AT517755A1

AT517755A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Verarbeitung von thermoplastischem Kunststoff mit einer verbesserten Zerkleinerungs-/Transportvorrichtung

Info

Publication number: AT517755A1
Application number: ATA50807/2015A
Authority: AT
Original assignee: Next Generation Recyclingmaschinen Gmbh
Priority date: 2015-09-22
Filing date: 2015-09-22
Publication date: 2017-04-15
Also published as: WO2017050811A1

Abstract

Es wird eine Vorrichtung (1a..1j) zur Verarbeitung von thermoplastischem Kunst- stoff angegeben, welche einen Vorratsbehälter (2) zur Aufnahme von stückförmigen Kunststoffteilchen oder eine Transportleitung (18) zum Transport von stück- förmigen Kunststoffteilchen umfasst, sowie eine mit dem Vorratsbehälter (2) / der Transportleitung (18) verbundene, kombinierte Zerkleinerungs-/Transport- vorrichtung (3). Weiterhin umfasst die Vorrichtung (1a..1j) einen an die kombinierte Zerkleinerungs-/Transportvorrichtung (3) anschließenden Extruder (4). Die kombinierte Zerkleinerungs-/Transportvorrichtung (3) umfasst eine Zerkleinerungswel- le (5) und eine davon getrennt drehbare Transportschnecke (7), wobei die Zerklei- nerungswelle (5) pro Umdrehung eine höhere Zerkleinerungswirkung aufweist als die Transportschnecke (7). Ein Überschneidungsbereich (B) zwischen der Zerklei- nerungswelle (5) und der Transportschnecke (7) quer zur Achse der Zerkleine- rungswelle (5) gesehen beträgt dabei weniger als 75%. Weiterhin wird ein Be- triebsverfahren für die Vorrichtung (1a..1c) angegeben, bei dem die Zerkleine- rungswelle (5) und die Transportschnecke (7) getrennt voneinander gedreht wer- den und die Kunststoffteilchen der Zerkleinerungswelle (5) stärker zerkleinert werden als von der Transportschnecke (7).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verarbeitung von thermoplastischem Kunststoff, welche einen Vorratsbehälter zur Aufnahme von stückförmigen Kunststoffteilchen oder eine Transportleitung zum Transport von stückförmigen Kunststoffteilchen umfasst, eine mit dem Vorratsbehälter/der Transportleitung an einer Übergabeöffnung verbundene, kombinierte Zerkleinerungs-/Transportvorrichtung sowie einen an die kombinierte Zerkleinerungs-/Transportvorrichtung anschließenden Extruder. Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb der obigen Vorrichtung.

Eine Vorrichtung und ein Verfahren der oben genannten Art sind aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt. Beispielsweise existieren Vorrichtungen, bei denen die kombinierte Zerkleinerungs-/Transportvorrichtung eine Zerkleinerungswelle und eine Transportschnecke aufweisen, wobei die Zerkleinerungswelle oberhalb der Transportschnecke angeordnet ist und das über den Vorratsbehälter beziehungsweise die Transportleitung angelieferte Material die Zerkleinerungswelle quer zu deren Achse passiert. Die stückförmigen Kunststoffteilchen fallen dabei von der Zerkleinerungswelle hinunter in die Transportschnecke und werden von dieser zum Extruder befördert. Nachteilig ist dabei, dass der Mahlgrad der Kunststoffteilchen praktisch nicht eingestellt werden kann, da die Kunststoffteilchen im Wesentlichen nach einer halben Umdrehung der Messerwelle in die Transportschnecke fallen und von dieser abtransportiert werden.

Zu diesem Thema offenbart die EP 0 934 144 B1 weiterhin eine Vorrichtung zum Aufbereiten von thermoplastischem Kunststoffmaterial. Die Vorrichtung umfasst ein Maschinengehäuse mit einem Zuführungstrichter sowie einen angetriebener Schieber, der das auf einer Bodenplatte befindliche und zu verarbeitende Kunst stoffmaterial in eine Aufbereitertrommel beziehungsweise in ein Förderrohr drückt. Auf der Aufbereitertrommel sind Messer schraubenlinienförmig angebracht. Die Messer und die daran anschließende Förderschnecke fördern das zerkleinerte Kunststoffmaterial zu einer Schnecke eines Extruders, in den das Kunststoffmaterial abgegeben wird.

Nachteilig ist daran insbesondere, dass auch diese Vorrichtung im Betrieb nur eingeschränkt auf unterschiedliche Größen der zugeführten Kunststoffteilchen eingestellt werden kann. Beispielsweise kann die Größe der Teilchen auch bei der Konstruktion der Vorrichtung insofern berücksichtigt werden, als die Aufbereitertrommel, welche für die Zerkleinerung des zugeführten Materials zuständig ist, bei großen zu verarbeiteten Kunststoffteilchen länger ausgeführt wird als bei kleinen Teilchen. Wird eine solche Anlage später entgegen der ursprünglichen Annahme doch für die Verarbeitung von Kunststoffteilchen eingesetzt, für die sie nicht spezifiziert ist, so könnte passieren, dass in den Extruder Kunststoffteilchen von nicht optimaler Größe gefördert werden.

Insbesondere wenn die Kunststoffteilchen zu groß sind, kann eine ordnungsgemäße Durchmischung und Aufschmelzen unter Umständen nicht gewährleistet werden. Werden die Kunststoffteilchen kleiner zerteilt als notwendig, so wird dadurch die Aufbereitertrommel stärker belastet als nötig und muss gegebenenfalls auch früher gewartet werden als notwendig.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine verbesserte Vorrichtung und ein verbessertes Verfahren zur Verarbeitung von thermoplastischem Kunststoff anzugeben. Insbesondere soll dem Extruder Material von optimaler Größe zugeführt werden, unabhängig von der Stückgröße des an die Vorrichtung angelieferten Materials.

Die Aufgabe der Erfindung wird mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, bei der die kombinierte Zerkleinerungs-/Transportvorrichtung eine Zerkleinerungswelle und eine davon getrennt drehbare Transportschnecke umfasst, wobei die Zerkleinerungswelle pro Umdrehung eine höhere Zerkleinerungswirkung aufweist als die Transportschnecke und ein Überschneidungsbereich zwischen

Zerkleinerungswelle und Transportschnecke quer zur Achse der Zerkleinerungswelle gesehen (und insbesondere in vertikaler Richtung gesehen) weniger als 75% der Länge der Zerkleinerungswelle beträgt.

Die Aufgabe der Erfindung wird weiterhin mit einem Verfahren für den Betrieb einer Vorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, bei dem die Zerkleinerungswelle und die Transportschnecke getrennt voneinander gedreht werden, wobei die Kunststoffteilchen bei ihrem Durchlauf durch die kombinierte Zerkleinerungs-/Transportvorrichtung von der Zerkleinerungswelle stärker zerkleinert werden als von der Transportschnecke.

Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen können die Zufuhrmenge an den Extruder sowie die Teilchengröße des verarbeiteten Materials unabhängig voneinander eingestellt beziehungsweise gesteuert/geregelt werden. Dabei ist die Zerkleinerungswelle hauptsächlich für die Zerkleinerung der zugeführten Kunststoffteilchen und die Transportschnecke hauptsächlich für den Transport der zugeführten Kunststoffteilchen zuständig. Somit kann dem Extruder Material von optimaler Größe zugeführt werden, unabhängig von der Stückgröße des an die Vorrichtung angelieferten Materials. Dadurch können eine ordnungsgemäße Durchmischung und ein Aufschmelzen des Materials gewährleistet und ein Verstopfen des Extruders vermieden werden. Auch eine unnötige Belastung und Abnutzung der Zerkleinerungswelle kann auf diese Weise vermieden werden. Durch die verringerte Überdeckung zwischen Zerkleinerungswelle und Transportschnecke wird die Verweildauer der Kunststoffteilchen im Bereich der Zerkleinerungswelle verlängert und ein Hinunterfallen in die Transportschnecke nach einer halben Umdrehung der Messerwelle wenigstens teilweise verhindert.

Eine geringere Überdeckung fördert diesen Effekt. Weitere vorteilhafte Werte für die genannten Überdeckung sind daher <50% und <25%. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Zerkleinerungswelle quer zur Achse der Zerkleinerungswelle (und insbesondere in vertikaler Richtung) gesehen überhaupt überschneidungsfrei mit der Transportschnecke ist. Mit anderen Worten sind die Zerkleinerungswelle und die Transportschnecke dann nebeneinander angeordnet, wodurch die Verweil dauer der Kunststoffteilchen im Bereich der Zerkleinerungswelle besonders groß ist.

Besonders vorteilhaft ist es in obigem Zusammenhang weiterhin, wenn die Zerkleinerungswelle mit der Transportschnecke koaxial oder im Wesentlichen koaxial ausgerichtet ist. Auf diese Weise ergeben sich ein günstiger Materialfluss und auch ein einfacher Aufbau der offenbarten Vorrichtung. Der Antrieb der Zerkleinerungswelle und der Transportschnecke kann beispielsweise von zwei Seiten erfolgen oder auch von einer Seite über eine Hohlwelle. "Im Wesentlichen koaxial" bedeutet in diesem Zusammenhang insbesondere eine Winkelabweichung der beiden Wellenachsen von £10° beziehungsweise einen Wellenversatz von ^10% des größten Durchmessers der Zerkleinerungswelle.

Die Zerkleinerungswirkung kann insbesondere auf die Verhältnisse der mittleren Größe der Kunststoffteilchen beim Eintritt in die Zerkleinerungswelle / Transportschnecke zu deren mittlerer Größe am Austritt aus der Zerkleinerungswelle / Transportschnecke bezogen sein, wobei größere Verhältnisse eine höhere Zerkleinerungswirkung charakterisieren. Im Speziellen kann die Größe eines Kunststoffteilchens auf dessen Oberfläche und/oder dessen Volumen bezogen sein. Wegen der höheren Zerkleinerungswirkung der Zerkleinerungswelle ist das Verhältnis der mittleren Größe der Kunststoffteilchen beim Eintritt in die Zerkleinerungswelle zu deren mittlerer Größe am Austritt aus der Zerkleinerungswelle größer als das Verhältnis der mittleren Größe der Kunststoffteilchen beim Eintritt in die Transportschnecke zu deren mittlerer Größe am Austritt aus der Transportschnecke. Für die Zerkleinerung der Kunststoffteilchen kann die Zerkleinerungswelle darauf angeordnete Zerkleinerungsmittel aufweisen, welche im Speziellen durch Zähne und/oder durch durchgehende Schneiden und/oder durch Messer gebildet sind.

Die Zerkleinerungswelle kann durchgehend mit Schneiden und/oder Zähnen und/oder Messern besetzt sein, oder diese nur in einem (durchgehenden) Teilbereich (d.h. in einem Zerkleinerungsbereich) aufweisen, welcher an einen Anfangsbereich und/oder Endbereich angrenzt, in dem/denen keine Schneiden, Zähne oder Messer angeordnet sind. Auf einer Zerkleinerungswelle können durchgehendende Schneiden, Zähne und Messer jeweils alleine eingesetzt werden oder in beliebiger Kombination. "Durchgehende Schneiden" erstrecken sich im Wesentlichen über die gesamte Länge der Zerkleinerungswelle respektive über die gesamte Länge eines Zerkleinerungsbereichs. Insbesondere können die durchgehenden Schneiden spiralförmig oder axial verlaufen. Über den Umfang der Zerkleinerungswelle können mehrere durchgehende Schneiden verteilt sein, oder die Zerkleinerungswelle weist nur eine durchgehende Schneide auf. Bei der Drehung der Zerkleinerungswelle werden die durchgehenden Schneiden im Wesentlichen quer zu deren Längserstreckung bewegt, respektive bewirkt die Drehung der Zerkleinerungswelle eine Bewegung mit einer solchen Querkomponente. Die Trennung der Kunststoffteilchen erfolgt daher hauptsächlich durch Scheren. "Zähne" können als unterbrochene Schneiden oder Schneiden mit Lücken aufgefasst werden. Auch deren Schneiden können spiralförmig oder axial verlaufen und auch deren Schneiden werden bei der Drehung der Zerkleinerungswelle quer zu deren Längserstreckung bewegt. Die Trennung der Kunststoffteilchen erfolgt daher hauptsächlich durch Scheren und Reißen. "Messer" weisen keine ausgeprägte axiale Erstreckung auf, und deren Schneiden erstrecken sich im Wesentlichen radial nach außen. Bei der Drehung der Zerkleinerungswelle werden die Schneiden wiederum quer zu deren Längserstreckung bewegt, die Ebene des "Messerrückens" steht dabei jedoch im Wesentlichen normal auf die Drehachse der Zerkleinerungswelle. Die Trennung der Kunststoffteilchen erfolgt hauptsächlich durch Schneiden.

Generell ist eine exakte Unterteilung der Trennverfahren kaum möglich, insbesondere wenn die Schneiden nicht genau axial oder nicht genau radial ausgerichtet sind. In der Regel werden die Kunststoffteilchen daher durch Scheren und Reißen und Schneiden zerkleinert. Für die Konzentration der Zerkleinerungswirkung auf die Zerkleinerungswelle kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass die Transportschnecke weniger Zerklei-nerungsmittel aufweist als die Zerkleinerungswelle. Im Speziellen ist es von Vorteil, wenn die Transportschnecke überhaupt frei von Zerkleinerungsmitteln ist. Beispielsweise kann die Transportschnecke gerundete Kanten aufweisen, wodurch die geförderten Kunststoffteilchen (in an sich nicht vorgesehener weise) allenfalls durch Quetschung weiter zerkleinert werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung in Zusammenschau mit den Figuren. Günstig ist es, wenn im Bereich der Zerkleinerungswelle mit deren durchgehenden Schneiden/Messern/Zähnen (insbesondere in deren Zerkleinerungsbereich) zusammenwirkende, feststehende Gegenschneiden/Gegenmesser/Gegenzähne angeordnet sind. Dadurch wird die Schnittleistung der Zerkleinerungswelle verbessert. Insbesondere bei Vorsehen von Messern und Gegenmessern erfolgt die Trennung der Kunststoffteilchen nicht mehr notwendigerweise vorwiegend durch Schneiden sondern gegebenenfalls auch durch Scherung.

