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WO2006117065A1 - Vorrichtung und verfahren zum behandeln von verbundelementen - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum behandeln von verbundelementen Download PDF

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WO2006117065A1
WO2006117065A1 PCT/EP2006/003483 EP2006003483W WO2006117065A1 WO 2006117065 A1 WO2006117065 A1 WO 2006117065A1 EP 2006003483 W EP2006003483 W EP 2006003483W WO 2006117065 A1 WO2006117065 A1 WO 2006117065A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
tool
rotor
tools
holder
plastic
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/EP2006/003483
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christoph Muther
Daniel Linz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SILVER CAY WORLDWIDE CORP
Original Assignee
SILVER CAY WORLDWIDE CORP
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SILVER CAY WORLDWIDE CORP filed Critical SILVER CAY WORLDWIDE CORP
Priority to EP06742591A priority Critical patent/EP1909960A1/de
Publication of WO2006117065A1 publication Critical patent/WO2006117065A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C13/00—Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills
    • B02C13/14—Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills with vertical rotor shaft, e.g. combined with sifting devices
    • B02C13/18—Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills with vertical rotor shaft, e.g. combined with sifting devices with beaters rigidly connected to the rotor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
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    • B02C13/00—Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills
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    • B02C13/28—Shape or construction of beater elements
    • B02C13/2804—Shape or construction of beater elements the beater elements being rigidly connected to the rotor
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    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00—Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/02—Separating plastics from other materials
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    • B02C13/00—Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills
    • B02C13/14—Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills with vertical rotor shaft, e.g. combined with sifting devices
    • B02C2013/145—Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills with vertical rotor shaft, e.g. combined with sifting devices with fast rotating vanes generating vortexes effecting material on material impact
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00—Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/04—Disintegrating plastics, e.g. by milling
    • B29B2017/0424—Specific disintegrating techniques; devices therefor
    • B29B2017/0492—Projecting the material on stationary or moving impact surfaces or plates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29L2009/003—Layered products comprising a metal layer
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for treating composite elements of solid organic and / or inorganic composite materials according to the preamble of the independent claims.
  • Composite elements of this type are, for example, tinned copper circuit traces, fiber-reinforced plastics or copper-plated aluminum wires in coextruded or laminated form.
  • metal-metal composites - for example in coaxial cables - mainly consist of a metal carrier, for example an aluminum wire, with a galvanically or thermally applied copper layer,
  • PP polypropylene
  • PE polypropylene
  • the decomposition of the composite element takes place via the grain or particle size, which is smaller than the respective layer thickness of the components is.
  • This digestion is usually carried out by means of at least one-stage superfine comminution in corresponding mills, for example hammer, impact or countercurrent mills, if appropriate with the aid of nitrogen for inerting and deep cooling.
  • DE-OS 195 09 808 describes a method by means of which solid particles produced from the mentioned composite elements and these - such as air - are supplied to a transport fluid, relative to the flow of the mixture of solid particles and transport fluid at least one current crossing this flow obstacle as a spoiler edge is moved to the formation of the mixture accelerating Jerusalembine tail vortex.
  • the mixture of transport fluid and solid particles is the separation or Aufsch conductedvorgang at the trailing edges with an acceleration of 20 to 25 m / sec 2 supplied after the composite elements to be treated coarsely crushed or have been compacted before the separation or Aufsch amongvorgang.
  • the composites are here pre-crushed to particles that are above the grain size of Feinzerkleinerungen, and then fed to the separation or Aufscheauzone, thus accelerated in the air stream.
  • the individual substances in the composite are released, the physically different metallic layers as well as the plastic layers separate from each other. This detachment process takes place along the phase boundaries.
  • FR-A 1,562,613 discloses a crusher mill having a rotor comprising a plurality of rotary disks and a cylindrical housing in which the material to be grinded is guided by a screw to the lower rotor end and then by the air flow of a rotor above a sieve tray and below the rotor bearing - spanning fan is detected.
  • the upwardly moving ground material is comminuted by grinding or crushing plates, which protrude radially from rotating rotor plates and are arranged close to the housing wall.
  • These co-operating with the housing wall grinding or crushing plates are each equipped at its end with an elliptical frame; These frames run on a construction circle on the inside of the housing and are intended to increase the grinding and crushing effect.
  • turbulences should be involved in addition. On the housing of this crushing mill is below the fan to a bypass, the screened coarse parts again the lower inflow transmits.
  • DE-A-42 00827 also describes such a comminuting mill whose first outlet opening is followed by two cyclones connected downstream as separators.
  • the millbase produced in the first cyclone is combined via a screw with the millbase of the second cyclone, and both components are removed by a rotary feeder.
  • a plant according to DE-A-42 13 274 contains as one of the aggregates the size reduction mill of FR-A-1,562,613 cited above and describes a special design of grinding plates mounted on the stator as well as a radial discharge channel near the grinding plates. In the discharge channel a triangular-shaped impact strip for the ground material is arranged in plan view.
  • the inventor has set the goal to develop a device of the type mentioned, with which an improved recovery of recyclables can be carried out without polluting the environment.
  • the recyclables should be able to be returned to the economic cycles. moreover a method feasible with the device is presented.
