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Feld der Erfindung
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Die
vorliegende bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung
für Stoßzerkleinerung
von gedruckten Schaltplatinen von elektrischen Haushaltseinrichtungen
und OA-Ausrüstungen,
die Fernsehempfänger,
Personalcomputer, Klimaanlagen, Waschmaschinen, Kühlschränke und
elektrische Öfen
einschließen
in Bruchstücke
von einigen bis zehn Zentimetern im Quadrat und für das Trennen (Entfernen)
von elektrischen Komponenten, die verformt sind aber im Wesentlichen
in ihren Formen erhalten sind von den Bruchstücken der gedruckten Schaltplatinen.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich ebenso auf ein Verfahren
und eine Vorrichtung zur Stoßzerkleinerung
der getrennten Komponenten oder defekten elektronischen Komponenten,
die während
der Herstellung der Zerkleinerung entstehen und auf die Rückgewinnung
von Gruppen von Wertstoffen wie etwa Kupfer, Stahl und Aluminium aus
den zerkleinerten Stücken.
Weiterhin bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren
und eine Vorrichtung zur Stoßzerkleinerung
in Bruchstücke
von kleinen elektronischen Instrumenten, welche einen Videorecorder-/spieler,
eine kleine Gruppe von Audiokomponenten, eine Radio-Kassette, einen Staubsauger,
einen Haartrockner und ein schnurloses Telefon einschließen und
Rückgewinnung
von Wertstoffen, entweder Komponenten oder Materialien aus den Bruchstücken. Weiterhin
bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zur Demontage
von elektronischen Komponenten, die Verstärker, Strahlungseinrichtungen,
Transformatoren, Zeilentransformatoren und Ablenkeinheiten einschließen in mindestens
zwei Gruppen von Bruchstücken (Materialien).
Beispielsweise wird ein Verfahren bereitgestellt zur Stoßzerkleinerung
der Ablenkeinheiten, die aus einer Kathodenstrahlröhre entfernt
werden und das Trennen derselben in Windungsspulen und zerkleinerte
Harzsubstratstücke,
die daraufhin zurückgewonnen
werden.
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Hintergrund
der Erfindung
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Eines
von solchen Verfahren zur Rückgewinnung
von Wertstoffen aus elektronischen Instrumenten wie Fernsehempfängern ist
in der japanischen Offenlegungsschrift (Heisei) 5-147040 offenbart,
in der Abfälle,
die Metalle, Kunststoffe und aufgeschäumte Harze einschließen, zerkleinert
werden und einer Windtrennung, Metalltrennung und Kunststofftrennung
zur Rückgewinnung
der Wertstoffe in gewünschten
Gruppen (von Materialien) unterworfen werden. Weiterhin wird in
der japanischen Offenlegungspublikation (Heisei) 10-15519 ein Verfahren zur
Verbrennung von geschreddertem Abfall bei niedrigen Temperaturen
offenbart, um unerwünschte Inhaltsstoffe
als Ausstoßgas
zu entfernen und zur Wiedergewinnung von nichtverbrannten Wertstoffen aus
dem Rest des Abfalls, der auf dem Boden eines Ofens zurückgelassen
wird. Ein Verfahren zur Rückgewinnung
von gedruckten Schaltplatinen ist in der japanischen Offenlegungsschrift
(Heisei) 10-314711 offenbart. Dieses Trockendistillationsverfahren
ist dazu ausgelegt, nach der Entfernung von elektrischen Komponenten
(einschließlich
Widerstände, Kondensatoren,
Spulen, ICs, Strahlern, Zeilentransformatoren), ummantelte Drähte (Kabeln),
die zwischen den elektronischen Komponenten verbinden und Lötstellen,
die an den Komponenten und Drähten von
jedem der gedruckten Schaltplatinen anhaften, die gedruckten Schaltplatinen
auf einen Bereich von 300°C
bis 450°C
zu erwärmen,
um die Harze der gedruckten Schaltplatinen zu karbonisieren und
daraufhin die Harze, Kupfer, Folien und Glasfasern in gewünschten
Gruppen wiederzugewinnen. Alternativ dazu wird ein Verfahren zum
Abschleifen von Lötstellen
auf einer gedruckten Schaltplatine bereitgestellt, auf der eine
Vielzahl von elektronischen Komponenten angebracht sind, Demontieren
der elektronischen Komponenten und Wiedergewinnen dieser in bestimmten
Gruppen. In der japanischen Offenlegungsschrift (Heisei) 10-64431
wird ein Verfahren zur Rückgewinnung
von Ablenkeinrichtungen, die in einer Kathodenstrahlröhre eines
Fernsehempfängers installiert
sind, offenbart. Gemäß dem Verfahren
wird eine Einrichtung zur Demontage der Ablenkeinrichtung angewandt,
um deren Komponenten getrennt zurückzugewinnen.
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Noch
ein weiteres Dokument
DE 196
00 482 offenbart einen Granulator für elektronischen Schrott und
anderes, der einen Rotor umfasst, der zwei radiale Arme einschließt, die
zwei Messer einschließen, die
durch Motoren angetrieben und an dem Boden eines zylindrischen Gehäuses angeordnet
sind, das eine Vielzahl von inneren Messern umfasst, die auf dessen
innerer Seite angeordnet sind.
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Das
in der japanischen Offenlegungsschrift (Heisei) 50-147040 offenbarte
Verfahren erfordert Kühlen
des Abfalls mit flüssigem
Stickstoff oder ähnlichem
während
der Stoßzerkleinerung.
Wenn die Bruchstücke
einer bestimmten Größe, die
durch Zerkleinerung des Abfalls erzeugt werden in die jeweiligen
Materialien getrennt werden, wird das Gesamtsystem umfangreich,
wodurch die Kosten dieser Anlage und der Rückgewinnungsbetrieb vergrößert werden.
Das in der Veröffentlichung
(Heisei) 10-15519 offenbarte Verfahren wird mit einem Verbrennungsofen
und einem System zur Herstellung eines unschädlichen Ausstoßgases implementiert
und wird daher die Kosten der Anlage und des Rückgewinnungsbetriebes erhöhen. Das
Trockendistillationsverfahren für
gedruckte Schaltplatinen weist ebenso ein derartiges Problem auf.
Das Verfahren zum Schleifen der Lötstellen von den gedruckten Schaltplatinen
vor der Demontage der Komponenten nimmt eine beachtliche Zeit in
Anspruch, während dieses
eine Folge von Wartungstätigkeiten
erfordert zum Ersatz von abgenutzten oder verklebten Schleifsteinen.
Das Verfahren zur Demontage von Ablenkeinrichtungen zur Wiedergewinnung
deren Komponenten in verschiedenen Materialgruppen wird kaum verringert
in der Zeit, die erforderlich ist für dessen Anwendung.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung ist den beiliegenden Ansprüchen festgelegt und ist in
einem ersten Schritt auf das Zerkleinern einer gedruckten Schaltplatine
gerichtet, auf der verschiedene Komponenten angebracht sind, innerhalb
eines kurzen Zeitabschnitts, um die Komponenten und wesentliche Drähte, die
mehr oder weniger deformiert sind aber im Wesentlichen in ihren
originalen Formen erhalten sind, zu trennen und rückzugewinnen.
Sie ist ebenso in einem zweiten Schritt auf das Zerkleinern von
einigen der Komponenten, einschließlich Verstärkern, Radiatorblätter für ICs und
Transformatoren gerichtet, die in dem ersten Schritt getrennt werden,
um in gewünschte
Gruppen (von Materialien) zu trennen und Wertstoffe wiederzugewinnen.
Die vorliegende Erfindung ist weiterhin in einem ersten Schritt
auf das Zerkleinern eines elektronischen Instrumentes wie etwa einem
Videorecorder/-spieler, einem Radiokassettenrecorder/-spieler, einem
Satz von kleinen Audioeinrichtungen, einem Reiniger, einem Haartrockner, oder
einem schnurlosen Telefon gerichtet, um in mindestens zwei unterschiedlichen
Komponenten zu demontieren. Sie ist ebenso in einem zweiten Schritt darauf
gerichtet, die in dem ersten Schritt getrennten Komponenten der
elektronischen Instrumente zu zerkleinern, um Wertstoffe in verschiedenen
Materialgruppen zu trennen und rückzugewinnen.
