DE2518556B1

DE2518556B1 - Vorrichtung zur aufbereitung von thermoplastischen kunststoffabfaellen

Info

Publication number: DE2518556B1
Application number: DE19752518556
Authority: DE
Inventors: Gerhard Matthes
Original assignee: PLASTMASCHINES GELDERLAND
Current assignee: PLASTMASCHINES GELDERLAND
Priority date: 1975-04-25
Filing date: 1975-04-25
Publication date: 1976-10-07
Also published as: FR2308489B1; FR2308489A1; GB1499057A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufbereitung, insbesondere zum Zerkleinern und Granulieren, von thermoplastischen Kunststoffabfällen mit einem aufrecht stehenden Behälter, in dessen Unterteil ein um dessen Achse umlaufendes Zerkleinerungswerkzeug angebracht ist, dessen Zerkleinerungsorgane bis zur Behälterwandung reichen und mit feststehenden, am Umfang der Behälterwandung angebrachten, ins Innere des Behälters vorstehenden Zerkleinerungsorganen.

Eine derartige Vorrichtung, die zum Überführen von dünnen thermoplastischen Kunststoffabfällen in ein rieselfähiges Granulat dient, ist in der DT-AS 1 679 834 beschrieben. Bei dieser bekannten Vorrichtung erfolgt die Einleitung der zum Agglomerieren der Kunststoffabfälle benötigten Wärme in das Abfallgut ausschließlich durch Reibung über das die Zerkleinerung des unzerkleinerten Abfalls bewirkende Organ. Bei der Einhaltung konstanter Chargen und nach einer gewissen Anlaufzeit werden mit diesem Gerät, dessen Vorteil in dessen einfacher Konstruktion zu sehen ist, befriedigende Ergebnisse erzielt. Wenn jedoch mit diesem Gerät eine Charge von Folienabfällen agglomeriert werden soll, die unter der

ίο Nominalcharge liegt, wächst die für die Agglomerierung benötigte Betriebszeit an, da die Reibung zwischen dem Material und den Zerkleinerungswerkzeugen abnimmt. Bei einer gewissen Minimalcharge tritt schließlich ein Agglomerieren auch bei sehr langen Betriebsläufen nicht mehr ein, da die gesamte Wärme von der Anlage abgestrahlt wird und der für die Agglomerierung benötigte Wärmestau nicht mehr erreicht wird. Eine weitere Schwierigkeit bei diesem Gerät beruht darin, daß man für die Anfangschargen eine

so erheblich verlängerte Betriebszeit benötigt, da neben der für das Agglomerieren verwendeten Wärme auch eine zusätzliche Wärme für das Aufheizen des Behälters benötigt wird. Bei einem fortdauernden Betrieb des Geräts liegen im allgemeinen unterschiedliche Zeitintervalle zwischen der Behandlung der einzelnen Chargen, die durch das Herbeiholen des Materials, dessen Einführung sowie durch dessen Sperrigkeit bestimmt sind. Das Gerät kühlt daher zwischen der Bearbeitung der einzelnen Chargen unterschiedlich aus, so daß sich selbst dann, wenn die Menge des jeweils eingegebenen Materials konstant gehalten wird, deutliche Unterschiede in der Zeitdauer für die Agglomerierung ergeben. Auch die im Inneren des zu agglomerierenden Gutes gegen Ende des Agglomerierungs-Vorgangs gemessene Temperatur variiert in Abhängigkeit von der Auskühlung des Behälters. Da die Beendigung des Agglomerierungsvorgangs durch den Beginn der Kühlmittelzufuhr anhand der in dem zu agglomerierenden Gut herrschenden Temperatur gesteuert wird, ist es schwierig, ein Granulat mit gleichmäßiger Qualität zu erhalten.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Gerät der eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, daß sich für das Agglomerieren bestimmter Chargen konstante Betriebszeiten ergeben und auch unter dem Nominalwert liegende Chargen wirksam verarbeitet werden können. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei der eingangs beschriebenen Vorrichtung gelöst, durch eine Beheizungseinrichtung, welche im unteren Teil der Behälterwandung oberhalb der Zerkleinerungsorgane ausgebildet ist und sich bis zur Höhe der im Behälter befindlichen Nominalcharge im zerkleinerten Zustand erstreckt.

