DE4118858A1 - Verfahren und vorrichtung zum aufbereiten von thermoplastischen abfaellen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren mit den im Ober­ begriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Thermoplastische Abfälle, die mit diesem Verfahren aufbereitet werden können, sind z. B. Folien, Fasern, Schaumstoffe, Stäube, Spanabfälle o. dgl. Materialien dieser Art können wegen ihrer Form bzw. wegen ihres mangelnden Schüttgewichtes nach der Zerkleinerung auf dosierfähige Endgröße in den wenigsten Fällen direkt einer wirt­ schaftlichen Wiederverarbeitung zugeführt werden. Es bietet sich daher an, die Abfälle zunächst in eine kompakte Granulatform zu bringen, wobei das Schüttgewicht und die Rieselfähigkeit dem der Neuware angenähert oder vergleichbar sind.

Aus der Zeitschrift "Kunststoffe", 80 (1990), Seiten 499-501 ist ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruches 1 beschrie­ benen Art als bekannt zu entnehmen. Dem dabei verwendeten Schei­ benkneter (Plastcompactor) sind folgende Verfahrensschritte nach­ geschaltet: Pneumatischer Transport mit Oberflächenabkühlung des den Scheibenkneter verlassenden Materials, Abscheiden, Nachküh­ len und Abscheiden, Nachgranulieren mit pneumatischem Transport und Abscheiden, Separieren, gegebenenfalls Metallabscheiden, Lagern in einem Silo. Es wird mit dem bekannten Verfahren ein kompaktes, feingutarmes Granulat von unregelmäßiger Form mit einem der Neuware angenäherten oder gleichen Schüttgewicht und einer entsprechenden Rieselfähigkelt erreicht, wobei kein oder nur ein geringfügiger thermischer Abbau des Materials erfolgt, weil der Kompaktierungsprozeß nur im Erweichungsbereich statt­ findet.

Unabhängig von einem Scheibenkneter hat man auch schon einen Recycling-Extruder eingesetzt, mit dem über eine Granulierein­ richtung mit oder ohne Kühlung und Trocknung ein kompaktes, fein­ gutarmes Granulat von regelmäßiger Form herstellbar ist. Es ent­ steht so ein thermisch abgebautes Recycling-Produkt, das in sei­ ner äußeren Form der Neuware gleicht.

Je nach Erfordernis kann sowohl dem Extruder als auch dem Schei­ benkneter eine Grob-Vorzerkleinerung und/oder bei grob ver­ schmutztem Material eine Wasch- und Trocknungseinrichtung vorge­ schaltet sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei dem bekannten Ver­ fahren der eingangs beschriebenen Art die Durchsatzleistung und den Wirkungsgrad zu erhöhen und den spezifischen Recycling- Energieaufwand erheblich zu reduzieren.

Diese Aufgabe wird verfahrensmäßig mit den im Anspruch 1 ange­ gebenen Merkmalen gelöst.

Der entscheidende Schritt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist die direkte Zusammenschaltung der bisher getrennt vonein­ ander benutzten Vorrichtungen, nämlich des Scheibenkneters und des Extruders. Durch die direkte Verbindung des Scheiben­ kneters mit dem Extruder wird der Scheibenkneter zum Vorver­ dichter bzw. Vorkompaktierer des Extruders. Das Voragglomerie­ ren, Vorverdichten bzw. Vorkompaktieren im Scheibenkneter mit Friktionswärme erhöht den Wirkungsgrad des Extruders bei der Annahme des Materials und reduziert die aufzubringende Heiz­ energie für das Aufschmelzen. Höhere Durchsatzleistungen, bezo­ gen auf die Maschinengröße des Scheibenkneters, sind möglich, weil für die Annahme im Extruder nicht auf die sonst erforder­ liche Dichte agglomeriert werden muß. Nachkühlung, Nachgranu­ lierung und Feingut-Separierung sowie Rückführung des Fein­ gut-Materials in den Plastcompactor entfallen. Schließlich ist eine gröbere Vorzerkleinerung mit großen Sieblochungen möglich, wodurch sich kleine Maschinengrößen ergeben.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung mit den im Ober­ begriff des Anspruchs 2 angegebenen Merkmalen.

