DE102018004280A1 - Dispergierring for Devulkanisieren of waste rubber - Google Patents
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- Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling
Abstract
Nach der Erfindung findet eine Depolymerisation bzw. Devulkanisierung von Altgummi im Planetwalzenextruder statt.According to the invention, a depolymerization or devulcanization of waste rubber takes place in the planetary roller extruder.
Description
Die Erfindung betrifft einen Dispergierring für das Devulkanisieren von Altgummi oder für das Aufbrechen der Vernetzung anderer Elastomeren. Gummi besteht aus Naturkautschuk und/oder künstlich hergestellten Elastomeren, deren Moleküle eine Vernetzung erfahren haben. Bekannt sind dabei unter anderem Schwefel-Kohlenstoffverbindungen und Schwefel-Schwefel-Verbindungen zwischen den Molekülketten.The invention relates to a dispersing ring for the devulcanization of waste rubber or for breaking the crosslinking of other elastomers. Rubber consists of natural rubber and / or artificially produced elastomers whose molecules have undergone crosslinking. Among others, sulfur-carbon compounds and sulfur-sulfur compounds between the molecular chains are known.
Die Schwefelvernetzung ist wohl die häufigste Vernetzungsform bei Gummi. Es gibt noch andere Vernetzungsformen, die thermisch und mechanisch aufgebrochen werden können. Der hier benutzte Begriff der Devulkanisation umfaßt über schwefelvernetztes Gummi hinaus auch die anderen vernetzten Elastomere, deren Verbindung mechanisch und thermisch aufgebrochen werden kann.Sulfur crosslinking is probably the most common form of crosslinking in rubber. There are other forms of crosslinking that can be broken thermally and mechanically. The term devulcanization used here also includes, beyond sulfur-vulcanized rubber, the other crosslinked elastomers whose compounds can be broken up mechanically and thermally.
Dabei wird auch von Querverbindungen der Molekülketten gesprochen. Durch das Vernetzen ändern sich die Materialeigenschaften drastisch.It is also spoken of cross-links of the molecular chains. Crosslinking drastically changes the material properties.
Das betrifft insbesondere die Festigkeit, Elastizität und die Wärmebelastungsfähigkeit.This relates in particular to the strength, elasticity and heat load capacity.
Überwiegend kommt Gummi in der Fahrzeugindustrie zur Anwendung. Die Belastbarkeit von Fahrzeugreifen ist legendär.Predominantly rubber is used in the vehicle industry. The load capacity of vehicle tires is legendary.
Je nach Laufkilometer der Reifen ergibt sich ein Verschleißzustand, der sich daran mißt, wie stark das Profil der Reifen abgefahren ist.Depending on the running kilometer of the tires results in a state of wear, which is measured by how much the profile of the tires is worn.
Wenn das Profil eine bestimmte Dicke unterschritten hat, muß ein Reifenwechsel vorgenommen werden.If the profile has fallen below a certain thickness, a tire change must be made.
Es fallen Altreifen bzw. Altgummi an.It fall on old tires or old rubber.
Es gibt zwar verschiedene Vorschläge zur chemischen Aufbereitung von Altgummi, der Aufwand ist jedoch so hoch, daß bisher davon kaum Gebrauch gemacht wird. Vielmehr wird Altgummi vorzugsweise der Verbrennung zugeführt. Dabei hat sich die Zementindustrie als großer Abnehmer erwiesen. Dort wird der Altgummi in den Drehrohröfen mitverbrannt. Die Zementdrehrohrofen besitzt eine lange Verbrennungsstrecke, so daß unverbrannte Gase nachverbrannt werden. Eine Belastung der Umwelt aus unverbrannten Gasen der Altreifenverbrennung wird damit ausgeschlossen.Although there are various proposals for the chemical treatment of waste rubber, but the effort is so high that so far it is hardly used. Rather, waste rubber is preferably supplied to the combustion. The cement industry has proven to be a large buyer. There, the waste rubber in the rotary kilns is mitverbrannt. The cement rotary kiln has a long combustion section, so that unburned gases are burned. A burden on the environment from unburned gases of waste tire combustion is thus excluded.
Die Zementindustrie verlangt für die Altreifenverbrennung jedoch zumeist einen Entsorgungsbeitrag.However, the cement industry usually requires a waste disposal contribution for waste tire combustion.
Die Entsorgung der Altreifen wird außerdem nicht mehr als zeitgemäß angesehen.The disposal of used tires is also no longer considered timely.
Deshalb bemüht man sich seit langem um das Recycling von Gummi und Elastomeren.Therefore, efforts have been made for a long time to the recycling of rubber and elastomers.
Dabei werden verschiedene Wege gegangen.There are different ways.
Nach der
In der
Die
The
Die
Die 60306089T2 sieht 2-Butanol und Kohlendioxid als Devulkanisierungsmittel vor.The 60306089T2 provides 2-butanol and carbon dioxide as devulcanizing agents.
Auch die
Die Modifizierungsmittel haben den Nachteil, daß die Modifizierungsmittel ganz oder teilweise in dem Recyclat verbleiben und die Verwendbarkeit des Recyclats ganz stark beschränken.The modifiers have the disadvantage that the modifiers remain wholly or partly in the recyclate and limit the usability of the recyclate very strong.
Es ist auch ein Devulkanisieren ohne chemische Mittel bekannt. Bevorzugt finden dabei Mikrowellen und Ultraschallwellen Anwendung. Mit den Wellen wird eine starke mechanische Belastung des Gummis und der Elastomere erzeugt, mit denen die Molekülketten aufgebrochen werden sollen. Die mechanische Belastung kann durch Anwendung von Wärme bzw. durch hohen Dampfdruck ergänzt werden.Devulcanization without chemical agents is also known. Microwaves and ultrasonic waves are preferably used. The waves create a strong mechanical stress on the rubber and elastomers, which are intended to disrupt the molecular chains. The mechanical load can be supplemented by the application of heat or by high vapor pressure.
Gleichwohl wird diese Art der Devulkanisation als unzureichend angesehen, vgl. zum Beispiel die
Einen anderen Weg zur Devulkanisation bietet die
Dabei findet ein Planetwalzenextruder Anwendung.A planetary roller extruder is used.
Früher war schon bekannt, mit Einschneckenextrudern und Doppelschneckenextrudern eine mechanische Belastung zu verursachen, durch die Molekülgerüste zerbrechen können. Ein entsprechender Stand der Technik ist in der
Bei Planetwalzenextrudern wird gegenüber einem Doppelschneckenextruder eine sehr viel geringere mechanische Belastung der Molekülgerüste gesehen.In planetary roller extruders, a much smaller mechanical load on the molecular frameworks is seen compared with a twin-screw extruder.
Auch wenn die Planetwalzenextruder in einigen Druckschriften als mögliche Extrudervariante angesprochen werden, hatten Planetwalzenextruder bis dahin in Produktionsanlagen für das Recycling von Gummi und Elastomeren keinen Eingang gefunden. Der geringen Erwartung an die mechanische Belastung von Molekülketten durch Planetwalzenextruder entspricht, daß einige Hinweise auf die Verwendung von Planetwalzenextrudern für die Regenerierung von Gummi zugleich mit dem Hinweis auf die Zugabe von oben beschriebenen Devulkanisationsmitteln verbunden sind. Die Devulkanisierungsmittel haben den Nachteil, daß sie wieder entfernt werden müssen. Das geschieht vorzugsweise durch Entgasung.Although the planetary roller extruders are addressed in some pamphlets as a possible extruder variant, planetary roller extruder had hitherto been found in production facilities for the recycling of rubber and elastomers no input. The low expectation of the mechanical stress of molecular chains by planetary roller extruder corresponds to the fact that some references to the use of planetary roller extruders for the regeneration of rubber are at the same time connected with the reference to the addition of devulcanization agents described above. The Devulkanisierungsmittel have the disadvantage that they must be removed again. This is preferably done by degassing.
Die trotz Entgasung verbleibenden Reste der Devulkanisierungsmittel schwächen die Qualität des hergestellten Produktes sehr.The residues of the devulcanizing agents which remain despite degassing greatly weaken the quality of the product produced.
Die
Dagegen ist der Innendurchmesser des vorgesehenen Dispergieringes nach der
Die Reduzierung kann dabei so weit gehen, daß die Dispergierringe die Zentralspindel über das notwendige Spiel für die Drehung der Zentralspindel hinaus lediglich mit einem geringen Spalt umgeben.The reduction can go so far that the dispersing surrounded the central spindle on the necessary game for the rotation of the central spindle out only with a small gap.
Die Reduzierung des Durchtrittsquerschnittes kann sogar so weit gehen, daß der Dispergierring in eine Nut der Zentralspindel eingreift.The reduction of the passage cross-section can even go so far that the dispersing ring engages in a groove of the central spindle.
Dabei kann der Dispergierring zum Beispiel sogar nur noch einen Spalt von wenigen Millimetern, im Extremfall von zum Beispiel einem Millimeter, bis zum Zahngrund für den Durchtritt von Gummi und Elastomeren offen läßt.In this case, the dispersing ring, for example, even only a gap of a few millimeters, in the extreme case of, for example, a millimeter, to the tooth base for the passage of rubber and elastomers can be left open.
Dabei kann es von Vorteil sein, die Nut um ein geringes Maß, zum Beispiel um das Maß von einem Millimeter, über den Zahngrund der Verzahnung an der Zentralspindel hinaus in die Zentralspindel einzuarbeiten. Solche in die Nut der Zentralspindel eingreifenden Ringe sind vorzugsweise mehrteilig ausgeführt, so daß die Ringe um die Zentralspindel herum und in der Nut greifend zusammen gesetzt werden können, wenn der Planetwalzenextruder oder Planetwalzenmodul zur Montage des Dispersionsringes vorbereitet ist.It may be advantageous to incorporate the groove by a small amount, for example by the measure of one millimeter, on the tooth base of the teeth on the central spindle also in the central spindle. Such engaging in the groove of the central spindle rings are preferably made of several parts, so that the rings around the central spindle and in the groove can be set cross-together when the planetary roller extruder or planetary roller module is prepared for mounting the dispersion ring.
