DE19647025A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln von Kunststoffprodukten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entwässern und/oder zum Waschen mit Flüssigkeit und/oder zum Trocknen mit Heißgas und/oder zum Reinigen ohne Flüssigkeit von unter­ schiedlichen Kunststoffprodukten, insbesondere von Recy­ clingmaterial, das in einer Vorrichtung mit einem Behandlungs­ raum rotierend und axial von einer Einlaßseite bis zu einer Auslaßseite bewegt wird.

Derartige Behandlungen von Kunststoffprodukten werden in Einrichtungen mit rotierenden Einsätzen durchgeführt. Dabei kann es sich um Trommelanlagen mit oder ohne Siebeinsatz handeln. Bei den Trommelanlagen ist ein mit Transportschau­ feln versehener Rotor von einer Siebtrommel umgeben. Dabei kann der Rotor glatt oder stufenförmig sein (DE 32 20 792 B1 Die Kunststoffprodukte gelangen in den Wirkungsbereich der Transportschaufeln und werden dadurch wiederholt gegen die Siebtrommel geschleudert.

Kunststoffprodukte haben aufgrund ihrer Materialzusammen­ setzung unterschiedliche Gleiteigenschaften. Auch die Oberflä­ chenbeschaffenheit und die Masse der Produkte verändern je nach Material die Gleiteigenschaften. Aus diesem Grund kann die Verweilzeit der Kunststoffprodukte im Behandlungsraum nicht für jedes Material vorherbestimmt werden. Dies hat den Nachteil, daß bei der Behandlung unterschiedlicher Produkte diese nicht optimal behandelt werden. Deshalb mußte bisher für jedes Material eine gesonderte Maschine bereitgestellt wer­ den.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Einrichtungen zu vermeiden und die Verweilzeit des zu behandelnden Produktes innerhalb des Behandlungsrau­ mes einstellbar zu machen.

Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren dadurch gelöst, daß die Kunststoffprodukte mehrfach aus der Rotationsbewegung mittels Fliehkraft aus dem Bereich des Rotors geschleudert, dort axial bewegt und wieder in den Bereich des Rotors zurückge­ führt wird, so daß die Kunststoffprodukte mit einer regelbaren Verweilzeit durch den Behandlungsraum geführt werden.

In vorteilhafter Weise wird die axiale Bewegung der Kunst­ stoffprodukte außerhalb des Rotorbereiches eingestellt.

Mit der Verfahrensmaßnahme wird das Produkt außerhalb des Rotationsbereiches beliebig axial bewegt und nach einer be­ stimmten Wegstrecke wieder in den Rotationsbereich zurück­ geführt. Dieses Wechselspiel kann solange durchgeführt wer­ den, bis der gewünschte Behandlungsgrad erreicht ist. Auf­ grund dieser Verfahrensweise kann für jedes Produkt einer Palette von unterschiedlichen Produkten die erforderliche Ver­ weilzeit und damit die Behandlungszeit eingestellt werden. Da­ bei spielt es keine Rolle, ob das Produkt mittels einer Sieb­ trommel gewaschen oder entwässert wird, oder ob mittels einer unperforierten Trommel mittels Heißgas getrocknet, oder die Produkte von Faserstoffen befreit und damit gereinigt werden.

Zum Trocknen von Kunststoffprodukten mittels eines Rotors und einer unperforierten Trommel wird Heißgas im Gegenstrom über die Produkte geführt. Die Kombination der axialen Bewe­ gung außerhalb des Rotationsbereiches mit der Heißgas- Gegenströmung im Behandlungsraum bewirkt für jedes Produkt eine optimale, wirtschaftliche und energiearme Trocknung.

Eine besonders vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens wird mit in einem Gehäuse drehbar gelagerten und angetriebenen Rotor gesehen, an dessen Oberfläche in Achs­ richtung Schaufeln vorgesehen sind und daß der Rotor von ei­ ner perforierten oder unperforierten Trommel umgeben ist. Er­ findungsgemäß ist die Trommel über ihre gesamte Länge im Bereich des Behandlungsraumes mit einer Schlitzöffnung ver­ sehen, an die eine domartige Haube angeschlossen und in der eine Transporteinrichtung untergebracht ist, die von einem Einlaßstutzen bis zu einem Auslaßstutzen reicht, wobei die Schaufeln zur Vermeidung einer axialen Transportwirkung axial ausgerichtet sind.

