DE102020129636A1 - Dosierschneckenanordnung sowie System zum Recycling von Polyurethan mit betreffender Dosierschneckenanordnung - Google Patents

Dosierschneckenanordnung sowie System zum Recycling von Polyurethan mit betreffender Dosierschneckenanordnung Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dosierschneckenanordnung (2) zum dosierten Einbringen von Polyurethan (4) in einen Reaktor (6), insbesondere in einen Reaktor (6) zum Recycling von Polyurethan (4), mit einer Dosierschnecke (8), welche eine Schneckenspirale (16) aufweist, und einem Gehäuse (10) zur Aufnahme der Dosierschnecke (8), wobei das Gehäuse (10) einen Einlass (12) und einen Auslass (14) zum Abgeben des Polyurethans (4) in den Reaktor (6) aufweist.Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass die Dosierschneckenanordnung (2) dazu eingerichtet ist, das Polyurethan (4) zu verdichten, wobei ein Verdichtungsgrad bezogen auf das Volumen des Polyurethans (4) beim Einbringen in die Dosierschneckenanordnung (2) im Vergleich zum Volumen des Polyurethans (4) beim Verlassen der Dosierschneckenanordnung (2) 1,1:1 bis 7:1 beträgt, insbesondere 1,2:1 bis 5:1.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Dosierschneckenanordnung zum dosierten Einbringen von Polyurethan in einen Reaktor, insbesondere in einen Reaktor zum Recycling von Polyurethan, mit einer Dosierschnecke, welche eine Schneckenspirale aufweist, und einem Gehäuse zur Aufnahme der Dosierschnecke, wobei das Gehäuse einen Einlass aufweist und einen Auslass zum Abgeben des Polyurethans in den Reaktor.
  • Dosierschneckenanordnungen zum Fördern und Verarbeiten von Polyurethan sind aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise offenbart CH 600 104 A5 ein Verfahren zum Ausfüllen eines Baues mit einer Isoliermasse, wobei zur Förderung des Polyurethans eine Dosierschneckenanordnung verwendet wird. Ziel des Verfahrens ist es, ein flüssiges Polyurethan-Schaumstoffreaktionsgemisch zu generieren und in Richtung eines zu isolierenden Hohlraumes zu befördern.
  • Während sich betreffende Dosierschneckenanordnungen für den oben beschriebenen Einsatzzweck bewährt haben, sind an Dosierschneckenanordnungen, die dazu verwendet werden sollen, Polyurethanschaum zum Zwecke des Recyclings, insbesondere im Rahmen einer Solvolyse oder Chemolyse, in einen dazu eingerichteten Reaktor einzubringen, andere Anforderungen zu stellen. So kommt es beim Recycling von Polyurethan, welches als sogenannter Weichschaum oder Hartschaum vorliegen kann, ganz wesentlich darauf an, das Polurethan dosiert einem Recyclingreaktor zuzuführen, und insbesondere sicherzustellen, dass der Reaktor gegenüber der Umgebung zuverlässig abgedichtet ist. Die aus dem Stand der Technik vorbekannten Dosierschneckenanordnungen vermögen diese Anforderungen nicht zufriedenstellend zu erfüllen.