Sie ist weiterhin darauf gerichtet, einen Harzkörper, z.B. eine Ablenkungseinrichtung
in einer kurzen Zeit zu zerkleinern, um den Körper von Ablenkspulen zu trennen.
Eine Zerkleinerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
verwendet keine Klingen, sondern treibt die Rotorausleger und die
bestehenden Bolzen für
die Stoßzerkleinerung
an, wodurch derartige Extra-Wartungsarbeiten für das Schleifen oder Ersetzen
der Klingen vermieden werden.
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Zur
Lösung
der vorstehenden Probleme umfasst die Zerkleinerungseinrichtung
einer Ausführung der
vorliegenden Erfindung einen Rotor, der einen abgeschnittenen, im
We sentlichen konisch vorstehenden Mittelteil aufweist, der senkrecht
im Mittelpunkt der Rotation desselben angebracht ist und vorstehende
Elemente (z.B. runde Stäbe),
die senkrecht auf Auslegern desselben angebracht sind, die sich radial
vom Mittelpunkt der Rotation erstrecken, eine Rotorrotationseinrichtung
zum Rotieren des Rotors, ein Gehäuse
mit geschlossenem Boden, in dem der Rotor am Boden installiert ist.
Insbesondere sind eine Vielzahl von vorstehenden Elementen (z.B.
runden Stangen), die sich horizontal erstrecken, auf der Innenseite
des Gehäuses
mit geschlossenem Boden angebracht. Der Rotor wird bei einer Geschwindigkeit
von einigen hundert bis zweitausend Umdrehungen pro Minute rotiert.
Die Zerkleinerungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung basiert
auf dem Stoßzerkleinerungseffekt
(ein plastischer Bruch), der durch Stoßenergie zwischen dem Rotor
und dem zu zerkleinernden Objekt und Stoßenergie zwischen dem zu zerkleinernden
Objekt und der Gehäusewand
mit geschlossenem Boden und zwischen dem zu zerkleinernden Objekt
und den vorstehenden Elementen verursacht wird, was sich von dem
Scherungseffekt (ein Scherungsschneiden) bei der Verwendung von Klingen
oder Messern unterscheidet. Die Zerkleinerungsvorrichtung der vorliegenden
Erfindung kann so angeordnet werden, dass die Rotorachse und das Gehäuse mit
geschlossenem Boden mit einem gewünschten Winkel zu der Vertikalen
gekippt sind.
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Gemäß einer
Ausführung
der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Zerkleinern einer gedruckten
Schaltplatine bereitgestellt, das die Schritte umfasst, eine erste
gedruckte Schaltplatine in das Gehäuse mit geschlossenem Boden
der Zerkleinerungsvorrichtung zu laden und den Rotor zu drehen,
auf dem die Bolzen (Stangen) angebracht sind, um die erste gedruckte
Schaltplatine in Stücke einer
Größe im Bereich
von einigen bis zehn Zentimeter im Quadrat zu zerkleinern und verschiedene Komponenten,
Drähte
und zweite gedruckte Schaltplatinen von der ersten gedruckten Schaltplatine
zu trennen.
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Gemäß einer
Ausführung
der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Demontage einer Ablenkeinrichtung
bereitgestellt, das die Schritte umfasst, eine Ablenkeinrichtung
in die Basis mit geschlossenem Boden der Zerkleinerungsvorrichtung zu
laden und den Rotor zu drehen, um die Ablenkeinrichtung in Ablenkspulen
(Windungsspulen) und zerkleinerte Stücke einer Harzbasis zu trennen.
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Gemäß einer
Ausführung
der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Demontage eines Empfängers bereitgestellt,
das die Schritte umfasst, einen Empfänger, der mit einem Abschirmgehäuse und
einer gedruckten Schaltplatine zur Steuerung ausgerüstet ist,
in das Gehäuse
mit geschlossenem Boden der Zerkleinerungsmaschine zu laden und den
Rotor zu drehen, um den Empfänger
in das Abschirmgehäuse
und die zerkleinerte gedruckte Schaltplatine zu trennen.
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Gemäß einer
Ausführung
der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Demontage einer elektronischen
Komponente bereitgestellt, das die Schritte umfasst, eine elektronische
Komponente, die mit einem Strahlungsschild ausgerüstet ist,
in das Gehäuse
mit geschlossenem Boden der Zerkleinerungsvorrichtung zu laden und
den Rotor zu drehen, um das Radiatorschild von der elektronischen
Komponente zu trennen.
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Gemäße einer
Ausführung
der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Demontage eines Transformators
bereitgestellt, das die Schritte umfasst, einen Transformator in
das Gehäuse
mit geschlossenem Boden der Zerkleinerungsvorrichtung zu laden und
den Rotor zu drehen, um den Transformator in einen Windungskern
und Kupferwindungen zu trennen.
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Gemäß einer
Ausführung
der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Rückgewinnung
von Wertstoffen von einem elektronischem Instrument bereitgestellt,
das die Schritte umfasst, ein elektronisches Instrument selbst oder
dessen Gehäuse
mit gedruckten Schaltplatinen, die von dem elektronischen Instrument
demontiert sind, durch Stoß in
Stücke
einer gewünschten
Größe zu zerkleinern,
um von dem elektronischen Instrument oder der gedruckten Schaltplatine
verschiedene Komponenten zu trennen, welche mehr oder weniger deformiert
sind, aber im Wesentlichen in ihren Originalformen erhalten sind.
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Gemäß einer
Ausführung
der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Rückgewinnung
von Wertstoffen in Gruppen von Materialien von einem elektronischen
Instrument oder einer gedruckten Schaltplatine bereitgestellt, das
einen Schritt zum Vibrationssieben zum Sieben der zerkleinerten
Stücke oder
Komponenten in Gruppen von unterschiedlicher Größe, einen magnetischen Siebschritt,
zum Trennen von Eisenmaterialien von den zerkleinerten Stücken oder
Komponenten, die von dem Schritt der Vibrationssiebung erhalten
werden, und einen Schritt zum Sieben mittels Wirbelstrom, zum Trennen
von Kupfer und Aluminiummaterialien von den zerkleinerten Stücken oder
Komponenten, die aus dem Schritt des magnetischen Siebens erhalten
werden.
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Das
Verfahren kann weiterhin einen zweiten Zerkleinerungsschritt umfassen
zum Zerkleinern der Komponenten, die von den gedruckten Schaltplatinen
demontiert werden, in Stücke
einer kleineren Größe, einen
zweiten Schritt zum magnetischen Sieben zum Trennen von magnetischen
Materialien von den zerkleinerten Stücken, die aus dem zweiten Zerkleinerungsschritt
erhalten werden, und einen zweiten Siebungsschritt mit Wirbelstrom
zum Trennen von Kupfer- und Aluminiummaterialien von den zerkleinerten
Stücken,
die von dem zweiten Schritt des magnetischen Siebens erhalten werden.
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Im
Ergebnis ermöglicht
die vorliegende Erfindung, dass die Zerkleinerungsvorrichtung in
der Konstruktion einfach und in den Herstellungskosten niedrig ist.
Ebenso können
verschiedene Komponenten von dem elektrischen Instrument oder der
gedruckten Schaltplatine in 10 bis 60 Sekunden schnell demontiert
werden, während
diese mehr oder weniger deformiert werden, aber im Wesentlichen
ihre ursprünglichen
Formen erhalten bleiben (wie nicht explodiert). Das Objekt, wie
etwa eine Ablenkeinrichtung, ein Empfänger, ein Transformator, oder
ein elektrisches Haushaltsgerät
kann einfach in mindestens zwei unterschiedlichen Komponenten getrennt werden
(beispielsweise Windungsspulen und zerkleinerte Stücke des
Harzkörpers
der Ablenkeinrichtung). Da sowohl nach dem ersten als auch dem zweiten
Zerkleinerungsschritt der Schritt des Vibrationssiebens, der Schritt
des magnetischen Siebens, der Schritt des Wirbelstromsiebens, und
der Harztrennungsschritt folgt, können Wertstoffe, einschließlich Metalle
und Harze in günstiger
Weise getrennt und rückgewonnen
werden. Ebenso schließt
die Zerkleinerungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung keine Klingen
ein, wodurch eine besondere Wartungsarbeit zum Schleifen oder Ersetzen
der Klingen vermieden wird. Dementsprechend wird die Ausbeute und
die Wiedergewinnungsrate der Wertstoffe verbessert und die Rückgewinnungskosten
werden fallen.
