DE4128046A1 - Verfahren und einrichtung zur umwandlung von schaumstoffteilen in wiederverwertbares kunststoffmaterial - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Umwandlung von Schaumstoffteilen in wiederverwertbares Kunststoffmaterial gemäß der Gattung des Anspruchs 1 sowie eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Für die Verpackung hochwertiger und empfindlicher Elektro­ geräte und auch anderer Artikel werden im großen Umfange Formteile aus Hartschaum, insbesondere aus Polystrol verwendet. Dadurch fallen große Mengen derartiger Ver­ packungsabfälle im Handel an, deren Entsorgung Probleme aufwirft. Das Verpackungsmaterial aus Hartschaum hat zwar ein sehr geringes Gewicht, jedoch nehmen diese Abfälle sehr viel Platz in Anspruch. Dieser große Platzbedarf bringt nicht nur hohe Kosten während des Lagerns mit sich, sondern auch beim Abtransport, da großräumige Fahrzeuge bzw. entsprechend viele Fahrten zum Abtransport erforder­ lich sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Umwandlung von Schaumstoffteilen aus Polystrol od. dgl. zu schaffen, mit dem das Sammeln und Entsorgen bzw. die Wiederverwertung erleichtert werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren mit den Merk­ malen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Die als Verpackungs­ abfälle anfallenden Schaumstoffteile werden zunächst grob zerkleinert und mittels Hitze- und/oder Druckeinwirkung anschließend verflüssigt, um dann schließlich zu einem Kunststoffstrang geformt zu werden. Dieser Kunststoff­ strang kann zu Granulat mittels einer Schneidvorrichtung zerkleinert werden, so daß man einen wiederverwertbaren Rohstoff enthält. Die Kunststoffstäbe oder das Granulat hat ein wesentlich höheres spezifisches Gewicht als der Hartschaum, so daß Lagerhaltung und der Transport zur Wie­ derverwertung wesentlich kostengünstiger werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich mittels einer sehr kompakten Einrichtung durchführen, wie diese im Pa­ tentanspruch 3 angegeben ist. Besonders vorteilhaft ist dabei, daß zur Abkühlung des Kunststoffstrangs ein Luft­ strom ausreicht und somit die Einrichtung ohne Wasseran­ schluß auskommt. Damit ist eine Durchführung des Verfah­ rens überall dort möglich, wo eine Steckdose für den Stro­ manschluß vorhanden ist.

Die erfindungsgemäße Einrichtung besitzt vorzugsweise ein Mahlwerk mit einer Schnecke, deren Schneckengänge sich zur Auslaßdüse hin verengen. Dadurch wird der Druck im Zylin­ der erhöht, so daß unter zusätzlicher Hitzeeinwirkung das zerkleinerte Kunststoffmaterial zähflüssig wird. Das zäh­ flüssige Material wird dann durch die Auslaßdüse zu einem Strang gepreßt, dessen Oberfläche in einem Luftstrom so­ fort erkaltet. Der Kunststoffstrang kann dann zwischen Förderelementen ohne an diese anzuhaften zu einer Schneid­ einrichtung transportiert werden.

Die Förderelemente bestehen vorzugsweise aus unter dem Kunststoffstrang umlaufenden Spiraldrahtringen, die auf­ grund ihrer Durchlässigkeit den Luftstrom für die Kühlung des Kunststoffstrangs nur sehr wenig beeinträchtigen.

Gleichzeitig können die Windungen der Spiraldrahtringe mittels des Luftstroms auf einer niedrigeren Temperatur gehalten werden, so daß sichergestellt ist, daß der Kunst­ stoffstrang an den Spiraldrahtringen nicht festklebt. Von oben wird der Kunststoffstrang vorzugsweise mittels Rollen geradeaus geführt.

Die Förderelemente besitzen vorzugsweise einen eigenen Antriebsmotor, der dafür sorgt, daß die Fördergeschwindig­ keit im Bereich der Förderelemente geringfügig höher ist als die Austrittsgeschwindigkeit des Kunststoffstrangs aus der Auslaßdüse. Durch diese Maßnahme wird ein Aufstauen des Kunststoffstrangs im Übergangsbereich zwischen Auslaß­ düse und den Förderelementen sicher vermieden.

Am Ende der Kühleinrichtung, in der die Förderelemente an­ geordnet sind, befindet sich vorzugsweise eine Schneidein­ richtung mit einem umlaufenden Messerbalken, der auf einer mit der im Zylinder befindlichen Schnecke verbundenen An­ triebswelle angeordnet ist. Für die Schneideinrichtung ist somit kein eigener Antrieb erforderlich.

Für bestimmte Anwendungsfälle kann es weiterhin vorteil­ haft sein, wenn dem Mahlwerk ein Häckselwerk zur Grobzerk­ leinerung vorgeschaltet ist. Das Häckselwerk stellt dann sicher, daß die zum Mahlwerk gelangenden Teile nicht zu groß sind.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Einrichtung im Längsschnitt,

Fig. 2 die Einrichtung gemäß Fig. 1 in der Draufsicht,

Fig. 3 die Stirnseite mit Schneideinrichtung der Einrich­ tung von Fig. 1,

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Schnittlinie AB gemäß Fig. 2,

Fig. 5 den Einfülltrichter der erfindungsgemäßen Einrich­ tung mit aufgesetztem Häckselwerk in stark vereinfachter Darstellung und

Fig. 6 die bevorzugte Ausführung mit Rollenführung.

