. Zu dem Auf­ schlussraum 3 hin ist die Hohlwelle 45 gegen die Welle 15 mit einer Manschette 46 abgedichtet. Die Hohlwelle 45 ist durch Lagereinrichtungen, bspw. Wälzlager 47, 48 in einem mit dem Kesselboden 6 verschraubten Lagerbock 49 drehbar gelagert. An dem unteren aus dem Lagerbock 49 herausragen­ den Ende ist die Hohlwelle 45 mit einer Riemenscheibe 51 drehfest verbunden, die dem Antrieb dient. Die Hohlwelle 45 ist auch hier mit einer Manschette 52 gegen die Welle 15 abgedichtet.

Zur Verstellung der Höhe des Schleuderwerkzeugs 12 dient eine Hubeinrichtung 53, die über ein Axialdrucklager 54 auf das untere stirnseitige Ende der Welle 15 wirkt. Das Axialdrucklager 54 ist in Fig. 8 durch eine Kugel angedeutet. Es wird eine Wälzlageranordnung bevorzugt, die sowohl Druck als auch Zug überträgt.

Die Hubeinrichtung 53 ist vorzugsweise eine hydrau­ lische Hubeinrichtung, deren Stempel 55 mit dem axialen Drucklager 54 verbunden ist und die Position des Schleu­ derwerkzeugs 12, insbesondere die Höhe der Nabe 14 über dem Kesselboden 6 festlegt.

Mit der Hubeinrichtung 53 lässt sich bedarfsweise die Arbeitsposition des Schleuderwerkzeugs 12 einstellen. Zu­ sätzlich kann das Schleuderwerkzeug 12 (evtl. bei vermin­ derter Drehzahl) zur Entleerung des Aufschlussraums 3 ab­ gesenkt werden. Dabei durchläuft die Nabe 14 den in Fig. 8 markierten Hub H, so dass die Kettentrume 18, 19 boden­ nah laufen. Damit kann das entstandene Mahlgut durch die Entnahmeöffnung 26 nahezu vollständig ausgetragen werden. So wird verhindert, dass einzelne Teile der Mahlfraktion oder Reste des entstandenen Stoffgemischs an dem nächsten Mahlgang erneut teilnehmen und somit eine unerwünschte Körnung erreichen, die Effizienz verschlechtern und der Energieverbrauch unnötig ansteigt.

Zur Höhenveränderung des Schleuderwerkzeugs 12 kann bedarfsweise auch der gesamte Lagerbock 49 höhenverstell­ bar ausgebildet sein.

In einigen Fällen kann es zweckmäßig sein, die Aufbe­ reitungseinrichtung 1 soweit abzudichten, dass sie für den Nassbetrieb nutzbar ist. Durch ein oder mehrere bedarfs­ weise vorzusehende Einlassöffnungen kann dass Flüssigkeit in den Aufschlussraum 3 geleitet werden. Außerdem kann das Mahlgut eingeschwemmt und/oder ausgeschwemmt werden. Durch die Nassvermahlung ist eine Unterbindung oder Verminderung der Staubentwicklung möglich.

Eine weiter abgewandelte Ausführungsform der Aufbereitungs- und Aufschlusseinrichtung 1 ist in Fig. 9 veranschaulicht. Diese weicht von den vorstehend beschrie­ benen Aufschlusseinrichtungen 1 im Wesentlichen hinsicht­ lich der Profilierung des Aufschlussraums 3 ab. Anstelle der klöpperbodenartigen Übergänge 5, 7 ist der Übergang von der trommelförmigen Wandung 2 zu dem Kesselboden 6 und dem Kesseldeckel 8 ohne Ausrundung ausgebildet. Ringförmi­ ge Einsatzteile 61, 62 mit konischer Innenfläche 63, 64 sind jeweils als Übergang zwischen dem Kesselboden 6 und der Wandung 2 bzw. zwischen der Kesseldecke 8 und der Wan­ dung 2 angeordnet. Die Einsatzteile 61, 62 verhindern die Ausbildung von Toträumen, in denen sich Mahlgut ansammeln könnte. Auch die Einsatzteile 61, 62 können an ihren Flä­ chen 63, 64 mit Vorsprüngen versehen sein. Die Vorsprünge können auch auf diese Flächen 63, 64 beschränkt sein, um bspw. ein schnelles und leichtes Auswechseln der zur Be­ einflussung des Aufschluss- und Trennvorgangs vorgesehenen Vorsprünge zu erleichtern. Zur Anpassung an unterschiedli­ che Materialien oder Geräte müssen dann lediglich die Ein­ satzteile 61, 62 gewechselt werden. Als Vorsprünge kommen alle vorstehend beschriebenen Rippen, Noppen, Zacken sowie sonstige Vorsprünge in Betracht.

