DE2837135A1 - Beschickungseinrichtung zu einem extruder - Google Patents
Beschickungseinrichtung zu einem extruderInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Beschickungseinrichtung zu einem Extruder für thermoplastische Kunststoffe mit einer
Zerkleinerungsvorrichtung für Kunststoffolie, einem der Zerkleinerungsvorrichtung nachgeordneten Silo für Folienschnitzel
und einem am Einlaß des Extruders angeordneten Vorverdichter, dessen Einlauftrichter aus dem Silo mit
Folienschnitzeln beschickbar ist.
Bei der Kunststoffverarbeitung besteht ein erhebliches Interesse an der Verarbeitung von Alt- und Abfallmaterial,
um eine Rezirkulation von Verschnitten und Abfällen von Kunststoffteilen, insbesondere Kunststoffolien,zu ermöglichen
und Rohstoffe einzusparen.
Eine bekannte Beschickungseinrichtung der eingangs bezeichneten Art ist Teil einer Einrichtung zur Gewinnung
von Ausgangsstoffen in Granulat- oder Agglomerat-Form für
thermoplastische Kunststoffe, in der Kunststoffolien eingangs zerkleinert und nach Zwischenspeicherung in einem
Silo über einen Vorverdichter einem Extruder zugeführt werden, der das granulierte oder agglomerierte Ausgangsprodukt
liefert. Dieses Ausgangsprodukt eignet sich eingeschränkt grundsätzlich zur Weiterverarbeitung, etwa zur
Herstellung von Blasfolien, wobei Einschränkungen insbesondere hinsichtlich des lediglich agglomerierten Ausgangs
materials gelten*. Zum einen sind Ungleichmäßigkeiten in
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Eigenschaften des Materials, wie sie sich schon aus Schwankungen in den Schüttgewichten der zerkleinerten
Kunststoffolien in einem Bereich von z. B. 80 bis 400g/l und dementsprechend hohen Dichteschwankungen in der Verarbeitung
erklären, für den Einsatz des Ausgangsmaterials für neue Fertigprodukte kritisch. Zum andern führt die
mehrfache Umformung des Materials und insbesondere die dabei auftretende wie.derholte thermische Behandlung zu
unerwünschten Änderungen der Materialeigenschaften. Die wirtschaftlich besonders interessante Herstellung von
Kunststoffolien als direktes Ausgangsprodukt der vorbekannten Einrichtung scheitert schon an der starken Inhomogenität
des Materials.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zu schaffen,
mit der eine wirtschaftliche Verarbeitung von AIt- und Abfallfolien ermöglicht und ein verbessertes Verarbeitungsprodukt
erzielt wird.
Eine erste erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß ausgehend von einer Beschickungseinrichtung der
eingangs bezeichneten Art eine Folienschnitzel aus dem unteren Silobereich aufnehmende und in den oberen Silobereich
rückführende Umwälz-Mischeinrichtung vorgesehen wird
Mit einer Umwälz-Mischeinrichtung der genannten Art erfährt der Silo eine Umgestaltung vom reinen Vorratsbehäl-
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ter zu einem Mischer, dem nicht nur die in ihren Schüttgewichten stark schwankenden Polienschnitzel der Zerkleinerungsvorrichtung,
sondern immer wieder auch Mischgut von seinem Ausgang her zugeführt wird. Diese Maßnahme hat
sich als äußerst wirkungsvoll erwiesen, die Material- und SchuttgewichtSchwankungen auszugleichen und ein äußerst
homogenes und dichtes Mischprodukt zu erzeugen. Dabei ist das Ineinanderbringen unterschiedlicher Polienschnitzel
keineswegs mehr nachteilig, sondern für die Dichte und Gleichmäßigkeit der. Ausgangsmischung eher förderlich.