  • the rotor has a plurality of radially projecting from its outer side like a strip of tools between which a tool holder is arranged in each case at a distance from the end face of a projecting into the annular space tool section;
  • a plurality of annularly arranged respectively tool holders and of these protruding activatable tool sections composite ring elements are arranged one above the other.
  • the tool holder has a wall plate with two strips molded onto them at a distance from one another, the cross-section of which tapers away from the wall plate in plan view;
  • each of the strips is delimited on both sides by flank surfaces which, in plan view towards the rotor shaft, are inclined cross-sectionally at an angle to an adjacent radial plane.
  • the holder two an insert space for the tool forming flank plates has at one end to this molded head strip and define an insertion space between these flank plates whose width corresponds to that of an insert portion of the tool. This also leads to a favorable insertion of the tool.
  • the tool protrude from the inner surface of a flank plate at least two moldings, which are formed partially circular in cross-section of the holder; the moldings of a flank plate should be offset in a Versatzutz to the moldings of the opposite flank plate.
  • the tool is designed as a counter-organ; in the side surface of an insert portion of the tool are cross-section shaped moldings of the holder corresponding longitudinal recesses formed; the longitudinal recesses of one side surface are also offset in an offset dimension to the longitudinal recesses of the other side surface.
  • the moldings of the holder and the longitudinal troughs according to the invention form a coupling unit with which the free length of the tool can be adjusted stepwise.
  • a particular stability of the device is achieved in that in each case a front surface of the holder abuts an annular wall of the rotor and preferably protrude from the rotor shaft plate-like radial walls, which engage in spaces between the holders. Also according to the invention cantilever protrude from the annular wall to the outside, to which the ring element formed from the tool holders is fixed.
  • a ridge plate which is preferably fixed to the rotor shaft and protects the inside of the rotor in front of the introduced via this ridge plate heap.
  • Over the peripheral edge of the ridge plate protrude the tool sections of the tools radially out and into the annular space formed between the rotor and stator, which is connected at the top to a material input device and down to a discharge device for discharge material and an air flow path.
  • a dedusting pipe is also provided above the annulus.
  • the feedstock or debris is in those
  • Fig. 1, 2 different oblique views of a device for treating composite elements
  • Fig. 3 The top view of a part of
  • Fig. 1, 2 in firstgreaded state of the device with a view of a rotor
  • FIG. 5 shows an oblique view of a firstwardly open rotor
  • Fig. 7 the plan views of an enlarged detail of the rotor of Fig. 4, 5;
  • Fig. 9 the plan view of the enlarged illustrated element of the rotor in a disassembled state
  • Fig. 10 is a sectional front view of a part of the device
  • FIG. 11 an oblique view of the cut device
  • FIG. 12 plan views of the element of FIG.
  • Fig. 14 a functional sketch of the treatment process.
  • Composite elements of solid organic and / or inorganic composite materials - for example, metal / metal, plastic / plastic, metal / plastic or mineral compounds with metals and / or plastics - are comminuted to a particle size of about 5 mm to 50 mm and then in an impact or Aufschwinvorraum 10 selectively unlocked by an acceleration process.
  • the Aufsch.voriques 10 includes on a plate 11 of a table-like base frame 12 a kettle-like processing vessel 14 of height h with a cylindrical - end ⁇ rtige Flanschkragen 16 having - outer wall 18 of the outer diameter d, with an inner wall 20 and a hat-shaped conical cover 22, the top 23 lies in the vertical longitudinal axis A of the processing vessel 14. From this cover 22 protrudes to the longitudinal axis A inclined material entry 24 for feed material or debris E and an outwardly curved dedusting tube 25 for discharge of dust S.
  • a discharge device for discharge material P is indicated at 26 below the - one of a material ring 19 a covered annular space 19 containing wall 18, 20 .
  • a discharge device for discharge material P is indicated at 26 below the - one of a material ring 19 a covered annular space 19 containing wall 18, 20 .
  • the two flank surfaces 46 of each of these strips 44 are inclined inwardly at an angle w from here about 25 ° to a radial plane R in such a way that the adjacent flank walls 46 of two tool holders 36 have a rectangular insert gap 42 of width e for receiving a box-like holder 50 of the same Limit width e, in which a rotor tool 60 is set so that its free tool face 63 faces the stator 21.
  • twelve tool holders 36 and rotor tools 60 of height q form a ring element 40, and four of these ring elements 40 are present in the rotor 34 one above the other. Between two ring members 40 between 11 inner plates are in Fig. 10, 40 to detect a.
  • rotor 34 rotatably supports in a - including the walls 18, 20 detecting - stator 21, of which in Fig. 6, the inner wall 20 can be seen and extending between a stator 21 and rotor 34 Annulus 27.
  • the rotor 34 is otherwise spanned by a ridge plate 35, on which the heap stream E meets.
  • This ridge plate 35 is fixed by means of a central screw in a threaded bore 29 of the rotor shaft 30, and its peripheral edge is surmounted in plan view of portions of the tools 60.
  • the path of the particles through the impact device 10 indicates the curve F, the arrows C show the flow path of air.
  • the support 50 has two flank plates 52 running parallel to each other at a distance a, which laterally delimit an insertion space 54 for that rotor tool 60 and at one end integrally formed on a head strip 56 with a central bore 48 a are.
