DE3420643A1

DE3420643A1 - Vorrichtung zum wiederaufbereiten von thermoplastischen abfaellen

Info

Publication number: DE3420643A1
Application number: DE19843420643
Authority: DE
Inventors: Heinrich 5200 Siegburg Koch
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-06-02
Filing date: 1984-06-02
Publication date: 1984-10-25
Also published as: DE3420643C2

Description

Vorrichtung zum Wiederaufbereiten
von thermoplastischen Abfällen Die Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Wiederaufbereiten von thermoplastischen Abfällen in Form von gemahlenen oder geschnitzelten Folien, Bändchen, Fasern o.dgl. zu Granulat, mit einem Schneckenextruder, dem das aufzubereitende Material über einen Vorratsbehälter und eine Zuführeinrichtung zugeleitet wird.
Bei derartigen Einrichtungen ist es bekannt, in dem Auslaufbereich des Vorratsbehälters eine sogenannte Stopfschnecke anzuordnen, die das thermoplastische Abfallmaterial vorverdichtet der Extruderschnecke zuführt.
Von Nachteil bei einer solchen Einrichtung ist, daß je nach Schüttgewicht oder veränderten Gleiteigenschaften der thermoplastischen Abfälle eine in Hinsicht auf das dazu nötige Kompressionsverhältnis angepaßte Schnecke erforderlich wird. Dies ist aufwendig. Darüberhinaus ist von Nachteil, daß die Schnecke verstopfen kann, was den Arbeitsprozeß störend beeinflußt.
Ausgehend hiervon liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Wiederaufbereiten von thermoplastischen Abfällen zu schaffen, die unabhängig vom Schüttgewicht oder den Gleiteigenschaften des aufzubereitenden Materials einen störungsfreien und kontinuierlichen Prozeßablauf gewährleistet, d.m. eine Anpassung des Systems an unterschiedliche Schüttgewichte und Gleiteigenschaften des wiederaufzubereitenden Materials erlaubt, ohne daß Teile der Zuführ- oder Plastifiziereinrichtung ausgetauscht werden müßten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die an den unteren öffnungsbereich des Vorratsbehälters angeschlossene Zuführeinrichtung für den Schneckenextruder als drehbares Dosierrad ausgebildet ist, welches in einem Gehäuse angeordnet ist, und einen den Vorratsbehälter zugewandten Einlaufbereich und einen der Schnecke des Schnekkenextruders zugeordneten Auslaufbereich aufweist.
Von Vorteil bei dieser Einrichtung ist, daß eine dosierte Zuführung des wiederaufzubereitenden Abfallmaterials an den Schneckenextruder möglich ist, was eine kontinuierliche Arbeitsweise erlaubt. Der Schnecke wird nur soviel Material zugeführt, wie sie tatsächlich verarbeiten kann.
Arbeitsweise des Dosierrades und der Schnecke sind aneinander anpaßbar. Das im Vorratsbehälter befindliche Material lastet nicht auf der Schnecke.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die Kammern des Dosierrades durch den Zwischenraum zwischen zwei auf dem Umfang hintereinander angeordneten Vorsprüngen, insbesondere sägezahnförmigen Vorsprüngen, gebildet sind.
Diese Ausbildung hat sich als besonders günstig für den Transport herausgestellt.
Eine günstige Zuführung des zu plastifizierenden Materials wird dann erreicht, wenn wie in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen ist, die Drehachse des Dosierrades waagerecht, aber quer zur Drehachse der Schnecke verlaufend angeordnet ist.
Es wird des weiteren nach der Erfindung vorgeschlagen, daß das Dosierrad durch einen Kraftantrieb, insbesondere einen Elektromotor, antreibbar ist.
Dabei ist vorgesehen, daß die Drehzahl des Dosierrades regelbar ist. Durch die Drehzahlregelung wird ein wesentlicher Beitrag zur genauen Dosierung des zu plastifizierenden Materiales erreicht.
Nach einem wesentlichen Merkmal der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Drehzahl des Dosierrades abhängig von der Leistungsaufnahme, insbesondere der Stromaufnahme des Antriebsmotors des Schnecke regelbar ist.
Extruderleistung und Materialzufuhr sind hierdurch auch automatisch aufeinander abstimmbar, so daß kontinuierlich ein optimaler Prozeßablauf erfolgt.