  • Vor diesem Hintergrund lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Dosierschneckenanordnung der eingangs bezeichneten Art dahingehend weiterzubilden, dass die im Stand der Technik aufgefundenen Nachteile möglichst weitgehend behoben werden. Insbesondere war eine Dosierschneckenanordnung anzugeben, die eine verbesserte Zuführung von Polyurethan in einen Recycling-Reaktor ermöglicht.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer Dosierschneckenanordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Dosierschneckenanordnung dazu eingerichtet ist, das Polurethan zu verdichten, wobei ein Verdichtungsgrad bezogen auf das Volumen des Polyurethans beim Einbringen in die Dosierschneckenanordnung im Vergleich zum Volumen des Polyurethans beim Verlassen der Dosierschneckenanordnung 1,1:1 bis 7:1 beträgt, insbesondere 1,2:1 bis 5:1. Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zunutze, dass mittels der beschriebenen Verdichtungsgrade eine optimierte und wohldosierte Zuführung von Polyurethan in den Recycling-Reaktor ermöglicht wird. Durch die Verdichtung kann darüber hinaus vorteilhaft erreicht werden, dass der Einlass der Dosierschneckenanordnung gegenüber dem Auslass derselben mittels des verdichteten Polyurethans abgedichtet wird, sodass Gase und Fluide nicht aus dem Reaktor über die Dosierschneckenanordnung austreten können. Als vorteilhaft hat sich ferner herausgestellt, dass auch bei höheren Reaktorinnentemperaturen, etwa in einem Bereich von 130 °C bis 240 °C, sichergestellt ist, dass die die Dosierschneckenanordnung den Reaktor sicher gegenüber austretenden Gasen oder Fluiden abdichtet.
  • Die Erfindung wird dadurch weitergebildet, dass die Verdichtung durch wenigstens eines der folgenden oder eine Kombination hieraus erreicht wird: Wenigstens teilweise konische Ausbildung der Dosierschnecke, veränderliche Steigung der Dosierschnecke, insbesondere veränderliche Steigung der Spirale der Dosierschnecke, veränderliche Materialstärke der Dosierschnecke, insbesondere veränderliche Materialstärke der Spirale der Dosierschnecke, veränderliche Geometrie des Gehäuses zur Aufnahme der Dosierschnecke, insbesondere veränderlicher Gehäusedurchmesser. Auf vorteilhafte Weise können einzelne dieser Merkmale zur Erzielung einer zielgerichteten Verdichtung herangezogen werden. Je nach Anwendungsfall kann darüber hinaus eine Kombination von zwei, mehreren, oder allen der Merkmale angezeigt und vorteilhaft sein. Gemäß einer alternativ bevorzugten Ausführungsform weist die Dosierschnecke eine Welle auf, auf der eine Doppelspirale angeordnet ist.
  • Vorzugsweise weist das Gehäuse im Bereich des Auslasses einen Strömungswiderstand zur Erhöhung des Strömungswiderstands durch das Gehäuse auf, wobei der Strömungswiderstand insbesondere als Klappe, Teilklappe, Rohrbogen und/oder Teil-Rohrbogen ausgebildet ist.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist die Dosierschneckenanordnung dazu eingerichtet, das Polyurethan derart zu verdichten, dass der Einlass gegenüber dem Auslass gasdicht ist. Hierdurch wird sichergestellt, dass insbesondere in dem Reaktor vorhandene Gase und Fluide nicht auf unerwünschte Weise über die Dosierschneckenanordnung aus der Recycling-Vorrichtung austreten.
  • Eine weitere bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das Gehäuse einen Doppelmantel mit einem ersten Mantelteil und einem zweiten Mantelteil aufweist, und einen sich zwischen dem ersten Mantelteil und dem zweiten Mantelteil ausbildenden Hohlraum, wobei der Hohlraum dazu eingerichtet ist, ein Kühlfluid aufzunehmen.
  • Die doppelwandige Ausbildung des Gehäuses macht sich die Erkenntnis zunutze, dass hiermit auf einfache Art und Weise ein Volumen geschaffen werden kann, in welches ein Kühlfluid eingebracht werden kann, welches sodann dazu verwendet werden kann, Einfluss zu nehmen auf die Temperatur des sich innerhalb der Dosierschneckenanordnung befindlichen Polurethans. Dieses hat sich insbesondere als vorzugswürdig erwiesen bei der Verarbeitung von sogenannten viskoelastischen Weichschaumstoffen, auch als „Memory Schaum“ bezeichnet. Betreffende Materialien können bei höheren Temperaturen schmelzen, was unerwünscht ist, da ein solches Schmelzen zur Entstehung einer dickflüssigen, klebrigen Masse führen kann, welche wiederum eine Verstopfung der Dosierschneckenanordnung zur Folge haben kann. Neben der Einbringung eines Kühlfluides kann darüber hinaus in anderen Anwendungsfällen vorteilhaft sein, ein Heizfluid in das betreffende Volumen einzubringen zum Aufheizen des sich innerhalb der Dosierschneckenanordnung befindlichen Polyurethans.
