DE3525554A1

DE3525554A1 - Vorrichtung zum aufbereiten von thermoplastischem kunststoff

Info

Publication number: DE3525554A1
Application number: DE19853525554
Authority: DE
Inventors: Nikolaus Ansfelden Kleemann; Wenzel Linz Steckbauer
Original assignee: PARACON EXTRUDERTECHNIK
Current assignee: PARACON EXTRUDERTECHNIK
Priority date: 1984-08-01
Filing date: 1985-07-17
Publication date: 1986-02-06
Anticipated expiration: 2005-07-18
Also published as: DE3525554C2; AT385234B; ATA246984A

Description

Vorrichtung zum Aufbereiten von thermoplastischem Kunststoff
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Aufbereiten von thermoplastischem Kunststoff, bestehend aus einem stehenden Aufnahmebehälter, einem im Bodenbereich des Aufnahmebehälters angeordneten, um die Behälterachse drehbaren Zerkleinerungs- und Mischwerkzeug und aus einem an den Aufnahmebehälter über eine zur Behälterachse parallele Förderschnecke für den zerkleinerten Kunststoff angeschlossenen, quer zur Behälterachse verlaufenden Schneckenextruder.
Bei einer bekannten Vorrichtung zum Aufbereiten von thermoplastischem Kunststoff (AT-PS 354 076) wird der in den Aufnahmebehälter eingebrachte Kunststoff von dem im Bodenbereich des Aufnahmebehälters angeordneten Zerkleinerungs-und Mischwerkzeug erfaßt und unter einer Zerkleinerung einerseits entlang des Behältermantels um die Behälterachse bewegt und anderseits einer Umwälzbewegung quer zu dieser Umflaufbewegung unterworfen, so daß neben einem guten Mischeffekt auch ein günstiger thermischer Wirkungsgrad erreicht werden kann. Der tangential zum Aufnahmebehälter verlaufende Schneckenextruder wird dabei durch eine Öffnung im Behältermantel befüllt, was entsprechende Fliehkräfte auf die Kunststoffteilchen voraussetzt. Damit ist aber die Gefahr einer ungleichmäßigen Befüllung des Schneckenextruders gegeben, die darüber hinaus von der Füllhöhe des Aufnahmebehälters abhängt.
Wird gemäß einer anderen bekannten Vorrichtung (AT-PS 368 737) der Schneckenextruder radial zum Aufnahmebehälter angeordnet, um die Befüllung der Extruderschnecke zu verbessern, so muß die Extruderschnecke von der Druckseite her angetrieben werden, was eine druckfeste Abdichtung der Schneckenwelle erfordert. Solche Abdichtungen sind aber nicht nur aufwendig, sondern auch störanfällig. Außerdem besteht die Gefahr, daß noch nicht zerkleinerte Gutteile von der in den Aufnahmebehälter ragenden Extruderschnecke erfaßt werden, was zu Ungleichmäßigkeiten führen kann. Schließlich muß bei feuchtem Gut mit einer Dampfbildung gerechnet werden, wobei sich in den horizontalen Schneckenextrudern unabhängig von ihrem Anschluß an den Aufnahmebehälter Dampfblasen bilden, die kaum entfernt werden können.
Bildet bei anderen bekannten Vorrichtungen (US-PS 3 559 240, DE-OS 1 809 226, DE-OS 2 012 645) der Behälterboden einen Trichter, in dem eine Förderschnecke zum Weiterleiten des Kunststoffes an einen Schneckenextruder angeordnet ist, so kann zwar der Gutaustrag verbessert werden, doch kann bei diesen bekannten Vorrichtungen die für einen vorteilhaften Mischeffekt und einen guten thermischen Wirkungsgrad erforderliche Verweilzeit des aufzubereitenden Gutes im Aufnahmebehälter nicht sichergestellt werden, so daß das aufzuarbeitende Gut bereits vorzerkleinert dem Aufnahmebehälter zugeführt werden muß, wobei der thermische Wirkungsgrad vergleichsweise gering bleibt.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu vermeiden und eine Vorrichtung zum Aufbereiten von thermoplastischem Kunststoff der eingangs geschilderten Art so zu verbessern, daß die Vorteile der bekannten Vorrichtungen hinsichtlich der Gutaufbereitung und des Gutaustrages ausgenützt werden können, ohne die mit diesen Vorteilen verbundenen Nachteile in Kauf nehmen zu müssen.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß die Förderschnecke in einer taschenartigen Erweiterung der Umfangswand des Aufnahmebehälters angeordnet ist.
Durch die Anordnung der Förderschnecke in einer taschenartigen Erweiterung der Umfangswand des Aufnahmebehälters wird die Befüllung des Schneckenextruders von den Verhältnissen im Aufnahmebehälter hinsichtlich des Füllstandes und der Umlaufgeschwindigkeit der Kunststoffteilchen unabhängig, weil die Förderschnecke mit einer angepaßten Fördergeschwindigkeit angetrieben werden kann und das zerkleinerte Gut mit einer entsprechenden Stopfkraft an den Schneckenextruder weitergegeben wird. Da die Förderschnecke parallel zur Behälterachse im Bereich der Umfangswand des Aufnahmebehälters vorgesehen ist, steht eine vergleichsweise große Schneckenlänge zur Befüllung der Förderschnecke zur Verfügung, so daß das Ausmaß der Förderschneckenbefüllung ausreicht, um eine gleichmäßige Befüllung der Extruderschnecke sicherzustellen. Die Förderschnecke beeinträchtigt dabei die Bewegung der Kunststoffteilchen im Aufnahmebehälter nicht, weil sie in einer taschenartigen Erweiterung der Umfangswand angeordnet ist, so daß nicht nur hinsichtlich des Austrages, sondern auch in bezug auf die Aufbereitung des Kunststoffes optimale Bedingungen gewährleistet werden können.
