DE20311147U1 - Vorrichtung zum Zerkleinern von thermoplastischen Kunststoffen - Google Patents
Vorrichtung zum Zerkleinern von thermoplastischen KunststoffenInfo
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Description
Ing. Gerold Barth A-4073 Wilhering, 00.
Manfred Dobersberger A-4061 Fasching, OÖ.
Dipl.-Ing. Günter Kroiß A-4061 Fasching, 00. Thomas Pichler A-4170 Haslach, OÖ.
Manfred Dobersberger A-4061 Fasching, OÖ.
Dipl.-Ing. Günter Kroiß A-4061 Fasching, 00. Thomas Pichler A-4170 Haslach, OÖ.
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zerkleinern von insbesondere folienartigen, thermoplastischen Kunststoffen, mit einem Gehäuse (7) mit einer Zerkleinererwelle mit wenigstens einer Schneckenwindung als Zerkleinerungswerkzeug, und mit wenigstens einem Abstreifer- und Schneidkamm, der mit dem Zerkleinerungswerkzeug zusammenarbeitet
Solche Maschinen werden zum Verarbeiten von thermoplastischen Kunststofffolien verwendet und sind wegen des aufwändigen Zerkleinerers in kleinen Baugrößen wirtschaftlich kaum herstellbar.
Es sind Anordnungen verwendet worden, bei denen Zerkleinerer und Extruder mit fluchtenden Wellen zusammengebaut sind. Dabei treten oft Schwierigkeiten bei der gleichmäßigen Zufuhr des zerkleinerten Gutes auf und die Lagerung der Zerkleinerer- und der Extruderwelle ist kompliziert.
Aufgabe der Erfindung ist es eine Maschine nach dem Gattungsbegriff des Anspruches 1 zu verbessern, um vor Allem Maschinen mit kleineren Durchsatzleistungen herstellen zu können, bei denen Zerkleinerung und Förderung des zerkleinerten Gutes bei einem gegenüber dem Stand der Technik vereinfachten und verbessertem Aufbau eine hohe Durchsatzleistung ermöglichen.
Dies Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Maschine mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teiles des Anspruches 1 gelöst.
Die Unteransprüche betreffen besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
Durch die Gestaltung der Zerkleinerungswelle der Zerkleinerungs- und Fördervorrichtung mit axial versetzten und einander gegenüberliegend angeordneten Spfene®Jcensegmeni;eii, die.mit. eimern..ode.r .mehreren Abstreifer-
i · · 1
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und Schneidkämmen zusammenarbeiten, die im zylinderrohrförmigen Zerkleinerergehäuse radial nach innen gerichtet angeordnet sind und mit den Kanten der Schneckensegmente einen Schneidspalt und mit diesen und dem Umfang der Zerkleinererwelle einen Abstreifspalt bilden, wird die Länge der wirksam werdenden Schnittkanten und der Abstreifkanten im Verhältnis zum Durchmesser und der Länge der Zerkleinerungsvorrichtung stark erhöht, die Schneidleistung und die Abstreifwirkung verbessert und es bleibt gleichzeitig die Förderwirkung der Schneckenwindung erhalten.
Für die Schneid- und Förderwirkung ist die Anwendung von Schneckensegmenten, die über ein Viertel des Umfanges der Zerkleinererwelle reichen, in gleicher Weise vorteilhaft.
Der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden, einander gegenüberliegenden Schneckensegmenten ist für die Herstellung der Förderwirkung und der Schneidwirkung günstig, wobei die bis an den Wellenumfang reichenden, in die Zwischenräume der Schneckensegmente greifenden Abstreiferund Förderkämme eine besonders gute Abstreifwirkung haben und bei Anwendung eines genügenden Abstandes zwischen aufeinanderfolgenden Kämmen bei diesen eine hohe Steifigkeit hergestellt werden kann, wodurch sich eine gute Abstreifwirkung ergibt.
Die Anwendung von langen Schnittkanten entlang der Stirn- und Seitenkanten der Abstreif- und Schneidkämme ermöglichen eine hohe Durchsatzleistung und die Einhaltung von sehr geringen Schneid- und Abstreifspaltweiten von weniger als 1 mm, bevorzugt von 0,4 bis 0,6 mm an den vorspringenden Stirnkanten, von etwa 1 mm, vorzugsweise 0,8 bis 1 mm an den Seitenkanten und von etwas mehr als 1 mm an den zurückgesetzten Stirnkanten des Abstreif- und Schneidkammes, die zur Verbesserung der Durchsatzleistung bei verringertem Energieaufwand wesentlich beitragen und damit von Vorteil sind.