Vorzugsweise wird das Verfahren zur Aufbereitung von Altgummi eingesetzt, das von metallischen Verstärkungseinlagen befreit ist. Metallische Verstärkungseinlagen kommen insbesondere an Altreifen vor. Es handelt sich überwiegend um Stahleinlagen, welche die Fahrzeugreifen in der gewünschten Form halten.Preferably, the method is used for the treatment of waste rubber, which is exempt from metallic reinforcing inserts. Metallic reinforcing inserts occur especially on used tires. These are predominantly steel inserts, which hold the vehicle tires in the desired shape.
Für die Trennung von Gummi und Metall eignen sich verschiedene Verfahren.For the separation of rubber and metal, various methods are suitable.
Wahlweise wird das Altgummi stark gekühlt und in dem stark gekühlten Zustand in einer Mühle zerkleinert. In gekühltem Zustand wird die Zerkleinerung leichter, weil die Nachgiebigkeit von Gummi abnimmt. Je kälter das Gummi ist, desto leichter wird die Zerkleinerung.Alternatively, the waste rubber is strongly cooled and crushed in the highly cooled state in a mill. When chilled, comminution becomes easier because the compliance of rubber decreases. The colder the rubber, the easier the shredding becomes.
Nach der
Im Planetwalzenextruder läßt sich die Temperatur des Behandlungsgutes sehr gut einstellen, weil das Behandlungsgut bzw. Gummi und Elastomere großflächig und dünnschichtig ausgewalzt wird. Das geschieht entsprechend der Drehzahl der Zentralspindel vielfach pro Minute. Dadurch wirkt der Planetwalzenextruder als großflächiger Wärmetauscher. Einschneckenextruder und Doppelschneckenextruder mit vergleichbarer Baugröße besitzen eine vergleichsweise kleine Wärmetauscherfläche.In planetary roller extruder, the temperature of the material to be treated can be adjusted very well, because the material to be treated or rubber and elastomers is rolled over a large area and thin layers. This happens in accordance with the speed of the central spindle many times per minute. This affects the Planetary roller extruder as a large-area heat exchanger. Single-screw extruders and twin-screw extruders of comparable size have a comparatively small heat exchanger surface.
Die Planetwalzenextruder besitzen eine mittig angeordnete, angetriebene Zentralspindel. Die Zentralspindel ist außen üblicherweise mit einer Evolventenverzahnung versehen.The planetary roller extruders have a centrally arranged, driven central spindle. The central spindle is usually provided externally with an involute toothing.
Es gibt auch andere Verzahnungsarten. Die Evolventenverzahnung besitzt üblicherweise eine 45Grad-Schrägung der Zähne. Es gibt auch unterschiedliche Zahngrößen. Dabei wird nach Zahnmodulen unterschieden.There are other types of gears as well. The involute toothing usually has a 45 degree skew of the teeth. There are also different tooth sizes. It is distinguished by tooth modules.
Die Zentralspindel wird von einem Gehäuse umgeben, das eine Innenverzahnung besitzt. In zeitgemäßen Planetwalzenextrudern ist das Gehäuse innen mit einer Buchse versehen, an der sich die Innenverzahnung findet.The central spindle is surrounded by a housing which has an internal toothing. In contemporary planetary roller extruders, the housing is internally provided with a bushing on which the internal toothing is found.
Die Innenverzahnung hat den gleichen Zahnmodul wie die Außenverzahnung an der Zentralspindel.The internal toothing has the same tooth module as the external toothing on the central spindle.
Zwischen dem Gehäuse und der Zentralspindel sind mehrere Planetenspindel gleichmäßig am Umfang der Zentralspindel angeordnet. Die Planetspindeln besitzen eine Außenverzahnung mit gleichem Modul wie die Zentralspindel und die Gehäuseverzahnung. Die Planetspindeln kämmen mit der Zentralspindel und der Innenverzahnung des Gehäuses.Between the housing and the central spindle several planetary spindle are arranged uniformly on the circumference of the central spindle. The planetary spindles have an outer toothing with the same module as the central spindle and the housing toothing. The planetary spindles mesh with the central spindle and the internal teeth of the housing.
Die umlaufenden Planetspindeln gleiten in Förderrichtung vorn an einem Gleitring bzw. Anlaufring, so daß deren Umlaufbahn in axialer Richtung bestimmt ist. Wegen der weiteren Einzelheiten üblicher Planetwalzenextruder wird zum Beispiel auf folgende Druckschriften Bezug genommen: The rotating planetary spindles slide in the conveying direction at the front of a sliding ring or thrust ring, so that their orbit is determined in the axial direction. For further details of conventional planetary roller extruders, reference is made, for example, to the following references:
Das Einsatzgut wird im Planetwalzenextruder zwischen den miteinander kämmenden Zähnen dünnschichtig ausgewalzt. Dadurch entsteht eine starke Knetwirkung auf das Altgummi. Durch die Knetwirkung wird Wärme in das Altgummi getragen.The feed material is rolled thin-layered in the planetary roller extruder between the intermeshing teeth. This creates a strong kneading effect on the waste rubber. Due to the kneading effect, heat is carried into the waste rubber.
Die Knetwirkung kann durch unterschiedliche Zahl und/oder unterschiedliche Ausbildung der Planetspindeln beeinflußt werden.The kneading effect can be influenced by different numbers and / or different design of the planetary spindles.
Die Zahl der Planetspindeln beträgt vorzugsweise mindestens 5, noch weiter bevorzugt mindestens
Die Planetspindeln können zum Beispiel als Normalspindeln , als Igelspindeln oder Noppenspindeln ausgebildet sein, wie sie in der
Die Igelspindel baut auf der Normalspindel auf. In Abständen sind bei den Igelspindeln ringförmig umlaufende Ausnehmungen in die Verzahnung eingearbeitet, so daß in einer seitlichen Betrachtung einer Spindel eine meandernde Kontur ersichtlich ist.The hedgehog spindle builds on the standard spindle. At intervals in the hedgehog spindles annular circumferential recesses are incorporated into the teeth, so that in a lateral view of a spindle a meandering contour is visible.
Die Noppenspindel baut auch auf einer Normalspindel auf. Dabei ist die Spindel allerdings nach der Normalverzahnung mit einer gegenläufigen Verzahnung versehen, welche die Normalverzahnung kreuzt. Das heißt, in die Zähne der Normalverzahnung werden mit der gegenläufigen Verzahnung Lücken von bestimmter Form und Folge geschnitten. Die von der Normalverzahnung bleibenden Zähne zeigen eine Noppenform. Durch die Lücken/Unterbrechungen bei der Igelspindel und bei der Noppenspindel reduziert sich die Förderwirkung der Planetspindeln, während die Knetwirkung zunimmt. Außerdem unterscheidet sich der Knetvorgang mit den Noppen von dem Knetvorgang mit der Normalspindel und der Igelspindel.The knob spindle also builds on a standard spindle. However, the spindle is provided after the normal toothing with an opposite toothing, which crosses the normal toothing. That is, in the teeth of the normal teeth are cut with the opposing teeth gaps of specific shape and sequence. The teeth remaining from the normal teeth show a knobbed shape. Due to the gaps / interruptions in the hedgehog spindle and the nubs spindle reduces the conveying effect of the planetary spindles, while the kneading action increases. In addition, the kneading operation with the knobs differs from the kneading operation with the normal spindle and the heddle spindle.
Die zu den Igelspindeln und Noppenspindeln genannten Druckschriften beschreiben weitere nützliche Einzelheiten von Planetwalzenextrudern, die für eine Devulkanisierung geeignet sind.The references to the hedgehog spindles and nubble spindles describe further useful details of planetary roller extruders suitable for devulcanization.
Die Temperatur des Behandlungsgutes wird im Planetwalzenextruder durch Zuführung von Wärme bzw. durch Kühlung auf ein für die Devulkanisierung gewünschtes Niveau gebracht.The temperature of the material to be treated is brought in the planetary roller extruder by supplying heat or by cooling to a desired level for devulcanization.
Dieses Niveau liegt nach der
Die Knetwirkung und Wärmewirkung wird für die Dauer von 1 bis 4 min, vorzugsweise 1,5 bis 3 min aufrecht erhalten. Diese Dauer entspricht der Aufenthaltsdauer in dem Planetwalzenextruder.The kneading effect and heating effect is maintained for a period of 1 to 4 minutes, preferably 1.5 to 3 minutes. This duration corresponds to the residence time in the planetary roller extruder.
Bei der Knetung und Erwärmung des Altgummis im Planetwalzenextruder wird die Schwefel-Verbindung gesprengt. Der Schwefel geht in einen gasförmigen Zustand über. Das Gas wird abgesaugt. Am Extruder wird das als Entgasung bezeichnet.When kneading and heating the used rubber in the planetary roller extruder, the sulfur Compound blasted. The sulfur goes into a gaseous state. The gas is sucked off. At the extruder this is called degassing.
Die genaue Bestimmung der materialabhängigen jeweils richtigen Knetwirkung und Temperatur läßt sich durch Änderung der Durchlaufzeit und Änderung der Temperatur in wenigen Versuchen anhand der Versuchsergebnisse erreichen.The exact determination of the material-dependent respectively correct kneading effect and temperature can be achieved by changing the cycle time and changing the temperature in a few experiments based on the test results.
Bei richtiger Devulkanisierung entsteht nach entsprechender Behandlungsdauer/Aufenthaltsdauer von Gummi und Elastomeren ein flockiges Material ohne nennenswerte Festigkeit.With proper devulcanization, a fuzzy material without appreciable strength is produced after the corresponding treatment duration / length of stay of rubber and elastomers.
Bei zu hoher Temperatur zeigt das Behandlungsgut/Einsatzmaterial die Überhitzung optisch, zum Beispiel als Verbacken.If the temperature is too high, the material to be treated / used visually shows the overheating, for example as a caking.
Bei zu geringer Temperatur wird die Vernetzung nicht ausreichend aufgehoben, das ausgetragene Material ist zwar flexibel, zeigt zumindest aber teilweise seine Festigkeit.If the temperature is too low, the cross-linking will not be sufficiently removed; the discharged material, while flexible, will at least partially show its strength.