  • Weiterhin bevorzugt weist die Dosierschneckenanordnung eine mit der Dosierschnecke wirkverbundene Antriebsvorrichtung zum Antreiben der Schnecke, und eine mit der Antriebsvorrichtung signalleitend verbundene Steuerungseinrichtung auf, wobei die Steuerungseinrichtung eine Frequenzsteuerung zur Steuerung einer Frequenz der Antriebsvorrichtung aufweist. Mittels der Frequenzsteuerung kann die Dosierschnecke derart angesteuert werden, dass auch bei Zuführung unterschiedlicher Polyurethan-Materialien mit unterschiedlichen Materialeigenschaften, etwa unterschiedlichen Dichten, eine genaue Dosierung und eine gewünschte Einstellung des Verdichtungsverhältnisses erzielt werden kann.
  • Gemäß einer alternativ bevorzugten Ausführungsform ist die Dosierschnecke als Doppelschnecke ausgebildet.
  • Die Erfindung ist vorstehend unter Bezugnahme auf eine Dosierschneckenanordnung beschrieben worden. In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein System zum Recycling von Polyurethan, mit einem Reaktor und einer mit dem Reaktor fluidleitend verbundenen Dosierschneckenanordnung.
  • Die Erfindung löst die eingangs bezeichnete Aufgabe in Bezug auf das System zum Recycling von Polyurethan, indem die Dosierschneckenanordnung nach einem der vorstehenden Ausführungsbeispiele ausgebildet ist. Das System zum Recycling von Polyurethan macht sich die gleichen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen zunutze wie die erfindungsgemäße Dosierschneckenanordnung. Diesbezüglich wird auf die obigen Ausführungen verwiesen und deren Inhalt hiermit einbezogen.
  • Die Erfindung wird dadurch weitergebildet, dass das System einen stoffleitend mit dem Einlass der Dosierschneckenanordnung verbundenen Behälter aufweist, insbesondere einen Pufferbehälter, welcher dazu eingerichtet ist, Polyurethan der Dosierschneckenanordnung kontinuierlich und gleichmäßig zuzuführen. Mittels des Behälters wird sichergestellt, dass stets eine ausreichende Menge Polyurethan der Dosierschneckenanordnung zugeführt wird und Schwankungen betreffend die Polyurethanzuführung ausgeglichen werden können.
  • Vorzugsweise weist der Behälter einen Sensor zur Sensierung des Füllstandes des Behälters auf. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist der Sensor signalleitend mit der Steuerungseinrichtung verbunden, wobei die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet ist, die Dosierschnecke in Abhängigkeit von dem Füllstand zu steuern, insbesondere die Dosierschnecke anzuhalten, wenn der Sensor sensiert, dass der Behälter entleert ist. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass die Dosierschnecke nur dann betätigt wird, wenn eine ausreichende Menge von Polyurethan in dem Behälter vorhanden ist, sodass sichergestellt wird, dass die gewünschte Menge an Polyurethan dem Reaktor zugeführt wird und gleichzeitig verhindert wird, dass im Falle eines Nichtvorhandenseins von Polyurethan Gase und Fluide aus dem Reaktor über die Dosierschneckenanordnung austreten können.
  • Weiterhin bevorzugt verfügt der Behälter über ein Rührorgan. Das Rührorgan ist bevorzugt horizontal oder vertikal in dem Behälter angeordnet. Vorzugsweise ist das Rührorgan über einen Antrieb angetrieben. Dieses stellt auf vorteilhafte Weise sicher, dass Polyurethan der Dosierschneckenanordnung gleichmäßig zugeführt wird und Materialablagerungen, insbesondere Brückenbildungen, vermieden werden.
