AT505038B1

AT505038B1 - DEVICE FOR DISMANTLING WIRES

Info

Publication number: AT505038B1
Application number: AT0103707A
Authority: AT
Inventors: Franz Rieser; Peter Lenz
Original assignee: Franz Rieser; Peter Lenz
Priority date: 2007-07-05
Filing date: 2007-07-05
Publication date: 2008-10-15
Also published as: AT505038A4

Description

2 AT 505 038 B12 AT 505 038 B1

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Zerlegung von Drähten, die aus einem Verbund unterschiedlicher Werkstoffe bestehen, mit einer Zufuhreinrichtung zur Zufuhr der zu zerlegenden Drähte, einer Schäleinrichtung mit einer Öffnung, durch die ein Innenabschnitt des Drahtes hindurchläuft, während ein Außenabschnitt abgetrennt wird, welche Schäleinrichtung als Dorn ausgebildet ist, durch den die Öffnung axial hindurchgeht, und mit einer Zugeinrichtung zur Ausübung einer Zugkraft auf den durch die Öffnung der Schäleinrichtung hindurchgetretenen Innenabschnitt des Drahtes, wobei neben dem Dorn mindestens ein Schneidrad vorgesehen ist, das an seinem Umfang mindestens ein Messer aufweist.The invention relates to a device for cutting wires, which consist of a composite of different materials, with a supply device for supplying the wires to be cut, a peeling device with an opening through which passes an inner portion of the wire, while an outer portion is separated, which peeling device is formed as a mandrel, through which the opening passes axially, and with a pulling device for exerting a tensile force on the penetrated through the opening of the peeling device inner portion of the wire, wherein next to the mandrel at least one cutting wheel is provided which has at least one blade on its circumference ,

Hochspannungsdrähte sind üblicherweise aus einem Verbund unterschiedlicher Werkstoffe hergestellt. Sie weisen in der Regel einen Kern auf, der in der Form eines Stahlseils ausgebildet ist, welcher Kern in der Folge als Innenabschnitt bezeichnet wird. Um den Innenabschnitt, dessen Aufgabe es ist, die statischen Kräfte aufzunehmen, ist ein Außenabschnitt gewickelt, der zumeist aus Aluminium besteht. Um den elektrischen Widerstand möglichst gering zu halten, wird zur Herstellung des Außenabschnittes hochreines Aluminium verwendet, das einen entsprechenden Wert auch als Altstoff aufweist. Beim Recycling von solchen Hochspannungsdrähten ist es erforderlich, den Stahlanteil vom Aluminiumanteil zu trennen, um wiederverwendbare Produkte zu erhalten. In der Praxis wird diese Trennung zumeist so durchgeführt, dass der gesamte Draht geschreddert wird und der Stahlanteil über Magnetabschneider vom Aluminiumanteil abgetrennt wird. Ein solches Verfahren hat den Nachteil eines relativ hohen Energieaufwandes für das Schreddern, da der Innenabschnitt zumeist aus einem hochfesten Material besteht. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass es nicht vermieden werden kann, dass Stahlanteile am Aluminium haften bleiben und dieses verunreinigen. Das wiedergewonnene Aluminium hat daher einen geringen Reinheitsgrad und einen entsprechend geringeren Wert.High voltage wires are usually made of a composite of different materials. They usually have a core, which is formed in the form of a steel cable, which core is referred to in the sequence as an inner portion. To the inner portion, whose task is to absorb the static forces, an outer section is wound, which consists mostly of aluminum. In order to keep the electrical resistance as low as possible, high-purity aluminum is used to produce the outer portion, which has a corresponding value as a waste. When recycling such high voltage wires, it is necessary to separate the steel portion from the aluminum portion to obtain reusable products. In practice, this separation is usually carried out so that the entire wire is shredded and the steel content is separated by magnetic cutter from the aluminum content. Such a method has the disadvantage of a relatively high energy consumption for shredding, since the inner portion is usually made of a high-strength material. Another disadvantage is that it can not be avoided that steel parts adhere to the aluminum and contaminate it. The recovered aluminum therefore has a low degree of purity and a correspondingly lower value.

