DE2427070B2

DE2427070B2 - Verfahren und anlage zum herstellen von gummigranulat aus luftreifen

Info

Publication number: DE2427070B2
Application number: DE19742427070
Authority: DE
Inventors: Hanspeter 5747Küngoldingen Finkbeiner
Original assignee: Gezolan Engineering AG
Current assignee: Gezolan Engineering AG
Priority date: 1974-04-03
Filing date: 1974-06-05
Publication date: 1976-02-26
Also published as: DE2427070C3; SE7503569L; JPS50140590A; DE2427070A1; ATA459674A; BR7502016A; CH576859A5; BE844320Q; SE415964B; US3966125A

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen Von Gummigranulat aus Luftreifen, bei dem die Luftreifen in Stücke geschnitten und die Stücke mechanisch zerrissen werden, das zerrissene Gut durch Sieben in verschiedene Bestandteile sortiert wird und Stahlteile magnetisch abgeschieden werden, worauf der überwiegend Gummi enthaltende Bestandteil durch Schneiden granuliert wird.

Ein derartiges Verfahren ist bekannt (US-PS 71 043).

Bei diesem bekannten Verfahren werden zunächst die Reifen entwulstet und danach in Stücke geschnitten.

Diese Stücke werden dann einer Reißmühle zugeführt, worauf sich ein Sieb- und Sortiervorgang anschließt. Die Reißmühle ist so ausgebildet, daß in dem anschließenden Softiervorgang eine Trennung zwischen Karkassenteilen und Laufflächenteilen erzielt wird. Die Laufflächenteile mit geringerem Textilanteil werden anschließend, nachdem Stahlteile magnetisch abgeschieden wurden, granuliert Die Karkassenteile werden einer weiteren Reißmühle zugeführt und dann in verschiedenen Sieb- und Sortierstufen in die verschiedenen Bestandteilsgruppen zerlegt. Mit diesem bekannten Verfahren ist es jedoch nicht möglich, moderne Luftreifen zu verarbeiten, die hochbeanspruchbare Kunststoffasern und Stahldrähte enthalten. Insbesondere lassen sich Stahlgürtelreifen mit diesem bekannten Verfahren nicht verarbeiten, weil diese nicht nur ein Entwulsten und damit ein Entfernen der Wulststahlseile voraussetzen, sondern weil diese auch das Entfernen des gesamten Stahlgürtels erfordern wurden, was in technisch brauchbarer und wirtschaftlich verwertbarer Weise nicht möglich ist

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, das es gestattet, auch moderne Luftreifen mit Kunststoffasern oder Stahlgürtelreifen wirtschaftlich zu einem Granulat zu verarbeiten, das als Rohstoff, z. B. für Beläge, verwendbar ist.

Gelöst wird diese Aufgabe, ausgehend von einem Verfahren der eingangs genannten Art, erfindungsgemäß dadurch, daß das Schneiden in Stücke ausgehend vom kompletten Luftreifen erfolgt, daß vor dem Zerreißen stahlhaltige Stücke magnetisch aussortiert und getrennt zerrissen werden, bevor das magnetische Abscheiden der Stahlteile erfolgt, und daß das Zerreißen sowohl der stahlhaltigen als auch der übrigen Stücke durch Friktion erfolgt.

Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß keine Vorbehandlung der Luftreifen in dem Sinne erforderlich ist, daß die Wulste mit den Stahlseileinlagen entfernt werden müssen. Ein Beschädigen der den Zerreißvorgang durchführenden Maschinen ist dadurch ausgeschaltet, daß vor dem Zerreißen die stahlhaltigen Stücke aussortiert und getrennt einer dafür geeigneten Maschine zugeführt werden, wogegen die stahlfreien Stücke für sich zerrissen werden. Dabei erfolgt das Zerreißen der Stücke durch Friktion, wobei eine Trennung der einzelnen Schichten voneinander erfolgt, weil in den Grenzbereichen zwischen den verschiedenen Werkstoffen das Gummi so stark gedehnt wird, daß es sich mechanisch von den Kunststoff- oder Stahlgewebeteilen löst. Durch dieses Zerreißen durch Friktion wird eines der Hauptprobleme bei der Trennung des Gummis von den Kunststoff- oder Stahlgeweben zufriedenstellend gelöst. Bei dem durch Friktion bewirkten Trennen der Gummiteile von den Gewebeteiien entlang der Grenzflächen zwischen den verschiedenen Materialien tritt auch eine Zerkleinerung nicht nur der Gewebe, sondern auch der Gummiteile auf, da die durch die Deformation während der Bearbeitung entstehenden Materialspannungen teils über den Zerreißspannungen selbst von Gummi liegen. Als ersten Arbeitsgang einen Schnittvorgang durchzuführen hat den Vorteil, daß hierbei ein sehr geringer Staubanteil entsteht, wodurch die Gefahr, daß Staub aus dem Zulauf zu der das Verfahren durchführenden Anlage entweicht, weitgehend gebannt ist.

Bei einer bevorzugten Durchführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die geschnittenen Stücke anschließend an den ersten Schneidvorgang

zusätzlich in Stücke von weniger als 60 ram, vorzugsweise 30 bis 40 mm, Größe zerschnitten. Dieser zweite Schneidvorgang erfolgt vor dem Sortieren in stahlhalti- und stahlfreie Stücke. Das Zertrennen der geschnitten»n Stücke in Schnitzel von 30 bis 40 mm Größe hat den Vorteil, daß sich der anschließende Soruervorgang in stahlfreie und stahlhaltige Stücke mit größerer Sicherheit durchführen läßt. Dadurch k?nn sichergestellt werden, daß die für die Wulste verwendeten Stahldrähdie Durchmesser zwischen etwa 1 und 4 mm nicht bei den nachfolgenden Zerreißen!

daß die Reißvorrichtung geriffelte Friktionsbrechwalzwerke umfaßt und zwischen der Siebeinrichtung und der pneumatischen Fördervorrichtung ein Vibrationsförderer angeordnet ist. Die Verwendung geriffelter Friktionsbrechwalzwerke für den Reißvorgang ermöglicht in sehr vorteilhafter Weise das gewünschte Trennen durch Oberdehnung des Materials entlang der Materia!- grenzflächen, wodurch einerseits ein Trennen zwischen Gummi- und Gewebeteilen erfolgt und andererseits auch noch ein Zerkleinern der Gewebe- und auch der Gummiteile bewirkt wird. Der zwischen der Siebeinrichtung und der pneumatischen Fördervorrichtung vorgesehene Vibrationsförderer bewirkt ein »Aufschwemmen« der leichteren Textilanteile auf der

guter Ausbeute von Teilchen trennen, die überwiegend oder ganz aus Gummi bestehen. Durch das Trennen in Schichten, nämlich eine untere Gummischicht und eine

aufweisen^

durch Friktion die diesen Reißvorgang durchführenden,

für das Verarbeiten der stahlfreien Teile eingestellten

Maschinen beschädigen. Diese Stahldrahtabschnitte

können nämlich zu Äusbruchstelien von Riffelwalzen 15 Schicht aus Gummiteilchen. Dadurch lassen sich

führen; diese Ausbruchstellen lassen sich im Gegensatz Teilchen, die überwiegend aus Textilien bestehen, mit

der normalen Abnutzung nicht durch Schleifen wieder nachbearbeiten, sondern erfordern häufig ein kostspieliges Auswechseln der Walzen.

