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Dokumentenidentifikation DE19506964A1 27.06.1996
Titel Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung eines Aufnahmesubstrates
Anmelder Kastaun, Günter, 24811 Owschlag, DE;
Hüfing, Theo, 24783 Osterrönfeld, DE;
Käther, Hans Jürgen, 24340 Altenhof, DE
Erfinder Kastaun, Günter, 24811 Owschlag, DE;
Hüfing, Theo, 24783 Osterrönfeld, DE;
Käther, Hans Jürgen, 24340 Altenhof, DE
Vertreter BOEHMERT & BOEHMERT, 24105 Kiel
DE-Anmeldedatum 28.02.1995
DE-Aktenzeichen 19506964
Offenlegungstag 27.06.1996
Veröffentlichungstag im Patentblatt 27.06.1996
IPC-Hauptklasse B01J 20/30
IPC-Nebenklasse C02F 1/28   C09K 3/32   B29B 9/02   
Zusammenfassung Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines Aufnahmesubstrates zur Reinigung verschmutzter Medien, mit wenigstens einer Schleifwalze (16), die hochtourig Material aus einem Kompaktwerkstück abschleift, und einer Verwirbelungsstrecke auf der die Substratteilchen an ihrer Oberfläche mit die Klebehaftung zwischen den Partikeln verringernden Zusätzen versehen werden.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Erzeugung eines Aufnahmesubstrates zur Reinigung verschmutzter Medien.

Insbesondere zur Reinigung eines Bodens von Ölverschmutzungen ist bereits in der deutschen Patentschrift DE 40 07 695 ein Gummisubstrat vorgeschlagen worden, das in einem Boden eingebracht wird und das das Öl derart fest bindet, daß es durch Wasser nicht ausspülbar ist. Auch wenn dies wohl nicht zu erreichen ist, so sind doch diese Gummisubstrate, insbesondere dann, wenn sie schwimmfähig sind oder viel leichter als Boden sind, relativ leicht dem Boden entnehmbar, so daß auf diese Weise auch Öl dem Boden oder auch einer Flüssigkeit entnommen werden kann.

Probleme gibt es jedoch bei der Herstellung eines derartigen Aufnahmesubstrates. Diese bisher noch nicht zufriedenstellend gelösten Probleme liegen insbesondere darin, daß bisherige Methoden teuer und aufwendig sind, bzw. nicht für eine größere Bandbreite an Grundmaterialien geeignet sind. Weiter sind sie störanfällig, so daß es zum Beispiel häufiger zu kleineren Feuern beim Zerkleinern kommt, weil insbesondere elastisches Material verklemmt und durch die hohe Reibung an einem Ort Temperaturen oberhalb der Entzündungstemperaturen erreicht werden.

Weiter ist es von den Erfindern bei den Aufnahmesubstraten mit großer Oberfläche, insbesondere also den schwimmfähigen Substraten, als problematisch festgestellt worden, daß diese bereits kurz nach dem Herstellungsprozeß, dem Abspanen aus einem vollen Werkstück, wieder zusammengedrückt werden und dabei an wirksamer Oberfläche verlieren, unter Umständen sogar ihre Schwimmfähigkeit verlieren. Dies ist ebenso unerwünscht.

Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen eines Aufnahmesubstrates zu schaffen, das für eine Vielzahl von verschiedenen Grundmaterialien geeignet ist, und ohne die Gefahr von Störungen, insbesondere von Feuern, Aufnahmesubstrat reproduzierbarer Struktur erzeugt, das einfach transportiert werden kann und dessen Oberfläche für einen guten Wirkungsgrad möglichst groß ist, wobei im Aufnahmesubstrat Luft eingeschlossen bleiben soll, die die Schwimmfähigkeit des Substrates sichert.

Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe durch die Merkmale in den Hauptansprüchen gelöst. Die Unteransprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung wieder.

