LU88140A1 - Verfahren und anlage zum granulieren von altreifen - Google Patents

Description

VERFAHREN PHD ANLAGE ZUM GRANÜLIEREN VON ALTREIFEN

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zum Granulieren von Altreifen, unter dem Einsatz einer die Sprödigkeit fördernde ünterkühlung.

Es ist bekannt Altreifen auf Temperaturen um ca minus 60°C oder tiefer abzukühlen, so dass der Kautschuk hart und spröde wird und er dann in einer entsprechenden Vorrichtung zerkleinert und von den andern Bestandteilen des Reifens (Stahldrähte, Textilgewebe) getrennt werden kann.

Eine derartige Anlage wurde schon in den VDI-Nachrichten Nr. 39/1974 beschrieben, wobei die Altreifen in einer leicht schräg geneigten Drehtrommel gekühlt und anschliessend durch Prallmühlen zerkleinert werden. Diese Anlage zeichnet sich jedoch durch einen relativ hohen Kühlmittelverbrauch aus. Anlagen dieser Art sind deshalb kaum wirtschaftlich einsetzbar.

In einer späteren bekannten Ausführung wird die Drehtrommel durch einen Kühltunnel ersetzt der aus einem schräg aufwärts fördernden, geschlossenen Schneckenförderer besteht, in den das Kühlmittel über Düsen im mittleren bis oberen Bereich eingeleitet wird. Eine Einwurf-und Auswurfschleuse verringern dabei .dem Kühlmittelverlust bei der Beschickung der Anlage. Die angeschlossene Zerkleinerungsmaschine z.B. eine Prallmühle, wird in dieser Anlage ebenfalls in den weitgehend abgedichteten und isolierten Kühlraum einbezogen was sich günstig auf die Leistung der Zerkleinerungsmaschine auswirkt.

Um einen wirtschaftlich vertretbaren Betrieb solchen Anlagen zu erreichen, müsste der Kühlmittelbedarf noch weiter verringert werden. Ebenfalls müsste der Energie-bedarf für die Zerkleinerung der Altreifen optimiert werden und/oder der Mehrwert der gewonnenen Endprodukte (Gummi-granulat, Stahl, Textilgewebe = Kunststoffe) durch ein qualitativ besseres Zerkleinerungs-und Sortierungs-resultat erhöht werden. Besonders die Abtrennung des

Kautschuks von den Reifenarmierungen müsste noch verbessert werden.

In diesem Zusammenhang muss besonders erwähnt werden, dass der Industrie für diverse Anwendungen heute ein Bedarf für wiederverwendetes Kautschuk in Granulatform besteht. Dieses Granulat muss sich jedoch durch eine einheitliche Partikelgrössenverteilung in Feinheitsbereichen von einigen Millimetern bis einige hundertstel Millimeter auszeichnen und weitgehend frei von Fremdkörpern sein. Ein solches Résultat wird von den bestehenden, in ihrem Aufbau relativ einfachen Anlagen nicht erreicht, so dass nur eine geringe Nachtrage für das Endprodukt dieser Anlagen besteht.

Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, gleichzeitig das Kühlmittel besser auszunutzen, die Effektivität des Zerkleinerungsprozesses wesentlich zu erhöhen (Verringerung des Energiebedarfs und Vergrösserung des Materialdurchsatzes) und die Qualität, das heisst die Feinheit, Einheitlichkeit, Partikelgrösse und Sortierungs-schärfe der gewonnenen Endprodukte wesentlich zu verbessern.

Dieses Problem wird mit einem Verfahren und einer Anlage entsprechend den Ansprüchen 1 und 5 gelost. Dabei liegen der Erfindung folgende Überlegungen zugrunde.

Eine Optimierung des Energieverbrauchs des Zekleinerungs-und Trennverfahrens kann erstmals dadurch erreicht werden, dass die Zerkleinerung in mehrere Teil-schnitte zerlegt wird, so dass jeweils auf die Partikelgrösse abgestimmte Zerkleinerungstechniken eingesetzt werden können. Für die Vorzerkleinerung von ungefähr tellergrossen Reifenstücken eignet sich zum Beispiel eine Art Walzenbrecher welcher, zwischen zwei sich gegensinnig drehenden Walzen die mit Nocken versehen sind, die tellergrossen, kaltspröden Reifenstücke in ungefähr handflächengrosse Reifenstücke zerbricht. Letztere werden dagegen optimal in kaltsprödem Zustand in einer vertikalen, speziell für dieses Verfahren konzipierten Prallmühle zerkleinert. Die Feinzerkleinerung erfolgt dagegen vorzugs-weise in einer oder mehreren Walzenmühlen wie zum Beispiel Zylindermühlen oder Schüsselmühlen.

Durch die Abstimmung der Zerkleinerungstechnik (d.h. der Bruchphysik) auf die jeweilige Partikelgrösse wird der Energiebedarf für eine Zerkleinerung wesentlich verringert. Dies bedeutet gleichfalls dass die Aufwärmung der zu zerkleinernden Partikel/Teile in den Zerkleinerungs-maschinen wesentlich reduziert wird und so der Kühlmittelbedarf ebenfalls reduziert wird.

