ES2932873B2 - Procedimiento e instalacion de reciclaje de cartuchos de toner - Google Patents
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Description
PROCEDIMIENTO E INSTALACIÓN DE RECICLAJE DE CARTUCHOS DE TONER
SECTOR DE LA TÉCNICA
La presente invención se refiere a un procedimiento y a una instalación para el reciclaje de cartuchos de tóner, del tipo utilizado en impresoras, fotocopiadoras u otros equipos similares para la preparación de documentos. Este tipo de cartuchos contienen tóner pulverulento, cuya gestión comprende desafíos técnicos relevantes, principalmente la creación de atmósferas explosivas.
ESTADO DE LA TÉCNICA
Se conoce en el estado de la técnica toda una serie de procedimientos para reciclar equipos electrónicos que permiten separar los componentes metálicos, plásticos y otros compuestos, como la tinta de impresora.
En el caso del tóner, al ser un material pulverulento es posible que entre en suspensión en el aire, creando una atmósfera explosiva que introduce un gran riesgo para las personas y los equipos. En consecuencia, se tiende a evitar el reciclaje de estos productos. Sin embargo, comprenden toda una serie de compuestos valiosos y cuya recuperación es altamente interesante por motivos ecológicos y económicos.
Además, los cartuchos de tóner, en un gran porcentaje, contienen barras de carbón mezclado con partículas férrica magnetizadas, imprescindibles para el buen funcionamiento de la impresión. Estas partículas pueden originar tapones en el proceso de absorción y transporte si no se extraen correctamente, Su propio magnetismo puede hacerle pegarse a los elementos de procesamiento o transporte, facilitando la creación de tapones, reduciendo el paso de aire y provocando aún más sedimentación, y más riesgo de calor excesivo y de chispa.
Una primera solución a estos problemas se encuentra en ES2679569A1, que produce el triturado y la separación por medios mecánicos de los diferentes compuestos. Para reducir el riesgo, utiliza equipos certificados para atmósferas explosivas (ATEX), pero esa solución es sólo parcial. Es preferible reducir al máximo el riesgo de explosión, dado que
a r urar os car uc os que con enen pezas me cas se pue en pro ucr c spas y generar una deflagración.
Una primera solución es realizar el reciclado en una atmósfera inerte, como nitrógeno o dióxido de carbono, para eliminar el comburente. Sin embargo, esa solución es cara y requiere un alto consumo de energía para su mantenimiento.
El solicitante no conoce una solución a estos problemas tan eficaz como la reivindicada.
BREVE EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN
La invención es un procedimiento y una instalación de reciclaje de cartuchos de tóner según las reivindicaciones independientes. Resuelven, en sus diferentes realizaciones, los problemas del estado de la técnica.
La invención permite realizar la fragmentación y separación de materiales, obteniendo un mínimo del 80% de valorización. Separando todas las fracciones (metal ferroso, no ferroso, plástico, polvo) con muy bajo riesgo de explosión y con un consumo energético muy reducido. El polvo inerte puede ser de origen natural, por lo que no hay contaminación apreciable.
Aspectos tan dispares como la geometría, la densidad de materiales, la fragmentación adecuada dependerá del tipo de cartuchos, y se considerará en función de ensayo y error, vigilándose preferiblemente la cantidad de tóner en los cartuchos.
Para ello el procedimiento de reciclaje de cartuchos de tóner (incluyendo los depósitos del tóner sobrante), del tipo que comprende una fase de molienda de los cartuchos en un primer molino, una etapa de cribado y una serie de etapas de separación de los plásticos y metales, comprende en particular las etapas de:
• Molienda de los cartuchos de tóner en un primer molino con un dosificador de polvo inerte (carbonato cálcico, yeso...).
• Realizar una primera separación con separadores magnéticos.
• Realizar un cribado, preferiblemente con un sistema de sacudida de los cartuchos con bolas de goma que se mueven a alta velocidad, golpeando los fragmentos de cartucho, y derivar
o La fracción mayor a un segundo molino con un dosificador de polvo inerte, para su retorno al cribado.
o a racc n n erme a a un cc n e e mnac n e povo prevo a a separación definitiva por materiales.
o La fracción menor a descarte o valorización del polvo de tóner, con separadores magnéticos opcionales.