Mit dieser Vorrichtung werden die zu behandelnden Kunststoff­ produkte von den Schaufeln des Rotors mittels Fliehkraft über den offenen Schlitz in der Trommel und über die Haube in den Bereich der Transporteinrichtung geschleudert. Hier werden die Produkte, beispielsweise von einer Schnecke axial trans­ portiert und fallen dann nach einer Umdrehung der Schnecke wieder in den Bereich des Rotors zurück. Je nach Drehzahl und Steigung der Schnecke wird das Produkt bei jeder Schneckenumdrehung mehr oder weniger axial bewegt. Damit kann das Produkt über eine bestimmte Zeit innerhalb des Be­ handlungsraumes behandelt werden, so daß für jedes Material die erforderliche Behandlungszeit einstellbar ist.

Für die Transporteinrichtung sind beliebige, geeignete Einrich­ tungen einsetzbar.

Soll das Produkt getrocknet werden, so ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß das Gehäuse im Bereich der beiden Stirn­ wände mit Öffnungen versehen ist, an die Gaskästen mit Ein- und Austrittsstutzen für Trocknungsgas versehen sind, und daß die Eintrittsstutzen und Austrittsstutzen für die Kunststoffpro­ dukte mit Gasabschlußorganen versehen sind. Wobei die Gasabschlußorgane als Zellenradschleusen ausgebildet sind.

Bei den bekannten Vorrichtungen sind die auf den Rotoren an­ gebrachten Schaufeln in einer Schrägstellung angeordnet, so daß sie eine axiale Transportwirkung auf das Produkt ausüben. Die axiale Transportwirkung soll erfindungsgemäß vermieden werden, weil hiermit aufgrund der unterschiedlichen Gleitei­ genschaften der Produkte eine bestimmte Verweilzeit nicht er­ reichbar ist.

Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgesehen, daß auf dem Rotor über seinen Umfang verteilt mehrere Reihen axial ausgerichte­ ter Schaufeln vorgesehen sind, die von Reihe zu Reihe ver­ setzt sind. Diese Schaufeln bewirken keine axiale Bewegung der Produkte. Die Schaufeln sorgen vielmehr nur dafür, daß die Produkte in den Bereich der Transporteinrichtung geschleudert werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine Längsschnitt durch die Vorrichtung,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Vorrichtung,

Fig. 3 eine weitere Ausgestaltung,

Fig. 4 einen Querschnitt zu Fig. 3.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 besteht aus einem Ge­ häuse 2 mit Längswänden 3, 4 und Stirnwänden 7, 8. Die Stirn­ wand 4 weist eine Montageöffnung 5 auf, die mit einem ab­ nehmbaren Verschlußblech 6 verschlossen ist. Im unteren Teil ist das Gehäuse 2 mit einem Trichter 9 und einem Abflußstut­ zen 10 und im oberen Teil mit einem Gehäusedeckel 30 verse­ hen. Innerhalb des Gehäuses 2 ist ein Rotor 11 über eine durch Gehäuseöffnungen 14, 15 geführte Rotorwelle 12 in La­ gern 16, 17 drehbar gelagert. Angetrieben wird der Rotor 11 mittels eines Antriebes 18. Auf dem Umfang des Rotors 11 sind axial ausgerichtete Schaufeln 13 mit Abstand in Schaufelreihen 13a bis 13d angebracht, wobei die Schaufeln 13 in den Reihen versetzt zueinander sitzen. Anstelle der Schaufeln können in den einzelnen Reihen durchgehende Bleche vorgesehen wer­ den.