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Als
eine erste Ausführung
der vorliegenden Erfindung umfasst eine Zerkleinerungsvorrichtung
einen Rotor, der ein abgeschnittenes, im Wesentlichen konisches
Mittelstück
einschließt,
das im Mittelpunkt der Rotation desselben bereitgestellt wird, eine
Vielzahl von Auslegern, von denen jeder Ausleger mindestens einen
im Wesentlichen senkrechten Bolzen auf demselben aufweist, wobei
jeder sich radial von dem Mittelpunkt der Rotation erstreckt, eine
Einrichtung zum Rotationsantrieb des Rotors zum Rotieren des Rotors
und ein Gehäuse
mit geschlossenem Boden, in dem der Rotor an dem Boden angebracht
ist, wobei das Gehäuse
mit geschlossenem Boden eine Vielzahl von waagerechten Bolzen aufweist,
die an dessen Innenseite angebracht sind. Da die Zerkleinerungsvorrichtung
im Aufbau einfach ist, werden ihre Herstellungskosten verringert.
Ebenso ermöglicht
diese, dass das zu zerkleinernde Objekt in der kurzen Zeit von 10
bis 60 Sekunden zerkleinert wird und dass die Rückgewinnungskosten verringert
werden.
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Als
eine zweite Ausführung
der vorliegenden Erfindung kann die Zerkleinerungsvorrichtung der ersten
Ausführung
weiterhin eine Luftsaugeinrichtung umfassen zum Absaugen von Luft
von dem Gehäuse
mit geschlossenem Boden. Da Stäube,
die während
der Aktion der Zerkleinerung einer gedruckten Schaltplatine erzeugt
werden und Schmutz, der auf der gedruckten Schaltplatine angesammelt
ist, nach außen
abgegeben werden, können
die Arbeitsbedingungen sauber gehalten werden.
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Als
eine dritte Ausführung
der vorliegenden Erfindung kann die Zerkleinerungsvorrichtung der ersten
Ausführung
eine Öffnung
mindestens in entweder dem Boden oder der Seite des Gehäuses mit geschlossenem
Boden aufweisen. Die Öffnung
ermöglicht,
zerkleinerte Stücke
oder Komponenten aus dem Gehäuse
mit geschlossenem Boden mit einer höheren Effizienz und in kürzerer Zeit
zu entfernen.
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Als
eine vierte Ausführung
der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zum Zerkleinern
einer gedruckten Schaltplatine die Schritte eine erste gedruckte
Schaltplatine in das Gehäuse
mit geschlossenem Boden der Zerkleinerungsvorrichtung der ersten
Ausführung
zu laden und den Rotor zu drehen, um die erste gedruckte Schaltplatine
in Stücke
einer gewünschten
Größe zu zerkleinern
und elektronische Komponenten, Radiatorschirme, Drähte, zweite
gedruckte Schaltplatinen und anderes von der ersten gedruckten Schaltplatine
zu trennen. Das Verfahren führt
die Zerkleinerung der gedruckten Schaltplatine und die Trennung
der Komponenten in einer kürzeren
Zeit durch. Das Volumen der gedruckten Schaltplatine kann daher
leichter verringert werden (volumenmäßige Verringerung), wodurch
die Handhabung und die Übertragung
zwischen den Schritten erleichtert wird.
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Als
eine fünfte
Ausführung
der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zur Demontage einer
Ablenkeinrichtung die Schritte, eine Ablenkeinrichtung in das Gehäuse mit
geschlossenem Boden der Zerkleinerungsvorrichtung der ersten Ausführung zu
laden und den Rotor zu drehen, um die Windungsspulen von den zerkleinerten
Stücken
einer Harzbasis der Ablenkeinrichtung zu trennen. Dementsprechend
können
die Anzahl der Schritte zur Demontage und die Rückgewinnungskosten reduziert
werden.
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Als
eine sechste Ausführung
der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zur Demontage einer
elektronischen Komponente oder eines elektrischen Haushaltsgeräts die Schritte
eine elektronische Komponente oder ein elektrisches Haushaltsgerät in das
Gehäuse
mit geschlossenem Boden der Zerkleinerungsvorrichtung der ersten
Ausführung
zu laden und den Rotor zu drehen, um die zerkleinerten Stücke eines
Gehäuses
und einer gedruckten Schaltplatine von verschiedenen Komponenten,
die von der gedruckten Schaltplatine demontiert sind, zu trennen.
Das Verfahren ermöglicht,
die elektronischen Komponenten oder das elektrische Haushaltsgerät in mindestens
zwei unterschiedliche Komponenten in kurzer Zeit von 10 bis 60 Sekunden
zu trennen.
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Als
eine siebte Ausführung
der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zur Rückgewinnung von
Wertstoffen von einem elektronischen Instrument einen Entfernungsschritt
zum Entfernen eines Gehäuses
mit einer gedruckten Schaltplatine von dem elektronischen Instrument,
einen Gehäusezerkleinerungsschritt,
zum Zerkleinern des Gehäuses
und der gedruckten Schaltplatine in Stücke einer gewünschten
Größe und zum
Trennen von verschiedenen Komponenten, welche demontiert sind und
im Wesentlichen ihre ursprünglichen
Formen erhalten haben, von der gedruckten Schaltplatine, einen Vibrationssiebungsschritt
zum Sieben der zerkleinerten Stücke
und Komponenten in Gruppen von unterschiedlicher Größe, einen
Schritt zum magnetischen Sieben, zum Trennen von Eisenmaterialien
von den zerkleinerten Stücken
und Komponenten, die von dem Vibrationssiebungsschritt erhalten
werden, und einen Siebungsschritt mit Wirbelstrom zum Trennen der
Kupfer- und Aluminiummaterialien von den zerkleinerten Stücken und
Komponenten, die von dem magnetischen Siebungsschritt erhalten werden.
Das Verfahren ermöglicht,
die Komponenten einfach von den gedruckten Schaltplatinen zu demontieren,
wobei deren ursprüngliche
Formen im Wesentlichen erhalten werden und diese in unterschiedliche
Materialgruppen zu trennen.
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Als
eine achte Ausführung
der vorliegenden Erfindung kann das Verfahren zur Rückgewinnung von
Wertstoffen von einem elektronischen Instrument der siebten Ausführung der
vorliegenden Erfindung weiterhin einen zweiten Zerkleinerungsschritt
umfassen zum Zerkleinern der Komponenten, die von der gedruckten
Schaltplatine getrennt werden, in Stücke einer kleineren Größe, einen
zweiten magnetischen Siebungsschritt, zum Trennen der Eisenmaterialien von
den zerkleinerten Stücken
und Komponenten, die von dem zweiten Vibrationssiebungsschritt erhalten
werden, und einen zweiten Siebungsschritt mit Wirbelstrom zum Trennen
der Kupfer- und Aluminiummaterialien von den zerkleinerten Stücken und Komponenten,
die von dem zweiten magnetischen Siebungsschritt erhalten werden.
Das Verfahren ermöglicht
unterschiedliche Materialien einschließlich Metalle und Harze von
den Komponenten einfach und schnell zurück zu gewinnen.
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Als
eine neunte Ausführung
der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zur Rückgewinnung
von Werstoffen von einem elektronischen Instrument einen Zerkleine rungsschritt
zum Laden des elektronischen Instruments in die Zerkleinerungsvorrichtung
und Trennen der zerkleinerten Teile eines Gehäuses und einer gedruckten Schaltplatine
von verschiedenen Komponenten, die von der gedruckten Schaltplatine
demontiert werden und die im Wesentlichen ihre ursprünglichen
Formen erhalten, einen Vibrationssiebungsschritt zum Sieben der
zerkleinerten Stücke
und Komponenten in Gruppen unterschiedlicher Größe, einen magnetischen Siebungsschritt
zum Trennen der Eisenmaterialien von den zerkleinerten Stücken und
Komponenten, die aus dem Vibrationssiebungsschritt erhalten werden, und
einen Siebungsschritt mit Wirbelstrom zum Trennen von Kupfer- und
Aluminiummaterialien von den zerkleinerten Stücken und Komponenten, die von dem
magnetischen Siebungsschritt erhalten werden. Das Verfahren ermöglicht,
dass die Komponenten von dem elektronischen Instrument demontiert
werden, während
diese mehr oder weniger deformiert werden, aber im Wesentlichen
ihre ursprüngliche Formen
erhalten und in Gruppen unterschiedlicher Materialien sortiert werden.