Aus der US 3,650,012 A ist eine Vorrichtung zur Wiedergewinnung des Aluminiumanteils von Verbunddrähten bekannt. Dabei wird der Draht durch eine Blende mit einen Öffnung hindurchgeführt, deren Durchmesser geringer ist als der Außendurchmesser des ursprünglichen Drahtes. Durch eine Zugvorrichtung wird somit der Innenabschnitt des Drahtes durch die Öffnung der Blende hindurchgezogen, während der Außenabschnitt aus Aluminium von der Blende zurückgehalten wird. Im Anschluss daran werden die abgetrennten Aluminiumteile geschreddert und eine Wiederaufbereitung zugeführt. Mit einer solchen Vorrichtung kann zwar das grundsätzliche Problem gelöst werden, eine Verunreinigung des Aluminiums zu vermeiden, es ist aber erforderlich, den ursprünglichen Draht vor der Anwendung der Vorrichtung in kleinere Stücke zu zerlegen, um das abgetrennte Aluminium handhaben zu können. Der manipulative Aufwand für die Vorbereitung der einzelnen Abschnitte ist relativ hoch, so dass sich das Verfahren in der Praxis nicht durchgesetzt hat.From US 3,650,012 A a device for recovering the aluminum content of composite wires is known. In this case, the wire is passed through a diaphragm with an opening whose diameter is smaller than the outer diameter of the original wire. By a pulling device thus the inner portion of the wire is pulled through the opening of the aperture, while the outer portion of aluminum is retained by the aperture. Subsequently, the separated aluminum parts are shredded and recycled. While such a device can solve the fundamental problem of avoiding contamination of the aluminum, it is necessary to break the original wire into smaller pieces prior to application of the device in order to handle the separated aluminum. The manipulative effort for the preparation of the individual sections is relatively high, so that the procedure has not prevailed in practice.

Weiters ist aus der JP 58-039754 A ein Recycling-Verfahren bekannt, bei dem der äußere Aluminiumanteil eines Drahtes durch einen Dorn vom inneren Abschnitt abgeschält wird und direkt in ein Schmelzbad geführt wird, das sich unterhalb des Doms befindet. Eine solche Vorrichtung ist sehr aufwändig und in der Handhabung kritisch, da mechanisch beanspruchte und wartungsbedürftige Teile unmittelbar über einem Bad aus flüssigem Aluminium angeordnet sind. Außerdem ist die Brandgefahr besonders groß, so dass ein zuverlässiger Betrieb nur in einem abgeschlossenen Raum unter Schutzgasatmosphäre möglich ist.Furthermore, from JP 58-039754 A, a recycling method is known, in which the outer aluminum portion of a wire is peeled off from the inner portion by a mandrel and is led directly into a molten bath, which is located below the dome. Such a device is very complex and difficult to handle since mechanically stressed and maintenance-requiring parts are arranged directly above a bath of liquid aluminum. In addition, the risk of fire is particularly great, so that a reliable operation is possible only in a closed space under a protective gas atmosphere.

Aus der EP 0 105 668 A, der FR 2 351 475 A, der EP 0 132 106 A und der US 3,650,012 A sind Vorrichtungen der oben beschriebenen Art bekannt, bei denen ein Draht in Einzelbestandteile aufgetrennt wird, in den ein ein oder mehreren Schneidräder Bestandteile des Drahtes abschälen. Sämtlichen Lösungen des Standes der Technik ist gemeinsam, dass die Schneidräder eine Achse aufweisen, die im Wesentlichen senkrecht auf die Laufrichtung des Drahtes sind. Dies bedeutet, dass sich der Umfang des Schneidrades an der Schnittstelle parallel zum Draht bewegt.From EP 0 105 668 A, FR 2 351 475 A, EP 0 132 106 A and US 3,650,012 A devices of the type described above are known, in which a wire is separated into individual components, in which a one or more cutting wheels Peel off the components of the wire. All the solutions of the prior art have in common that the cutting wheels have an axis which is substantially perpendicular to the running direction of the wire. This means that the circumference of the cutting wheel moves parallel to the wire at the interface.

Es hat sich herausgestellt, dass Lösungen dieser Art grundsätzlich funktionstüchtig sind, jedoch 3 AT 505 038 B1 vielfach unbefriedigende Ergebnisse zeigen.It has been found that solutions of this type are fundamentally functional, but often show unsatisfactory results.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile des Stand der Technik zu vermeiden und eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Wiedergewinnung des Aluminiumanteils von Drähten anzugeben, das einfach durchführbar ist und eine hohe Qualität des Recycling-Materials gewährleistet. Dabei soll ein möglichst einfacher Aufbau erzielt werden und der manipulative Aufwand gering gehalten werden.Object of the present invention is to avoid the disadvantages of the prior art and to provide an apparatus and a method for recovering the aluminum content of wires, which is easy to carry out and ensures a high quality of the recycled material. The simplest possible structure should be achieved and the manipulative effort should be kept low.

Erfindungsgemäß werden diese Aufgaben dadurch gelöst, dass das Schneidrad eine zur Öffnung parallele Achse aufweist.According to the invention, these objects are achieved in that the cutting wheel has an axis parallel to the opening axis.