Es läßt sich daher durch das zuverlässige Trennen in 20 obere Schicht aus Textilteilchen, wird die Wirkung der stahlhaltige und stahlfreie Stücke erreichen, daß die die anschließenden pneumatischen Fördervorrichtung hinstahlfreien Stücke verarbeitenden Maschinen eine weit sichtlich des Trennvorganges erheblich verbessert, erhöhte Nutzungsdauer aufweisen. Bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung

Bei bevorzugten Durchführungsformen des erfin- ist dem Vibrationsförderer ein induktives Metallsuchgedungsgemäßen Verfahrens werden beim Sieben in die 25 rät nachgeordnet, das mit einer Sor* ierweiche gekopverschiedenen Bestandteile Fraktionen mit Größen- pelt ist. Das hat den Vorteil, daß auch Nichteisenmetalle, Differenzen von 0,5 bis 1 mm untereinander sortiert die in den Gummiteilchen enthalten sein können, Man erhält dadurch nach ihrer Größe klassifizierte aussortiert werden, so daß die nachgeschaiteten Teilchen. Dies hat den Vorteil, von dem in weiterer Granulatoren vor Schaden bewahrt werden, die durch Ausgestaltung des Verfahrens Gebrauch gemacht wird, 30 durchlaufende Metallteile verursacht werden könnten, daß sich aus den sortierten Fraktionen die Textiltenchen Die Erfindung wird anschließend beispielsweise an durch Vibrationsfördern und anschließendes pneumatisches Absaugen oder Abblasen besonders wirkungsvoll
abscheiden lassen. Es wird dann für jede Fraktion das
Verfahren mit geringfügig veränderten Parametern, wie 35
beispielsweise unterschiedlichen .Luftgeschwindigkeiten
oder Vibrationsfrequenzen, durchgeführt, wodurch sich
für jede Fraktion ein optimales Abscheidungsergebnis
erzielen läßt. _

Dadurch lassen sich Gummigranulate mit Korngrö- ₄₀ Grenze höher, beispielsweise mit 250 mm, gewarnt sein ßen zwischen 1 und 5 mm praktisch textilfrei erzeugen. kann. In den beiden nachfolgenden parallel geschalteten

Hand eines Flußbildes einer Anlage nur Herstellung von Gummigranulaten und/oder Gummiinehlen erläutert.

Altreifen 1 werden einer Schneidvorrichtung in Form eines Grobvorbrechers 4 zugeführt, dem zwei parallele Grobvorbrecher 6 und 7 nachgeschaltet sind. Im ersten Grobvorbrecher 4 werden die Altreifen 1 in Teile geschnitten, deren Größe in der Hauptdimension zwischen 100 und 200 mm liegt, obwohl die obere

Da der letzte Zerkleinerungsvorgang, der zu den Granulaten führt, als Schneidvorgang durchgeführt wird, weisen die einzelnen Körner glatte Oberflächen auf, weshalb sich derartige Granulate vorteilhaft zu Belägen, beispielsweise von Sportplätzen, verwenden lassen. Der Vor'eil der glattflächigen Oberflächen liegt darin, daß bei der Herstellung der Beläge der Bindemittelanteil relativ niedrig gehalten werden kann.

Grobvorbrechern 6 und 7 werden die durch den Grobvorbrecher 4 zerschnittenen Teile auf Größen zwischen unter 60 mm, vorzugsweise zwischen 30 und 40 mm, in der Hauptabmessung zerkleinert. An die beiden Grobvorbrecher 6 und 7 schließen sich je ein Förderband 9 mit Magnettrommel an, die dazu dienen, eisen- oder stahlhaltige Gummiteile von stahlfreien Gummiteilen zu trennen. Die stahlhaltigen Teile werden

Um die das Granulat erzeugenden Maschinen gegen 50 ausgeschieden und mittels einer Transportvorrichtung

Beschädigungen durch metallische Teile zuverlässig zu schützen, werden gemäß einer bevorzugten Durchführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vor dem Granulieren metallhaltige Gummiteile induktiv ermittelt und abgeschieden. Dadurch ist es möglich, auch Nichteisenteile zu entfernen, die beispielsweise in Form von Spikes oder von Buntmetallteilcn vorkommen können.
Die Erfindung betrifft auch eine Anlage zur 10 zu einem Friktionsbrechwalzwerk 12 mit zwei Riffelwalzen gebracht. Hier werden die Teile weiter zerkleinert und anschließend mittels eines Magnettrommel- und Förderbandes 13 in stahlfreie und stahlhaltige Teile getrennt Dieses Vorgehen ergibt eine sehr gute Ausnutzung und einen hohen Rückg^winn an Gummianteilen. Die übrigen stahlhaltigen Restteilchen gelangen über eine Metallabführleitung 14 aus der Anlage, wogegen die stahlfreien Gummiteilchen über