  • the outer surfaces 51 of the flank plates 52 go on the cross-section polygonal head strip 56 in two mutually inclined side surfaces 57 g and the latter in a front surface 57 of the same width, which crosses the longitudinal axis B of HaIt für 50.
  • each of the flank plates 52 protrude - at a distance b, b x to their inclined at an angle t end edges 53 - moldings 58 part-circular cross-section as holding teeth for the rotor tool 60, with correspondingly molded longitudinal recesses 68 in the outer surfaces of an insert section 66 of the width a x is equipped.
  • the latter is integrally formed on a tool section 62 having an end face 63 and lateral gripping indentations 64.
  • Both the moldings 58 and the longitudinal depressions 68 of a wall side are offset in the longitudinal axis B of the holder 50 with respect to those of the opposite wall side by a Versatzrelin.
  • FIG. 4 shows that the slight inclination angle t of the end edges 53 of that flank plate 52 that can be seen in FIG. 12 causes the two mutually facing end edges 53 of adjacent supports 50 to lie in one plane as a stop for a wall plate 38 applied to them the tool holder 36.
  • the comparison in FIG. 12 shows the selectable positions of the rotor tool 60 in its holder 50; by the interaction of existing in the latter moldings 58 with the longitudinal recesses 68 of the rotor tool 50 are for this different free lengths z - at fully inserted insert portion 66 - and Z 1 to z 6 adjustable, the largest length Z 6 1.5 times the shortest length z.
  • the rotor shaft 30 is at least partially surrounded by a sleeve 31 and the - here six - radial walls 32 of the rotor 34 pass through the mentioned a downwardly widening funnel wall 33, which in a Embodiment, the front surfaces 57 of the brackets 50 abut. From the funnel wall 33, as shown in FIG. 5 radial Kraghalter 33 a of the inner surface of the wall plates 38 abut. A connected to the motor M shaft drive is indicated in Fig. 10, 11 at Q.
  • Fig. 13 shows the effect of the dry splitting method on a compost 80 of three layers; a light metal layer 82 is disposed between two polyethylene layers 84 (Sketch 1 of FIG. 13).
  • the pulse application is indicated, wherein the composite 80 abuts a baffle 86.
  • FIG. 14 gives a sketch-like overview of the method described above.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Crushing And Pulverization Processes (AREA)

Abstract

Bei einer Vorrichtung zum Behandeln von Verbundelementen aus festen organischen und/oder anorganischen Verbundwerkstoffen -- wie Verbunden aus Metall/Metall, Kunststoff/Kunststoff, Metall/Kunststoff oder mineralischen Verbunden mit Metallen und/oder Kunststoffen -- mit einem Strömungsweg für ein aus dem/den Verbundelement /en durch Zerkleinern hergestellte Feststoffpartikel tragendes Transportf luid sowie mit einer Schar von aufeinanderfolgenden, relativ zu einem Stator (21) bewegten Werkzeugen (60), die jeweils in Strömungsrichtung eine Abrisskante zum Erzeugen eines Wirbels aus dem Transportf luid und seiner Feststofffrächt bilden, sind die Werkzeuge (60) in Abstand zueinander auf einem Konstruktionskreis in mehreren übereinanderliegenden Ebenen um eine sie drehende Welle eines Rotors (34) innerhalb einer zylindrischen Wandung (20) eines Stators (21) angeordnet. Das Gehäuse bestimmt zwischen einem Zufuhrkanal sowie einem Austrag einen Ringraum (27) als Strömungsweg. Der Rotor (34) weist mehrere radial von seiner Außenseite leistenartig abstehende Werkzeuge (60) auf, zwischen denen in Abstand zur Stirnfläche (63) eines in den Ringraum (27) abkragenden Werkzeugabschnittes (62) jeweils ein Werkzeughalter (36) angeordnet ist. Zudem sind mehrere Ringelemente (40) aus jeweils ringförmig angeordneten Werkzeughaltern (36) und von diesen abragenden Werkzeugabschnitten (62) übereinander angeordnet.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Behandeln von Verbundelemen- ten
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Behandeln von Verbundelementen aus festen organischen und/oder anorganischen Verbundwerkstoffen nach dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche.
Verbundelemente dieser Art sind beispielsweise verzinnte Kupferleiterbahnen von Schaltungen, faserverstärkte Kunststoffe oder verkupferte Aluminiumdrähte in koextrudierter oder laminierter Form. So bestehen Metall -Metall -Verbünde -- etwa bei Koaxialkabeln -- vornehmlich aus einem Metall - träger, beispielsweise einem Aluminiumdraht, mit einer galvanisch oder thermisch aufgetragenen Kupferschicht,
Kunststoff-Kunststoff -Verbünde beim Anwendungsfall
Verpackungsfolie für Lebensmittel aus einem von Polyamiden
(PP) gebildeten Kunststoffträger mit aufkaschiertem, lami- niertem oder koextrudiertem Polyethylen (PE) . Auch Kunststoff-Metallverbunde sind miteinander durch einen Kaschier- oder Laminiervorgang verbunden, z.B. bei einer Glasfaserepoxidplatte als Träger mit Kupferauftrag als Basismaterial für gedruckte Schaltungen. Metall - Kunststoffverbünde umfassen u.a. einen Träger aus Aluminiumblech mit einer aufgeklebten Schutzfolie aus Polypropylen (PP) für Fassadenplatten und Wetter- schutzverkleidungen .