Es sind zwar Mischbehälter bekannt, (CH-PS 342 451) die auch für ein Agglomerieren von Folienabfällen verwendet werden und als doppelwandige Behälter ausgebildet sind. Ein Heiz- oder ein Kühlmedium kann zwischen die beiden Behälterwandungen eingebracht werden, um damit den Behälter insgesamt zu erwärmen oder zu kühlen. Diese bekannten und wegen der Doppelwandung teuren Vorrichtungen sind jedoch nicht für ein Zerkleinern und Agglomerieren von Kunststoffabfällen vorgesehen. Die Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Aufbereitung von thermoplastischen Kunststoffabfällen war daher auch diesen bekannten Mischern nicht zu entnehmen.

ORIGINAL INSPECTED

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Die Beheizungseinrichtung umgibt zweckmäßiger- le 8 befestigt ist. Die Welle 8 fluchtet mit der Längsweise den Behälter ringförmig. Gemäß einer beson- achse des aufrecht auf dem Untergestell 1 befestigten ders bevorzugten Ausführungsform ist die Behei- Behälters 3. Die Welle 8 ist in einem Lager 9 aufgezungseinrichtung eine Heizmanschette, welche außen nommen, das ebenfalls fest an dem Untergestell 1 geauf dem Behälter angebracht ist. 5 haltert ist. Die Welle 8 mündet mit ihrem oberen

Die Heizmanschette besteht gemäß einer besonders Ende im Bodenbereich des Behälters 3, wo an ihr ein zweckmäßigen Ausführungsform aus einem elektrisch umlaufendes Zerkleinerungswerkzeug 10 angebracht

beheizten Heizband, das um die Behälterwandung ist. Das umlaufende Zerkleinerungswerkzeug besteht

herumführt. Wenn in dem Bodenbereich des Behäl- aus zumindest einem Messerbalken, dessen Enden bis

ters ein Auslaß vorgesehen ist, endet das Heizband, io in die Nähe der Seitenwandung 11 des Behälters 3rei-

bevorzugt an den Rändern dieses Auslasses. Das chen. An den äußeren Enden des Messerbalkens sind

Heizband ist vorzugsweise am Flansch des Auslasses austauschbare Messer 12a und 12b befestigt. Die

befestigt. Messer 12a und 12& des umlaufenden Zerkleine-

AIs zweckmäßig hat es sich erwiesen, wenn das rungswerkzeugs 10 wirken mit in der Wandung 11 des

Heizband von einem Spannband gehalten ist. Vor- 15 Behälters 3 angebrachten Standmessern 13 zusam-

zugsweise ist zwischen dem Heizband und dem men, die über den Umfang des Behälters 3 verteilt

Spannband eine Wärmeisolierungsschicht aufge- sind. Die Anzahl der über den Umfang verteilten

bracht. Standmesser 13 hängt von der Größe des Behälters

Als zweckmäßig hat sich ferner erwiesen, im Be- ab. Im allgemeinen werden vier bis zehn Standmesser reich der Beheizungseinrichtung in der Seitenwan- 20 verwendet. Der Höhenabstand zwischen den Standdung einen Temperaturfühler anzubringen, der in an messern 13 und den auf dem Messerbalken befestigsich bekannter Weise in das Innere des Behälters vor- ten Messern 12a und 12b läßt sich durch Unterlegen steht und gegenüber dem Behälter thermisch isoliert von Distanzringen unter den Messerbalken veränist. dern.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können 25 Der Behälter 3 enthält an seinem oberen Ende eine auch kleine Chargen von Kunststoffabfällen wirksam Öffnung, die von einem Deckel 14 abgeschlossen zu Granulat verarbeitet werden. Bereits bei der ersten wird. Der Deckel 14 ist in seiner Mitte mit einer AufCharge hat der Behälter die für den Betrieb er- gabeöffnung 15 versehen, die mit einem nach innen wünschte Temperatur, die er auch während Betriebs- reichenden Flansch 16 ausgestattet ist.
pausen beibehält. Man erhält daher ein Granulat mit 30 Der Behälter 3 enthält desweiteren in seinem untegleichförmiger Qualität und konstante Betriebszeiten, ren Bereich einen verschließbaren Auslaß, der von eidie zudem durchwegs kürzer sind als bei den bekann- ner Klappe 17 gebildet ist. Die Klappe 17 wird Von eiten Geräten. Auch der Energieverbrauch pro Charge nem Pneumatik- oder Hydraulik-Zylinder 18 über eiist merklich geringer. nen Kniehebelmechanismus 19 betätigt, der an der

