DE19951601A1 - Verfahren zum Zerkleinern und Aufbereiten von Material sowie Vorrichtung zum Zerkleinern und Schneidwerkzeug - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zerkleinern und Aufbereiten von Material (1) sowie eine Vorrichtung zum Zerkleinern und ein Schneidwerkzeug (2). Verfahren, Vorrichtung und Schneidwerkzeug (2) sollen derart weitergebildet werden, daß Fremdstoffe aus dem zerkleinerten Material (27) entfernt werden beziehungsweise entfernbar sind und dadurch die weitere Verwertung nicht mehr behindern. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Zerkleinerung durch eine Presse (3) dadurch erfolgt, daß Schneiden (16, 16') mit allen ihren Schneidkanten (23) im wesentlichen gleichzeitig in Eingriff gebracht werden und das Schneidwerkzeug (2) entsprechend ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zerkleinern und Aufbereiten von Material, insbesondere von fasrigen Werkstoffen wie Kunststoffbänder, um das Material einer Verwertung zuzuführen, wobei die Zerkleinerung durch mindestens ein Schneidwerk­ zeug erfolgt.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zum Zerkleinern von Material, insbe­ sondere fasriger Werkstoffe wie Kunststoffbänder, wobei die Vorrichtung mindestens ein Schneidwerkzeug enthält, sowie ein Schneidwerkzeug mit mindestens zwei zusam­ menwirkenden Schneidkanten.

Bei Verfahren dieser Art werden bisher für eine Zerkleinerung Shredder eingesetzt, die mit Rotormessern und feststehenden Statormessern ausgerüstet sind. Das Material wird von einer lastabhängigen Andrückvorrichtung gegen die Rotormesser gedrückt. Die elektrische Leistung eines Shredders liegt im Mittel bei 100 kW. Die Shredderkapazität ist relativ gering, sie beträgt beispielsweise bei Kunststoff-Verpackungsbändern rund 900 kg/h. Ein Messersatz hat bei der Verarbeitung dieses Bandmaterials eine relativ geringe Standzeit von etwa 400 h. Der komplette Messerwechsel nimmt mit 7 bis 8 h viel Zeit in Anspruch.

Ein derartiger Shredder wird beispielsweise in der DE-G 81 27 166.2 beschrieben, wobei es in dieser Schrift jedoch vor allem um die Zuführung des zu shreddernden Materials mittels eines Aufgabeschachtes und einem Schieber geht, wobei dieser durch Heben und Senken das in den Schacht geworfene Material dem Rotor zuführt.

Ein Nachteil solcher Shredder besteht darin, daß die Rotormesser, die auf Messerhaltern um den Rotor verteilt aufgespannt sind, höchsten mechanischen Belastungen ausgesetzt sind. Es ist außerdem fast nicht zu vermeiden, daß gelegentlich größere Metallteile zwischen die Messer geraten und erheblichen Schaden anrichten, der sich durch abgeschlagene Messer und Messerhalter schnell potenziert, bevor der über eine Rutschkupplung gesicherte Rotor zum Stillstand kommt. Außerdem sind derartige Maschinen sehr schwer und ihre Konstruktion erfordert, insbesondere aufgrund der thermischen Belastungen, eine relativ große Luftspalte zwischen den Messern. Dies führt dazu, daß Bänder mit Stärken unter 1,0 mm nicht mehr geschnitten, sondern zerrissen werden. Darüber hinaus wird das Shreddergut in einer nachfolgenden Sieb­ kammer nachhaltig verwirbelt; was den Spleißeffekt selbst an halbwegs normal geschnittenen Bandstücken erheblich vergrößert. Es kommt also zwangsläufig zu einer starken Zerfaserung an den Reiß- und Schnittkanten, die auch noch eine erhebliche Staubentwicklung zur Folge hat. Diese Zerfaserung wird oftmals in einer Nachzerklei­ nerung noch verstärkt. Im anschließenden Schwimm-Sink-Verfahren kommt es zu keiner sauberen Trennung der schwereren von leichteren Fraktionen mehr, weil das so entstandene Shreddergewölle immer Fremdstoffe einschließt, die unnötigerweise durch den gesamten Aufbereitungsprozeß fließen und die Siebe vor dem Granulierer verstopfen. Werden beispielsweise Kunststoff-Verpackungsbänder aus Polypropylen verarbeitet, so führt die Bildung von Shreddergewölle dazu, daß die schwereren Stoffe, beispielsweise Polyethylenanteile nicht mehr absinken sondern im Gewölle hängenbleiben. Da der Extruder auf eine Schmelztemperatur, wie beispielsweise die des Polypropylens, eingestellt ist, bleiben die höher schmelzbaren Anteile erhalten und hängen dann im Sieb vor dem Extruder. Dies muß ständig ausgewechselt und gereinigt werden. Außerdem führen derartige nicht trennbare Verunreinigungen oft zu Materialverlusten, was letztendlich Rohmaterial und somit Produktionsverlust bedeutet.

