Beschreibung:

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

Gattungsgemäße Anlagen sind aus der Praxis bekannt.

Beispielsweise ist aus der EP 2 817 131 B1 ein Scheibenagglo- merator bekannt, in dem Kunststoffabfälle zu länglichen Materialsträngen verarbeitet werden, die anschließend zerkleinert werden, so dass daraus kleine Körperchen entstehen. Im Rahmen des vorliegenden Vorschlags werden sowohl die Kunststoffabfälle, die in dem Scheibenagglomerator recycelt werden sollen, als auch die im Scheibenagglomerator erzeugten Agglomerate als Kunststoff-Recyclat bezeichnet.

Diese Körperchen können später als Ausgangsmaterial in der kunststoffverarbeitenden Industrie verwendet werden, z. B. besteht die Möglichkeit, sie in einem Extruder weiterzuverarbeiten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Anlage dahingehend zu verbessern, dass sie mit einem energetisch und wirtschaftlich geringen Aufwand betreibbar ist. Diese Aufgabe wird durch eine Anlage nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Erfindung schlägt mit anderen Worten vor, die agglomerierten Materialstränge, die aus der Auslassöffnung des Schei- benagglomerators austreten und radial nach außen streben, unmittelbar am Scheibenagglomerator in kleine Körperchen zu zerkleinern. Als Austrittsöffnung fungiert bei einem Scheibenagglomerator entweder die Spaltöffnung, die sich aus dem Abstand der beiden Scheiben zueinander ergibt, also entsprechend dem Scheibenumfang ein ringförmig verlaufender Schlitz oder Spalt zwischen den beiden Scheiben, oder eine Öffnung in einem die beiden Scheiben umgebenden Gehäuse. Vorschlagsgemäß erfolgt die Zerkleinerung der Materialstränge mittels eines Ringzerkleinerers, also mit mehreren Zerkleinerungswerkzeugen, die auf einer Kreislinie angeordnet sind und radial innerhalb oder außerhalb der Auslassöffnung nah benachbart sind, und somit dem Scheibenagglomerator in Strömungsrichtung des Kunst- stoff-Recyclats nachgeschaltet sind. Die agglomerierten Materialstränge, die aus der Auslassöffnung des Scheibenagglomera- tors austreten, geraten dementsprechend gegen die Zerkleinerungswerkzeuge und werden in kürzere Stücke zerteilt, nämlich in die gewünschten kleinen Körperchen.

Durch die vorschlagsgemäße Ausgestaltung der Anlage ist es nicht erforderlich, die Materialstränge durch eine zusätzlich vorgesehene Fördereinrichtung zu einer Zerkleinerungseinrichtung zu fördern, die sich in einer Entfernung vom Scheibenagglomerator findet. Nicht nur der für diese Fördereinrichtung erforderliche Energiebedarf kann eingespart werden, sondern es wird vorschlagsgemäß auch eine Abkühlung vermieden, die mit dem Transport der Materialstränge einhergehen würde. Vielmehr werden die noch nicht abgekühlten, vergleichsweise weicheren Materialstränge unmittelbar am Ausgang des Scheibenagglome- rators zerkleinert, so dass der für diese Zerkleinerung erforderli- ehe Energieaufwand geringer ist als der Energieaufwand, der zum Zerkleinern der gleichen, jedoch abgekühlten und somit härteren Materialstränge erforderlich wäre. Schließlich wird durch die vorschlagsgemäße Ausgestaltung auch eine besonders kompakte Ausgestaltung der Anlage erreicht.

Die Zerkleinerungswerkzeuge können beispielsweise unmittelbar an einer Scheibe des Scheibenagglomerators angeordnet sein, oder sie können an einem eigens vorgesehenen Ring montiert sein, der daher als Zerkleinerungsring bezeichnet wird.

Der Zerkleinerungsring kann in einer Ausgestaltung der Anlage in axialer Richtung des Ringagglomerators verstellbar sein, also im Wesentlichen quer zur Ebene der beiden Scheiben, so dass er die ringförmig umlaufende Auslassöffnung in axialer Richtung unterschiedlich weit freigibt oder verschließt, also die Spaltbreite der Austrittsöffnung schmaler oder breiter werden lassen kann. Eine Verstellung der Spaltbreite der Austrittsöffnung ist im laufenden, kontinuierlichen Betrieb des Ringagglomerators voraussichtlich von untergeordneter Bedeutung. Sie bietet jedoch erstens die Möglichkeit, die Spaltbreite an unterschiedliche zu verarbeitende Kunststoff-Recyclate anzupassen, so dass in unterschiedlichen Betriebsstätten, in denen unterschiedliche Arten oder Zusammensetzungen von Kunststoff-Recyclaten verarbeitet werden, die Zerkleinerung eine auf einfache Weise auf die jeweils optimale Spaltbreite der Austrittsöffnung eingestellt werden kann.

Zweitens jedoch bietet insbesondere beim Anfahren der Anlage nach einer Betriebsunterbrechung diese axiale Verstellmöglichkeit den Vorteil, zunächst die Austrittsöffnung des Ringagglomerators mit einer entsprechenden Spaltbreite klein einzustellen oder die Austrittsöffnung sogar vollständig zu verschließen und erst allmählich, mit zunehmender Betriebsdauer des Scheibenagglomerators, die Spaltbreite zu vergrößern. Ein derartig verstellbarer Zerkleinerungsring kann daher auch als Anfahrring bezeichnet werden. Beim Anfahren des Ringagglomerators befindet sich zunächst nur wenig Kunststoff-Recyclat zwischen den beiden Scheiben und es kann je nach dem verwendeten Material vorkommen, dass statt der gewünschten agglomerierten Materialstränge zunächst unvollkommene, flockenartige Agglomerate entstehen, welche eine weitere Verarbeitung in Anlagen erschweren, die dem Agglomerator nachgeschaltet sind. Dadurch, dass die Austrittsöffnung verkleinert oder sogar vollständig verschlossen werden kann, kann die Verweildauer des Materials in dem Scheibenagglomerator verlängert werden, bis es zur Bildung der gewünschten Materialstränge kommt.