Die vorstehend für das Verfahren angegebene Aufgabe und die erzielbaren Vorteile gelten sinngemäß auch für die Vorrichtung mit den im Anspruch 2 angegebenen Merkmalen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Die einzige Zeichnungsfigur zeigt in einer perspektivischen Ansicht schematisch eine erfindungsgemäß ausgebildete Vor­ richtung.

Die aufzubereitenden thermoplastischen Abfallstoffe werden über einen Fülltrichter 1 und eine Zuführschnecke 2 einem Scheibenkneter 3 zugeführt.

Der an sich bekannte Scheibenkneter 3, der auch als Plast­ compactor bezeichnet wird, besteht im wesentlichen aus ei­ ner Stator- und einer Rotorscheibe. In der Zeichnung ist die Rotorscheibe 4 sichtbar gemacht.

Das zu verarbeitende Material wird dem Scheibenkneter 3 axial durch die Zuführschnecke 2 zugeführt und verläßt den Scheiben­ kneter 3 radial durch einen Spalt zwischen den Scheiben in plastifiziertem Zustand. Das Kompaktieren mit Friktionswärme vollzieht sich dabei im Erweichungsbereich, also unterhalb des Schmelzbereichs.

Die Rotorscheibe 4 ist mit ihrer Welle in einem Gehäuse 5 ge­ lagert. Der Antrieb der Rotorscheibe 4 erfolgt über einen An­ triebsmotor 6 und ein Getriebe 7. Die Welle 8 der Rotorscheibe 4 ist durch eine strichpunktierte Linie dargestellt.

Das den Scheibenkneter 3 verlassende Material wird unmittelbar dem Einlauf eines mit einer Granuliervorrichtung versehenen Ex­ truders 9 zugeführt. Dieser Schritt ist durch den Pfeil 10 ange­ deutet. Die unmittelbare Verbindung zwischen dem Ausgang des Scheibenkneters 3 und dem Einlauf des Extruders 9 stellt den entscheidenden erfinderischen Schritt dar, denn durch die direkte Verbindung des Scheibenkneters 3 mit dem Extruder 9 wird der Scheibenkneter 3 zum Vorverdichter bzw. Vorkompaktie­ rer des Extruders. Die sich daraus ergebenden Vorteile sind in der Beschreibungseinleitung erwähnt.

Claims (3)

1. Verfahren zum Aufbereiten von thermoplastischen Abfall­ stoffen zu einem wiederverwendbaren Granulat mit einem Schei­ benkneter (Plastcompactor), dem das gegebenenfalls vorzerklei­ nerte Material zugeführt wird und der im wesentlichen aus ei­ ner Stator- und einer Rotorscheibe besteht, wobei das Material zwischen diesen Scheiben geknetet und gerollt, durch die dabei erzeugte Friktionswärme in seinen spezifischen Erweichungs­ temperaturbereich gebracht wird und nach dem dabei verursach­ ten Ansintern, Agglomerieren oder Verdichten durch den Spalt zwischen Stator- und Rotorscheibe austritt, dadurch gekennzeichnet, daß das im Scheibenkneter (3) behandelte Material un­ mittelbar dem Einlauf eines mit einer Granuliereinrichtung ver­ sehenen Extruders (9) zugeführt wird und aus diesem als wieder­ verwendbares Granulat austritt.

2. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach An­ spruch 1 mit einem Scheibenkneter (Plastcompactor), der im we­ sentlichen eine Stator- und eine Rotorscheibe aufweist, wobei das Material in den Zwischenraum zwischen den Scheiben axial zugeführt wird und den Scheibenkneter radial durch einen Spalt zwischen den Scheiben verläßt, dadurch gekennzeich­ net, daß der Auslauf des Scheibenkneters (3) unmittelbar mit dem Einlauf eines Extruders (9) verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslauf des Scheibenkneters (3) an den Einlauf des Extruders (9) angeflanscht ist.