Besonders vorteilhafte Verhältnisse können in weiterer Ausbildung der Erfindung dadurch sichergestellt werden, daß die taschenartige Erweiterung der Umfangswand einen Einzugsspalt für den zerkleinerten Kunststoff bildet. Durch diesen Einzugsspalt wird das durch das Zerkleinerungs- und Mischwerkzeug entlang der Behälterwand bewegte Gut gegen die Förderschnecke gedrückt, was die Befüllung der Förderschnecke unterstützt. Durch einen solchen Einzugsspalt kann aber auch wirksam verhindert werden, daß noch nicht zerkleinerte Gutteile zur Förderschnecke gelangen.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Aufbereiten von thermoplastischem Kunststoff in einem schematischen Vertikalschnitt, Fig. 2 diese Vorrichtung in einem Horizontalschnitt, Fig. 3 einen Axialschnitt durch einen Teil der Förderschnecke in einem größeren Maßstab und Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3.
Die dargestellte Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Aufnahmebehälter 1, in dessen Bodenbereich ein Zerkleinerungs- und Mischwerkzeug 2 angeordnet ist, das um die Behälterachse drehbar gelagert ist und mit Hilfe eines unterhalb des Aufnahmebehälters 1 vorgesehenen Motors 3 angetrieben werden kann. Der Schneckenextruder 4 für den in dem Aufnahmebehälter 1 vorbereiteten Kunststoff liegt unterhalb des Behälters 1 und ist etwa tangential zur Umfangswand 5 des Aufnahmebehälters gerichtet. Zum Zuführen des zerkleinerten Kunststoffes dient eine Förderschnecke 6, die im Bereich der Umfangswand 5 des Aufnahmebehälters angeordnet ist und parallel zur Behälterachse verläuft. Die Förderschnecke 6 wird dabei von einer taschenartigen Erweiterung 7 der Umfangswand 5 aufgenommen, die im Bereich dieser Erweiterung 7 einen Einzugsspalt 8 bildet, so daß das vom Zerkleinerungs- und Mischwerkzeug 2 erfaßte Gut entlang der Umfangswand 5 des Aufnahmebehälters 1 in den Bereich des Einzugsspaltes 8 gefördert und durch den Einzugsspalt 8 der Förderschnecke 6 zugeführt wird. Da die axiale Erstreckung der den Einzugsspalt 8 bildenden taschenartigen Erweiterung vergleichsweise groß gewählt werden kann, befinden sich mehrere Schneckengänge im Bereich des Einführtrichters 8, was eine ausreichende Befüllung der Förderschnecke 6 sichert.
Das von der Förderschnecke 6 erfaßte Gut wird innerhalb des an die taschenartige Erweiterung 7 anschließenden Gehäuses 9 der Extruderschnecke 10 des Schneckenextruders 4 mit einer für eine gleichmäßige Befüllung des Schneckenextruders 4 ausreichenden Stopfkraft zugeführt. Der Antrieb 11 für die Extruderschnecke 10 kann dabei stets auf der drucklosen Seite der Extruderschnecke angeordnet werden. Es entfällt daher eine druckfeste Abdichtung der Extruderwelle auf der Antriebsseite, unabhängig davon, ob der Schneckenextruder wie im Ausführungsbeispiel tangential oder radial zur Behälterachse verläuft.
Die Förderschnecke 6 wird ebenfalls von der drucklosen Seite angetrieben, und zwar mit Hilfe eines steuerbaren Motors 12, so daß die Fördergeschwindigkeit entsprechend eingestellt werden kann. Über die Einstellung der Fördergeschwindigkeit kann die Befüllung des Schneckenextruders 4 an unterschiedliche Verhältnisse angepaßt werden.
Um den Kunststoff im Bereich der Förderschnecke einer zusätzlichen Aufbereitung zu unterwerfen, kann das Gehäuse 9 der Förderschnecke 6 innenseitig über den Umfang verteilte, axiale Nuten 13 aufweisen, deren Tiefe in Förderrichtung der Förderschnecke 6 abnimmt, wie dies in den Fig. 3 und 4 veranschaulicht ist. Trotz einer vergleichsweise geringen Länge der Förderschnecke 6 wird mit dieser Maßnahme eine erhebliche Aufbereitungswirkung erzielt, was sich vorteilhaft auf die gleichmäßige Verarbeitung des Kunststoffes im Schneckenextruder 4 bemerkbar macht.
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Claims

Vorrichtung zum Aufbereiten von thermoplastischem Kunststoff PATENTANSPRÜCHE 1. Vorrichtung zum Aufbereiten von thermoplastischem Kunststoff, bestehend aus einem stehenden Aufnahmbehälter, einem im Bodenbereich des Aufnahmebehälters angeordneten, um die Behälterachse drehbaren Zerkleinerungs- und Mischwerkzeug und aus einem an den Aufnahmebehälter über eine zur Behälterachse parallele Förderschnecke für den zerkleinerten Kunststoff angeschlossenen, quer zur Behälterachse verlaufenden Schneckenextruder, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderschnecke (6) in einer taschenartigen Erweiterung (7) der Umfangswand (5) des Aufnahmebehälters (1) angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die taschenartige Erweiterung (7) der Umfangswand (5) des Aufnahmebehälters (1) einen Einzugsspalt (8) für den zerkleinerten Kunststoff aufweist.