Die Vorrichtung ermöglicht desweiteren ein Vor- 35 Außenwandung des Behälters 3 gehaltert ist. Bei eischneiden, Waschen und Trocknen von Kunststoffab- ner bevorzugten Ausführung erstreckt sich die Ausfällen, laßöffnung um einen Winkelbereich von 60° C des zy-

Die Zeichnung eines bevorzugten Ausführungsbei- lindrischen Behälters 3. Der Bereich des Auslasses ist

spiels dient der weiteren Erläuterung der Erfindung. mit einer unten offenen Hutze 20 versehen, die über

F i g. 1 zeigt eine teilgeschnittene Vertikalanschicht 4° Flansche außen an dem Behälter 3 befestigt ist. Die

von einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Aufbe- Hutze bewirkt eine Umlenkung des bei einem Öffnen

reitung von thermoplastischen Kunststoffabfällen. der Klappe von dem umlaufenden Zerkleinerungs-

F i g. 2 zeigt eine Teilansicht von einer Heizman- werkzeug ausgetriebenen behandelten Gutes, so daß

schette und einer Spanneinrichtung zur Befestigung dieses in einen nicht dargestellten, unter der Hutze

derselben, teilweise im Schnitt. 45 anbringbaren Behälter fällt.

F i g. 3 zeigt einen Schnitt längs der Linie 3-3 von In den oberen Bereich des Behälters 3 mündet ein

Fig.2. durch die Behälterwandung 11 hindurchgeführter

Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient primär Einlauf 21, über den eine Waschflüssigkeit dem Bezum Regenerieren von thermoplastischen Kunststoff- hälterinneren zugeführt werden kann. Der Einlauf 21 abfällen, insbesondere Folien, zu einem rieselfähigen 50 steht desweiteren mit einer nicht dargestellten Do-Agglomerat. Die Kunststoffabfälle werden hierbei siereinrichtung für ein Kühlmedium in Verbindung, zerkleinert, durch Wärmezufuhr plastifiziert und an- das bevorzugt Wasser ist. Die Dosiereinrichtung entschließend durch Zugabe eines Kühlmediums schock- hält ein Magnetventil, dessen Öffnungszeit durch ein artig abgekühlt, so daß ein rieselfähiges Agglomerat verstellbares Zeitrelais gesteuert wird,
entsteht mit einer Korngröße zwischen 2 und 8 mm. 55 Im oberen Bereich des Behälters 3 ist schließlich Die Vorrichtung ist jedoch auch in der Lage, bei ver- eine Dampfabsaugung vorgesehen, welche an der schmutzten Kunststoffabfällen zunächst ein Zerklei- durch das Bezugszeichen 22 angedeuteten Stelle in nern und Waschen derselben vorzunehmen und die das Innere des Behälters mündet. Die Dampfabsauzerkleinerten gewaschenen Abfälle anschließend zu gung besteht aus einem an dem Behälter 3 angebauten trocknen. 60 Zentrifugalventilator 23.

Die in F i g. 1 dargestellte Vorrichtung besteht aus Am Rande des Untergestells 1 ist ein Schaltkasten

einem massiven Untergestell 1, das einen Antriebs- 24 mit einem Betätigungspult 25 angebracht. Der

motor 2 und einen Behälter 3 lagert, in dem die Auf- Schaltkasten 24 enthält alle wesentlichen Steuer- und

bereitung der Kunststoffabfälle erfolgt. Regelelemente für die Vorrichtung, sowie gegebenen-

Die Antriebskraft des Motors 2 wird über eine an 65 falls eine Quelle für Druckluft oder eine unter Druck

seiner Welle 4 befestigte Riemenscheibe 5 und einen stehende Hydraulikflüssigkeit. Bei der in F i g. 1 dar-

Antriebsriemen 6 auf eine weitere Riemenscheibe 7 gestellten Ausführungsform enthält der Schaltkasten

übertragen, welche an dem unteren Ende einer WeI- 24 eine Druckluftpistole 126, die mit einem Druck-