Vorteilhaft ist es darüber hinaus, wenn die Transportschnecke näher am Extruder liegt und die Zerkleinerungswelle näher am Behälter/Transportrohr liegt. Vorteilhaft ist es in diesem Zusammenhang auch, wenn die Zerkleinerungswelle der Transportschnecke in Transportrichtung des Kunststoffs vorgelagert ist und im Vorratsbehälter/ in der Transportleitung angeordnet ist oder wenigstens in diesen/diese hineinragt. Dadurch wird mit Hilfe der Zerkleinerungswelle zuerst eine bestimmte Stückgröße der verarbeiteten Kunststoffteilchen festgelegt und davon mit Hilfe der Transportschnecke eine bestimmte Materialmenge an den Extruder weitertransportiert.

Vorteilhaft ist es aber auch, wenn die Transportschnecke näher am Behälter/Transportrohr liegt und die Zerkleinerungswelle näher am Extruder liegt. Dadurch wird mit Hilfe mit Hilfe der Transportschnecke eine bestimmte Material menge an die Zerkleinerungswelle transportiert, die danach eine bestimmte Stückgröße der verarbeiteten Kunststoffteilchen herstellt. Günstig ist es darüber hinaus, wenn die Zerkleinerungswelle und die Transportschnecke in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind. Auf diese Weise ergibt sich ein einfacher Aufbau der offenbarten Vorrichtung. Günstig ist es weiterhin, wenn die Transportschnecke und der Extruder eine gemeinsamen Welle aufweisen beziehungsweise auf einer gemeinsamen Welle angeordnet sind. Dadurch ergeben sich ein einfacher Aufbau der offenbarten Vorrichtung und ein vorteilhafter Materialfluss.

Vorteilhaft ist es auch, wenn die Zerkleinerungswelle schneckenartige Transportmittel aufweist. Auf diese Weise wird das von der Zerkleinerungswelle zerkleinerte Material auch in axialer Richtung transportiert, wodurch der Materialfluss zur Transportschnecke weiter verbessert wird. Die Zerkleinerungswelle kann in diesem Fall auch "Zerkleinerungsschnecke" bezeichnet oder als solche aufgefasst werden.

Vorteilhaft ist es zudem, wenn die Zerkleinerungswelle und die Transportschnecke gleichzeitig mit unterschiedlichen Drehzahlen gedreht werden. Auf diese Weise wird kontinuierlich Material in den Extruder gefördert. Insbesondere kann die Zerkleinerungswelle mit einer höheren Drehzahl gedreht werden als die Transportschnecke, um die Zerkleinerungswirkung noch stärker auf die Zerkleinerungswelle zu konzentrieren. Werden die Zerkleinerungswelle und die Transportschnecke mit unterschiedlichen Drehzahlen betrieben, so können deren schneckenartige Transportmittel insbesondere auch unterschiedliche Steigungen aufweisen.

Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn eine Drehzahl der Zerkleinerungswelle gegenüber einer Drehzahl der Transportschnecke erhöht wird, wenn eine über einer Soll-Größe liegende Größe der geförderten Kunststoffteilchen festgestellt wird und umgekehrt. Dadurch werden die Kunststoffteilchen feiner zerteilt, wenn eine über einer Soll-Größe liegende Größe der geförderten Kunststoffteilchen festgestellt wird, und der Mahlgrad gesenkt, wenn eine unter einer Soll-Größe liegende Größe der geförderten Kunststoffteilchen festgestellt wird.

An dieser Stelle wird angemerkt, dass sich die zu der Vorrichtung zur Verarbeitung von thermoplastischem Kunststoff offenbarten Varianten und daraus resultierenden Vorteile sinngemäß auch auf die Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens beziehen und umgekehrt.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.

Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung:

Fig. 1 eine erste beispielhafte und schematisch dargestellte Vorrichtung zur Verarbeitung von thermoplastischem Kunststoff mit einer Zerkleine-rungswelle/-schnecke mit Zähnen;

Fig. 2 wie Fig. 1, nur mit einem Sensor zur Feststellung einer Teilchengröße, sowie mit rotierenden Messern;

Fig. 3 wie Fig. 2, nur mit zusätzlichen, rotierenden Zähnen;

Fig. 4 eine beispielhafte und schematisch dargestellte Vorrichtung mit einem Verteilgetriebe zum Antrieb der Zerkleinerungswelle/-schnecke und der Transportschnecke von einer Seite her;

Fig. 5 eine beispielhafte und schematisch dargestellte Vorrichtung mit einer Zerkleinerungswelle/-schnecke mit durchgehenden Schneiden;

Fig. 6 ähnlich wie Fig. 1, nur mit umgekehrter Reihenfolge von Zerkleine-rungswelle/-schnecke und Transportschnecke;

Fig. 7 eine beispielhafte und schematisch dargestellte Vorrichtung mit einem Transportrohr anstelle des Behälters für die Kunststoffteilchen;

Fig. 8 eine beispielhafte Vorrichtung, bei der die Transportschnecke und der Extruder auf einer Welle angeordnet sind;

Fig. 9 eine beispielhafte Vorrichtung, bei der die Zerkleinerungswelle versetzt zur Transportschnecke angeordnet ist und

Fig. 10 ähnlich wie die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung, jedoch ohne schneckenartige Transportmittel auf der Zerkleinerungswelle.

Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.

Fig. 1 zeigt eine schematisch dargestellte Vorrichtung 1a zur Verarbeitung von thermoplastischem Kunststoff, welche einen Vorratsbehälter 2 zur Aufnahme von stückförmigen Kunststoffteilchen umfasst, sowie eine mit dem Vorratsbehälter 2 an einer Übergabeöffnung A verbundene, kombinierte Zerkleinerungs-/Transportvorrichtung 3 und einen an die kombinierte Zerkleinerungs-/Transportvorrichtung 3 anschließenden Extruder 4.

Die kombinierte Zerkleinerungs-/Transportvorrichtung 3 umfasst eine Zerkleinerungswelle 5 und eine davon getrennt drehbare Transportschnecke 7, wobei die Zerkleinerungswelle 5 pro Umdrehung eine höhere Zerkleinerungswirkung aufweist als die Transportschnecke 7. Konkret umfasst die kombinierte Zerkleine-rungs-/Transportvorrichtung 3 eine Zerkleinerungswelle 5 mit radial angeordneten Zähnen 6 und eine davon getrennt drehbare, zahnlose Transportschnecke 7. Weiterhin umfasst die kombinierte Zerkleinerungs-/Transportvorrichtung 3 im Bereich der Zerkleinerungswelle 5 optionale, mit den Zähnen 6 der Zerkleinerungswelle 5 zusammenwirkende, feststehende Gegenzähne 8, durch welche die Schnittleistung der Zerkleinerungswelle 5 verbessert wird. Die Zerkleinerungswelle 5 weist in diesem Beispiel schneckenartige Transportmittel auf und wird im Folgenden daher als "Zerkleinerungsschnecke" bezeichnet. Durch die Schnecken- oder wendelarti gen Transportmittel wird der Materialtransport zur Transportschnecke 3 hin verbessert.

Wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, sind nur in einem mittleren Bereich der Zerkleine-rungswelle/-schnecke 5 Zähne 6 und Gegenzähne 8 angeordnet, der Anfangsund Endbereich verläuft dagegen als durchgehende Schnecke. Dies ist insofern von Vorteil, als der durchgehende Anfangsteil die Förderung der Kunststoffteilchen in die Zerkleinerungs-/Transportvorrichtung 3 begünstigt und der durchgehende Endbereich die Förderung in die Transportschnecke 7. Zwingend ist diese Ausführungsform jedoch nicht. Denkbar ist vielmehr auch, dass die Zerkleinerungsschnecke 5 nur einen durchgehenden Anfangsbereich aufweist oder nur einen durchgehenden Endbereich oder auf ganzer Länge mit Zähnen 6 besetzt ist. Denkbar ist auch, dass die Gegenzähne 8 entgegen der Darstellung in der Fig. 1 versetzt zu den Zähnen 6 der Zerkleinerungsschnecke 5 angeordnet sind. Eine Abscherung der Kunststoffteilchen findet dann (auch) an den Seitenflanken der Zähne 6 / Gegenzähne 8 statt.

Die Zerkleinerungsschnecke 5 wird von einem ersten Antriebsmotor 9, die Transportschnecke 7 wird von einem zweiten Antriebsmotor 10, und der Extruder 4 wird von einem dritten Antriebsmotor 11 angetrieben. Die Transportschnecke 7 und der Extruder 4 kreuzen einander in dem gezeigten Beispiel. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass es sich bei der Fig. 1 um eine rein schematische Darstellung handelt und die Transportschnecke 7 und der Extruder 4 auch anders zueinander angeordnet sein können, insbesondere koaxial. Denkbar ist auch, dass die Transportschnecke 7 und der Extruder 4 von einem einzigen Motor angetrieben werden können (vergleiche auch Fig. 8).

In dem gezeigten Beispiel sind die die Zerkleinerungsschnecke 5 und die Transportschnecke 7 zudem zueinander koaxial angeordnet, was zwar im Hinblick auf den Materialfluss günstig, jedoch nicht zwingend ist. Denkbar ist vielmehr auch, dass die Zerkleinerungsschnecke 5 und die Transportschnecke 7 einander kreuzen, ähnlich wie dies in der Fig. 1 ja für die Transportschnecke 7 und den Extruder 4 der Fall ist. Denkbar ist auch dass die Zerkleinerungswelle 5 und die Transportschnecke 7 versetzt zueinander angeordnet sind (siehe auch Fig. 9).

Weiterhin sind die Zerkleinerungsschnecke 5 und die Transportschnecke 7 in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht, was zwar ebenfalls von Vorteil, aber nicht zwingend ist. Denkbar ist vielmehr auch, dass die Zerkleinerungsschnecke 5 und die Transportschnecke 7 in gesonderten Gehäusen untergebracht sind.

Im Betrieb der Vorrichtung 1a werden die Zerkleinerungsschnecke 5 und die Transportschnecke 7 getrennt voneinander gedreht. In dem konkret dargestellten Beispiel erfolgt dies über die beiden Motoren 9 und 10. Mit Hilfe der beiden Motoren 9 und 10 können die Zerkleinerungsschnecke 5 und die Transportschnecke 7 praktisch völlig unabhängig voneinander gedreht werden. Zu diesem Zweck umfasst die Vorrichtung 1a auch eine Steuerung 12, welche eine getrennte Ansteuerung der Motoren 9 und 10 ermöglicht. Beispielsweise kann das in den Behälter 2 gefüllte Material analysiert werden und anhand des Analyseergebnisses eine Drehzahl für die Zerkleinerungsschnecke 5 und die Transportschnecke 7 gewählt werden.

Grundsätzlich wäre es auch möglich, dass die Zerkleinerungsschnecke 5 und die Transportschnecke 7 von einem einzigen Motor angetrieben werden, dessen Antriebskraft überein Getriebe verteilt wird (vergleiche auch Fig. 4). Bei einem Getriebe mit starrer Übersetzung können die Zerkleinerungsschnecke 5 und die Transportschnecke 7 zwar mit unterschiedlicher Drehzahl gedreht werden, jedoch in einem starren Verhältnis zueinander. Denkbar wäre aber auch der Einsatz von Vario-Getrieben oder steuerbaren Drehmomentwandlern, die eine voneinander völlig unabhängige Drehung auch bei einem einzigen Motor ermöglichen.

Vorteilhaft werden die Zerkleinerungsschnecke 5 und die Transportschnecke 7 gleichzeitig mit unterschiedlichen Drehzahlen gedreht, um eine kontinuierliche Förderung der Kunststoffteilchen zu bewirken. Grundsätzlich wäre aber auch der (zumindest zeitweise) intermittierende Betrieb der Zerkleinerungsschnecke 5 und der Transportschnecke 7 vorstellbar.

In einerweiteren vorteilhaften Variante wird eine Drehzahl der Zerkleinerungsschnecke 5 gegenüber einer Drehzahl der Transportschnecke 7 erhöht, wenn eine über einer Soll-Größe liegende Größe der geförderten Kunststoffteilchen festge stellt wird und umgekehrt. Die Fig. 2 zeigt dazu ein Beispiel in Form einer Vorrichtung 1b, welche der in der Fig. 1 dargestellten Vorrichtung 1a sehr ähnlich ist. Im Unterschied dazu ist aber ein Sensor 13 zur Feststellung einer Teilchengröße der in die Transportschnecke 7 geförderten Kunststoffteilchen vorgesehen und mit der Regelung 12 verbunden. Beispielsweise kann dieser nach dem optischen Prinzip arbeiten. Der Sensor 13 kann beispielsweise durch eine Kamera gebildet sein. Wird nun eine über einer Soll-Größe liegende Größe der geförderten Kunststoffteilchen festgestellt, dann wird eine Drehzahl der Zerkleinerungsschnecke 5 gegenüber einer Drehzahl der Transportschnecke 7 erhöht, und die Kunststoffteilchen werden feiner zerteilt. Umgekehrt wird der Mahlgrad gesenkt, wenn eine unter einer Soll-Größe liegende Größe der geförderten Kunststoffteilchen festgestellt wird.

Darüber hinaus sind in dem in Fig. 2 dargestellten Beispiel anstelle von Zähnen 6 und Gegenzähnen Messer 14 und Gegenmesser 15 vorgesehen, die im Endbereich der Zerkleinerungsschnecke 5 angeordnet sind.