Da die aufzubereitenden Schnitzel bzw. der gemahlene thermoplastische Abfall die Neigung haben, sich an den Wandungen der Zuführeinrichtung aufzubauen, um diese zu blockieren, hat es sich zur Erreichung eines störungsfreien Ablaufs als günstig erwiesen, wenn zwischen den Seitenflächen des Dosierrades und den zugehörigen Wandungen des Gehäuses ausgehend von der Drehachse des Zellenrades zur Schnecke hin ein sich vergrößernder Spalt vorgesehen ist.
Der Spalt verhindert einen Aufbau des Materials und gewährleistet damit ein freies Drehen des Dosierrades.
Dies wird im wesentlichen dadurch erreicht, daß die Wandungen des Gehäuses ausgehend von der Drehachse des Dosierrades nach unten schräg auseinanderverlaufend ausgebildet sind.
Ferner hat sich nach einem weiteren Merkmal der Erfindung herausgestellt, daß eine störungsfreie Zuführung dadurch unterstützt werden kann, daß der Vorratsbehälter gestuft ausgebildet ist und eine erste Stufe größeren Volumens und eine daran anschließende zweite Stufe kleineren Volumens, an die sich das Dosierradgehäuse anschließt, aufweist.
Zur Unterstützung der Förderung bzw. des Transports des zu verarbeitenden Materials zum Dosierrad hin ist weiterhin nach der Erfindung vorgesehen, daß im Vorratsbehälter mindestens eine Fördereinrichtung mit an einer Drehachse umfangs- und längs der Drehachse verteilt angeordneten Förderarmen angeordnet ist.
Bevorzugt ist je Stufe eine Fördereinrichtung vorgesehen.
Dabei ist in Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß die Drehachse der Fördereinrichtung waagerecht aber quer zur Drehachse des Dosierrades verlaufend angeordnet ist. Hierdurch wird erreicht, daß das zu verarbeitende Vormaterial durch die Förderarme in die Kammern des Zellenrades hinein transportiert wird.
Um zu verhindern, daß sich im Vorratsbehälter Materialansammlungen aufbauen, ist ferner vorgesehen, daß die Behälterwandungen dem Bewegungsbereich der Förderarme angepaßt sind.
Ferner ist zur Begünstigung der Bewegung des Materials auf das Dosierrad zu vorgesehen, daß die Behälterwandung im Einlaufbereich zum Dosierrad auf die Kammern zu verlaufend ausgebildet sind.
Eine besonders günstige Arbeitsweise und damit hohe Ausbringung wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung dann erreicht, wenn die Schnecke des Schneckenextruders als großvolumige Schnecke mit großem Schneckengangquerschnitt ausgebildet ist.
Dies ist vor allen Dingen dann gegeben, wenn die Schnecke konisch ausgebildet ist. Dabei kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung dem konischen Teil der Schnecke ein zylindrischer Teil vorgeschaltet sein.
Es wird nach der Erfindung weiterhin vorgeschlagen, daß der Auslaufbereich des Dosierrades in den Bereich der Schnecke, der den größten Schneckengangquerschnitt aufweist, mündet.
Ferner ist nach einem wesentlichen Merkmal der Erfindung zwischen dem Auslaufbereich des Dosierrades und der Schnecke ein Dosierraum vorgesehen. Im Dosierraum befindet sich gerade soviel Material, daß die Schnecke zur Aufrechterhaltung eines kontinuierlichen Arbeitsprozesses verarbeiten kann. Das Volumen ist so gewählt, daß eine schnelle Anpassung des Förderstromes an die Leistung des Extruders erfolgen kann.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt.
Es zeigt Fig. 1 eine schematische Übersicht im Längsschnitt Fig. 2 eine Seitenansicht, dazu teilweise geschnitten und Fig. 3 eine Einzelheit in bezug auf die Zuführeinrichtung im vergrößertem Maßstab im Schnitt entsprechend Fig. 1 und Fig. 4 die Einzelheit in bezug auf die Zuführeinrichtung in vergrößertem Maßstab im Schnitt entsprechend Fig. 2.
Die Vorrichtung zum Wiederaufbereiten von thermoplatischen Abfällen besteht im wesentlichen aus dem Schneckenextruder 1, dessen Kernstück die Schnecke 2 darstellt. Dem Schnekkenextruder 1 wird das wiederaufzubereitende thermoplastische Material in Form Schnitzeln oder gemahlenem Gut, Bändchen o.dgl., zugeführt. Die Abfälle werden im Schneckenextruder 1 erneut plastifiziert und an dessem Austrittsende wieder zu Granulat verarbeitet. Dem Schneckenextruder 1 ist ein Vorratsbehälter 3 zugeordnet.