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luftzuführungsschlauch 127 in Verbindung steht. Die Bei großen Anlagen besteht die Heizmanschette 26 Druckluftpistole 126 erlaubt ein Abblasen von Fo- aus zumindest zwei Teilschalen 26a und 26b, die, wie Iienschnitzeln von dem oberen Innenbereich des Be- in F i g. 2 gezeigt, miteinander verbunden und gleichhälters 3 während des Betriebs, falls diese infolge ih- zeitig an dem Behälter 3 festgespannt werden. Die rer elektrostatischen Aufladung dort haften. Sie er- 5 Spannbänder der Teilschalen 26a, 26b von der Heizmöglicht desweiteren eine einfache Reinigung des manschette tragen hierzu an ihren Enden Schlaufen Behälters 3. oder Haken 30, durch welche von oben Bolzen 31 und Um den unteren Bereich der Seitenwandung 11 des 32 einführbar sind. Der Bolzen 31 ist mit einer DurchBehälters 3 ist eine Heizmanschette 26 herumgeführt. gangsbohrung 33 versehen, durch welche eine Spann-Die Unterkante der Heizmanschette 26 verläuft etwas io schraube 34 lose hindurchreicht. Der andere Bolzen oberhalb der Standmesser 13. Die Breite der Heiz- 32 ist mit einer durchgehenden Gewindebohrung 35 manschette 26 ist derart gewählt, daß lediglich der un- versehen, in welche der mit Gewinde versehene Betere Bereich des Behälters beheizt wird, d. h. der je- reich der Spannschraube 34 eingreift. Der Kopf 36 der nige Bereich, an dem während dem Betrieb der An- Spannschraube 34 ist mit einem Bund 37 versehen, an lage durch das umlaufende Zerkleinerungswerkzeug 15 den sich das eine Ende einer Spannfeder 38 abstützt,

10 das zu bearbeitende Material aufgrund der Zentri- deren anderes Ende an dem Bolzen 31 anliegt. Durch fugalkraft an die Wandung gepreßt wird. Die Ober- das Einschrauben der Spannschraube 34 in die Gekante der Heizmanschette 26 verläuft hierbei in etwa windebohrung 35 werden die Teilschalen 26a und 26ö in einer Höhe am Behälter, auf die das Material hoch- der Heizmanschette elastisch miteinander verspannt, gedrückt wird, wenn es bereits zerkleinert ist und kurz so Die Heizmanschette 26 bzw. die Teilschalen 26a und vor der Granulierung steht, falls die Anlage mit ihrer 266 derselben sind jeweils mit einer Stromzufuhr ver-Nominalcharge betrieben wird. Durch diese Maß- bunden, die in den Zeichnungen nicht näher dargenahme wird erreicht, daß lediglich derjenige Bereich stellt ist.

der Behälterwandlung beheizt wird, an dem eine gute In der Seitenwandung 11 des Behälters 3 ist ferner

Wärmeübertragung zu dem zu bearbeitenden Mate- 25 zwischen der Oberkante der umlaufenden Messer 12a

rial aufgrund des Anlagedrucks gewährleistet ist. und 12b und der Oberkante der Heizmanschette 26

Gleichzeitig wird eine Erwärmung des Behälters in ein Temperaturfühler 39 so angebracht, daß er in das

den anderen Bereichen vermieden, in denen die Innere des Behälters 3 vorsteht. Der Temperaturfüh-

Wärme im wesentlichen durch Abstrahlung verloren ler 39 ist gegenüber der Behälterwandung thermisch

geht. Die Heizmanschette wird oberhalb der Stand- 30 isoliert.

messer 13 angebracht, da im Bereich der miteinander Im folgenden soll ein Beispiel für die Ausgestaltung zusammenwirkenden Zerkleinerungswerkzeuge die der Heizmanschette angegeben werden, die bei einem friktionsbedingte Wärmebildung am größten ist. Gerät Verwendung findet, das Chargen mit 15 bis Durch das Zusammenwirken der friktionsbedingten 25 kg von Kunststoffabfällen granulieren kann. Wärmeerzeugung im Bereich der Zerkleinerungs- 35 Durchmesser des Behälters: 800 mm, Motorantriebswerkzeuge mit der Wärmeerzeugung im Bereich der leistung für das umlaufende Zerkleinerungswerkzeug: Heizmanschette wird eine optimale Erwärmung der 55 kW, Heizmanschette: 2 Teilschalen mit je einer zu behandelnden Kunststoffabfälle erreicht. Länge von 1120 mm und einer Breite von 98 mm mit