Auch Rückstände aus dem Verpackungsbereich müssen fachmännisch entsorgt werden. Gerade bei diesen sind koextrudierte und laminierte Produkte bislang unersetzlich, da die im Verbund befindlichen Werkstoffe in Kombination gute Verpackungseigenschaften besitzen.
Bei konventioneller Aufbereitung erfolgt der Aufschluss des Verbundelementes über die Korn- bzw. Partikelgröße, die kleiner als die jeweilige Schichtdicke der Komponenten ist. Dieser AufSchluss wird in der Regel über eine zumindest einstufige Feinstzerkleinerung in entsprechenden Mühlen -- etwa Hammer-, Prall- oder Gegenstrom-Mühlen -- durchgeführt, gegebenenfalls mit Unterstützung von Stickstoff zur Inertisierung und Tiefkühlung.
Die DE-OS 195 09 808 beschreibt ein Verfahren, mittels dessen aus den erwähnten Verbundelementen Feststoffpartikel erzeugt und diese einem Transportfluid - - wie Luft -- zugeführt werden, wobei relativ zum Strom des Gemisches aus Feststoffpartikeln und Transportfluid zumindest ein diesen Strom querendes Strömungshindernis als Abrisskante zur Bildung von das Gemisch beschleunigend aufschließenden Heckwirbeln bewegt wird. Beim Übergang in diese Heckwirbel erfolgt sowohl eine plötzliche Erhöhung der Beschleunigung der Feststoffpartikel als auch deren -- sie aufschließende -- Reibung aneinander. Das Gemisch aus Transportfluid und Feststoffpartikeln wird dem Trenn- oder Aufschließvorgang an den Abrisskanten mit einer Beschleunigung von 20 bis 25 m/sec2 zugeführt, nachdem die zu behandelnden Verbundelemente grob zerkleinert oder aber vor dem Trenn- oder Aufschließvorgang verdichtet worden sind. Die Verbundstoffe werden hier zu Partikeln vorzerkleinert, die oberhalb der Korngröße von Feinzerkleinerungen liegen, und dann der Trenn- oder Aufschließzone zugeführt, somit im Luftstrom beschleunigt. Die einzelnen im Verbund befindlichen Stoffe werden freigesetzt, die physikalisch unterschiedlichen metallischen Schichten wie auch die Kunststoffschichten lösen sich voneinander ab. Dieser Ablösevorgang erfolgt entlang der Phasengrenzen.
Der FR-A 1,562,613 ist eine Zerkleinerungsmühle mit mehrere Drehscheiben aufweisendem -- Rotor und diesen um- fangendem zylindrischem Gehäuse zu entnehmen, bei der das zu mahlende Fördergut durch eine Schraube zum unteren Rotorende geführt und dann vom Luftstrom eines den Rotor - - oberhalb eines Siebbodens und unterhalb des Rotorlagers -- überspannenden Ventilators erfasst wird. Das aufwärts wandernde Mahlgut wird von Mahl- oder Quetschplatten zerkleinert, die radial von drehenden Rotorplatten abragen und nahe der Gehäusewandung angeordnet sind. Diese mit der Gehäusewandung zusammenwirkenden Mahl- oder Quetschplatten sind jeweils an ihrem Ende mit einem elliptischen Rahmen ausgestattet; diese Rahmen verlaufen auf einem Konstruktionskreis an der Gehäuseinnenseite und sollen die Mahl- und Zerkleinerungswirkung erhöhen helfen. Im übrigen sollen an diesem Zerkleinerungsvorgang nach Ansicht des Autors jener FR-A 1,562,613 zusätzlich auch Turbulenzen beteiligt sein. An dem Gehäuse dieser Zerkleinerungsmühle setzt unterhalb des Ventilators ein Bypass an, der abgesiebte Grobteile erneut dem unteren Zulauf zuträgt.
Auch die DE-A-42 00827 beschreibt eine solche Zerkleinerungsmühle, deren firstwärtige Auslassöffnung zwei hin- tereinandergeschaltete Zyklone als Abscheider nachgeordnet sind. Das im ersten Zyklon angefallene Mahlgut wird über eine Schnecke mit dem Mahlgut des zweiten Zyklons zusammengeführt, und beide Komponenten werden durch eine Zellenradschleuse entfernt.
Eine Anlage nach DE-A-42 13 274 enthält als eines der Ag- gregate die Zerkleinerungsmühle der oben zitierten FR-A- 1,562,613 und beschreibt eine besondere Ausbildung am Stator angebrachter Mahlplatten sowie einen radialen Austragskanal nahe den Mahlplatten. Im Austragskanal ist eine in Draufsicht dreiecksförmige Prallleiste für das Mahlgut angeordnet .
In Kenntnis dieses Standes der Technik hat sich der Erfinder das Ziel gesetzt, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu entwickeln, mit welcher eine verbesserte Rückgewinnung von Wertstoffen erfolgen kann, ohne die Umwelt zu belasten. Die Wertstoffe sollen in die Wirtschaftskreisläufe zurückgebracht werden können. Zudem wird ein mit der Vorrichtung durchführbares Verfahren vorgestellt .