Insbesondere ist vorteilhaft, daß das Schleifen mit einem Schleifigel, einem stacheligen Schleifkorpus, geschieht, der jeweils nur geringe Kontaktflächen mit dem Gummi besitzt, und nicht auf abnutzende Schleifkanten (wie z. B. ein Hobel) angewiesen ist, sondern vielmehr kleine Partikel aus dem Rohsubstrat herausreißt, dies jedoch mit einer schabenden Bewegung verbindet, so daß längere Späne entstehen.

Durch die Messung der Temperatur beim Schleifen ist es möglich, eine optimale Drehgeschwindigkeit zu finden, bei der das jeweilige Grundmaterial nicht zu heiß wird und sich bei Gummi beispielsweise Brandgefahr oder Verflüssigkeitsgefahr einstellt, andererseits jedoch auch so schnell bearbeitet wird, daß durch den schnellen Vorschub sich die Reibungswärme an einem Ort nicht akkumulieren kann.

Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Zuführung von Luft, vorteilhafterweise gegen die Drehrichtung gerichtet, bilden sich Wirbel, die der weiteren Abführung von Schleifmaterials förderlich sind. Der Schleifkorpus wird auch kontinuierlich von an ihm haftenden Substratspänen befreit.

Durch die erfindungsgemäße vorgeschlagene Zugabe eines klebehaftungsvermindernden Mittels, beispielsweise von Talkum oder Magnesium, ist es möglich, das Substrat stark zu komprimieren und dennoch zu verhindern, daß es aneinander haften bleibt. Es wird sich durch seine inhärente Elastizität wieder in seinen lockeren Zustand versetzen, sobald es nicht mehr gepreßt ist. Dadurch ist ein einfacherer Transport mit geringeren Kosten aufgrund kleineren Volumens und weniger aufwendigerer Behandlung möglich. Auch eine einfachere Absaugung aus der Schleifanlage wird möglich, wo sich das Substrat vor der Abgabe bereits durch den Druckluftstrom in gewisse Bereiche gelenkt, ansammeln wird.

Es wird vorgeschlagen, den Druckluftstrom, der das Gummisubstrat lenkt, durch erforderliche Maßnahmen, insbesondere Kanten und Leitbleche, derart zu verwirbeln, daß eine innige Verbindung des Talkums mit einer möglichst großen Oberfläche des Substrates möglich ist.

Abschließend wird vorgeschlagen, durch eine Koppelung der Schleifgeschwindigkeit mit der Vortriebsgeschwindigkeit des Werkstückes einen reproduzierbaren Abriebvorgang zu erzeugen, der es dennoch zuläßt, daß bei beispielsweise kleineren Werkstücken schneller zugeführt wird, dann jedoch entsprechend die Schleifgeschwindigkeit erhöht wird.

Durch die Erhöhung der Schleifgeschwindigkeit bei gleichzeitiger Erhöhung der Zufuhrgeschwindigkeit werden nicht etwa kleinere Stücke geschliffen, sondern die Spangröße bleibt gleich. Dennoch wird es nicht zu einer Erhöhung der Temperatur kommen, da durch die ebenfalls erhöhte Vortriebsgeschwindigkeit die Wärmeausbreitung im Material verringert ist.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand beigefügter Zeichnung. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine Darstellung der Vorrichtung in Draufsicht mit Abdeck- und Luftstromkasten in Schnittdarstellung,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 1 durch die Vorrichtung in Längsrichtung, und

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Vorrichtung ohne Luftstromkasten.

Wie in der Fig. 1 zu erkennen, wird ein Motor 26 zum Antrieb zweier Schleifkörper 16 über einen Riemen 28 vorgesehen.

Um die Vorrichtung herum ist eine Sicherheitsabdeckung 30 mit einem Sichtfenster 32 angebracht.

Mit Hilfe einer Zwangsführung 10, wird Vollmaterial, also zum Beispiel Altgummistreifen aus zerkleinerten Reifen, oder auch die ganzen Reifen, den Schleifkörpern 16 jeweils zugeführt. Dabei wird wenigstens eine Förderrolle 14 (gestrichelt dargestellt) durch einen Motor 12 angetrieben. Gleichzeitig ist durch bauliche Maßnahmen verhindert, daß das gummiartig elastische Material zur Seite ausweichen kann.