Wesentlich an der vorliegenden Erfindung ist, dass der Aluminiumanteil der Drähte unmittelbar nach dem Abschälen in kleine Abschnitte zerlegt wird. Der Energieaufwand ist dabei relativ gering, da es sich im Gegensatz zum Innenabschnitt aus Stahl um ein Material geringer Zugfestigkeit handelt. Aufgrund der erfindungsgemäßen Lösung ist es möglich, beliebig lange Abschnitte des ursprünglichen Drahtes in einem Zug und ohne Unterbrechung zu verarbeiten. Ein Nebeneffekt dabei ist, dass der Innenabschnitt aus Stahl als Drahtseil erhalten bleibt und gegebenenfalls in dieser Form eine weiteren Verwendung zugeführt werden kann. Die erfindungsgemäße Vorrichtung besitzt einen äußerst einfachen Aufbau und ist kostengünstig herstellbar.Essential to the present invention is that the aluminum portion of the wires is disassembled into small sections immediately after peeling. The energy consumption is relatively low, since it is in contrast to the inner portion of steel to a material of low tensile strength. Due to the solution according to the invention, it is possible to process arbitrarily long sections of the original wire in one go and without interruption. A side effect is that the inner section of steel remains as a wire rope and may optionally be used in this form, a further use. The device according to the invention has an extremely simple construction and is inexpensive to produce.

Es hat sich herausgestellt, dass durch die Tatsache, dass die Schnittbewegung bei der erfindungsgemäßen Lösung nicht parallel zum Draht sondern senkrecht zur Drahtachse erfolgt, eine wesentliche Verbesserung des Schnittergebisses erhalten wird.It has been found that by the fact that the cutting movement in the inventive solution is not parallel to the wire but perpendicular to the wire axis, a significant improvement of the reamer bit is obtained.

Besonders günstig ist es, wenn der Dorn eine kegelstumpfförmige Außenfläche aufweist. Auf diese Weise können die Zugkräfte, die erforderlich sind, um den Abschälvorgang zu bewirken, klein gehalten werden.It is particularly favorable if the mandrel has a frustoconical outer surface. In this way, the tensile forces required to effect the peeling operation can be kept small.

Das unbeabsichtigte Auftreten von längeren ungeschnittenen Abschnitten des Aluminiumanteils kann dadurch verhindert werden, dass das Messer beim Betrieb der Vorrichtung eine Bahn beschreibt, die mit einem geringen Spalt an der Außenfläche des Doms vorbeitritt. Besonders günstig ist es in diesem Zusammenhang, wenn der Spalt kleiner als 2 mm ist und vorzugsweise kleiner ist als der Durchmesser der Einzeldrähte des Außenabschnittes.The unintentional occurrence of longer uncut portions of the aluminum portion may be prevented by the knife, during operation of the apparatus, describing a path that passes with a small gap on the outside surface of the mandrel. It is particularly favorable in this context if the gap is smaller than 2 mm and is preferably smaller than the diameter of the individual wires of the outer portion.

Eine besonders begünstigte Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, dass das Schneidrad eine zylindrische Außenfläche aufweist. Dabei ist es von besonderem Vorteil, wenn das Schneidrad eine stromaufwärtige Stirnfläche aufweist, die in einer Ebene liegt, die den Draht vor dem Eintritt in die Öffnung schneidet. Auf diese Weise dient die Außenfläche des Schneidrades als zusätzliche Führung für die abgeschälten Aluminiumanteile, so dass Störungen durch Drahtabschnitte verhindert werden, die sich in unerwünschte Richtungen bewegen.A particularly favorable embodiment of the invention provides that the cutting wheel has a cylindrical outer surface. It is particularly advantageous if the cutting wheel has an upstream end face, which lies in a plane which intersects the wire before entering the opening. In this way, the outer surface of the cutting wheel serves as an additional guide for the peeled aluminum portions, so that interference is prevented by wire sections that move in undesired directions.

Weiters betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Zerlegung von Drähten, bei dem ein Draht durch eine Schäleinrichtung in der Form eines Doms hindurchgeführt wird, wobei ein Innenabschnitt durch eine Öffnung im Dorn gezogen wird und ein Außenabschnitt über eine Außenfläche des Doms abgeschält wird. Dieses Verfahren ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass der Außenabschnitt unmittelbar am Dorn in kleine Teile geschnitten wird. Das erfindungsgemäße Verfahren ist effizient und insbesondere robust und wenig anfällig gegenüber Störungen.Further, the present invention relates to a wire disassembling method in which a wire is passed through a dome peeling device, wherein an inner portion is drawn through an opening in the mandrel and an outer portion is peeled off over an outer surface of the mandrel. This method is inventively characterized in that the outer portion is cut directly on the mandrel into small parts. The inventive method is efficient and in particular robust and less prone to interference.

