DE4302192C2 - Polystyrol-Shredderpresse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Polystyrol-Shredderpresse zur Wiederaufbereitung von Polysty­ rolschaumaltmaterial durch Vershredderung und Umsetzung der in fester und beliebi­ ger Raumform anfallenden Polystyrolschaumabfälle in verpreßbares Granulat und anschließende Verpressung und Verdichtung des Granulats in eine kompakte, kom­ primierte Form.

In der Industrie werden jährlich einige zehntausend Tonnen Polystyrolschaum­ material als Schutz- und Dämmstoff für Transport- und Verpackungszwecke verbraucht, die später nach Gebrauch als Entsorgungsgut in Mülldeponien gelagert oder in der Müll­ verbrennungsanlage verbrannt werden müssen. Es besteht aus ökologischer Sicht das Bedürfnis, das wiederverwertbare, wertvolle Polystyrolschaummaterial einer Wiederaufbereitung zuzuführen, dergestalt, daß es durch Vershredderung in ein verpreßbares Granulat umgesetzt und anschließend in eine kompakte Form verdich­ tet und verpreßt wird. So läßt sich das in größerem Umfang anfallende Polystyrolalt­ material rationell zwischenlagern und wirtschaftlich transportieren.

In der DE 40 04 587 A1 wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Wiederaufbe­ reitung von Polystyrolschaumabfall beschrieben, der vorher in einer Zerkleinerungs­ anlage auf annähernd Granulatkorngröße zerkleinert und anschließend verpreßt worden ist, wobei die Granulatteile im gepreßten Zustand auf eine Erwärmungstem­ peratur von etwa 150°C gebracht werden, um sie miteinander zu verschweißen.

Aus der DE 39 37 618 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung von Erzeugnissen aus Polystyrolschaumabfällen bekannt, bei dem die vorgranulierten Polystyrolschaumteile in einer komprimierbaren Vorrichtung mit verschieblichen Druck- und Stempel­ wänden zur Erzielung einer Volumenreduzierung des Schäumraumes in Richtung der drei Raumachsen unter Hitzeanwendung zusammengepreßt und miteinander verschweißt werden.

Die genannten Verfahren und Vorrichtungen gehen von der Verwendung vorgranu­ lierter Polystyrolpartikel aus. Eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Granulation von Polystyrolschaumaltmaterial ist nicht Gegenstand dieser Druck­ schriften.

Aus der DE 41 05 473 C1 ist eine Einrichtung zur Behandlung von Kunststoff­ schaumabfällen unter Hitzeeinwirkung bekannt, die einen nach oben offenen Trichter mit einem offenen Brecher­ raum aufweist. Im Brecherraum ist nur eine Brecherwelle mit Messern gelagert, welche mit stationären Messern im Wandteil der Bodenplatte zusammenwirken. Der Schaumstoffabfall gelangt durch einen seitlichen Auslaß und einen Einlaß in einen Transportzylinder. An den Beschickungszylinder schließt sich eine Verdich­ tungszone mit einem Heizer an, in der Schaumstoffabfall schmilzt.

Die DE 21 46 803 B2 zeigt eine Zerkleinerungsvorrichtung für Polystyrolschaumab­ fälle mit einem Kasten als Brecherraum, in dem in waagerechter Ebene mit Abstand zueinander zwei antreibbare Wellen achsparallel angeordnet sind, auf denen eine Vielzahl hebelartiger Schlagteile als Zerkleinerungswerkzeuge befestigt sind. Die spitzen Enden der Schlagzeile weisen senkrecht und parallel zur Wellendrehachse Herausbiegungen auf. Der achsparallele Abstand der Wellen zueinander wird derart eingestellt, daß die Spitzen der Schlagteile sich nicht berühren können und ihre Rotationsflächen keine Überschneidungen bilden. Der Einfüllschacht zum Schneidraum ist horizontal verschließbar.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Anlage zur Wieder­ aufbereitung von Polystyrolschaumabfällen vorzuschlagen, um die statistische Korngrößenverteilung im Granulat zu homoge­ nisieren und die Korngrößen bei der Granulation auf einen kleinstmöglichen Korn­ durchmesser einzustellen, so daß auf diese Weise in der Verpressungsphase eine gleichmäßig verteilte Dichte im Bereich des kompakten Polystyrolformteils gebildet wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Anlage in schemati­ scher Darstellung;

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Vorrichtung;

Fig. 3 einen Ausschnitt aus der Anlage mit Antriebsmotor und Anpassungsgetriebe;

Fig. 4 einen Ausschnitt aus der Anlage (Vierkantformdüse + Staudruckklappe) in Seiten­ ansicht und Draufsicht.