In Fig. 1 ist eine Einrichtung mit einem Mahlwerk 1 dargestellt, das eine in einem Zylinder 2 geführte Schnecke 3 besitzt. Die Schnecke 3 wird von einem Motor M1 angetrieben. Der Zylinder 2 ist mit Heizbändern 4, 5 umgeben, die zusammen eine Heizeinrichtung mit einem elek­ trischen Anschlußwert von etwa 1 bis 2 KW bilden. An der Stirnseite 6 des Zylinders 2 sind zu beiden Seiten einer Antriebswelle 7 jeweils eine Auslaßdüse 8, 9 angeordnet. In Fig. 2 sind beide Auslaßdüsen von oben sichtbar.

An die Auslaßdüsen 8, 9 schließen sich Förderelemente 10, 11 an, die aus über Rollen 12 geführten Spiraldrahtringen bestehen.

Am Ende 13 der gesamten Einrichtung läuft ein Messerbalken 14 um, der auf einer Verlängerung der Antriebswelle 7 be­ festigt ist. Der Messerbalken 14 ist in der stirnseitigen Ansicht gemäß Fig. 3 ebenfalls dargestellt.

In der Draufsicht von Fig. 2 ist die Anordnung der Rollen 12 ersichtlich. Jede der Rollen 12 trägt vier Spiraldrah­ tringe 10, die von oben auf die beiden aus den Auslaßdüsen 8, 9 austretenden Kunststoffstränge 15, 16 zur Anlage kommen.

Zur Herstellung der Kunststoffstränge 15, 16 werden zu­ nächst grob zerkleinerte Schaumstoffteile 17 (Fig. 1) durch einen Einfülltrichter 18 dem Mahlwerk 1 zugeführt. Die um ihre Längsachse sich drehende Schnecke 3 zermahlt die Schaumstoffteile 17 und transportiert diese weiter zerkleinerten Teile in den Zylinder 2, wo die Schnecke 3 einen engeren Schneckengang 19 besitzt. In Verbindung mit dem dadurch auftretenden Druck und der von der Heizein­ richtung 4, 5 ausgehenden Wärme wird aus den Schaumstoff­ teilen eine zähflüssige Masse, die durch die Auslaßdüsen 8, 9 gepreßt wird. Die dadurch sich bildenden Kunststoff­ stränge 15, 16 werden unmittelbar nach den Auslaßdüsen 8, 9 von den Förderelementen 10, 11 erfaßt und geradlinig zu Austrittsöffnungen 20, 21 (Fig. 3) geführt. In Fig. 2 ist ersichtlich, daß an den Austrittsöffnungen 20, 21 die Kunststoffstränge 15, 16 mit ihren Enden 22, 23 überstehen, die vom umlaufenden Messerbalken 14 zu Granu­ lat 24 (Fig. 1) abgeschnitten werden. Das Granulat 24 fällt in Pfeilrichtung 25 am Ende 13 nach unten und kann in einem hier nicht dargestellten Auffangbehälter gesam­ melt werden.

In Fig. 3 ist eine mögliche Ausführungsform des Messer­ balkens 14 mit seinen beiden Scheiden 25, 26 dargestellt.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten Schnitt AB (Fig. 2) ist ersichtlich, daß die Förderelemente 10, 11, die aus Spi­ raldraht bestehen, jeweils paarweise oben und unten an dem dazwischenliegenden Kunststoffstrang 15, 16 anliegen. Die koaxial zur Schnecke 3 verlaufende Antriebswelle 7 ist ebenfalls in Fig. 4 ersichtlich.

Damit die Förderelemente 10, 11 mit einer geringfügig hö­ heren Transportgeschwindigkeit bewegt werden können als die Austrittsgeschwindigkeit des Kunststoffstrangs 15 bzw. 16 aus der Auslaßdüse 8 bzw. 9, ist ein Antriebsmotor M2 für den Antrieb der Umlenkrollen 12 vorgesehen. Die oberen und unteren Umlenkrollen 12 können über Zahnränder 27 ge­ koppelt sein.

In Fig. 5 ist als Aufsatz auf den Einfülltrichter 18 ein Häckselwerk 28 vorgesehen, welches zur Grobzerkleinerung größerer Schaumstoffteile dient.

Die gesamte Einrichtung gemäß Fig. 1 kann für den Einsatz in einem Elektro-Einzelhandelsgeschäft beispielsweise eine Gesamtlänge von 60 cm haben. Durch diese kompakte Bauweise läßt sich die Einrichtung überall einsetzen, wobei auch ein Standortwechsel aufgrund der geringen Größe und des damit verbundenen geringen Gewichts jederzeit möglich ist.