Durchführung des Verfahrens. Diese Anlage umfaßt 60 eine Transportvorrichtung 15 zu einer Siebmaschine 19

eine Schneidvorrichtung zum Schneiden der Luftreifen in Stücke, eine Reißvorrichtung zum Zerreißen der Stücke und eine Siebeinrichtung mit einer nachgeordneten pneumatischen Fördervorrichtung (USPS 24 71 043). Die zu lösende Aufgabe besteht darin, die Anlage so auszubilden, daß sie zur Durchführung des vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst.

gefördert werden.

Die nach den Grobvorbrechern 6 und 7 anfallenden stahlfreien Teilchen gelangen durch eine Transportvorrichtung 17 in ein erstes Friktionsbrechwalzwerk 18, das mit zwei Riffelwalzen versehen ist. Das Friktionsbrechwalzwerk 18 zerkleinert die Teilchen weiter, wobei diese zerrissen werden, da die eine Riffelwalze bedeutend langsamer dreht als die andere, beispielswei-

se mit einem Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeiten von 1:3. Es unterliegen daher die erfaßten Teilchen einer sehr starken Zugbeanspruchung, wodurch sie reißen und wodurch textile Teile im Gummi freigelegt werden. Die Siebmaschine 19 siebt eine gröbere Fraktion, beispielsweise Teilchen zwischen 5 und tO mm, aus, die durch eine Leitung 20 einem weiteren Friktionsbrechwalzwerk 22 zugeführt werden, dem sich eine Siebeinrichtung 26 anschließt, die Teilchen bis 5 mm aussiebt. Aus der Siebmaschine 19 gelangen die Teilchen mit der Größe bis 5 mm durch eine weitere Leitung 23, in die eine von dem zweiten Friktionsbrechwalzwerk 22 kommende Leitung 24 mündet, in einen Sammelbehälter der Siebeinrichtung 26. Der Siebeinrichtung 26 ist eine Schwingfördersiebeinrichtung 78 mit Vibrationsförderern 30, 31, 32, 33 und 34 nachgeschaltet, durch die Teilchengrößen bis 1 mm, 1 bis 2 mm, 2 bis 3 mm, 3 bis 4 mm und 4 bis 5 mm ausgesiebt werden. In diesen Vibrationsförderern 30 bis 34 scheidet sich der leichtere Textilanteil aus und setzt sich über die Schicht aus Gummiteilchen. Durch die Aufteilung in Fraktionen ist neben der Klassentrennung der Gummiteilchen auch eine solche der Textiilteilchen erreicht, so daß es möglich ist, mittels einer pneumatischen Fördervorrichtung 36 die leichteren Textilgeb'lde von den schwereren Gummiteilchen wegzublasen, ohne daß dabei merklich Gummiteilchen mitgeführt werden. Die Textilteilchen gelangen in einen Behälter 37, von wo sie abgeführt werden.

In dem dargestellter Ausführungsbeispiel wird die gröbste Fraktion mit Teilchen zwischen 4 und 5 mm einem induktiven Metallsuchgerät 38 zugeführt, um nichteisenmetallhaltige Teilchen zu erfassen und auszusortieren. Die übrigen Teilchen dieser Fraktion gelangen in zwei Messergranulatoren 39, denen eine Siebmaschine 40 nachgeschaltet ist. Nicht ausreichend zerkleinerte Teilchen werden mittels einer Rückführieitung 42 wieder den Messergranulatoren 39 zugeführt. Eine der feineren Fraktionen, im dargestellten Beispiel die Fraktion 1 bis 2 mm, wird nach dem Passieren eines weiteren induktiven Metallsuchgerätes 38', wo ebenfalls alle metallhaltigen Teilchen ausgeschieden werden, fünf Zahnscheibenmühlen 44 zugeführt, wo eine weitere Zerkleinerung durch Friktion infolge unterschiedlicher Mahlscheibengeschwindigkeiten erfolgt Anschließend gelangen die Teilchen in eine Siebmaschine 4S, von der aus die gröberen ausgesiebten Teilchen nochmals den Zahnscheibenmühlen 44 zugeführt werden.

