WALTER, Hans-Peter (Britter Strasse 4, Mettlach, 66693, DE)
WELTER, Hubert (Zur Grosswies 3, Mettlach, 66693, DE)
WALTER, Hermann-Josef (Kunoweiher 22a, Saarburg, 54439, DE)
WALTER, Hans-Peter (Britter Strasse 4, Mettlach, 66693, DE)
WELTER, Hubert (Zur Grosswies 3, Mettlach, 66693, DE)
| PATENTANSPRÜCHE 1. Vorrichtung zum Erwärmen von schlecht wärmeleitendem Material mittels eines beheizbaren Rührbehälters (1), dadurch gekennzeichnet, daß der Rührbehälter (1) im oberen Bereich einen Materialzulauf (2) und im unteren Bereich einen Materialaustritt (3) aufweist, daß in dem Rührbehälter (1) eine zentrale Vertikaldrehwelle (4) angeordnet ist, an der mindestens ein horizontal drehbarer Abstreiferarm (8) angeordnet ist, welcher in Umlaufrichtung nach oben hin schräg zuläuft, und wobei in mehreren vertikalen Ebenen beheizbare Rührarme (11) vorgesehen sind. 2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rührbehälter (1) einen Gasaustritt aufweist. 3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstreiferarm (8) beheizbar ist. 4. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstreiferarm (8) und/oder die Rührarme (11) als jeweils beidseitig der Vertikaldrehwelle (4) in einer Horizontalebene angeordnete Paare, Dreiergruppen, Vierergruppen oder Fünfergruppen von Abstreiferarmen (8) bzw. Rührarmen (11) ausgebildet sind. 5. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß 2 bis 40 Horizontalebenen mit Rührarmen (11) vorgesehen sind. 6. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertikaldrehwelle (4) eine Doppelhohlwelle ist und daß der Abstreiferarm (8) und/oder die Rührarme (11) über ein in diesen zirkulierendes Wärmeträgermedium beheizbar sind. 7. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rührbehälter (1) ein Doppelmantelbehälter ist, wobei in dem Doppelmantel ein Wärmeträgermedium zirkuliert. 8. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß für das Wärmeträgermedium im unteren Bereich des Rührbehälters und der Auslaß für das Wärmeträgermedium im oberen Bereich des Rührbehälters (1) angeordnet ist. 9. Verfahren zum Erwärmen von schlecht wärmeleitendem Material mittels eines beheizbaren Rührbehälters (1), dadurch gekennzeichnet, daß das Material oben in den Rührbehälter (1) eintritt, den Rührbehälter (1) von oben nach unten durchläuft und unten aus dem Rührbehälter (1) wieder austritt und während des Durchlaufens des Rührbehälters (1) durch mindestens einen horizontal drehbaren Abstreiferarm (8) und/oder in mehreren vertikalen Ebenen angeordnete beheizbare Rührarme (11) erwärmt wird. 10. Verwendung der Vorrichtung gemäß den Ansprüchen 1 bis 8 oder des Verfahrens gemäß Anspruch 9 zum Entgasen von geschäumten Kunststoffen, insbesondere Polyurethanschaum. |
Vorrichtung und Verfahren zum Erwärmen von schlecht wärmeleitendem Material mittels eines Rührbehälters
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und Verfahren zum Erwärmen von schlecht wärmeleitendem Material mittels eines Rührbehälters. Sie betrifft weiterhin die Verwendung der Vorrichtung bzw. des Verfahrens.
In vielen Bereichen der Technik ist es erforderlich, schlecht wärmeleitendes Material zu erwärmen. Dies ist beispielsweise der Fall bei der Entsorgung von Kühlgeräten, wo das der Isolierung der Kühlgeräte dienende Material, in der Regel Polyurethan, nach dessen Abtrennung von den übrigen Fraktionen erwärmt werden muß, um darin enthaltene Fluorchlorkohlenwasserstoffe auszutreiben. Es gibt im Stand der Technik zwar beheizbare Rührbehälter, um derartiges schlecht wärmeleitendes Material zu erwärmen, diese sind jedoch insofern nachteilig als es sich um einen diskontinuierlichen Prozeß handelt, bei dem zyklisch der Rührbehälter mit einer Materialcharge befüllt und nach dem Erwärmungsvorgang wieder entleert werden muß. Dies ist zum einen zeit- und personalaufwendig und zum anderen besteht die Gefahr, daß beim Entleeren der Rührbehälter ein Teil der ausgetriebenen Fluorchlorkohlenwasserstoffe austritt.
