AT510263B1 - Vorrichtung zum extrudieren von thermoplastischem kunststoffmaterial - Google Patents

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Description

österreichisches Patentamt AT510 263 B1 2012-03-15
Beschreibung [0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Extrudieren von thermoplastischem Kunststoffmaterial, mit einem Schneckenextruder, der durch einen Einlass seines Gehäuses von einem Zubringerförderer mit Kunststoffgut aus einem Vorratsbehälter beschickbar ist, wobei eine Absaugeinrichtung für ausgeschiedene Gase und eine Steuereinrichtung vorgesehen sind, wobei der als regelbarer Dosierförderer ausgebildete Zubringerförderer in einem dicht an den Einlass anschließenden Förderergehäuse angeordnet und mit der Absaugeinrichtung verbunden ist und wobei der Zubringerförderer auch dicht mit dem Vorratsbehälter verbunden ist.
[0002] Bei der Verarbeitung von Altmaterial zu Kunststoffgranulat ist darauf zu achten, dass als Endprodukt ein für die Weiterverarbeitung brauchbares Granulat erhalten wird. Dabei ist es notwendig, das Altmaterial möglichst vor Verunreinigungen Flüssigkeiten und insbesondere Gasen zu reinigen. Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist Gegenstand des DD 280 500 A5, gemäß der der Zubringförderer als Doppelschneckenentgasungsextruder ausgebildet ist, in dem das Material zum Ausgasen auf eine Temperatur unterhalb seiner Schmelztemperatur erwärmt wird. Ein übermäßiges Kneten des Materials unterhalb der Schmelztemperatur hat aber negative Auswirkungen auf die Materialeigenschaften.
[0003] Eine weitere gattungsgemäße Vorrichtung ist aus der AT 504 723 bekannt. Sowohl in dieser Patentschrift als auch in weiteren Literaturstellen sind aufwendige Maßnahmen zur Reinigung des Kunststoffmaterials vorgesehen. Die vorliegende Erfindung befasst sich in erster Linie mit den notwendigen Schritten zur Entgasung des Kunststoffmaterials. Nach der genannten Patentschrift wird das Kunststoffmaterial vom Vorratsbehälter in einen offenen Einlass des Extrudergehäuses gefördert und im Arbeitsbereich des Extruders ist im Abstand vom Einlass ein Anschluss für eine Vakuumleitung vorgesehen, mit deren Hilfe die beim Extrudieren ausgeschiedenen Gase abgesaugt werden. Diese Maßnahme führt nicht immer zu einer ausreichenden Entgasung und es sind nachträgliche Maßnahmen erforderlich, um schließlich ein genügend entgastes Granulat zu erhalten. Einer dieser Maßnahmen ist es, das Gewicht des zunächst erzeugten Granulats zu überwachen und bei einem Mindergewicht diesen Granulatanteil noch einmal der Extrusion zuzuführen bzw. dann, wenn auch Verunreinigungen festgestellt werden, gemeinsam mit diesen Verunreinigungen auszuscheiden.
[0004] Aufgabe der Erfindung ist somit die Schaffung einer Vorrichtung, mit deren Hilfe das Problem der Entgasung möglichst nur während eines Durchganges durch den Extruder einwandfrei gelöst werden kann.
[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, dass der Vorratsbehälter einlass- und auslassseitig mit Absperrorganen dicht verschließbar ist und dass der Vorratsbehälter zu einer Vorbehandlung des Kunststoffgutes mit einer Heizung ausgestattet und mit der bzw. einer Absaugeinrichtung verbunden ist.