Die Vergrößerung der Austrittsöffnung kann beispielsweise nach innerbetrieblichen Erfahrungswerten vorgenommen werden, beispielsweise nach einer bestimmten Zeit. Alternativ kann vorgesehen sein, die Austrittsöffnung automatisch zu vergrößern, indem der Zerkleinerungsring z.B. motorisch verfahren wird, beispielsweise in Abhängigkeit von der Stromaufnahme, wenn der Scheibenagglomerator mittels eines Elektromotors angetrieben ist und die Stromaufnahme aufgrund eines höheren Drehwiderstandes, der sich zwischen den Scheiben einstellt, einen bestimmten Wert erreicht. Es kann sich dabei um einen absoluten Wert handeln, also eine bestimmte Stromstärke von X Ampere.

Es kann sich bei dem bestimmten Wert aber auch um einen relativen Wert handeln, der sich beispielsweise aus dem zeitlichen Verlauf der Stromaufnahme ergibt. Beispielsweise kann die Stromaufnahme mit zunehmendem Füllgrad ansteigen, wenn zunehmend mehr Kunststoff-Recyclat in den Zwischenraum zwischen den beiden Scheiben gerät. Wenn weniger Material pro Zeiteinheit aus der Austrittsöffnung austritt, als Kunststoff- Recyclat in den Zwischenraum einströmt, weil die Austrittsöffnung teilweise oder vollständig verschlossen ist, kommt es zu einer derartigen Zunahme von Kunststoff-Recyclat in dem Zwischenraum. Aufgrund des höheren Füllgrades und der längeren Verweildauer wird das Material im Scheibenagglomerator inten- siver bearbeitet und nimmt durch die äußeren Einwirkungen sowie die innere Reibung höhere Temperaturen an.

Die damit einhergehende Erweichung des Materials führt zu einer Verringerung des Drehwiderstandes des Scheibenagglome- rators, so dass die Stromaufnahme des Antriebsmotors zumindest nicht weiter steigt, und typischerweise sogar wieder sinkt. Wenn die Stromaufnahme mittels einer elektronischen Anlagensteuerung überwacht wird, kann anhand des Verlaufs der Stromaufnahme eine Vergrößerung der Austrittsöffnung automatisch bewirkt werden, indem Antriebsmittel des Zerkleinerungsrings automatisch angesteuert werden und der Zerkleinerungsring automatisch in axialer Richtung verfahren wird. Nun kann das im Scheibenagglomerator befindliche, agglomerierte Material den Scheibenagglomerator durch die Austrittsöffnung verlassen, in Form der gewünschten Materialstränge, die in dem Zerkleinerungsring in die gewünschten kürzeren Stücke zerteilt werden.

Die Möglichkeit, die Auslassöffnung des Scheibenagglomerators während der Anfahrphase ganz oder teilweise zu verschließen, kann je nach Ausgestaltung des Scheibenagglomerators und seiner Auslassöffnung durch eine axiale Verstellung der beiden Scheiben zueinander, durch einen verstellbaren Anfahrring - mit oder ohne Zerkleinerungswerkzeuge - oder durch einen die Auslassöffnung verschließenden, beweglichen Schieber oder ähnliche Verschlusselemente erreicht werden.

In an sich bekannter Weise kann der Scheibenagglomerator in der Art ausgestaltet sein, dass sich nicht beide Scheiben drehen, sondern vielmehr eine Scheibe stillsteht. Diese als Stator bezeichnete Scheibe weist die Einlassöffnung auf, durch die das Kunststoff-Recyclat in den Zwischenraum zwischen den beiden Scheiben gelangt. Die andere, als Rotor bezeichnete Scheibe ist drehbar gelagert und angetrieben. Bei dieser Ausgestaltung kann der Zerkleinerungsring drehfest an dem Stator gehalten sein. In ersten praktischen Versuchen hat sich herausgestellt, dass eine hervorragende Zerkleinerungswirkung auch bei stillstehendem Zerkleinerungsring erreicht werden kann, da durch den Rotor die agglomerierten Materialstränge mitgenommen werden und nicht nur in radialer, sondern auch in tangentialer Richtung eine Relativbewegung zum Stator und dementsprechend auch zum Zerkleinerungsring ausführen, so dass die Zerkleinerungswerkzeuge auf die Materialstränge einwirken können.

Grundsätzlich kann vorgesehen sein, dass die Zerkleinerungswerkzeuge einfach ein Widerlager bilden, gegen das die aus dem Scheibenagglomerator austretenden Materialstränge geraten, so dass sie abgeschert und auf diese Weise zerkleinert werden. In einer Ausgestaltung können die Zerkleinerungswerkzeuge als Messer ausgestaltet sein, so dass die Zerkleinerung der Materialstränge möglichst widerstandsarm erfolgen kann und daher möglichst wenig Energie erfordert.

Die Messer können dabei, bezogen auf die Achse des Agglome- rators, vorteilhaft in einem Winkel zwischen 35° und 80° angeordnet sein, was die Schneidkante der Messer betrifft. Dadurch wird ein ziehender Schnitt erreicht, was energetisch vorteilhaft ist und zudem hinsichtlich der mechanischen Beanspruchung der Messer vorteilhaft ist. Im Hinblick auf diese beiden Aspekte kann der Winkel, in dem die Schneidkanten der Messer zur Achse des Agglomerators ausgerichtet sind, in einer als vorteilhaft erachteten Ausgestaltung zwischen 45° und 60° betragen.

