Beschreibung:

Die Erfindung betrifft eine Anordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .

Aus der DE 26 14 730 C2 ist eine gattungsgemäße Anordnung bekannt, die zur Verarbeitung von Kunststoffabfälle in Form von thermoplastischen Kunststofffolien dient, wobei die zunächst erzeugten Agglomerate zu einem Granulat zerkleinert werden. Aus der Praxis ist es weiterhin bekannt, aus einem Agglomerator stammende, agglomerierte Kunststoffe zu einem Granulat zu zerkleinern und dieses in einem Extruder weiter zu verarbeiten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Anordnung dahingehend zu verbessern, dass diese mit einem möglichst geringen Energieaufwand betrieben werden kann.

Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Erfindung schlägt mit anderen Worten vor, die im Agglomerator erzeugten, agglomerierten Kunststoffe möglichst direkt in den dem Agglomerator nachgeschalteten Extruder zu führen. Als Kunststoffe kommen neuwertige, so genannte jungfräuliche Kunststoffe oder auch Kunststoffabfälle in Frage. Die Kunststoffe können Beimischungen enthalten wie Füll- und Verstärkungsstoffe, Farbpigmente, Fasern und dergleichen, und sie können als Folienstücke oder Bruchstücke oder dergleichen vorliegen. Während es bei gattungsgemäßen Anordnungen vorgesehen ist, die zerkleinerten Agglomerate als Granulat pneumatisch zu nachgeschalteten Verarbeitungsaggregaten zu fördern, schließt vorschlagsgemäß das Gehäuse des Agglomerators an eine Förderschnecke an. Bei der Förderschnecke kann es sich entweder unmittelbar um eine Extruderschnecke handeln oder um eine Zuführungsschnecke, wie sie beispielsweise vorgesehen ist, wenn aufgrund der räumlichen Verhältnisse der Extruder nicht direkt mittels seiner Extruderschnecke an den Agglomerator angeschlossen sein kann. Derartige Zuführungsschnecken weisen typischerweise eine geringe Länge auf und sind deutlich kürzer als die üblicherweise verwendeten pneumatischen Rohrverbindungen zwischen zwei Verarbeitungsaggregaten.

Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass im Agglomerator die Kunststoffe durch mechanische Traktion wie z.B. durch Kneten und Pressen einerseits von außen, nämlich von den Knet- oder Presswerkzeugen wie z.B. dem um laufend angetriebenen Pressflügel, und andererseits aufgrund ihrer inneren Reibung während ihrer Verformung erwärmt werden, so dass die Kunststoffe plastifiziert werden, ohne allerdings das Temperaturniveau ihres Schmelzpunkts zu erreichen. Wenn die agglomerierten Kunststoffe aus der ringförmigen Matrizenwand austreten, weisen Sie daher eine Temperatur auf, die eine weitere Verarbeitung der Kunststoffe erleichtert, weil die Kunststoffe bereits plastifiziert sind. Durch den unmittelbaren Anschluss des Agglomerators an den Extruder wird erreicht, dass erstens der mit einer pneumatischen Förderung verbundene Energieaufwand nicht erforderlich ist und zweitens ein erneutes Erwärmen der Kunststoffe, um sie im Extruder verarbeiten zu können, nicht erforderlich ist, so dass die vorschlagsgemäße Anordnung in zwei- facher Hinsicht energetisch vorteilhaft ist. Außerdem wird eine besonders kompakte Ausgestaltung der Anordnung mit einem geringen Platzbedarf ermöglicht.

Das Gehäuse des Agglomerators, welches unmittelbar an den Extruder anschließt, kann in einer ersten Ausgestaltung der Anordnung die ringförmige Matrizenwand als Gehäuseteil aufweisen. In diesem Fall ist die Matrizenwand nicht ringsum gleichmäßig mit Austrittsöffnungen für die agglomerierten Kunststoffe versehen, vielmehr befinden sich die Austrittsöffnungen nur dort, wo das Gehäuse an die Förderschnecke anschließt, so dass die agglomerierten Kunststoffe unmittelbar aus der Matrizenwand in die Förderschnecke gelangen. Insofern wird bei dieser Ausgestaltung der Anordnung das Gehäuse als Arbeitsgehäuse bezeichnet, welches Arbeitswände aufweist, weil das Arbeitsgehäuse und die Arbeitswände den Arbeitsraum begrenzen, in dem die Kunststoffe mittels des um laufenden Pressflügels traktiert werden, z. B. geknetet und radial nach außen gepresst werden, und in welchem Arbeitsraum die Kunststoffe, die z. B. als fingernagelgroße Folienstücke vorliegen, zu den Agglomeraten verpresst werden.

In einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung schließt nicht das Arbeitsgehäuse selbst unmittelbar an den Extruder an, sondern vielmehr ein Außengehäuse, welches das Arbeitsgehäuse außen umgibt.

In einer Variante dieser zweiten Ausgestaltung verläuft das Außengehäuse mit einem vergleichsweise geringen Abstand um die Matrizenwand, so dass ein vergleichsweise kleiner Sammelraum zwischen dem Außengehäuse unter Matrizenwand geschaffen wird, in welchem die aus der Matrizenwand austretenden, agglomerierten Kunststoffe gesammelt werden. Der Druck, unter dem mithilfe des Pressflügels die agglomerierten Kunststoffe aus der Matrizenwand austreten, verdrängt die agglomerierten Kunststoffe, die sich bereits in dem Sammelraum befin- den, so dass eine Strömung zur Gehäuseöffnung hin bewirkt wird. Auf diese Weise werden die agglomerierten Kunststoffe im Sammelraum zur Gehäuseöffnung und somit in die unmittelbar daran anschließende Förderschnecke gefördert.

Bei dieser Variante, die ohne eigens vorgesehene, bewegliche Fördererorgane innerhalb des Außengehäuses auskommt, kann der Sammelraum beheizbar ausgestaltet sein, so dass ein Erkalten der agglomerierten Kunststoffe, die sich in dem Sammelraum befinden, vermieden wird, was nämlich den Strömungswiderstand vergrößern würde. Dass der Sammelraum beheizbar ist bedeutet, dass die im Sammelraum befindlichen, agglomerierten Kunststoffe mit Wärme beaufschlagt und auf diese Weise fließfähig gehalten werden können. Dies kann z. B. durch eine elektrische Widerstandsbeheizung erfolgen, oder durch einen in einer Heizleitung strömenden Wärmeträger oder dergleichen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, die an den Sammelraum angrenzenden Bauteile wie das Außengehäuse und / oder die Matrizenwand zu beheizen und auf diese Weise die Wärme an den Sammelraum und die darin befindlichen agglomerierten Kunststoffe abzugeben.

Bei einer zweiten Variante der zweiten, ein Außengehäuse aufweisenden Ausgestaltung der Anordnung verläuft das Außengehäuse in einem größeren Abstand um die Matrizenwand, so dass ein größerer Sammelraum für die agglomerierten Kunststoffe geschaffen wird. Dieser größere Sammelraum bietet die Möglichkeit, im Sammelraum ein Fördererorgan anzuordnen, welches um die Matrizenwand umläuft und beispielsweise einen oder mehrere Mitnehmer aufweist, so dass die aus der Matrizenwand austretenden, agglomerierten Kunststoffe mittels des Fördererorgans zur Gehäuseöffnung gefördert werden.

Bei der zweiten Variante der zweiten, ein Außengehäuse aufweisenden Ausgestaltung der Anordnung kann der größere Sammelraum für die agglomerierten Kunststoffe aber auch dazu genutzt werden, im Sammelraum einen Ringzerkleinerer anzuordnen, welcher um die Matrizenwand umläuft und dessen Zerkleinerungswerkzeug beispielsweise als Messer, Kratzer oder dergleichen ausgestaltet ist, so dass die agglomerierten Kunststoffe, die jeweils aus einer Austrittsöffnung der Matrizenwand als kontinuierlicher Strang austreten, mittels des Ringzerkleinerers zu kleineren separaten Körperchen in Form von Granulat zerkleinert werden.

Die beiden oben erwähnten Möglichkeiten, ein Fördererorgan oder einen Ringzerkleinerer im Sammelraum anzuordnen, können auch in Kombination verwirklicht sein, indem beispielsweise das Zerkleinerungswerkzeug des Ringzerkleinerers auch förderwirksam als Mitnehmer für das erzeugte Granulat dient, oder indem ein bewegliches Element sowohl mit einem Zerkleinerungswerkzeug als auch zusätzlich mit einem Mitnehmer bestückt ist, so dass dieses bewegliche Element sowohl den Ringzerkleinerer als auch das Fördererorgan bildet.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der rein schematischen Darstellungen näher erläutert. Dabei zeigen die

Fig. 1 bis 3 drei unterschiedliche Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Anordnung, jeweils in Form eines Vertikalschnitts durch die jeweilige Anordnung.