Aufgabe der Erfindung ist es somit, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erwärmen von schlecht wärmeleitendem Material mittels eines Rührbehälters zu schaffen, bei denen ein kontinuierlicher Betrieb möglich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Rührbehälter im oberen Bereich einen Materialzulauf und im unteren Bereich einen Materialaustritt aufweist, daß in dem Rührbehälter eine zentrale Vertikaldrehwelle angeordnet ist, an der mindestens ein horizontal drehbarer Abstreiferarm angeordnet ist, welcher in Umlaufrichtung nach oben hin schräg zuläuft, und wobei in mehreren vertikalen Ebenen beheizbare Rührarme vorgesehen sind. Das Material tritt oben in die Vorrichtung ein, durchläuft die Vorrichtung kontinuierlich von oben nach unten und tritt unten aus der Vorrichtung wieder aus. Hierbei wird es kontinuierlich erwärmt, wobei es sich im Rahmen der Erfindung gezeigt hat, daß praktisch keine vertikale Durchmischung des Materials erfolgt. Die Materialschichten bleiben somit von oben nach unten erhalten, so daß eine definierte Verweilzeit des Materials in der Vorrichtung sichergestellt ist. Während des Durchlaufens der Vorrichtung wird das Material kontinuierlich erwärmt, was beispielsweise bei Polyurethanschaum aus Kühlgeräten dazu führt, daß in diesem enthaltene Fluorchlorkohlenwasserstoffe aus dem Polyrethanschaum austreten, welche aus dem Rührbehälter abgezogen werden können. Dadurch, daß der Abstreiferarm in Umlaufrichtung nach oben hin schräg zuläuft, wird erreicht, daß das Material von dem Abstreiferarm durchpflügt wird, wobei es aufgrund der schrägen Ausbildung über den Abstreiferarm geleitet wird.
Hierfür ist es zweckmäßig, daß der Rührbehälter einen Gasaustritt aufweist.
Je nach dem jeweils auszutreibenden Gas kann der Gasaustritt im oberen oder im unteren Bereich des Rührbehälters angeordnet sein.
Weiterhin ist zur Erfindung gehörig, daß der Abstreiferarm beheizbar ist.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß der Abstreiferarm und/oder die Rührarme als jeweils beidseitig der Vertikaldrehwelle in einer Horizontalebene angeordnete Paare, Dreiergruppen, Vierergruppen oder Fünfergruppen von Abstreiferarmen bzw. Rührarmen ausgebildet sind.
Über die beheizbaren Rührarme und gegebenenfalls auch über den beheizbaren Abstreiferarm wird das Material erwärmt. Aufgrund der Tatsache, daß der Abstreifarm und die Rührarme horizontal umlaufen, wird die vertikale Durchmischung des Materials minimiert.
In diesem Zusammenhang ist es zweckmäßig, daß 2 bis 40 Horizontalebenen mit Rührarmen vorgesehen sind. Die Zahl der Rührarmpaare hängt von der Größe des Rührbehälters und der Wärmeleitfähigkeit des Materials ab.
Es ist vorteilhaft, daß die Vertikaldrehwelle eine Doppelhohlwelle ist und daß der Abstreiferarm und/oder die Rührarme über ein in diesen zirkulierendes Wärmeträgermedium beheizbar sind.
Im Rahmen der Erfindung ist weiterhin vorgesehen, daß der Rührbehälter ein Doppelmantelbehälter ist, wobei in dem Doppelmantel ein Wärmeträgermedium zirkuliert.
Somit kann auch über den Mantel des Rührbehälters das Material beheizt werden.