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Als
eine zehnte Ausführung
der vorliegenden Erfindung kann das Verfahren zur Rückgewinnung von
Wertstoffen von einem elektronischen Instrument der neunten Ausführung weiterhin
einen zweiten Zerkleinerungsschritt umfassen, zum Zerkleinern der zerkleinerten
Stücke,
die von dem ersten Zerkleinerungsschritt erhalten werden, in Stücke in einer
kleineren Größe, einen
zweiten magnetischen Siebungsschritt zum Trennen der Eisenmaterialien
von den zerkleinerten Stücken,
die von dem zweiten Vibrationssiebungsschritt erhalten werden, und
einen zweiten Siebungsschritt mit Wirbelstrom zum Trennen von Kupfer
und Aluminiummaterialien von den zerkleinerten Stücken, die
von dem zweiten magnetischen Siebungsschritt erhalten werden. Das
Verfahren ermöglicht,
dass unterschiedliche Materialien einschließlich Metalle und Harze von
den Komponenten einfach und schnell rückgewonnen werden.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine Querschnittsansicht, die einen Zerkleinerer gemäß einer
Ausführung
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ist
eine Draufsicht auf den in 1 gezeigten
Zerkleinerer;
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3 ist
eine perspektivische Ansicht, die ein Gehäuse mit einer gedruckten Schaltplatine
in einem Fernsehempfänger
für die
Beschreibung der vorliegenden Erfindung schematisch zeigt.
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4 ist
ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Rückgewinnung von Wertstoffen
von einem elektronischen Gerät
gemäß einer
Ausführung
der vorliegenden Erfindung;
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5 ist
eine Seitenansicht, die eine Vibrationssiebvorrichtung für die Beschreibung
der vorliegenden Erfindung schematisch zeigt;
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6 ist
eine perspektivische Ansicht, die eine weitere Siebvorrichtung für die Beschreibung der
vorliegenden Erfindung schematisch zeigt;
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7 ist
eine Seitenansicht der weiteren in 6 gezeigten
Siebvorrichtung;
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8 ist
eine perspektivische Ansicht, die eine magnetische Siebvorrichtung
für die
Beschreibung der vorliegenden Erfindung schematisch zeigt;
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9 ist
eine perspektivische Ansicht, die eine weitere magnetische Siebvorrichtung
zur Beschreibung der vorliegenden Erfindung schematisch zeigt;
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10 ist
eine Seitenansicht, die eine Siebvorrichtung mit Wirbelstrom zur
Beschreibung der vorliegenden Erfindung schematisch zeigt;
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11 ist
eine externe perspektivische Ansicht einer Ablenkeinrichtung, die
gemäß einem
Verfahren der vorliegenden Erfindung zerkleinert werden soll;
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12 ist
eine perspektivische Explosionsansicht einer Hälfte der in 11 gezeigten
Ablenkeinrichtung; und
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13 ist
eine Querschnittsansicht der in 11 gezeigten
Ablenkeinrichtung.
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Bevorzugte Ausführung der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung wird nachfolgend in der Form einer Zerkleinerungsvorrichtung,
eines Verfahrens zum Zerkleinern, eines Verfahrens zur Demontage
und eines Verfahrens zur Rückgewinnung
von Wertstoffen im Zusammenhang mit den relevanten Zeichnungen beschrieben,
die Wertstoffe zeigen, die von einem Gehäuse mit einer gedruckten Schaltplatine
in einem Fernsehempfänger
rück gewonnen
werden.
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Eine
Ausführung
der Zerkleinerungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend
erläutert. 1 ist
eine seitliche Querschnittsansicht, die einen primären Teil
der Zerkleinerungsvorrichtung der Ausführung der vorliegenden Erfindung
zur Stoßzerklei nerung
von elektronischen Instrumenten, Gehäusen mit gedruckten Schaltplatinen,
gedruckten Schaltplatinen, elektronischen Komponenten und anderen
schematisch zeigt. Die 2 ist eine Draufsicht auf die
in 1 gezeigte Zerkleinerungsvorrichtung. Die 3 ist
eine perspektivische Ansicht, die für eine einfache Beschreibung
einen Fernsehempfänger
und ein Gehäuse
mit einer gedruckten Schaltplatine (ein zu zerkleinerndes Objekt)
schematisch darstellt, die aus dem Fernsehempfänger entfernt wird. Wie in
den 1 bis 3 gezeigt, werden ein zylindrisches
Gehäuse
mit einem Boden (ein mit Boden geschlossener Behälter), der allgemein mit Bezugszeichen 1 bezeichnet
wird, erste Bolzen (im Wesentlichen horizontal vorstehende, stangenähnliche Elemente) 2,
ein rotierendes Element (ein Rotor) 3, Ausleger 3a,
zweite Bolzen (im Wesentlichen vertikal vorstehende, stangenähnliche
Elemente) 4, dritte Bolzen (im Wesentlichen vertikal vorstehende,
stangenähnliche
Elemente) 5, ein abgeschnittenes, im Wesentlichen konisch
ausgebildetes Mittelstück 6, Flügel 7,
ein Antriebsmotor 8, abgeschrägte Kanten 9, eine
verschiebbare Bodenplatte 10, eine Abdeckung 15,
ein Absaugstutzen 16, ein Gehäuse mit einer gedruckten Schaltplatine 20,
eine Entsorgungspumpe 30, und ein elektronmagnetisches
Ventil 31 in der Zerkleinerungsvorrichtung, die mit 100 bezeichnet
ist, bereitgestellt.
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Genauer
gesagt, schließt
die Zerkleinerungsvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Erfindung
das abgeschnittene, im Wesentlichen konisch ausgebildete Mittelstück 6,
das im Wesentlichen vertikal von dem Mittelpunkt der Rotation vorsteht,
den Rotor 3, der Ausleger 3a desselben aufweist,
die radial horizontal von dem abgeschnittenen, im Wesentlichen konisch
ausgebildeten Mittelstück 6 vorstehen und
auf deren Oberfläche
mindestens entweder die zweiten Bolzen 4 oder die dritten
Bolzen 5 nach oben weisend angebracht sind, den Antriebsmotor 8 (eine Rotordreheinrichtung)
zum Drehen des Rotors 3, das zylindrische Gehäuse 1 mit
einer behälterförmigen, am
Boden geschlossenen Form, wobei über
den ganzen Boden desselben der Rotor 3 rotiert, und die zweiten
Bolzen ein, die sich horizontal von den inneren Seiten des zylindrischen
Gehäuses 1 erstrecken. Vier
der ersten Bolzen 2 sind in gleichmäßigen Intervallen von 90 Grad
angeordnet. Bei der in 1 gezeigten Ausführung ist
der Rotor 3 eine kreuzförmige Platte.
Genauer gesagt sind die Ausleger 3a vier sich in Kreuzform
radial erstreckende Ausleger. Ein Paar der gegenüberliegenden Ausleger 3a,
die symmetrisch um den Mittelpunkt angeordnet sind, weisen die zweiten
Bolzen 4 auf und das andere Paar der gegenüberliegenden
Ausleger 3a weist eine Kombination der zweiten Bolzen 4 und
der dritten Bolzen 5 jeweils auf. Der Rotor 3 rotiert
bei einer hohen Geschwindigkeit, um die zu zerklei nernden Objekte (z.B.
elektronische Einrichtungen, Gehäuse
mit gedruckten Schaltplatinen, gedruckte Schaltplatinen und elektronische
Komponenten) gegen die inneren Wände
des zylindrischen Gehäuses 1 zu
schlagen, zu blasen und zu zerkleinern. Die sich im Wesentlichen
vertikal erstreckenden Bolzen 4 und 5 und die im
Wesentlichen sich horizontal erstreckenden Bolzen 2 sind
aus einer angeschrägten
Stange (wie etwa eine runde Stange) ausgebildet, die zu dem freien Ende
hin im Durchmesser kleiner wird. Die Form ist dazu ausgelegt, dass
Stauen mit ummantelten Drähten
zu verhindern, die von den gedruckten Schaltplatinen getrennt werden,
und wenn dies stattfindet, ein leichtes Entfernen der ummantelten
Drähte
zu ermöglichen.