In einer Ausgestaltung können die Messer jeweils auswechselbar in dem Ringzerkleinerer angeordnet sein. Dies ermöglicht einen schnellen und unkomplizierten Austausch einzelner verschlissener Messer, oder auch bei Bedarf den Austausch eines oder sämtlicher Messer gegen solche mit einer unterschiedlich gestalteten Schneide. Die Messer können in einer Ausgestaltung jeweils in einem Messerhalter angeordnet sein, der auswechselbar an dem Ringzerkleinerer gehalten ist. Auch hierdurch wird ein Austausch einzelner oder sämtlicher Messer wie oben erläutert ermöglicht. Außerdem kann der Messerhalter als stabiles Element ausgestaltet sein, so dass nicht ein schmales, empfindliches Messer separat gehandhabt zu werden braucht. Beispielsweise ermöglicht der Messerhalter, der eine größere Materialstärke aufweisen kann als das Messer selbst, eine Schraubbefestigung des Messers am Ringzerkleinerer mit einem hohen Anzugsmoment der Befestigungsschraube, ohne das Messer zu gefährden.

Unabhängig davon, ob die Messer direkt oder mittels eines Messerhalters am Ringzerkleinerer festgelegt sind, können Sie in einer Ausgestaltung in radialer Richtung verstellbar montiert sein. Auf diese Weise kann die Spaltweite des Ringspaltes, der sich zwischen der Austrittsöffnung und den Messern ergibt, eingestellt werden, um auf diese Weise die Größe der erzeugten kürzeren Stücke zu beeinflussen.

Am Zerkleinerungsring können in einer Ausgestaltung mehrere Aufnahmen vorhanden sein, die dazu bestimmt sind, Zerkleinerungswerkzeuge aufzunehmen, indem beispielsweise die Messer selbst oder die mit den Messern versehenen Messerhalter in den Aufnahmen gehalten werden können. Der Zerkleinerungsring kann bei dieser Ausgestaltung eine solche Vielzahl von Aufnahmen aufweisen, dass in vielen praktischen Anwendungen eine dementsprechende Anzahl von Messern nicht erforderlich ist. Dementsprechend sind bei dieser Ausgestaltung der Anlage nicht sämtliche Aufnahmen mit einem Zerkleinerungswerkzeug bestückt. Je nach dem verwendeten Kunststoff-Recyclat oder der gewünschten Größe der kürzeren Stücke, in welche die agglomerierten Materialstränge zerkleinert werden sollen, kann die Anzahl der eingesetzten Zerkleinerungswerkzeuge variieren. Die Aufnahmen, die nicht benötigt werden und dementsprechend nicht mit einem Zerkleinerungswerkzeug bestückt sind, werden bei dieser Ausgestaltung mit einem Abdeckelement abgedeckt. Auf diese Weise werden die Aufnahmen selbst geschützt, beispielsweise vor Verschmutzungen, die möglicherweise eine spätere Montage eines Zerkleinerungswerkzeug in dieser Aufnahme erschweren würden. Und es wird auch im Sinne der Unfallvermeidung ein Schutz für das Personal erreicht, indem eine möglichst glattflächige Ausgestaltung der Anlage erreicht werden kann und eine zerklüftete äußere Oberfläche des Zerkleinerungsrings vermieden wird.

In einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Ringzerkleinerer nicht nur eine Reihe von Zerkleinerungswerkzeugen aufweist, die ringförmig an dem Stator des Scheibenagglomera- tors angeordnet sind, sondern vielmehr an beiden Scheiben jeweils eine ringförmig angeordnete Reihe von Zerkleinerungswerkzeugen aufweist, so dass die agglomerierten Materialstränge, die radial nach außen aus der Austrittsöffnung heraustreten, durch eine Scherbewegung zwischen den beiden unterschiedlichen Reihen von Zerkleinerungswerkzeugen in die kurzen Stücke zerkleinert werden. Die Anlage weist demzufolge erste Zerkleinerungswerkzeuge auf, die auf einer ersten Kreislinie mit einem ersten Durchmesser angeordnet sind und mit einer ersten Scheibe des Scheibenagglomerators verbunden sind, und sie weist zweite Zerkleinerungswerkzeuge auf, die auf einer zweiten Kreislinie mit einem zweiten Durchmesser angeordnet sind und mit einer zweiten Scheibe des Scheibenagglomerators verbunden sind. Die ersten und zweiten Zerkleinerungswerkzeuge sind relativ zueinander beweglich, da die beiden Scheiben des Scheibenagglomerators relativ zueinander beweglich sind. Die Durchmesser der ersten und zweiten Kreislinien sind unterschiedlich, so dass die ersten und zweiten Zerkleinerungswerkzeuge scherenartig Zusammenwirken und zwischen sich die agglomerierten Materialstränge zerkleinern. Bei dieser beschriebenen Ausgestaltung der Anlage kann vorgesehen sein, dass die ersten und zweiten Zerkleinerungswerkzeuge jeweils auf einem Haltering angeordnet sind, der mit der jeweiligen ersten und zweiten Scheibe des Scheibenagglomera- tors verbunden ist. Beide Halteringe weisen jeweils einen als Ringnut ausgestalteten Freiraum auf, in den die Zerkleinerungswerkzeuge, die an dem jeweils anderen Haltering angeordnet sind, eintauchen können, wenn Zerkleinerungswerkzeuge in axialer Richtung des Scheibenagglomerators verstellt werden. Wenn beispielsweise die Zerkleinerungswerkzeuge, die am Stator angeordnet sind, in axialer Richtung zum Rotor hin verstellt werden, tauchen die Zerkleinerungswerkzeuge jeweils in die Ringnut des gegenüberliegenden Halterings ein. Durch die Möglichkeit, in dem jeweils gegenüberliegenden Haltering aufgenommen werden zu können, können die Zerkleinerungswerkzeuge so lang ausgestaltet werden, dass sie auch bei großer Spaltbreite der Auslassöffnung eine Scherwirkung zwischen den Zerkleinerungswerkzeugen über die ganze Spaltbreite sichergestellt werden kann.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der rein schematischen Darstellungen näher erläutert, wobei einzelne Gestaltungsmerkmale eines bestimmten Ausführungsbeispiels einer Anlage zum Agglomerieren und Zerkleinern von Kunststoff-Recyclat nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt sind, sondern auch bei anderen Ausgestaltungen und / oder in anderen Kombinationen verwirklicht werden können. Dabei zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht auf eine Anlage zum Agglomerieren und Zerkleinern von Kunststoff- Recyclat, mit einem ersten Ausführungsbeispiel eines Scheibenagglomerators,