Weiterhin erlaubt die Aufteilung des Zerkleinerungs-vorgangs in mehrere Teilschritte eine Zwischenkühlung der zu zerkleinernden Partikel/Teile welche sich günstig auf die Bruchphysik im Zerkleinerungsvorgang auswirkt. Vor jedem nächsten Zerkleinerungsschritt werden die Partikel/Teile welche sich in dem vorherigen Zerkleinerungsschritt aufgewärmt haben, wieder unterkühlt, so dass sie in einem idealen, kaltspröden Zustand im nächsten - Zerkleinerungsschritt weiter zerkleinert werden können. Dadurch wird ebenfalls eine weitaus bessere

Abtrennung des Kautschuks von den Reifenarmierungen erreicht.

Betreffend die optimale Ausnutzung des Kühlmittels sind folgende Überlegungen ebenfalls von grundlegender

Bedeütung. Durch die etappenweise Zerkleinerung eines *

Reifens wird die für den Wärmeübergang ausschlaggebende Fläche der globalen Reifenmasse mit jedem Zekleinerungs-schritt grosser. Damit wird auch der Wärmeübergang von Kühlmittel auf die Reifenmasse intensiviert, d.h. dass bei gleicher Temperaturdifferenz zwischen den Reifenteilen und dem Kühlmittel, die Abkühlungsgeschwindigkeit der globalen Reifenmasse zunimmt, oder dass bei gleicher Abkühlungsgeschwindigkeit der globalen zerkleinerten Reifenmasse mit einer niedrigen Temperaturdifferenz, (d.h. mit einer höheren Kühlmitteltemperatur) gearbeitet werden kann. In der vorliegenden Erfindung wird diese Erkenntnis augenutzt indem das verdampfte und schon leicht erwärmte gasförmige Kühlmittel, welches selbstverständlich einen geringere Kühlkapazität als das flüssige Kühlmittel hat, dazu gebraucht wird die Reifenmasse im granulatförmigen Zustand zu kühlen. Dies ist jedoch nur möglich wenn, wie in der vorliegenden Erfindung, Zerkleinerung und Granulierung in einer integrierten, geschlossenen, weitgehend gasdichten und wärmeisolierten Anlage hintereinander geschlatet sind.

Es ist ebenfalls zu berücksichtigen, dass die beste Ausnutzung des Kühlmittels dann erfolgt wenn die Verdampfung des Kühlmittels direkt auf der Oberfläche des zu kühlenden Körpers und nicht etwa auf den Wanden oder andern Teilen der Anlage erfolgt. Deshalb wurde für die Kühlung der noch grosseren Reifenteile entsprechende Kühltunnels vorgesehen auf welchen diese Reifenteile auf einem allseitig umschlossenen Doppelketten Mitnehmer-fÖrderer, auf dem oberen, fördernden Trum, über Düsen gezielt mit Kältemittel besprüht werden. Dabei wird das flüssige Kaltemittel so dosiert, dass eine Ansammlung von Kältemittel im flüssigen Zustand in der Anlage weitgehend vermieden wird.

Beim Granulat hat sich dagegen ergeben, dass eine Kühlung mit einem dampfförmigen Kühlmittel, ohne weitere Besprühung mit einem flüssigen Kühlmittel, gute Resultate ergibt, besonders wenn das Granulat sich in Suspension im gasförmigen Kühlmedium befindet und mit diesem einer turbulenten Strömung unterworfen ist. Bei grosseren Reifenteilen ist dies jedoch nicht der Fall da ein gasförmiges Kühlmittel eine weitaus schlechtere Wärme-übergangsdynamik zur Folge hätte, woraus sich zu lange Verweilzeiten für das Material in den Kühltunnels, d.h. einen zu kleinen Materialdurchsatz für die Anlage ergeben würde. Es ist also von Vorteil das bei der Kühlung der grosseren Reifenteile verdampfte Kühlmittel für die Kühlung der granulatförmigen Reifenteile zurückzugewinnen, wie dies in der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist.

Urn eine noch bessere Ausnutzung des Kühlmittels zu erreichen, sieht das Verfahren der vorliegenden Erfindung vor, die Restkälte aus dem Granulat nach dem Zerkleinerungsprozess für die Vorkühlung der zu zerkleinernden Altreifen zu verwenden. Diese Altreifen werden nämlich, entsprechend dem vorliegenden Verfahren, in Kühlräumen (zum Beispiel über Nacht) vorgekühlt, um dann anschliessend vor der Bestückung der eigentlichen Anlage in etwa tellergrosse Stücke geshreddert zu werden. Wie diese Kälterückgewinnung genau funktionniert ist in dem Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.