Das abgeschnittene, im Wesentlichen konisch ausgebildete Mittelstück 6 ist
ebenso aus einer angeschrägten
Stange geformt (z.B. eine runde Stange). Eine resultierende Zentrifugalkraft
des abgeschnittenen, im Wesentlichen konisch ausgebildeten Mittelteils 6 wirft
die zu zerkleinernden Objekte gegen die innere Wand des zylindrischen
Behälters 1.
Jeder der Ausleger 3a in der Zerkleinerungsvorrichtung 100 ist
mindestens mit der angeschrägten Kante 9 ausgestattet.
Weiterhin weisen ausgewählte Ausleger 3a angeschrägte Kanten 11 auf,
die auf einer Seite derselben bereitgestellt werden. Die weiteren
Kanten sind dazu ausgelegt, die zu zerkleinernden Objekte vom Boden
des zylindrischen Behälters 1 nach
oben zu blasen. Die zwei Flügel 7 sind
ebenso auf einer abgeschrägten
Seite des abgeschnittenen, im Wesentlichen konisch ausgebildeten
Mittelteils 6 angebracht, um die zu zerkleinernden Objekte
nach oben zu blasen, einzuhaken, und zu schlagen. Das Gehäuse mit
einer gedruckten Schaltplatine 20 wird hauptsächlich stoßzerkleinert,
wenn es zwischen die im Wesentlichen vertikal vorstehenden Bolzen 4 und 5 und
die im Wesentlichen horizontal vorstehenden Bolzen gerät. Das Gehäuse mit
einer gedruckten Schaltplatine 20 wird ebenso durch die
Ausleger 3a und die Flügel 7 ebenso
wie durch die Bolzen 4 und 5 geschlagen und zerkleinert.
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Die
Vorrichtung der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise in der
Größe so ausgebildet sein,
dass das zylindrische Gehäuse
einen inneren Durchmesser von 56 cm und eine gesamte Höhe von 70
cm aufweist. Das abgeschnittene, im Wesentlichen konisch ausgebildete
Mittelteil hat eine Basisdurchmesser von 12 cm und eine Höhe von 15
cm. Die Ausleger 3a können
eine Dicke von 1 cm und eine Breite von 5 cm aufweisen. Die Flügel 7 können von
dem konisch ausgebildeten Mittelteil 6 ungefähr 2 cm
vorragen und ihre Länge
kann ungefähr
7,5 cm betragen. Die im Wesentlichen horizontal vorstehenden Bolzen 2 und
die im Wesentlichen vertikal sich erstreckenden Bolzen 4 und 5 können an
dem rumpfseitigen Ende einen Durchmesser von ungefähr 2 cm
und an dem entfernten Ende von ungefähr 1,5 cm aufweisen. Die Länge der
Bolzen 2 kann 8 cm, die der Bolzen 4 kann 7 cm
und die der Bolzen 5 kann 3 cm betragen. Der Abstand von
Mittelpunkt zu Mittelpunkt zwischen dem konisch ausgebildeten Mittelteil 6 und
dem Bolzen 5 kann ungefähr
9 cm und in ähnlicher
Weise zwischen den Bolzen 4 und 5 kann ungefähr 9 cm
betragen.
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Die
Bolzen 2, 4 und 5 sind aus einem üblichen
Maschinenstahl (JIS S45C) hergestellt. Wenn gewünscht, können diese aus einem stoßfesteren Material
ausgebildet sein, beispielsweise ausgewählt aus Nickel-Chrom-Stahl
(SNC631), Nickelchrommolybdän
(SNCM420), Chrommolybdän
(SCM430), Chrom-Stahl (SCr430), und Manganmaschinenstahl (SMn433).
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Das
zylindrische Gehäuse 1 der
Zerkleinerungseinrichtung 100 der vorliegenden Erfindung
ist an dessen oberen Öffnung
mit einem Deckel 15 geschlossen, der geöffnet werden kann. Der Anschluss 16 steht über dem
Deckel 15 über
das elektromagnetische Ventil 31 zu der Absaugpumpe 30 vor,
zum Absaugen von Luft aus dem zylindrischen Gehäuse 1. Die Entfernung
von Luft wird vorzugsweise während des
Zerkleinerungsbetriebes durchgeführt
und für
einige Minuten nach Abschluss des Zerkleinerungsbetriebs und dem Öffnen des
Deckels 15 fortgesetzt. Die Absaugstutzen 16 kann
an einer Seite des zylindrischen Gehäuses angebracht werden. Die
Absaugpumpe 30 kann aus üblicher Weise erhältlichen Staubsammeleinrichtungen
ausgewählt
werden, einschließlich
im Handel erhältlicher
Staubsammler, industrieller Staubsauger, und Zyklonenstaubsammler. Der
Deckel 15 kann vom Typ des abnehmbaren Einsatzteils sein
oder ein Gelenktyp sein, wobei ein Ende gelenkweise an der Oberseite
des zylindrischen Gehäuses 1 zum Öffnen und
Schließen
angebracht ist. Die Luftabsaugeinrichtung kann Stäube sammeln
und entsorgen, die während
der Zerkleinerung der Objekte wie etwa Gehäuse mit gedruckten Schaltplatinen
erzeugt werden oder die von Gehäusen
mit gedruckten Schaltplatinen stammen, wodurch günstige Arbeitsbedingungen aufrechterhalten werden.
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Weiterhin
weist die Zerkleinerungseinrichtung 100 der vorliegenden
Erfindung ein zylindrisches Gehäuse 1 auf,
das mit der verschiebbaren Bodenplatte 10 ausgebildet ist,
die sich verschieben kann, um einen Abschnitt des Bodens zu öffnen. Durch
die Öffnung
des Bodens können
zerkleinerte Teile der Gehäuse,
der gedruckten Schaltplatinen und der Geräte ebenso wie rückgewonnene
Komponenten und ummantelte Drähte
und Drähte
erfolgreich aus dem zylindrischen Gehäuse mit einer höheren Effizienz
und in einer kürzeren
Zeit entfernt werden. Während
die Bruchstücke
und Weiteres entfernt werden, wird der Rotor 3 langsam gedreht,
sowohl in der Vorwärts-
als auch in der Rückwärtsrichtung.
Die Vorwärts-
und Rückwärtsbewegung
des Rotors 3 kann einige Male wiederholt werden. Die Öffnung zur Entfernung
der zerkleinerten Teile und anderem ist nicht auf den Boden des
zylindrischen Gehäuses 1 beschränkt. Es
ist anzumerken, dass die Öffnung
in einer Seite des zylindrischen Gehäuses bereit gestellt werden
kann oder die obere Öffnung
des zylindrischen Gehäuses 1 kann
für diesen
Zweck verwendet werden.
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Wenn
die zerkleinerten Stücke
und anderes aus der Seitenöffnung
des zylindrischen Gehäuses 1 entfernt
werden, ist es wünschenswert,
dass das zylindrische Gehäuse 1 zu
einem günstigen
Winkel zu der Vertikalen gekippt wird. Genauer gesagt, wird der Rotor 3 und
das zylindrische Gehäuse 1 in
der Zerkleinerungsvorrichtung zu einem vorbestimmten Winkel (ungefähr 30 bis
40 Grad) zu der Vertikalen gekippt für die einfache Entfernung.
Alternativ dazu kann das zylindrische Gehäuse 1 mechanisch nur nach
der Beendigung des Zerkleinerungsbetriebes gekippt werden zur Entfernung
der zerkleinerten Teile und anderem aus dessen Öffnung. In jedem Fall ist das
zylindrische Gehäuse 1 mit
der Öffnung
in der Seite desselben ausgestattet und mit der zu öffnenden
Abdeckeinrichtung zum Öffnen
und Schließen der Öffnung.
Es ist weiterhin möglich,
die Öffnungen zum
Entfernen der zerkleinerten Stücke
sowohl in dem Seitenabschnitt und im dem Bodenabschnitt des zylindrischen
Gehäuses 1 herzustellen.