Die Fig. 3 zeigt ein weiteres Beispiel in Form einer Vorrichtung 1c, welche der in der Fig. 2 dargestellten Vorrichtung 1a sehr ähnlich ist. Zusätzlich zu den Messern 14 und Gegenmessern 15 sind nun auch Zähne 6 und Gegenzähne 8 vorgesehen, wobei die Zähne 6 und Gegenzähne 8 eher im vorderen Bereich der Zerkleinerungsschnecke 5 und die Messer 14 und Gegenmesser 15 im Endbereich der Zerkleinerungsschnecke 5 angeordnet sind.

Durch die Rückkopplung mit Hilfe der Sensoren 13 in den Figuren 2 und 3 kann die Stückgröße der Kunststoffteilchen nicht nur gesteuert, sondern auch geregelt werden.

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsvariante einer Vorrichtung 1d, bei der die Zerkleinerungsschnecke 5 und die Transportschnecke 7 von einer Seite her angetrieben werden. Zu diesem Zweck ist die Welle der Transportschnecke 7 als Hohlwelle ausgebildet, und die Welle der Zerkleinerungsschnecke 5 ist durch die genannte Hohlwelle hindurchgeführt (in der Fig. 4 strichliert dargestellt). Mit Hilfe eines Getriebes 17 werden die beiden Wellen mit den Motoren 9 und 10 gekop- pelt. Denkbar wäre aber auch der Einsatz eines einzigen Motors, insbesondere in Verbindung mit einem Planetengetriebe. Mit Hilfe eines Planetengetriebes kann die Antriebskraft des Motors auf besonders elegante Weise an die beiden koaxialen Wellen verteilt werden. Wird das Planetengetriebe schaltbar ausgeführt, so sind auch bei Verwendung nur eines Motors im Betrieb unterschiedliche Drehzahlverhältnisse zwischen der Zerkleinerungsschnecke 5 und die Transportschnecke 7 realisierbar. Insbesondere kann das Planetengetriebe auch mehrstufig ausgeführt werden.

In der Fig. 4 ist die Welle der Transportschnecke 7 als Hohlwelle ausgeführt. Denkbar wäre natürlich auch, dass die Welle der Zerkleinerungsschnecke 5 als Hohlwelle ausgeführt und die Welle der Transportschnecke 7 durch die Hohlwelle hindurch geführt ist. In diesem Fall wären das Getriebe 17 und die Motoren 9 und 10 links angeordnet.

Fig. 5 zeigt nun ein weiteres Beispiel einer Vorrichtung 1 e zur Verarbeitung von thermoplastischem Kunststoff. Bei dieser Variante weist die Zerkleinerungsschnecke 5 keine Zähne 6 und keine Messer 14 auf, sondern durchgehende Schneiden 18. Diese Schneiden 18 wirken mit feststehenden Schneiden 19 zusammen, wodurch das zugeführte Material ebenfalls zerkleinert wird. Die Transportschnecke 7 ist dagegen frei von Schneiden.

Die feststehenden Schneiden 19 können beispielsweise als axial ausgerichtete Schneiden ausgebildet sein (siehe auch die Frontansicht B) oder aber auch ebenfalls spiralförmig verlaufen (siehe die Frontansicht C). Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Steigung der feststehenden spiralförmigen Schneiden 19 eine andere ist als die Schneiden 18 der Zerkleinerungsschnecke 5, da dann Belastungsspitzen im Antriebsdrehmoment vermieden werden. Die spiralförmigen Scheiden 19 können im gleichen Richtungssinn gewunden sein wie die Schneiden 18 der Zerkleinerungsschnecke 5 oder auch gegenläufig dazu. Schließlich wäre auch vorstellbar, dass die feststehenden Schneiden 19 normal zur Achse der Zerkleinerungsschnecke 5 stehen.

Generell ist es von Vorteil, wenn die feststehenden Schneiden 19 nur im oberen und im seitlichen Bereich der Zerkleinerungsschnecke 5 angeordnet sind, da auf diese Weise vermieden wird, dass sich Material im unteren Bereich der Zerkleinerungsschnecke 5 ansammelt, das nicht abtransportiert wird. Zudem läuft das Rohr, in dem die Zerkleinerungsschnecke 5 angeordnet ist, trichterförmig zusammen, wodurch der Einzug der Kunststoffteilchen in die Zerkleinerungsschnecke 5 begünstigt wird. Selbstverständlich eignet sich die genannte exzentrische Konfiguration und/oder die genannte trichterförmige Struktur auch für die in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Zähne 8 und Messer 15. Umgekehrt ist auch für die Schneiden 19 der Fig. 5 eine zu der Zerkleinerungsschnecke 5 koaxiale und/oder zylindrische Anordnung möglich. Denkbar ist schließlich auch, dass die Zerkleinerungsschnecke 5 Schneiden 18, Messer 14 und Zähne 6 aufweist.

In den bisherigen Beispielen wurde davon ausgegangen, dass die Transportschnecke 7 näher am Extruder 4 liegt und die Zerkleinerungsschnecke 5 näher am Behälter 2 liegt. Dies ist zwar vorteilhaft, da auf diese Weise mit Hilfe der Zerkleinerungsschnecke 5 zuerst eine bestimmte Stückgröße der verarbeiteten Kunststoffteilchen festgelegt und davon mit Hilfe der Transportschnecke 7 eine bestimmte Materialmenge an den Extruder 4 weitertransportiert wird. Zwingend ist dies aber nicht.

Denkbar ist vielmehr auch, dass die Transportschnecke 7 näher am Behälter 2 liegt und die Zerkleinerungsschnecke 5 näher am Extruder 4 liegt, so wie dies in der Fig. 6 für die Vorrichtung 1f dargestellt ist. Dadurch wird mit Hilfe der Transportschnecke 7 eine bestimmte Materialmenge an die Zerkleinerungsschnecke 5 transportiert, die danach eine bestimmte Stückgröße der verarbeiteten Kunststoffteilchen herstellt. In der Fig. 6 ist die Zerkleinerungsschnecke 5 überdies beispielhaft auf voller Länge mit Zähnen 6 ausgestattet.

Fig. 7 zeigt weiterhin ein Beispiel, bei dem anstelle des Behälters 2 ein Transportrohr 20 vorgesehen ist. Über das Transportrohr 20 werden Kunststoffteilchen nicht nur zur kombinierten Zerkleinerungs-/Transportvorrichtung 3 befördert, sondern auch zu anderen (nicht dargestellten) Einheiten. Insbesondere erfolgt die Trans-portrichtung von oben nach unten. Durch die Bewegung der Kunststoffteilchen und die in das Transportrohr 20 hineinragende Zerkleinerungs-/Transportvorrichtung 3 kann etwas von dem im Transportrohr 20 transportiertem Material abgezweigt und in die Zerkleinerungs-/Transportvorrichtung 3 befördert werden.

