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Quetschwalzenpresse zur thermischen Aufbereitung von
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thermoplasthaltigen Industrie- und Haushaltsabfällen bzw. Kunststoffmüll.
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Beschreibung: Die Erfindung betrifft eine Quetschwalzenpresse zur
ther mischen Aufbereitung von thermoplasthaltigen Industrie-und Haushaltsabfällen
bzw. Kunststoffmüll, die zuvor auf eine darin verarbeitungsfähige Teilgröße verkleinert
worden sind, mit einer in einem Maschinenkörper drehbar angetriebenen Walze, wobei
zwischen Maschinenkörper und Walze mindestens ein sich in Drehrichtung der Walze
verengender Quetschspalt ausgebildet ist, dessen Spaltweite durch ein am Maschinenkörper
gelagertes Organ einstellbar ist.
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Eine Quetschspaltenpresse dieser Art ist aus der DE-PS 27 00 846 bekannt.
Die bekannte Quetschspaltenpresse weist in Umlaufrichtung der Walze aufeinanderfolgend
im Anschluß an eine Beschickungszone zwei Quetschspalten auf, wobei die Anfangsweite
der ersten Quetschspalte größer ist als die der zweiten Quetschspalte, worauf sich
dann
an die zweite Quetschspalte noch eine Homogenisierungskammer
anschließt, deren Weite sich ebenfalls in Drehrichtung der Walze verengt. Die Ausgangsweite
der Quetschspalten, d.h. die Weite der Quetschspalten an ihrem in Drehrichtung der
Walze gelegenen Ende, wo das zu verarbeitende Material in den nachfolgenden Abschnitt
übertritt, beispielswise in eine weitere Quetschspalte oder in eine Homogenisierungskammer,
vergrößert sich im Laufe der Zeit durch Abnützung, so daß eine Nachstellung wünschenswert
ist. Außerdem besteht das Bedürfnis, diese Ausgangsweite entsprechend dem zu verarbeitenden
Material einzustellen, um jeweils optimale Bedingungen für die Verarbeitung zu schaffen.
Zu diesem Zweck sind bei der bekannten Maschine sogenannte Quetschblöcke vorgesehen,
welche in Bezug auf die Walze in Sehnenrichtung verschieblich im Maschinenkörper
gelagert und in ihrem Abstand zur Walze durch Stellschrauben einstellbar sind. Diese
Quetschblöcke sind nur im Endabschnitt der Quetschspalten angeordnet und nehmen
etwa ein Zehntel der Umfangslänge eines Quetschspalts ein, so daß bei einem Vorschub
in Richtung auf die Walze vor diesem Endabschnitt eine Stufe zwischen der Innenwandung
des Maschinenkörpers und der entgegen der Drehrichtung der Walze weisenden Seitenfläche
des Quetschkörpers erzeugt wird, welche geeignet ist, den sicheren Betriebsablauf
nachteilig zu beeinflußen. Insbesondere eine Nachstellung zum Ausgleich von Abnützungserscheinungen
ist deshalb nur in engen Grenzen möglich, weil im Extremfall die der Walze zugewandte
Fläche
des Quetschblocks in ganzer Länge zur Walzenoberfläche konzentrisch abgenützt ist
und anschließend an die durch die Nachstellung verursachte und ein Hindernis für
den Materialfluß darstellende Schulter kein sich konisch verjüngender, einen Druck
auf das zu verarbeitende Material erzeugender Spalt mehr besteht.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bestehenden Mängel der
bekannten Konstruktion zu beseitigen und eine Quetschwalzenpresse der eingangs beschriebenen
Art so auszugestalten, daß die Ausgangsweite des Quetschspalts einstellbar ist,
ohne dabei im Bereich des Quetschspalts ein Hindernis zu bilden oder in dem für
die Wirkungsweise der Maschine besonders bedeutungsvollen, sich auf die Ausgangsweite
verengenden Endbereich des Quetschspalts den stetigen Übergang auf diese geringe
Spaltweite zu verlieren.
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Die Lösung der gestellten rufgabe besteht darin, daß der Quetschspalt
durch die Walze einerseits und durch ein am Maschinenkörper angebrachtes Wandungssegment
andererseits begrenzt wird und daß das Wandungssegment mit seinem in Drehrichtung
der Walze gelegenen Ende etwa radial zur Walzenachse gegenüber dem Maschinenkörper
einstellbar ist.