Der Abstand zwischen axial aufeinanderfolgenden, gegenüberliegenden Schneckensegmente vom Ende des Vorangehenden zum Anfang des Darauffolgenden in axialer Richtung in der Größe eines Schneckensegmentes vermindert um die Wandstärke eines Schneckensegmentes ergibt eine günstiges Maß für einen stabilen Abstreifer des Förder- und Schneidkammes und eine günstige Unterbrechung der Förderung bei gleichzeitiger Durchmischung des Fördergutes.
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Die Schneckensegmente schließen an den in Umlaufrichtung und an den gegen die Umlaufrichtung der Zerkleinererwelle 2 liegenden Enden mit axial ausgerichteten Endflächen ab, die radial ausgerichtet sind.
Es ist jedoch möglich und für besondere Aufgaben von Vorteil, wenn die Ausrichtung dieser Endflächen davon abweicht. Die Schneckensegmente weisen eine stark verstärkte, angeschrägte hintere Schneckenfläche auf, um die bedeutenden Kräfte aufnehmen zu können.
Um die Randgängigkeit des Fördergutes zu verringern ist es möglich, die der Förderrichtung zugewandte Schneckenfläche von der Wellenoberfläche nach außen in Förderrichtung anzustellen.
Die Zerkleinererwelle kann mit den Werkzeugen den gleichen Durchmesser aufweisen wie die Extruderschneckenwelle, die direkt aneinander anschließend angeordnet sind.
Die Anwendung von einem einzigen Abstreif- und Schneidkamm, die für die Funktion ausreichend ist oder von zwei einander etwa gegenüberliegenden Abstreif- und Schneidkämmen, die für die Erzielung einer hohen Schneidleistung bei guter Durchsatzleistung besonders vorteilhaft ist, kann je nach Bedarf angewandt werden, während die Abstreifwirkung am Umfang der Zerkleinerungswelle auch bei hohen Förder- und Schneidleistungen das Wickeln und den Aufbau von Verdichtungen unterbindet.
Die' Anwendung von vier Abstreif- und Schneidkämmen ergibt eine Steigerung der Schneidleistung, doch kann bereits eine Behinderung durch zu geringen Raum vor den Kämmen auftreten.
Besonders vorteilhaft für das Einsetzen und Ersetzen der Abstreifer- und Schneidkämme ist es, wenn die Abstreifer- und Schneidkämme fest in vorgegebener Einstellung von außen durch die Wand des Gehäuses eingesetzt sind.
Die Zufuhröffnung ist dabei nicht genau oben auf dem zylindrischen Gehäuse der Zerkleinerungs- und Fördervorrichtung angeordnet, sondern in Umlaufrichtung der Zerkleinererwelle aus der Mitte versetzt, um die nach außen aus der Zufuhröffnung gerichtete Förderkomponente klein zu halten.
Die Befestigung .der Ex^tsude&schnecJcenw.eJ.le ..in der Zerkleinerungswelle
wird vorteilhaft mit einer Passfederverbindung hergestellt, die einen besonders einfachen Aufbau ergibt, wobei die verdrehfeste Anbringung des Übergangskonus durch Aufschieben auf die Extruderschneckenwelle eine weitere Vereinfachungsmöglichkeit ergibt.
Mit der Zwischenschaltung eines Übergangskonus zwischen Zerkleinererwelle und Extruderschneckenwelle wird die Anpassung an den kleineren Durchmesser der Extruderschneckenwelle erleichtert, wenn diese mit einem Übergangskonus anschließt.
Eine besonders günstige Anordnung besteht darin, den Übergangskonus auf die Extruderschneckenwelle verdrehfest aufschiebbar zu gestalten.
Es ist aber auch möglich, die Zerkleinererwelle und die Extruderschnekkenwelle zusammen mit dem Übergangskonus aus einem Stück zu fertigen, wodurch Verbindungsstellen entfallen, was bei nicht zu schweren und großen Werkstücken eine Vereinfachung darstellt.
Durch die Anbringung wenigstens eines durchgehenden Ganges der Schnekkenwindung im Endbereich der Zerkleinererwelle zum Übergangskonus der Extruderschneckenwelle wird die Förderung des zerkleinerten Gutes in die Extrudiervorrichtung verbessert und durch das Lagern in einer Buchse des Gehäuses wird durch die Abstützung eine hohe Steifigkeit erreicht.