Weiterhin ist aus der DE-G 84 11 928.4 eine Vorrichtung zum Zerkleinern von sper­ rigem Altmaterial bekannt, die als Scherenkasten ausgebildet ist, bei dem sich verschiebbare Stempel mit schrägen Schermessern aufeinanderzubewegen. Dabei wird das Altmaterial zerkleinert, um es besser verbrennen zu können. Für elastisches und flexibles Material, das zum Zerfasern neigt, ist ein solcher Scherenkasten jedoch nicht geeignet. Entweder das Material wird gar nicht zerkleinert sondern aus dem Scheren­ kasten herausgedrückt, da es den sich zusammenbewegenden Schermessern ausweicht oder es kommt wie beim oben genannten Stand der Technik zu einer Zerfaserung. Auf die bereits beschriebenen Nachteile der Zerfaserung wird verwiesen.

Der Erfndung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren, eine Vorrichtung und ein Schneidwerkzeug der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß Fremd­ stoffe aus dem zerkleinerten Material entfernt werden beziehungsweise entfernbar sind und dadurch die weitere Verwertung nicht mehr behindern.

Die Aufgabe wird bezüglich des Verfahrens erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zerkleinerung durch eine Presse dadurch erfolgt, daß Schneiden mit allen ihren Schneidkanten im wesentlichen gleichzeitig in Eingriff gebracht werden.

Bezüglich der Vorrichtung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Vorrichtung als Presse ausgebildet ist und daß das Schneidwerkzeug aus Stempel und Matrize besteht, wobei die Schneiden von Stempel und Matrize derart ausgebildet sind, daß sie mit allen ihren Schneidkanten im wesentlichen gleichzeitig in Eingriff bringbar sind.

Schließlich wird die Aufgabe bezüglich des Schneidwerkzeuges dadurch gelöst, daß dieses ein Stempel und eine Matrize für eine Presse ist, wobei die Schneiden derart ausgebildet sind, daß sie mit allen ihren Schneidkanten im wesentlichen gleichzeitig in Eingriff bringbar sind.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß das Material sauber geschnitten wird, da es vor den Schnittkanten nicht ausweichen kann. Es wird im Gegensatz zu dem eingangs erwähnten Scherenkasten sicher erfaßt und durchgeschnitten und im Gegensatz zu Shreddern nicht aufgespleißt und zerfasert. Durch das Verfahren können Kunststoffe, insbesondere fasrige Werkstoffe wie Kunststoffbänder, aber auch andere Stoffe, wie beispielsweise fasrige Naturstoffe, optimal verarbeitet werden. Durch die Ausgestaltung des Schneidwerkzeugs läßt sich das gewünschte maximale Maß der zu erzielenden Stücke genau vorgeben. Auf diese Weise ist es möglich, diese Stückgröße mit dem nachfolgenden Trennverfahren auf optimale Weise abzustimmen mit dem Ziel einer effektiven Entfernung von Fremdstoffen. Da es zu keiner Zerfaserung des Materials kommt, kann auch kein Gewölle entstehen, das die Fremdstoffe unentfernbar festhält. Ebenso wird eine Staubentwicklung verhindert. Die Schneidkanten lassen sich mit einem sehr geringen Luftspalt ausbilden, wodurch der saubere Schnitt erzielbar ist. Die sauber getrennten Stücke gewährleisten eine gute Trennung unterschiedlicher Mate­ rialien, insbesondere eine gute Trennung von Kunststoffen unterschiedlicher Dichte.