Además, comprende etapas de aspiración del polvo a lo largo de todo el procedimiento, derivadas a uno o más filtros. Cada máquina o transportador comprenderá una o más bocas de aspiración.
Si los cartuchos o depósitos de tóner están muy cargados, se puede añadir una etapa previa de vaciado del tóner de los cartuchos.
Es deseable añadir una etapa de eliminación de varillas previa al cribado, mediante una máquina vibradora quitapalos.
En la realización más preferida, se constituye una entrada directa al segundo molino para los cartuchos de plástico (con poco o nada de metal).
La instalación de reciclaje de cartuchos de tóner que ejecuta el procedimiento comprende para ello una entrada de cartuchos y depósitos de tóner a un primer molino con un dosificador de polvo inerte. A la salida del primer molino se dispone uno o más separadores magnéticos previos a una criba que separa en tres fracciones. La fracción mayor va a un segundo molino, que también posee un dosificador de polvo inerte. Su salida retorna a la criba. La fracción menor se almacena, tras un paso opcional por separadores magnéticos. La fracción intermedia se remite a un ciclón de eliminación de polvo, previo a los separadores de los diferentes materiales (plástico, metales...)
Esta instalación comprende bocas de aspiración del polvo por toda la instalación conectadas a unos filtros, que comunican con un sistema de aspiración. Este sistema de aspiración posee generalmente sensores de la velocidad de flujo para asegurar que se aspira convenientemente y que no se producen acumulaciones en el sistema de aspiración. También se vigila la temperatura, el llenado de los depósitos finales de polvo y la presencia de chispas o llamas en el sistema de aspiración.
Preferiblemente, para no saturar demasiado rápidamente los filtros, se pueden situar ciclones previos a los filtros.
ras varan es se enuncan en as revn cacones n epen en es y se escr en m s adelante.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para una mejor comprensión de la invención, se incluyen las siguientes figuras:
Fig. 1: Vista de un esquema de un ejemplo del procedimiento.
MODOS DE REALIZACIÓN DE LA INVENCIÓN
A continuación se pasa a describir de manera breve varios modos de realización de la invención, como ejemplo ilustrativo y no limitativo de ésta.
El procedimiento se comentará con apoyo de la figura 1, donde se representa el esquema de un ejemplo de realización de la invención. El procedimiento parte de la entrada (1) de una serie de cartuchos de tóner a un primer molino (2). Una primera etapa de aspiración (3) del polvo, previa y durante la molienda, asegura que no se produce acumulación suficiente para generar la atmósfera explosiva. El molido se realiza en paralelo con la actuación de un dosificador (4) que aporta un polvo inerte, como carbonato cálcico, yeso o similar al conjunto, reduciendo la posible transmisión de la llama.
Se realiza una primera separación con máquinas vibradoras (5) quitapalos, que eliminan las varillas interiores (generalmente de aluminio, acero o hierro) presentes en varios modelos de cartuchos. La primera separación comprende separadores magnéticos (6) (sobre la cinta transportadora, durante el volcado...). A continuación, se realiza un cribado (7), cuya fracción más grande (p.ej., mayor de 30 mm) se pasa a un segundo molino (8), que obtiene fragmentos de tamaño más reducido, para su retorno al cribado (7). Este segundo molino (8) también comprende un dosificador (4) de polvo inerte. Se puede definir una entrada directa (9) al segundo molino (8) para los cartuchos de plástico, que no requieren ser molidos dos veces (por contener poco o ningún metal, por ejemplo).
La entrada al segundo molino (8) desde el cribado (7) puede ser en un punto diferente que la entrada directa (9), pues ésta requiere más molienda. El segundo molino (8) puede ser especial para plástico, que en general es más complicado de moler por su consistencia, en ocasiones gomosa o muy ligera.
cr a o se rea za en una cr a o a a e un ss ema e oas e goma que re oan a alta velocidad, permitiendo una mayor limpieza de las fracciones. Estas bolas obligan a liberar el polvo de tóner de las piezas molidas, asegurando que no arrastran polvo consigo. Las bolas de goma se disponen entre las mallas del cribado (7) y su diámetro impide que puedan ser arrastradas con ninguna fracción. El material será elástico para asegurar que rebotan con fuerza. Por ejemplo, se pueden poner por debajo de la malla más fina, sin poder salir con la fracción más fina. Así golpean la malla desde abajo, sacudiendo los trozos de cartucho de la fracción intermedia.