Die Heizmanschette 26 enthält ein Heizband 27, je einer Heizleistung von maximal 1400 Watt. (Heiz-

das auf der Außenfläche der Seitenwandung 11 an- 40 leistung pro cm²: ca. 3,4 W)

liegt. Das Heizband ist in bekannter Weise von Heiz- Die maximale Heizleistung der Heizmanschette

Spiralen oder Heizdrähten durchsetzt, wobei die von liegt bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur

dem Heizband abgegebene Heizleistung in einfacher Aufbereitung von Kunststoffabfällen günstigerweise

Weise durch eine Regelung des zugeführten Stroms zwischen ca. 2% und ca. 20% der maximalen Leistung

gesteuert werden kann. 45 des für den Antrieb der umlaufenden Zerkleine-

Über dem Heizband 27 ist eine Wärmeisolierungs- rungswerkzeuge verwendeten Antriebsmotors. Die schicht 28 angebracht. Die Wärmeisolierungsschicht maximale Leistung des Antriebsmotors ist dabei derbesteht vorzugsweise aus Asbest. Die Heizmanschette art gewählt, daß dieser im Normalbetrieb mit halber 24 enthält desweiteren ein Spannband 29, welches die Last arbeitet. Als besonders günstig hat es sich erwieaus dem Heizband 27 und der Wärmeisolierungs- 5° sen, wenn die maximale Heizleistung der Heizmanschicht 28 gebildete Einheit fest an der Außenwan- schette zwischen ca. 3,5 und ca. 10 % der maximalen dung des Behälters 3 hält. Das Spannband 29 besteht Leistung des Antriebsmotors beträgt. Hervorragende aus einem wärmebeständigen und zugfesten Kunst- Ergebnisse ergaben sich bei Werten um 5 %.
stoff oder aus einem Stahlband. ■ Während eines kontinuierlichen Betriebs der Vor-

Bei der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform 55 richtung wird die Heizmanschette im Normalfall mit reicht die Heizmanschette 26 um die Seitenwandung der Hälfte der maximalen Heizleistung verwendet. In

11 des Behälters mit Ausnahme der Klappe 17 herum. Abhängigkeit von der Beschaffenheit des zu verarbei-Das Spannband 29 ist hierbei am Flansch des Auslas- tenden Materials kann es jedoch notwendig sein, die ses befestigt, an dem auch die Hutze 20 gehaltert ist. Heizleistung größer oder kleiner zu wählen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Aufbereitung, insbesondere zum Zerkleinern und Granulieren von thermoplastischen Kunststoffabfällen mit einem aufrecht stehenden Behälter, in dessen" Unterteil ein um dessen Achse umlaufendes Zerkleinerungswerkzeug angebracht ist, dessen Zerkleinerungsorgane bis zur Behälterwandung reichen und mit feststehenden, am Umfang der Behälterwandung angebrachten, ins Innere des Behälters vorstehenden Zerkleinerungsorganen, gekennzeichnet durch eine Beheizungseinrichtung (26), welche im unteren Bereich der Behälterwandung (11) oberhalb der Zerkleinerungsorgane (13) ausgebildet ist und sich bis zur Höhe der im Behälter (3) befindlichen Normalcharge im zerkleinerten Zustand erstreckt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beheizungseinrichtung (26) den Behälter (3) ringförmig umgibt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Beheizungseinrichtung (26) eine Heizmanschette ist, welche außen auf den Behälter (3) aufgebracht ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizmanschette (26) aus einem elektrisch beheizten Heizband (27) besteht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizband (27) an den Rändern eines Auslasses (17) endet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizband (27) am Flansch des Auslasses (17) befestigt ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizband (27) von einem Spannband (29) gehalten ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Heizband (27) und Spannband (29) eine Wärmeisolierungsschicht (28) aufgebracht ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Beheizungseinrichtung (26) in der Seitenwandung (11) ein Temperaturfühler (39) angebracht ist, der in an sich bekannter Weise in das Innere des Behälters vorsteht und gegenüber dem Behälter thermisch isoliert ist.