Es ist ebenso möglich,
das zylindrische Gehäuse 1 zur
Entfernung der zerkleinerten Teile und anderem auf den Kopf zu stellen.
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Zerkleinerungsverfahren
Beispiel 1
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Nachfolgend
werden die Schritte beschrieben: Erstens des Zerkleinerns des Gehäuses mit
einer gedruckten Schaltplatine 20 und Sortieren verschiedener
Komponenten, die im Wesentlichen in ihren ursprünglichen Formen von der gedruckten Schaltplatine
getrennt werden und zweitens einige der Komponenten in Stücke zu zerkleinern,
die daraufhin in bestimmte Gruppen rückgewonnen werden. Die Schritte
sind in dem Ablaufdiagramm der 4 veranschaulicht.
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Es
wird angenommen, dass das Gehäuse mit
einer gedruckten Schaltplatine 20, das in das zylindrische
Gehäuse 1 geladen
werden soll, eine gedruckte Schaltplatine der Größe A4 (ungefähr 30 cm mal
20 cm) trägt,
die den Betrieb eines Fernsehempfängers steuert, wie in 3 gezeigt.
Das Gehäuse selbst
ist aus einem synthetischen Harz oder Metall hergestellt. Die gedruckte
Schaltplatine schließt
eine Vielzahl von elektronischen Komponenten (einschließlich Widerstände, Kondensatoren,
Spulen, Transistoren, ICs, Stecker, Zeilentransformatoren und Empfänger) ein,
die durch Löten
auf beiden Seiten ihres Substrats angebracht sind. Ebenso sind Strahlungsschilder
aus Aluminium und zweite und dritte gedruckte Schaltplatinen von
geringerer Größe auf der
Hauptseite der gedruckten Schaltplatinen angebracht. Die ummantelten
Drähte
(Kabel) werden verwendet, um eine Verbindung zwischen den gedruckten
Schaltplatinen, zwischen den Komponenten und zwischen den Komponenten
und den gedruckten Schaltplatinen (wie nicht gezeigt) herzustellen.
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Das
Verfahren zur Rückgewinnung
von Wertstoffen von einem elektronischen Gerät gemäß einer Ausführung der
vorliegenden Erfindung umfasst, wie in dem Flussdiagramm der 4 veranschaulicht,
das Trennen des Gehäuses
mit einer gedruckten Schaltplatine 20 von dem elektronischen Gerät oder dem
Fernsehempfänger
(im Schritt 1), das Zerkleinern des Gehäuses mit einer gedruckten Schaltplatine 20 in
Stücke
einer vorbestimmten Größe und das
Trennen der Komponenten, die mehr oder weniger deformiert sind,
aber immer noch im Wesentlichen ihre ursprüngliche Form erhalten haben,
von der gedruckten Schaltplatine (im ersten Zerkleinerungsschritt 2),
das Vibrationssieben der Komponenten und der zerkleinerten Stücken in
Größen (im
Schritt 3), das magnetische Sieben der Komponenten und
der zerkleinerten Stücke,
die aus dem Schritt der Vibrationssiebung erhalten werden, um stahlbasierende
Materialien auszuwählen
und zu trennen unter Verwendung der anziehenden Wirkung einer magnetischen
Kraft (im Schritt 4) und das Sieben der Komponenten und
der zerkleinerten Stücke mit
Wirbelstrom, die von dem Schritt des magnetischen Siebens erhalten
werden, um nichtstahlbasierende Materialien auszuwählen und
zu trennen wie etwa Aluminium- und Kupfermaterialien unter Verwendung
der Wirkung von Wirbelströmen
(im Schritt 5). Das elektronische Gerät kann ein Fernsehempfänger, ein
Personalcomputer, eine Klimaanlage, eine Waschmaschine, ein Kühlschrank,
oder ein elektrischer Ofen sein.
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Das
Verfahren einer Ausführung
der vorliegenden Erfindung umfasst weiterhin das Unterteilen der
Komponenten der zerkleinerten gedruckten Schaltplatinen in unterschiedliche
Materialgruppen und ein zweites Zerkleinern der Materialgruppen
der Komponenten (im Schritt 6), ein zweites magnetische Sieben
von stahlbasierenden Materialien der Komponenten, die von dem zweiten
Zerkleinerungsschritt erhalten werden (im Schritt 7) und
ein zweites Sieben der Materialgruppen mit Wirbelstrom, um Kupfer-
und Aluminiummaterialien auszuwählen
und rückzugewinnen
(im Schritt 8).
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Die
Zerkleinerungsvorrichtung und das Verfahren zur Rückgewinnung
von Wertstoffen gemäß der vorliegenden
Erfindung ermöglicht
es, dass verschiedene Komponenten von einer gedruckten Schaltplatine
schnell in einer kurzen Zeit getrennt werden, wenngleich diese mehr
oder weniger deformiert werden aber ihre ursprünglichen Formen im Wesentlichen
erhalten werden und dass diese in unterschiedliche Materialgruppen
sortiert werden. Die Materialgruppen der Komponenten können nach
Typen der Materialien ebenso wieder gewonnen werden.
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Die
Zerkleinerungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung wendet den
Rotor und die Bolzen an, die auf dem Rotor zur Zerkleinerung der
zu zerkleinernden Objekte angebracht sind. Da keine Klingen verwendet
werden, ist ein besonderer Wartungsschritt zum Schleifen der Klingen
oder zum Ersetzen der Klingen nicht notwendig. Im Ergebnis wird
die Ausbeute oder die Rückgewinnungsrate
der Wertstoffe verbessert, wodurch die Gesamtkosten geringer werden.
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Nachfolgend
wird der erste Zerkleinerungsschritt eingehender erläutert. Der
Schritt beginnt mit dem Laden des Gehäuses mit einer gedruckten Schaltplatine 20 in
das zylindrische Gehäuse 1,
wie es in 1 gezeigt ist. Daraufhin wird
der Deckel 15 angeordnet und während die Luft in dem Gehäuse 1 abgesaugt
wird, wird der Rotor 3 bei einer Geschwindigkeit von 250
bis 300 Umdrehungen pro Minute für ungefähr 30 Sekunden
rotiert. Dieser Betriebsschritt trennt einen Satz von Platinenempfängern, Zeilentransformatoren,
Strahlungsschilder, Halbleitern ausgestattet mit Strahlungsschildern,
elektronische Komponenten, Anschlüsse, zweite und dritte kleine gedruckte
Schaltplatinen, ummantelte Drähte,
und anderes von der gedruckten Schaltplatine, wobei diese mehr oder
weniger deformiert werden, aber im Wesentlichen ihre ursprünglichen
Formen erhalten (nicht in kleinere Komponenten explodiert). Gleichzeitig
wird das Gehäuse
und die gedruckte Schaltplatine in Stücke zerkleinert, in einem Bereich
von einigen bis zehn Zentimetern im Quadrat.
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Wenn
der Durchmesser des zylindrischen Gehäuses 1 auf 86 cm vergrößert wird,
wobei der Rotor 3 proportional vergrößert wird, kann die Zerkleinerungsvorrichtung
zwei oder mehr Gehäuse
mit gedruckten Schaltplatinen gleichzeitig zerkleinern. Beispielsweise
werden drei bis sechs der Gehäuse
mit gedruckten Schaltplatinen 20 in das zylindrische Gehäuse 1 geladen
und der Rotor 3 wird bei einer höheren Geschwindigkeit von 450
bis 1800 Umdrehungen pro Minute rotiert. Im Ergebnis können die
Gehäuse mit
den gedruckten Schaltplatinen 20 in Stücke einer gewünschten
Größe in etwa
zehn Sekunden zerkleinert werden. Gleichzeitig können verschiedene Komponenten
von den gedruckten Schaltplatinen getrennt werden, wobei deren Formen
im Wesentlichen erhalten bleiben. Da die Geschwindigkeit und die
Anzahl der Umdrehungen des Rotors 3 wünschenswerter Weise mit der
Größe des zylindrischen
Gehäuses 1 bestimmt
werden, wird es möglich,
die Gehäuse und
die gedruckten Schaltplatinen in Stücke zu zerkleinern, im Bereich
von einigen bis ungefähr
10 cm. Ebenso können
die Komponenten erfolgreich von den bedruckten Schaltplatinen getrennt
werden, wobei deren ursprüngliche
Formen im Wesentlichen erhalten werden.