Zwischen dem Ende der Zwangsführung 10 und der Oberfläche des Schleifkorpus 16 sollte nur ein möglichst geringer Spalt, beispielsweise von ca. 0,3 mm verbleiben. In der Fig. 2 ist deutlich die Förderstrecke innerhalb der Zwangsführung 10 zu erkennen. Weiter sind in dieser Zeichnung die Abmessungen eines Luftstromkastens 34, der um jeweils einen Schleifkörper herum vorgesehen ist, zu erkennen.

In der Fig. 3 ist eine Darstellung von oben auf Zwangsführung 10 und Schleifkörper 16 enthalten, der Luftstromkasten jedoch nicht dargestellt.

Die Höhe der Förderstrecke in der Zwangsführung 10 sollte möglichst gering gewählt werden, um dem Gummimaterial ein Ausweichen nicht zu ermöglichen. Um dennoch Gummimaterial verschiedener Dicke verarbeiten zu können, wird ein schwerer höhenveränderlicher Gegenlagerblock vorgeschlagen, in dem die Förderrollen der Zwangszuführung gelagert sind, insbesondere auch die angetriebene Förderrolle 14. Seitlich der Zwangsführung werden Seitenbegrenzungen vorgeschlagen, die ein Ausweichen des Gummimaterials auch in diese Richtung verhindern. Dadurch ist es nicht mehr notwendig, daß eine Bedienperson seitlich austretendes Gummimaterial einsammeln und neu hinzuführen muß.

Der Gegenlagerblock wird vorteilhafterweise an vier vertikalen Führungsbolzen mit Spiralfedern nach unten wirkend gelagert, so daß er durch sein Eigengewicht die Einführungshöhe begrenzt. Durch die Vorsehung von vier Führungsbolzen ist es möglich, daß der Gegenlagerblock in seinem vorderen Bereich eine andere Höhe als in seinem hinteren Bereich einstellt.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, einen ca. 30 cm breiten Schleifkörper 16 vorzusehen, der mit einer Schleifgeschwindigkeit von ca. 40 m pro Sekunde bis zu 80 m pro Sekunde arbeitet. Selbstverständlich sind auch andere Schleifgeschwindigkeiten denkbar, wenn dies materialabhängig durch einfache Versuche als vorteilhafter erkannt wird. Erfindungsgemäß wird so ein Abrieb von ca. 12 bis 25 mm pro Sekunde erreicht.

Dabei ist als vorteilhaft erkannt worden, daß der Schleifkörper mit Wolfram-Korund-Stücken besetzt wird. Es sind jedoch auch drahtbürstenartige Schleifkörper, solche aus Keramik oder Kunststoff denkbar.

Zur Verhinderung einer Überhitzung sind Temperaturfühler (nicht dargestellt), insbesondere in der Nähe des Ortes des Schleifvorganges vorgesehen. Diese Temperaturfühler sollen möglichst nicht mit dem abgeschliffenen Gummisubstrat in Berührung kommen, um ihnen eine saubere Oberfläche zu erhalten, so daß sie in Annäherungsrichtung des Schleifkörpers an das Gummimaterial vor diesem Gummimaterial angeordnet sind. Durch den Einsatz der Temperaturfühler kann ggf. eine Steuerung der Zuführgeschwindigkeit erfolgen, von der wiederum in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel die Drehgeschwindigkeit des Schleifkörpers abhängt.

Weiter sind Luftzuführungen 18, 20 in den Luftstromkasten 34 hinein vorgeschlagen worden, die Druckluft bis zu einem Druck von 6-7 bar gegen die Drehrichtung auf den Schleifkorpus 16 richten, um eventuell noch anhaftende Substratspäne von diesem zu entfernen, und insgesamt eine Kühlung zu erreichen, sowie für eine kontinuierliche Abführung des Gummisubstratmaterials vom Schleifort zu sorgen.