Fig. 2 und 3 Ansichten auf ein erstes Ausführungsbeispiel eines Ringzerkleinerers, in einer Normalstellung

Fig. 4 und 5 Ansichten auf den Ringzerkleinerer der Fig. 2 und 3, in einer Anfahrstellung, Fig. 6 eine perspektivische Ansicht auf einen Zerkleinerungsring des Ringzerkleinerers der Fig. 2 bis 5,

Fig. 7 einen vertikalen Querschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel eines Scheibenagglomerators,

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht auf einen Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel eines Ringzerkleinerers in der Anfahrstellung,

Fig. 9 eine Ansicht auf den Ringzerkleinerer der Fig. 8 in der Normalstellung,

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht auf einen Längsschnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel eines Ringzerkleinerers in der Anfahrstellung,

Fig. 11 eine Ansicht auf den Ringzerkleinerer der Fig. 10 in der Normalstellung,

Fig. 12 einen vertikalen Querschnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel eines Scheibenagglomerators,

Fig. 13 einen vertikalen Längsschnitt durch den oberen Bereich des dritten Ausführungsbeispiels in der Anfahrstellung, und

Fig. 14 einen vertikalen Längsschnitt durch den unteren Bereich des dritten Ausführungsbeispiels in der Anfahrstellung.

In Fig. 1 ist eine Anlage 1 zum Agglomerieren und Zerkleinern von Kunststoff-Recyclat dargestellt, die einen Scheibenagglome- rator 2 aufweist. Fig. 1 zeigt zum Betrachter hin die Rückseite einer ersten, als Stator 3 bezeichneten Scheibe des Scheibenagglomerators 2, mit einer zentralen Einlassöffnung 4, durch die das Kunststoff-Recyclat in einen Zwischenraum zwischen den beiden Scheiben eingebracht wird. Durch die Einlassöffnung 4 fällt der Blick auf eine drehangetriebene zweite, als Rotor 5 bezeichnete Scheibe des Scheibenagglomerators 2. Mittels dreier Stator-Stellzylinder 6s kann der Stator 3 in axialer Richtung bewegt werden, so dass die Spaltweite zwischen dem Stator 3 und dem Rotor 5 verändert werden kann. Mittels dreier Ring- Stellzylinder 6r, die jeweils eine im Wesentlichen zylindrische Schutzabdeckung aufweisen, kann ein Zerkleinerungsring in axialer Richtung bewegt werden, wie später noch näher erläutert wird.

Im unteren Umfangsbereich der beiden Scheiben des Schei- benagglomerators 2 schließt eine Fördereinrichtung 7 an den Scheibenagglomerator 2 an, so dass die im Scheibenagglomera- tor 2 erzeugten Agglomerate mittels der Fördereinrichtung 7 in einer Förderrichtung F zu einer nachgeschalteten Einrichtung transportiert werden können. Ein Absaug-Anschluss 7a dient dazu, bei der Agglomeration entstandene Gase aus dem Agglome- rate-Strom abzuziehen, so dass ein unerwünschter Gaseintrag beispielsweise in einen nachgeschalteten Extruder möglichst weitgehend reduziert werden kann.

Die Fig. 2 und 3 zeigen jeweils die zentralen Bestandteile eines Scheibenagglomerators 2, nämlich den Rotor 5, der an eine Antriebswelle anschließbar ist, und den Stator 3, der zu großen Teilen von einem Ringzerkleinerer 8 verdeckt wird. Der Ringzerkleinerer 8 besteht aus einem Zerkleinerungsring 9 sowie aus mehreren Zerkleinerungswerkzeugen 10, wobei der Zerkleinerungsring 9 seinerseits aus drei Segmenten 11 zusammengesetzt ist. Der Scheibenagglomerator 2 befindet sich in den Fig. 2 und 3 in seiner Normalstellung, die er normalerweise während seines Betriebs einnimmt, nämlich mit einem gewissen Abstand zwischen dem Stator 3 und dem Rotor 5, so dass sich am äußeren Umfang des Scheibenagglomerators 2 ein umlaufender Spalt 12 zwischen den beiden Scheiben ergibt. Der Spalt 12 bildet an seinem äußeren Umfang in dieser Normalstellung eine offene, ringförmig umlaufende Auslassöffnung 34 zwischen den beiden Scheiben des Scheibenagglomerators 2.

Durch die drei Ring-Stellzylinder 6r kann der Zerkleinerungsring 9, der radial außen auf der Mantelfläche des Stators 3 angeordnet ist, in axialer Richtung bewegt werden und so dem Rotor 5 angenähert oder von diesem entfernt werden, auch wenn der Stator 3 dabei seine Position beibehält. Hierdurch kann der Zerkleinerungsring 9 in die aus Fig. 2 und 3 ersichtliche Arbeitsstellung gebracht werden, nämlich in eine zurückgezogene, vom Rotor 5 entfernte Stellung, in welcher die Auslassöffnung 34 geöffnet ist, so dass die Zerkleinerungswerkzuge 10 des Ringzerkleinerers 8 radial außerhalb des umlaufenden Spalts 12 und der Auslassöffnung 34 angeordnet sind. Die am Umfang des Spalts 12 aus der Auslassöffnung 34 zwischen Stator 3 und Rotor 5 austretenden länglichen Agglomerate werden durch die Zerkleinerungswerkzuge 10 erfasst und, durch die Drehbewegung des Rotors 5 und die aus Fig. 2 und 3 ersichtliche Schrägstellung der Zerkleinerungswerkzuge 10 unterstützt, im ziehenden Schnitt zerkleinert.

