DE19706374A1 - Verfahren und Vorrichtung zum unmittelbaren Agglomerieren von feuchten bis nassen thermoplastischen Kunststoffabfällen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Agglomerieren von vorzerkleinerten thermoplas­ tischen Kunststoffabfällen, insbesondere von Folienschnitzeln, die zu einem homogenen, rieselfähigen und abriebfesten Agglo­ merat verdichtet werden, das sich im Zuge der industriellen Wiederverwertung als Aufgabematerial für Extruder, Strangpres­ sen, Spritzgießmaschinen und dergleichen Kunststoffmaschinen eignet.

Zu diesem Zweck sind bereits Anlagen bekannt, in denen die Kunststoffabfälle zunächst in einer Schneidmühle zu Schnitzeln, Flittern oder Flocken zerkleinert und anschließend der eigent­ lichen Agglomeriervorrichtung zugeführt werden.

Eine solche Agglomeriervorrichtung ist bereits in der DE-PS 26 14 730 beschrieben. Sie besteht im wesentlichen aus einem scheibenförmigen, peripher von einer ringförmigen Lochmatrize begrenzten Ringraum, dem die Folienschnitzel mittels einer Förderschnecke axial zugeführt werden. In dem scheibenförmigen Ringraum rotiert mindestens ein Preßflügel, dessen wirksame Flanke mit der Lochmatrize eine umlaufende Plastifizierkammer bildet. Darin werden die Folienschnitzel durch Friktionswärme entsprechend ihrem jeweiligen thermischen Fließbereich plasti­ fiziert, also in einen teigartigen Zustand versetzt und in diesem Zustand von dem Druckglied des Preßflügels durch die Lochmatrize hindurchgepreßt, wobei sie zu hochwertigen Agglo­ meraten verdichtet werden. Dabei stellt sich ein Gleichge­ wichtszustand zwischen dem Strömungswiderstand in der Lochma­ trize und dem jeweiligen spezifischen plastischen Fließzustand ein, der ein schädliches Überhitzen bei der Agglomerierung aller gebräuchlichen thermoplastischen Kunststoffsorten verhin­ dert.

Eine andersartige Agglomeriervorrichtung ist aus der DE-PS 14 54 875 bekannt. Diese besteht im wesentlichen aus zwei relativ zueinander drehbaren, mit Reibelementen besetzten, axial zuein­ ander verstellbaren Scheiben, die ebenfalls einen scheibenför­ migen Ringraum bilden, dem die Folienschnitzel mittels einer Förderschnecke zentral zugeführt werden. Im Randbereich der beiden Scheiben geht der Ringraum in einen verstellbaren, engen Ringspalt über, in dem die durch Friktionswärme im Ringraum plastifizierten Folienschnitzel bei ihrer Passage unter Druck­ einwirkung agglomeriert werden.

Beiden bekannten Agglomeriervorrichtungen ist somit gemeinsam eine Zuführeinrichtung, die als Förderschnecke axial in einen scheibenförmigen Ringraum mündet, in dem die Folienschnitzel durch Friktionswärme plastifiziert und anschließend unter Druck agglomeriert werden.

Das ordnungsgemäße Arbeiten dieser bekannten Agglomeriervor­ richtungen hat zur Bedingung, daß die Folienschnitzel in mög­ lichst trockenem Zustand eingespeist werden. Denn bei der Ver­ arbeitung von feuchten oder gar nassen Folienschnitzeln produ­ ziert der Agglomerator poröse, zum Abrieb neigende Agglomerate geringer Dichte, die für die Weiterverarbeitung in Extrudern und ähnlichen Kunststoffmaschinen unbrauchbar sind. Zudem er­ geben sich erfahrungsgemäß schon bei einem geringen Feuchtig­ keitsgehalt von etwa 5 Gew.-% auch Schwierigkeiten bei der Ein­ speisung in den Agglomerator, wodurch dessen Durchsatzleistung spürbar zurückgeht.