Der Vorratsbehälter 3 weist an seinem unteren Ende einen öffnungsbereich 5 auf. An diesen öffnungsbereich 5 schließt sich eine Zuführeinrichtung 4 an. Diese besteht aus einem Gehäuse 7, in dem ein Dosierrad 6 drehbar angeordnet ist. Im Übergangsbereich zwischen dem Vorratsbehälter 3 und der Zuführeinrichtung 4 ist ein Einlaufbereich 8 vorgesehen. Das drehbare Dosierrad 6 weist auf seinem Außenumfang Umfangsventile, insbesondere sägezahnförmige Vorsprünge 11 auf, wobei zwischen zweien solcher Vorsprünge eine Kammer 10 gebildet wird. Die Drehachse 12 des Dosierrades ist quer jedoch waagerecht verlaufend zur Drehachse 13 der Schnecke 2 angeordnet. Das Dosierrad 6 ist durch einen nicht dargestellten Antriebsmotor antreibbar. über den regelbaren Antriebsmotor ist auch die Drehzahl des Dosierrades 6 veränderbar. Das Gehäuse 7 ist nach unten, d.h. zur Schnecke 2 hin offen und mündet in einen Dosierraum 34. Das Dosierrad 6 trennt den Vorratsbehälter 3 von der Schnecke 2. Im Bereich der Drehachse 12 des Dosierrades 6, waagerecht verlaufend, schließt sich das Gehäuse 7 mit seinen Wandungen 16,17 dicht an die Seitenflächen 14,15 des Dosiereades an. Zu den anderen beiden Wandungen hin dienen die Vorsprünge 11 als Abgrenzung und ggf. Dichtung. Um zu verhindern, daß das Dosierrad 6 durch anhaftendes Material blockiert wird, verlaufen die Wandungen 16,17 des Gehäuses 7 ausgehend von der Drehachse 12 nach unten auseinander, so daß sich zwischen der jeweils zugehörigen Seitenfläche 14 bzw. 15 des Dosierrades 6 und der entsprechenden Gehäusewandung 16 bzw. 17 ein sich vergrößernder Spalt 18,19 bildet.
Der Vorratsbehälter 3 ist aus zwei Stufen 20 und 21 gebildet. Die erste obere Stufe 20 weist ein im Verhältnis zur zweiten Stufe 21 größeres Volumen auf. In ihr ist eine Fördereinrichtung 22 vorgesehen, welche aus einer Drehachse 24, an der Förderarme 26 umfangs- und entlang der Achse 24 verteilt angeordnet sind, besteht. Die Drehachse 24 ist antreibbar und dient zur Förderung der Schnitzel bzw. des gemahlenen Gutes in die nächste, d.h. zweite Stufe 21 des Vorratsbehälters 3. Die Behälterwandungen 28 und 29 der ersten Stufe 20 des Vorratsbehälters 3 sind an den Bewegungsbereich der Förderarme 26 angepaßt, d.h. sie verlaufen bogenförmig. Die an die erste Stufe 20 anschließende zweite Stufe 21 weist ebenfalls eine Fördereinrichtung 23 auf, welche auf einer Drehachse 25 umfangsverteilt und entlang derselben verteilt angeordnete Förderarme 27 umfaßt. Die Behälterwandungen 30,31 der zweiten Stufe 21 sind ebenfalls an den Bewegungsbereich der Förderarme 27 angepaßt. Der Fördereinrichtung 23 der zweiten Stufe 21 unmittelbar angeschlossen ist der Einlaufbereich 8 der Zuführeinrichtung 4. Um eine genaue Zuleitung des Materials in die Kammern 10 des Dosierrades 6 zu erreichen, verläuft die Behälterwandung 31,30 in einem Übergangsbereich 32,33 schräg auf das Dosierrad 6 zu.
Das von einer nicht näher dargestellten Fördereinrichtung in den oberen Teil des Vorratsbehälters 3, d.h. die erste Stufe.20, gelangte Abfallmaterial wird durch die F6rdereinrichtung 22, deren Achse 24 angetrieben ist, nach unten befördert. Es gelangt in die zweite Stufe 21, wobei die Fördereinrichtung 23, d.h. die sich drehenden Förderarme 27, welche über die angetriebene Drehachse 25 bewegt werden, das Material in die Zellenräume 10 des Dosierrades 6 hinein transportiert. Um den Transport zu begünstigen, sind die Drehachsen 25 und 24 der Fördereinrichtung 22, 23 waagerecht jedoch quer zur Drehachse 12 des Dosierrades 6 verlaufend angeordnet. Das Dosierrad 6 fördert nun dosiert das Material in den Dosierraum 34. Eine Verdichtung findet dabei nicht statt. Die Zufuhrmenge kann durch Regelung der Drehzahl des dem Dosierrad 6 zugeordneten Kraftantriebs gesteuert werden. Regelgröße ist die Leistungsaufnahme, d.h. die Stromaufnahme des Antriebs für die Schnecke 2.
Die Anpassung der Drehzahl kann automatisch gesteuert sein, so daß ein kontinuierlicher Prozeßablauf gesichert ist.
Bezugszeichenliste Schneckenextruder Schnecke 2 Vorratsbehälter 3 Zuführeinrichtung 4 unterer öffnungsbereich des Vorratsbehälters 5 Dosierrad 6 Gehäuse 7 Einlaufbereich 8 Auslaufbereich 9 Kammer 10 Vorsprünge 11 Drehachse Dosierrad 12 Drehachse Schnecke 13 Seitenflächen 14,15 Wandungen des Gehäuses 16,17 Spalt 18,19 erste Stufe 20 zweite Stufe 21 Fördereinrichtung 22,23 Drehachse Fördereinrichtung 24,25 Förderarme 26,27 Behälterwandung 28,29,30,31 Behälterwandung im Einlaufbereich 32,33 Dosierraum 34