Die Fig. 1 und 2 betreffen Ausführungsbeispiele, bei denen jeweils ein Außengehäuse an eine Förderschnecke anschließt und ein Sammelraum zwischen dem Arbeitsraum, insbesondere der ringförmigen Matrizenwand, und dem Außengehäuse geschaffen ist.

In Fig. 1 ist eine Anordnung 1 dargestellt, die einerseits einen Agglomerator 2 und andererseits eine Förderschnecke 3 aufweist. Bei der Förderschnecke 3 kann es sich um eine Extruderschnecke handeln, also ein Bauteil eines Extruders, oder es kann sich um eine Zuführungsschnecke handeln, die an den Extruder anschließt. Die Förderrichtung der Förderschnecke 3 verläuft bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel von rechts nach links.

Der Agglomerator 2 weist einen Arbeitsraum auf, der durch zwei voneinander beabstandete seitliche Arbeitswände 4 begrenzt ist sowie durch eine ringförmig verlaufende Matrizenwand 5, die mit einer Vielzahl von Auslassöffnungen 6 versehen ist, welche radial aus dem Arbeitsraum durch die Matrizenwand 5 nach außen führen. Innerhalb des Arbeitsraumes sind an den Arbeitswänden

4 Oberflächenprofilierungen in Form von Knetleisten 7 vorgesehen, und weiterhin ist im Arbeitsraum ein drehangetriebener Pressflügel 8 angeordnet, der gegen den Uhrzeigersinn rotiert.

Schematisch angedeutete, kleinstückige Kunststoffe 9, z.B. in Form von annähernd fingernagelgroßen Folienstücken, werden durch die Bewegung des Pressflügels 8 innerhalb des Arbeitsraumes mechanisch traktiert, geknetet und gepresst, so dass sie agglomerierten. Mittels des Pressflügels 8, der zu diesem Zweck Druckstücke 19 trägt, werden die agglomerierten Kunststoffe 9 durch die Auslassöffnungen 6 aus dem Arbeitsraum gepresst. Sie gelangen in einen Sammelraum 10, der sich außerhalb der Matrizenwand 5 befindet und durch ein Außengehäuse 11 begrenzt ist.

Innerhalb des Sammelraums 10 verläuft kreisförmig um laufend ein Ringzerkleinerer, der zwei Zerkleinerungswerkzeuge 12 aufweist, welche messerartig die agglomerierten Kunststoffe 9, die jeweils als Materialstrang aus den Auslassöffnungen 6 heraustreten, zu kleineren, als Granulat bezeichneten Körperchen zerteilt. Die Zerkleinerungswerkzeuge 12 sind derart ausgestaltet, dass sie in ihrem radial äußeren Bereich, von der Matrizenwand

5 entfernt, Mitnehmer 14 bilden, welche das Granulat aus dem Sammelraum 10 in die Förderschnecke 3 fördern. Der Ringzerkleinerer stellt somit gleichzeitig auch ein Fördererorgan dar. Die Förderschnecke 3 weist eine Schnecke 15 auf, die innerhalb eines Förderrohrs 16 läuft. Das Förderrohr 16 weist an seinem oberen Umfang ein Einlassfenster 17 auf, das mit einem Gehäuseauslass 18 des Außengehäuses 11 kommuniziert, so dass die agglomerierten Kunststoffe 9 aus dem Sammelraum 10 durch den Gehäuseauslass 18 und das Einlassfenster 17 in die Förderschnecke 3 gelangen. Die Mitnehmer 14 bewirken dabei, dass das Granulat praktisch in die Schnecke 15 hineingespachtelt wird, so dass die Schnecke 15 möglichst wenig Lufteinschlüsse in dem Kunststoffmaterial aufweist.

Der Gehäuseauslass 18 und / oder das Einlassfenster 17 kann mittels eines Schiebers verschlossen werden, so dass beim Anfahren des Agglomerators 2 zunächst noch das im Sammelraum 10 befindliche Granulat im Sammelraum 10 gehalten wird und durch den um laufenden Ringzerkleinerer bewegt wird. Kunststoffgranulat, welches nicht ausreichend agglomeriert ist, wie dies beim Anfahren des Agglomerators 2 nicht auszuschließen ist, kann somit im Agglomerator 2 gehalten und weiter bearbeitet werden, bis es ausreichend agglomeriert ist, und erst dann wird der erwähnte Schieber geöffnet, so dass Anfahrverluste erheblich minimiert oder sogar gänzlich vermieden werden können.

