DE3525554C2 - Vorrichtung zum Aufbereiten von thermoplastischem Kunststoff - Google Patents

Description

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 dreh­ baren Zerkleinerungs- und Mischwerkzeug und aus einem an den Aufnahmebehälter über eine zur Behälterachse parallele Förderschnecke für den zerkleinerten Kunststoff ange­ schlossenen, quer zur Behälterachse verlaufenden Schnecken­ extruder.

Bei einer bekannten Vorrichtung zum Aufbereiten von thermo­ plastischem Kunststoff (AT-PS 354 076) wird der in den Aufnahmebehälter eingebrachte Kunststoff von dem im Boden­ bereich 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 Umlaufbewegung 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 Ge­ fahr einer ungleichmäßigen Befüllung des Schneckenextruders gegeben, die darüber hinaus von der Füllhöhe des Aufnahmebe­ hälters abhängt.

Wird gemäß einer anderen bekannten Vorrichtung (AT-PS 368 737) der Schneckenextruder radial zum Aufnahmebehälter angeordnet, um die Befüllung der Extruderschnecke zu ver­ bessern, 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 Dampf­ blasen bilden, die kaum entfernt werden können.

Bildet bei anderen bekannten Vorrichtungen (US-PS 3 559 240, DE-OS 18 09 226, DE-OS 20 12 645) 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 er­ forderliche Verweilzeit des aufzubereitenden Gutes im Aufnahmebehälter nicht sichergestellt werden, so daß das aufzuarbeitende Gut bereits vorzerkleinert dem Aufnahmebe­ hälter zugeführt werden muß, wobei der thermische Wirkungs­ grad 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 unter Wahrung der Vorteile hinsichtlich der Gutaufbereitung und des Gutaustrages eine gleichmäßige Befüllung der Extruderschnecke unabhängig von der Füllhöhe des Aufnahmebehälters sichergestellt ist, ohne daß die Bewegung der Kunststoffteilchen im Aufnahmebehälter beeinträchtigt wird.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 dadurch, daß die Förderschnecke von einer taschenartigen Erweiterung der Umfangswand des Aufnahmebehälters aufgenommen ist.

Durch die Anordnung der Förderschnecke in einer taschen­ artigen Erweiterung der Umfangswand des Aufnahmebehälters wird die Befüllung des Schneckenextruders von den Ver­ hältnissen im Aufnahmebehälter hinsichtlich des Füllstandes und der Umlaufgeschwindigkeit der Kunststoffteilchen unab­ hängig, weil die Förderschnecke mit einer angepaßten Förder­ geschwindigkeit angetrieben werden kann und das zerkleinerte Gut mit einer entsprechenden Stopfkraft an den Schnecken­ extruder weitergegeben wird. Da die Förderschnecke parallel zur Behälterachse im Bereich der Umfangswand des Aufnahme­ behälters vorgesehen ist, steht eine vergleichsweise große Schneckenlänge zur Befüllung der Förderschnecke zur Ver­ fügung, so daß das Ausmaß der Förderschneckenbefüllung aus­ reicht, 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 Aus­ bildung der Erfindung dadurch sichergestellt werden, daß die taschenartige Erweiterung der Umfangswand einen Einzugsspalt für den zerkleinerten Kunststoff bildet. Durch diesen Ein­ zugsspalt wird das durch das Zerkleinerungs- und Mischwerk­ zeug entlang der Behälterwand bewegte Gut gegen die Förder­ schnecke gedrückt, was die Befüllung der Förderschnecke unterstützt. Durch einen solchen Einzugsspalt kann aber auch wirksam verhindert werden, daß noch nicht zerkleinerte Gut­ teile zur Förderschnecke gelangen.

Die Erfindung wird nachfolgend durch ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine 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 Förder­ schnecke 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 Zer­ kleinerungs- 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 unter­ halb des Behälters 1 und ist etwa tangential zur Umfangs­ wand 5 des Aufnahmebehälters gerichtet. Zum Zuführen des zerkleinerten Kunststoffes dient eine Förderschnecke 6, die im Bereich der Umfangswand 5 des Aufnahmebehälters ange­ ordnet ist und parallel zur Behälterachse verläuft. Die Förderschnecke 6 wird dabei von einer taschenartigen Er­ weiterung 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 aufweisenden taschenartigen Erweiterung vergleichsweise groß gewählt werden kann, befinden sich mehrere Schneckengänge im Bereich des Einzugsspaltes 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 unterschied­ liche Verhältnisse angepaßt werden.

Um den Kunststoff im Bereich der Förderschnecke einer zu­ sätzlichen 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 ver­ anschaulicht ist. Trotz einer vergleichsweise geringen Länge der Förderschnecke 6 wird mit dieser Maßnahme eine erheb­ liche Aufbereitungswirkung erzielt, was sich vorteilhaft auf die gleichmäßige Verarbeitung des Kunststoffes im Schnecken­ extruder 4 bemerkbar macht.

Claims (2)

1. Vorrichtung zum Aufbereiten von thermoplastischem Kunststoff, bestehend aus einem stehenden Aufnahmebehälter, einem im Bodenbereich des Aufnahmebehälters angeordneten, um die Behälterachse drehbaren Zerkleinerungs- und Misch­ werkzeug und aus einem an den Aufnahmebehälter über eine zur Behälterachse parallele Förderschnecke für den zerkleinerten Kunststoff angeschlossenen, quer zur Behälterachse ver­ laufenden Schneckenextruder, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderschnecke (6) von einer taschenartigen Erweiterung (7) der Umfangswand (5) des Aufnahmebehälters (1) aufge­ nommen 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.