In einer nachgeschalteten Sieb- und Mischmaschine 48 werden die einzelnen Fraktionen nach vorbestimmten Zerteilungskurven gewichtsmäßig gemischt und dann in Absackstationen 58 abgefüllt Die Sieb- und Mischmaschine 48 ist mit Sieben 49 bis 56 ausgerüstet Den Absackstationen 58 ist ein Falettier- und Schrumpfautomat 60 bzw. 61 nachgescha'tet

Bei dem Betrieb der beschriebenen Anlage werden also zunächst die Altreiten 1 in Stücke zwischen 100 bis 200 mm Größe »erkleinen. Danach erfolgt ein Zerkleinern in Stücke zwischen 30 bis 40, eventuell auch bis 60 mm Größe. Nach dem anschließenden Sortieren in stahihaltige und stahlfreie Schnitzel auf dem Förderband 9 mittels Magrettrommeln werden die Schnitzel, soweit sie Stahl enthalten, dem Friktionsbrechwalzwerk IZ soweit sie keinen Stahl enthalten, dem Friktionsbrechwalzwerk 18 zugeführt Aufgrund der Friktionsbeanspruchung werden die zugeführten Teile in Metall- und Gummiteile bzw. in Textil- und Gumrniteile zertrennt und dabei auch zerkleinert. Die Stahlteile bzw stahlhaltigen Teile werden ausgeschieden, Gummi- und Textilteilchen werden anschließend sortiert. Das Sortieren zwischen Gummi- und Texulteilchen basiert auf der unterschiedlichen geometrischen Form sowie auf den Dichteunterschieden der einzelnen Teilchen. Als erstes wird das stahlfreie Material in der Siebeinrichtung 26 nach Korngrößen getrennt. Das Textilgewebe liegt nach dem Trennungsvorgang in Form von etwa 5 bis 15 mm langen Cordstücken vor. Diese können wegen ihrer Länge die engen Siebmaschen kaum durchdringen, so daß die relativ leichten Cordstücke zusammen mit schweren Gummikörnern ausgesiebt werden. Anschließend werden die einzelnen Siebfraktionen einer Schviingförderbewegung in der Schwingfördersiebeinrichtung 28 ausgesetzt, wobei sich die leichten Cordstücke an der Oberfläche des Förderstromes von Cummiteilchen ansammeln und mittels Luft abgesaugt oder abgeblasen werden.

Das Verwenden der Friktionsbrechwalzwerke 12,18, 22, deren Riffelwalzen mit unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten umlaufen, ermöglicht ein wirtschaftliches Zertrennen. Die bei der Deformation des Brechgutes entstehende Wärme wird zu einem großen Teil durch Kühlung der Walzen abgeführt. Weisen, beispielsweise nach starken Regenfällen oder bei winterlichen Verhältnissen, die Altreifen eine große Feuchtigkeit auf, so kann dies durch Verminderung der Walzenkühlung kompensiert werden.

Nach dem Brechen des Materials wird es durch die mit Siebboden versehenen Vibrationsförderer 30 bis 34 in die Korngrößen 0 bis 1,1 bis 2,2 bis 3, 3 bis 4,4 bis 5 und 5 bis 10 mm getrennt, wobei am Ende der Förderrinnen die freien Cordstücke durch die pneumatische Fördervorrichtung 36 abgesaugt werden. Da erfahrungsgemäß Körner unter 5 mm praktisch frei von Textileinschlüssen sind, wird das Material, das größer als 5 mm ist, in einem weiteren, nicht dargestellten Trennvorgang auf diese Größe zerkleinert. Am Ende der Materialtrennphase liegen deshalb die folgenden

Materialien vor: Gummimehl unter 1 mm, vermischt mit losen Textilfasern, und reine Gummigranulate zwischen 1 und 5 mm.

