DE3023163C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Quetschwalzenpresse zur thermischen Aufbereitung von thermoplastischen In­ dustrie- und Haushaltsabfällen bzw. Kunststoffmüll, die zuvor auf eine darin verarbeitungsfähige Teil­ größe zerkleinert worden sind, mit einer in einem Maschinenkörper drehbar angetriebenen Walze, wobei zwischen Maschinenkörper und Walze mindestens eine sich in Drehrichtung der Walze bis auf einen Quetsch­ spalt verengende Quetschzone ausgebildet ist und die Spaltweite des Quetschspalts durch ein am Maschi­ nenkörper gelagertes Organ einstellbar ist.

Eine Quetschwalzenpresse dieser Art ist aus der DE-PS 27 00 846 bekannt. Die bekannte Quetschwalzenpresse weist in Umlaufrichtung der Walze aufeinanderfolgend im Anschluß an eine Beschickungszone zwei Quetsch­ spalten auf, wobei die Anfangsweite der ersten Quetschspalte größer ist als die der zweiten Quetsch­ spalte, worauf sich dann an die zweite Quetschspalte noch eine Homogenisierungskammer anschließt, deren Weite sich ebenfalls in Drehrichtung der Walze ver­ engt. Die Ausgangsweite der Quetschspalten, d. h. die Weite der Quetschspalten an ihrem in Drehrichtung der Walze gelegenen Ende, wo das zu verarbeitende Mate­ rial in den nachfolgenden Abschnitt übertritt, bei­ spielsweise in eine weitere Quetschspalte oder in eine Homogenisierungskammer, vergrößert sich im Laufe der Zeit durch Abnützung, so daß eine Nachstel­ lung wünschenswert ist. Außerdem besteht das Bedürf­ nis, diese Ausgangsweite entsprechend dem zu verar­ beitenden 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 Quetsch­ spalten angeordnet und nehmen etwa ein Zehntel der Umfangslänge eines Quetschspaltes 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 Be­ triebsablauf nachteilig zu beeinflussen. Insbesondere eine Nachstellung zum Ausgleich von Abnützungser­ scheinungen ist deshalb nur in engen Grenzen möglich, weil im Extremfall die der Walze zugewandte Fläche des Quetschblocks in ganzer Länge zur Walzenoberflä­ che konzentrisch abgenützt ist und anschließend an die durch die Nachstellung verursachte und ein Hin­ dernis für den Materialfluß darstellende Schulter kein sich konisch verjüngender, einen Druck auf das zu verarbeitende Material erzeugender Spalt mehr besteht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die beste­ henden Mängel der bekannten Konstruktion zu beseiti­ gen und eine Quetschspaltenpresse der eingangs ge­ nannten Art so auszugestalten, daß die Ausgangsweite des Quetschspalts einstellbar ist, ohne dabei im Be­ reich des Quetschspalts ein Hindernis zu bilden oder in dem für die Wirkungsweise der Maschine besonders bedeutungsvollen, sich auf die Ausgangsweite veren­ genden Endbereich des Quetschspalts den stetigen Übergang auf diese geringe Spaltweite zu verlieren.

Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht darin, daß die Quetschzone durch die Walze einerseits und durch ein am Maschinenkörper angebrachtes Wandungssegment andererseits begrenzt wird und daß das entgegen der Drehrichtung der Walze gelegene Ende des Wandungsseg­ ments am Maschinenkörper festgelegt ist, während das dem Quetschspalt zugeordnete Ende etwa radial zur Walzenachse gegenüber dem Maschinenkörper einstellbar ist.

Durch diese Konstruktion kann die Ausgangsweite des Quetschspalts dadurch verändert werden, daß man den Verjüngungswinkel innerhalb des Quetschspalts gleich­ bleibend für die gesamte Länge des Quetschspalts ver­ ändert, so daß also durch die Einstellung der Spalt­ weite 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 Quetsch­ spalts zu erwarten sind, also im Bereich des Ausgangs­ querschnitts. Wenn in diesem Bereich der Endabschnitt der der Walze zugewandten Oberfläche des Wandungs­ segments 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 Quetsch­ spalt stetig vom Anfang bis zu jener Stelle, an welcher der Ausgangsquerschnitt erreicht wird.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, daß das Wandungselement mit seinem entgegen der Drehrichtung der Walze gelegenen Ende um eine zur Walzenachse parallele Achse verschwenkbar am Maschinenkörper ge­ lagert ist.