  • Vorzugsweise sind die Dosierschneckenanordnung und/oder das Rührorgan dazu eingerichtet, in gepresster Form vorliegendes Polyurethan zu brechen, insbesondere vor dem Erreichen des Auslasses der Dosierschneckenanordnung. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass betreffendes, in gepresster Form vorliegendes Polyurethan, vor dem Erreichen des Reaktors zerkleinert wird, zur Optimierung der Reaktionsbedingungen in dem Reaktor.
  • In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Betriebsverfahren für ein System zum Recycling von Polyurethan. Die Erfindung löst die eingangs bezeichnete Aufgabe in Bezug auf das Betriebsverfahren durch den Schritt: Einbringen von Polyurethan in einen Reaktor mittels einer Dosierschneckenanordnung, insbesondere mittels einer Dosierschneckenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Temperatur in dem Reaktor 130 °C bis 240 °C, insbesondere 150 °C bis 230 °C beträgt und/oder der Druck in dem Reaktor 0 bar bis 0,5 bar. Diesem Aspekt liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sich der betreffende Temperatur- bzw. Druckbereich als besonders geeignet zum weiterführenden Recycling des Polyurethans herausgestellt hat, wobei durch die Dosierschneckenanordnung sichergestellt wird, dass auch beim Betrieb des Reaktors in dem betreffenden Temperatur- bzw. Druckbereich keine Gase oder Fluide aus dem Reaktor austreten.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Verdichtungsgrad bezogen auf das Volumen des Polyurethans bei Einbringung in die Dosierschneckenanordnung im Vergleich zum Volumen des Polyurethans beim Verlassen der Dosierschneckenanordnung 1,1:1 bis 7:1, insbesondere 1,2:1 bis 5:1.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weist das Verfahren weiterhin die Schritte auf: Bereitstellen eines stoffleitend mit einem Einlass der Dosierschneckenanordnung verbundenen Behälters, Sensieren des Füllstandes des Behälters, Stoppen einer Dosierschnecke der Dosierschneckenanordnung wenn sensiert wird, dass der Behälter entleert ist.
  • Das Verfahren macht sich die gleichen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen zunutze, wie das erfindungsgemäße System sowie die erfindungsgemäße Dosierschneckenanordnung. Diesbezüglich wird auf die obigen Ausführungen verwiesen und deren Inhalt hiermit einbezogen.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher beschrieben. Hierbei zeigen:
    • - 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Recyclingsystems mit einer erfindungsgemäßen Dosierschneckenanordnung in einer schematischen Schnittansicht;
    • - 2a-c ein alternatives Ausführungsbeispiel eines Recyclingsystems mit einem als Klappe ausgebildeten Strömungswiderstand in schematischen Schnittdarstellungen;
    • - 3 ein alternatives Ausführungsbeispiel eines Recyclingsystems mit einem als Rohrbogen ausgebildeten Strömungswiderstand in einer schematischen Schnittansicht;
    • - 4a-b ein alternatives Ausführungsbeispiel eines Recyclingsystems mit einem als Rohrbogen ausgebildeten Strömungswiderstand in schematischen Schnittansichten; und
    • - 5-9 Ausführungsbeispiele einer Dosierschneckenanordnung in Schnittansichten.
  • 1 zeigt ein System 1 zum Recycling von Polyurethan 4. Das System 1 weist einen Pufferbehälter 26, eine mit dem Pufferbehälter 26 stoffleitend verbundene Dosierschneckenanordnung 2 sowie einen mit der Dosierschneckenanordnung 2 stoffleitend verbundenen Reaktor 6 zum Recycling des Polyurethans 4 auf. Die stoffleitende Verbindung kann derart erreicht werden, dass die Dosierschneckenanordnung 2 unmittelbar mit dem Reaktor 6 verbunden ist, oder aber über einen Einlass, etwa einen Schacht in einem Reaktordeckel (nicht gezeigt).