Zur Lösung dieser Aufgabe führt die Lehre der unabhängigen Patentansprüche; die Unteransprüche geben günstige Weiterbildungen an. Zudem fallen in den Rahmen der Erfindung alle Kombinationen aus zumindest zwei der in der Beschreibung, der Zeichnung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale. Bei angegebenen Benennungsbereichen sollen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und beliebig einsetzbar sein.
Erfindungsgemäß weist der Rotor mehrere radial von seiner Außenseite leistenartig abstehende Werkzeuge auf, zwischen denen in Abstand zur Stirnfläche eines in den Ringraum abkragenden Werkzeugabschnittes jeweils ein Werkzeughalter angeordnet ist; vorteilhafterweise sind mehrere aus jeweils ringförmig angeordneten Werkzeughaltern und von diesen abragenden aktivierbaren Werkzeugabschnitten zusammengesetzte Ringelemente übereinander angeordnet.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weist der Werkzeughalter eine Wandplatte mit zwei an diese in Abstand zueinander angeformten Leisten auf, deren Querschnitt sich -- in Draufsicht -- von der Wandplatte weg verjüngt; bevorzugt ist jede der Leisten beidseits durch Flankenflächen begrenzt, die in Draufsicht zur Rotorwelle hin in einem Winkel zu einer benachbarten Radialebene zueinander querschnittlich geneigt sind. Diese Maßgabe hat zur Folge, dass die einander zugeordneten Flankenflächen von Leisten benachbarter Werkzeughalter in Einbaustellung zueinander etwa parallel verlaufen und einen Einsatzspalt rechteckigen Querschnittes bilden. Die Breite dieses Einsatzspaltes soll der Breite der Halterung für das Werkzeug entsprechen und deren Festlegung vereinfachen.
Als günstig hat es sich erwiesen, dass die Halterung zwei einen Einsatzraum für das Werkzeug bildende Flankenplatten an einer einends an diese angeformten Kopfleiste aufweist und zwischen diese Flankenplatten einen Einsatzraum begrenzen, dessen Breite jener eines Einsatzabschnittes des Werkzeuges entspricht. Auch dieses führt zu einem günstigen Einsetzen des Werkzeuges.
Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, dass von der Innenfläche einer Flankenplatte zumindest zwei Formleisten abragen, die im Querschnitt der Halterung teilkreisförmig ausgebildet sind; die Formleisten der einen Flankenplatte sollen in einem Versatzmaß zu den Formleisten der gegenüberliegenden Flankenplatte versetzt sein. Entsprechend ist das Werkzeug als Gegenorgan gestaltet; in die Seitenfläche eines Einsatzabschnittes des Werkzeuges sind querschnittlich den Formleisten der Halterung entsprechende Längsmulden eingeformt; die Längsmulden der einen Seitenfläche sind ebenfalls in einem Versatzmaß zu den Längsmulden der anderen Seitenfläche versetzt.
Dank dieser Vorgaben ist es nun möglich, das Werkzeug in der Halterung in unterschiedlichen Klemmpositionen festzulegen; die Formleisten der Halterung sowie die Längsmulden bilden erfindungsgemäß eine Kupplungseinheit, mit welcher die freie Länge des Werkzeuges stufenartig eingestellt zu werden vermag.
Eine besondere Stabilität der Vorrichtung wird dadurch erreicht, dass jeweils eine Frontfläche der Halterung einer Ringwand des Rotors anliegt sowie bevorzugt von der Rotor- welle plattenartige Radialwände abragen, welche in Räume zwischen den Halterungen eingreifen. Auch können erfindungsgemäß von der Ringwand nach außen Kraghalter abragen, an welchen das aus den Werkzeughaltern gebildete Ringelement festgelegt ist.
Über den Rotor spannt sich eine Firstplatte, die bevorzugt an der Rotorwelle festgelegt ist und das Rotorinnere vor dem über diese Firstplatte eingeführten Haufwerk schützt. Über den Umfangsrand der Firstplatte ragen die Werkzeugabschnitte der Werkzeuge radial hinaus und in den zwischen Rotor und Stator gebildeten Ringraum hinein, der nach oben hin an eine Materialeintragseinrichtung und nach unten hin an eine Austragseinrichtung für Austragsmaterial sowie an einen Luftströmungsweg angeschlossen ist. Oberhalb des Ringraumes ist zudem ein Entstaubungsrohr vorgeshen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Behandeln von Ver- bundelementen wird das Aufgabegut oder Haufwerk in jenen
Ringraum an die in diesen abkragenden Werkzeugabschnitten auf einen spiralartigen Partikelweg abwärts geführt und dabei zerkleinert sowie gegen einen aufsteigenden luftstrom geführt.
Insgesamt ergibt sich eine bestechend günstige Lösung für die vom Erfinder gesehene Aufgabe.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in:
Fig. 1, 2: unterschiedliche Schrägsichten auf eine Vorrichtung zum Behandeln von Verbundelementen;
Fig. 3: die Draufsicht auf einen Teil der
Fig. 1, 2 in firstwärts geöffnetem Zustand der Vorrichtung mit Blick auf einen Rotor;
Fig. 4: einen vergrößerten Ausschnitt aus
Fig. 3;
Fig. 5: eine Schrägsicht auf einen firstwärts offenen Rotor;
Fig. 6: eine Schrägsicht auf den firstwärts abgedeckten Rotor;
Fig. 7: die Draufsichten auf ein vergrößertes Detail des Rotors der Fig. 4, 5;
Fig. 8: eine Schrägsicht auf ein vergrößert dargestelltes Element des Rotors;
Fig. 9: die Draufsicht auf das vergrößert dargestellte Element des Rotors in auseinandergenommenem Zustand;
Fig. 10: eine geschnittene Frontansicht eines Teiles der Vorrichtung;
Fig. 11: eine Schrägsicht auf die geschnittene Vorrichtung; Fig. 12: Draufsichten auf das Element der Fig.