La fracción intermedia del cribado (7) se clasifica, tras el paso por un ciclón de eliminación de polvo (10) donde los fragmentos mayores caen y el polvo continua con la corriente de aire. La clasificación se realiza eliminando posibles restos metálicos ferromagnéticos con un separador magnético (6), no ferrosos con una cinta de Foucault (11) y separando el plástico por gravedad (12). Estas fracciones ya están preparadas para su valorización.
La parte o fracción menor del cribado (7), por ejemplo menor a 3 mm, se considera mezcla de polvo de tóner y algo de inerte, aunque puede tener filamentos metálicos, ferrosos, que requieren ser captados por separadores magnéticos (6). Si se dispone de una máquina vibradora (5) quitapalos el número de filamentos es muy reducido puesto que también los recupera.
Los dosificadores (4) estarán en la entrada de los correspondientes molinos (2,8), para que la mezcla de polvos se produzca inmediatamente. Es posible incluir máquinas de mezcla previas a la molienda o trituración, para asegurar la buena distribución del polvo inerte.
Todo el transporte dentro de la instalación se realizará por sistemas neumáticos o de bandas o cintas transportadoras de caucho u otro material similar, no metálico, para evitar chispas y sobrecalentamiento por fricción. Se evitarán especialmente los tornillos sin fin. Incluyen, por ejemplo, etapas de aspiración (3) para evitar la acumulación de polvo en la atmósfera propia. Incluyen tomas de aspiración en las partes inferiores, donde se pueda depositar el polvo, en la entrada y próximas a la salida. Igualmente, el resto de máquinas trabajará en depresión con etapas de aspiración (3), pudiendo detenerse o aumentarse la aspiración en puntos concretos según el tipo de cartucho y la activación, o no, de la entrada directa (9).
as e apas e asprac n , con sus correspon en es ocas e asprac n, ervan e aire y polvo aspirado a una serie de filtros (5), preferiblemente de mangas antiestáticas para asegurar que no se produce chispa, incluyendo ciclones previos. Unos sensores de velocidad de flujo permiten asegurar que la aspiración es correcta en cada momento, y producen la limpieza de los filtros (5) por ejemplo con chorros de aire comprimido que hace caer la torta de polvo a uno o más sacos.
Se puede definir una fase previa al primer molino (2) para vaciar los cartuchos o los depósitos del tóner sobrante de las impresoras, fotocopiadoras o demás. Estos depósitos del tóner sobrante están realizados principalmente en materiales plásticos, tienen un gran volumen y siempre poseen una alta cantidad de tóner. Por lo tanto, es preferible vaciarlos en una etapa de troceado (13) previa, manual o automática. Esta etapa de troceado (13) tiene su propia etapa de aspiración (3), que requerirá una gran potencia y constancia, y que puede ser independiente del sistema de aspiración del resto de la instalación.
La instalación comprende una central de alarmas para el sistema de aspiración que vigila la temperatura, el llenado de los depósitos finales de polvo, la presencia de chispas o llamas (por ejemplo, mediante infrarrojos) y la reducción del flujo de aire. Los sensores correspondientes tienen sistemas de autolimpiado por chorro de aire. Se vigilan especialmente los silos donde se acumula el polvo tras los filtros (5). La instalación comprende equipos de irrigación para detener cualquier deflagración o incendio, y compuertas de corte automáticas.
Preferiblemente se puede hacer una selección, manual o automática (por visión artificial, simples dimensiones...) de los cartuchos para asegurar que cada lote tiene las mismas o similares condiciones y pueden adecuarse las etapas del procedimiento a esos modelos o fabricante concreto. Incluso, una vez asegurado la homogeneidad de cartuchos en la entrada se puede evaluar el peso medio para estimar cuánto polvo de tóner ha quedado como residuo y dosificar el polvo inerte en consecuencia.
Todos los equipos que estén en zonas donde pueda haber polvo estarán convenientemente certificados para atmósferas explosivas, según normativa, y gestionados por los correspondientes equipos electrónicos propios o de la instalación.