Claims

Patentansprüche Vorrichtung zum Wiederaufbereiten von thermoplastischen Abfällen in Form von gemahlenen oder geschnitzelten Folien, Bändchen, Fasern o.dgl., zu Granulat, mit einem Schneckenextruder, dem das aufzubereitende Material über einen Vorratsbehälter und eine Zuführeinrichtung zugeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die an den unteren O#ffnungsbereich (5) des Vorratsbehälters (3) angeschlossene Luführeinrichtung (4) für den Schneckenextruder (1) als drehbares Dosierrad (6) ausgebildet ist, welches in einem Gehäuse (7) angeordnet ist, und einen dem Vorratsbehälter (3) zugewandten Einlaufbereich (8) und einen der Schnecke (2) des Schneckenextruders (t) zugeordneten Auslaufbereich (9) aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (10) des Zellenrades (6) durch den Zwischenraum zwischen zwei auf dem Umfang hintereinander angeordneten Vorsprüngen (11), insbesondere zägezahnförmigen Vorsprüngen, gebildet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (12) des Zellenrades (6) waçgerecht, aber quer zur Drehachse (13) der Schnecke (2) verlaufend angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des Dosierrades (6) regelbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des Dosierrades (6) abhängig von der Leistungsaufnahme, insbesondere der Stromaufnahme des Antriebsmotors der Schnecke (2) regelbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Seitenflächen (14,15) des Dosierrades (6) und den zugehörigen Wandungen (16,17) des Gehäuses (7) ausgehend von der Drehachse (12) des Dosierrades (6) zur Schnecke (2) hin ein sich vergrößernder Spalt (18,19) vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandungen (16,17) des Gehäuses (7) ausgehend von der Drehachse (12) des Zellenrades (t6) nach unten schräg auseinander verlaufend ausgebildet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter (3) gestuft ausgebildet ist und eine erste Stufe (20) größeren Volumens und eine daran anschließende zweite Stufe (21) kleineren Volumens, an der sich das Dosierradgehäuse (7) anschließt, aufweist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Vorratsbehälter (3) mindestens eine Fördereinrichtung (22,23) mit an einer Drehachse (24,25) umfangsverteilt und längs der Drehachse (24,25) verteilt angeordneten Förderarmen (26,27) angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß je Stufe (20,21) eine Fördereinrichtung (22,23) vorgesehen ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (24,25) der Fördereinrichtung (22,23) waagerecht, aber quer zur Drehachse (12) des Dosierrades (6) verlaufend angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälterwandungen (28,29 bzw. 30,31) dem Bewegungsbereich der Förderarme (26 bzw.

27) angepaßt ist.

14, Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälterwandungen (30,31) im Einlaufbereich (8) zum Dosierrad (6)# auf die Kammern (10) zu verlaufend ausgebildet sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke (2) als großvolumige Schnecke mit großem Schneckengangquerschnitt ausgebildet ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke (2) konisch ausgebildet ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß dem konischen Teil der Schnecke (2) ein zylindrischer Teil vorgeschaltet ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaufbereich (9) des Dosierrades (6) in den Bereich der Schnecke (2), der den größten Schneckengangquerschnitt aufweist, mündet.

19. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Auslaufbereich (9) des Dosierrades (6) und der Schnecke (2) ein Dosierraum (34) vorgesehen ist.