Der in den Fig. 1-4 mit 1 bezeichnete Gesamtkomplex des Gehäuses der Shredderpresse umfaßt drei übereinander angeordnete Gehäuseteile 2 3 und 4, die in den Teilungsebenen (T1, T2) durch Flanschverbindungen zusam­ mengehalten werden: einen Gehäuseteil 2 mit einem innenliegenden wan­ nenförmigen, eine Förderschnecke aufnehmenden Behälter 5, einen Gehäuse­ teil 3 mit einem nach unten zum Behälter 5 und nach oben zum Einfüllbehälter 4 jeweils offenen Innenraum eines Behälters 6, in dem das Messerwerk (M1, M2) untergebracht ist, und schließlich einen Gehäuseteil 4 mit einer kastenförmi­ gen Füllkammer großer Speicherkapazität mit einer Einlaßöffnung 23 und mit den Speicherraum dicht einschließenden Wänden, wobei die Einlaßöffnung 23 durch einen Streifenvorhang 26, der in der Angel 28 drehbar ist, verschließbar und der Speicherraum des Gehäuseteils 4 nach Art einer Durchreiche nach unten zum Gehäuseteil 3 offengehalten ist. Der Gehäusekomplex 1 ruht im unteren Rand­ bereich des Gehäusekomplexes auf einem Gestellrahmen 17, der mit Gabelstapler­ taschen 18 versehen ist. In den Stirnwänden 7, 8 des Behälters 5 dienen Lager 21, 22 zur Führung und Halterung einer Förderschnecke, die aus einer Welle 9 und einer auf der Welle aufsitzenden Schraubenwendel 10 gebildet und über eine Antriebswelle 11 und ein Anpassungsgetriebe 12 mit dem Motor 13 verbunden ist. Mit der Antriebswelle 11 ebenfalls verbunden über einen Ketten- oder Riemen­ trieb 14, 15 ist eine der beiden Wellen 19 bzw. 20 des Messerwerkes (M1, M2), die zusammen mit dem Zahnradantrieb 16 eine kinematische Getriebeeinheit bilden, um die Messer mit gleicher Drehgeschwindigkeit und gegensinnig anzutrei­ ben. Die Wellen 19, 20 sind in einer gemeinsamen horizontalen Ebene parallel zu­ einander, etwa im Abstand 2R voneinander angeordnet und in Lagern 38 bis 41 drehbar positioniert. Die Messersysteme bilden eine Anordnung von auf den Wellen 19, 20 fest verkeilten Messerklingen, die durch Abstandshalter 45, 46 voneinan­ der getrennt jeweils in zu den Wellenachsen senkrechten Ebenen rotieren. Unter­ halb der Wellenebene (H), parallel zu dieser, ist ein Brechergitter 24 angeord­ net, dessen Brechkanten jeweils in Höhe der Abstandshalter 45, 46 der Messerklin­ gen verlaufen. Die Messerklingen besitzen ein schmales, S-förmig geschwun­ genes Rechteckprofil mit sichelförmiger Messerschneide und stellen insgesamt zu­ sammen ein multiplexes Schneidsystem dar, das sich durch Überschneidung der Rotationsflächen einander zugeordneter, in derselben Ebene rotierender Messer­ klingen auszeichnet, wobei die Messerklingen bei Vorgabe einer Phasenverschie­ bung die Horizontalebene (H) der Wellenachsen 19, 20 zu unterschiedlichen Zeit­ punkten schneiden.