Befinden sich nichtzerschneidbare Fremdkörper wie Eisenteile im zu verarbeitenden Material, so kann ein Stempel wesentlich besser gestoppt werden, als ein Rotor, da die Geschwindigkeit des Stempels auch bei einer hohen Taktzahl weit unter der Geschwin­ digkeit eines Rotors liegt. Auf diese Weise kann Maschinenschäden besser entgegen­ gewirkt werden. Trotz dieser geringen Geschwindigkeit läßt sich eine wesentlich höhere Schneidkapazität in der Größenordnung von 1,5 bis 4,0 t/h bei einer geringeren elek­ trischen Leistung in der Größenordnung von 50 kW erreichen. Ein Schneidwerkzeug hat eine längere Standzeit und es läßt sich oft nachschleifen, ohne daß sich dadurch der Luftspalt vergrößert. Der Einbau des Werkzeugs benötigt wenig Zeit, sie liegt in der Größenordnung von maximal 20 Minuten, und kann unter Zuhilfenahme von automatischen Spannvorrichtungen noch wesentlich verringert werden.

Das Verfahren zum Aufbereiten von Material wird zweckmäßigerweise dahingehend ausgestaltet, daß das Material im Arbeitstakt der Presse zugeführt wird. Dadurch wird erreicht, daß der Beschickungsraum gut gefüllt ist und dadurch ein sauberer Schneid­ vorgang ohne ein Ausweichen des Materials sowie ein hohes Produktionsvolumen erzielt wird. Diesem Ziel dient auch, daß das Material vor der Zuführung zur Presse verdichtet wird, wodurch das Material noch besser im Arbeitstakt der Presse zugeführt werden kann. Durch eine Automatisierung dieser Zuführung werden Leerläufe wie bei einer Handbeschickung der Maschine werden vermieden.

Nach der Zerkleinerung des Materials wird dieses zweckmäßigerweise einem Trenn­ verfahren zur Ausscheidung von Fremdstoffen zugeführt. Dabei handelt es sich vor allem um solche Verfahren, welche Stücke des Materials von Fremdstoffstücken zu trennen vermögen. Es gibt dabei verschiedene Möglichkeiten, beispielsweise wird vorgeschlagen, daß das Trennverfahren ein Schwimm-Sink-Verfahren ist. Durch ein solches lassen sich Stücke leichterer Kunststoffe von Stücken schwererer Kunststoffe und Metallteile auf einfache Weise trennen. Gerade bei solchen Trennverfahren erweist sich die eingangs genannte erfindungsgemäß weitergebildete Zerkleinerung als bedeu­ tender Vorteil für das gesamte Aufbereitungsverfahren. Im Gegensatz zu einem Gewölle, wie es beispielsweise bei Shreddern oder Scheren entsteht, können die Stücke mit sauberen Schnittkanten optimal getrennt werden, da sie nicht ineinander verhaken.

Dieser Vorteil wirkt sich dann bei der Weiterverarbeitung aus, insbesondere, wenn es sich bei dem weiteren Verfahren um ein Wiederaufbereitungsverfahren handelt. Bei einem solchen werden die Stücke oft nochmals zermahlen und in einem Extruder auf­ geschmolzen. Für diese Vorgänge ist es besonders wichtig, daß Fremdbestandteile aus dem Material entfernt sind, da diese das Material verunreinigen und bei höheren Schmelztemperaturen auch im Sieb hängenbleiben und dieses verstopfen. Letzteres verursacht hohe Kosten, da eine ständige Reinigung, Filterrückspülung und ein Auswechseln notwendig ist.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Vorrichtung sieht vor, daß der Stempel bewegbar und die Matrize feststehend ist. Dies hat den Vorteil, daß die Vorrichtung aus einer normalen Presse bestehen kann, in die ein entsprechendes Schneidwerkzeug eingesetzt ist.