Für eine störungsfreie Förderung ist es von Vorteil, wenn die durchlaufende Schneckenwindung im Endbereich der Zerkleinererwelle zu der Schneckenwindung des Übergangskonus stufenlos ausgebildet ist.
Für eine Abstützung des Übergangskonus ist es günstig, wenn der Übergangskonus mit wenigstens einem Gang einer Schneckenwindung und mit wenigstens einem Abstreifer, vorzugsweise mit drei, um jeweils 120° zueinander versetzt angeordneten Abstreifern versehen ist, die in das Gehäuse der Zerkleinerungs- und Fördervorrichtung eingesetzt sind, wobei die Abstreifwirkung für die Förderleistung wichtig ist.
Bei der Schneckenwindung des Übergangskonus ist es ebenfalls von Vorteil, wenn sich diese an die Schneckenwindung der Extruderschneckenwelle direkt anschließend fortsetzt.
durchgehenden stufenlo-
Darüber hinaus..wicd durch,.da>s. Anschließen, ei.ner durcl·
sen Schneckenwindung, jeweils zu beiden Seiten, die Förderung auch über den Übergangskonus verbessert.
Eine besonders einfache Verbindung der Vorrichtung mit dem Antrieb wird durch Lagerung und Befestigung des Wellenstummels der Zerkleinerungswelle im Abtriebszahnrad des Getriebes und mit einer Passfederverbindung erreicht.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung beschrieben.
Diese zeigt eine Vorrichtung bestehend aus Zerkleinerungs- und Fördervorrichtung und einer daran anschließenden Extrudiervorrichtung im Längsschnitt. Der dargestellte Abstreif- und Schneidkamm ist nach unten gedreht und wird gewöhnlich mit seinem Gegenstück in einer waagrechten Axialebene der Zerkleinererwelle angeordnet sein.
Das Gehäuse 7 einer Zerkleinerungs- und Fördervorrichtung 1 ist mit dem Extrudergehäuse 8 einer Extrudiervorrichtung 3 axial zusammengeflanscht und das Gehäuse 7 der Zerkleinerungs- und Fördervorrichtung 1 ist an das Getriebe 6 angeflanscht.
Die zylindrische Zerkleinererwelle 2 trägt zwei Reihen von einander gegenüberliegenden, zum Fördern angestellten Schneckensegmenten 9, bei denen die Schneckensegmente der beiden Reihen jeweils in Förderrichtung 10 versetzt angeordnet sind, wobei zwischen dem Ende des voraus liegenden und dem Anfang des dahinterliegenden Schneckensegmentes 9 ein Axialabstand 17 besteht, der etwa der axialen Erstreckung eines Schneckensegmentes 9 vermindert um die Materialstärke desselben entspricht.
Die Schneckensegmente weisen an der von der Förderrichtung 10 abgewandten Seite verstärkte, schräg verlaufende Schneckenflächen 23 auf.
Zwischen der Extruderschneckenwelle 4 und der Zerkleinererwelle 2 ist ein Übergangskonus 5 für den Übergang auf den kleineren Durchmesser der Extruderschneckenwelle 4 angebracht.
An die Schneckensegmente 9, die sich jedes über ein Viertel des Umfanges der Zerkleinererwelle 2 erstrecken, schließt im Endbereich 11 etwa ein Gang einer duschJiaufeudeo. S.chjiecjcenwindung 12 an, mit dem die Zerkleine-
einer duschJiaufeudeo. S.chjiecjcenwindun.g l#2#jan, mit
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rerwelle im Gehäuse 7 abgestützt geführt ist und der an der Montagefläche zum Übergangskonus 5 durchgehend an dessen Schneckenwindung 1 anschließt, die sich wiederum durchlaufend in der Schneckenwindung 14 der Extruderschneckenwelle 4 fortsetzt.
Die Abstützung des Obergangkonus 5 kann auch mit drei um 120° zueinander versetzt in das Gehäuse 7 der Zerkleinerungs- und Fördervorrichtung 1 eingesetzten Abstreifern 16 geschehen, an denen die Schneckenwindungen 13 des Obergangskonus 5 ohne Spiel laufen können.