Der Planetwalzenextruder ist für die gewünschte Temperierung von Altgummi besonders geeignet, wenn das Gehäuse innenseitig in bekannter Weise eine Buchse besitzt, die zentralspindelseitig mit der beschriebenen Innenverzahnung versehen ist und außenseitig mit einer gleichen Normalverzahnung oder anderen Verzahnung versehen ist. Die Buchse wird vorzugsweise in das Gehäuse geschrumpft. Dazu wird die Buchse gekühlt, so daß sich der Durchmesser ausreichend verringert, um in das Gehäuse geschoben zu werden. Bei der Wiedererwärmung dehnt sich die Buchse und sitzt die Buchse fest in dem Gehäuse.The planetary roller extruder is particularly suitable for the desired temperature control of waste rubber, if the housing has a socket on the inside in a known manner, which is provided on the central spindle side with the internal teeth described and is provided on the outside with a same normal toothing or other teeth. The bush is preferably shrunk into the housing. For this purpose, the bushing is cooled, so that the diameter is reduced sufficiently to be pushed into the housing. When reheated, the socket expands and the socket sits firmly in the housing.
Das Gehäuse kann auch auf die Buchse geschrumpft werden. Dann wird das Gehäuse erwärmt und dehnt sich das Gehäuse, so daß die Buchse in das Gehäuse geschoben werden kann. Nach Abkühlung umschließt das Gehäuse die Buchse fest.The housing can also be shrunk onto the socket. Then the housing is heated and expands the housing, so that the socket can be pushed into the housing. After cooling, the housing encloses the socket firmly.
Sowohl beim einen Schrumpfvorgang wie auch beim anderen Schrumpfvorgang verschließt das Gehäuse die Gänge der außenseitigen Verzahnung an der Buchse. Dadurch können diese Gänge als Kanäle für die Durchleitung von Temperierungsmittel genutzt werden.Both during a shrinking operation as well as during the other shrinking operation, the housing closes the gears of the external toothing on the socket. As a result, these passages can be used as channels for the passage of tempering.
Die Kanäle werden vorzugsweise durch einen Ringkanal an den Gehäuseenden miteinander verbunden. Der eine Ringkanal ist zulaufseitig vorgesehen und mit einer Zulaufleitung verbunden. Der andere Kanal ist ablaufseitig vorgesehen und mit einer Ablaufleitung verbunden. Beide Leitungen sind Bestandteil einer Temperierung. Als Temperierungsmittel dient beim Devulkanisieren Öl.The channels are preferably interconnected by an annular channel at the housing ends. The one annular channel is provided on the inlet side and connected to a supply line. The other channel is provided on the outlet side and connected to a drain line. Both lines are part of a temperature control. As tempering used in devulcanization oil.
Das Öl wird durch die Kanäle gepumpt.The oil is pumped through the channels.
Je nach Öltemperatur bewirkt das eine Kühlung oder Beheizung.Depending on the oil temperature causes a cooling or heating.
Je nach Materialbeschaffenheit des Altgummis kann ein Extruder verwendet werden, dessen Länge ausreicht, um die gesamte Devulkanisierung in einem Extruder vorzunehmen. Das heißt, der Extruder hat dann eine Länge, in der sich die gesamte gewünschte Verweilzeit darstellen läßt.Depending on the material properties of the waste rubber, an extruder can be used whose length is sufficient to carry out the entire devulcanization in an extruder. That is, the extruder then has a length in which the entire desired residence time can be represented.
Vorzugsweise finden jedoch Extruder Anwendung, die aus miteinander fluchtenden Modulen/Abschnitten zusammengesetzt sind. Jeder Modul besitzt ein eigenes Gehäuse und eigene Planetspindeln und einen eigenen Anlaufring.Preferably, however, find extruder application, which are composed of mutually aligned modules / sections. Each module has its own housing and planetary spindles and its own stop ring.
Vorzugsweise ist für alle miteinander fluchtenden Module/Abschnitte eine gemeinsame Zentralspindel vorgesehen.Preferably, a common central spindle is provided for all mutually aligned modules / sections.
Die Module/Abschnitte besitzen wahlweise insgesamt oder teilweise eine Länge von kleiner/gleich 800mm, vorzugsweise von kleiner/gleich 600mm und noch weiter bevorzugt von kleiner/gleich 500mm.The modules / sections optionally have all or part of a length of less than or equal to 800mm, preferably less than or equal to 600mm and even more preferably less than or equal to 500mm.
Durch kleinere Längen einzelner oder aller Module/Abschnitte kann eine Anpassung an unterschiedliche Temperaturanforderung erfolgen, wenn jeder Abschnitt mit einer eigenen Temperierung versehen ist.Smaller lengths of individual or all modules / sections can be used to adapt to different temperature requirements if each section is provided with its own temperature control.
Darüber hinaus kann die Temperierung an einem längeren Extrudermodul/Extruderabschnitt auch in verschiedene Abschnitte unterteilt werden, die in axialer Richtung hintereinander liegen.In addition, the temperature control on a longer extruder module / extruder section can also be subdivided into different sections which lie one behind the other in the axial direction.
Es können aber auch Modullängen/Abschnittslängen von mehr als 1000 mm, zum Beispiel 1400 mm Anwendung finden. Je größer die Länge der Planetwalzenextruderabschnitte/Planetwalzenextrudermodule ist, desto vorteilhafter ist es, wenn an einem Abschnitt/Modul mehrere Temperierungen in axialer Richtung der Abschnitte/Module hintereinander angeordnet sind.However, module lengths / section lengths of more than 1000 mm, for example 1400 mm, can also be used. The greater the length of the planetary roller extruder sections / planetary roller extruder modules, the more advantageous it is if a plurality of temperatures in the axial direction of the sections / modules are arranged one behind the other at one section / module.
Je größer der Extruderdurchmesser ist, desto größer wird in der Regel der Durchsatz(Menge pro Zeiteinheit). Zugleich kann eine Verlängerung der Verweildauer von Gummi und Elastomeren in dem Extruder zum Beispiel durch eine größere Extruderlänge erforderlich werden.The larger the extruder diameter, the larger the throughput (amount per unit of time) usually becomes. At the same time, an extension of the residence time of rubber and elastomers in the extruder, for example, by a larger extruder length may be required.
Mit der Modulbauweise/Abschnittsbauweise eröffnet sich am Planetwalzenextruder auch die Möglichkeit zur Änderung der Knetwirkung durch Änderung der Verzahnung bzw. durch Einbau von Modulen mit unterschiedlicher Verzahnung.With the modular design / section design opened on planetary roller extruder and the possibility of changing the kneading effect by changing the teeth or by installing modules with different teeth.
Soweit gleiche Module bereits vorgesehen sind, kann im Nachhinein noch eine Änderung der Knetwirkung und Durchlaufzeit durch Auswechselung der Plenetspindeln bzw. durch Reduzierung der Planetspindelzahl erreicht werden. As far as the same modules are already provided, a change in the kneading effect and cycle time can be achieved by replacing the Plenetspindeln or by reducing the number of planetary spindles in hindsight.
Dies beinhaltet bei einem Wechsel des Einsatzgutes einen gravierenden praktischen Vorteil.This involves a serious practical advantage when changing the input material.
In dem Sinne können Noppenspindeln mit Normalspindeln und/oder mit Igelspindeln kombiniert werden. Die Noppenspindeln stellen das eine Extrem für die Bearbeitung von Gummi im Extruder dar, die Wirkung von Igelspindeln und Normalspindeln weicht davon ab. Wenn sich zeigt, daß die Durchlaufzeit in obigem Sinne zu lang ist, können einzelne oder mehrere Noppenspindeln gegen Igelspindeln oder Normalspindeln ausgewechselt werden. Wahlweise finden auch zur Verkürzung der Durchgangszeit Transportspindeln Anwendung, wie sie in der
Die Transportspindeln bauen gleichfalls auf den Normalspindeln auf. Dabei werden nach der Normalverzahnung einer Spindel einzelne oder mehrere Zähne aus der Spindel herausgearbeitet, so daß sich die Zähnezahl verringert.The transport spindles also build on the normal spindles. In this case, one or more teeth are machined out of the spindle after the normal toothing of a spindle, so that the number of teeth is reduced.
Günstig ist bei der Verarbeitung von Gummi oder dergleichen auch eine unterschiedliche Länge der Planetspindeln, so daß das in einen Planetwalzenmodul eingespeiste Material schonend und nicht schlagartig insgesamt von der Verzahnung ergriffen wird.Favorable in the processing of rubber or the like, a different length of the planetary spindles, so that the fed into a planetary roller module material is taken gently and not abruptly total of the teeth.
Die Anwendung des nach der
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, das Devulkanisieren zu verbessern, insbesondere die Wirtschaftlichkeit der Devulkanisierung mit einem Planetwalzenextruder zu steigern.The object of the invention has been found to improve devulcanization, in particular to increase the economics of devulcanization with a planetary roller extruder.
Das wird nach der Erfindung mit den Merkmalen des Hauptanspruches erreicht. Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Ausführungsformen.This is achieved according to the invention with the features of the main claim. The subclaims describe preferred embodiments.
Die Erfindung hat erkannt, daß bei einem Planetwalzenextruder größerer Bauart gleichwohl erhebliche Probleme entstehen können, die zu entsprechenden Betriebsunterbrechung führen.können. Das gilt besonders für Ringkonstruktionen, die den Anlaufring und/oder den Dispergierring bilden. Die Erfindung sieht eine Überhitzungsgefahr im Bereich der Ringe. Insbesondere im Bereich der Anlaufringe kommt es aufgrund der Reibung zwischen den Planetspindeln und den Anlaufringen zu einem besonders hohen Energieeintrag. Die Überhitzung kann entstehen, wenn die Wärme nicht schnell genug über die oben erläuterte Kühlung der Planetwalzenextruderabschnitte/Module abgezogen werden kann.The invention has recognized that, however, considerable problems can arise in a planetary roller extruder of larger design, which can lead to corresponding interruption of operation. This is especially true for ring constructions that form the thrust ring and / or the dispersing ring. The invention provides an overheating hazard in the region of the rings. Particularly in the area of the thrust rings, due to the friction between the planetary spindles and the thrust rings, a particularly high energy input occurs. Overheating can occur if the heat can not be dissipated quickly enough over the above-described cooling of the planetary roller extruder sections / modules.
Bei Planetwalzenextruderabschnitten/Modulen kleiner Baugröße, zum Beispiel einer Baugröße von 150mm (abgeleitet von dem Teilkreisdurchmesser der Innenverzahnung der Buchse des Gehäuses) sind Betriebsstörungen aufgrund von Überhitzung gering.In planetary roller extruder sections / modules of small size, for example, a size of 150mm (derived from the pitch circle diameter of the internal teeth of the socket of the housing) malfunction due to overheating are low.