Zweckmäßigerweise wird der Presse ein Verdichter vorgeordnet, der das zu zerklei­ nernde Material zu einem Materialstrang verpresst. Das zu zerkleinernde Material wird der Presse zweckmäßigerweise im Arbeitstakt der Presse zugeführt. Insbesondere bei der Beschickung mit dem verpreßten Materialstrang ist es dazu vorteilhaft, wenn die Presse mit einem Vorschub ausgestattet ist, der derart mit dem Antrieb der Presse gekoppelt ist, daß das zu zerkleinernde Material im Arbeitstakt der Presse dem Schneidwerkzeug zugeführt wird. Mit diesen Weiterbildungen wird der Materialfluß derart optimiert, daß die volle Schneidkapazität bei optimaler Schnittqualität erreichbar ist. Ein Leerlauf oder eine ungenügende Materialbeschickung wird auf diese Weise vermieden. Dabei wird der Vorschub vorteilhafterweise zwischen Verdichter und Presse angeordnet und vorzugsweise als Walzenvorschub für den Materialstrang ausgebildet. Der Walzenvorschub sorgt dann dafür, daß jedesmal, wenn der Stempel nach oben geht, eine Beschickung der Maschine erfolgt. Dazu wird der Walzenvorschub im Takt der Maschine angetrieben und wieder stillgelegt.

Als Presse lassen sich verschiedene handelsübliche Pressen einsetzen, zweckmäßiger­ weise wird ein Schnelläuferstanzautomat vorgesehen. Dieser wird dann mit Stempel und Matrize sowie einem Verdichter und einem Vorschub, mit welchem das zu zerklei­ nernde Material dem Beschickungsraum zugeführt wird, ausgestattet. Weiterhin ist unter der Matrize zweckmäßigerweise ein Förderband anzuordnen, welches das zerklei­ nerte Material aufnimmt und zur Weiterverarbeitung befördert.

Für die Vorverdichtung wird vorgeschlagen, daß der Verdichter einen Vorverdichter in Form eines Greifers aufweist, der das Material in einen Vorverdichterraum preßt und daß ein Kolben das Material vom Vorverdichterraum in einen Verdichtungszylinder preßt. Weiterhin kann vorgesehen sein, daß der Verdichtungszylinder an seinem dem Kolben gegenüberliegenden Ende offen ist, um den Materialstrang dem Vorschub zuzu­ führen. Durch die vorgeschlagene Ausgestaltung des Verdichters wird automatisch ein optimaler Materialfluß und damit eine gute Beschickung und eine hohe Schnittqualität gewährleistet. Es ist dabei auch möglich, daß das Material dem Vorverdichter durch ein Band zugeführt wird. Selbstverständlich sind jedoch auch andere Arten der Ausgestal­ tung eines Verdichters möglich.

Um den erfindungsgemäßen Zweck, nämlich relativ kleine sauber geschnittene Mate­ rialstücke, zu erzielen, wird vorgeschlagen, daß Stempel und Matrize derart ausgebildet sind, daß sie möglichst viele Schneiden aufweisen und daß der Abstand von einer Schneide zur anderen möglichst gering ist. Durch diesen Abstand von einer Schneide zu anderen Schneide wird die maximale Größe der geschnittenen Stücke vorgesehen. Auf diese Weise kann das Schneidwerkzeug dem nachfolgenden Trennverfahren angepaßt werden, so daß diese zur Erreichung einer optimalen Trennung aufeinander abgestimmt sind.

Ein Vorschlag für die Ausgestaltung von Stempel und Matrize sieht vor, daß der Stem­ pel die Form mindestens eines gezackten Bandes und die Matrize mindestens eine komplementäre Ausnehmung aufweist, wobei die Breite des Bandes und die Bemessung der Zackung den geringen Abstand gewährleisten. Gegebenenfalls wird der geringe Abstand auch durch die Anordnung mehrerer gezackter Bänder erreicht. Ein weiterer Vorschlag sieht vor, daß der Stempel mit einer Vielzahl von Stösseln ausgebildet ist und die Matrize komplementäre Ausnehmungen aufweist. Der Abstand von einer Schneide zur anderen Schneide wird dann durch die Größe der Stössel und den Abstand zwischen den Stösseln bestimmt. Ein Vorschlag sieht vor, daß die Stössel und die Ausnehmungen rund sind, dann entspricht der genannte Abstand dem Stösseldurchmesser und ebenfalls dem Abstand zwischen den Stösseln. Auf entsprechende Weise entspricht der genannte Abstand natürlich dem Durchmesser der als Bohrungen ausgebildeten Ausnehmungen sowie dem Abstand zwischen den Bohrungen.