An den Vorverdichtungsraum des Behälters 5 schließt sich ein Verpressungsbehälter 30 an, in den das teilweise vorgepreßte Granulat aus dem Behälter 5 mit Hilfe der Förderschnecke 9, 10 ausgestoßen wird. Im Verpres­ sungsbehälter 30 befindet sich in Achsverlängerung der Förderschnecke 9, 10 eine Verdichtungsschnecke 31, 32 mit reduzierter Wendelsteigung. Im Anschluß an den Verpressungsbehälter 30 schließt sich eine, im Querschnitt verstellbare, Vierkantformdüse 34 an, die durch ein querschnittänderndes Übergangsstück 33 mit dem Verpressungsbehälter 30 verbunden ist. Am Auslaß 36 der Vierkantformdüse 34 befindet sich eine geteilte, seitlich am Auslaß 36 der Vierkantformdüse 34 angelenkte 29 Staudruckklappe 35, die mit einem auto­ matischen Öffnungsmechanismus versehen ist, der durch den gegen die Staudruck­ klappe 35 von innen wirkenden, als Vorgabe einstellbaren, Druck ausgelöst wird. Auf dem Verpressungsbehälter 30 ist ein mit dem Steuerungssystem verbundener Temperatursensor 37 angeordnet.

Claims (3)

1. Polystyrol-Shredderpresse zur Wiederaufbereitung von Polystyrolschaum-Altmaterial zu kompakten Formteilen, mit einem längs zweier waagerechter Teilungsebenen (T1, T2) durch Flanschverbindungen zusammengehaltenen dreigeteilten Gehäuse­ komplex (1) mit ineinandergreifenden, vertikal übereinander angeordneten Gehäuse­ teilen (2, 3, 4) umfassend

• a) einen kastenförmigen Einfüllbehälter (4) großer Speicherkapazität mit abschließ­ barer Einlaßöffnung (23) und weit vorspringender Einfüllplattform (42) oberhalb der zweiten Teilungsebene (T2);
• b) ein Gehäuseteil (3) zwischen den beiden Teilungsebenen (T1, T2) zur Aufnahme einer Messerklingenanordnung (M1, M2), mit in Reihe auf mindestens zwei parallel zueinander, in waagerechter Ebene (H) mit Abstand voneinander angeord­ neten Wellen (19, 20) fest verkeilten, durch Abstandshalter (45, 46) voneinander getrennten, in parallel zueinander angeordneten, zu den Wellenachsen (19, 1; 20, 1) senkrechten Ebenen rotierenden ebenflächigen Messerklingen (M1, M2);
  • b1) ein unterhalb der Wellen (19, 20) und oberhalb der ersten Teilungsebene (T1) parallel zur Wellenachsenebene (19, 1; 20, 1; H) unterhalb der Abstandshalter (45, 46) fest fixiertes Brechergitter (24), das die Messerklingen (M1, M2) während der Rota­ tion durchdringen und durchkämmen;
  • b2) eine Messerklingenform, die ein schmales, S-förmig geschwungenes, ebenes Rechteckprofil mit sichellförmig geformten Messerschneiden (S1, S2) aufweist;
  • b3) einen Achsabstand (Ax) der Wellen (19, 20) voneinander, der durch Vorgabe einer relativen Phasenverschiebung der jeweils in derselben Ebene rotierenden Messerklingen zueinander um ein Maß (S) kleiner ist als der doppelte Radius (2R) einer Messerklinge;
• c) ein Gehäuseteil (2) zur Aufnahme einer Förderschnecke (9, 10) in einem innenliegenden Behälter (5) unterhalb des Schneidraums (6);
• d) einen an den Behälter (5) koaxial angeschlossenen Verpressungs­ behälter (30) mit einer Verdichtungsschnecke (31, 32) mit einer gegenüber der För­ derschnecke (9, 10) geringeren Wendelsteigung;
• e) eine an den Verpressungsbehälter (30) über ein querschnittsänderndes Übergangs­ stück (33) angeschlossene verstellbare Vierkantformdüse (34), an deren Auslaß (36) seitlich angelenkte (29) Staudruckklappen (35) vorgesehen sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnung (23) im Einfüllbehälter (4) durch einen in einer Angel (28) drehbar vorgesehenen Streifenvorhang (26) verschließbar ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der insgesamt drei­ geteilte Gehäusekomplex (1) mit seinem untersten Gehäuseteil (2) auf einem Ge­ stellrahmen (17) ruht, der Gabelstaplertaschen (18) aufweist.