Bei Planetwalzenextruderabschnitten/Modulen größerer Baugröße, zum Beispiel einem Planetwalzenextruderabschnitt/Modul einer Baugröße von 300 oder 400 und mehr ist eine andere Situation gegeben. Zum Beispiel kann eine sehr viel stärkere Überhitzung durch die Planetspindeln verursacht werden, weil die Planetspindeln bei solchen Planetwalzenextruderabschnitten/Modulen mit sehr viel größerem Druck an dem Anlaufring entlang gleiten. Dieser größere Druck führt zu einer proportionalen Vergrößerung der Reibung zwischen dem Anlaufring und den Planetspindeln.In planetary roller extruder sections / modules of larger size, for example a planetary roller extruder section / module of a size of 300 or 400 and more, another situation exists. For example, much more overheating may be caused by the planetary spindles because the planetary spindles slide along the run-up ring at such planetary roller extruder sections / modules of much greater pressure. This larger pressure leads to a proportional increase in the friction between the thrust ring and the planetary spindles.
Eine Überhitzung führt zu Anbackungen an den überhitzen Flächen sowie zu einer Beschädigung des Einsatzgutes. Die Anbackungen verengen den Durchtrittsspalt an den Ringen und Beschleunigen und Steigern die Überhitzung. bzw. machen den Prozeß instabil.Overheating leads to caking on the overheated surfaces as well as damage to the material to be used. The caking narrow the passage gap on the rings and accelerate and increase the overheating. or make the process unstable.
Im ersten Entwicklungsschritt sind die gefährdeten Flächen der Ringe mit einer Beschichtung versehen, die in bestimmten Bereichen materialabweisend ist. Bei niedrigen Anbacktemperaturen kann das eine Kunststoffbeschichtung, zum Beispiel eine Teflonbeschichtung sein.In the first development step, the vulnerable surfaces of the rings are provided with a coating that is material-repellent in certain areas. At low baking temperatures, this may be a plastic coating, for example a Teflon coating.
Bei hohen Temperaturen ist anstelle der Kunststoffbeschichtung eine verschleißmindernde Keramikbeschichtung vorgesehen.At high temperatures, a wear-reducing ceramic coating is provided instead of the plastic coating.
In einem zweiten Entwicklungsschritt ist über die oben beschriebene allgemeine Kühlung des Planetwalzenextruderabschnittes/Moduls hinaus eine zusätzliche Kühlung der Ringe vorgesehen.In a second development step, an additional cooling of the rings is provided beyond the above-described general cooling of the planetary roller extruder section / module.
Bei alleiniger Kühlung des Anlaufringes ist vorzugsweise in dem Anlaufring ein geschlossener Kühlkanal vorgesehen. Zur Erzeugung eines geschlossenen Kühlkanals im Anlaufring kann der Anlaufring aus zwei ringförmigen Teilen zusammen gesetzt werden, von denen der eine Teil einen U-förmigen Querschnitt aufweist und der andere Teil einen Deckel bildet, mit dem der Hohlraum des U-förmigen Querschnitts verschlossen wird. Vorzugsweise werden beide Teile miteinander verschweißt, so daß ein geschlossener Ringraum entsteht. Der Ringraum besitzt eine Zulauf und einen Ablauf für Temperierungsmittel. Der Zulauf und der Ablauf werden durch Bohrungen und daran angeschlossene Leitungen gebildet.With sole cooling of the stop ring, a closed cooling channel is preferably provided in the stop ring. To produce a closed cooling channel in the thrust ring of the thrust ring of two annular parts can be put together, of which one part has a U-shaped cross-section and the other part forms a cover with which the cavity of the U-shaped Cross-section is closed. Preferably, both parts are welded together, so that a closed annular space is formed. The annulus has an inlet and a drain for Temperierungsmittel. The inlet and the outlet are formed by bores and connected lines.
Die Bohrungen für den Leitungsanschluß können einander diametral am äußeren Umfang des Anlaufringes gegenüber liegen. Dann verteilt sich das Temperierungsmittel in dem Ringraum des Anlaufringes.The holes for the line connection can be diametrically opposite each other on the outer circumference of the stop ring. Then the tempering agent distributed in the annulus of the run-up ring.
Die Leitungsanschlüsse können auch nebeneinander liegen, wenn durch eine Wand zwischen beiden Leitungsanschlüssen das Temperierungsmittel gezwungen wird, in großem Bogen durch den Kühlkanal zu strömen. Die Wand bildet einen Verschluß, der eine Kurzschlußstrrömung zwischen der Zuleitung und der Ableitung verhindert.The line connections may also be adjacent to each other when forced by a wall between two line terminals, the temperature control, to flow in a large arc through the cooling channel. The wall forms a closure which prevents short-circuit flow between the supply line and the discharge line.
Der Anlaufring mit den angeschlossenen Leitungen läßt sich leicht in dem Stoß zwischen zwei
Planetwalzenextruderabschnitten/Planetwalzenextrudermodulen montieren, solange
- -der Anlaufring mit der einen Seite in eine Aufnahmebohrung am Flansch des zu einem Planetwalzenextruderabschnitt/Modul gehörigen Gehäuses liegt und
- -der Anlaufring mit der anderen Seite in der gegenüber liegenden Aufnahmebohrung am Flansch des zu dem benachbarten Planetwalzenextruderabschnitt/Modul gehörigen Gehäuses liegt
- -und zwischen beiden Flanschen so viel Abstand besteht, daß die Leitungen für die Zuführung und Abführung des Temperierungsmittels zwischen den Flanschen angeordnet werden können.
Mount planetary roller extruder sections / planetary roller extruder modules, as long as
- -the thrust ring is located with one side in a receiving bore on the flange of belonging to a planetary roller extruder section / module housing and
- -the thrust ring is located with the other side in the opposite receiving bore on the flange of belonging to the adjacent planetary roller extruder section / module housing
- and there is so much space between the two flanges that the conduits for the supply and discharge of the tempering means can be arranged between the flanges.
Bei ausreichend dicken Flanschen und bei geringem Abstand der Flanschen können auch Ausnehmungen für die Leitungen in einem Flansch oder beiden Flanschen vorgesehen sein.With sufficiently thick flanges and a small distance of the flanges and recesses for the lines can be provided in a flange or two flanges.
Vorzugsweise erfolgt bei Verwendung der oben beschriebenen Dispergierring eine konstruktiive Zusammenfassung der Dispergierringe mit den Anlaufringen. Dabei sind die Dispergierringe gegenüber den Anlaufringen so versetzt, daß die Planetspindeln nicht an den Dispergierringen gleiten können.When using the dispersing ring described above, a constructive summary of the dispersing rings with the starting rings preferably takes place. The dispersing rings are offset relative to the starting rings so that the planetary spindles can not slide on the dispersing rings.
In der Ringkonstruktion kann es verschiedene Kühlkanale zur Kühlung der Gleitflächen für die Planetspindeln und zur Kühlung der Berührungsflächen mit dem Einsatzmaterial im Dispergierbereich geben. Vorzugsweise ist ein gemeinsamer Kühlkanal vorgesehen.In the ring construction, there may be various cooling channels for cooling the sliding surfaces for the planetary spindles and for cooling the contact surfaces with the feed in the dispersing area. Preferably, a common cooling channel is provided.
Wenn der Innendurchmesser kleiner als der Außendurchmesser der Zentralspindel gewählt wird, dann greifen die Dispergierringe in eine Nut im Mantel der Zentralspindel. In dem Fall ist eine mehrteilige Ausbildung der Dispergierringe von Vorteil. Infolge der Mehrteiligkeit können die Dispergierringe in der Nut der Zentralspindel zusammen gesetzt werden. Das ermöglicht eine Montage der Dispergierringe an der vormontierten Zentralspindel .If the inner diameter is chosen smaller than the outer diameter of the central spindle, then the dispersing rings engage in a groove in the shell of the central spindle. In that case, a multi-part formation of the dispersing rings is advantageous. Due to the multi-parting the dispersing rings can be put together in the groove of the central spindle. This allows mounting of the dispersing rings on the pre-assembled central spindle.
Die Mehrteiligkeit erschwert jedoch die Kühlung, weil an den Trennstellen/Stoßstellen der Dispergierringteile Leckagen entstehen können, die den Betrieb stören und die Qualität beeinträchtigen.The multi-part design, however, complicates the cooling because leaks may occur at the separation points / joints of the Dispergierringteile that interfere with the operation and affect the quality.
Nach der Erfindung ist dann ein Inlay in jedem Kühlkanal der Ringkonstruktion vorgesehen. Das Inlay verhindert Leckagen.According to the invention, an inlay is then provided in each cooling channel of the ring construction. The inlay prevents leaks.
Als Inlay eignet sich ein Kupferrohr, das entsprechend dem Kühlkanal gebogen ist. Zwischen den Leitrungsanschlüssen ist das Rohr unterbrochen. Infolgedessen kann das Kupferrohr leicht zur Montage leicht aufgebogen werden, so daß es sich über die Zentralspindel schieben läßt. Der Rohrquerschnitt ist wahlweise abgeflacht. Das erleichtet das Aufbiegen des Rohres. Entsprechend dem Rohrquerschnitt ist der Kühlkanal gestaltet. Das Rohr kleidet den Kühlkanal dann vollständig aus bzw. liegt vollflächig an der Innenwend des Kühlkanals an. Das gewährleistet einen guten Wärmeübergang von der Ringkonstrukton auf das Inlay und überbrückt als Stoßstellen der den Dispergierring bildenden Teile.As inlay is a copper tube, which is bent according to the cooling channel. Between the Leitrungsanschlüssen the tube is interrupted. As a result, the copper pipe can easily be bent up for mounting, so that it can be pushed over the central spindle. The tube cross section is optionally flattened. This makes it easier to bend the tube. According to the pipe cross-section of the cooling channel is designed. The tube then completely lines the cooling channel or rests against the inside of the cooling channel over its entire surface. This ensures a good heat transfer from the ring construction to the inlay and bridges over as joints of the parts forming the dispersing ring.
Anstelle eines Dispergierringteiles mit U-förmigem Querschnitt können auch andere Querschnitte zur Bildung eines Kühlkanales zur Anwendung kommen, zum Beispiel
- -Winkelprofile, die zu einem Kastenprofil zusammen gesetzt werden
- -ein Z-Profil mit einem Winkelprofil, wobei das entstehende Kastenprofil einen Schenkel aufweist, der in die axiale Richtung oder in radialer Richtung nach außen weist. Der Schenkel kann dabei eine Zentrierungshilfe bilden.