Man war daher bislang gezwungen, die Folienschnitzel in spe­ ziellen Anlagen zu trocknen, was die Wirtschaftlichkeit der Ag­ glomerierung durch zusätzliche Kosten für Anschaffung, Raum­ bedarf und Energieaufwand der Trocknungsanlagen erheblich be­ lastet.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Wirtschaft­ lichkeit der Agglomerierung von feuchten bis nassen Kunst­ stoffabfällen durch verfahrenstechnische Maßnahmen am Agglo­ merator derart zu verbessern, daß sich die in der Anschaffung teuren und im Betrieb unwirtschaftlichen Trocknungsanlagen er­ übrigen.

Diese Aufgabe wird bei der Agglomerierung gemäß den im Oberbegriff des Anspruchs 1 umrissenen Verfahrensmaßnahmen er­ findungsgemäß dadurch gelöst, daß zur unmittelbaren Agglo­ merierung von feuchten bis nassen thermoplastischen Kunststoff­ abfällen deren Entfeuchtung von der für die Plastifizierung der jeweils verarbeiteten Kunststoffsorte benötigten Wärmeenergie durch Verdampfen der Feuchtigkeit besorgt wird, wobei der Dampf aus dem entsprechend aufgelockerten Schnitzelhaufwerk nach dessen Durchströmen entgegen der Zuförderrichtung entweicht.

Erfindungsgemäß wird demnach die bei der Agglomerierung ohne­ hin im Überfluß erzeugte Friktionswärme zur Verdampfung der mit den Schnitzeln zugeförderten Feuchtigkeit und damit zu ihrer kostengünstigen Trocknung in vorteilhafter Weise ausgenutzt. Dabei wird der Feuchtigkeit, normalerweise also Wasser, durch Umwandlung in Wasserdampf Gelegenheit geboten, das zugeförderte Schnitzelhaufwerk entgegen der Förderrichtung diffusionsartig zu durchströmen. Die treibende Kraft hierzu liefert der Dampf­ druck, der sich an der "Eintrittsfront" des Agglomerators in­ folge der mit der Verdampfung einhergehenden Volumenver­ größerung aufbaut. Dadurch wird der Dampf im Bestreben nach Druckausgleich gezwungen, sich den Weg des geringsten Strö­ mungswiderstandes zu suchen. Diesen findet er erfindungsgemäß bei dem zugeförderten, entsprechend aufgelockerten Schnitzel­ haufwerk.

Die meist aus Wasser bestehende Feuchtigkeit kann im Schnitzel­ haufwerk in zweierlei Formen in Erscheinung treten. Einesteils kann das Wasser in Form dünner Schichten an den Schnitzeln mit­ tels Adhäsionskräften haften, was durch längeres ungeschütztes Lagern der Abfälle im Freien, insbesondere wenn sie hygros­ kopisch sind, verursacht sein kann. Das Wasser kann andernteils aber auch zwischen den Schnitzeln angesiedelt sein, was dann der Fall ist, wenn bei verschmutzten Folien, z. B. bei den in zunehmender Menge anfallenden Landwirtschaftsfolien, der Agglo­ merierung Waschstufen vorgeschaltet sind. In diesen Fällen weist das Schnitzelhaufwerk außer dem durch Adhäsionskräfte an die Schnitzel gebundenen "Haftwasser" zusätzlich auch noch zwi­ schen den Schnitzeln mehr oder weniger frei bewegliches "Zwickelwasser" auf, das durch Druck zumindest teilweise aus den Schnitzelhaufwerk herausgepreßt werden kann.

Eine für die Durchführung des erfindungsgemäßen Entfeuchtungs­ verfahrens geeignete Vorrichtung ist Gegenstand des Nebenan­ spruchs 2. Ausgehend von den im Oberbegriff dieses Vorrich­ tungsanspruchs umrissenen baulichen Gattungsmerkmalen kenn­ zeichnet sich diese Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch, daß zur unmittelbaren Agglomerierung von feuchten bis nassen Kunst­ stoffabfällen die Zuführeinrichtung in ihrem Mündungsbereich als Diffusionsschnecke ausgebildet ist, deren Ummantelung mit Perforationen versehen ist, aus denen die durch die Friktions­ wärme des Agglomerators in Dampf umgewandelte Feuchtigkeit ent­ weicht, wobei zwischen der Diffusionsschnecke und dem eintrag­ seitigem Teil der Zuführeinrichtung eine Dampfsperre vorgesehen ist.