Zur Homogenisierung wird das Mischgut keinen nennenswerten mechanischen"oder thermischen Belastungen ausgesetzt
und bleibt in seinen Eigenschaften unbeeinträchtigt. Im Ergebnis wird dem Vorverdichter weitgehend unabhängig von
SchwankungenindaiEi genschaft en des der Zerkleinerungsvorrichtung
zugeführten Materials ein derart vergleichmäßigtes Mischgut zugeführt, daß sich hieraus entscheidende
Verbesserungen für das Ausgangsprodukt ergeben,die sogar
die Zwischenherstellung von Granulaten oder Agglomeraten entbehrlich machen und die direkte Herstellung von Folien
mit Hilfe des Extruders ermöglichen. Diese angesichts des Kostendrucks bei der Herstellung von Kunststoffolien
durchgreifende Möglichkeit ist ohne bedeutenden Aufwand zu verwirklichen.
Die Umwälzmischung bedingt keine den Beschickungsablauf verlangsamende Verarbeitungsstufe und keinen erheblichen
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Leistungsaufwand. Auch sind die gerätetechnischen Anforderungen
gering und mit bekannten Mitteln preisgünstig und raumsparend zu erfüllen. Beispielsweise kann eine externe
oder interne Förderleitung mit einem Gebläse den unteren Silobereich mit dem oberen verbinden. Es kann auch
ein Anschluß des unteren Silobereichs an eine etwa vorhandene Förderleitung zwischen Zerkleinerungsvorrichtung und
Silo j z. B. auf der Saugseite eines Fördergebläses vorgesehen werden.
Vorzugsweise erfolgt die Entnahme von Folienschnitzeln für die Umwälz-Mischeinrichtung" über die Beschickung
des Vorverdichters, aus dessen Einlaufbehälter eine Rückführleitung
zum oberen Silobereich hin ausmündet. Damit er gibt sich nicht nur eine einfache Entnahme aus dem Silobehälter,
sondern auch die Möglichkeit, den Vorverdichter in die Umwälzmischung einzubeziehen sowie dessen Einstellung
zu stabilisieren, wie noch näher erläutert werden wird. Mit Vorteil für eine zuverlässige Austragung aus dem
Förderer kann zwischen Silo und Vorverdichter ein Förderer eingeschaltet sein, dessen Förderleistung ein Mehrfaches
des Vorverdichterdurchsatzes beträgt.
Eine zweite erfindungsgemäße Lösung der vorgenannten Aufgabe sieht wiederum in Ausgestaltung der eingangs bezeichneten
Beschickungseinrichtung und vorzugsweise auch in Verbindung mit Ausgestaltungen der vorstehend beschriebenei
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Art eine den Füllstand im Einlauftrichter des Vorverdichters
auf einem einstellbaren Wert haltenden Reguliereinrichtung vor. Diese Maßnahme stellt gleichfalls einen
wesentlichen Schritt zur Verbesserung des Ausgangsprodukts dar und ist insbesondere angezeigt, wenn es darum
geht, mit dem Extruder verarbeitungskritischeErzeugnisse wie Blasfolien herzustellen. Herkömmlich treten im Einlauftrichter
stark schwankende Füllmengen bzw. Füllhöhen auf, die selbst dann, wenn die der Zerkleinerungsvorrichtung
zugeführten Materialien gleichbleibender Art waren, zu starken Druckschwankungen im Vorverdichter und im
Extruder führen.und das Extrusionsprodukt beeinträchtigen Die Regulierung des Füllstandes im Einlauftrichter hat
sich nun als überraschend wirkungsvolle Maßnahme zu einer Verbesserung im Arbeitsbetrieb und Arbeitsergebnis des
Extruders erwiesen, die die direkte, hinreichend störungs freie Herstellung von Blasfolien erlaubt. Die gerätetechnische
Auslegung kann dabei sowohl eine Regulierung anhand des Druckniveaus am Ausgang des Vorverdichters wie
auch anhand des Füllniveaus e'r folgen. Vorzugsweise wird in Kombination mit der oben erläuterten Umwälzmischung
vorgesehen, daß der Vorverdichter mit einer höhenverstell baren öffnung für den Anschluß der Rückführleitung versehen
ist.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung,
in der ein Ausführungsbeispiel des Gegenstands der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert ist. In der
Zeichnung zeigen in jeweils stark schematisierter Form
Fig. 3
Ansicht einer Beschickungseinrichtung mit
nachgeschaltetem Extruder,
Vertikalschnitt durch den Vorverdichter
der Beschickungseinrichtung gemäß Fig. 1
und
Hdrizontalschnitt nach Linie III-III durch
den Vorverdichter gemäß Fig. 2.