  • Die Dosierschneckenanordnung 2 weist eine Dosierschnecke 8 mit einer Schneckenspirale 16 sowie ein Gehäuse 10 zur Aufnahme der Dosierschnecke 8 auf. Das Gehäuse 10 weist einen Einlass 12 auf. Das Gehäuse 10 weist ferner einen Auslass 14 zum Abgeben des Polyurethans 4 in den Reaktor 6 auf.
  • Die Dosierschnecke 8 ist in 1 als Dosierschnecke 8 mit veränderlicher Steigung 18 ausgebildet. Die Spirale 16 der Dosierschnecke 8 ist auf einer Welle 58 angeordnet und weist vorliegend die veränderliche Steigung 18 auf, derart, dass die Steigung der Dosierschnecke 8 vom Einlass 12 zum Auslass 14 abnimmt. Die Dosierschneckenanordnung 2 ist dazu eingerichtet, dass Polyurethan 4 derart zu verdichten, dass der Einlass 12 im Betrieb gegenüber dem Auslass 14 gasdicht ist. Die Dosierschneckenanordnung 2 weist eine mit der Dosierschnecke 8 wirkverbundene Antriebsvorrichtung 20 zum Antreiben der Dosierschnecke 8 auf.
  • Mit der Antriebsvorrichtung 20 ist eine Steuerungseinrichtung 22 signalleitend verbunden. Die Steuerungseinrichtung 22 weist eine Frequenzsteuerung 24 zur Steuerung einer Frequenz der Antriebsvorrichtung 20 auf. Mit dem Einlass 12 der Dosierschneckenanordnung 2 ist ein Behälter 26 stoffleitend verbunden.
  • Der Behälter 26 ist als Pufferbehälter 26 ausgebildet. Der Behälter 26 ist dazu eingerichtet, Polyurethan 4 der Dosierschneckenanordnung 2 kontinuierlich und gleichmäßig zuzuführen. Der Behälter 26 weist einen Sensor 28 zur Sensierung des Füllstandes F des Behälters 26 auf. Der Sensor 28 ist signalleitend mit der Steuerungseinrichtung 22 verbunden. Die Steuerungseinrichtung 22 ist dazu eingerichtet, die Dosierschnecke 8 in Abhängigkeit von dem Füllstand F zu steuern, insbesondere die Dosierschnecke 8 anzuhalten, wenn der Sensor 28 sensiert, dass der Behälter 26 entleert ist.
  • Der Behälter 26 weist ferner ein vertikal angeordnetes Rührorgan 30 auf. Die Dosierschneckenanordnung 2 und/oder das Rührorgan 30 sind dazu eingerichtet, in gepresster Form vorliegendes Polyurethan 4 zu brechen, insbesondere vor dem Erreichen des Auslasses 14 der Dosierschneckenanordnung 2.
  • Das Polyurethan 4 wird in den Reaktor 6 mittels der Dosierschneckenanordnung 2 eingebracht. Die Temperatur in einem Inneren des Reaktor 6 beträgt insbesondere 150 °C bis 230 °C. In der Dosierschneckenanordnung 2 erfolgt eine Verdichtung des Polyurethans 4, wobei das Volumen des Polyurethans 4 beim Einbringen in die Dosierschneckenanordnung 2 im Vergleich zum Volumen des Polyurethans 4 beim Verlassen der Dosierschneckenanordnung 2 1,1:1 bis 7:1 beträgt, insbesondere 1,2:1 bis 5:1.
  • 2a zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel eines Systems 1 zum Recycling von Polyurethan 4. Im Vergleich zu dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Behälter 26 ein horizontal angeordnetes Rührorgan 30 auf, welches mittels eines Antriebs A angetrieben ist. Die Dosierschneckenanordnung 2 weist darüber hinaus einen Strömungswiderstand 44 auf. Der Strömungswiderstand 44 ist vorliegend als Klappe 50, wie in den 2a und 2b gezeigt, oder als Teilklappe 52, wie in 2c gezeigt, ausgebildet und im Bereich des Auslasses 14 angeordnet. Die Teilklappe 52 begrenzt den freien Strömungsquerschnitt 54 bezogen auf eine Ebene rechtwinklig zu einer Längsachse des Gehäuses 10 abschnittsweise.
