用于分离复合材料的设备制造技术

本发明专利技术涉及一种用于分离复合材料的设备(10)，具有圆筒状的转子(17)，所述转子具有由电机驱动的转轴和在圆周上均匀分布的、平行于所述转轴从所述转子竖起的板条状的第一击打工具(30)；具有环围所述转子的圆筒状的定子(12)，其中，在所述转子与所述定子之间形成环状腔(32)。空气输入管道(15)通往所述环状腔(32)的上部区域且空气输出管道(38)从所述环状腔的下部区域导出。所述定子(12)的圆筒状的壁部还具有在圆周上均匀地分布的、径向向内突出的板条状的第二击打工具(31)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种如权利要求1的前序部分所述的用于分离复合材料的设备。
技术介绍
复合材料及其混合物经常被用于比如机械制造中的包装或机构元件。这里，各种不同的原料和材料的物理特性进行组合，从而满足所希望的力学性能。越来越多地采用复合材料的另一个原因在于，其能够以较小的材料和能量消耗制造且由此节省资源。此类复合材料的各种不同的例子借助于随后的附图1至3描述。图1示出了一种复合材料1，其由20-40 μ m的薄铝层2制成，该薄铝层位于具有两个120μπι的LDPE(低密度聚乙烯)层3的夹层材料中，其被用作管的层压材料。铝被用作针对光线的隔断层且阻止液体和气体的渗滤。图2示出了用于电子技术的电路板4，其由20 μ m的薄铜层5和大于等于50 μ m的玻璃纤维环氧层6合成。图3示出了铝复合板7的视图，其由两个200-500 μ m的铝层8和位于其间的大致2-4mm的HDPE(高密度聚乙烯)层9组成。还可以采用其他塑料。此类夹层板应用在竖面建造或车辆建造中。此类复合材料在垃圾清除时产生较大的问题，因为几乎不可能精确地分开各材料。复合材料在很少的情况下借助于热处理或湿化学处理加工。这些处理过程大多不是很有效且大大影响环境。此外，回收的材料的制造质量不佳。另一种可能性在于，粉碎复合材料以及机械地分开材料。比如W0-A-2006/117065公开了一种用于处理复合元件的设备，其中，复合材料被粉碎成大小为5-50mm的颗粒且粉碎出的颗粒在粉碎机的输送管道中引导。该设备由旋转的转子组成，转子具有被设计为板条的工具，转子设置在圆筒状的定子中。空气流在相反的方向上从下至上在转子与定子之间导入环状腔，用以通过安装在上部的除尘管排出粉尘。在颗粒粉碎中，颗粒在撞击到板条状的工具时继续被粉碎，如结合图13进一步所述。空气流一方面在颗粒在环状腔中保持足够长的时间方面是必要的，另一方面将产生的粉尘向上输出。通过从下向上的空气流使得被粉碎的颗粒相比于分割所需的时间更长地保持在环状腔中。因此，较轻和较重的颗粒具有大致相同的在其环状腔中的停留时间。此外的风险在于，较轻的颗粒随空气流向上被吸引，这导致了进一步的冲突。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提出一种用于分离复合材料的设备，使得以较大的精度除去各组成部分且同时不会产生粉尘。该目的通 过具有权利要求1的特征的用于分离复合材料的设备实现。按照本专利技术的设备的很大的优点在于，待处理的颗粒在分离工艺中不会进一步被粉碎或者甚至被粉末化且由此完全不需要除尘。本专利技术的其他优点在从属权利要求中限定。附图说明下面，借助于实施例参照附图详细阐述本专利技术。其中，图4示出了用于分离复合材料的设备的透视图，图5示出了该设备的俯视图，图6示出了在纵向上穿过该设备的横截面，图7示出了该设备的平面布置图，图8示出了复合材料和在其中产生的冲击波的示意图，图9示出了转子的一部分和定子的一部分的示意性俯视图，图10示出了该设备的示意图，用于明确其功能，图11示出了转子和定子的透视图，图12示出了转子的爆炸图，图13示出了图12的细节视图，以及图14示出了用于分离的方法的流程图。具体实施例方式图4至7中示出了用于分离复合材料的设备10，其具有机架11，该机架支承圆筒状的定子12且具有用于未示出的驱动电机的容纳装置13。