Die in Fig. 1 dargestellte, einem Extruder 1 vorgeschaltete, insgesamt mit 2 bezeichnete Beschickungseinrichtung
besitzt eine Zerkleinerungsvorrichtung oder Schneidmühle 3, der bei i\ Alt- oder Abfallfolien, Verschnitte, Stanzabfälle
u. dgl. zugeführt werden, die in der Schneidmühle 3 eine Zerkleinerung zu Folienschnitzeln erfahren und
nachfolgend über eine Rohrleitung mit Rohren 5 und 6 sowie zwischengeschaltetem Fördergebläse 7 einem Silo 8 zugeführt
werden, wobei dem Silo 8 noch ein Zyklonabscheider 9 vorgeschaltet ist. Ausgangsseitig mündet der Silo ί
an seinem unteren Ende in einen Schneckenförderer 10 ein, der die dem Silo, entnommenen Folienschnitzel in den Einlauftrichter
11 eines Vorverdichters 12 einbringt. Der
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Vorverdichter 12 komprimiert die Folienschnitzel und drückt
sie nach unten in den Extruder 1 ein. Insoweit ist die erwähnte Beschickungseinrichtung grundsätzlich herkömmlicher
Art. -
Zusätzlich ist die Beschickungseinrichtung mit einer Umwälz-Mischeinrichtung
13 ausgestattet, die an zusätzlichen Teilen ein Fördergebläse Ih3 saugseitig an diesem eil
in den Vorverdichter 12 eingreifendes Saugrohr 15, druckseitig ein weiteres Leitungsrohr l6 zum oberen Bereich des
Silos 8 hin und ferner einen am Eintritt in den Silo 8 angeordneten Abscheiderzyklon 17 besitzt. Der Schneckenförderer
10 ist zur Versorgung der Umwälz-Mischeinrichtung auf ein Mehrfaches der Leistung des Extruders 1 ausgelegt.
Weiterhin ist der Vorverdichter mit einer Reguliereinrichtung für den Füllstand im Einlauftrichter versehen,
die noch näher anhand der Fig. 2 und 3 erläutert wird. Der Extruder ist im dargestellten Ausführungsbeispiel für
das Herstellen einer Blasfolie ausgelegt, die nach Austreten aus dem Extrudermundstück 19 in bekannter Weise
nach oben extrudiert, durch eingeblasene Luft zunächst geweitet und nach ihrer Verfestigung als Folienschlauch
zwischen Abführrollen 20, 21 kontinuierlich abgezogen wird.
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Der in den Fig. 2 und 3 vergrößert dargestellte Vorverdichter 12 ist über ein Eintragrohr 22 an den Schneckenförderer
10 angeschlossen. Unter dem Einmündungsbereich des Eintragrohres befindet sich noch eine Magnetplatte
zur Abscheidung etwa einlaufender Eisen- oder Stahlteilchen. Der Einlauftrichter 11 verjüngt sich nach unten zu
einem Ausgangsrohr 2k, das in den (in Fig. 2 und 3 nicht
dargestellten) Extruder hineinführt und in dem eine Vorverdichterschnecke 25 koaxial angeordnet ist, die über
eine Welle 26 von einem Vorverdichterantrieb 27 an der Oberseite des Einlauftrichters 11 angetrieben wird.
Auf der Welle 26 ist ein Auswerfarm 27 angeordnet, der
das im Einlauftrichter 11 enthaltene Füllgut durchmischt und dessen Füllstand nivelliert. Insbesondere jedoch hat
der Auswerfarm 27 die Aufgabe, den Füllstand in einen
seitlich am Einlauftrichter 11 angeordneten Auswerfkasten 28 zu übertragen, der mit dem Inneren des Einlauftrichters
-11 über einen Auswerf schlitz 29 verbunden ist und in den schräg von oben das Saugrohr 15 der Umwälz-Mischeinrichtung
13 hineinreicht. Dieses Saugrohr 15 ist über eine Stützhülse 30 mit dem Auswerfkasten 28 verbunden,
wobei die Stützhülse eine Verstellbarkeit des Saugrohrs 15 in Axialrichtung zwischen der in durchgehenden
Linien eingezeichneten oberen Endlage und der in gebrochenen Linien eingezeichneten unteren Endlage erlaubt.