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Durch diese Konstruktion kann die Ausgangsweite des Quetschspalts
dadurch verändert werden, daß man den Verjüngungswinkel innerhalb des Quetschspalts
gleichbleibend für die gesamte Länge des Quetschspalts verändert, so daß also durch
die Einstellung der Spaltweite die Stetigkeit der Verjüngung bis zum engsten Spaltquerschnitt
nicht unterbrochen wird. Dies gilt auch für den Ausgleich von Abnützungserscheinungen,
welche hauptsächlich an der engsten Stelle des Quetschspalts zu erwarten sind, also
im Bereich des Ausgangsquerschnitts. Wenn in diesem Bereich der Endabschnitt der
der Walze zugewandten Oberfläche des Wandungssegments eine etwa zur Walzenoberfläche
konzentrische Form annimmt, nimmt zwar in Umfangsrichtung gesehen der den Ausgangsquerschnitt
aufweisende Endabschnitt des Quetschspalts etwas an Länge zu, auch nach dem Ausgleich
der Abnützung verjüngt sich aber der Quetschspalt stetig vom Anfang bis zu jener
Stelle, an welcher der Ausgangsquerschnitt erreicht wird.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, daß das Wandungssegment
mit seinem entgegen der Drehrichtung der Walze gelegenen Ende um eine zur Walzenachse
parallele Achse verschwenkbar am Maschinenkörper gelagert ist.
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Das Wandungssegment ist vorzugsweise durch mindestens ein im Maschinenkörper
angeordnetes Stellorgan einstellbar, wobei in einer besonders vorteilhaftan Ausgestaltung
mit dem Maschinenkörper als Stellorgan eine etwa radial zur Walzenachse einstellbare,
gegen die von der Walze abgewandte Oberfläche des Wandungssegments anstellbare Druckschraube
in Gewindeeingriff steht, wobei die Druckschraube hohl ausgebildet ist und von einer
Zugschraube durchquert wird, deren Gewinde mit dem Uandungssegment in Gewindeeingriff
steht und die sich auf einer vom Wandungssegment abgewandten Stützfläche der Druckschraube
abstützt Weitere vorteilhafte Ausbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Anhand der nun folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels der Erfindung wird diese näher erläutert.
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Es zeigt: Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch eine erfindungsgemäß
ausgebildete Quetschwalzenpresse Fig 2 eine schematische Ansicht eines Wandungssegments
in Richtung des Pfeils II in Fig. 1, Fig. 3 ein Querschnitt durch das Wandungssegment
nach Fig. 2 und Fig. 4 ein Stellorgan in größerem Maßstab.
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Eine insgesamt mit 10 bezeichnete Quetschwalzenpresse besteht aus
einem feststehenden Maschinenkörper 12 und einer in diesem Maschinenkörper 12 um
eine horizontale Achse drehbar gelagerten Walze 14. Die Walze 14 ist derart in einer
zu ihrer Aufnahme bestimmten Ausnehmung 16 des Maschinenkörpers 12 angeordnet, daß
zwischen der Walzenoberfläche 18 und der ihr gegenüberliegenden Wandung 20 der Ausnehmung
16 ein Ringraum 22 mit gleichbleibender radialer Weite besteht.
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Auf dem Maschinenkörper 12 ist ein Einfülltrichter 24 für das zu verarbeitende
Material angeordnet, der sich in einem Einfüllschacht 26 innerhalb des Maschinenkörpers
12 fortsetzt. Im Bereich des Einfülltrichters 24 bzw. des Einfüllschachtes 26 angeordnete
Einrichtungen zur Vorbehandlung und Verteilung des einzubringenden Materials sind
nicht dargestellt.
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Durch einen nicht dargestellten Antrieb wird die Walze 14 in Drehung
versetzt und zwar in Fig. 1 entgegen dem Uhrzeigersinn.
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Anschließend an den Einfüllschacht 26 ist der Ringraum 22 in Umfangsrichtung
in drei etwa gleich große Abschnitte unterteilt, nämlich in einen ersten Quetschbereich
28, einen zweiten Quetschbereich 30 und einen Homogenisierungsbereich 32. Anschließend
an den Homogenisierungsbereich 32 ist der Ringraum 22 mit
einem
Materialauslaß 34 verbunden, der gegenüber dem Einfüllschacht 26 durch einen Abstreifer
36 geschlossen ist. Entsprechend der Drehrichtung der Walze 14 durchwandert das
durch den Einfüllschacht 26 in den Ringraum 22 gelangende Material den Ringraum
22 vom Einfüllschacht 26 bis zum Materialauslaß 34.
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Um das Material dem zu seiner Verarbeitung erforderlichen hohen Druck
auszusetzen, wird der Querschnitt des Ringraums 22 in den Quetschbereichen 28 und
30 und im Homogenisierungsbereich 32 in Umfangsrichtung jeweils bis auf einen sehr
engen, von der Art des zu verarbeitenden Materials abhängigen Querschnitt verengt,
so daß zwei sich stetig verjüngende Quetschspalten 38 bzw. 40 und ein Homogenisierungsspalt
42 gebildet werden, und zwar durch in den Quetschbereichen 28 und 30 und im Homogenisierungsbereich
32 in den Ringraum 22 eingefügte Wandungssegmente 44, 46, 48, die sich über die
gesamte axiale Länge des Ringraums 22 erstrecken.