  • 3 zeigt ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel eines Systems 1 zum Recycling von Polyurethan 4. Hierbei ist der Strömungswiderstand 44 als Rohrbogen 46 ausgebildet, welcher Bereich des Auslasses 14 angeordnet ist.
  • Die 4a und 4b zeigt ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel eines Systems 1 zum Recycling von Polyurethan 4. Hierbei ist der Strömungswiderstand 44 als Teil-Rohrbogen 48 ausgebildet. Die Teilklappe 52 begrenzt den freien Strömungsquerschnitt 54 bezogen auf eine Ebene rechtwinklig zu einer Längsachse des Gehäuses 10 abschnittsweise. Der Teil-Rohrbogen 48 ist im Bereich des Auslasses 14 angeordnet.
  • 5 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel einer Dosierschneckenanordnung 2. Die Dosierschneckenanordnung 2 weist zunächst wie auch die Dosierschneckenanordnung 2 aus den 1 bis 4 eine Dosierschnecke 8 mit einer Schneckenspirale 16 sowie einem Gehäuse 10 zur Aufnahme der Dosierschnecke 8 auf. Das Gehäuse 10 weist einen Einlass 12 auf. Das Gehäuse 10 weist ferner einen Auslass 14 zum Abgeben des Polyurethans 4 in den Reaktor 6 auf. Die Schneckenspirale 16 weist eine veränderliche Steigung 18 auf. Das Gehäuse 10 weist einen Doppelmantel 32 mit einem ersten Mantelteil 34 und einem zweiten Mantelteil 36 auf. Zwischen dem ersten Mantelteil 34 und dem zweiten Mantelteil 36 ist ein Hohlraum 38 ausgebildet. In dem Hohlraum 38 ist ein Kühlfluid 40 aufgenommen. Die Dosierschnecke 8 weist darüber hinaus eine mit selbiger wirkverbundene Antriebsvorrichtung 20 zum Antreiben der Dosierschnecke 8 auf.
  • 6 zeigt ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel einer Dosierschneckenanordnung 2. Die Dosierschnecke 8 weist eine Schneckenspirale 16 auf. Die Dosierschneckenanordnung 2 weist ferner eine Gehäuse 10 zur Aufnahme der Dosierschnecke 8 auf. Das Gehäuse 10 weist einen Einlass 12 sowie einen Auslass 14 auf. Das Gehäuse 10 weist eine veränderliche Geometrie auf, die sich durch einen kleineren Gehäusedurchmesser d2 an Auslass 14 gegenüber dem Gehäusedurchmesser d1 am Einlass 12 manifestiert. Die Dosierschnecke 8 ist korrespondierend zu der Geometrie des Gehäuses 10 konisch 42 ausgebildet. Die Dosierschnecke 8 verjüngt sich von dem Einlass 12 zu dem Auslass 14 der Dosierschneckenanordnung 2.
  • 7 zeigt ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel einer Dosierschneckenanordnung 2. Die Dosierschneckenanordnung 2 weist einen Gehäuse 10 mit einem Einlass 12 sowie einen Auslass 14 auf. In dem Gehäuse 10 ist eine Dosierschnecke 8 angeordnet, die eine Schneckenspirale 16 aufweist. Das Gehäuse 10 weist im Bereich des Auslasses 14 eine Gehäuseverjüngung 56 auf.
  • 8 zeigt ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel einer Dosierschneckenanordnung 2. Die Dosierschneckenanordnung 2 weist einen Gehäuse 10 mit einem Einlass 12 sowie einen Auslass 14 auf. In dem Gehäuse 10 ist eine Dosierschnecke 8 angeordnet, die eine Schneckenspirale 16 aufweist, welche auf einer Welle 58 angeordnet ist. Die Welle 58 weist im Bereich des Auslass 14 eine Aufdickung 60, d. h. einen zunehmenden Wellendurchmesser in Richtung des Auslasses 14, auf.