Beim Betrieb der Vorrichtung fällt das zerkleinerte Material durch die Ausnehmungen auf das Förderband. Das auf der Matrize liegende Material wird entweder bei dem näch­ sten Arbeitsgang zusammengeschoben und fällt bei den nächsten Arbeitshüben durch die Ausnehmungen oder es wird ein Schieber vorgesehen, der nach jedem Hochfahren des Stempels das auf der Matrize liegende Material wegschiebt, das dann vorzugsweise auf das Förderband fällt.

Damit möglichst viel geschnittenes Material durch die Ausnehmungen fällt, kann vorgesehen sein, daß deren Öffnungsquerschnitt im Verhältnis zur Oberfläche der Matrize möglichst groß ist. Die Obergrenze ist dabei lediglich die Stabilität der Matrize.

Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung sieht vor, daß dem Stempel ein Abstreifer zugeordnet ist. Auf diese Weise wird gewährleistet, daß an dem Stempel keine Mate­ rialstücke hängenbleiben und dadurch die Zwischenräume des Stempels verstopft werden.

Die vorgenannten Ausgestaltungen sieht die Erfindung auch für das Schneidwerkzeug vor. Dabei ist das Schneidwerkzeug ein besonders wichtiger Teil der Erfindung, da es für die Erreichung des erfindungsgemäßen Zwecks einer optimalen Aufbereitung des Materials für eine Verwertung das ausschlaggebende Element ist und in handelsübliche Pressen eingesetzt werden kann.

Selbstverständlich lassen sich die Weiterbildungen des Verfahrens entsprechend bei der Vorrichtung ausbilden und umgekehrt kann das Verfahren alle Wirkungen und Ausge­ staltungen der Weiterbildung der Vorrichtung aufweisen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf dieses Ausführungsbeispiel,

Fig. 3 einen Schnitt durch eine Vorverdichter,

Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Werkzeugs,

Fig. 5 eine Matrize dieses Werkzeugs und

Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Werkzeugs.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Seitenan­ sicht. Die Grundbausteine dieses Ausführungsbeispiels sind ein Verdichter 6, ein Walzenvorschub 8, 8', eine Presse 3 mit dem Schneidwerkzeug 2 und ein Förderband 15, um das zerkleinerte Material weiter zu befördern.

Die Fig. 2 zeigt dieselbe Vorrichtung in Draufsicht und die Fig. 3 einen Schnitt durch den Vorverdichter 10 der Vorrichtung.

Im folgenden werden die gezeichneten Teile in Materialdurchflußrichtung beschrieben:

Das zu zerkleinernde Material 1 wird der Maschine über eine Materialaufnahme 26 von Hand oder durch eine Fördereinrichtung zugeführt. Dann wird das zu zerkleinernde Material 1 von einem Greifer 11 erfaßt, der mittels eines Antriebs 19 des Verdichters 6 die Bewegung ausführt. Dadurch wird das zu zerkleinernde Material 1 von der Materialaufnahme 26 in den Vorverdichter 10 befördert und erfährt im Vorverdichter­ raum 12 eine erste Verdichtung. Dies ist am deutlichsten in Fig. 3 dargestellt.