Die Förderelemente 10, 11 befinden sich in dem Bereich, wo der Kunststoffstrang 15, 16 abgekühlt wird, so daß dieser Bereich auch als Kühleinrichtung 30 bezeichnet werden kann. Mittels eines Gebläses wird Raumluft oder abgekühlte Luft in die Kühleinrichtung 30 geblasen. Dies ist in Fig. 1 mit Pfeilen 31 angedeutet. An Gehäuseöffnungen 32 kann Abluft aus der Kühleinrichtung 30 wieder austreten; wobei zur Abführung der Abluft auch eine Absaugglocke verwendet werden kann.

In Fig. 6 ist in Seitenansicht die bevorzugte Ausführung mit einer oberhalb des Kunststoffstranges 15 angeordneten Rollenführung dargestellt. Die Rollenführung wird von drei Rollen 30 bis 32 gebildet. Unterhalb des Kunststoffstran­ ges 15 befinden sich Förderelemente, wie diese auch in den Fig. 1 und 2 als Spiraldrahtringe 11 dargestellt sind. Der Antriebsmotor ist bei einer Ausführung gemäß Fig. 6 den unteren Führungselementen zugeordnet, d. h. daß eine der Umlenkrollen 12 von dem Antriebsmotor angetrieben wird.

Claims (10)

1. Verfahren zur Umwandlung von Schaumstoffteilen aus Po­ lystrol od. dgl. in wiederverwertbares Kunststoff­ material, insbesondere zur Umwandlung von Verpackungsab­ fällen aus Schaumstoff, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in einem kontinuierlichen Umwand­ lungsprozeß zunächst die Schaumstoffteile (17) grob zerk­ leinert werden, daß durch Einwirkung von Hitze und Druck in einem Mahlwerk (1) die Schaumstoffteile (17) weiter zerkleinert und schließlich verflüssigt werden, und daß der zähflüssige Kunststoff zu einem in einem Luftstrom ge­ kühlten Kunststoffstrang (15, 16) geformt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der abgekühlte und damit har­ te Kunststoffstrang (15, 16) zu Granulat (24) mechanisch zerkleinert wird.

3. Einrichtung zur Umwandlung von Schaumstoffteilen aus Polystrol od. dgl. in wiederverwertbares Kunststoffmaterial, insbesondere zur Umwandlung von Ver­ packungsabfällen aus Schaumstoff, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mahlwerk (1) mit ei­ ner in einem Zylinder (2) angeordneten Schnecke (3) vorge­ sehen ist, daß der Zylinder (2) eine Heizeinrichtung (4, 5) und wenigstens eine stirnseitige Auslaßdüse (8, 9) hat, und daß sich an der Auslaßdüse (8, 9) eine mit Kühlluft arbeitende Kühleinrichtung (30) anschließt, die den aus der Auslaßdüse (8, 9) austretenden Kunststoffstrang (15, 16) abkühlt.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sich die Schneckengänge (19) der Schnecke (3) zur Auslaßdüse (8, 9) hin verengen.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, da­ durch gekennzeichnet, daß der aus der Auslaßdüse (8, 9) austretende Kunststoffstrang (15, 16) in der Kühleinrichtung (30) zwischen über im Abstand angeord­ nete Umlenkrollen (12) geführten umlaufenden Förderelemen­ ten (10, 11) als gerader Kunststoffstrang (15, 16) zu ei­ ner Schneideinrichtung (14) gelangt.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Förderelemente (11) für einen Kunststoffstrang (15; 16) aus unterhalb des Kunst­ stoffstranges (15; 16) umlaufenden Spiraldrahtringen und oberhalb des Kunststoffstranges (15; 16) angeordneten Rol­ len (30, 31, 32) bestehen, die eine Rollenführung bilden.

7. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Förderelemente (10, 11) für einen Kunststoffstrang (15; 16) aus vier umlaufenden Spiraldrahtringen bestehen, von denen je zwei oben und je zwei von unten am Kunststoffstrang (15; 16) anliegen.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die Fördere­ lemente (10, 11) einen eigenen Antriebsmotor (M2) haben, und daß die Förderelemente (10, 11) eine geringfügig höhe­ re Fördergeschwindigkeit haben als die Austrittsgeschwin­ digkeit des Kunststoffstrangs (15, 16) aus der Auslaßdüse (8, 9).

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß an der einen Stirnseite (6) des Mahlwerks (1) sich eine mit der Schnecke (3) verbundene, koaxial zu dieser angeordnete An­ triebswelle (7) für die Schneideinrichtung anschließt, und daß an dem der Auslaßdüse (8, 9) abgewandten Ende der Kühleinrichtung (30) auf der Antriebswelle (7) ein Mes­ serbalken (14) befestigt ist, der an Austrittsöffnungen (20, 21) den Kunststoffstrang (15, 16) zu Granulat (24) abschneidet.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß das Mahlwerk (1) einen Einfülltrichter (18) hat, auf dem ein Häcksel­ werk (28) zur Grobzerkleinerung der Kunststoffteile (17) angeordnet ist.