Wenn die Ring-Stellzylinder 6r ausgefahren werden, wird der Zerkleinerungsring 9 des Ringzerkleinerers 8 über den Spalt 12 geschoben und auf diese Weise die Auslassöffnung 34 geschlossen, was als Anfahrstellung des Scheibenagglomerators 2 bezeichnet wird und bewirkt, dass das im Scheibenagglomerator 2 zwischen dem Stator 3 und dem Rotor 5 befindliche Material beim Anfahren des Scheibenagglomerators 2 nicht so schnell radial nach außen aus der Auslassöffnung 34 gelangen kann, sondern länger im Scheibenagglomerator 2 gehalten und mechanisch bearbeitet werden kann. Zwar wird ein direkter Kontakt der feststehenden und der drehenden Bestandteile des Scheibenagglomerators 2 vermieden, durch die minimale Öffnungsweite der Auslassöffnung 34 und die erforderliche Richtungsumlenkung, die das Material bei seinem Weg radial nach außen nehmen muss, wird mit dem in die Anfahrstellung bewegten Zerkleinerungsring 9 eine Art Labyrinthdichtung geschaffen, welche die Auslassöffnung 34 unter praktischen Gesichtspunkten ausreichend dicht verschließt.

Der Anfahrprozess wird durch das Schließen der Auslassöffnung 34 zeitlich verkürzt und das Entweichen von unzureichend agglomeriertem Material kann weitgehend oder sogar vollständig vermieden werden. Daher kann in Abweichung von dem dargestellten Ausführungsbeispiel und außerhalb des vorliegenden Vorschlags auch vorgesehen sein, den Zerkleinerungsring 9 ohne Zerkleinerungswerkzuge 10 zu verwenden, so dass er in diesem Fall als Anfahrring bezeichnet werden kann, dem lediglich die Verschließfunktion zukommt, um die Auslassöffnung 34 beim Anfahren des Scheibenagglomerators 2 zu verschließen.

Die Fig. 4 und 5 zeigen die zentralen Bestandteile des Scheibenagglomerators 2 der Fig. 2 und 3, allerdings in einer sogenannten Anfahrstellung, in welche die beiden Scheiben einen geringeren Abstand zueinander aufweisen, so dass sich praktisch kein Spalt 12 zwischen dem Stator 3 und dem Rotor 5 ergibt. Insbesondere aus Fig. 4 ist ersichtlich, dass der Rotor 5 mit einer Anzahl von Abweisern 14 versehen ist, die dazu dienen, Kunst- stoff-Recyclat, das im agglomerierten oder auch im nicht agglomerierten Zustand hinter den Rotor 5 gelangt ist, radial nach außen zu fördern und nicht zur Antriebswelle des Scheibenagglomerators 2 gelangen zu lassen.

Fig. 6 zeigt den Ringzerkleinerer 8 separat von den übrigen Bestandteilen des Scheibenagglomerators 2. Der Aufbau des Zerkleinerungsrings 9 aus drei Segmenten 11 ist erkennbar. Die Zerkleinerungswerkzeuge 10 weisen jeweils einen Halter 15 auf und ein darin auswechselbar angeordnetes Messer 16. Die Schneidkanten der Messer 16 sind jeweils in einem Winkel von etwa 45° zur Achse des Scheibenagglomerators 2 ausgerichtet, so dass ein ziehender Schnitt erreicht wird, wenn aufgrund der Drehbewegung des Rotors 5 die aus dem Spalt 12 austretenden Agglomerate in Drehrichtung gegen die Messer 16 geführt werden. Dadurch, dass die Agglomerate von dem Rotor 5 in Drehrichtung mitgenommen werden, stellt der Rotor 5 auch die zum Schneiden erforderliche Schneidenergie bereit.

Die Halter 15 sind mithilfe von Langlöchern in radialer Richtung verstellbar an den Segmenten 11 festgelegt, so dass der radiale Abstand einstellbar ist, in welchem sich die Messer 16 vor dem Spalt 12 befinden. Jedes Segment 11 weist drei sogenannte Aufnahmen 17 auf, nämlich Montageplätze für Zerkleinerungswerkzeuge 10, und bietet damit die Möglichkeit, dass jeweils drei Zerkleinerungswerkzeuge 10 an einem Segment 11 montiert werden können. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist pro Segment 11 lediglich ein Zerkleinerungswerkzeug 10 dargestellt, während die beiden übrigen jeweiligen Aufnahmen 17 jeweils mittels eines Abdeckelements 18 gegen Verschmutzungen und gegen das Eindringen von Kunststoff geschützt sind, um bei Bedarf eine problemlose Montage eines Zerkleinerungswerkzeuge 10 zu ermöglichen.