Es sei weiterhin darauf hingewiesen, dass der Fein-zerkleinerung in den Walzmühlen unbedingt eine Metall-ausscheidung vorgeschaltet werden muss um zu verhindern, dass grössere Metallteile (zum Beispiel Drahtgeflecht) die Walzen beschadigen. Eine weitere Metallausscheidung soil nach der Feinzerkleinerung erfolgen um so weitgehend alle feinen Eisenpartikel aus dem Granulat herauszusortieren.

Ein weiterer Vorteil des Verfahrens besteht auch darin, dass die gewonnenen Endprodukte qualitativ hochwertige Rohstoffe sind. So kann zum Beispiel in der Feinzerkleinerung die Korngrösse des Granulats den Industrie-erfordernissen angepasst werden. Es ist zum Beispiel möglich mit dieser Anlage ohne weiteres Gummimehl für die Reifenrunderneuerung usw. zu produzieren. Um eine Trennung des Gummigranulats an dem Textilgewebe zu erreichen kann der Anlage ebenfalls ein elektrostatischer Abscheider nachgeschaltet werden.

Alle vorerwähnten Vorteile und Merkmale des Verfahrens erganzen sich vorteilhaft durch die, der Erfindung zugrundeliegende, Kombination und dynamischen

Aufeinanderfolge der einzelnen Teilschritte des Verfahrens.

Weitere Vorteile und Merkmale des Verfahrens ergeben sich aus dem im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel einer Anlage entsprechend der Erfindung. Diese Anlage wird anhand der Zeichnungen nach Aufbau und nach Wirkungsweise zu Illustrationszwecken näher beschrieben.

Es zeigen: - Figur 1, ein Blockschema welches den Aufbau einer Anlage entsprechend der Erfindung darstellt; - Figur 2, ein schematischer Querschnitt durch die Bestückungsschleuse/ den ersten Kühltunnel und den ersten Grobzerkleinerer; - Figur 3, ein schematischer Querschnitt durch eine Prallmühle für eine Anlage entsprechend der Erfindung.

Das Blockschema der Figur 1 stellt die wesentlichen Anlagekomponenten mit ihren verfahrenstechnischen Verknüpfungen dar. Diese Anlagekomponenten werden im folgenden, entsprechend der dynamischen Aufeinanderfolge der einzelnen Teilschritte des Verfahrens beschrieben. Dabei werden jedoch nur jene Anlagekomponenten ausführlich behandelt, welche die Schwerpunkte der vorliegenden Erfindung darstellen. Figuren 2 und 3 zeigen entsprechende Details dieser Anlagekomponenten in schematisch ausgeführten Querschnitten.

Zuerst werden die Altreifen in einem oder mehreren Kühlräumen 10 vorgekühlt. Das Volumen dieser Kühlraume soil nach dem Tagesetat der zu verarbeitenden Menge an Altreifen ausgelegt sein. Die, zum Beispiel über Nacht, vorgekühlten Reifen werden anschliessend in einem Shredderer 20 in ungefähr tellergrosse Reifenstücke 15 vorzerkleinert, bevor sie über einen Stetigförderer 22 durch eine Schleuse 30, in einen Einwurfschacht 38 gelangen, welcher in einen ersten Kühltunnel 40 mündet (siehe Figur 2).

Die Schleuse 30 umfasst eine Eingangsklappe 31 und eine Ausgangsklappe 32, welche in dem vertikalen Einwurfschacht 38 übereinander angeordnet sind, und in geschlossenem Zustand eine Schleusenkammer 35 in dem Einwurfschacht 38 abgrenzen, im offenen Zustand jedoch freien Zugang vom

Stetigförderer 32 zum Kühltunnel 40 gewähren. Vom Stetigförderer 22 fallen die vorgeshredderten Reifenstücke 15 auf die geschlossene Eingangsklappe 31. Diese Eingangsklappe 31 öffnet sich und die Reifenstücke 15 fallen auf die geschlossene Ausgangsklappe 32. Dann schliesst die Eingangsklappe 31 wieder und nachdem dieselbe geschlossen ist, kann die Ausgangsklappe 32 öffnen, so dass die Reifenteile 15 auf einen Stetigförderer 41 im ersten Kühltunnel 40 fallen. Diese Bestückungsschleuse 30 erfüllt den Zweck einen Kühlmittelverlust bei der Bestückung der Anlage zu verhindern. Zusätzlich kann diese Schleuse noch mit einer Überdruck-/ünterdrucksteuerung (33', 34') ausge-stattet sein, welche später näher beschrieben wird.

Der Kühltunnel 40 ist ein geneigter, vom Ausgang des Einwurfschachts 38 zu einem zweiten Einwurfschacht 72 aus ansteigender, wärmeisolierter und gasdichter Kanal. In den Kühltunnel 40 sind der Stetigförderer 41, sowie eine Kühlmittelverteilung 50 integriert.