Außer dem Vorverdichter 10 verfügt der Verdichter 6 noch über eine weitere Verdich­ tungsstufe, die aus Fig. 1 und Fig. 2 ersichtlich ist. Sie besteht aus einem Verdichtungs­ zylinder 14 und einem Kolben 13, der ebenfalls durch den Antrieb 19 des Verdichters 6 angetrieben wird, wobei die Bewegungsabläufe des Vorverdichters 10 und des Kolbens 13 aufeinander abgestimmt sind. Der Kolben 13 ist in den Fig. 1 und 2 in seiner zurückgezogenen Stellung gezeichnet, von der er sich nach links bewegt. Dabei erfaßt er das zu zerkleinernde Material 1 nach seiner Vorverdichtung im Vorverdichterraum 12 und drückt es in den Verdichtungszylinder 14. Dadurch entsteht ein fest zusammengedrücktes Material 1 in Form eines Materialstrangs 7, das den Verdichtungzylinder 14 an seinem linken Ende verläßt. Dort gelangt das verdichtete Material 1 zu einem Walzenvorschub 8, 8', der den Materialstrang 7 im Takt der Presse 3 dem Beschickungsraum 25 zuführt. Dieser Takt der Presse 3 wird durch einen Antrieb 9 vorgegeben, welcher das Schneidwerkzeug 2 betätigt. Dieses Schneidwerkzeug 2 besteht aus einem sich aufwärts und abwärts bewegenden Stempel 4 und einer feststehenden Matrize 5. Diese sind in noch zu beschreibender Weise derart ausgebildet, daß sie das zu zerkleinernde Material 1 in Stücke mit vorgegebenen Höchstmaßen zerschneidet. Dabei wird immer, wenn sich der Stempel 4 nach oben bewegt, der Beschickungsraum 25 mittels des Walzenvorschubs 8, 8' gefüllt und dann durch den niedergehenden Stempel 4 dieses Material 1 geschnitten. Soweit das Material kleingeschnitten ist, fällt es durch die Matrize 5 hindurch auf ein Förderband 15, das das zerkleinerte Material 27 einem Trennverfahren, beispielsweise einem Schwimm-Sink- Verfahren zuführt. Auch der Antrieb 19 des Vorverdichters 6 wird zweckmäßigerweise mit dem Antrieb 9 des Presse 3 derart abgestimmt, daß der Verdichtungshub des Kolbens 13 simultan mit der Betätigung des Vorschubs 8, 8' erfolgt.

Die Fig. 4 und 5 zeigen ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Werkzeugs 2. Bei diesem ist der Stempel 4 in der Form eines gezackten Bandes 24 ausgebildet. Entsprechend verfügt die Matrize 5 über eine komplementäre Ausnehmung 18', die ebenfalls die Form eines gezackten Bandes aufweist. Dabei paßt der Stempel 4 mit möglichst geringem Luftspalt in die Matrize 5. Als feststehende Schneiden 16 und bewegbare Schneiden 16' dienen die Kanten 23 des Stempels 4 und der Ausnehmung 18' der Matrize 5. Das gezackte Band 24 weist dabei eine derartige Form auf, daß der Abstand 17 zwischen zwei Schneidkanten 23 dem maximalen Maß der zu schneidenden Stücke entspricht. Um eine größere Schneidkapazität zu erzielen, können selbstverständlich auch mehrere nebeneinanderliegende gezackte Bänder angeordnet werden.

Die Fig. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Werkzeugs 2. Bei diesem dienen als Stempel 4 ein Feld regelmäßig angeordneter Stössel 21 und als Matrize 5 eine Platte mit Ausnehmungen 18, die mit den Stösseln 21 derart zusammen­ wirken, daß beim Ineinandergreifen nur geringe Luftspalte vorhanden sind. Als fest­ stehende Schneiden 16 und bewegbare Schneiden 16' dienen die Schneidkanten 23 der Stössel 21 und die entsprechenden Kanten 23 der Ausnehmungen 18. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Abstand 17 zwischen zwei Schneidkanten 23 derart bemes­ sen, daß er nicht größer als die maximale Größe des zerkleinerten Materials 27 ist.

Die Fig. 6 zeigt noch eine Weiterbildung in Form eines Abstreifers 22, der dem Stempel 4 derart zugeordnet ist, daß an ihm hängengebliebenes Material beim Nach-oben-fahren des Stempels 4 abgestreift wird und dadurch ein Zusetzen der Lücken des Stempels 7 verhindert wird.