Fig. 7 zeigt einen vertikalen Schnitt, der durch den Spalt 12 eines Scheibenagglomerators 2 verläuft, so dass der Stator 3 nicht ersichtlich ist, sondern der Blick auf den Rotor 5 und dessen zentrale Öffnung zur Aufnahme einer Antriebswelle fällt. Auf der Fläche des Rotors 5 ist eine Vielzahl von unterschiedlich ausgestalteten Knetleisten 19 erkennbar, die dazu dienen, das in den Scheibenagglomerator 2 gelangte Kunststoff-Recyclat im Zusammenwirken mit dem Stator 3, der ebenfalls eine profilierte Oberfläche aufweist, mechanisch zu traktieren, zu erwärmen und zu agglomerierten, wobei längliche Agglomerate gebildet werden. Das Kunststoff-Recyclat wandert dabei von der zentralen Einlassöffnung 4 radial nach außen und verlässt den Zwischenraum zwischen den beiden Scheiben durch den Spalt 12. Auch bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 7 wird die Auslassöffnung 34 am äußeren Umfang der beiden Scheiben geschaffen, als umfangsmäßige Öffnung des Spalts 12 zwischen dem Stator 3 und dem Rotor 5.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 7 und 8 gelangen die Agglomerate dabei in einen Ringzerkleinerer 8, der Zerkleinerungswerkzeuge 10 aufweist, welche im Unterschied zum Ausführungsbeispiel der Fig. 2 bis 6 nicht als Messer ausgestaltet sind. Vielmehr weist der Ringzerkleinerer 8 der Fig. 7 zwei Zer- kleinerungsringe 9 mit unterschiedlichen wirksamen Durchmessern auf. Der in Fig. 8 rechts dargestellte Zerkleinerungsring 9 wird als äußerer Zerkleinerungsring 9 bezeichnet, da sich seine Zerkleinerungswerkzeuge 10 auf einer Kreislinie mit vergleichsweise größerem Durchmesser befinden, und ist mit dem Stator 3 verbunden. Bei dem so genannten inneren Zerkleinerungsring 9, in Fig. 8 links dargestellt, befinden sich die Zerkleinerungswerkzeuge 10 auf einer Kreislinie mit im Vergleich zum äußeren Zerkleinerungsring 9 kleinerem Durchmesser. Der innere Zerkleinerungsring 9 ist mit dem Rotor 5 verbunden, so dass auf diese Weise eine Relativbewegung zwischen den beiden Zerkleinerungsringen 9 erreicht wird. Da die Zerkleinerungswerkzeuge 10 der beiden Zerkleinerungsringe 9 auf Kreislinien unterschiedlich großer Radien angeordnet sind, wirken die inneren und die äußeren Zerkleinerungswerkzeuge 10 schneidwirksam zusammen und zerteilen die länglichen Agglomerate durch ihre zusammenwirkende Scherwirkung. Eine rhomboide Querschnittsform der Zerkleinerungswerkzeuge 10 begünstigt die Scherwirkung.

In radialem Abstand von den beiden Scheiben des Scheibenag- glomerators 2 verläuft außen um den dargestellten Rotor 5 ein Gehäuse 20, so dass die durch den Spalt 12 ausgetretenen und im Ringzerkleinerer 8 in kürzere Stücke zerkleinerten Agglomerate pneumatisch abtransportiert werden können. Zu diesem Zweck schließt das Gehäuse 20 an eine pneumatische Förderleitung 21 an, wie Fig. 7 zeigt. Abgesehen davon, dass ein in der Zeichnung nicht ersichtliches Gebläse einen Luftstrom in der Förderleitung 21 erzeugt, erzeugt oder unterstützt auch die Drehrichtung des Rotors 5 einen Luftstrom, der die in kürzere Stücke zerkleinerten Agglomerate in einer mit einem Pfeil verdeutlichten Förderrichtung F durch die Förderleitung 21 transportiert.

Fig. 8 zeigt im Schnitt den oberen Umfangsbereich des Schei- benagglomerators 2 von Fig. 7. Innerhalb des Gehäuses 20 sind der Stator 3 und der Rotor 5 ersichtlich. Ähnlich wie bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4 und 5 befindet sich auch das Ausführungsbeispiel der Fig. 8 in seiner Anfahrstellung. Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 7 und 8 wird die Anfahrstellung durch eine Axialverstellung des Stators 3 mittels der Scheiben- Stellzylinder 6s erreicht, so dass der Spalt 12 am äußeren Umfang der beiden Scheiben geschlossen ist, indem der Stator 3 axial bis an den Rotor 5 heran verstellt worden ist. Dementsprechend liegen auch die beiden Zerkleinerungsringe 9 des Ringzerkleinerers 8 einander an. Beide Zerkleinerungsringe 9 sind auf ihren zueinander gerichteten Stirnflächen jeweils mit einer umlaufenden Ringnut 22 versehen, die dazu dient, die Zerkleinerungswerkzeuge 10 des jeweils gegenüberliegenden Zerkleinerungsrings 9 aufzunehmen. Ein Scheibenzwischenraum 23 verjüngt sich bis zu einem Spalt 12, und in der dargestellten Anfahrstellung gelten sowohl der Spalt 12 als auch die Auslassöffnung 34 an seinem äußeren Umfang praktisch als geschlossen, auch wenn sich die stillstehenden und die drehenden Bestandteile des Scheibenagglomerators 2 nicht berühren, sondern vielmehr einen minimalen Abstand zueinander aufweisen.

Dadurch, dass der Spalt 12 wie in Fig. 8 vollständig oder, abweichend von dem Ausführungsbeispiel der Fig. 8, möglicherweise geringfügig geöffnet ist, wird das Kunststoff-Recyclat bei der Inbetriebnahme des Scheibenagglomerators 2, also bei dessen „Anfahren“, in dem Scheibenzwischenraum gehalten. Verluste in Form von Kunststoff-Recyclat, welches nicht ausreichend agglomeriert und daher nicht zur Weiterverarbeitung geeignet ist, können auf diese Weise verringert oder sogar vollständig vermieden werden. Erst wenn das beim Anfahren in den Scheibenzwischenraum gelangte Material zwischen dem Stator 3 und dem Rotor 5 ausreichend agglomeriert ist, wird mittels der Stellzylinder 6r der Stator 3 vom Rotor 5 entfernt und der Spalt 12 so weit geöffnet, dass Agglomerate aus dem austreten können und in den Ringzerkleinerer 8 gelangen. Fig. 9 zeigt das Ausführungsbeispiel der Fig. 8 nach dem Anfahren des Scheibenagglomerators 2, wenn dieser seine Normalstellung einnimmt und durch Verstellung des Stators 3 der Scheibenzwischenraum vergrößert und der Spalt 12 sowie die Auslassöffnung 34 geöffnet worden sind. Es ist erkennbar, wie die in unterschiedlichen Radien angeordneten Zerkleinerungswerkzeuge 10 scherwirksam Zusammenwirken und aus der Ringnut 22 des jeweils gegenüberliegenden Zerkleinerungsrings 9 herausgetreten sind.