Dieser selbständige Nebenanspruch enthält demnach das Merkmals­ minimum einer Vorrichtung, die es der in Dampf umgewandelten Feuchtigkeit ermöglicht, durch das zugeförderte Schnitzel­ haufwerk zurückzudiffundieren und anschließend daraus zu ent­ weichen. Dabei wird durch die zum einragseitigen Teil der Zu­ führeinrichtung hin vorgesehene Dampfsperre die Diffusions­ schnecke beiderseits von Strömungsbarrieren begrenzt, deren hohe Strömungswiderstände sowohl das Einströmen des Dampfes in den Agglomerator als auch sein Zurückströmen über die Diffu­ sionsschnecke hinaus in den eintragseitigen Teil der Zuführ­ einrichtung verhindern. Somit kann die an der Eintrittsfront des Agglomerators in Dampf umgewandelte Feuchtigkeit nur durch die Perforationen der Diffusionsschnecke entweichen.

Für die im Plastifizierbereich des Agglomerators herrschenden Temperaturen sind aufgrund des sich dort einstellenden ther­ misch-plastischen Gleichgewichtszustandes die spezifischen Fließbereiche der jeweils verarbeiteten Kunststoffsorten maß­ gebend. Diese können je nach Kunststoffsorte zwischen 100 und 250° liegen. Die Temperaturen an den wirksamen Maschinen­ teilen des Agglomerators sind infolge Hitzestaus indes ent­ sprechend höher. Bei Kontakt mit derart hohen Temperaturen ver­ dampft die von den Schnitzeln in relativ geringen Gewichtsan­ teilen mitgeführte Feuchtigkeit an der Eintrittsfront des Agglomerators schlagartig, und zwar noch bevor die Schnitzel selbst in den Agglomerator eintreten.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den in den Unteransprüchen vorgeschlagenen zusätzlichen baulichen Maß­ nahmen, mit denen die Effektivität der Diffusionsschnecke durch Optimierung ihrer Strömungsverhältnisse noch weiter gesteigert werden kann. Im Zuge dieser Zielsetzung wird mit den in den An­ sprüchen 3 bis 7 vorgeschlagenen Maßnahmen der Zweck verfolgt, die Packungsdichte der Folienschnitzel aufzulockern und dadurch in der Diffusionsschnecke den Strömungswiderstand des Schnitzelhaufwerkes für den zurückströmenden Dampf möglichst niedrig zu halten. Zudem bewirkt die im Anspruch 9 gekenn­ zeichnete Maßnahme die Kondensierung des aus den Perforationen entwichenen Dampfes mittels eingespritztem Kühlwassers. Die mit der Kondensierung des Dampfes einhergehende Volumenkontraktion erzeugt an den Perforationen Unterdruck, der zusätzlich einen Sog auf den in der Diffusionsschnecke zurückströmenden Dampf ausübt.

Von diesen zusätzlichen baulichen Maßnahmen kann der Fachmann bei der konstruktiven Auslegung der erfindungsgemäßen Agglo­ meriervorrichtung entsprechend dem jeweiligen Bedarfsfall, also je nach Feuchtigkeitsgehalt und Kunststoffsorte, einzeln oder in Kombination wahlweise Gebrauch machen, und zwar so viel wie für die angestrebte Entfeuchtung nötig, mit Rücksicht auf die Herstellungskosten aber so wenig wie möglich. Damit ist im Dauerbetrieb ein Gleichgewichtszustand zu erzielen, bei dem aus den Perforationen der Diffusionsschnecke genau so viel Feuch­ tigkeit in Dampfform entweicht, wie an der Eintrittsfront des Agglomerators verdampft. Je niedriger sich der Dampfdruck bei diesem Gleichgewichtszustand einstellt, desto intensiver ist, naturgesetzlich bedingt, die Verdampfung an der Eintrittsfront des Agglomerators.