Zum Aufschluss von aufzubereitenden Gegenständen ist eine Aufbereitungseinrichtung 1 vorgesehen, die dazu ein­ gerichtet ist, den vorhandenen Verbund zwischen unter­ schiedlichen Materialien des Gegenstands aufzulösen. Diese Aufbereitungseinrichtung weist einen Aufschlussraum 3 mit einem darin umlaufenden Schleuderwerkzeug 12 auf. Der Auf­ schlussraum 3 ist von einer Wandung 2 umschlossen, die wenigstens bereichsweise mit Vorsprüngen versehen ist. Dies können Rippen, Zacken, Noppen, Wellen, fingerartige Vorsprünge und dgl. sein. Durch Größenbemessung der Vor­ sprünge und Gestaltung der Form der Noppen kann sowohl die Zerkleinerung der Teile, die Trennung der stofflichen Be­ standteile und die Formung der entstehenden Bruchstücke wunschgemäß beeinflusst werden.

Claims (22)

1. Aufbereitungseinrichtung (1), insbesondere zur Auflösung des Materialverbands zwischen unterschiedlichen Materialien,
mit einem Aufschlussraum (3), dessen Wandung (2) we­ nigstens bereichsweise mit Vorsprüngen (21, 31, 41) verse­ hen ist, und
mit einem in dem Aufschlussraum (3) umlaufenden Schleuderwerkzeug (12).

2. Aufbereitungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufschlussraum (3) im Wesentli­ chen zylindrisch ausgebildet und vorzugsweise vertikal angeordnet ist.

3. Aufbereitungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufschlussraum (3) an seiner Oberseite eine Einfüllöffnung (9) aufweist.

4. Aufbereitungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufschlussraum (3) eine Entnahme­ öffnung (26) aufweist, die in der Wandung (2) vorzugsweise im Schleuderbereich des Schleuderwerkzeug (12) angeordnet ist.

5. Aufbereitungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleuderwerkzeug (12) durch we­ nigstens zwei in Betrieb sich radial von einer drehbar gelagerten Nabe (14) weg erstreckende Arme (18, 19) ge­ bildet ist.

6. Aufbereitungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Arme (18, 19) Kettentrume sind, deren eines Ende jeweils mit der Nabe (14) verbunden ist und deren anderes Ende frei ist.

7. Aufbereitungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleuderwerkzeug (12) um eine Drehachse drehbar gelagert ist, die im Wesentlichen mit der Mittelachse (4) des Aufschlussraums (3) übereinstimmt.

8. Aufbereitungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleuderwerkzeug (12) axial zu seiner seiner Drehachse verstellbar gelagert ist.

9. Aufbereitungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die an der Wandung (2) ausgebildeten Vorsprünge (21, 31, 41) scharfkantig sind.

10. Aufbereitungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die an der Wandung (2) ausgebildeten Vorsprünge stumpf sind.

11. Aufbereitungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (21) durch an der Wan­ dung (2) vorgesehene Rippen gebildet sind.

12. Aufbereitungseinrichtung nach Anspruch 11, da­ durch gekennzeichnet, dass die Rippen (21) im Wesentliche parallel zu der Drehachse des Schleuderwerkzeugs (12) an­ geordnet sind.

13. Aufbereitungseinrichtung nach Anspruch 11, da­ durch gekennzeichnet, dass die Rippen (21) einen im We­ sentlichen dreieckigen Querschnitt aufweisen.

14. Aufbereitungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (21) ein Ende (22) aufweisen an das sich zu beiden Seiten jeweils ein vor­ zugsweise planer Flächenbereich (23, 24) anschließt.

15. Aufbereitungseinrichtung nach Anspruch 14, da­ durch gekennzeichnet, dass der gegen die Umlaufrichtung (25) des Schleuderwerkzeugs (12) weisende Flächenbereich (23) mit der Radialrichtung einen größeren Winkel ein­ schließt als der in Umlaufrichtung weisende Flächenbereich (24).

16. Aufbereitungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleuderwerkzeug (12) mit einer Antriebseinrichtung verbunden ist, die vorzugsweise in ihrer Drehrichtung umkehrbar ist.

17. Aufbereitungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge durch Zacken (31) ge­ bildet sind.

18. Aufbereitungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge durch Noppen (41) ge­ bildet sind.

19. Aufbereitungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (21, 41) mit der Wan­ dung (2) des Aufschlussraums (3) unlösbar verbunden, vor­ zugsweise einstückig ausgebildet sind.

20. Aufbereitungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (31) mit der Wandung (2) des Aufschlussraums (3) lösbar verbunden sind.

21. Aufbereitungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleuderwerkzeug (12) stumpf ausgebildet ist.

22. Aufbereitungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleuderwerkzeug (12) Schneid­ kanten aufweist.