Fig. 10 zeigt eine Situation ähnlich Fig. 8, wobei auch in Fig. 10 mittels eines Scheiben-Stellzylinders 6s ein Scheibenzwischenraum 23 zwischen Stator 3 und Rotor 5 am äußeren Umfang geschlossen ist, da sich der in Fig. 10 dargestellte Scheibenagglo- merator 2 in seiner Anfahrstellung befindet. Die Zerkleinerungswerkzeuge 10 sind bei diesem Ausführungsbeispiel als zylindrische Stifte dargestellt, die außerhalb ihres jeweiligen Zerkleinerungsrings 9 eine zerkleinerungswirksame Schnitt- oder Schrägfläche aufweisen.

Fig. 11 zeigt für das Ausführungsbeispiel der Fig. 10 eine Situation ähnlich Fig. 9, bei welcher der Spalt 12 durch entsprechende Verstellung des Stators 3 geöffnet ist und der Scheibenagglome- rator 2 seine Normalstellung einnimmt.

Fig. 12 zeigt eine Ansicht ähnlich Fig. 7 auf ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Scheibenagglomerators 2 und auf dessen Rotor 5, wobei jedoch die Knetleisten 19 des Rotors 5 anders als in Fig. 7 konfiguriert sind. Auch das Gehäuse 20 ist anders ausgestaltet, indem es in vergleichsweise geringerem Abstand um die beiden Scheiben des Scheibenagglomerators 2 verläuft. Ein Ringzerkleinerer 8 ist in der Art ausgestaltet, dass er mit dem Gehäuse 20 zusammenwirkt. Der Ringzerkleinerer 8 weist dabei nicht einen körperlich verwirklichten Zerkleinerungsring 9 auf, sondern vielmehr eine Vielzahl von Zerkleinerungswerkzeugen 10, die auf einer Kreislinie angeordnet sind und auf diese Weise einen Zerkleinerungsring bilden. Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 12 ist keine pneumatische Förderung der zu kürzeren Stücken zerteilten Agglomerate vorgesehen. Vielmehr werden entweder die aus dem Spalt 12 austretenden länglichen Agglomerate mittels der Zerkleinerungswerkzeuge 10 gefördert. Anders als die Abweiser 14 der Fig. 7 sind die Zerkleinerungswerkzeuge 10 in Fig. 12 nicht auf der Rückseite des Rotors 5 angeordnet, sondern schließen radial außen an den äußeren Umfang des Rotors 5 an, jedoch dienen sie ähnlich wie die Abweiser 14 in Fig. 7 ebenfalls dazu, den Raum innerhalb des Gehäuses 20, in den Kunststoffmatenal gelangt, zu räumen und das erfasste Material zu transportieren.

Mittels der Zerkleinerungswerkzeuge 10 wird das erfasste Material innerhalb des Gehäuses 20 zu einer Gehäuseöffnung 24 gefördert, welche die Auslassöffnung 34 des Scheibenagglomera- tors 2 bildet. Dort erfolgt eine Scherwirkung zur Zerkleinerung der Agglomerate nicht mithilfe eines zweiten Zerkleinerungsrings, sondern vielmehr im Zusammenspiel mit der Kante des Gehäuses 20, welche die Gehäuseöffnung 24 umgibt. Die länglichen Agglomerate werden dabei auch nicht in separate kürzere Stücke zerkleinert, sondern regelrecht in den an die Gehäuseöffnung 24 anschließenden Raum hineingespachtelt und auf diese Weise zerkleinert. Die Zerkleinerungswerkzeuge 10 weisen zu diesem Zweck eine auf das Material einwirkende Vorderseite auf, die in einem geeigneten Winkel von einer rein radialen Ausrichtung nach hinten abweicht. Auf diese Weise wird eine Spachtelwirkung erzielt, mit welcher das Material in eine Förderleitung 21 eingebracht wird, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel unmittelbar an das Gehäuse 20 anschließt.

Abweichend von dem Ausführungsbeispiel der Fig. 7 dient die Förderleitung 21 der Fig. 12 nicht zum pneumatischen Transport des Materials, sondern weist vielmehr eine Förderschnecke 25 auf, die das Material in der Förderrichtung F transportiert. Um eine gute Füllung der Förderschnecke 25 zu gewährleisten, ver- läuft bei diesem Ausführungsbeispiel die Förderrichtung F entgegen der Richtung, in welcher sich der Rotor 5 im Bereich der Gehäuseöffnung 24 bewegt. Bei der Förderleitung 21 kann es sich beispielsweise um die Einzugsschnecke eines Extruders handeln oder um eine kurz bemessenen Übergabeschnecke, die ihrerseits an eine Extruderschnecke anschließt. In beiden Fällen können jeweils die Temperaturverluste des Materials möglichst geringgehalten werden, so dass in einer energetisch besonders günstigen Ausgestaltung der Anlage 1 das zunächst agglomerierte und dann in kürzere Stücke zerkleinerte Kunststoffmaterial in einem Extruder weiterverarbeitet werden kann, der dem Scheibenagglomerator 2 auf möglichst kurzem Weg nachgeschaltet ist.