- -zwei U-förmige Profile, die zusammen ein Kastenprofil bilden, das zwei Schenkel besitzt, die in eine axiale Richung ragen.
- -ein U-förmiges Profil und ein Winkelprofil, die zusammen ein Kastenprofil bilden, das einen Schenkel besitzt, derin die axiale Richtung weist.
- -im Querschnitt unregelmäßige Profile
- -Profile, die zusammen einen Kühlkanal bilden, aber zusätzlich mit Schenkeln versehen sind, die in axiale Richtung und/oder in radiale Richtung nach außen weisen
- -Profile, die zusammen einen Kühlkanal bilden und darüber hinaus ganz oder teilweise den Anlaufring bilden
- -Profile, die zusammen einen Kühlkanal bilden und ganz oder teilweise einen Anschluß an den Anlaufring bilden.
- Angle profiles that are put together to a box profile
- a Z-profile with an angle profile, wherein the resulting box profile has a leg which faces in the axial direction or in the radial direction to the outside. The leg can form a centering aid.
- two U-shaped profiles which together form a box profile having two legs which project in an axial direction.
- a U-shaped profile and an angle profile, which together form a box profile having a leg facing in the axial direction.
- - in profile irregular profiles
- - Profiles which together form a cooling channel, but are additionally provided with legs which point in the axial direction and / or in the radial direction to the outside
- -Profile, which together form a cooling channel and also form part or all of the run-up ring
- -Profile, which together form a cooling channel and form part or all of a connection to the stop ring.
Anstelle von Kupfer kann auch jedes andere Metall/Metall-Legierung mit gutem Wärmeleitvermögen für das Inlay in dem Kühlkanal verwendet werden.Instead of copper, any other metal / metal alloy with good thermal conductivity can be used for the inlay in the cooling channel.
Das Temperierungsmittel/Kühlmittel ist wahlweise Druckluft. Wahlweise wird auch ein Wasser/Druckluftgemisch eingesetzt. Das Wasser wird der Druckluft unmittelbar vor dem Eintritt in das Inlay in feinen Tropfen zugesetzt, die in dem Inlay sofort verdampfen und eine intensive Kühlung bewirken. Die feine Tropfenform entsteht durch Eindüsung des Wassers über entsperechend feine Düsen.The tempering agent / coolant is optionally compressed air. Alternatively, a water / compressed air mixture is used. The water is added to the compressed air immediately before entering the inlay in fine drops, which evaporate immediately in the inlay and cause intensive cooling. The fine drop shape is created by spraying the water over appropriately fine nozzles.
Wie in der älteren Anmeldung beschrieben, kann es von Vorteil sein, mehrere Dispergierringe hintereinander in einer Anlage anzuordnen. Vorzugsweise geschieht das jeweils im Rahmen einer vorstehend beschriebenen gemeinsamen Ringkonstruktion mit einem Anlaufring. Dann sind zwei oder mehr Planetwalzenextruderabschnitte/Module vorgesehen, der Anlaufring in einer gemeinsamen Konstruktion mit einem Dispergierring verbunden ist..As described in the earlier application, it may be advantageous to arrange several dispersing rings one behind the other in a system. Preferably, this is done in each case in the context of a common ring construction described above with a stop ring. Then two or more planetary roller extruder sections / modules are provided, the thrust ring is connected in a common construction with a dispersing ring.
Im Übrigen wird der Durchtrittsspalt an einem Dispergierring in Abhängigkeit von der jeweiligen Beschaffenheit des Einsatzgutes gewählt. Für pulverförmiges Einsatzgut wird ein sehr enger Spalt und langer Spalt gewählt, der zwingend zu der gewünschten Verformung und damit verbundenen mechanischen Belastung führt. Entsprechendes gilt für feinkörniges Einsatzmaterial. Bei grobem Material führt auch ein relativ großer und kurzer Spalt zu der gewünschten Verformung und damit verbundenen mechanischen Belastung. Angestrebt wird die Verarbeitung möglichst groben Materials. Das entlastet die Aufbereitung von Altgummi für die Verarbeitung im Planetwalzenextruder. Das heißt, das Altgummi wird durch das zum Beispiel vorgesehene Schreddern und/oder Mahlen nur in eine grobe Körnung gebracht. Das ist mit weniger Arbeit, Aufwand und Kosten als das Schreddern und Mahlen in eine feine Körnung verbunden. Extrem wird die Ersparnis gegenüber einer Pulverform.Incidentally, the passage gap is selected on a dispersing ring depending on the particular nature of the material to be used. For powdery feed a very narrow gap and long gap is selected, which necessarily leads to the desired deformation and associated mechanical stress. The same applies to fine-grained feedstock. With coarse material also a relatively large and short gap leads to the desired deformation and associated mechanical stress. The aim is to process as coarse material as possible. This relieves the processing of waste rubber for processing in the planetary roller extruder. That is, the waste rubber is only brought into a coarse grain by the provided, for example, shredding and / or grinding. This is associated with less work, effort and expense than shredding and grinding into a fine grain. The savings compared to a powder form become extreme.
Nach Passieren des ersten Dispergierringes und Bearbeitung in dem zugehörigen Planetwalzenextruderabschnitt ändert sich die Beschaffenheit des Einsatzmaterials. Gummi und Elastomere werden nachgiebiger. Das wird bei der Wahl des nächsten Dispergierringes berücksichtigt. Im Folgenden wird von einer Spaltweite und Spaltlänge der Dispergierringe gesprochen. Damit ist jeweils die Öffnung zwischen Dispergierring und Zentralspindel gemeint. Diese Öffnung ist ein Ringspalt.After passing the first dispersing ring and machining in the associated planetary roller extruder section, the nature of the feedstock changes. Rubber and elastomers become more flexible. This is taken into account when choosing the next dispersing ring. In the following, one speaks of a gap width and gap length of the dispersion rings. This means the opening between the dispersing ring and the central spindle. This opening is an annular gap.
Es gibt verschiedene Einflußgrößen für die Bemessung des Ringspaltes, insbesondere die Beschaffenheit des Einsatzgutes, dessen Viskosität, die Ausbildung der vor und hinter dem Ringspalt befindlichen Extruderabschnitte, insbesondere die Beschaffenheit/Konfiguration der Planetspindeln. Dazu gehört die Anzahl der Planetspindeln ebenso wie deren Förderwirkung vor und hinter jedem Dispergierring.There are various factors influencing the dimensioning of the annular gap, in particular the nature of the material to be used, its viscosity, the formation of the extruder sections located in front of and behind the annular gap, in particular the nature / configuration of the planetary spindles. This includes the number of planetary spindles as well as their conveying effect in front of and behind each dispersing ring.
Dazu gehört auch die Beschaffenheit der vom Einsatzgut berührten Flächen in dem Ringspalt. Herkömmlich sind die Flächen glatt.This also includes the nature of the surfaces touched by the crop in the annular gap. Conventionally, the surfaces are smooth.
Wahlweise können die Flächen auch profiliert sein. Vorzugsweise ist die für die Dispergierringe vorgesehene Nut in der Zentralspindel mit glatter Oberfläche versehen, während der Dispergierring an der Umfangsfläche profiliert ist. Die Profilgebung hat wahlweise die Form einer Schrägverzahnung, wobei die Schräge so verläuft, daß gegen den Durchtritt des Einsatzgutes ein Widerstand aufgebaut wird.Optionally, the surfaces can also be profiled. Preferably, the groove provided for the dispersing rings in the central spindle is provided with a smooth surface, while the dispersing ring is profiled on the circumferential surface. The Profilgebung has either the shape of a helical toothing, wherein the slope is such that a resistance is built up against the passage of the feedstock.
Wahlweise ist die Umfangsfläche auch mit einer Pfeilverzahnung versehen. Die Pfeilverzahnung hat die Form aneinander gesetzter Pfeilspitzen. In der Draufsicht ergibt sich eine Zick-Zack-Form an der Umfangsfläche des Dispergierringes. Die Pfeilverzahnung erhöht den Widerstand 'gegen den Durchtritt des Einsatzgutes noch weiter.Optionally, the peripheral surface is also provided with an arrow toothing. The arrow teeth have the shape of successive arrowheads. In the plan view, a zig-zag shape results on the peripheral surface of the dispersing ring. The arrow toothing increases the resistance 'against the passage of the material used even further.
Die Verzahnung entsteht, indem Vertiefungen, welche die Zahnlücken bilden, in die Umfangsfläche der Dispergierringe eingearbeitet werden, zum Beispiel eingefräst werden.The gearing is formed by recesses, which form the tooth gaps, are machined into the peripheral surface of the dispersion, for example milled.
Es können aber auch andere Vertiefunmg als Zahnlücken in die Umfangsfläche eingearbeitet werden. Die Vertiefungen können gleich oder unterschiedlich sein. Die Vertiefungen können offen oder geschlossen sein. Die Vertiefungen können runde und/oder eckige Form besitzen.But it can also be incorporated as Vertiefunmg tooth gaps in the peripheral surface. The pits can be the same or different. The wells can be open or closed. The depressions may have round and / or angular shape.
Sowohl bei kleinen Baugrößen als auch bei großen Baugrößen der Planetwalzenextruder können Spaltweiten von zum Beispiel 1mm oder 5mm aufweisen.With small sizes as well as with large sizes of the planetary roller extruder, gap widths of, for example, 1 mm or 5 mm can be used.
Die Devulkanisation einstufig oder mehrstufig sein.The devulcanization be single-stage or multi-stage.
Bei der mehrstufigen Devulkanisation sind mehrere Dispergierringe hintereinander angeordnet.In the multistage devulcanization several dispersing rings are arranged one behind the other.
Vorzugsweise ist jedem Dispergierring ein Planetwalzenextruderabschnitt/Planetwalzenextruder zugeordnet.Each dispersing ring is preferably assigned a planetary roller extruder section / planetary roller extruder.