Beim Stanzen werden die Stücke des zerkleinerten Materials 27 direkt durch die Ausnehmungen 18, 18' hindurchfallen. Das sich auf der Oberfläche der Matrize 5 befindliche Material wird, soweit es bereits sehr klein geschnitten ist, beim Hochfahren des Stempels 4 nachrutschen, ansonsten im nächsten Durchgang nochmals geschnitten werden. Um eine möglichst hohe Schneidkapazität zu erlangen, ist es deshalb zweckmäßig, wenn möglichst viele Schneidkanten 23 angeordnet sind und ein möglichst großer Gesamtöffnungsquerschnitt der Ausnehmungen 18 im Verhältnis zur Oberfläche der Matrize 5 vorgesehen ist. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 6 sollte deshalb der Abstand 17' zwischen zwei Ausnehmungen 18 gering sein, möglichst noch geringer als der Durchmesser 17 der Ausnehmungen 18. Ist es von der Stabilität zulässig, so können natürlich die Ausnehmungen 18 und entsprechend die Stössel 21 im Verhältnis zur Zeichnung wesentlich weiter zusammengerückt werden, um eine höhere Schneidkapazität zu erzielen und das Durchfallen des zerkleinerten Materials 27 zu gewährleisten.

Selbstverständlich gibt es noch viele Möglichkeiten den Stempel 4 und die Matrize 5 derart auszubilden, daß der Abstand 17, 17' zweier gegenüberliegenden Schneiden der maximalen Länge der Stücke des zerkleinerten Materials 27 entspricht.

So können die Stössel 21 viereckig oder in andern Formen ausgestaltet sein. Weiterhin ist es möglich als Stempel 4 parallel nebeneinanderliegende Platten anzuordnen oder sonstige Formen vorzusehen. Wesentlich ist dabei, daß die Matrize 5 komplementär zum Stempel 4 ausgebildet ist sowie viele Schneiden 16, 16' und ein großer Gesamt­ querschnitt der Ausnehmungen 18, 18' vorgesehen ist.

Auch die übrigen Darstellungen der Zeichnung sind selbstverständlich nur beispielhaft, es ist auch möglich, beispielsweise einen anders ausgestalteten Verdichter oder Vorschub oder eine anders ausgestaltete Vorrichtung zur Entfernung des zerkleinerten Materials 27 vorzusehen. Auch könnte die Presse 3 derart ausgebildet sein, daß sowohl Stempel 4 als auch Matrize 5 bewegbar sind. Wesentlich dabei ist lediglich, daß das Schneidwerkzeug 2 derart ausgebildet ist, daß das zerkleinerte Material 27 die gewünschte Maximalgröße nicht übersteigt und eine große Schneidkapazität durch optimale Beschickung und Koordinierung der Bewegungsabläufe gewährleistet ist.

Bezugszeichenliste

1

zu zerkleinerndes Material

2

Schneidwerkzeug

3

Presse

4

Stempel

5

Matrize

6

Verdichter

7

Materialstrang

8

,

8

' Vorschub, Walzenvorschub

9

Antrieb

10

Vorverdichter

11

Greifer

12

Vorverdichterraum

13

Kolben

14

Verdichtungszylinder

15

Förderband für das zerkleinerte Material

16

Schneiden (feststehend)

16'

Schneiden (bewegbar)

17

,

17

' Abstand zur gegenüberliegenden Schneide

18

,

18

' Ausnehmung(en) der Matrize

19

Antrieb des Vorverdichters

20

Pfeil: Zuführung des Materials

21

Stössel

22

Abstreifer

23

Schneidkanten

24

gezacktes Band

25

Beschickungsraum

26

Materialaufnahme

27

zerkleinertes Material

Claims (26)

1. Verfahren zum Zerkleinern und Aufbereiten von Material (1), insbesondere von fasrigen Werkstoffen wie Kunststoffbänder, um das Material einer Verwertung zuzuführen, wobei die Zerkleinerung durch mindestens ein Schneidwerkzeug (2) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerkleinerung durch eine Presse (3) dadurch erfolgt, daß Schneiden (16, 16') mit allen ihren Schneidkanten (23) im wesentlichen gleichzeitig in Eingriff gebracht werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material (1) im Arbeitstakt der Presse (3) zugeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Material (1) vor der Zuführung zur Presse (2) verdichtet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zerkleinerte Material (27) einem Trennverfahren zur Ausscheidung von Fremdstoffen zugeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennverfahren ein Schwimm-Sink-Verfahren ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Verfahren ein Wiederaufbereitungsverfahren ist.