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Der
zweite Zerkleinerungsschritt wird nachfolgend eingehend erläutert. Es
werden beispielsweise 5 bis 10 Fernsehempfänger, die von den gedruckten
Schaltplatinen entfernt werden, in das zylindrische Gehäuse 1 geladen
und der Rotor wird bei einer Geschwindigkeit von 1500 Umdrehungen
pro Minute für
ungefähr
15 Sekunden rotiert. Im Ergebnis werden die Empfänger von Metalldeckeln, Metallabdeckungen
(Gehäusen),
zerkleinerten gedruckten Schaltplatinen und elektronischen Komponenten
einschließlich
ICs getrennt. Insbesondere werden die elektronischen Komponenten,
einschließlich
ICs mehr oder weniger deformiert aber in ihren ursprünglichen
Formen im Wesentlichen erhalten. In ähnlicher Weise wird das zylindrische
Gehäuse 1 mit
elektronischen Komponenten, die mit Aluminiumradiatoren ausgerüstet sind,
wie etwa IC- oder LSI-Halbleiter geladen und der Rotor 3 wird
rotiert. Im Ergebnis werden die mit Radiatoren ausgestattenen elektronischen
Komponenten zu Radiatorschildern und Halbleitern demontiert. Die
Rotation des Rotors 3 ist 450 bis 100 Umdrehungen pro Minute
für 30
bis 60 Sekunden. Weiterhin wird das zylindrische Gehäuse 1 der
Zerkleinerungsvorrichtung mit zwei bis fünf Fernsehempfängertransformatoren
geladen, die von den gedruckten Schaltplatinen entfernt sind und
der Rotor 3 wird bei einer Geschwindigkeit von 1000 Umdrehungen
pro Minute für
ungefähr
60 Sekunden rotiert. Im Ergebnis werden die Transformatoren zu Windungskernen
aus Slliciumstahlplatten und zu Windungsdrähten demontiert. In ähnlicher
Weise können Zeilentransformatoren
(FBTs) zu Kupferdrähten,
Harzen, und magnetischen Materialien demontiert werden und Lautsprecher
können
zu Kupferdrähten,
Metallrahmen und Magneten demontiert werden. Ebenso können Gerätegehäuse, die
aus Metall oder Harzmaterialien hergestellt sind, durch die Zerkleinerungsvorrichtung
in Stücke
von kleiner Größe zerkleinert
werden. Da die sperrigen Gerätegehäuse durch das
Zerkleinern in der Größe reduziert
werden, wird deren Lagerung und Transport während des Rückgewinnungsprozesses einfach
gestaltet.
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Die
vorliegende Erfindung ermöglicht,
dass verschiedene Komponenten, die erstens von dem Gehäuse mit
der gedruckten Schaltplatine getrennt werden, zerkleinert werden,
während
diese mehr oder weniger deformiert werden, aber im Wesentlichen
ihre ursprünglichen
Formen erhalten bleiben und zweitens in unterschiedliche Materialgruppen zerkleinert
werden, die daraufhin jeweils rückgewonnen
werden.
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Die
Vorrichtung und das Verfahren der vorliegenden Erfindung sind nicht
auf das Trennen von verschiedenen Komponenten von einem Gehäuse mit einer
gedruckten Schaltplatine beschränkt,
sondern können
erfolgreich auf jeden Trennungsprozess anwendbar sein, wie etwa
zum Trennen und Sieben von elektronischen Komponenten des gleichen
Typs, um diese in unterschiedlichen Materialgruppen rückzugewinnen.
Beispielsweise wird das zylindrische Gehäuse der Zerkleinerungsvorrichtung
der vorliegenden Erfindung mit mindestens einem Videorecorder-/spieler
und oder einem CD-Spieler und einem AV-Gerät, wie etwa eine Audioeinrichtung
von geringer Größe mit entfernter
Abdeckung und/oder einer Anzahl von tragbaren Telefonen und/oder
irgendeinem anderen Haushaltsgerät
beladen. Wenn der Rotor gedreht wird, können die verschiedenen elektronischen
Komponenten von den gedruckten Schaltplatinen getrennt werden, wobei
deren ursprüngliche
Formen im Wesentlichen erhalten werden, während das Gehäuse und
die gedruckten Schaltplatinen zerkleinert und wiedergewonnen werden.
Der Rotor kann vorzugsweise bei einer Geschwindigkeit von 450 bis 1800
Umdrehungen pro Minute für
ungefähr
30 bis 60 Sekunden rotiert werden. Ähnlich zu denjenigen des Gehäuses mit
einer gedruckten Schaltplatine, werden die getrennten Komponenten
ein zweites Mal zerkleinert und in unterschiedlichen Materialgruppen wiedergewonnen.
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Zerkleinerungsverfahren,
Beispiel 2
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Ein
Verfahren zum Zerkleinern einer Ablenkeinrichtung als einer Komponente
eines Fernsehempfängers
wird nachfolgend einfach beschrieben. 11 ist
eine externe perspektivische Ansicht der Ablenkeinrichtung vor der
Zerkleinerung. 12 ist eine perspektivische
Explosionsansicht von einer Hälfte
der in 11 gezeigten Ablenkeinrichtung. 13 ist
eine Querschnittsansicht der in 11 gezeigten
Ablenkeinrichtung. Die Ablenkeinrichtung umfasst im Wesentlichen
einen Magnet (einen Magnetkörper),
eine horizontale Ablenkungsspule, eine vertikale Ablenkungsspule,
und eine Harzbasis. Die vertikale Ablenkspule und die horizontale
Ablenkspule sind an die Vorder- und Rückseiten der Harzbasis jeweils
angebracht. Der Magnet ist an einem Ende der Harzbasis angebracht.
Es wird eine einzelne Einheit der Ablenkeinrichtung in das zylindrische
Ge häuse 1 (nicht
gezeigt) geladen. Daraufhin wird der Deckel 15 angeordnet
und während
die Luft aus dem zylindrischen Gehäuse 1 abgesaugt wird,
wird der Rotor 3 bei einer Geschwindigkeit von 250 bis
300 Umdrehungen pro Minute für
30 Sekunden rotiert. Im Ergebnis ist die Harzbasis in Stücke einer
Größe von einigen
Zentimetern zerkleinert und die Windungsspule und Magnete werden
rückgewonnen.
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Bei
dem Verfahren dieser Ausführung,
werden bekannte Siebverfahren und ebenfalls im Handel erhältliche
Maschinen als die Vibrationssiebvorrichtung (beispielsweise vom
Trommeltyp oder ein Kaskadentyp, der eine Folge von unterschiedlichen
Gittersieben aufweist), die magnetische Siebvorrichtung (beispielsweise
vom Bandfördertyp),
die Siebvorrichtung mit Wirbelstrom (beispielsweise vom Bandfördertyp),
und die Harzsiebvorrichtung (beispielsweise basierend auf dem Unterschied
im spezifischen Gewicht, der Eigenschaft der elektrischen Ladung
und der Absorption von Mikrowellen) verwendet, die in dem Ablaufdiagramm
der 4 veranschaulicht sind.
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Der
im Ablaufdiagramm der 4 gezeigte Ablauf kann unter
Verwendung einer automatischen Straße (nicht gezeigt) implementiert
werden, in der irgendwelche zwei angrenzenden Schritte durch eine gemeinsame
Fördereinrichtung
verknüpft
werden.
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Beispiele
von Siebvorrichtungen werden jeweils in den 5 bis 7 gezeigt.
Die in 5 gezeigte Vorrichtung weist zwei unterschiedliche
Siebe auf, die eines über
dem anderen in zwei Stockwerken angebracht sind. Die zerkleinerten
Stücke,
die von dem vorhergehenden Schritt empfangen werden, werden über die
Gittersiebe gefördert,
die in Schwingung versetzt sind und in drei unterschiedliche Größen getrennt.
Die in 6 und 7 gezeigten Vorrichtungen ermöglichen
es, eine gewünschte
Größe der zerkleinerten
Stücke
zu trennen und zu sammeln. Genauer gesagt, wird eine Reihe der Vorrichtungen bereitgestellt,
wenn zwei oder mehr unterschiedliche Größen getrennt werden.