Claims (1)
1 - Procedimiento de reciclaje de cartuchos de tóner, que comprende una fase de molienda de los cartuchos en un primer molino (2), una etapa de cribado (7) y una serie de etapas de separación (5,6,11) de los plásticos y metales, caracterizado por que comprende las etapas de:
molienda de los cartuchos de tóner en un primer molino (2) con un dosificador (4) de polvo inerte;
realizar una primera separación con separadores magnéticos (6);
realizar un cribado (7), y derivar
la fracción mayor a un segundo molino (8) con un dosificador (4) de polvo inerte, para su retorno al cribado (7);
la fracción intermedia a un ciclón de eliminación de polvo previo a la separación definitiva por materiales;
la fracción menor a descarte;
y por que comprende etapas de aspiración (3) del polvo a lo largo de todo el procedimiento, derivadas a uno o más filtros (5).
2- Procedimiento de reciclaje de cartuchos de tóner, según la reivindicación 1, caracterizado por que el polvo inerte es carbonato cálcico.
3- Procedimiento de reciclaje de cartuchos de tóner, según la reivindicación 1, caracterizado por que comprende la separación magnética de la fracción menor del cribado (7).
4- Procedimiento de reciclaje de cartuchos de tóner, según la reivindicación 1, caracterizado por que comprende una etapa previa de vaciado del tóner de los cartuchos.
5- Procedimiento de reciclaje de cartuchos de tóner, según la reivindicación 1, caracterizado por que comprende una etapa de eliminación de varillas previa al cribado (7).
6- Procedimiento de reciclaje de cartuchos de tóner, según la reivindicación 1, caracterizado por que comprende una entrada directa (9) al segundo molino (8) para los cartuchos de plástico.
- roce men o e reccae e car uc os e ner, seg n a revn cac n , caracterizado por que el cribado (7) comprende un sistema de sacudida de los cartuchos.
8- Instalación de reciclaje de cartuchos de tóner, con el procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que comprende:
una entrada (1) de cartuchos de tóner a
un primer molino (2) con un dosificador (4) de polvo inerte, a cuya salida se dispone uno o más separadores magnéticos (6) previos a
una criba que separa en tres fracciones:
un segundo molino (8) para la fracción mayor, con un dosificador (4) de polvo inerte, y cuya salida se retorna a la criba;
un ciclón de eliminación de polvo (10) previo a una serie de separadores de los diferentes materiales, en la fracción intermedia, y
un depósito de la fracción menor,
y por que comprende bocas de aspiración del polvo por toda la instalación conectadas a unos filtros (5).
9- Instalación de reciclaje de cartuchos de tóner, según la reivindicación 8, caracterizada por que comprende una o más máquinas vibradoras (5) quitapalos previas a los separadores magnéticos (6) y la criba.
10- Instalación de reciclaje de cartuchos de tóner, según la reivindicación 8, caracterizada por que la criba comprende un sistema de bolas de goma.
11 - Instalación de reciclaje de cartuchos de tóner, según la reivindicación 8, caracterizada por que el segundo molino (8) comprende una entrada directa (9).
12- Instalación de reciclaje de cartuchos de tóner, según la reivindicación 8, caracterizada por que comprende separadores magnéticos (6) de la fracción menor del cribado (7).
13- Instalación de reciclaje de cartuchos de tóner, según la reivindicación 8, caracterizada por que los cartuchos se trasladan por sistemas neumáticos o de bandas o cintas transportadoras de material no metálico.
14- Instalación de reciclaje de cartuchos de tóner, según la reivindicación 8, caracterizada por que el sistema de aspiración incluye ciclones previos a los filtros (5).
15- Instalación de reciclaje de cartuchos de tóner, según la reivindicación 8, caracterizada por que el sistema de aspiración incluye sensores de velocidad de flujo.
16- Instalación de reciclaje de cartuchos de tóner, según la reivindicación 8, caracterizada por que comprende una central de alarmas para el sistema de aspiración que vigila la temperatura, el llenado de los depósitos finales de polvo y la presencia de chispas o llamas en el sistema de aspiración.
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| FG2A | Definitive protection |
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