7. Vorrichtung zum Zerkleinern von Material (1), insbesondere fasriger Werkstoffe wie Kunststoffbänder, wobei die Vorrichtung mindestens ein Schneidwerkzeug (2) enthält, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Presse (3) ausgebildet ist und daß das Schneidwerkzeug (2) aus Stempel (4) und Matrize (5) besteht, wobei die Schneiden (16, 16') von Stempel (4) und Matrize (5) derart ausgebildet sind, daß sie mit allen ihren Schneidkanten (23) im wesentlichen gleichzeitig in Eingriff bringbar sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempel (4) bewegbar und die Matrize (5) feststehend ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Presse (3) ein Verdichter (6) vorgeordnet ist, der das zu zerkleinernde Material (1) zu einem Materialstrang (7) verpreßt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Presse (3) mit einem Vorschub (8, 8') ausgestattet ist, der derart mit dem Antrieb (9) der Presse (3) gekoppelt ist, daß das zu zerkleinernde Material (1) im Arbeitstakt der Presse (3) dem Schneidwerkzeug (2) zugeführt wird.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorschub (8, 8') ein zwischen Verdichter (6) und Presse (3) angeordneter Walzenvorschub (8, 8') für den Materialstrang (7) ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 1 l, dadurch gekennzeichnet, daß die Presse (3) ein Schnelläuferstanzautomat ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdichter (6) einen Vorverdichter (10) in Form eines Greifers (11) aufweist, der das Material (1) in einen Vorverdichtungsraum (12) preßt und daß ein Kolben (13) das Material (1) vom Vorverdichterraum (12) in einen Verdich­ tungszylinder (14) preßt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdichtungszylinder (14) an seinem dem Kolben (13) gegenüberliegen­ den Ende offen ist, um den Materialstrang (7) dem Vorschub (8, 8') zuzuführen.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß Stempel (4) und Matrize (5) derart ausgebildet sind, daß sie möglichst viele Schneiden (16, 16') aufweisen und daß der Abstand (17, 17') von einer Schneide (16) zur anderen möglichst gering ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempel (4) die Form von mindestens einem gezackten Band (24) und die Matrize (5) mindestens eine komplementäre Ausnehmung (18') aufweist, wobei die Breite des Bandes (24) und die Bemessung der Zackung den geringen Abstand (17) gewährleisten.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß dei Stempel (4) mit einer Vielzahl von Stösseln (21) ausgebildet ist und die Matrize (5) komplementäre Ausnehmungen (18) aufweist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß Stössel (21) und Ausnehmungen (18) rund sind.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß dem Stempel (4) ein Abstreifer (22) zugeordnet ist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß ein Überlastsicherung für einen sofortigen Stop des Stempelniedergangs vorgesehen ist.

21. Schneidwerkzeuge (2) zum Zerkleinern von Material (1), insbesondere fasrigen Werkstoffen wie Kunststoffbänder, mit mindestens zwei zusammenwirkenden Schneidkanten (16; 16'), dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (2) ein Stempel (4) und eine Matrize (5) für eine Presse (3) ist, wobei die Schneiden (16, 16') derart ausgebildet sind, daß sie mit allen ihren Schneidkanten (23) im wesentlichen gleichzeitig in Eingriff bringbar sind.

22. Schneidwerkzeug (2) nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet; daß Stempel (4) und Matrize (5) derart ausgebildet sind, daß sie möglichst viele Schneiden (16) aufweisen und daß der Abstand (17) von einer Schneide (16) zur anderen möglichst gering ist.

23. Schneidwerkzeug nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempel (4) die Form von mindestens einem gezackten Band (24) und die Matrize (5) mindestens eine komplementäre Ausnehmung (18') aufweist, wobei die Breite des Bandes (24) und die Bemessung der Zackung den geringen Abstand (17) gewährleisten.

24. Schneidwerkzeug nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempel (4) mit einer Vielzahl von Stösseln (21) ausgebildet ist und die Matrize (5) komplementäre Ausnehmungen (18) aufweist.

25. Schneidwerkzeug nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß Stössel (21) und Ausnehmungen (18) rund sind.

26. Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 21 bis 25, dadurch gekennzeichnet; daß dem Stempel (4) ein Abstreifer (22) zugeordnet ist.