7, 8, 9 in unterschiedlichen
Betriebsstellungen;
Fig. 13: eine Skizze zu sechs Schritten des
Aufbereitungsverfahrens ;
Fig. 14: eine Funktionsskizze zum Aufbereitungsverfahren.
Verbundelemente aus festen organischen und/oder anorganischen Verbundwerkstoffen -- beispielsweise aus Metall/Metall, Kunststoff/Kunstoff, Metall/Kunststoff oder mineralischen Verbunden mit Metallen und/oder Kunststoffen -- werden auf eine Korngröße von etwa 5 mm bis 50 mm zerkleinert sowie anschließend in einer Impact- oder Aufschließvorrichtung 10 selektiv durch einen Beschleunigungsvorgang aufgeschlossen .
Die Aufschließvorrichtung 10 enthält auf einer Platte 11 eines tischartigen Sockelgestells 12 ein kesselartiges Bearbeitungsgefäß 14 der Höhe h mit einer zylindrischen -- endwärtige Flanschkragen 16 aufweisenden -- Außenwand 18 des Außendurchmessers d, mit einer Innenwand 20 sowie mit einem hutartigen konischen Deckel 22, dessen Spitze 23 in der vertikalen Längsachse A des Bearbeitungsgefäßes 14 liegt. Von diesem Deckel 22 ragt ein zur Längsachse A geneigter Materialeintrag 24 für Aufgabegut oder Haufwerk E auf sowie ein nach außen gekrümmtes Entstaubungsrohr 25 für Austrag von Staub S .
Unterhalb der -- einen von einem Werkstoffring 19a abgedeckten ringartigen Zwischenraum 19 enthaltenden Wandung 18, 20 ist bei 26 eine Austragseinrichtung für Austragsmaterial P angedeutet. Zudem ist in Fig. 1 neben dem Bearbeitungsgefäß 14 auf einem Nebengestell 13 des Sockelgestells 12 das zylindrische Gehäuse 28 eines Antriebsmotors M zu erkennen.
Gemäß Fig. 3, 4 sind im Innenraum 15 des Bearbeitungsge- fäßes 14 an einer zentrischen Rotorwelle 30 von deren Umfang in gleichmäßigen Abständen abragende Radialwände oder Radialplatten 32 der freien Länge c festgelegt mit zwischen ihnen verlaufenden Abschnitten einer sich abwärts erweiternden Trichterwand 33 als Teile eines Rotors 34, von dem aus radiale Werkzeughalter 36 -- für ebenfalls radiale leistenähnliche Rotorwerkzeuge 60 -- abragen. Jeder Werkzeughalter 36 weist -- sich in Einbaustellung zwischen zwei der radialen Rotorwerkzeuge 60 erstreckende -- Wandplatten 38 auf; zwei benachbarte Wandplatten 38 bilden einen vertikalen Spalt 41 (Fig. 4) . Zudem ragen von jeder Wandplatte 38 zur Rotorwelle 30 hin zwei angeformte Leisten 44 mit zentrischer Bohrung 48 ab. Die beiden Flankenflächen 46 von jeder dieser Leisten 44 sind in einem Winkel w von hier etwa 25° zu einer Radialebene R einwärts so zueinander geneigt, dass die benachbarten Flankenwände 46 zweier Werkzeughalter 36 einen rechtwinkeligen Einsatzspalt 42 der Breite e zur Aufnahme einer kastenartigen Halterung 50 gleicher Breite e begrenzen, in welcher ein Rotorwerkzeug 60 so festgelegt wird, dass seine freie Werkzeugstirnfläche 63 zum Stator 21 hin weist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel bilden zwölf Werkzeughalter 36 und Rotorwerkzeuge 60 der Höhe q ein Ringelement 40, und vier dieser Ringelemente 40 sind im Rotor 34 übereinander vorhanden. Zwischen zwei Ringelementen 40 sind in Fig. 10, 11 innenliegende Zwischenplatten 40a zu erkennen.
Der mit seinen Einzelteilen der Fig. 5 entnehmbare Rotor 34 lagert drehbar in einem -- u.a. die Wandungen 18, 20 erfassenden -- Stator 21, von dem in Fig. 6 die Innenwandung 20 zu erkennen ist sowie ein zwischen Stator 21 und Rotor 34 verlaufender Ringraum 27. Hier wird im übrigen der Rotor 34 von einer Firstplatte 35 überspannt, auf die der Haufwerkstrom E trifft. Diese Firstplatte 35 ist mittels einer zentrischen Schraube in einer Gewindebohrung 29 der Rotorwelle 30 festgelegt, und ihre Umfangskante wird in Draufsicht von Abschnitten der Werkzeuge 60 überragt. Den Weg der Partikel durch die Impactvorrichtung 10 deutet die Kurve F an, die Pfeile C zeigen dazu den Strömungsweg von Luft .