Nach Fig. 1 ist der Rotor 11 von einer runden, feststehenden Siebtrommel 19 umgeben, die im Ausführungsbeispiel im obe­ ren Bereich mit einer über die gesamte Länge des Behand­ lungsraumes 42 reichenden Schlitzöffnung 20 versehen ist. An diese Schlitzöffnung 20 ist eine domförmige Haube 21 ange­ bracht, in der eine Transporteinrichtung untergebracht ist, die die Produkte in Richtung des Pfeiles "A" bewegt. Im Ausfüh­ rungsbeispiel ist die Transporteinrichtung eine Schnecke 22 mit einer Schneckenwelle 23, die in Lagern 24, 25 drehbar gelagert ist. Angetrieben wird die Schnecke 22 über einen regelbaren Antrieb 26 mit Motor 27, über die die Drehzahl der Schnecke 22 geregelt wird. An einem Ende des Gehäuses 2 ist die Haube 21 mit einem Eingabestutzen 28 für die zu behandelnden Produkte und am anderen Ende des Gehäuses mit einem Aus­ wurfstutzen 29 für die behandelten Produkte ver­ sehen. Die Produktzu- und -abführung kann auch durch die Stirnwände erfolgen. Bei einer Naßbehandlung und/oder Ent­ wässerung wird die abgeschiedene Flüssigkeit über Sieböff­ nungen der Siebtrommel 19 durch den Stutzen 10 abgeführt.

Nach den Fig. 3 und 4 ist der Rotor 11 von einer unperfo­ rierten, also geschlossenen Trommel 31 umgeben, die im Ausführungsbeispiel eine polygone Form aufweist und mit Montageöffnungen 36 und Verschlußblechen 37 versehen ist. Die Trommel 31 kann auch rund ausgeführt werden. Ebenso kann die Siebtrommel 19 eine polygone Form bilden. Die Trommel 31 ist ebenfalls mit einer Schlitzöffnung 20 versehen, an die die Haube 21 mit der Schnecke 22 angeschlossen ist.

Die Vorrichtung 1 mit der geschlossenen Trommel 31 ist be­ sonders für eine Trocknung nasser Kunststoffprodukte geeig­ net. Hierfür sind im Bereich der Stirnwände 7, 8 Gaskästen 38, 39 vorgesehen, die über vergrößerte Öffnungen 14, 15 mit dem Behandlungsraum 42 in Verbindung stehen. Der Gaska­ sten 38 ist mit einem Eintrittsstutzen 40 für Heißgas und der Gaskasten 39 ist mit einem Austrittsstutzen 41 für die Abluft versehen, an den ein nicht dargestellter Absaugventilator an­ geschlossen ist. Damit das heiße Behandlungsgas gleichmäßig vom Gaskasten 38 durch den Behandlungsraum 42 zum Gas­ kasten 39 in Richtung des Pfeiles "B" fließt, sind die Eingabe- und Auswurfstutzen 28, 29 für einen Gasabschluß mit Zellen­ radschleusen 34, 35 ausgerüstet. Aus räumlichen Gründen und zur besseren Unterbringung der Zellenradschleusen 34, 35 ist die Haube 21 mit Verlängerungskanälen 32, 33 versehen.

Die durch den Eingabestutzen 28 in das Gehäuse 2 eingeführ­ ten Kunststoffprodukte gelangen zunächst in den Bereich der ersten Schaufeln 13e und werden von diesen in die Schnecke 22 geschleudert. Diese transportiert die Produkte mittels einer Schneckenumdrehung in Richtung des Pfeiles "A". Nach dieser Umdrehung fallen die Produkte in den Bereich der nächsten, versetzt angeordneten Schaufeln 13f, von denen die Produkte wieder in die Schnecke 22 geschleudert werden. Die Produkte fallen wieder nach einer Schneckenumdrehung in den Bereich der nächsten Schaufeln. Dieses Verfahren wird durchgeführt, bis die Produkte das Ende des Behandlungsraumes 42 erreicht haben. Je nach Drehzahl und Steigung der Schnecke 22 kön­ nen die Produkte in einer vorherbestimmten Verweilzeit durch den Behandlungsraum 42 geführt werden.