Der Stetigförderer 41 ist vorzugsweise ein Doppelketten-Mitnehmerförderer, wie aus dem Steinkohle-bergbau bekannt. Der Stetigförderer 41 umfasst dabei ein förderndes Trum 44 und ein rücklaufendes Trumm 43. Im fördernden Trum 44 werden plattenförmige Mitnehmer 45 durch seitlich angeordnete Ketten 43 über eine in Förderrichtung ansteigende Rinne gezogen, so dass die Reifenteile 15 nach oben in den zweiten Einwurfschacht 72 befördert werden. Über dem fördernden Trum 44 ist die Kühlmittelverteilung 50 installiert welche mehrere Düsen 52 aufweist. Jene Düsen 52 sprühen ein flüssiges Kühlmittel, vorzugsweise flüssigen Stickstoff, direkt auf die Reifenteile 15, welche sich auf dem fördernden Trum 44 bef inden. Die Transport-geschwindigkeit, d.h. die Verweilzeit der Reifenstücke im Kühltunnel 40, sowie der Kühlmitteldurchsatz sind dabei so zu wählen, dass die Reifenstücke 15 am Eintritt in den zweiten Einwurf schacht 72 eine Tempera tur urn ca. minus 60 °C haben. Dies kann durch eine Temperaturregelung erreicht werden, welche den Kühlmitteldurchsatz und/oder die Förderergeschwindigkeit in Funktion von an mehreren Anlagenpunkten gemessenen Temperaturistwerten regelt. Die Temperatursollwerte an diesen ausgewählten Anlagepunkten werden dabei empirisch ermittelt.

Der Stetigförderer 41 ist die Anlagekomponente welche dem flüssigen Kühlmittel am meisten ausgesetzt ist. Deshalb sind vorzugweise alle mechanisch beanspruchten Teile aus Kunststoffen herzustellen, welche sich auch bei tiefen Temperaturen (ca. minus 100°C) durch eine hohe Zugfestig-keit auszeichnen (zum Beispiel Faserwerkstoffe oder faserverstärkte, nicht zur Sprödigkeit neigende, Kunststoffe).

Aus dem Stetigförderer 41 fallen die kaltspröden, noch tellergrossen Reifenstücke 15 in einen ersten Grob-zerkleinerer 70, welcher in dem wärmeisolierten, gasdichten Einwurfschacht 72 integriert ist. Der Grobzerkleinerer 70 ist vorzugsweise ein Walzenbrecher. Das heisst, dass die ungefähr tellergrossen, nach dem Austritt aus dem ersten Kühltunnel 40, noch kaltspröden Reifenstücke 15 zwischen zwei sich gegensinnig drehenden Walzen, welche mit Nocken versehen sind, jeweils in mehrere, etwa handflächengrosse Reifenstücke 16 zerbrochen werden. Dieser Walzenbrecher ist in Figur 2 nur schematisch dargestellt.

Aus dem Walzenbrecher fallen die Reifenstücke 16 dann auf einen Stetigförderer 81 in einen zweiten Kühltunnel 80. Dieser zweite Kühltunnel 80 ist vom Prinzip her identisch mit dem ersten Kühltunnel 40 und wird daher nicht weiter beschrieben. Dies gibt auch für seine sämtlichen Bestand-teile wie zum Beispiel Stetigförderer, Kühlmittel-verteilung, Regelung.

Aus dem zweiten Tunnel 80 gelangen die Reifenstücke 16 vom Stetigförderer 81 in einen zweiten Grobzerkleinerer 100. Dieser Grobzerkleinerer 100 ist vorzugsweise eine Prallmühle, welche speziell für diese Anlage entwickelt wurde. Sie ist in einem schematischen Querschnitt in Figur 3 gezeigt. Diese Prallmühle besteht aus einem länglichen vertikalen Hohlkörper mit zylindrischer Innenwand 101. Der Körper der Prallmühle hat selbstverständlich, wie auch alle anderen Anlageteile, eine warmeisolierte und gasdichte Ummantelung 25. An der oberen Basis des inneren Zylinders befindet sich ein Einfüllstützen 102, welcher mit dem Kühl tunnel 80 verbunden ist, und in welchen der Stetigförderer 81 mündet. Durch diesen Einfüllstützen 102 gelangen die kaltspröden Reifenstücke in eine erste im Hohlkörper der Prallmühle durch ringförmige Eingangs-und Ausgangsschikanen (116, 117) abgegrenzte Mahlkammer 112. In dieser Mahlkammer 112 dreht sich ein Rotor 105 an einer vertikalen Welle 103, welche in der vertikalen Achse der Prallmühle 100 angeordnet ist und mit entsprechenden Antriebsmittel 119 ausgestattet ist. An der zylindrischen Innenwand 101 der Mahlkammer 112 ist eine Vielzahl von Pralleisten 114 in axialer Richtung angeordnet, d.h. dass die in Gedanken verlängerte Mittelebenen jeder Pralleiste 114 jeweils die Wellenachse des Rotors 105 enthalten. Diese Pralleisten 114 grenzen einen zylindrischen Hohlraum in der Mahlkammer ab, in welchem sich der aus mindestens zwei diametral angeordneten, gleichgrossen Schlegel 106, 107 bestehende Rotor mit einem funktionsbedingten Spiel zu den Pralleisten dreht. Die ringförmigen Eintritts-und Austrittsschikanen (116, 117) verengen dabei den Eingangs-und Ausgangsquerschnitt der Mahlkammer 112 konisch von der zylindrischen Innenwand aus in Materialflussrichtung, und definiëren so für die Mahlkammer 112 eine kreisförmige Eingangs-und Ausgangsöffnung 109 und 110, deren Durchmesser jeWeils kleiner als der Durchmesser des Rotors 105 ist.