Grundsätzlich sind alle Arten der Beheizung möglich, die Beheizung über ein Wärmeträgermedium hat sich jedoch als besonders vorteilhaft erwiesen. Aufgrund der Ausbildung der Vertikaldrehwelle als Doppelhohlwelle mit einem Vorlauf und einem Rücklauf und der Tatsache, daß auch in den Rührarmen das Wärmeträgermedium in einem Vorlauf und einem Rücklauf zirkuliert ist sichergestellt, daß keine unerwünschte Durchmischung des im Vorlauf befindlichen Wärmeträgermediums mit dem im Rücklauf befindlichen erfolgt.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß der Einlaß für das Wärmeträgermedium im unteren Bereich des Rührbehälters und der Auslaß für das Wärmeträgermedium im oberen Bereich des Rührbehälters angeordnet ist.
Hierdurch wird die Erwärmung des Materials im Rührbehälter während des Durchlaufs von oben nach unten noch unterstützt, da im unteren Bereich das Wärmeträgermedium eine höhere Temperatur aufweist als im oberen Bereich.
Im Rahmen der Erfindung liegt auch ein Verfahren zum Erwärmen von schlecht wärmeleitendem Material mittels eines beheizbaren Rührbehälters, dadurch gekennzeichnet, daß das Material oben in den Rührbehälter eintritt, den Rührbehälter von oben nach unten durchläuft und unten aus dem Rührbehälter wieder austritt und während des Durchlaufens des Rührbehälters durch mindestens einen horizontal drehbaren Abstreiferarm und/oder in mehreren vertikalen Ebenen angeordnete beheizbare Rührarme erwärmt wird.
Schließlich liegt im Rahmen der Erfindung auch die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Entgasen von geschäumten Kunststoffen, insbesondere Polyurethanschaum.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 2 eine Ansicht A-A der Vorrichtung gemäß Figur 1,
Fig. 3 eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig. 1.
Wie aus den Fig. 1 bis 3 ersichtlich, besteht die erfindungsgemäße Vorrichtung aus einem Rührbehälter 1, der als Doppelmantelbehälter ausgebildet ist, wobei in dem Doppelmantel ein Wärmeträgermedium zirkuliert, welches zum Erwärmen des Materials dient. Der Rührbehälter 1 weist in seinem oberen Bereich einen Materialzulauf 2 und im unteren Bereich einen Materialaustritt 3 auf. Weiterhin weist der Rührbehälter 1 einen Gasaustritt (nicht dargestellt) auf.
In dem Rührbehälter 1 ist eine zentrale Vertikaldrehwelle 4 angeordnet, die über einen Antrieb 5 und eine Übertragungskette 6 sowie ein Kettenrad 7 in Drehung versetzt werden kann. An der Vertikaldrehwelle 4 ist ein horizontal drehbarer Abstreiferarm 8 angeordnet, welcher sich beidseits der Vertikaldrehwelle 4 zur Innenwandung 9 des Rührbehälters 1 hin erstreckt und in Umlaufrichtung nach oben hin schräg zuläuft. An seinen freien Enden weist der Abstreiferarm 8 Anschläge 10 auf, die an der Innenwandung 9 des Rührbehälters 1 anliegen. Weiterhin sind an der Vertikaldrehwelle 4 elf Paare von horizontal angeordneten Rührarmen 11 in vertikalen Ebenen übereinander über die gesamte Höhe des Rührbehälters 1 angeordnet.
De Vertikaldrehwelle 4 ist als Doppelhohlwelle ausgestaltet und der Abstreiferarm 8 und/oder die Rührarme 11 sind über ein in diesen zirkulierendes Wärmeträgermedium beheizbar. Der Einlaß für das Wärmeträgermedium befindet sich im unteren und der Auslaß für das Wärmeträgermedium im oberen Bereich des Rührbehälters 1.
Durch die Beheizung des Doppelmantels des Rührbehälters 1 und den Abstreiferarm 8 sowie die Rührarme 11 wird das schlecht wärmeleitende Material, beispielsweise Kunststoffschäume, während des Durchlaufens des Rührbehälters 1 von oben nach unten erwärmt und zudem eine vertikale Schichtung des Materials beibehalten.
Next Patent: APPARATUS AND PROCESS FOR SEPARATING GAS MIXTURES