Je nach dem vorgesehenen Verwendungszweck und Einsatzgebiet der Gummigranulate werden an diese bestimmte Anforderungen in bezug auf Korngröße und Kornstruktur gestellt Zur wirtschaftlichen Herstellung von Granulaten aus reinem Gummi, z. B. für den Spiel- und Sportplatzbau, werden mit Vorteil Mühlen verwendet bei denen die Zerkleinerung durch Schneiden

so erfolgt. Dadurch können qualitativ besonders hochwertige Granulate mit glatten Oberflächen hergestellt werden, wodurch bei der Weiterverarbeitung, nämlich der Herstellung der Gummibeläge, eine erhebliche Einsparung an Bindemittel erzielt werden kann.

Alle Zerkleinerungsvorgänge werden hinsichtlich der herrschenden Temperaturen überwacht. Es wird darauf geachtet daß die Temperatur am jeweiligen Maschinenausgang 96° C nicht überschreitet, weil bei höheren Temperaturen eine Depolymerisierung der Kornober-

flächen eintritt Mit diesem Effekt ist außerdem ein sprunghafter Temperaturanstieg verbunden, durch den die Körnchen verkleben, was zu einer weiter erhöhten Reibung und dann zu Maschinenbränden führt.

Vor der Eingabe in die Messergranulatoren 39 wird das gesamte Material mit Hilfe der induktiven Metallsuchgeräte 38 bzw. 38' mit nachgeschalteten

Sortierweichen auf Metallteile geprüft Soweit solche

vorhanden sind, werden sie durch die Sortierweiche

J ^:ί selbsttätig ausgeschieden. Die Verwendung der induktiven Metallsuchgeräte 38, 38' hat den Vorteil, daß auch : Nichteisenmetalle abgeschieden werden und dadurch

ι s die Messergranulatoren 39 in optimaler Weise ge-5 schützt sind.

¹ : Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von Gummigranulat aus Luftreifen, bei dem die Luftreifen in Stücke geschnitten und die Stücke mechanisch zerrissen werden, das zerrissene Gut durch Sieben in verschiedene Bestandteile sortiert wird und Stahlteile magnetisch abgeschieden werden, worauf der überwiegend Gummi enthaltende Bestandteil durch Schneiden granuliert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneiden in Stücke ausgehend vom kompletten Luftreifen erfolgt, vor dem Zerreißen stahlhaltige Stücke magnetisch aussortiert und getrennt zerrissen werden, bevor das magnetische Abscheiden der Stahlteile erfolgt und daß das Zerreißen sowohl der stahlhakigen als auch der übrige» Stücke durch Friktion erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die geschnittenen Stücke anschließend zusätzlich in Stücke von weniger als 60 mm, vorzugsweise 30 bis 40 mm, Größe zerschnitten werden.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Sieben in die verschiedenen Bestandteile Fraktionen mit Größendifferenzen von 0,5 bis 1 mm untereinander sortiert werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß aus den sortierten Fraktionen die Textilteilchen durch Vibrationsfördern und anschließendes pneumatisches Absaugen oder Abblasen abgeschieden werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Granulieren metallhaltige Gumrniteile induktiv ermittelt und abgeschieden werden.

6. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 5, mit einer Schneidvorrichtung zum Schneiden der Luftreifen in Stücke, einer Reißvorrichtung zum Zerreißen der Stücke und einer Siebeinrichtung mit einer nachgeordneten pneumatischen Fördervorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Reißvorrichtung geriffelte Friktionsbrechwalzwerke (12, 18, 22) umfaßt und zwischen der Siebeinrichtung (26) und der pneumatischen Fördervorrichtung (36) ein Vibrationsförderer (30 bis 34) angeordnet ist.

7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Vibrationsförderer (30 bis 34) ein induktives Metallsuchgerät (38) nachgeordnet ist, das mit einer Sortierweiche gekoppelt ist.