So ist gewährleistet dass die durch die Eingangsöffnung 109 einfallende Reifenstücke 16 von einem der beiden Schlegel 106, 107 erfasst werden und gegen die Pralleisten 114 geschleudert werden. Die Ausgangsschikane 117 bildet dabei die Eingangsschikane einer nächsten Mahlkammer 112'.

Vorzugsweise sind in der Prallmühle 100 mindestens drei solcher Mahlkammern 112 übereinander angeordnet, wobei die letzte Mahlkammer in einen Austrittsstutzen 104 der Prallmühle 100 mündet (Figur 3 zeigt eine Prallmühle mit vier Mahlkammern).

Die Antriebsmittel 119 und die Welle 103 können so ausgeführt sein, dass sich die Rotoren 105 in jeweils zwei übereinander liegenden Mahlkammern gegensinnig drehen, was sich günstig auf die Bruchphysik, d.h. das Zerkleinerungs-resultat auswirkt.

Nach der letzten Mahlkammer kann vor der Austritts-öffnung 104 eine sich mit geringer Geschwindigkeit urn die Welle 103 drehende Schaufel 108 angeordnet sein, welche die Entleerung des Mahlguts in den Austrittsstutzen 104 erleichtert. Am Ausgang der Prallmühle 100 fällt das Mahlgut dann durch einen ersten Metallabscheider 120 und wird in einen Feststoff/Fluidströmungsring 130 eingespeist. Im Metallabscheider 120 werden die gröbsten Metallteile ausgeschieden.

Bei dem Feststoff/Fluidströmungsring 130 handelt es sich urn ein geschlossenes Rohrsystem 131, 133 in dem die Reifenpartikel schwebend, in einem gasförmigen Fördermedium transportiert werden. Bei dem Fördermedium handelt es sich dabei urn das in den beiden Kühltunnels 40, 80 verdampfte Kühlmittel.

Der Feststoff/Fluidströmungsring umfasst eine fördernde Rohrleitung 131 (in Figur 1 durch eine doppelte Linie mit geschwärzten Teilstücken dargestellt) welche ihrerseits eine Einspeisevorrichtung 132 für die Reifenpartikel, mindestens einen Feinzerkleinerer 140, einen zusätzlichen Metallabscheider 150 umfasst und in einen Zyklonabscheider 137 mündet, in welchem die Reifenpartikel von dem Fördermedium (gasförmiges Kühlmittel) abgetrennt werden. Der Ring 130 wird über eine zweite nicht fördernde Leitung 133 (in Figur 1 durch eine einfache doppelte Linie dargestellt), zwischen dem Zyklonabscheider 137 und der

Einspeisevorrichtung 132, für das Fördermedium geschlossen. Diese zweite Leitung 133 befördert das im Zyklonabscheider 137 zurückgewonnen Fördermedium (Kühlmittel) und enthält mindestens ein, die Feststoff/Fluidströmung erzeugendes Gebläse 135. Dieses Gebläse 135 welches sich wie erwähnt zwischen dem Zyklonabscheider 137 und dem Einspeisepunkt 132 in der Leitung 133 befindet ist druckseitig noch über eine Leitung 34 und saugseitig über eine Leitung 33 mit der Schleusenkammer 39 der Schleuse 30 verbunden.

Die Leitungen 33 und 34 umf assen jeweils eine Absperrvorrichtung 33', 34' welche die besagte Uberdruck/ Unterdrucksteuerung für die Schleusenkammer 31 ermöglichen. Wie erwähnt hat diese Überdruck/Unterdrucksteuerung zum Zweck den Kühlmittel verlust bei der Beschickung der Anlage weiter zu reduzieren. Diese Überdruck/ünterdrucksteuerung funktionniert wie folgt. 1st die Klappe 31 der Schleuse 30 geschlossen und die Klappe 32 geöffnet, so ist die Absperrrvorrichtung 33' in Leitung 33 geöffnet, jene in Leitung 34 jedoch geschlossen. Das Gebläse 135 saugt dann über die Leitung 33 kaltes gasförmiges Kühlmittel aus dem Kühltunnel 40 und dem Kühltunnel 80 in den Schleusenraum 39 und in den Feststoff/Fluidförderring 130. Will man dagegen die Schleusenklappe 31 öffnen so wird zuerst die Schleusen-klappe 32 geschlossen, dann das Ventil 34' geöffnet so dass die geschlossene Schleusenkammer 39 mit einem aus der Leitung 133 abgezweigten Förderstrom über Leitung 34 und Leitung 33 durchspült wird. Durch diese Durchspülung der Schleusen-kammer 39 wird vermieden, dass beim Öffnen der Klappe 31 zuviel gasförmiges Kühlmittel aus dem Kühltunnel 40 verloren geht, welches noch eine wesentlich tiefere Temperatur (d.h. eine grössere Kühlkapazität) hat als das Kühlmittel in Leitung 133. Wird dann die Schleusenklappe 31 geöffnet schliessen die beiden Absprerrvorrichtungen 33' und 34'.