Es ist begünstigt, wenn der Innenabschnitt des Drahtes stromabwärts des Doms auf eine Rolle aufgewickelt wird.It is favored when the inner portion of the wire is wound on a roll downstream of the mandrel.

Die Weiterverarbeitung der Aluminiumanteile kann insbesondere dadurch erleichtert werden, dass die Einzeldrähte des Außenabschnittes auf eine durchschnittliche Länge geschnitten werden, die kleiner ist als 30 mm und vorzugsweise kleiner ist als 10 mm.The further processing of the aluminum components can be facilitated in particular by cutting the individual wires of the outer section to an average length which is less than 30 mm and preferably less than 10 mm.

Claims

The method according to the invention is particularly efficient if the cutting of the wires is effected by a cutting wheel which is driven at a speed which is greater than 300 rpm and which is preferably greater than 500 rpm. In the following, the invention will be explained in more detail with reference to the embodiment shown in the figure. The figure shows schematically a device according to the invention, wherein the thickness of the wire to illustrate the illustration is exaggerated. The device consists of a trough 1 to which the wire, generally designated 3, is fed via a feed roller 2. Within, or above the trough 1, a mandrel 4 is arranged, which has an opening 5 extending in the axial direction. Downstream of the tub 1, guide rollers 6, 7 and a take-up roller 8 are arranged. The wire 3 consists of an inner portion 9 and an outer portion 10 which surrounds the inner portion 9 coaxially. The opening 5 of the mandrel 4 is formed so that it is suitable for receiving the inner portion 9 with game, so that only the inner portion 9 passes through the mandrel 4 and ultimately wound on the roller 8. The outer portion 10 of the wire 3, however, is peeled off at the forward tapered outer surface 11 of the mandrel 4, with a certain division into individual wires. Immediately adjacent to the mandrel 4, a cutting wheel 12 is arranged, which is provided at its outer periphery with a plurality of cutting blades 13. The cutting wheel 12 has a cylindrical outer surface 14 extending between an upstream end surface 15 and a downstream end surface 16. The upstream end surface 15 lies in an upstream plane 15a, while the downstream end surface 16 lies in a downstream plane 16a. The upstream plane 15a cuts the wire 3, ie upstream of the mandrel 4. This ensures that the circumferential surface 14 of the cutting wheel 12 can take over the guidance and discharge of the individual wires of the outer section 10. The gap s between the cutting blades 13 and the outer surface 11 of the mandrel 4 is very small and is for example 0.8 mm. The present invention makes it possible to present a device of simple construction which ensures the recovery of high quality recycled materials. Claims 1. A device for cutting wires (3) consisting of a composite of different materials, comprising a feed device (2) for feeding the wires (3) to be cut, a peeling device having an opening (5) through which an inner section (9) of the wire (3) passes while an outer portion (10) is separated, which peeling device is formed as a mandrel (4) through which the opening (5) passes axially, and with a pulling device for exerting a tensile force on the the inner portion (9) of the wire having passed through the opening (5) of the peeling device, wherein at least one cutting wheel (12) is provided next to the mandrel (4) and has at least one blade (13) at its periphery, characterized in that the cutting wheel ( 12) has an axis parallel to the opening (5).

2. Device according to claim 1, characterized in that the mandrel (4) has a frusto-conical outer surface (10).

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the blade (13) during operation of the device describes a path which passes with a small gap (s) on the outer surface (10) of the mandrel (4). 5 AT 505 038 B1

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the gap (s) is smaller than 2 mm and is preferably smaller than the diameter of the individual wires of the outer portion (10).

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the cutting wheel (12) has a cylindrical outer surface (14).

Device according to claim 5, characterized in that the cutting wheel (12) has an upstream face (15) lying in a plane (15a) intersecting the wire (3) before entering the opening (5).

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the mandrel (4) in a trough (1) for receiving the portions of the outer shell is arranged.

8. A method for cutting wires (3), wherein a wire (3) is passed through a peeling device in the form of a dome (4), wherein an inner portion (9) through an opening (5) in the mandrel (4) pulled and an outer portion (10) is peeled off over an outer surface of the mandrel (4), characterized in that the outer portion (10) is cut into small pieces directly on the mandrel (4).

9. The method according to claim 8, characterized in that the inner portion (9) of the wire (3) downstream of the mandrel (4) on a roll (8) is wound.

10. The method according to claim 8 or 9, characterized in that the individual wires of the outer portion (10) are cut to an average length which is smaller than 30 mm and which is preferably smaller than 10 mm.

11. The method according to any one of claims 8 to 10, characterized in that the cutting of the wires (3) by a cutting wheel (12) takes place, which is driven at a speed which is greater than 300 min'1 and which is preferably greater than 500 min'1. For this purpose 1 sheet of drawings