  • 9 zeigt ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel einer Dosierschneckenanordnung 2. Die Dosierschneckenanordnung 2 weist einen Gehäuse 10 mit einem Einlass 12 sowie einen Auslass 14 auf. In dem Gehäuse 10 ist eine Dosierschnecke 8 angeordnet, die eine Schneckenspirale 16 aufweist. Die Schneckenspirale 16 ist vorliegend auf einer Welle 58 angeordnet und als Doppelspirale 62 ausgebildet.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Recyclingsystem
    2
    Dosierschneckenanordnung
    4
    Polyurethan
    6
    Reaktor
    8
    Dosierschnecke
    10
    Gehäuse
    12
    Einlass
    14
    Auslass
    16
    Schneckenspirale
    18
    Dosierschnecke mit veränderlicher Steigung
    20
    Antriebsvorrichtung
    22
    Steuerungseinrichtung
    24
    Frequenzsteuerung
    26
    Behälter / Pufferbehälter
    28
    Sensor
    30
    Rührorgan (vertikal)
    30'
    Rührorgan (horizontal)
    32
    Doppelmantel
    34
    ersten Mantelteil
    36
    zweiten Mantelteil
    38
    Hohlraum
    40
    Kühlfluid
    42
    konische Dosierschnecke
    44
    Strömungswiderstand
    46
    Rohrbogen
    48
    Teil-Rohrbogen
    50
    Klappe
    52
    Teilklappe
    54
    Freier Strömungsquerschnitt
    56
    Gehäuseverjüngung
    58
    Welle
    60
    Aufdickung
    62
    Doppelspirale
    d1, d2
    Gehäusedurchmesser
    F
    Füllstand
    A
    Antrieb für Rührorgan
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • CH 600104 A5 [0002]

Claims (13)

  1. Dosierschneckenanordnung (2) zum dosierten Einbringen von Polyurethan (4) in einen Reaktor (6), insbesondere in einen Reaktor (6) zum Recycling von Polyurethan (4), mit - einer Dosierschnecke (8), welche eine Schneckenspirale (16) aufweist, und - einem Gehäuse (10) zur Aufnahme der Dosierschnecke (8), wobei das Gehäuse (10) einen Einlass (12) und einen Auslass (14) zum Abgeben des Polyurethans (4) in den Reaktor (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosierschneckenanordnung (2) dazu eingerichtet ist, das Polyurethan (4) zu verdichten, wobei ein Verdichtungsgrad bezogen auf das Volumen des Polyurethans (4) beim Einbringen in die Dosierschneckenanordnung (2) im Vergleich zum Volumen des Polyurethans (4) beim Verlassen der Dosierschneckenanordnung (2) 1,1:1 bis 7:1 beträgt, insbesondere 1,2:1 bis 5:1.
  2. Die Dosierschneckenanordnung (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdichtung durch wenigstens eines der folgenden oder einer Kombination hieraus erreicht wird: - konische Ausbildung (42) der Dosierschnecke (8), - veränderlich Steigung (18) der Dosierschnecke (8), insbesondere veränderliche Steigung (18) der Spirale (16) der Dosierschnecke (8), - veränderliche Materialstärke der Dosierschnecke (8), insbesondere veränderliche Materialstärke der Spirale (16) der Dosierschnecke (8), - veränderliche Geometrie des Gehäuses (10) zur Aufnahme der Dosierschnecke (8), insbesondere veränderlicher Gehäusedurchmesser (d1, d2), - Ausbildung der Spirale (16) als Doppelspirale (62), - Aufdickung einer Welle (58) der Dosierschnecke (8) im Bereich des Auslasses (14), - Anordnung eines Strömungswiderstands (44) im Bereich des Auslasses (14), wobei der Strömungswiderstand (44) insbesondere als Rohrbogen (46), Teil-Rohrbogen (48), Klappe (50) und/oder Teilklappe (52) ausgebildet ist.