Fig. 8 zeigt darüber hinaus ein Beispiel einer Vorrichtung 1h, bei dem die Zerkleinerungsschnecke 5 und der Extruder 4 koaxial angeordnet sind und von zwei unterschiedlichen Antrieben 9 und 11 angetrieben werden. Zu diesem Zweck ist die Welle der Zerkleinerungsschnecke 5 als Hohlwelle ausgebildet, und die Welle des Extruders 4 ist durch die genannte Hohlwelle hindurchgeführt (in der Fig. 8 strich-liert dargestellt). Mit Hilfe des Getriebes 17 werden die beiden Wellen mit den Motoren 9 und 11 gekoppelt. Denkbar wäre aber auch der Einsatz eines einzigen Motors, insbesondere in Verbindung mit einem Planetengetriebe. Mit Hilfe eines Planetengetriebes kann die Antriebskraft des Motors auf besonders elegante Weise an die beiden koaxialen Wellen verteilt werden. Wird das Planetengetriebe schaltbar ausgeführt, so sind auch bei Verwendung nur eines Motors im Betrieb unterschiedliche Drehzahlverhältnisse zwischen der Zerkleinerungsschnecke 5 und Extruder 4 realisierbar. Insbesondere kann das Planetengetriebe auch mehrstufig ausgeführt werden.

In der Fig. 8 ist die Welle der Zerkleinerungsschnecke 5 als Hohlwelle ausgeführt. Denkbar wäre natürlich auch, dass die Welle des Extruders 4 als Hohlwelle ausgeführt und die Welle der Zerkleinerungsschnecke 5 durch die Hohlwelle hindurch geführt ist. In diesem Fall wären das Getriebe 17 und die Motoren 9 und 11 rechts angeordnet. Gegebenenfalls ist in diesem Fall die Düse des Extruders 4 konstruktiv entsprechend anzupassen.

In der Fig. 8 weisen die Transportschnecke 7 und der Extruder 4 eine gemeinsamen Welle auf, beziehungsweise sind diese auf einer gemeinsamen Welle angeordnet. Das heißt, die Welle weist einen Transportabschnitt und einen Extruderabschnitt auf.

Generell ist die Funktion einer Transportschnecke 7 / eines Transportabschnitts vorwiegend der Materialtransport und weniger die Erwärmung des transportierten Materials. Im Extruder 4 / Extruderabschnitt ist dagegen eine bedeutende Materi alerwärmung (nämlich über den Schmelzpunkt der Kunststoffteilchen hinaus) erwünscht. Völlig trennen lassen sich die beiden Funktionen jedoch kaum.

Die Transportschnecke 7, die in den Figuren 1 bis 7 als eigenständiges und sowohl vom Extruder 4 als auch von der Zerkleinerungsschnecke 5 getrenntes Bauteil vorliegt, kann nun als vom Extruder 4 umfasst angesehen werden.

Es resultiert somit eine Vorrichtung 1h zur Verarbeitung von thermoplastischem Kunststoff, umfassend einen Vorratsbehälter 2 zur Aufnahme von stückförmigen Kunststoffteilchen (oder eine Transportleitung 20 zum Transport von stückförmigen Kunststoffteilchen), einen mit dem Vorratsbehälter 2 / der Transportleitung 20 an einer Übergabeöffnung A verbundene Zerkleinerungsschnecke 5 und einen an die Zerkleinerungsschnecke 5 anschließenden Extruder 4, wobei die Zerkleinerungsschnecke 5 vom Extruder 4 getrennt drehbar ist und die Zerkleinerungsschnecke 5 pro Umdrehung eine höhere Zerkleinerungswirkung aufweist als der Extruder 4.

Demgemäß kann in dem obigen Ausführungsbeispiel nicht nur die Transportschnecke 7 als vom Extruder 4 umfasst angesehen werden, sondern das Ausführungsbeispiel kann auch ohne das Vorhandensein einer dezidierten Transportschnecke 7 die Basis einer unabhängigen Erfindung bilden. Das zu den Ausführungsbeispielen der Figuren 1 bis 7 Gesagte gilt sinngemäß auch für die Vorrichtung 1 h, wobei der Extruder 4 auch die Eigenschaften der Transportschnecke 7 aufweist.

In den bisherigen Beispielen wurde davon ausgegangen, dass die Zerkleinerungsschnecke 5 und die Transportschnecke 7 (exakt) koaxial ausgerichtet sind. Prinzipiell ist es ohne gravierende Verschlechterung der Eigenschaften der Vorrichtungen 1a..1g auch möglich, die Zerkleinerungsschnecke 5 und die Transportschnecke 7 im Wesentlichen koaxial auszurichten. Insbesondere ist in diesem Zusammenhang eine Winkelabweichung der beiden Wellenachsen von £10° bezie hungsweise ein Wellenversatz von ^10% des größten Durchmessers der Zerkleinerungswelle 5 denkbar.

Die Zerkleinerungsschnecke 5 und die Transportschnecke 7 sind in den gezeigten Beispielen weiterhin nebeneinander angeordnet und weisen quer zur Achse der Zerkleinerungswelle 5 gesehen keinerlei Überschneidungsbereich auf. Dies ist zwar vorteilhaft, da die Verweildauer der Kunststoffteilchen in der Zerkleinerungsschnecke 5 damit besonders lange ist, notwendig ist dies aber nicht. Denkbar ist vielmehr auch, dass die Zerkleinerungswelle 5 und die Transportschnecke 7 zueinander versetzt angeordnet sind, so wie dies in der Fig. 9 dargestellt ist. In der Fig. 9 ist die Zerkleinerungswelle 5 oberhalb der Transportschnecke 7 und seitlich leicht versetzt dazu angeordnet. Konkret beträgt ein Überschneidungsbereich B zwischen Zerkleinerungswelle 5 und Transportschnecke 7 quer zur Achse der Zerkleinerungswelle 5 gesehen 50% der Länge der Zerkleinerungswelle 5. Auf diese Weise kann ebenfalls eine lange Verweildauer der Kunststoffteilchen im Bereich der Zerkleinerungswelle 5 erreicht werden, bevor diese in die Transportschnecke 7 hinunter fallen. Der Wert 50% ist dabei exemplarisch zu sehen und es sind auch andere Werte vorstellbar, wobei kleinere Überschneidungsbereiche eine längere Verweildauer der Kunststoffteilchen im Bereich der Zerkleinerungswelle 5 begünstigen.

In dem in Fig. 9 gezeigten Beispiel einer Vorrichtung 1i weist die Zerkleinerungswelle 5 keine schneckenartigen Transportmittel auf. Selbstverständlich können diese aber vorhanden sein. Generell ist das Vorsehen von schneckenartigen Transportmitteln auf der Zerkleinerungswelle 5 bei kleineren Überschneidungsbereichen eher von Vorteil, bei größeren Überschneidungsbereichen eher entbehrlich.

Generell können auch die in den Figuren 1 bis 8 dargestellten Zerkleinerungswellen 5 ohne schneckenartigen Transportmittel ausgebildet sein, da die Kunststoffteilchen im Grunde auch so nach einer gewissen Zeit in die Transportschnecke 7 gelangen. Grundsätzlich kann die Förderung der Kunststoffteilchen in die Transportschnecke 7 auch durch Luftdüsen unterstützt werden, die auf die Übergabeöffnung A gerichtet sind.