Die Förderleitung 21 weist eine Öffnung dort auf, wo sie an das Gehäuse 20 des Scheibenagglomerators 2 anschließt. Abweichend von dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann ein Verschlusselement zwischen dem Gehäuse 20 und der Förderleitung 21 angeordnet sein, beispielsweise in Form eines am Gehäuse 20 oder an der Förderleitung 21 angeordneten Schiebers. Ähnlich wie die Möglichkeit, die Auslassöffnung 34 mittels eines axial verstellbaren Zerkleinerungsrings 9 oder eines axial verstellbaren Stators 3 zu verschließen, kann auch mittels des Verschlusselements Material in der Anfahrphase des Scheibenagglomerators 2 zunächst so lange im Scheibenagglomerator 2 gehalten werden, bis das Material ausreichend agglomeriert ist.

Weiterhin kann, bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 12 nicht dargestellt, im Bereich des Übergangs vom Gehäuse 20 zu der Förderleitung 21 ein Absaug-Anschluss angeordnet sein, um beim Agglomerieren entstandene Gase absaugen zu können, bevor diese Gase in die Förderschnecke 25 gelangen können.

Abweichend von dem in Fig. 12 dargestellten Ausführungsbeispiel und außerhalb des vorliegenden Vorschlags kann unter Verzicht auf die Abstreifer-ähnlichen Zerkleinerungswerkzeuge 10 vorgesehen sein, des Gehäuse 20 radial außen eng um die Scheiben des Scheibenagglomerators 2 verlaufen zu lassen. Ein möglichst geringer Abstand zwischen dem Gehäuse 20 und den Scheiben stellt einerseits einen reibungs- und störungsfreien Betrieb des Scheibenagglomerators 2 sicher, verhindert jedoch größere Ansammlungen der zwischen den Scheiben radial nach außen gelangenden Agglomerate. Der Druck, der sich im Scheibenzwischenraum 23 durch das Material aufbaut, welches in den Scheibenagglomerator 2 gefördert wird, sowie die durch den Rotor 5 erzeugten Fliehkräfte im Scheibenagglomerator 2 und die Förderwirkung der Knetleisten 19 bewirken, dass die Agglomerate radial nach außen drängen

Fig. 13 zeigt einen Schnitt durch den oberen Bereich des Scheibenagglomerators 2 von Fig. 12, der sich in seiner Anfahrstellung befindet, so dass der Spalt 12 und die Auslassöffnung 34 am äußeren Umfang des Scheibenzwischenraum 23 geschlossen sind. Der Schnitt in Fig. 13 verläuft durch ein Zerkleinerungswerkzeug 10 des Ringzerkleinerers 8. Mithilfe von unterschiedlichen Schrauben 26 sind sowohl das Gehäuse 20 an dem Stator 3 als auch die Zerkleinerungswerkzeuge 10 an dem Rotor 5 befestigt. Hinter dem Rotor 5 ist eine Rotoraufnahme 27 dargestellt, die an ihrem äußeren Umfang mit einem Dichtungsring 28 versehen ist.

Zu einem Raum 29 hin, der radial außerhalb des Spalts 12 ringförmig um die Scheiben des Scheibenagglomerators 2 verläuft, sowie an seiner radialen Außenseite, zum Gehäuse 20 hin, weist der Dichtungsring 28 ein Gewindeprofil 30 auf, nämlich eine wendeiförmige verlaufende Nut. Die Steigung dieses Gewindeprofils 30 verläuft abgestimmt auf die Drehrichtung des Rotors 5 in der Art, dass in die wendeiförmige Nut eingedrungenes Material in den Raum 29 zurückgefördert wird.

Weiterhin wird mithilfe von Sperrluft dem Eindringen von Kunststoff in den Bereich des Gewindeprofils 30 entgegengewirkt: das Gehäuse 20 ist mit einem Luftanschluss 31 versehen, an den eine Druckluftleitung angeschlossen werden kann. Die Druckluft strömt in einen ringförmig um laufenden Sperrluftkanal 32 und gelangt von dort in den Bereich des Gewindeprofils 30, so dass es zwischen dem Dichtungsring 28 und dem Gehäuse 20 Material, welches sich dort befindet, in den Raum 29 zurückdrückt.

Fig. 14 zeigt den unteren Umfangsbereich des Scheibenagglo- merators 2 von Fig. 12 und 13. Der Schnitt verläuft in Längsrichtung der Drehachse, um die sich der Rotor 5 dreht, und somit quer zur Förderschnecke 25. An der Innenseite des rohrförmigen Gehäuses der der Förderleitung 21 weist die Förderleitung 21 mehrere Haltenuten 33 auf, die jeweils einen Keilquerschnitt aufweisen. Sie dienen dazu, das Material, welches mithilfe der Zerkleinerungswerkzeuge 10 durch die Gehäuseöffnung 24 in die Förderleitung 21 eingebracht worden ist, an einer gemeinsamen Drehbewegung mit der Förderschnecke 25 zu hindern, so dass mittels der Förderschnecke 25 möglichst förderwirksam eine translatorische Bewegung des Materials innerhalb der Förderleitung 21 erreicht werden kann.

Bezugszeichen:

Anlage Scheibenagglomerator Stator

Einlassöffnung Rotor

6s = Stator-Stellzylinder 6r = Ring-Stellzylinder Fördereinrichtung, 7a = Absaug-Anschluss F = Förderrichtung Ringzerkleinerer Zerkleinerungsring Zerkleinerungswerkzeug Segment Spalt Abweiser Halter Messer Aufnahme Abdeckelement Knetleisten Gehäuse Förderleitung Ringnut Scheibenzwischenraum Gehäuseöffnung Förderschnecke Schraube Rotoraufnahme Dichtungsring Raum

Gewindeprofil Luftanschluss Sperrluftkanal Haltenut Auslassöffnung