  3. Die Dosierschneckenanordnung (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (10) einen Doppelmantel (32) mit einem ersten Mantelteil (34) und einem zweiten Mantelteil (36) aufweist, und einen sich zwischen dem ersten Mantelteil (34) und dem zweiten Mantelteil (36) ausbildenden Hohlraum (38), wobei der Hohlraum (38) dazu eingerichtet ist, ein Kühlfluid (40) aufzunehmen.
  4. Die Dosierschneckenanordnung (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine mit der Dosierschnecke (8) wirkverbundene Antriebsvorrichtung (20) zum Antreiben der Dosierschnecke (8), und durch eine mit der Antriebsvorrichtung (20) signalleitend verbundene Steuerungseinrichtung (22), wobei die Steuerungseinrichtung (22) eine Frequenzsteuerung (24) zur Steuerung einer Frequenz der Antriebsvorrichtung (20) aufweist.
  5. Ein System (1) zum Recycling von Polyurethan (4), mit einem Reaktor (6) und einer mit dem Reaktor (6) fluidleitend verbundenen Dosierschneckenanordnung (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Dosierschneckenanordnung (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche ausgebildet ist.
  6. Das System (1) nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen stoffleitend mit dem Einlass (12) der Dosierschneckenanordnung (2) verbundenen Behälter (26), insbesondere einen Pufferbehälter (26), welcher dazu eingerichtet ist, Polyurethan (4) der Dosierschneckenanordnung (2) kontinuierlich und gleichmäßig zuzuführen.
  7. Das System (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (26) einen Sensor (28) zur Sensierung des Füllstandes (F) des Behälters (26) aufweist.
  8. Das System (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (28) signalleitend mit der Steuerungseinrichtung (22) verbunden ist, wobei die Steuerungseinrichtung (22) dazu eingerichtet ist, die Dosierschnecke (8) in Abhängigkeit von dem Füllstand (F) zu steuern, insbesondere die Dosierschnecke (8) anzuhalten, wenn der Sensor (28) sensiert, dass der Behälter (26) entleert ist.
  9. Das System (1) nach einem der Ansprüche 6-7, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (26) ein Rührorgan (30) aufweist.
  10. Das System (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass Dosierschneckenanordnung (2) und/oder das Rührorgan (30) dazu eingerichtet sind, in gepresster Form vorliegendes Polyurethan (4) zu brechen, insbesondere vor dem Erreichen des Auslasses (14) der Dosierschneckenanordnung (2).
  11. Betriebsverfahren für ein System (1) zum Recycling von Polyurethan (4), mit dem Schritt: - Einbringen von Polyurethan (4) in einen Reaktor (6) mittels einer Dosierschneckenanordnung (2), insbesondere mittels einer Dosierschneckenanordnung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Temperatur in dem Reaktor (6) 130 °C bis 240 °C, insbesondere 150°C bis 230°C beträgt und/oder der Druck in dem Reaktor 0 bar bis 0,5 bar.
  12. Das Verfahren nach Anspruch 11, wobei ein Verdichtungsgrad bezogen auf das Volumen des Polyurethans (4) beim Einbringen in die Dosierschneckenanordnung (2) im Vergleich zum Volumen des Polyurethans (4) beim Verlassen der Dosierschneckenanordnung (2) 1:1,1 bis 1:7 beträgt, insbesondere 1:1,2 bis 1:5.
  13. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12, weiterhin aufweisend die Schritte: - Bereitstellen eines stoffleitend mit einem Einlass (12) der Dosierschneckenanordnung (2) verbundenen Behälters (26), - Sensieren des Füllstandes (F) des Behälters (26), - Stoppen einer Dosierschnecke (8) der Dosierschneckenanordnung (2) wenn sensiert wird, dass der Behälter (26) entleert ist.
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