Fig. 9 zeigt dazu eine exemplarische Ausführungsform, bei der ein Verdichter 21 Druckluft in einen Drucklufttank 22 fördert, von dem sie aus über ein Ventil 23 gesteuert an den Düsen 24 und 25 ausströmt und die Kunststoffteilchen in Richtung der Transportschnecke 7 bläst. Selbstverständlich sind Luftdüsen 24, 25 auch in den in den Figuren 1 bis 8 dargestellten Beispielen uneingeschränkt anwendbar.

Fig. 10 zeigt schließlich eine Vorrichtung 1 j, welche der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung 1g ähnelt. Im Unterschied dazu weist die Zerkleinerungswelle 5 jedoch keine schneckenartigen Transportmittel auf, sondern Messer 14, so wie dies auch bei der in Fig. 9 dargestellten Vorrichtung 1 i der Fall ist. Die Zerkleinerungswelle 5 ist dabei koaxial mit der Transportschnecke 7 ausgerichtet. Auch bei dieser Ausführungsform ist die Verweildauer der Kunststoffteilchen im Bereich der Zerkleinerungswelle 5 vergleichsweise groß. Um die Förderung der Kunststoffteilchen in die Transportschnecke 7 zu begünstigen, können wiederum druckluftbetriebene Düsen 24, 25 vorgesehen sein, so wie dies bei dem in der Fig. 9 dargestellten Beispiel der Fall ist.

In den bisher gezeigten Beispielen ist die Transportschnecke 3 in horizontaler Richtung und die Übergabeöffnung A ebenfalls in horizontaler Richtung ausgerichtet. Dies ist zwar vorteilhaft, jedoch nicht zwingend. Denkbar ist generell auch, dass die die Transportschnecke 3 und/oder der Querschnitt der Übergabeöffnung A schräg oder sogar vertikal ausgerichtet sind.

Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen können generell die Zufuhrmenge an den Extruder 4 sowie die Teilchengröße des verarbeiteten Materials unabhängig voneinander eingestellt werden. Somit kann dem Extruder 4 Material von optimaler Größe zugeführt werden, unabhängig von der Stückgröße des an die Vorrichtung 1a..1j angelieferten Materials. Dadurch können eine ordnungsgemäße Durchmischung und ein Aufschmelzen des Materials gewährleistet und ein Verstopfen des Extruders 4 vermieden werden. Auch eine unnötige Belastung und Abnutzung der Zerkleinerungsschnecke 5 kann auf diese Weise vermieden werden.

Generell ist anzumerken, dass die Zerkleinerungsschnecke 5 hauptsächlich zerkleinert und die Transportschnecke 7 hauptsächlich transportiert. Jedoch ist eine völlige Trennung der beiden Funktionen nicht gänzlich möglich, weswegen die Transportschnecke 7 auch zerteilt und die Zerkleinerungsschnecke 5 auch fördert, wenngleich auch jeweils eine andere Aufgabe im Vordergrund steht.

Die Zerkleinerungswirkung kann insbesondere auf die Verhältnisse der mittleren Größe der Kunststoffteilchen beim Eintritt in die Zerkleinerungsschnecke 5 / Transportschnecke 7 zu deren mittlerer Größe am Austritt aus der Zerkleinerungsschnecke 5 / Transportschnecke 7 bezogen sein, wobei größere Verhältnisse eine höhere Zerkleinerungswirkung charakterisieren. Im Speziellen kann die Größe eines Kunststoffteilchens auf dessen Oberfläche und/oder dessen Volumen bezogen sein. Wegen der höheren Zerkleinerungswirkung der Zerkleinerungsschnecke 5 ist das Verhältnis der mittleren Größe der Kunststoffteilchen beim Eintritt in die Zerkleinerungsschnecke 5 zu deren mittlerer Größe am Austritt aus der Zerkleinerungsschnecke 5 größer als das Verhältnis der mittleren Größe der Kunststoffteilchen beim Eintritt in die Transportschnecke 7 zu deren mittlerer Größe am Austritt aus der Transportschnecke 7.

In den obigen Beispielen ergibt sich eine stärkere Zerkleinerungswirkung der Zerkleinerungsschnecke 5 schon alleine daraus, dass die Zerkleinerungsschnecke 5 darauf angeordnete Zerkleinerungsmittel in Form von Zähnen 6 und/oder in Form von durchgehenden Schneiden 18 und/oder in Form von Messern 14 aufweist und die Transportschnecke 7 weniger Zerkleinerungsmittel 6,14, 18 aufweist als die Zerkleinerungsschnecke 5 oder überhaupt frei von Zerkleinerungsmitteln 6,14,18 ist. In letzterem Fall können die Kanten der Transportschnecke 7 beispielsweise gerundet sein. Grundsätzlich kann jedoch auch die Transportschnecke 7 Zerkleinerungsmittel aufweisen, solange deren Zerkleinerungswirkung kleiner bleibt als die der Zerkleinerungsschnecke 5.

Eine höhere Zerkleinerungswirkung der Zerkleinerungsschnecke 5 gegenüber der Transportschnecke 7 kann aber auch dadurch realisiert oder unterstützt werden, dass die Zerkleinerungsschnecke 5 mit höherer Drehzahl gedreht wird als die Transportschnecke 7. In diesem Fall können die Zerkleinerungsschnecke 5 und die Transportschnecke 7 auch gleiche Zerkleinerungswirkung pro Umdrehung aufweisen und im Speziellen identisch aufgebaut sein.

Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten einer Vorrichtung 1a..1j zur Verarbeitung von thermoplastischem Kunststoff sowie Verfahren zu deren Betrieb, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben bzw. desselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt. Es sind also auch sämtliche denkbare Ausführungsvarianten möglich, die durch Kombinationen einzelner Details der dargestellten und beschriebenen Ausführungsvarianten entstehen.

Beispielsweise kann eine Zerkleinerungsschnecke 5 nach der Fig. 1 auch in dem in Fig. 7 dargestellten Beispiel eingesetzt werden. Auch die in der Fig. 5 gezeigte exzentrische Struktur und/oder Trichterstruktur kann auf die anderen Beispiele angewandt werden. Generell kann die Reihenfolge der Zerkleinerungsschnecke 5 und der Transportschnecke 7 in allen Beispielen umgekehrt werden. Auch der Einsatz eines Getriebes 17 anstelle beidseitig angeordneter Motoren 9 und 10 ist generell möglich. Zudem ist der beliebige Einsatz von Zähnen 6 / Gegenzähnen 8, Messern 14 / Gegenmessern 15 und Schneiden 18 / Gegenschneiden 19 in allen Beispielen beliebig möglich auch in Kombination. Schließlich ist auch der Einsatz eines Transportrohrs 20 anstelle eines Behälters 2 und umgekehrt möglich.

Insbesondere wird festgehalten, dass eine Vorrichtung 1a..1j in der Realität auch mehr oder weniger Bestandteile als dargestellt umfassen kann.

Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus der Vorrichtung 1 a..1 j diese beziehungsweise deren Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.

Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.