Der mit der Erfindung erzielte technische Fortschritt ist nicht allein darin zu sehen, daß durch relativ einfache bauliche Maßnahmen an der ohnehin vorhandenen Zufördereinrichtung des Agglomerators sich die hohen Kosten für Anschaffung und den Be­ trieb einer gesonderten Trocknungsanlage erübrigen. Vielmehr erbringt die Erfindung noch den weiteren Vorteil, daß für die Diffusions-Entfeuchtung keine zusätzliche Energie aufzuwenden ist. Zwar wird durch die Verdampfung der Feuchtigkeit an der Eintrittsfront des Agglomerators dem Plastifizierungsprozeß Verdampfungswärme entzogen, doch schlägt dieser Wärmeverbrauch in der Energiebilanz deshalb nicht zu Buche, weil der Agglo­ merator durch Umwandlung seiner Antriebsenergie in Friktions­ energie in den Plastifizierkammern Wärme in solchem Überfluß erzeugt, daß zur Vermeidung von Hitzestaus ohnedies ständig Wärme mittels Durchlaufkühlung aus dem Agglomerator abgeführt werden muß. Aufgrund dieser Eigenart des Agglomerators er­ möglicht es demnach die Erfindung, die Entfeuchtung hinsicht­ lich des Energieaufwandes sozusagen zum Nulltarif zu ermög­ lichen.

Anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung im einzelnen näher erläutert. Das Beispiel bezieht sich auf den in der Praxis häufigen Fall, bei dem der Agglomerierung von Kunststoffolien ein Waschprozeß vorge­ schaltet ist, so daß die Folienschnitzel außer dem an ihren Oberflächen durch Adhäsionskräfte gebundenen Haftwasser auch zwischen ihnen angesiedeltes Zwickelwasser enthalten.

In der zeichnerischen Darstellung zeigt:

Fig. 1 eine Agglomeriervorrichtung gemäß der Erfindung im Axialschnitt;

Fig. 2 eine Schnittdarstellung gemäß der Linie II-II in Fig. 1

Fig. 3 eine Einzelheit aus Fig. 1 in größerem Maßstab im Längsschnitt und in Draufsicht;

Fig. 4 eine weitere Einzelheit aus Fig. 1 in größerem Maß­ stab.

Die Agglomeriervorrichtung gemäß der Erfindung besteht aus einem Agglomerator 1, dessen Zuführeinrichtung 2 als Förder­ schnecke ausgebildet ist. Beide bilden ein zusammenhängendes Rotationsaggregat, dessen gemeinsame Antriebswelle 3 mittels einer Riemenscheibe 4 angetrieben und beidseitig in Lager­ gruppen 5 und 6 gelagert ist. Von diesen ist die antriebs­ seitige Lagergruppe 5 im Agglomeratorgehäuse 7 untergebracht. Die durchgehende Antriebswelle 3 ist über die gesamte Länge der Zuführeinrichtung 2 von dem Kernmantel 3' der Förderschnecke abgedeckt.

Der Agglomerator 1 entspricht im wesentlichen dem in der DE-Pa­ tentschrift 26 14 730 beschriebenen Gerät. Demzufolge besteht er aus einer vorderen Ringwand 8 und einer hinteren Ringwand 9, die beide mit Kühlkammern 8' und 9' versehen sind. Beide Ringwände 8, 9 bilden einen relativ schmalen Ringraum 10, der peripher von einer ringförmigen Lochmatrize 11 begrenzt ist.

In dem Ringraum 10 rotiert, wie insbesondere aus Fig. 2 er­ sichtlich ist, ein zweiflügeliges Friktionsorgan 12 in Pfeil­ richtung 12'. Dabei bilden die wirksamen Flanken 13 der beiden Friktionsflügel 14 mit der zylindrigen Innenwand der Loch­ matrize 11 zwei umlaufende Plastifizierkammern 15, die sich entgegen der Umlaufrichtung stetig verengen, bis sie an einem der beiden an den Friktionsflügel 14 angebrachten Druckglieder 16 ihren Abschluß finden. Die zylindrische Außenwand 17 der Lochmatrize 11 wird von zwei Schabmessern 18 bestrichen, die in Pfeilrichtung 18' umlaufen. Ihre Messerhaltescheibe 19 weist eine Nabe 20 auf, die auf einer zylindrischen Wellen­ durchführung 21 des Agglomeratorgehäuses 7 gelagert und mit einer Antriebsscheibe 22 versehen ist. Im Bereich der hinteren Ringwand 9 des Agglomerators 1 ist die Antriebswelle 3 mit einer Spezialdichtung 23 versehen. Das Agglomeratorgehäuse 7 ist stirnseitig von einer angeflanschten Frontplatte 24 abge­ schlossen, die als Halterung sowohl für die vordere Ringwand 8 als auch für die Zuführeinrichtung 2 dient.