Vorteilhafterweise werden drei gegen die Drehrichtung in einem Winkel von ca. 45° gerichtete Luftzuführungen 18 verwandt. Weitere Luftzuführungen 20 können in einem Absinkbereich des Gummisubstrates unterhalb des Schleifortes vorgesehen werden, wo sie insbesondere im Zusammenwirken mit einer ebenfalls vorgeschlagenen Talkum- oder Magnesium-Zuführung 22, synergistisch wirken können. Es können aber auch andere, z. B. flüssige haftungsverringernde Zusätze, die auf die Oberfläche des ins besondere aus Gummi bestehenden Substrates aufgebracht werden, zum Einsatz gebracht werden.

Weiter wird vorgeschlagen, Luftleitbleche oder Kanten derart zu wählen, daß es zu einer möglichst intensiven Verwirbelung des Substrates mit den haftungsverringernden Zusätzen kommt, ohne das tote Winkel entstehen, in denen Substrat sich unerwünschterweise ablagern könnte.

Aus Sicherheitsgründen wird weiter vorgeschlagen, eine Sprühwasserzuführung zum Löschen von Bränden vorzusehen, falls sich durch ein Versagen des Temperaturfühlers einmal eine zu heiße Schleifumgebung ergibt, bei dann Substrat beginnen könnte, zu schmelzen oder zu brennen.

Die Absaugung des Substrates zur Förderung aus dem Luftstromkasten heraus, unterhalb des Schleifkörpers 16, erfolgt vorteilhafterweise aus einem Falltrichter 24 heraus, in das Substrat dem durch eine Lufteinblasöffnung 20 und einen Ventilator daran gehindert wird, sich fest abzulagern.


Anspruch[de]
  1. 1. Vorrichtung zur Herstellung eines Aufnahmesubstrates zur Reinigung verschmutzter Medien,

    gekennzeichnet durch
    1. - wenigstens eine Schleifwalze (16), die hochtourig Material aus einem Kompaktwerkstück abschleift,
    2. - eine Verwirbelungsstrecke auf der die Substratteilchen an ihrer Oberfläche mit die Klebehaftung zwischen den Partikeln verringernden Zusätzen versehen werden.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Zwangsführung (10), die das Kompaktwerkstück ohne Ausweichmöglichkeiten zu dem Schleifkörper (10) führt.
  3. 3. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Werkstücke aus Altgummireifenstücken zu Aufnahmesubstrat geschliffen werden, das schwimmfähig zur Aufnahme von Öl geeignet ist.
  4. 4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens einen Temperaturfühler zur Erfassung der Temperatur im Bereich des Schleifortes.
  5. 5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens eine Luftzuführung (18, 20) in einen als Verwirbelungsstrecke dienenden Luftstromkasten (34), wobei die zugeführte Luft auf die Schleifwalze (16) gerichtet ist.
  6. 6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifwalze ein Schleifigel (16) mit aus dem Schleifkorpus hervorstehenden spitzen Wolfram-Korund-Teilen ist.
  7. 7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Einblaseinrichtung (22) für pulverförmiges Antihaftmittel zur Vermischung mit den vom Abschleifkorpus (16) erzeugten Substratteilchen.
  8. 8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Seitenwände eines Auffangbehälters (24) für abgeschliffenes Gummisubstrat mit Kanten versehen sind, die eine Verwirbelung des Gummisubstrates begünstigen.
  9. 9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifgeschwindigkeit des Schleifkorpus (16) mit der Vortriebsgeschwindigkeit des vollen Rohstückes gekoppelt ist.
  10. 10. Verfahren zur Erzeugung eines Aufnahmesubstrates zur Reinigung verschmutzter Medien, gekennzeichnet durch
    1. - Schleifen mit einem Schleifigel (16), und
    2. - Verwirbeln der abgeschliffenen Partikel in Luft unter Hinzufügung von die Klebehaftung zwischen den Partikeln verringernden Zusätzen.






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