Die Feinmühle 140 ist wie erwähnt an die fördernde Rohrleitung 131 angeschlossen und selbst gasdicht und wärmeisoliert ausgeführt. Es handelt sich dabei zum Beispiel um eine Walzenmühle mit zwei sich gegensinnig drehenden Walzenzylindern, wobei der Abstand der Walzenzylinder, d.h. die Feinheit des Mahlguts einstellbar ist. Mit einer solchen Walzenmühle lassen sich Reifen-partikel bis hinunter zu einer Granulatgrösse von ca 1 bis 2mm zerkleinern. Zu diesem Zeitpunkt beinhaltet das Granulat jedoch immer noch Stahlpartikel welche bei einem geringeren Walzenabstand als 1-2mm die Walzenzylinder beschadigen würden.

Wird jedoch ein feineres Granulat (zum Beispiel kleiner als 1mm) benötigt, kann nach einer weiteren Metall-abscheidung 150, eine zweite Walzenmühle nachgeschaltet werden. Alternativ kann die Feinmühle 140 auch aus einer Walzenschüsselmühle bestehen, welche weniger anfällig auf im Granulat enthaltene Stahlpartikel ist. Auf jeden Fall soilte man jedoch nach der Feinzerkleinerung noch eine Metallabscheidung 150 ausführen.

Die Metallabscheidung 150, sowie die Metallabscheidung 120 erfolgt vorzugsweise in einer Vorrichtung, wo das Granulat zwischen einer oder zwei sich drehenden Magnet-walzen hindurch fällt, wobei die zerkleinerten Reifen-armierungen aus Stahl an den Magnetwalzen haften bleiben und in einen separaten Transporttunnel ausgeworfen werden, wo sie anschliessend in einer Presse verdichtet werden. Die Ausfuhr der Metallabfälle aus der Anlage kann über eine Schleuse ähnlich der Schleuse 30 erfolgen.

Im Zyklonabscheider 137 wird das Granulat, welches noch aus Gummi-und Textilpartikel besteht, vom Fördermedium getrennt und gelangt über eine geschlossene Förder-vorrichtung 139 in einen geschlossenen wärmeisolierten Zwischenbehälter 161. Dieser Zwischenbehälter 161 kann am unteren Ende über eine Zellenradschleuse 180, oder eine ähnliche Vorrichtung, kontinuierlich auf eine weitere Transportvorrichtung 181 entleert werden kann.

Die Fördervorrichtung 139 kann eine einfache Falleitung sein, d.h. der Zyklonabscheider 137 befindet sich über dem Zwischenbehalter 161 . Alternativ kann jedoch auch ein geschlossener Stetigförderer zur Ausführung gelangen, Oder es kann mit einem Gebläse eine zweite Feststoff/ Fluid-strömung aufgebaut werden.

Im Zwischenbehalter 161 wird über die Zellenradschleuse 180 die Füllhöhe quasi konstant gehalten, so dass sich stets eine quasi konstante Granulatmasse 169 im Zwischenbehalter 161 befindet. Da diese Granulatmasse 169 noch bei weitem kälter als die Umgebungstemperatur ist, ist es sinnvoll diese Restkälte zum Vorkühlen der Reifenkühlhäuser 10 zu nutzen.

Dies geschieht mittels einer Vorrichtung 160 welche im folgenden näher beschrieben ist und welche falls erwünscht die Anlage ergänzen kann. Diese Vorrichtung 160 besteht im wesentlichen aus einem Zuluftkanalsystem 175 mit einem Zuluftventilator 171 und einem Abluftkanalsystem 165 mit einem Abluftventilator 163, welche über den Zwischenbehalter 161 ein Umluftsystem mit Rückkühlung für die Kühlräume 10 darstellen. Der Ventilator 163 saugt dabei Luft aus den Kühlräumen 10 ab und bläst diese Luft über eine entsprechende Vorrichtung 167, zum Beispiel ein poröses oder durchlöchertes Rohr in die Granulatmasse 169 ein. Im Kontakt mit der Granulatmasse 169 kühlt sich diese Luft ab und wird von dem Ventilator 171 über eine ähnliche Vorrichtung wie Vorrichtung 167 abgesaugt, urn über das Kanalsystem 175 wieder in die Kühlräume geblasen zu werden.