在该设备10的盖子14上设置两个空气进入口 15和一个材料输入口 16。如图6所示，转子17可旋转地设置在定子12中的轴18上。轴18在大致三分之二的高度上具有支承环19，转子17支承在该支承环上。转子17通过压合座固定在轴18上。此外，两个轴承21和22在衬套23中设置在机架11上，轴18可旋转地支承在轴承中。轴18在其下端部25上具有驱动缸26，该驱动缸具有外槽27，用以借助于未示出的齿状皮带由电机驱动。图8中示出了转子17的一部分和定子12的一部分。这里，转子17在其圆周上具有均匀设置的第一工具30，这些工具被设计为板条且具有大致10-15mm的高度。定子12同样具有在其圆周上均匀设置的板条状的第二工具31，这些第二工具具有大致5-8_的高度。第二工具31以2: I的比例在内部分布在定子12的圆周上。在定子12与转子17之间形成环状腔32，待粉碎的复合材料的颗粒位于该环状腔中。以虚线示出了待粉碎的复合材料的颗粒的飞行轨迹33。转子17相对于定子12以逆时针转动。在图9中完全示意性示出了定子12、转子17以及环状腔32中螺旋状的飞行轨迹33。箭头35表示待粉碎的复合材料穿过材料输入口 16的材料输送且箭头36表示穿过空气进入口 15(参见图4-7)的空气输送。通过从上面向设备10输送复合材料使得颗粒画出了一个从上向下的螺旋状的路径33。速度和斜度可以通过转子17的转速且通过空气输送来调节。在粉碎的材料输出之后，其通过空气流37继续输送到管道38。在那里，以分馏中粉碎的材料以已知的方式借助于筛子、流动床分离器、筛分机以及电晕分离器筛分成各成分。在实践中，转子17以比如800转/分钟的转速被驱动。第一板条状的工具30由此以非常高的速度经过 第二板条状的工具31引导且在经过一瞬间产生非常大的作用到随着引导的颗粒上的力。通过这种力使得颗粒短时间地非常强地被加速且随后(当第一工具30位于第二工具31之间时)通过快速下降的力再次被制动。这个进程以较高的频率重复，该频率由第一工具30之间的距离、第二工具31之间的距离和转子17的转速确定。现在，力不同地作用到复合材料的层上，从而使得沿不同材料之间的界线实现切分。还可以观察到所谓的复合材料中的冲击波或横波。由于能量基于不同的材料特性如密度、弹性和刚度被不同地减弱，使得材料通过剪切力被分离。塑料是吸附性强的且不易振动的，而金属易于传递振动。在图10中示出了由PE层42和铝层43组成的复合材料的一部分40中的冲击波41。以箭头45示出了作用到层42和43上的推力。按照本专利技术的具有从上至下的空气流的设备的结构设计导致了较重的颗粒在环状腔33中的停留时间明显短于较轻的颗粒的停留时间。比如由铝件或铜线缆组成的较重的颗粒以大致100次螺旋状在环状腔33中盘旋，而由电路板或类似材料组成的较轻的颗粒以大致200次螺旋状在环状腔33中旋转。因此，所谓的电子废料的各种不同的组成部分明显更好地被分离。为了准备待分离的复合材料，其在引入设备10之前被粉碎。通常将材料粉碎成5-50mm的大小。该大小与各复合材料相关。如果层相对较薄(如管层压材料)(小于20μπι)且粘附力较大，则设备10中的复合材料被粉碎成5-8mm的大小。对于具有相对较厚的层(大于200μπι)(如铝)且较小的粘附力的复合材料来说，可以在40-50mm上实现粉碎。向设备10的输送持续地且可定·量地实现。转子17的直径·为1200-2400mm，标准的是2000mm。定子12的内径为1250_2450mm，标准的是2050mm。转子17的建造高度位于375_625mm之间，标准的是500mm。第一和第二工具30和31通常在3-5个平面中分别竖直相叠地设置，标准的是设置4个平面。转子17的第一工具30的总数量位于50-150之间，标准的是96。转子17的第一工具30与定子的第二工具31之间的间距在0.5-25mm之间可调。图11示出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯多夫·穆特尔，
申请(专利权)人：瑞士莱杜克斯工程技术股份公司，
类型：
国别省市：