Bezugszeichen liste 1a..1j Vorrichtung zur Verarbeitung von thermoplastischem Kunststoff 2 Vorratsbehälter 3 kombinierte Zerkleinerungs-/Transportvorrichtung 4 Extruder 5 Zerkleinerungswelle 6 Zähne (auf Zerkleinerungswelle) 7 Transportschnecke 8 feststehende Zähne 9 erster Antrieb (für Zerkleinerungswelle) 10 zweiter Antrieb (für Transportschnecke) 11 dritter Antrieb (für Extruder) 12 Steuerung/Regelung 13 Sensor zur Feststellung einer Teilchengröße 14 Messer (auf Zerkleinerungswelle) 15 Gegenmesser 16 17 Getriebe 18 Schneiden (auf Zerkleinerungsschnecke) 19 feststehende Schneiden 20 Transportrohr 21 Verdichter 22 Drucktank 23 Ventil 24 Düse 25 Düse A Übergabeöffnung B Überschneidungsbereich Zerkleinerungswelle/Transportschnecke

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung (1 a..1 j) zur Verarbeitung von thermoplastischem Kunststoff, umfassend einen Vorratsbehälter (2) zur Aufnahme von stückförmigen Kunststoffteilchen oder eine Transportleitung (20) zum Transport von stückförmigen Kunststoffteilchen, einen mit dem Vorratsbehälter (2) / der Transportleitung (20) an einer Übergabeöffnung (A) verbundene, kombinierte Zerkleinerungs-/Transportvorrichtung (3) und eine an die kombinierte Zerkleinerungs-/Transportvorrichtung (3) anschließenden Extruder (4), dadurch gekennzeichnet, dass die kombinierte Zerkleinerungs-/Transportvorrichtung (3) eine Zerkleinerungswelle (5) und eine davon getrennt drehbare Transportschnecke (7) umfasst, wobei die Zerkleinerungswelle (5) pro Umdrehung eine höhere Zerkleinerungswirkung aufweist als die Transportschnecke (7) und ein Überschneidungsbereich (B) zwischen Zerkleinerungswelle (5) und Transportschnecke (7) quer zur Achse der Zerkleinerungswelle (5) gesehen weniger als 75% der Länge der Zerkleinerungswelle (5) beträgt.
2. Vorrichtung (1 a..1 j) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerkleinerungswirkung auf die Verhältnisse der mittleren Größe der Kunststoffteilchen beim Eintritt in die Zerkleinerungswelle (5) / Transportschnecke (7) zu deren mittlerer Größe am Austritt aus der Zerkleinerungswelle (5) / Transportschnecke (7) bezogen ist und größere Verhältnisse eine höhere Zerkleinerungswirkung charakterisieren.
3. Vorrichtung (1a..1j) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe eines Kunststoffteilchens auf dessen Oberfläche und/oder dessen Volumen bezogen ist.
4. Vorrichtung (1a..1j) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerkleinerungswelle (5) quer zur Achse der Zerkleinerungswelle (5) gesehen überschneidungsfrei mit der Transportschnecke (7) ist.
5. Vorrichtung (1a..1j) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerkleinerungswelle (5) mit der Transportschnecke (7) im Wesentlichen koaxial ausgerichtet ist.
6. Vorrichtung (1 a..1 j) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerkleinerungswelle (5) darauf angeordnete Zerkleinerungsmittel (6, 14, 18) aufweist.
7. Vorrichtung (1a..1j) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportschnecke (7) weniger Zerkleinerungsmittel (6,14,18) aufweist als die Zerkleinerungswelle (5).
8. Vorrichtung (1a..1j) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerkleinerungsmittel durch Zähne (6) und/oder Messer (14) und/oder durchgehende Schneiden (18) gebildet sind.
9. Vorrichtung (1 a..1 j) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Zerkleinerungswelle (5) mit dessen Zähnen (6) / Messern (14) / durchgehenden Schneiden (18) zusammenwirkende, feststehende Gegenzähne (8) / Gegenmesser (15) /Gegenschneiden (19) angeordnet sind.
10. Vorrichtung (1a..1j) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportschnecke (7) frei von Zerkleinerungsmitteln (6,14, 18) ist.
11. Vorrichtung (1a.. 1j) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportschnecke (7) näher am Extruder (4) liegt und die Zerkleinerungswelle (5) näher am Behälter (2) / Transportrohr (20) liegt.
12. Vorrichtung (1 a..1 j) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerkleinerungswelle (5) der Transportschnecke (7) in Transportrichtung des Kunststoffs vorgelagert ist und im Vorratsbehälter (2) / in der Transportleitung (20) angeordnet ist oder wenigstens in diesen/diese hineinragt.
13. Vorrichtung (1a..1j) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportschnecke (7) näher am Behälter (2) / Transportrohr (20) liegt und die Zerkleinerungswelle (5) näher am Extruder (4) liegt.
14. Vorrichtung (1a..1j) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerkleinerungswelle (5) und die Transportschnecke (7) in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind.
15. Vorrichtung (1a..1j) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass Transportschnecke (7) und der Extruder (4) eine gemeinsamen Welle aufweisen beziehungsweise auf einer gemeinsamen Welle angeordnet sind.
16. Vorrichtung (1 a..1 j) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass Zerkleinerungswelle (5) schneckenartige Transportmittel auf weist.
17. Verfahren zur Verarbeitung von thermoplastischem Kunststoff mittels einer Vorrichtung (1a..1j), welche einen Vorratsbehälter (2) zur Aufnahme von stückförmigen Kunststoffteilchen odereine Transportleitung (20) zum Transport von stückförmigen Kunststoffteilchen, eine mit dem Vorratsbehälter (2) / der Transportleitung (20) an einer Übergabeöffnung (A) verbundene, kombinierte Zer- kleinerungs-/Transportvorrichtung (3) sowie einen an die kombinierte Zerkleine-rungs-/Transportvorrichtung (3) anschließenden Extruder (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerkleinerungswelle (5) und die Transportschnecke (7) getrennt voneinander gedreht werden, wobei die Kunststoffteilchen bei ihrem Durchlauf durch die kombinierte Zerkleinerungs-/Transportvorrichtung (3) von der Zerkleinerungswelle (5) stärker zerkleinert werden als von der Transportschnecke (7).
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der mittleren Größe der Kunststoffteilchen beim Eintritt in die Zerkleinerungswelle (5) zu deren mittlerer Größe am Austritt aus der Zerkleinerungswelle (5) größer ist als das Verhältnis der mittleren Größe der Kunststoffteilchen beim Eintritt in die Transportschnecke (7) zu deren mittlerer Größe am Austritt aus der Transportschnecke (7).
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe eines Kunststoffteilchens auf dessen Oberfläche und/oder dessen Volumen bezogen ist.
20. Verfahren einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerkleinerungswelle (5) und die Transportschnecke (7) gleichzeitig mit unterschiedlichen Drehzahlen gedreht werden.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass eine Drehzahl der Zerkleinerungswelle (5) gegenüber einer Drehzahl der Transportschnecke (7) erhöht wird, wenn eine über einer Soll-Größe liegende Größe der geförderten Kunststoffteilchen festgestellt wird und umgekehrt.