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Diese Verstellbarkeit des Saugrohrs 15 ermöglicht in
denkbar einfacher und anschaulicher Weise, den Füllstand im Einlauftrichter 11 vorzugeben. Da das Saugrohr 15
alle in den Nahbereich seines Endquerschnitts 31, d. h,
bis zu einem geringen bestimmten Ansaugabstand und diesen in Querschnitt gelangenden Folienschnitzel ausfördert,
und da der Auswerfkasten 28 über den Auswerfschlitz 29 mit dem Inneren des Einlauftriehters 11 verbunden und in
seinem Füllniveau an diesen angeglichen ist, bestimmt die Höhe des Endquerschnitts 31 den Füllstand im Einlauftrichter
11. Diese kann für den laufenden Betrieb festgelegt werden. Es versteht sich, daß mit bekannten Mitteln
auch eine veränderliche Höhe, z. B. in Abhängigkeit von einem am Ausgang des Vorverdichters 12 zu messenden
Drucks, Steuer- oder regelbar ist.
Insgesamt ergibt sich in der beschriebenen Weise eine Beschickungseinrichtung
2, bei der die Folien nach ihrer Zerkleinerung zu Folienschnitzeln in den Silo 8 eingebracht
werden. Aus dem unteren Silobereich bringt der Schneckenförderer 10 Folienschnitzel in einer Menge aus,
die ein Mehrfaches der vom Vorverdichter 12 bzw. Extruder 1 zu verarbeitenden Menge entspricht. Der Einlauftrichter
11 weist eine Reguliereinrichtung für den Füllstand auf, die insbesondere in dem einstellbaren Endquerschnitt
des Saugrohrs 15 besteht und durch den Auswerf-
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arm 27 noch unterstützt wird. Diese Reguliereinrichtung
schließt aus, daß in herkömmlicher Weise erhebliche und die Arbeit des Vorverdichters und Extruders beeinträchtigende
Füllstandsschwankungen auftreten und ermöglicht es stattdessen, ein Füllstands- und Druckniveau im Vorverdichter
im Sinne einer optimalen Einstellung zu erhalten.
Die gegenüber dem Durchsatz des Vorverdichters überschüssig zugeführten Folienschnitzelmengen verlassen den Vorverdichter
über das Saugrohr 15 und gelangen wieder in den oberen Bereich des Silos 8' mit der Folge, daß der
Inhalt des Silos 8 einer fortlaufenden und sich wiederholenden Durchmischung ausgesetzt ist. Häufig unvermeidbar
starke Schwankungen im Material und der Teilchengröße der Folienschnitzel werden dabei ausgeglichen, so
daß im laufenden Betrieb dem Vorverdichter 12 eine homogene Mischung zugeht, worauf dieser dank seiner Niveauregulierung
die homogene Mischung auch noch mit einem stabilisierten Druck an den Extruder 1 weitergeben kann.
Im Ergebnis ist es damit möglich, daß selbst aus ungleich mäßigen Folienabfällen und -resten in einem wirtschaftlichen,
schnellen und materialschonenden Arbeitsgang direkt wieder Folien erzeugt werden und daß damit die Verwertung
von Abfällen für ein in seiner Herstellung kritisches Endprodukt, wie es die Blasfolie darstellt, erschlossen
wird.