Das Wandungssegment ist vorzugsweise durch mindestens ein im Maschinenkörper angeordnetes Stellorgan einstell­ bar, wobei in einer besonders vorteilhaften Ausgestal­ tung mit dem Maschinenkörper als Stellorgan eine etwa radial zur Walzenachse einstellbare, gegen die von der Walze abgewandte Oberfläche des Wandungssegments an­ stellbare Druckschraube in Gewindeeingriff steht, wobei die Druckschraube hohl ausgebildet ist und von einer Zugschraube durchquert wird, deren Gewinde mit dem Wandungssegment in Gewindeeingriff steht und die sich auf einer vom Wandungssegment abgewandten Stützfläche der Druckschraube abstützt.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Anhand der nun folgenden Beschreibung eines in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung wird diese näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch eine er­ findungsgemäß ausgebildete Quetschwalzenpresse,

Fig. 2 eine schematische Ansicht eines Wandungssegments in Richtung des Pfeils II in Fig. 1 und

Fig. 3 ein Stellorgan in größerem Maßstab.

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 gleich­ bleibender radialer Weite besteht.

Auf dem Maschinenkörper 12 ist ein Einfülltrichter 24 für das zu verarbeitende Material angeordnet, der sich in einem Einfüllschacht 26 innerhalb des Maschinen­ körpers 12 fortsetzt. Im Bereich des Einfülltrichters 24 bzw. des Einfüllschachtes 26 angeordnete Einrich­ tungen zur Vorbehandlung und Verteilung des einzu­ bringenden Materials sind nicht dargestellt.

Durch einen nicht dargestellten Antrieb wird die Walze 14 in Drehung versetzt und zwar in Fig. 1 entgegen dem Uhrzeigersinn.

Anschließend an den Einfüllschacht 26 ist der Ringraum 22 in Umfangsrichtung in drei etwa gleich große Ab­ schnitte unterteilt, nämlich in einen ersten Quetsch­ bereich 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 durch­ wandert das durch den Einfüllschacht 26 in den Ring­ raum 22 gelangende Material den Ringraum 22 vom Ein­ füllschacht 26 bis zum Materialauslaß 34.

Um das Material dem zu seiner Verarbeitung erforder­ lichen hohen Druck auszusetzen, wird der Querschnitt des Ringraums 22 in den Quetschbereichen 28 und 30 und im Homogenisierungsbereich 32 in Umfangsrichtung je­ weils bis auf einen sehr engen, von der Art des zu ver­ arbeitenden 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 er­ strecken.

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 über­ tragen werden.

Das Wandungssegment 44 besitzt eine der Innenfläche der Ausnehmung 16 angepaßte äußere Oberfläche 50 und eine dazu exentrisch verlaufende innere, der Walzen­ oberfläche 18 zugewandte Oberfläche 52. Die Exzen­ trizität 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 umd die maximal erforderliche Weite des Quetschspalts 38 an seinem Ausgang 56.

Das Wandungssegment 44 ist vorzugsweise an seinem ent­ gegen 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 Achse 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.

Um das Wandungssegment 44 in der der gewünschten Weite des Ausgangs 56 entsprechenden Lage zu halten, sind Stellorgane 68 und 70 vorgesehen, von welchen an­ schließend das Stellorgan 68 näher beschrieben wird, welches in seinem Aufbau dem Stellorgan 70 entspricht.

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 einer ausreichenden Anzahl in gleichmäßigen Abständen in axialer Richtung, wie auch in Umfangsrichtung ver­ teilt angeordnet.

Die Ausbildung der Stellorgane wird nun anhand eines Stellorgans 68 näher erläutert. Dieses Stellorgan wird von einer radial zur Achse der Walze 14 ver­ laufenden 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 Wandungs­ segment 44 in Eingriff steht.