Wie vor allem in Fig. 7, 9 verdeutlicht, weist die HaI- terung 50 zwei in Abstand a zueinander parallel verlaufende Flankenplatten 52 auf, die einen Einsatzraum 54 für jenes Rotorwerkzeug 60 seitlich begrenzen sowie einends an eine Kopfleiste 56 mit zentrischer Bohrung 48a angeformt sind. Die Außenflächen 51 der Flankenplatten 52 gehen an der querschnittlich polygonen Kopfleiste 56 in zwei zueinander geneigte Seitenflächen 57g über und letztere in eine Frontfläche 57 gleicher Breite, welche die Längsachse B der HaIterung 50 quert . Von der Innenfläche jeder der Flankenplatten 52 ragen -- in Abstand b, bx zu deren in einem Winkel t geneigten Endkanten 53 -- Formleisten 58 teilkreisförmigen Querschnittes ab als Haltezähne für das Rotorwerkzeug 60, das mit entsprechend eingeformten Längsmulden 68 in den Außenflächen eines Einsatzabschnittes 66 der Breite ax ausgestattet ist. Letzterer ist an einen -- eine Stirnfläche 63 sowie seitliche Greifeinbuchtungen 64 aufweisenden -- Werkzeugabschnitt 62 angeformt. Sowohl die Formleisten 58 als auch die Längsmulden 68 einer Wandungs- seite sind in Längsachse B der Halterung 50 gegenüber jenen der gegenüberliegenden Wandungsseite um ein Versatzmaß n versetzt. Deswegen sind auch die oben erwähnten Abstände b, bx von unterschiedlicher Länge. Im übrigen zeigt Fig. 4, dass der in Fig. 12 erkennbare geringmäßige Neigungswinkel t der Endkanten 53 jener Flankenplatte 52 dazu führt, dass die beiden zueinander weisenden Endkanten 53 benachbarter Halterungen 50 in einer Ebene liegen als Anschlag für eine sich an sie angelegte Wandplatte 38 des Werkzeughalters 36. Der Gegenüberstellung in Fig. 12 sind die wählbaren Stellungen des Rotorwerkzeuges 60 in seiner Halterung 50 zu entnehmen; durch das Zusammenspiel der in letzterer vorhandenen Formleisten 58 mit den Längsmulden 68 des Rotorwerkzeuges 50 sind für dieses unterschiedliche freie Längen z -- bei gänzlich eingeschobenem Einsatzabschnitt 66 -- sowie Z1 bis z6 einstellbar, wobei die größte Länge Z6 das 1,5-fache der kürzesten Länge z beträgt.
Wie den Fig. 3, 4, 5 zu entnehmen, ist die Rotorwelle 30 zumindest teilweise von einer Hülse 31 umgeben und die -- hier sechs -- Radialwände 32 des Rotors 34 durchgreifen die erwähnten eine nach unten sich erweiternde Trichterwand 33, welcher in einem Ausführungsbeispiel die Frontflächen 57 der Halterungen 50 anliegen. Von der Trichterwand 33 können gemäß Fig. 5 radiale Kraghalter 33a der Innenfläche der Wandplatten 38 anliegen. Ein mit dem Motor M verbundener Wellenantrieb ist in Fig. 10, 11 bei Q angedeutet .
Fig. 13 lässt die Einwirkung des trockenen Spaltverfahrens auf ein Kompost 80 aus drei Schichten erkennen; eine Leichmetallschicht 82 ist zwischen zwei Polyethylenschichten 84 angeordnet (Skizze 1 der Fig. 13) . In Skizze 2 ist der Impulsauftrag angedeutet, wobei das Komposit 80 einer Prallwand 86 anliegt. In den Skizzen 3, 4 spaltet sich das Komposit 80 durch Pralleinleitung auf, in Skizze 5 sind drei getrennte Schichten aus Leichtmetallkugeln 82a sowie aus gewelltem Polyethylen 84a dargestellt, in Fig. 6 die flächige Ausbildung 84b des Polyethylens beidseits der Leichtmetallkugeln 82a.
Fig. 14 gibt dazu einen skizzenhaften Überblick zu dem weiter oben beschriebenen Verfahren.

Claims

PATENTANSPRUCHE
1. Vorrichtung zum Behandeln von Verbundelementen aus festen organischen und/oder anorganischen Verbundwerkstoffen wie Verbunden aus Metall/Metall, Kunststoff/Kunststoff, Metall/Kunststoff oder mineralischen Verbunden mit Metallen und/oder Kunststoffen, mit einem Strömungsweg für ein aus dem/den Verbund- element/en durch Zerkleinern hergestellte Feststoffpartikel tragendes Transportfluid sowie mit einer Schar von aufeinanderfolgenden, relativ zu einem Stator (21) bewegten Werkzeugen (60), die jeweils in Strömungsrichtung eine Abrisskante zum Erzeugen eines Wirbels aus dem Transportfluid und seiner Feststofffrächt bilden, wobei die Werkzeuge (60) in Abstand zueinander auf einem Konstruktionskreis in mehreren übereinanderliegenden Ebenen um eine sie drehende Welle (30) eines Rotors (34) innerhalb einer zylindrischen Wandung (18, 20) eines Stators (21) angeordnet sind und das Gehäuse (14) mit den zwischen einem Zufuhrkanal (24) sowie einem Austrag (26) einen Ringraum (27) als Strömungsweg bestimmt,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Rotor (34) mehrere radial von seiner Außenseite leistenartig abstehende Werkzeuge (60) aufweist, zwischen denen in Abstand zur Stirnfläche (63) eines in den Ringraum (27) abkragenden Werkzeugabschnittes (62) jeweils ein Werkzeughalter (36) angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mehrere übereinander angeordnete Ringelemente (40) aus jeweils ringförmig angeordneten Werkzeughaltern (36) und von diesen abragenden Werkzeugabschnitten (62) .