Es sei weiterhin erwähnt, dass von der Schleuse 30 bis zur Zellenradschleuse 180 selbstverständlich sämtliche Anlageteile eine wärmeisolierte und gasdichte Ummantelung 25 aufweisen. Diese Ummantelung 25 ist vorzugsweise in Sandwichbauweise ausgeführt und besteht aus einer Isolierschicht, zum Beispiel aus Kunststoffschaum, zwischen einer äusseren und inneren Metallwand, zum Beispiel aus korosionsgeschützten oder korosionsfesten Stählen, wobei eine Brückenbildung zwischen Innenwand und Aussenwand weitgehend vermieden werden soil, und die innere Wand die gasdichte Umhüllung bildet. Von den Kühlraumen bis zur Schleuse braucht die Anlage nur wärmeisoliert jedoch nicht gasdicht ausgeführt zu sein. Sämtliche Wellenaustritte sind natürlich entsprechend abgedichtet, dies kann zum Beispiel über eine Gegendruckkammer erfolgen.

Am Ausgang der Zellenschleuse 180 besteht das Granulat noch aus Gummi-und Textilpartikel, wobei letztere aus dem zerkleinerten Gewebeunterbau des Reifens resultieren. Falls eine Sortierung dieser beiden Bestandteile noch erwünscht ist, sollte die Fördereinrichtung 181 in einen Textil-partikelabscheider 183 münden, welcher zum Beispiel auf elektrostatischem Weg die Textilteile aus dem Gummigranulat aussondert.

Das Verfahren der vorliegenden Erfindung bewirkt durch eine intelligente Kombination und Verknüpfung mehrerer Einzelschritte eine wesentliche Reduzierung der Zerkleinerungsenergie, eine bessere Ausnützung des Kühlmittels und bessere Qualität des Endproduktes Gummigranulat.

Die Anlage der vorliegenden Erfindung ist speziell auf dieses Verfahren abgestimmt und weist sowohl in ihrer Zusammenstellung, als auch in wesentlichen Anlageteilen neue Wege betreffend die Granulierung von Altreifen auf. Sie ist durch die Verwendung von Stickstoff als Kühlmittel völlig umweltgerecht.

Claims (18)

1. Verfahren zum Zerkleinern von Altreifen unter dem Einsatz einer die Sprödigkeit fördernde Unterkühlung, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerkleinerung grob vorgeshredderter Reifenstücke, in einem kontinuierlichen Verfahren in mehreren hintereinander geschalteten, der jeweiligen Stück-oder Partikelgrösse angepassten Zerkleinerungsschritten erfolgt, dass diese Zerkleinerungs-schritte mindestens eine Grobzerkleinerung und eine Feinzerkleinerung umfassen, dass die zu zerkleinernden Reifenstücke, respektiv Partikel, jeweils vor jedem Zerkleinerungsschritt zwischengekühlt werden, dass diese Zwischenkühlung vor der Grobzerkleinerung jeweils dadurch erfolgt, dass die Reifenstücke dosiert mit einem flüssigen Kühlmittel besprüht werden, welches eine Verdampfungs-temperatur unter minus 100°C hat und beim Verdampten auf der Oberfläche der Reifenstücke denselben die Verdampfungs-wärme entzieht und sie so auf ungefähr minus 60°C abkühlt, dass das verdampfte gasförmige Kühlmittel als Fördermedium in einer Feststoff/ Fluidströmung für die Reifenpartikel nach der letzten Grobzerkleinerung bis nach der letzten Feinzerkleinerung dient, dass nach der Feinzerkleinerung das gasförmige Kühlmittel zurückgewonnen wird um als Fördermedium oder zur Verminderung von Kühlmittelverlusten in Anlagenschleusen wieder verwendet zu werden, dass vor der ersten Feinzerkleinerung eine erste Ausscheidung der im Reifen enthalten metallischen Armierungen erfolgt, dass diese erste Ausscheidung von Metallteilen mindestens noch durch eine zweite Ausscheidung ergänzt wird, welche nach oder während der Feinzerkleinerung stattfindet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das besagte Kühlmittel Stickstoff ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zu zerkleinernden Altreifen in Kühlräumen (10) gelagert werden um anschliessend grob in ungefähr tellergrosse Stücke vorgeshreddert zu werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Restkälte welche noch im Granulat nach der Feinzerkleinerung enthalten ist, in einem Zwischen-behälter (161) für die Kühlung der Kühlräume (10) wieder-gewonnen wird.