[0006] Zur Verbesserung der Wirkungsweise ist vorgesehen, das Kunststoffgut vor der Zuführung zum Extruder zu erwärmen und damit bereits vor dem Eintritt in den Extruder die Gase für die Absaugung auszutreiben. Diese Erwärmung kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass zudem am Förderergehäuse selbst eine Beheizungseinrichtung angebracht wird, sodass das Gut während des Durchlaufes erwärmt, getrocknet und entgast wird. Derzeit wird allenfalls in Kombination mit der erwähnten Maßnahme eine Ausführung bevorzugt, nach der der Zubringerförderer auch dicht mit dem Vorratsbehälter verbunden ist, welch letzterer dicht verschließbar, zu einer Vorbehandlung des Kunststoff gutes beheizbar ausgebildet und mit der bzw. einer Absaugeinrichtung verbunden ist. Durch den dichten Verschluss während der Beheizungsphase wird ein unerwünschter Luftzutritt verhindert, sodass das Vakuum bis zum Eintritt in den Extruder aufrechterhalten werden kann, wobei wahlweise gesonderte Saugleitungen zu dem Vorratsbehälter und dem Dosierförderer vorgesehen werden können, aber auch die Möglichkeit besteht, die Gase aus dem Zubringerförderer während der Zufuhr aus dem Vorratsbehälter über dessen dann geöffneten Auslass über die Vakuumleitung dieses Vorratsbehälters allein abzusaugen. 1 /4 österreichisches Patentamt AT510 263B1 2012-03-15 [0007] Für die konstruktive Ausgestaltung des Zubringerförderers gibt es wieder verschiedene Möglichkeiten. Eine von ihnen ist, dass der Zubringerförderer als Schneckenförderer ausgebildet und seine Fördermenge über die Steuereinrichtung einstellbar ist. Sowohl im Zubringerförderer, als auch im Extruder selbst, wird dann vorteilhaft die Fördermenge so eingestellt, dass die Schnecke bzw. Schnecken nicht vollständig dicht gefüllt werden, wodurch die Gasableitung begünstigt ist.
[0008] Nach einer anderen Variante ist der Zubringerförderer als Förderband ausgebildet, mit einer Wiegeeinrichtung zur Erfassung des momentan aufgelegten Gutes versehen und über die mit der Wiegeeinrichtung verbundene und die Fördergeschwindigkeit erfassende Steuereinrichtung regelbar, sodass auch hier eine genaue Regelung der Zufuhrmenge und des angestrebten Füllgutstandes des Extruders erzielt wird.
[0009] Verfahrensmäßig wird die erfindungsgemäße Vorrichtung bevorzugt in der Weise betrieben, dass das Kunststoffgut vor der Abgabe an den Zubringerförderer eine vorwählbare Zeitspanne, z.B. 30. Minuten, unter Erwärmung und Gasabsaugung im Vorratsbehälter belassen und die anschließende Zufuhr des Kunststoffgutes zum Schneckenextruder durch entsprechende Regelung des Zubringerförderers auf eine nur teilweise, z.B. 80 % betragene Füllung des Schneckenextruders, eingestellt wird.
[0010] Wenn bei dem beschriebenen Verfahren ein kontinuierlicher Arbeitsbetrieb eingehalten werden soll, besteht auch die Möglichkeit, zwei Vorratsbehälter vorzusehen und diese wechselweise mit dem Zubringerförderer zu verbinden.
[0011] In der einzigen Figur der Zeichnung ist in schematischer Darstellungsweise eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht.
[0012] Beim Ausführungsbeispiel ist ein Doppelschneckenextruder vorgesehen, dessen Schnecken 1 und 2 über eine regelbare Antriebseinrichtung 3 im gleichen Drehsinn antreibbar sind. Das Extrudergehäuse 4 besitzt in bekannter Weise einen Auslass 5 und einen Einlass 6, der im Gegensatz zu den bekannten Ausführungen mit dem Gehäuse 7 eines als Schneckenförderer mit Förderschnecke 8 und regelbare Antriebseinrichtung 9 dicht verbunden ist. Ebenfalls dicht ist der mit einer Zellradschleuse 10 ausgestattete Auslass eines Vorratsbehälters 11 an den Einlass 12 des Gehäuses 7 angeschlossen. Der Vorratsbehälter 11 ist mit einer nicht dargestellten Beheizungseinrichtung für seinen Inhalt versehen.