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Die vorstehende Betrachtung bezieht sich auf den laufenden Betrieb. Das Anfahren der Beschickungseinrichtung
sieht zweckmäßigerweise einen vorgeschalteten Durchmischungsvorgang vor. Hierzu wird die Beschickungseinrichtung
zunächst in der vorbeschriebenen Weise betrieben, wobei allerdings die Vorverdichterschnecke 25 im Rückwärtssinn
angetrieben wird, so daß der Auswerfarm 27 zwar umläuft, die Schnecke jedoch keine Folienschnitzel an den
Extruder 1 weitergibt. Bei eingeschalteter Umwälzmischeinrichtung 13 ergibt sich eine stetige Durchmischung
des im Silo anwachsenden Guts. Die Vormischung kann dann abgeschlossen werden, wenn ein'Füllstandswächter 32 des
Silos 8 das Erreichen eines vorgegebenen Füllniveaus anzeigt. Dann kann der Vorverdichter 12 seinen normalen Betrieb
aufnehmen. Die Eingabe von Folien über die Schneidmühle 3 kann fortgesetzt werden, solange nicht ein zweiter,
oberer Füllstandswächter 33 am Silo 8 anspricht, der zur Sicherung gegen ein überfüllen vorgesehen ist.
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Claims (1)
- Patentansprüche:l.J Beschickungseinrichtung zu einem Extruder für thermo- >—/plastische Kunststoffe mit einer Zerkleinerungsvorrichtung für Kunststoffolie, einem der Zerkleinerungsvorrichtung nachgeordneten Silo für Polienschnitzel und einem am Einlaß des Extruders angeordneten Vorverdichter, dessen Einlauftrichter aus dem Silo mit Folienschnitzeln beschickbar ist, gekennzeichnet durch eine Polienschnitzel aus dem unteren Silobereich aufnehmende und in den oberen Silobereich rückführende Umwälz-Mischeinrichtung (13),2. Beschickungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entnahme von Folienschnitzeln für die Umwälz-Mischeinrichtung (13) über die Beschickung (10,22) des Vorverdichters (12) erfolgt, aus dessen Einlauftrichter (11) eine Rückführleitung (15,16) zum oberen Silobereich ausmündet.030010/032323371353. Beschickungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Silo (8) und Vorverdichter (12) ein Förderer (10) eingeschaltet ist, dessen Förderleistung ein Mehrfaches des Vorverdichterdurchsatzes beträgt.l\. Beschickungseinrichtung für einen Extruder mit einer Zerkleinerungsvorrichtung für Kunststoffolie , einem der Zerkleinerungsvorrichtung nachgeordneten Silo für Folienschnitzel und einem am Einlaß des Extrudersangeordneten Vorverdichter, dessen Einlauftrichter aus dem Silo mit Folienschnitzeln beschickbar ist, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine den Füllstand im Einlauftrichter (11) des Vorverdichters (12) auf einem einstellbaren Wert haltende Reguliereinrichtung (27,28,29,30,31).5. Beschickungseinrichtung nach Anspruch H3 dadurch gekennzeichnet, daß die Reguliereinrichtung (27, 28,29,30,31) den Füllstand auf einem einstellbaren Füllniveau hält.6. Beschickungseinrichtung nach Anspruch 1I, dadurch gekennzeichnet, daß die Reguliereinrichtung den Füllstand auf einem einstellbaren Druckniveau für den Ausgang des Voryerdichters (12) hält.030010/03232S371357. Beschickungseinrichtung nach Anspruch 5 oder 6 und einem der Ansprüche 2 oder 3S gekennzeichnet durch eine höhenverstellbare öffnung (31) im Vorverdichter (12) für den Anschluß der Rückführleitung (15).8. Beschickungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführleitung (15) zumindest an ihrem an den Vorverdichter (12) angeschlossenen Ende als Saugleitung ausgebildet und zumindest vorwiegend von oben mit einem höhenverstellbaren Endteil (31) in den Vorverdichter (12) eintritt.9. Beschickungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in die Rückführleitung (15,16) ein Gebläse (I1I) eingeschaltet ist.10. Beschickungseinrichtung nach Anspruch 8,dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführleitung der Umwälz-Mischeinrichtung in eine mit einem Fördergebläse (7) ausgestattete Leitung (5,6) saugseitig zwischen Schneidvorrichtung (3) und Silo (8) einmündet.11. Beschickungseinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein sich seitlich über eine Auswurföffnung (29) anschließender Auswerfkasten (28), für den Eintritt der Rückführleitung (15) angeordnet ist.030010/032312. Beschickungseinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, gekennzeichnet durch einen im Einlauftrichter (11) angeordneten und eine Drehbewegung ausführenden Auswerfarm (27).030010/03 2 3
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