5. Anlage für das in Anspruch 1 oder 2 beschriebene Verfahren, gekennzeichnet durch mindestens folgende, in Materialflussrichtung hintereinander geschaltete Vorrichtungen, und zwar eine Bestückungsschleuse (30), einen ersten geschlossenen Kühltunnel mit einem integrierten Stetigförderer (41), einen ersten Grobzerkleinerer (70), einen zweiten geschlossenen Kühltunnel (80) mit einem integrierten Stetigförderer (81), einen zweiten Grobzerkleinerer (100), ein erster Metall-abscheider (120), ein Gebläse (135), zwecks Herstellung einer Feststoff/Fluidströmung nach dem zweiten Grobzerkleinerer (100), eine erste Feinmühle (140), ein zweiter Metallabscheider (150), ein Zyklon (137) zum Trennen des Fördermediums und des Granulats, wobei die besagten Vorrichtungen durch ein gasdichtes Kanalsystem verbunden sind und selbst nach aussen weitgehend gasdicht geschlossen sind, so dass die gesamte Anlage unter einem Stickstoff-überdruck arbeitet, und wobei sämtliche Ummantelungen (25) der Anlage wärmeisoliert sind.

6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Zyklon (137) über eine geschlossene Fördereinrichtung (139) mit einem wärme-isolierten Zwischenbehälter (161) verbunden ist, dass im Zwischenbehältere Absaug- und Einblaskanäle (167) vorgesehen sind, und dass diese Absaug-und Einblaskanäle über einen geschlossenen Luftkreislauf (160) mit den Kühlräumen (10) verbunden sind.

7. Anlage nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die in dem ersten und zweiten Kühltunnel (40, 80) integrierten Stetigförderer (41, 81) Doppelketten-Mitnehmerförderer sind, bei welchen, zwischen zwei seitlich angeordneten Zugketten (46), plattenförmige Mitnehmer (45) befestigt sind, welche im fördernden Trum (44) über einer, in Förderrichtung ansteigender, Rinne (47) ziehbar angeordnet sind, wobei. sich sowohl das fördernde Trum (44) als auch das mitlaufende Trum (43) innerhalb des Kühltunnels (40, 80) befinden.

8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mechanisch beanspruchte, der Kälte ausgesetzten Teile des Doppelketten-Mitnehmerförderers (41, 81) aus Kunststoffen hergestellt werden welche sich auch bei tiefen Temperaturen durch eine hohe Zugfestigkeit auszeichnen.

9. Anlage nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmittelsprühdüsen (52) über dem fördernden Trum (44) angeordnet sind.

10.

Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kühlmitteldosierungsvorrichtung als Stellglied in einen geschlossenen Temperaturregelkreis einbezogen ist. 11 . Anlage nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Grobzerkleinerer (70) ein Walzenbrecher mit zwei sich gegensinnig drehenden Walzen ist, welche mit Nocken versehen sind.

12. Anlage nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Grobzerkleinerer (100). eine Prallmühle ist.

13. Anlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Prallmühle (100) aus einem vertikalen, länglichen Hohlkörper mit einer zylindrischen Innenwand (101) besteht, dass sich in diesem zylindrischen Hohlkörper eine vertikale Welle (103) mit mindestens drei Rotoren (105) befindet, wobei diese Rotoren übereinander angeordnet sind und aus mindestens zwei sich diametral gegenüberliegenden Schlegel (106, 107) bestehen, wobei vor dem ersten Rotor (105) und nach jedem weiteren Rotor der freie Querschnitt der Prallmühle konisch von der zylindrischen Innenwand (101) aus verjüngt ist, so dass für jederi Rotor innerhalb des zylindrischen Körpers eine zylindrische Mahlkammer (112) abgegrenzt wird, mit einer in Fliessrichtung konisch verjüngten Austritts-und Eintrittsöffnung (109, 110), dass in dieser Mahlkammer (112) eine Vielzahl von Pralleisten (114) auf die zylindrische Innenwand (101) in axialer Richtung befestigt sind, dass der Rotor (105) in der Mahlkammer (112) in einem von den Pralleisten (114) definierten zylindrischen Hohlraum mit einem funktionsbedingten Spiel zu den Pralleisten (114) drehbar angeordnet ist, wobei der Durchmesser des Rotors (105) grosser als der kleinste Durchmesser der konisch verjüngten Eintrittsöffnung (109) der jeweiligen Mahlkammer (112) ist.

14. Anlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwei aufeinanderfolgende Rotoren (105) jeweils gegensinnig angetrieben sind.

15. Anlage nach einem der Ansprüche 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass in dem besagten ersten und zweiten Metallabscheider (120, 150) eine Oder mehrere Magnetwalzen drehbar angeordnet sind.

16. Anlage nach einem der Ansprüche 5 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Feinmühle (140) eine Walzenmühle mit zwei gegensinnig angetriebenen Walzen-zylindern ist, wobei der Abstand der Walzenzylinder d.h. die Feinheit des Mahlguts einstellbar ist.

17. Anlage entsprechend einem der Ansprüche 5 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Feinmühle eine Walzenschüsselmühle ist.

18. Anlage entsprechend einem der Ansprüche 5 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenbehälter (161) über eine Zellenrad-schleuse (180) und einen Stetigförderer (181) mit elektrostatischem Abscheider (183) verbunden ist.