In das Gehäuse 7 der zylindrischen Zerkleinererwelle 2 sind zwei Abstreif- und Schneidkämme 15 eingesetzt, die, abweichend von der Darstellung, in der ein Kamm um 90° nach unten gedreht dargestellt ist, einander gegenüberliegen, in axialer Richtung laufen und radial ausgerichtet sind.
Die Abstreif- und Schneidkämme 15 greifen mit den vorspringenden Zähnen bzw. Stirnkanten 18 in die Axialabstände 17 zwischen den Schneckensegmenten 9 ein, reichen bis an den Umfang der Zerkleinererwelle 2, mit den vorderen Seitenkanten 19 bis an die seitlichen Endkanten der vorangehenden Schneckensegmente 9, mit den hinteren Seiten Kanten 20 bis an die vorderen Endkanten der hinten nachgehenden Schneckensegmente 9 und mit den zurückgesetzten Stirnkanten 22 bis an die Umfangskanten der Schneckensegmente 9, wobei ein geringer Abstreif- und Schneidspalt von 0,4 bis über 1 mm gebildet ist, der an der vorspringenden Stirnkante 18 kleiner als 1 mm, bevorzugt zwischen 0,4 und 0,8 mm, an der zurückgesetzten Stirnkante 22 etwas mehr als 1 mm und an den vorderen und hinteren Seitenkanten 19 und 20 des Abstreifer- und Schneidkammes 15 etwa 1 mm, bevorzugt 0,8 bis 1 mm, beträgt.
Die Endkanten der Schneckensegmente 9 enden in Umlaufrichtung und gegen die Umlaufrichtung mit radial ausgerichteten Flächen.
Die Zerkleinererwelle 2 ist mit dem Wellenstummel in das Abtriebszahnrad des Getriebes mit einer Passfeder drehfest gekuppelt eingesetzt und stützt sich zusätzlich bei 24 in einer Laufbuchse 25 ab.
Die Extruderschneckenwelle 4 ist in der Zerkleinererwelle 2 mit einer Passfeder verdrehfest eingesetzt und stützt sich mit dem zylindrischen Endteil auf eis*e.r»«&uchse 26 &lgr;&eacgr;&aacgr; Gehäuse 7, 4er .Z£rk],e:i,nerungs- und Förder-
iil auf eijteri'&uchse 26 &lgr;&aacgr; Gehäuse 7,
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vorrichtung 1 ab.
Im Bereich des Übergangskonus 5 ist ein Abstreifer 16 in das Gehäuse 7 der Zerkleinerungs- und Fördervorrichtung 1 eingesetzt, der als Abstützung der wenigstens einen Gang umfassenden Schneckenwindung 13 dient.
Der Übergangskonus 15 kann als gesonderter Bauteil auf die Extruderschneckenwelle 4 verdrehfest aufgeschoben sein.
Claims (18)
1. Vorrichtung zum Zerkleinern von insbesondere folienartigen, thermoplastischen Kunststoffen, mit einem Gehäuse (7) mit einer Zerkleinererwelle (2) mit wenigstens einer Schneckenwindung als Zerkleinerungswerkzeug (9), und mit wenigstens einem Abstreifer- und Schneidkamm (15), der mit dem Zerkleinerungswerkzeug zusammenarbeitet, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneckenwindung in Schneckensegmente (9) als Zerkleinerungs- und Förderwerkzeuge unterteilt ist, dass der wenigstens eine Abstreifer- und Schneidkamm (15) im wesentlichen axial verlaufend angebracht ist, und dass Zähne des Abstreifer- und Schneidkammes (15) in die Axialabstände (17) zwischen den Schneckensegmenten (9) eingreifen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneckensegmente (9) einander jeweils gegenüberliegend und in Förderrichtung (10) zur Zerkleinererwelle (2) axial versetzt und fördernd angestellt sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstreifer- und Schneidkamm (15) mit den Schneckensegmenten (9) einen Schneidspalt bildet.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Schneckensegment (9) über ein Viertel des Umfanges der Zerkleinererwelle (2) reicht.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass axial aufeinander folgende, gegenüberliegende Schneckensegmente (9) vom Ende des vorangehenden Schneckensegmentes (9) zum Anfang des darauffolgenden Schneckensegmentes (9) einen Axialabstand (17) aufweisen, der insbesonders der Axialerstreckung eines Schneckensegmentes (9) vermindert um die Wandstärke des Schneckensegmentes entspricht.