In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung 1 dargestellt, welches in vielen Merkmalen mit dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 übereinstimmt, so dass nachfolgend lediglich auf die Unterschiede eingegangen wird. Der Sammelraum 10 ist erheblich kleiner, da der Abstand des Außengehäuses 11 von der Matrizenwand 5 erheblich geringer ist als in Fig. 1 .

Das Außengehäuse 11 ist von einem Heizmantel 20 umgeben, so dass das Außengehäuse 11 , der Sammelraum 10, und insbesondere die im Sammelraum 10 befindlichen, agglomerierten Kunststoffe vor Temperaturverlusten geschützt oder sogar erwärmt werden können. Auf diese Weise werden die Kunststoffe 9, die sich im Sammelraum 10 befinden, in einem fließfähigen Zustand gehalten. Unter Verzicht auf eigens vorgesehene Zer- kleinerungs- oder Fördermittel wird ein Materialstrom der agglomerierten Kunststoffe, die aus den Austrittsöffnungen 6 der Matrizenwand 5 austreten und in den Sammelraum 10 gelangen, durch den Druck weiterer, nachströmender agglomerierter Kunststoffe 9 bewirkt. Dieser Agglomerate-Strom fließt innerhalb des Sammelraums 10 zum Gehäuseauslass 18 und gelangt dort in das Einlassfenster 17 der Förderschnecke 3.

In Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung 1 dargestellt, bei dem wiederum etliche Merkmale mit denen der beiden oben beschriebenen Ausführungsbeispiele übereinstimmen, so dass diese nicht näher erläutert werden. Im Unterschied zu den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 und 2 ist kein Außengehäuse vorgesehen und dem entsprechen auch kein Sammelraum außerhalb der Matrizenwand 5. Vielmehr schließt der Arbeitsraum, nämlich mittels der Matrizenwand 5, an die Förderschnecke 3 an, so dass die Auslassöffnungen 6 der Matrizenwand 5 den Gehäuseauslass 18 bilden und die Matrizenwand 5 zusammen mit den Seitenwänden 4 das Gehäuse des Agglomerators 2 bilden, welches an die Förderschnecke 3 anschließt.

Die Auslassöffnungen 6 sind daher in der Matrizenwand 5 auf den Bereich beschränkt, in welchem die Matrizenwand 5 mit dem Einlassfenster 17 der Förderschnecke 3 kommuniziert. Im übrigen Umfangsbereich der Matrizenwand 5 ist diese frei von Auslassöffnungen 6 ausgestaltet und vielmehr auf der Innenseite, zum Arbeitsraum hin, mit einer Profilierung 21 versehen, um zugunsten einer höheren Agglomerationsleistung eine besonders intensive Friktion der Kunststoffe 9 zu ermöglichen.

Der oben bereits erwähnte Schieber, der allerdings in den Fig. 1 und 2 nicht dargestellt ist und dazu dient, das Gehäuse des Agglomerators 2 beim Anfahren des Agglomerators 2 zu verschlie- ßen, ist bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 dargestellt und mit 22 gekennzeichnet.

Rein beispielhaft ist in Fig. 3 ein Kragen 23 dargestellt, der einen dichten Anschluss des Gehäuseauslasses 18 des Agglomerators

2 an das Einlassfenster 17 der Förderschnecke 3 sicherstellt. Bei entsprechenden Wandstärken des Förderrohrs 16 und / oder der Matrizenwand 5 kann die Matrizenwand 5 als Gehäuse des Agglomerators 2 unmittelbar, ohne einen Kragen 23, an das För- derrohr 16 anschließen, ohne dass es zu einer Kollision zwischen der Matrizenwand 5 und der Schnecke 15 kommt.

Bezugszeichen:

1 Anordnung

2 Agglomerator

3 Förderschnecke

4 Arbeitswand

5 Matrizenwand

6 Auslassöffnung

7 Knetleiste

8 Pressflügel

9 Kunststoffe

10 Sammelraum

11 Außengehäuse

12 Zerkleinerungswerkzeug

14 Mitnehmer

15 Schnecke

16 Förderrohr

17 Einlassfenster

18 Gehäuseauslass

19 Druckstück

20 Heizmantel

21 Profilierung

22 Schieber

23 Kragen