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeughalter (36) eine Wandplatte (38) mit zwei an diese in Abstand zueinander angeformten Leisten (44) aufweist, deren Querschnitt sich von der Wandplatte weg verjüngt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiste (44) beidseits durch Flankenflächen (46) begrenzt ist, die zur Rotorwelle (30) hin in einem Winkel (w) zu einer benachbarten Radialebene (R) zueinander querschnittlich geneigt sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die einander zugeordneten Flankenflächen (46) von Leisten (44) benachbarter Werkzeughalter (36) in Einbaustellung zueinander etwa parallel verlaufen und einen Einsatzspalt (42) bilden.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (e) des Einsatzspaltes (42) der Breite der Halterung (50) für das Werkzeug (60) entspricht .
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (50) zwei einen Einsatzraum (54) für das Werkzeug (60) bildende Flankenplatten (52) an einer einends an diese angeformten Kopfleiste (56) aufweist und zwischen diesen einen Einsatzraum (54), dessen Breite jener eines Einsatzabschnittes (66) des Werkzeuges (60) entspricht .
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass von der Innenfläche einer Flankenplatte (52) zumindest zwei Formleisten (58) abragen, die im Querschnitt der Halterung teilkreisförmig ausgebildet sind, wobei die Formleisten der einen Flankenplatte in einem Versatzmaß (n) zu den Formleisten der gegenüberliegenden Flankenplatte versetzt sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass in die Seitenfläche eines Einsatzabschnittes (66) des Werkzeuges (60) querschnittlich den Formleisten (58) der Halterung (50) entsprechende Längsmulden (68) eingeformt sowie die Längsmulden der einen Seitenfläche in einem Versatzmaß (n) zu den Längsmulden der anderen Seitenfläche versetzt sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Formleisten (58) der Halterung
(50) sowie die Längsmulden (68) des Werkzeuges (60) eine dessen freie Länge (z, Z1 bis Z6) stufenartig einstellbare Kupplungseinheit bilden.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eine Frontfläche (57) der Halterung (50) einer Ringwand (33) des Rotors (34) anliegt.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass von der Rotorwelle (30) plattenartige Radialwände (32) abragen, welche in Räume zwischen den Halterungen (50) eingreifen.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass von der Ringwand (33) nach außen Kraghalter (33a) abragen, an welchen das aus den Werkzeughaltern (36) gebildete Ringelement (40) festgelegt ist .
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (34) von einer Firstplatte (35) übergriffen und diese bevorzugt an der Rotorwelle (30) festgelegt ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugabschnitte (62) der
Werkzeuge (60) radial über den Umfangsrand der Firstplatte (35) hinausragen.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugabschnitte (62) der
Werkzeuge (60) in den zwischen Rotor (34) und Stator (21) gebildeten Ringraum (27) einragen, der nach oben hin an eine Materialeintragseinrichtung (24) und nach unten hin an eine Austragseinrichtung (26) für Austragsmaterial (P) angeschlossen ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb des Ringraumes (27) ein Entstaubungsrohr (25) vorgesehen ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, gekennzeichnet durch einen im unteren Bereich des Ringraumes (27) angeschlossenen Luftströmungsweg (c) .
19. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 18, gekennzeichnet durch zumindest ein weiteres in der Zeichnung und/oder der Beschreibung offenbartes Merkmal.
20. Verfahren zum Behandeln von Verbundelementen aus festen organischen und/oder anorganischen Verbundwerkstoffen wie Verbunden aus Metall/Metall, Kunststoff/Kunststoff, Metall/Kunststoff oder mineralischen Verbunden mit Metallen und/oder Kunststoffen, mit einem Strömungsweg für ein aus dem/den Verbund- element/en durch Zerkleinern hergestellte Feststoffpartikel tragendes Transportfluid sowie mit einer Schar von aufeinanderfolgenden, relativ zu einem Stator bewegten Werkzeugen, die jeweils in Strömungsrichtung eine Abrisskante zum Erzeugen eines Wirbels aus dem Transportfluid und seiner Feststofffracht bilden, mit einer Vorrichtung nach wenigstens einem der voraufgehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufgabegut oder Haufwerk in einem Ringraum an in diesen abkragenden Werkzeugabschnitten (62) auf einen spiralartigen Partikelweg (F) abwärts geführt und dabei zerkleinert sowie gegen einen aufsteigenden Luftström geführt wird.
21. Verfahren nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch zumindest ein weiteres in der Zeichnung und/oder der Beschreibung offenbartes Merkmal .
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