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneckensegmente (9) an dem in Förderrichtung (10) gerichteten Ende und/oder an dem gegen die Förderrichtung (10) gerichteten Ende mit Endflächen abschließen, die in Axialrichtung der Zerkleinererwelle (2), und insbesonders radial zu dieser, ausgerichtet sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwei einander etwa gegenüberliegende Abstreifer- und Schneidkämme (15) vorgesehen sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass vier Abstreifer- und Schneidkämme (15) im Gehäuse (7) jeweils um ein Viertel des Umfanges der Zerkleinererwelle (2) versetzt angeordnet sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Abstreifer- und Schneidkamm (15) im Gehäuse (7) im wesentlichen radial nach innen gerichtet, insbesondere von außen eingesetzt ist und zwischen die axial aufeinanderfolgend angeordneten Schneckensegmente (9) mit vorspringenden Stirnkanten (18) bis eng an die zylindrische Zerkleinererwelle (2), mit den in Förderrichtung (10) gesehen vorderen Seitenkanten (19) und mit den in Förderrichtung (10) gesehen hinteren Seitenkanten (20) an die Endkanten der aufeinanderfolgenden Schneckensegmente (9) und mit zurückgesetzten Stirnkanten (22) an die Umfangskanten der Schneckensegmente (9), mit diesen allen jeweils einen Schneidspalt bildend, heranreicht.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Extruderschneckenwelle (4) an die Zerkleinererwelle (2) mit einem Übergangskonus (5) anschließt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Extruderschneckenwelle (4) in der Zerkleinererwelle (2) fluchtend in einer Ausnehmung derselben mit einer Passfeder verdrehfest eingesetzt ist und mit dem zerkleinererwellenseitigen, zylindrischen Ende der Schneckenwindung (14) der Extruderschneckenwelle (4) in einer Buchse (26) gelagert läuft.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergangskonus (5) auf die Extruderschneckenwelle (4) verdrehfest aufgeschoben ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerkleinererwelle (2), der Übergangskonus (5) und die Extruderschneckenwelle (4) aus einem Stück hergestellt sind.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerkleinererwelle (2) im Endbereich (11) zum Übergangskonus (5) der Extruderschneckenwelle (4) wenigstens einen durchgehenden Gang einer durchlaufenden Schneckenwindung (12) aufweist, mit dem diese vorzugsweise in einer Buchse des Gehäuses (7) abgestützt ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergangskonus (5) mit wenigstens einem Gang einer Schneckenwindung (13) und mit wenigstens einem Abstreifer (16), vorzugsweise mit drei, um jeweils 120° zueinander versetzt angeordneten, Abstreifern (16) versehen ist, die in das in das Gehäuse (7) eingesetzt sind.
16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die durchlaufende Schneckenwindung (12) im Endbereich (11) der Zerkleinererwelle (2) zu der Schneckenwindung (13) des Übergangskonus (5) stufenlos ausgebildet ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Schneckenwindung (13) des Übergangskonus (5) in der Schneckenwindung (14) der Extruderschneckenwelle (4) direkt anschließend fortsetzt.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerkleinererwelle (2) mit dem Lagerzapfen im Abtriebszahnrad des Getriebes (6) mit einer Passfeder drehfest eingesetzt ist.
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Cited By (1)
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| DE102006015851A1 (de) * | 2006-04-03 | 2007-10-04 | Büttel, Uli | Extruder zur Plastifizierung von Kunststoff, insbesondere Abfallkunststoff; Verfahren zur Recyclierung von Abfallkunststoff; Anordnung, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens |
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2003
- 2003-07-18 DE DE20311147U patent/DE20311147U1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006015851A1 (de) * | 2006-04-03 | 2007-10-04 | Büttel, Uli | Extruder zur Plastifizierung von Kunststoff, insbesondere Abfallkunststoff; Verfahren zur Recyclierung von Abfallkunststoff; Anordnung, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens |
| DE102006015851B4 (de) * | 2006-04-03 | 2008-03-27 | Büttel, Uli | Extruder zur Plastifizierung von Kunststoff, insbesondere Abfallkunststoff, Anordnung zur Recyclierung von Abfallkunststoff |
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| R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: NEXT GENERATION RECYCLINGMASCHINEN GMBH, AT Free format text: FORMER OWNER: GEROLD BARTH,MANFRED DOBERSBERGER,GUENTER KROISS,THOMAS PICHLER,WALTER SCHMEDLER, , AT Effective date: 20080221 |
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