Die Dispergierringe können gleich ausgebildet sein. Die Dispergierringe können auch unterschiedlich ausgebildet sein. Es können Dispergierringe zum Einsatz kommen, deren Spaltweite mit größer werdender Verarbeitungsstrecke abnimmt und/oder deren Spaltlänge mit größer werdender Verarbeitungsstrecke zunimmt. Die Verarbeitungsstrecke ist die Strecke, auf der das Einsatzmaterial/Behandlungsgut bearbeitet wird. Die Verarbeitungsstrecke wird umso größer, je mehr Planetwalzenextruder zu einer Extruderanlage kombiniert/aneinander gesetzt werden. The dispersing rings may be the same. The dispersing rings can also be designed differently. Dispersing rings can be used whose gap width decreases with increasing processing distance and / or whose gap length increases with increasing processing distance. The processing line is the route on which the feedstock / material is processed. The processing distance becomes greater the more planetary roller extruders are combined / put together to form an extruder installation.
Beispielsweise können sich Extruderanlagen ergeben, in denen die Öffnungsweite
- -des zweiten Dispergierringes gegenüber der Öffnungsweite des ersten Dispergierringes um mindestens
4 , vorzugsweise um mindestens6 , noch weiter bevorzugt um mindestens 8mm geringer ist, - -des dritten Dispiergierringes gegenüber der Öffnungsweite des zweiten Dispergierringes um mindestens 0,5mm, vorzugsweise um mindestens 1mm, noch weiter bevorzugt um mindestens 1,5mm und höchst bevorzugt um mindestens 2mm kleiner ist.
- -des dritten Dispiergierringes gegenüber der Öffnungsweite des zweiten Dispergierringes um mindestens 0,5mm, vorzugsweise um mindestens 1mm, noch weiter bevorzugt um mindestens 1,5mm und höchst bevorzugt um mindestens 2mm kleiner ist.
- -des vierten Dispiergierringes gegenüber der Öffnungsweite des dritten Dispergierringes um mindestens 0,5mm, vorzugsweise um mindestens 1mm, noch weiter bevorzugt um mindestens 1,5mm und höchst bevorzugt um mindestens 2mm kleiner ist.
- the second dispersing ring with respect to the opening width of the first dispersing ring by at least
4 , preferably at least6 , even more preferably at least 8mm smaller, - the third dispensing ring is smaller than the opening width of the second dispersing ring by at least 0.5 mm, preferably by at least 1 mm, more preferably by at least 1.5 mm and most preferably by at least 2 mm.
- the third dispensing ring is smaller than the opening width of the second dispersing ring by at least 0.5 mm, preferably by at least 1 mm, more preferably by at least 1.5 mm and most preferably by at least 2 mm.
- the fourth dispensing ring is smaller than the opening width of the third dispersing ring by at least 0.5 mm, preferably by at least 1 mm, even more preferably by at least 1.5 mm and most preferably by at least 2 mm.
Auf die Öffnungsweite des Spaltes hat Einfluß, welche Elemente dem jeweiligen Dispergierring vorgeordnet oder nachgeordnet sind.On the opening width of the gap has influence, which elements upstream or downstream of the respective dispersing ring.
Die axiale Länge des Spaltes der Dispergierringe ist von deren Dicke der Ringkonstruktion abhängig. Die Dicke kann zum Beispiel 1 bis 25mm, vorzugsweise 3 bis 20mm betragen.The axial length of the gap of the dispersing rings depends on their thickness of the ring construction. The thickness may be, for example, 1 to 25 mm, preferably 3 to 20 mm.
Günstig ist eine Veränderbarkeit der Spaltlänge. Im Zweifel erfolgt die Veränderung der Spaltlänge durch Auswechselung eines Dispiergierringes gegen einen anderen Dispiergierring mit größerer oder kleinerer Dicke. Das kann jedoch gleichzeitig zu einer Auswechselung der Zentralspindel zwingen. Vor Vorteil ist, die Zentralspindel und die Gehäuse bzw. die Modulgehäuse und deren Abstände unverändert zu lassen. Dazu können die auswechselbaren Dispergierringe gehäuseseitig mit einem gleichbleibend dicken Bund und zentralspindelseitig mit einem Kragen versehen sein, der nach Wahl dicker oder dünner ist.Favorable is a variability of the gap length. In doubt, the change in the gap length by replacing a Dispiergierringes takes place against another Dispiergierring with greater or lesser thickness. However, at the same time this can force a replacement of the central spindle. The advantage is to leave the central spindle and the housing or the module housing and their distances unchanged. For this purpose, the replaceable dispersing rings can be provided on the housing side with a consistently thick collar and on the central spindle side with a collar which is thicker or thinner as desired.
Die Ausbildung mit dickerem Bund und dünnerem Kragen erlaubt auch eine Zusammensetzung des Dispergierringes aus zwei Hälften oder mehr Segmenten, die um die Zentralspindel herum zusammengesetzt werden und dabei mit dem Kragen in eine Nut bzw. Eindrehung der Zentralspindel greifen.The thicker collar and thinner collar design also allows the dispersing ring to be composed of two halves or more segments that are assembled around the central spindle, thereby engaging the collar in a groove of the central spindle.
Die Dispergierringe können im Spaltbereich genau zylindrisch sein. Vorzugsweise sind die Dispergierringe an der spaltbildenden Fläche an den Kanten gerundet und zwischen den Kanten mit einer strömungsgünstigen Konizität versehen, so daß keine Toträume im Spalt entstehen. Wahlweise gibt es einen Eintrittskonus und einen Austrittskonus an den Dispierringen. Der Austrittskonus kann länger als der Eintrittskonus sein oder umgekehrt. Der Austrittskonus kann auch die gleiche Länge wie der Eintrittskonus aufweisen.The dispersing rings can be exactly cylindrical in the gap area. Preferably, the dispersing rings are rounded at the edges of the gap-forming surface and provided between the edges with a flow-conical taper, so that no dead spaces in the gap arise. Optionally, there is an entry cone and an exit cone on the dispensing rings. The exit cone may be longer than the entry cone or vice versa. The exit cone can also have the same length as the entry cone.
Die konischen Flächen der Dispergierringe haben dabei vorzugsweise eine Neigung von 1 Grad bis 45Grad, noch weiter bevorzugt eine Neigung zwischen 10Grad bis 35Grad und höchst bevorzugt eine Neigung von 15Grad bis 30Grad zur Mittelachse der Dispergierringe. Die Neigung des Einrittskonus kann gleich oder unterschiedlich zu der Neigung des Austrittskonus sein.The conical surfaces of the dispersing rings preferably have an inclination of 1 degree to 45 degrees, even more preferably an inclination between 10 degrees to 35 degrees and most preferably an inclination of 15 degrees to 30 degrees to the central axis of the dispersing rings. The inclination of the entry cone may be equal to or different from the inclination of the exit cone.
Zu den spaltbildenden Flächen gehören auch die Flächen der Eindrehung. Vorzugsweis sind die Kanten und Ecken der Eindrehung zur Vermeidung von Toträumen auch gerundet. Toträume sind Räume, in denen sich Material absetzen kann, ohne von nachströmendem Material weggeschoben zu werden.The slit-forming surfaces also include the surfaces of the recess. Preferably, the edges and corners of the recess are also rounded in order to avoid dead spaces. Dead spaces are spaces in which material can settle without being pushed away by nachströmendem material.
Nach der Erfindung bleibt die Eindrehung in der Zentralspindel vorzugsweise unverändert und erfolgen Änderungen des Spaltes, insbesondere dessen Erweiterung oder Reduzierung und sonstige Formgebung durch Änderung des Dispergierringes.According to the invention, the recess in the central spindle preferably remains unchanged and changes in the gap occur, in particular its widening or reduction and other shaping by changing the dispersing ring.
Vorteilhafterweise kann durch Temperierung des Extruders auf die Verformungsfähigkeit des Einsatzmaterials Einfluß genommen werden. Durch Erwärmung nimmt die Verformungsfähigkeit zu, durch Kühlung nimmt die Verformungsfähigkeit ab. Das kann auch genutzt werden, um Dispergierringe mit einer Spaltweite bzw. Spaltlänge einsetzen zu können, die bei anderer Temperatur des Einsatzmaterials nur zu einer unzureichenden Bearbeitung des Einsatzmaterials führen.Advantageously, by controlling the temperature of the extruder influence on the deformability of the feedstock. By heating, the deformability increases, by cooling, the deformability decreases. This can also be used in order to use dispersing rings with a gap width or gap length, which only lead to insufficient processing of the feedstock at a different temperature of the feedstock.
Bei modularem Aufbau der Extruderanlage können die Dispergierringe jeweils zwischen zwei Planetwalzenmodulen und/oder einem das Füllteil bildenden und nach Art einer Einschnecke ausgebildeten Modul und einem sich anschließenden Planetwalzenmodul angeordnet werden. Das erleichtert die Montage der Dispergierringe und deren Auswechselung, so daß die Dispergierringe dem jeweiligen Einsatzgut und dem jeweiligen Verarbeitungszustand in der Anlage angepaßt werden können. Das gilt insbesondere für Dispergierringe, die nicht in eine Nut der Zentralspindel greifen.With a modular structure of the extruder system, the dispersing rings can each be formed between two planetary roller modules and / or one forming the filling part and in the manner of a single screw trained module and a subsequent planetary roller module can be arranged. This facilitates the assembly of the dispersing rings and their replacement, so that the dispersing rings can be adapted to the respective starting material and the respective processing state in the system. This is especially true for dispersing rings that do not engage in a groove of the central spindle.
Aber auch bei Dispergierringen, welche in eine Nut der Zentralspindel greifen, ist eine Auswechselung der Dispergierringe mit abweichender Spaltlänge möglich, ohne daß die Zentralspindel ausgewechselt werden muß, solange die Nut beibehalten werden kann.But even with dispersing, which engage in a groove of the central spindle, a replacement of the dispersion with different gap length is possible without the central spindle must be replaced, as long as the groove can be maintained.