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Die Wandungssegmente 44 bis 48 sind im wesentlichen ähnlich ausgebildet,
so daß nur das Wandungssegment 44 beschrieben wird. Die dabei erläuterten Einzelheiten
können sinngemäß auf die anderen Wandungssegmente übertragen werden.
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Das Wandungssegment 44 besitzt eine der Innenfläche der Ausnehmung
16 angepaßte äußere Oberfläche 50 und eine dazu exzentrisch verlaufende innere,
der Walzenoberfläche 18 zugewandte Oberfläche 52. Die Exzentrizität ist dabei derart
gewählt, daß der Abstand der beiden Oberflächen 50 und 52 in der Drehrichtung der
Walze 14 stetig zunimmt, und zwar derart, daß das in Drehrichtung der Walze 14 gelegene,
die größte Dicke aufweisende Ende 54 des Wandungssegments 44 eine Stärke aufweist,
die etwa gleich ist der Weite des Ringraums 22 vermindert um die maximal erforderliche
Weite des Quetschspalts 38 an seinem Ausgang 56.
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Das Wandungssegment 44 ist vorzugsweise an seinem entgegen der Drehrichtung
der Walze 14 gelegenen, dünnen Ende 58 mit einzelnen Scharnierzungen 60 versehen,
welche zwischen entsprechende, am Maschinenkörper 12 ausgebildete Scharnierzungen
62 eingreifen. Im Bereich der Scharnierzungen 60 und 62 ist der Maschinenkörper
12 mit dem Wandungssegment 44 um eine zur Achs2 der Walze 14 parallele Achse 66
verschwenkbar verbunden, so daß durch Verschwenken des Wandungssegments 44 um diese
Achse 66 der Querschnitt des Ausgangs 56 des Quetschspalts 38 verändert werden kann.
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Um das Wandungssegment 44 in der der gewünschten Weite des Ausgangs
56 entsprechenden Lage zu halten, sind Stellorgane 68 und 70 vorgesehen, von welchen
anschließend das Stellorgan 68 näher beschrieben wird, welches in seinem Aufbau
dem Stellorgan 70 entspricht.
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Da die Stellorgane 68 und 70 die sehr hohen, in den Quetschspalten
38 und 40 und im Homogenisierungsspalt 42 auftretenden Drücke aufnehmen müssen,
sind sie in liner ausreichenden Anzahl in gleichmäßigen Abständen in axialer Richtung,
wie auch in Umfangsrichtung verteilt angeordnet.
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Die Ausbildung der Stellorgane wird nun anhand eines Stellorgans 68
näher erläutert. Dieses Stellorgan wird von einer radial zur Achse der Walze 14
verlaufenden Bohrung 72 im Maschinenkörper 12 aufgenommen, die mit einem Innengewinde
versehen ist, mit welchem das Außengewinde einer Druckschraube 74 in Eingriff steht.
Außerhalb des Maschinenkörpers 12 sitzt auf dem Außengewinde der Druckschraube 74
eine Kontermutter 76, welche zur axialen Festlegung der Druckschraube 74 dient.
Die Druckschraube 74 ist hohl ausgebildet und wird in voller Länge von einer Zugschraube
78 durchquert, deren Gewinde mit einem Innengewinde in einer entsprechend angeordneten
Bohrung 80 im Wandungssegment 44 in Eingriff steht.
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Um die Lage des Wandungselements 44 einzustellen, werden zunächst
die Zugschrauben 78 der ihm zugeordneten Stellorgane 68 und 70 gelockert. Ebenso
werden die Kontermuttern 76 gelöst. Anschließend wird durch Verstellung der Druckschraube
74 das Wandungselement 44 in die gewünschte Position überführt, worauf die Kontermuttern
76 und anschließend die Zugschraube 78 angezogen wird, wodurch das Wandungssegment
44 gegen die ihr zugewandte Stirnseite der Druckschraube 74 gespannt wird.
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Es ist ersichtlich, daß bei einer solchen Einstellbewegung für das
Wandungssegment 44, wie auch für die Wandungssegmente 46 und 48 der sich stetig
verjüngende Verlauf der Quetschspalten 38 bzw. 40 und des Homogenisierungsspalts
42 beibehalten wird, wobei auch der Ausgleich größerer Abnützungen am Ende eines
der Wandungssegmente 44 bis 48 möglich ist, ohne daß die Wirkungsweise der Maschine
beeinträchtigt wird.
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Da auch im Homogenisierungsbereich 32 durch das dort angeordnete Wandungssegment
48 eine Quetschwirkung ausgeübt wird, könnte dieser Bereich auch als Quetschbereich
angesehen werden. Der Einfachheit halber wird deshalb in den Ansprüchen nur der
Begriff "Quetschspalte" verwendet, wobei jedoch keine Beschränkung auf die in der
Beschreibung des Ausführungsbeispiels als Quetschspalten bezeichneten Bereiche unter
Ausschluß der Hornogenisierungsspalte zu verstehen ist.