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Ein
Beispiel einer magnetischen Siebvorrichtung ist in 8 gezeigt.
Die Vorrichtung weist ein trennendes Band auf, um Eisenmaterialien
anzuziehen und von den zerkleinerten Teilen zu trennen, die von
einem Bandförderer
empfangen werden. 9 veranschaulicht ein weiteres
Beispiel einer magnetischen Siebvorrichtung zur Trennung von zerkleinerten
Stücken
in drei unterschiedliche Materialien; Eisenmaterialien, Materialien
aus Nichteisenmetall und nichtmetallische Materialien (wie etwa
Harze).
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Ein
Beispiel für
eine Siebvorrichtung mit Wirbelstrom ist in der 10 gezeigt.
Die Vorrichtung trennt Materialien aus Nichteisenmetall, wie etwa Kupfer
und Aluminium von den zerkleinerten Stücken, die von einem Bandförderer von
dem Schritt der magnetischen Siebung empfangen werden.
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Für die Zerkleinerungsvorrichtung
der vorliegenden Erfindung zur Ausführung der ersten und zweiten
Zerkleinerungsschritte ist anzumerken, dass die Anzahl der Ausleger
des konisch ausgebildeten Mittelstücks 3 und die Anzahl,
Position, Form (rund, quadratisch, dreieckig oder polygonal im Querschnitt und
dreieckig oder vierseitige Konfiguration) und Größe der Bolzen 2, 4 und 5 nicht
begrenzend sind, sondern in beliebiger Weise festgelegt werden können in
Abhängigkeit
von den zu zerkleinernden Objekten. Das Gehäuse 1 ist nicht auf
einen Behälter
mit geschlossenen Boden beschränkt,
sondern kann eine polygonale Trommel oder irgendeine passende Form
sein. Es ist ebenso möglich
die Mittelachse des Rotors und des zylindrischen Gehäuses der
Zerkleinerungsvorrichtung zu einem gewünschten Winkel zur Vertikalen
zu kippen. Ebenso kann die Anzahl der Umdrehungen des Rotors und
die für
die Umdrehungen erforderliche Zeit in beliebiger Weise festgelegt werden,
in Abhängigkeit
der Anzahl, Größe und Typ der
zu zerkleinernden Objekte oder der Größe der zerkleinerten Stücke der
gedruckten Schaltplatine. Weiterhin kann das abgeschnittene, im
Wesentlichen konisch ausgebildete Mittelstück 6, das vertikal
in der Mitte der Rotation angebracht ist, zu einer anderen passenden
Form modifiziert werden, wie etwa ein abgeschnittener Konus mit
rundem Kopf, eine Halbkugelform, eine Projektion, die im Wesentlichen
in einem Paraboloid in vertikalem Schnitt geformt ist, eine Kanonenkugelform
oder eine abgeschnittene Kanonenkugelform. Das zylindrische Gehäuse und
die verschiebbare Bodenplatte können
aus einem nichtmagnetischen Material wie etwa rostfreiem Stahl hergestellt
sein. In diesem Fall, wenn die elektronische Komponente, die magnetische
Materialien wie etwa die Ablenkeinrichtung oder den Lautsprecher
enthält, zerkleinert
wird, werden die magnetischen Materialien von deren zerkleinerten
Stücken
von dem zylindrischem Gehäuse
und der verschiebbaren Bodenplatte aus nichtmagnetischen Material
nicht angezogen und können
daher leicht aus dem zylindrischen Gehäuse entfernt werden. Wenn der
Zerkleinerungsbetrieb nichttolerablen Lärm erzeugt, kann der Deckel
oder das zylindrische Gehäuse
mit einer schalldichten Anti-Vibrations-Verkleidung bedeckt werden oder
die Zerkleinerungsvorrichtung selbst kann gründlich mit einer schallisolierenden
Umhüllung
bedeckt werden. Das zylindrische Gehäuse kann indirekt oder direkt
an seinem untersten Punkt entweder mit einem Bandförderer zum
Fördern
der zerkleinerten Stücke
oder einem Walzenförderer
zum Fördern einer
Folge von Behältern,
in denen die zerkleinerten Stücke
getragen werden, verbunden sein. Ebenso sind die zu zerkleinernden
Objekte, von denen Wert stoffe rückgewonnen
werden, nicht auf die verwendeten oder weggeworfenen elektrischen
Haushaltsgeräte
(einschließlich
elektronische Komponenten, gedruckte Schaltplatinen, und elektronische
Einrichtungen) beschränkt
sind, sondern können
irgendwelche anderen Materialien sein. Beispielsweise können charakteristische
Beispiele von zu zerkleinernden Objekten Ausschuss von magnetischen
Komponenten oder Geräten,
Produktfragmente, die während der
Herstellung von Produkten erzeugt werden, Spielzeuge, Möbelprodukte,
Geschirr, Kochgeräte, Holzprodukte,
Glasprodukte, keramische Produkte, oder weitere Haushaltsprodukte
sein.
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Industrielle
Anwendbarkeit
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Wie
vorstehend dargestellt, stellt die vorliegende Erfindung eine Zerkleinerungsvorrichtung
bereit, die in der Konstruktion einfach und in den Herstellungskosten
niedrig ist. Die Zerkleinerungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung
wendet keine Klingen an und erfordert keinen Wartungsarbeitsschritt
zum Schleifen oder Ersetzen der Klingen, wodurch eine geringere
Neigung für
Funktionsfehler besteht.
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Das
Verfahren zur Rückgewinnung
von Wertstoffen gemäß der vorliegenden
Erfindung ermöglicht
es Ablenkeinrichtungen automatisch zu demontieren, um die Windungsspulen
von den zerkleinerten Harzstücken
in einer kurzen Zeitspanne verglichen mit einer herkömmlichen
Art und Weise zu trennen, bei der die Einrichtung manuell demontiert wird.
Weiterhin kann das zu zerkleinernde Objekt wie etwa ein Empfänger, ein
Transformator, eine elektronische Komponente, die mit einem Strahlungsschild ausgestattet
ist, oder ein anderes Haushaltsinstrument systematisch in mindestens
zwei unterschiedliche Materialien getrennt werden. Das zu zerkleinernde
Objekt kann auf einfache Weise im Volumen reduziert werden.
-
Weiterhin
können
verschiedene Komponenten von dem elektronischen Gerät oder der
gedruckten Schaltplatine in kurzer Zeit von 10 bis 60 Sekunden getrennt
(oder demontiert) werden, während
sie mehr oder weniger deformiert werden, aber im Wesentlichen ihre
ursprünglichen
Formen erhalten. Der zweite Zerkleinerungsschritt erlaubt es, dass
die zu zerkleinernden Komponenten in unterschiedliche Materialgruppen
getrennt werden. Da weiterhin sowohl der erste als auch der zweite
Zerkleinerungsschritt von dem Vibrationssiebungsschritt, dem magnetischen
Siebungsschritt, dem Siebungsschritt mit Wirbelstrom und dem Harztrennungsschritt
gefolgt wird, können
elektronische Komponenten, Metalle und Harze in unterschiedliche
Materialgruppen jeweils getrennt werden.
-
Im
Ergebnis wird die Ausbeute und die Rückgewinnungsrate der Wertstoffe
verbessert und die Wiedergewinnungskosten werden verringert.
-
- 1
- Zylindrisches
Gehäuses
mit einem Boden (ein Behälter
mit geschlossenem Boden)
- 2
- Erster
Bolzen (im Wesentlichen sich horizontal erstreckendes, stangenähnliches
Ele
-
- ment)
- 3
- Rotierendes
Element (Rotor)
- 3a
- Ausleger
- 4
- Zweiter
Bolzen (sich im Wesentlichen vertikal erstreckendes stangenähnliches
Element)
- 5
- Dritter
Bolzen (sich im Wesentlichen vertikal erstreckender, stangenähnliches
Element)
- 6
- Im
Wesentlichen konisch ausgebildetes Mittelstück
- 7
- Flügel
- 8
- Ein
Antriebsmotor
- 9,
11
- Abgeschrägte Kante
- 10
- Verschiebbare
Bodenplatte
- 30
- Absaugpumpe
- 31
- Elektromagnetisches
Ventil
- 100
- Zerkleinerungsvorrichtung