Die Anordnung zwischen zwei Modulen erlaubt es, die Dispergierringe beim Verspannen der zugehörigen Modulgehäuse-Enden mit zu verspannen. Dieser Vorteil wird üblicherweise auch zur Montage der zu einem Planetwalzenmodul gehörigen Anlaufringe genutzt. Vorzugsweise werden die Anlaufringe und die Dispergierringe in einer gemeinsamen Konstruktion zusammen gefaßt, wenn die Dispergierringe zum Beispiel zwischen zwei Planetwalzenmodulen eingesetzt werden. Die gemeinsame Konstruktion kann ein Zentrierring sein, in den die Anlaufringe und die Dispergierringe eingelegt werden. Beim Verspannen der Gehäuse kann zum Beispiel das Gehäuse des in Förderrichtung hinteren Moduls gegen den Dispergierring drücken, der Dispergierring gegen den Anlaufring und der Anlaufring gegen das Gehäuse des in Förderrichtung vorderen Moduls. Zugleich wird eine Zentrierung dieser Maschinenteile dadurch bewirkt, daß der Zentrierring in dem Gehäuse des vorderen Moduls zentriert ist, der Anlaufring und der Dispiergierring in dem Zentrierring zentriert ist, und das Gehäuse des in Förderrichtung hinteren Moduls an dem Dispiergierring, weil der Dispergierring gegenüber dem Zentrierring etwas vorsteht und das vorstehende Ende von dem Gehäuse des hinteren Moduls umfaßt wird.The arrangement between two modules makes it possible to clamp the dispersing rings when clamping the associated module housing ends with. This advantage is usually also used for mounting the rings belonging to a planetary roller module. Preferably, the races and the dispersing rings are taken together in a common construction when the dispersing rings are used, for example, between two planetary roller modules. The common construction may be a centering ring in which the thrust rings and the dispersing rings are inserted. When clamping the housing, for example, the housing of the rear module in the conveying direction can press against the dispersing ring, the dispersing ring against the stop ring and the stop ring against the housing of the front module in the conveying direction. At the same time a centering of these machine parts is effected in that the centering ring is centered in the housing of the front module, the stop ring and the Dispiergierring is centered in the centering ring, and the housing of the rear-facing module on the Dispiergierring, because the dispersing ring with respect to the centering ring protrudes slightly and the projecting end is enclosed by the housing of the rear module.
Der Vorteil der Anordnung der Dispergierringe zwischen zwei benachbarten Planetwalzenmodulen bzw. zwischen einem nach Art eines Einschneckenextruders ausgebildeten Füllteilmodul und einem Planetwalzenmodul kann so groß sein, daß die Modullänge auf die gewünschte Position der Dispergierringe abgestellt wird.The advantage of the arrangement of the dispersing rings between two adjacent planetary roller modules or between a filler module designed in the manner of a single-screw extruder and a planetary roller module can be so great that the module length is set to the desired position of the dispersing rings.
Im Übrigen kann durch Verwendung von Zentralspindeln, welche gleichfalls modular aufgebaut sind, eine Teilauswechselung der Zentralspindel bei größer werdender Spaltlänge stattfinden. Dann beschränkt sich die Auswechselung auf die betreffenden Spindelteile oder die mit der Auswechselung der betreffenden Spindelteile verbundene Spaltänderung ergänzt die mit einer Auswechselung des Dispergierringes verbundene Spaltbildung.Incidentally, by using central spindles, which are also modular in design, a partial replacement of the central spindle take place with increasing gap length. Then, the replacement is limited to the respective spindle parts or associated with the replacement of the respective spindle parts gap change complements the gap formation associated with a replacement of the Dispergierringes.
Die Depoymerisationstemperatur bzw. die Temperatur für die Devulkanisierung von Altgummi oder dergleichen Elastomeren liegt in der Regel zwischen 260 und 340 Grad Celsius. Vorzugsweise wird eine Depolymerisationstemperatur bzw. Devulkanisationstemperatur gewählt, die unterhalb der Temperatur liegt, bei der eine Anbackung des Einsatzgutes an dem Anlaufring und/oder an dem Dispergierring liegt. Vor Vorteil ist, die Anbacktemperatur vor dem Depolymerisieren auszutesten. Das Austesten kann auf der Betriebsanlage erfolgen, indem schrittweise die Temperatur erhöht wird, bis Anbackungen an Flächen des Anlaufringes und/oder des Dispergierringes feststellbar sind. Die Testläufe werden für die Dauer von zum Beispiel mindestens 8h, vorzugsweise für die Dauer von mindestens 16h, noch weiter bevorzugt für die Dauer von mindestens 24h und höchst bevorzugt für die Dauer von mindestens 32h bei gleichbleibender Temperatur gefahren. Nach jedem Testlauf wird die Temperatur für den nächstren Testlauf erhöht. Die Temperaturerhöhung beträgt zum Beispiel mindestens 5 Grad Celsius, vorzugsweise mindestens 10 Grad Celsius. Die Testläufe können im Falle der Devulkanisierung von Gummi oder dergleichen Elastomeren bei 260 Grad Celsius beginnen, wenn Anhaltspunkte für die ungefähre Lage der Anbacktemperatur fehlen. Nach Feststellung von Anbackungen kann die Temperatur aus dem vorigen Testlauf als geeignete Betriebstemperatur angesehen werden. Nach dem positiven Testlauf kann der Anlaufring und/oder Dispergierring gereinigt und wieder verwendet werden.The depoymerization temperature or the temperature for the devulcanization of waste rubber or similar elastomers is generally between 260 and 340 degrees Celsius. Preferably, a depolymerization temperature or devulcanization temperature is selected which is below the temperature at which a caking of the feedstock is located on the stop ring and / or on the dispersing ring. The advantage is to test the baking temperature before depolymerization. The testing can be done on the plant by gradually increasing the temperature until caking on surfaces of the stop ring and / or the Dispergierringes are detectable. The test runs are run for the duration of, for example, at least 8 hours, preferably for at least 16 hours, more preferably for at least 24 hours, and most preferably for at least 32 hours at the same temperature. After each test run, the temperature for the next test run is increased. The temperature increase is for example at least 5 degrees Celsius, preferably at least 10 degrees Celsius. The test runs may begin in the case of devulcanization of rubber or similar elastomers at 260 degrees Celsius, if indications of the approximate location of the baking temperature are lacking. After detection of caking, the temperature from the previous test run can be considered as a suitable operating temperature. After the positive test run, the thrust ring and / or dispersing ring can be cleaned and reused.
Wenn ein erster Testlauf aufgrund irrtümlicher Annahmen mit zu hoher Temperatur gewählt wird, so ist das unschädlich, weil nach Reinigung des Anlaufringes und/oder Dispergierringes ein nächster Testlauf bei einer niedrigeren Betriebstemperatur durchgeführt werden kann.If a first test run is chosen on the basis of erroneous assumptions with too high a temperature, this is harmless, because after cleaning the run-up ring and / or dispersing ring a next test run can be carried out at a lower operating temperature.
Für die erfindungsgemäße Temperaturführung während des Depolymerisierens bzw. während des Devulkanisieren ist es unschädlich, wenn die Exrtrudertemperatur während des Aufwärmens des Einsatzgutes im Extruder höher ist als die Betriebstemperatur während des Depolymerisieresns bzw. währen des Devulkanisierens. Die in Grenzen höhere Extrudertemperatur in der Aufwärmzone ist für die Aufwärmgeschwindigkeit und die Länge der Aufwärmstrecke von Vorteil. Bei höherer Extrudertemperatur entsteht ein größeres Temperaturgefälle in der Aufwärmzone, so daß die Aufwärmung beschleunigt und die Aufwärmzone verkürzt wird.For the temperature control according to the invention during depolymerization or during Devulkanisieren it is harmless if the Exrtrudertertemperatur during warming up of the feedstock in the extruder is higher than the operating temperature during Depolymerisieresns or during Devulkanisierens. The excessively high extruder temperature in the warm-up zone is advantageous for the warm-up rate and the length of the warm-up stretch. At higher extruder temperature, a larger temperature gradient arises in the warm-up zone, so that the warm-up accelerates and the warm-up zone is shortened.
Nach ausreichender Aufwärmung startet die Depolymerisierung bzw. die Devulkanisierung. Dabei kann es von Vorteil sein, wenn die Starttemperatur etwas höher ist als zur anschließenden Depolymerisierung bzw. Devulkanisierung erforderlich. Nach Starten der Depolymerisierung bzw. Devulkanisierung wird die Temperatur wieder auf ein Maß unterhalb der Anbacktemperatur verringert. , solange das Einsatzgut den Anlaufring bzw. Dispergierring noch nicht erreicht hat. die Temperatur des Einsatzgutes bei Erreichen eines Anlaufringes und/oder Dispergierringes wieder unterhalb der Anbacktemperatur liegt.After sufficient heating, depolymerization or devulcanization starts. It may be advantageous if the starting temperature is slightly higher than required for subsequent depolymerization or devulcanization. After starting the depolymerization or Devulcanization, the temperature is reduced again to a level below the baking temperature. as long as the feedstock has not yet reached the stop ring or dispersing ring. the temperature of the material to be used when reaching a stop ring and / or dispersing again below the baking temperature.
Außerdem kann es zweckmäßig sein, die Temperatur von Planetwalzenmodul zu Planetwalzenmodul zu verringern, um die Viskosität des Einsatzmaterials während der Devulkanisation auf einem gleichen Niveau zu halten. Es kann auch die Viskosität durch Änderung der Kühlung und gegebenenfalls durch Beheizung und durch weitere mechanische Bearbeitung verändert werden.In addition, it may be desirable to reduce the temperature of the planetary roller module to the planetary roller module to maintain the viscosity of the feedstock at the same level during devulcanization. It is also possible to change the viscosity by changing the cooling and optionally by heating and by further mechanical processing.
Die zugehörige Temperatur des Temperierungsmittels liegt in entsprechender Höhe zur Temperatur des Einsatzmaterials/Behandlungsgutes. Entsprechend heißt bei Kühlung: die Temperatur des Temperierungsmittels ist geringer als die des Einsatzmaterials, um das notwendige Temperaturgefälle zur Erzeugung des gewünschten Wärmeflusses vom Einsatzmaterial zum Temperierungsmittel zu bewirken. Entsprechend heißt bei Beheizung: die Temperatur des Temperierungsmittels ist höher als die des Einsatzmaterials, um das notwendige Temperaturgefälle zur Erzeugung des gewünschten Wärmeflusses von dem Temperierungsmittel zum Einsatzmaterial zu erzeugen.The associated temperature of the temperature control is in the appropriate amount to the temperature of the feedstock / treated good. Correspondingly, when cooled, the temperature of the tempering agent is lower than that of the feedstock to provide the necessary temperature gradient to produce the desired heat flux from the feedstock to the tempering agent. Accordingly, when heated, the temperature of the tempering agent is higher than that of the feedstock to produce the necessary temperature gradient to produce the desired heat flux from the tempering agent to the feedstock.