Die Vorrichtung 1 ist im Ausführungsbeispiel mit einer waage­ recht ausgerichteten Rotorwelle 12 dargestellt. Die Vorrichtung 1 kann auch mit einer lotrecht ausgerichteten Rotorwelle, oder in jeder beliebigen Stellung zwischen 0° und 90°, aufgestellt werden. Für die Wirkung der Erfindung ist die Lage der Vorrich­ tung 1 unbedeutend, weil sich die erfindungsgemäße Wirkung in jeder Lage der Vorrichtung 1 einstellt. Ebenso ist die Lage der Haube 21 unbedeutend. Die Haube 21 kann, wie im Aus­ führungsbeispiel dargestellt, oberhalb der Siebtrommel 19 bzw. der geschlossenen Trommel 31 angeordnet sein. Denkbar ist es auch, die Haube 21 seitlich oder im unteren Bereich des Rotors 11 anzubringen. Somit ist die Erfindung nicht an das dargestellte Ausführungsbeispiel gebunden.

Claims (15)

1. Verfahren zum Entwässern und/oder zum Waschen mit Flüssigkeit und/oder zum Trocknen mit Heißluft und/oder zum Reinigen ohne Flüssigkeit von unterschiedlichen Kunststoff­ produkten, insbesondere von Recyclingmaterial, das in einer Vorrichtung mit einem Behandlungsraum rotierend und axial von einer Einlaßseite bis zu einer Auslaßseite bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffpro­ dukte mehrfach aus der Rotationsbewegung mittels Fliehkraft aus dem Bereich des Rotors geschleudert, dort axial bewegt und wieder in den Bereich des Rotors zurückgeführt wird, so daß die Kunststoffprodukte in einer regelbaren Verweilzeit durch den Behandlungsraum geführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Bewegung der Kunststoffprodukte außerhalb des Rotorbereiches eingestellt wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß von der Auslaßseite zur Einlaßseite der Kunst­ stoffprodukte im Gegenstrom Heißgas über die Kunststoffpro­ dukte geleitet wird.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den An­ sprüchen 1 bis 3, mit in einem Gehäuse drehbar gelagerten und angetriebenen Rotor, an dessen Oberfläche in Achsrich­ tung Schaufeln vorgesehen sind, und daß der Rotor von einer perforierten oder unperforierten Trommel umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (19) über ihre gesamte Länge im Bereich des Behandlungsraumes (42) mit einer Schlitzöffnung (20) versehen ist, an die eine do­ martige Haube (21) angeschlossen ist, in der eine Transpor­ teinrichtung untergebracht ist, die von einem Einlaßstutzen (28) bis zu einem Auslaßstutzen (29) reicht, wobei die Schaufeln (13) zur Vermeidung einer axialen Transportwirkung axial aus­ gerichtet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Transporteinrichtung aus einer drehzahlgeregelten Schnecke (22) besteht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Transporteinrichtung aus einem Kratzbandförderer besteht, dessen Umlaufgeschwindigkeit regelbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Transporteinrichtung aus auf einer Achse befestigten Leit­ blechen besteht, die intermetierend antreibbar sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitbleche in Transportrichtung der Produkte schnell und entgegen der Transportrichtung der Produkte langsam beweg­ bar sind.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gehäuse (2) im Bereich der Rotorwelle (12) in beiden Stirnwänden mit Öffnungen (7, 8) versehen ist, an die Gaskästen (38, 39) mit Ein- und Austrittsstutzen (40, 41) für Trocknungsgas versehen sind, und daß der Eintrittsstutzen (28) und der Austrittsstutzen (29) für die Kunststoffprodukte mit Gasabschlußorganen versehen sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasabschlußorgane als Zellenradschleusen (34, 35) ausgebildet sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß an den Austrittsstutzen (41) für die Heißluft ein Absaugventila­ tor angeschlossen ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Rotor (11) über seinen Umfang verteilt mehrere Reihen (13a bis 13d) axial ausgerichteter Schaufeln (13) vor­ gesehen sind, die von Reihe zu Reihe versetzt sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Rotor (11) über seinen Umfang verteilt mehrere Reihen axial ausgerichteter Bleche vorgesehen sind, die über die gesamte Länge des Rotors (11) reichen.

14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 bis 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Vorrichtung (1), bezogen auf die Lage der Rotorwelle (12) von 0° (Horizontale) bis 90° (Vertikale) aufstellbar ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die perforierte (19) oder die unperforierte Trommel (31) in runder oder polygoner Form ausgebildet sind.