Um die Lage des Wandungselements 44 einzustellen, werden zunächst die Zugschrauben 78 der ihm zugeordneten Stell­ organe 68 und 70 gelockert. Ebenso werden die Konter­ muttern 76 gelöst. Anschließend wird durch Verstellung der Druckschraube 74 das Wandungselement 44 in die ge­ wünschte 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.

Es ist ersichtlich, daß bei einer solchen Einstellbe­ wegung für das Wandungssegment 44, wie auch für die Wandungssegmente 46 und 48 der sich stetig verjüngende Verlauf der Quetschspalten 38 bzw. 40 und des Homo­ genisierungsspalts 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.

Da auch im Homogenisierungsbereich 32 durch das dort angeordnete Wandungssegment 48 eine Quetschwirkung ausgeübt wird, könnte dieser Bereich auch als Quetsch­ bereich angesehen werden. Der Einfachheit halber wird deshalb in den Ansprüchen nur der Begriff "Quetsch­ spalte" verwendet, wobei jedoch keine Beschränkung auf die in der Beschreibung des Ausführungsbeispiels als Quetschspalten bezeichneten Bereiche unter Ausschluß der Homogenisierungsspalte zu verstehen ist.

Claims (7)

1. Quetschwalzenpresse zur thermischen Aufbe­ reitung von thermoplasthaltigen Industrie- und Haus­ haltsabfällen bzw. Kunststoffmüll, die zuvor auf eine darin verarbeitungsfähige Teilgröße zerkleinert wor­ den sind, mit einer in einem Maschinenkörper (12) drehbar angetriebenen Walze (14), wobei zwischen Maschinenkörper (12) und Walze (14) mindestens eine sich in Drehrichtung der Walze (14) bis auf einen Quetschspalt (38, 40, 42) verengende Quetschzone (28, 30, 32) ausgebildet ist und die Spaltweite des Quetschspalts (38, 40, 42) durch ein am Maschinenkör­ per gelagertes Organ einstellbar ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Quetschzone (28, 30, 32) durch die Walze (14) einerseits und durch ein am Maschinenkör­ per (12) angebrachtes Wandungssegment (44, 46, 48) andererseits begrenzt wird und daß das entgegen der Drehrichtung der Walze (14) gelegene Ende des Wan­ dungssegments (44, 46, 48) am Maschinenkörper (12) festgelegt ist, während das dem Quetschspalt (38, 40, 42) zugeordnete Ende etwa radial zur Walzenachse gegenüber dem Maschinenkörper (12) einstellbar ist.

2. Quetschwalzenpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wandungssegment (44, 46, 48) mit seinem entgegen der Drehrichtung der Walze (14) gelegenen Ende um eine zur Walzenachse parallele Achse verschwenkbar am Maschinenkörper gelagert ist.

3. Quetschwalzenpresse nach einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Wandungssegment (44, 46, 48) durch mindestens ein im Maschinenkörper (12) angeordnetes Stellorgan (68, 70) einstellbar ist.

4. Quetschwalzenpresse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellorgan (68, 70) als Stellschraube ausgebildet ist.

5. Quetschwalzenpresse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Wandungselement (44, 46, 48) sowohl ein Zugorgan (78) als auch ein Druckorgan (74) angreift.

6. Quetschwalzenpresse nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Maschinenkör­ per (12) als Stellorgan eine etwa radial zur Walzen­ achse einstellbare, gegen die von der Walze (14) abgewandte Oberfläche des Wandungssegments anstell­ bare Druckschraube (74) in Gewindeeingriff steht und daß die Druckschraube (74) hohl ausgebildet ist und von einer Zugschraube (78) durchquert wird, deren Gewinde mit dem Wandungssegment (44, 46, 48) in Ge­ windeeingriff steht und die sich auf einer vom Wan­ dungssegment abgewandten Stützfläche der Druckschrau­ be abstützt.

7. Quetschwalzenpresse nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in zur Walzen­ achse paralleler Richtung und/oder in Drehrichtung der Walze (14) mehrere Stellorgane verteilt sind.