Ein zu kaltes Anfahren des Extruders ist nicht empfehlenswert, weil das leicht zu einem Betriebsstillstand führen kann.Too cold starting of the extruder is not recommended, because this can easily lead to an operating stoppage.
Für die Kühlung/Beheizung im Gehäuse (zwischen innenverzahnter Buchse und umgebendem Gehäuse) findet vorzugsweise ein anderes Temperierungsmittel als für die oben beschriebene Kühlung des Anlaufringes bzw. Dispiergierungsringes Anwendung.For the cooling / heating in the housing (between the internally toothed bushing and the surrounding housing), a different tempering means is preferably used than for the above-described cooling of the starting ring or dispensing ring.
Bis zu einer Temperatur von 350 Grad Celsius kann bei der Gehäusekühlung mit handelsüblichen Ölen als Temperierungsmittel gearbeitet werden. Über 350 Grad Celsius kann zwar auch mit Öl als Temperierungsmittel gearbeitet werden. Das Öl soll jedoch unter Stickstoff oder einem anderen inerten Mittel stehen, um einer Entzündung des Öls entgegen zu wirken.Up to a temperature of 350 degrees Celsius can be used in housing cooling with commercially available oils as tempering. Although it is possible to work with oil as a tempering agent above 350 degrees Celsius. However, the oil should be under nitrogen or other inert means to counteract inflammation of the oil.
Vorteilhafterweise ist die erfindungsgemäße Kühlung von Anlaufringen auch unabhängig von Dispergierringen bzw. die Kühlung von Dispergierringen auch unabhängig von Anlaufringen möglich. Desgleichen ist eine erfindungsgemäße Kühlung des Anlaufringes und/oder Dispergierringes auch unabhängig von der Devulkanisierung möglich. Das gilt zum Beispiel für die Verarbeitung von Elastomeren, insbesondere nicht thermoplastischer Elastomere, wie auch für die Verarbeitung von sonstigen Kunststoffen mit einem hinsichtlich der Verarbeitung vergleichbaren Profil wie Elastomere. In der Anwendung auf andere Elastomere und Kunststoffe ergeben sich andere Temperaturen, als bei dem Altgummi, auf die eine Kühlung zur Vermeidung einer Anbackung zu erfolgen hat.Advantageously, the cooling of starting rings according to the invention is also possible independently of dispersing rings or the cooling of dispersing rings independently of start-up rings. Likewise, a cooling according to the invention of the starting ring and / or dispersing ring is also possible independently of devulcanization. This applies, for example, to the processing of elastomers, in particular non-thermoplastic elastomers, as well as to the processing of other plastics having a profile comparable to the processing, such as elastomers. When applied to other elastomers and plastics, the temperatures are different than those of the waste rubber, which must be cooled to prevent caking.
In der Zeichnung ist eine Extrusionsanlage für ein erfindungsgemäßes Verfahren für die Anwendung auf Altgummi dargestellt.In the drawing, an extrusion plant for a method according to the invention for the application to waste rubber is shown.
Bei der Extrusionsanlage handelt es sich um eine 70iger Baugröße. Die erfindungsgemäße Anlage besteht aus verschiedenen Abschnitten
Die Abschnitte
In allen Planetwalzenmodulen sind jeweils fünf Planetspindeln vorgesehen. Die Zahl der Planetspindeln hat Einfluß auf den Füllungsgrad der Planetwalzenmoduln. Je geringer die Zahl der Planetspindeln ist, desto größere Hohlräume können erzeugt werden. Die Planetspindeln der Module
Von Planetspindeln in den Planetwalzenmodulen
Planetwalzenmodul
Alle Planetspindeln gleiten an üblichen Anlaufringen. Die Anlaufringe sind im Ausführungsbeispiel mit Dispergierringen zu einer Ringkonstruktion verbunden.All planetary spindles slide on standard starting rings. The thrust rings are connected in the exemplary embodiment with Dispergierringen to form a ring construction.
Die Ringkonstruktion für den Modul
- die Ringkonstruktion für
den Modul 3b mit20 , - die Ringkonstruktion für den Modul
4 mit 21 , - die Ringkonstruktion für
den Modul 5 mit 22 . - Außerdem ist auch am letzten Modul
6 nocheine Ringkonstruktion 36 vorgesehen.
- the ring construction for the
module 3b With20 . - the ring construction for the module
4 With21 . - the ring construction for the
module 5 With22 , - Besides, it is also on the last module
6 anotherring construction 36 intended.
Der Anlaufring
Die Planetspindeln laufen um die Zentralspindel um und gleiten an einer Hartmetallschicht
Zur Mitte hin ragt der Dispergierring in eine Nut der Zentralspindel. Dabei bleibt zwischen dem Dispergierring und der Zentralspindel ein Spalt für den Durchtritt von EinsatzmaterialTowards the center, the dispersing ring projects into a groove in the central spindle. This leaves a gap between the dispersing ring and the central spindle for the passage of feedstock
Der Dispergierring besitzt einen umlaufenden Kühlkanal
Der Kühlkanal
Zur Montage in der Nut der Zentralspindel ist der Dispergierring außerdem aus zwei Ringhälften zusammen gesetzt. Infolgedessen gibt es zwei Hälften, die zusammen das Teil
Vor Schließen der Öffnung des U-förmigen Teiles
Im Ausführungsbeispiel nach
Der Kühlkanal kann nach Bedarf kann ein im Querschnitt sehr viel kleinerer Kühlkanal ausreichend sein, der den Teil kühlt, mit dem der Dispergierring in eine Nut der Zentralspindel ragt Ein Inlay für einen solchen Kühlkanal zeigt
Nach
Bei der Montage wird zunächst das Rohr
Die
Dabei sind nach
- nach
6 ein L-Profilquerschnitt mit einem Z-Profilquerschnitt; nach 7 ein Sonderprofilquerschnitt mit einem L-Profilquerschnitt entsprechend4 ;- nach
8 zwei U-Profilquerschnitte79 ; - nach
9 ein L-Profilquerschnitt 75 mit einem U-Profilquerschnitt.
- to
6 an L-profile cross-section with a Z-profile cross-section; - to
7 a special profile cross-section with an L-profile cross section accordingly4 ; - to
8th twoU-profile cross-sections 79 ; - to
9 an L-profile cross-section 75 with a U-profile cross section.
Die Module
Dabei hat
der Seitenarmextruder 30 geringen Abstand vom Dispergierring19 ,der Seitenarmextruder 32 geringen Abstand vom Dispergierring21 ,der Seitenarmextruder 35 geringenAbstand vom Dispergierring 22 .
- the
side arm extruder 30 small distance from the dispersingring 19 , theside arm extruder 32 small distance from the dispersingring 21 . - the
side arm extruder 35 small distance from the dispersingring 22 ,
An den Seitenarmtextrudern liegt jeweils Unterdruck an. Während der Entgasung werden die Seitenarmextruder leer gefahren, so daß Einsatzmaterial/Behandlungsgut, welches im Extruder unter Druck steht bzw. geneigt ist, mit abgezogenem Gas auszutreten, wieder in den Extruder zurückgedrängt wird.At the Seitenarmtextrudern is in each case negative pressure. During degassing, the side arm extruders are driven empty, so that feed / treated material, which is under pressure in the extruder or is inclined to exit with withdrawn gas, is forced back into the extruder.
Das Altgummi wird im Ausführungsbeispiel feinkörnig in das Füllteil
Die Planetwalzenmodule
Das Füllteil besitzt eine Temperierung
Ferner ist eine Temperierung
Beim Anfahren wird zunächst Öl über eine Pumpe
Nach dem Eintragen des Altgummis in das Füllteil
Das Altgummi wird aus dem Füllteil
Nach der Aufwärmung des Altgummis auf Starttemperatur wird das Altgummi durch den Spalt am Dispergierungsring
In dem Modul
Um eine ausreichende Devulkanisation zu erreichen, muß die Bearbeitung noch weiter fortgesetzt werden.In order to achieve sufficient devulcanization, the processing must be continued.
Aus dem Modul
Nach dem Austritt aus dem Planetwalzenmodul
Für die Kühlung ist ein Wasserkühler
Auch das Füllteil
Auch die Kühltemperaturen am Füllteil und nach der Devulkanisierung sind materialabhängig.The cooling temperatures at the filling part and after devulcanization are also dependent on the material.
Im Ausführungsbeispiel ist überdies eine Innenkühlung der Zentralspindel vorgesehen. Der zugehörige Kühler
Die Devulkanisierung wird durch die mechanische und die thermische Belastung des Altgummis in der Extrusionsanlage bewirkt.The Devulkanisierung is effected by the mechanical and thermal stress of the waste rubber in the extrusion plant.
Zur mechanischen Belastung in den Planetwalzenmodulen
Im Ausführungsbeispiel sind die Dispergierringe in Förderrichtung des Altgummis durch die Anlage hinter den nicht dargestellten Anlaufringen angeordnet.In the exemplary embodiment, the dispersing rings are arranged in the conveying direction of the waste rubber through the system behind the starting rings, not shown.
Dabei ist der Innendurchmesser der Dispergierringe
Im einzelnen ist der Dispergierring
Die Einspannung der Dispergierringe
Die Planetwalzenmodule
Für die im Ausführungsbeispiel in Nuten der Zentralspindel greifenden Dispergierringen
Die Montage ist nachfolgend am Dispergierring
Anschließend wird das Gehäuse des Planetwalzenmoduls
Es folgt die Positionierung der Planetspindeln des Planetwalzenmoduls
Nach der Positionierung der Planetspindeln wird der Anlaufring für die Planetspindeln über die Zentralspindel und in eine zentrische Öffnung des Gehäuseendes des Planetwalzenmoduls geschoben. Der Anlaufring trägt im Berührungsbereich mit den Planetspindeln eine Hartmetallschicht in Form eines eingelegten Hartmetallringes als Verschleißschutz.After positioning the planetary spindles, the thrust ring for the planetary spindles is pushed over the central spindle and into a centric opening of the housing end of the planetary roller module. The contact ring carries in the contact area with the planetary spindles a hard metal layer in the form of an inserted carbide ring as wear protection.
Nach Positionierung des Anlaufringes wird der aus zwei Hälften bestehende Dispergierring
Das Gehäuse des Planetwalzenmoduls
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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