[0013] Dem Vorratsbehälter 11 ist ein Zwischenbehälter 13 vorgeordnet, der seinerseits über einen Einlass 14 beschickt werden kann. Die Behälter 11, 13 und 14 sind voneinander durch mit Absperrorganen versehene Anschlüsse, die als Zellradschleusen 15, 16 eingezeichnet wurden, aber auch sonstige Ventile sein können, verbunden. Eine Vakuumpumpe 17 ist über Anschlussleitungen 18, 19, 20 mit dem Förderergehäuse 7, dem Vorratsbehälter 11 und dem Zwischenbehälter 13 verbunden.
[0014] Die Beschickung erfolgt in der Weise, dass zunächst bei geöffneter Zellradschleuse 16 und geschlossenen Zellradschleusen 10, 15 der Zwischenbehälter 13 gefüllt wird. Dann wird die Zellradschleuse 16 geschlossen und die Zellradschleuse 15 geöffnet, sodass, gegebenenfalls in mehreren aufeinanderfolgenden Stufen der Vorratsbehälter 11 gefüllt werden kann. Dabei bleibt das Vakuum wegen der Anschlüsse über die Leitungen 19, 20 aufrecht. Nach Füllung des Vorratsbehälters 11 wird das Gut in einer vorgegebenen Verweilzeit im Vorratsbehälter 11 erwärmt, wobei dabei ausgetriebene Gase und Dämpfe über die Leitung 19 abgesaugt werden. Nach der erwähnten Verweilzeit wird die Schleuse 10 geöffnet und das Absperrorgan 15 geschlossen. Nun wird der Inhalt des Vorratsbehälters 11 mittels des Zubringerförderers 7 bis 9 dem Extruder 1 bis 6 zugeführt und geregelt verarbeitet. 2/4

Claims (4)

  1. österreichisches Patentamt AT510 263B1 2012-03-15 Patentansprüche 1. Vorrichtung zum Extrudieren von thermoplastischem Kunststoffmaterial, mit einem Schneckenextruder (1 bis 5), der durch einen Einlass (6) seines Gehäuses von einem Zubringerförderer (7 bis 9) mit Kunststoffgut aus einem Vorratsbehälter (11) beschickbar ist, wobei eine Absaugeinrichtung (17 bis 20) für ausgeschiedene Gase und eine Steuereinrichtung vorgesehen sind, wobei der als regelbarer Dosierförderer ausgebildete Zubringerförderer (7 bis 9) in einem dicht an den Einlass (12) anschließenden Förderergehäuse (7) angeordnet und mit der Absaugeinrichtung (18) verbunden ist und wobei der Zubringerförderer (7 bis 9) auch dicht mit dem Vorratsbehälter (11) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorratsbehälter (11) einlass- und auslassseitig mit Absperrorganen dicht verschließbar ist und dass der Vorratsbehälter (11) zu einer Vorbehandlung des Kunststoffgutes mit einer Heizung ausgestattet und mit der bzw. einer Absaugeinrichtung (19) verbunden ist.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zubringerförderer als Schneckenförderer (7 bis 9) ausgebildet und seine Fördermenge über die Steuereinrichtung einstellbar ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zubringerförderer als Förderband ausgebildet, mit einer Wiegeeinrichtung zur Erfassung des momentan aufgelegten Gutes versehen und über die mit der Wiegeeinrichtung verbundene und die Fördergeschwindigkeit erfassende Steuereinrichtung regelbar ist.
  4. 4. Verfahren zum Betreiben der Vorrichtung zum Extrudieren von thermoplastischem Kunststoffmaterial, insbesondere nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffgut vor der Abgabe an den Zubringerförderer (7 bis 9) eine vorwählbare Zeitspanne, z. B. 30. Minuten, unter Erwärmung und Gasabsaugung im Vorratsbehälter (11) belassen und die anschließende Zufuhr des Kunststoffgutes zum Schneckenextruder (1 bis 6) durch entsprechende Regelung des Zubringerförderers auf eine nur teilweise, z. B. 80 % betragene Füllung des Schneckenextruders, eingestellt wird. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 3/4
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