Die Zuführeinrichtung 2 ist in eine an sich bekannte Preß­ schnecke 25 und erfindungsgemäß in eine Diffusionsschnecke 26 unterteilt. Die eintragseitig angeordnete Preßschnecke 25 ist in Förderrichtung konisch verengt, wobei ihre konische Um­ mantelung 27 rundum mit Perforationen 28 versehen ist. Am vor­ deren Ende der Ummantelung 27 ist ein Eintragstutzen 30 ange­ ordnet. Die Schneckenwendel 29 der Preßschnecke 25 ist zwei­ gängig, und sie läuft in der angegebenen Pfeilrichtung 29' um. Die Preßschnecke 25 ist zusätzlich von einem Außenmantel 31 um­ geben, der mit Spüldüsen 32 besetzt ist und in seinem unteren Bereich als Auffangwanne 33 mit Ablaufstutzen 34 ausgebildet ist.

An die Preßschnecke 25 schließt sich erfindungsgemäß die in den Agglomerator 1 einmündende Diffusionsschnecke 26 an, die sich im Unterschied zur Preßschnecke 25 in Förderrichtung konisch erweitert. Hierbei ist am Übergang von der Preßschnecke 25 zur Diffusionsschnecke 26 ein Stauring 35 vorgesehen, der im Be­ trieb, wie später näher erläutert, eine autogene Dampfsperre bewirkt. Die sich konisch erweiternde Ummantelung 36 der Dif­ fusionsschnecke 26 ist ebenfalls mit Perforationen 37 versehen, die sich, wie aus Fig. 3 zu ersehen, nach außen konisch er­ weitern. Ihre Schneckenwendel 38 weist eine gegenüber der Schneckenwendel 29 der Preßschnecke 25 größere Ganghöhe auf. Unmittelbar hinter dem Stauring 35 sind in der Diffusions­ schnecke 26 Förderorgane 39, 40 mit Lockerungseffekt ange­ ordnet. Diese bestehen, wie aus Fig. 4 ersichtlich, aus Förder­ paddeln 39 und aus kammerartigen Einkerbungen 40 an der Schnec­ kenwendel 38. Zudem ist die Schneckenwendel 38 mit Perfora­ tionen 41 versehen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Diffusions­ schnecke 26 von einem hermetisch abgeschlossenen Gehäusemantel 42 umgeben, an dem ringsum Kühlwasserdüsen 43 angeordnet sind. Im unteren Bereich ist der Gehäusemantel 42 mit einem Ablauf­ stutzen 44 versehen, an den eine Absaugpumpe 45 angeschlossen ist. Somit handelt es sich hier im Prinzip um einen an sich be­ kannten Einspritzkondensator 46.

Die als Ausführungsbeispiel der Erfindung beschriebene Agglo­ meriervorrichtung arbeitet wie folgt:
Der Pfeil 47 in Fig. I symbolisiert den kontinuierlichen Ein­ trag der gewaschenen Folienschnitzel in den Eintragstutzen 30 der Preßschnecke 25. Dort werden die Schnitzel von den Schnec­ kenwendeln 29 erfaßt und in Richtung der konischen Verengung des Schneckenmantels 27 gefördert. Dadurch werden sie in zuneh­ mendem Maße zusammengepreßt, so daß das zwischen ihnen befind­ liche Zwickelwasser zumindest teilweise aus dem Schnitzelhauf­ werk herausgepreßt wird und dabei aus den Perforationen 28 in die Auffangwanne 33 entweicht, von wo es durch den Ablauf­ stutzen 34, wie durch Pfeil 48 angedeutet, zusammen mit dem durch die Spüldüsen 32 zu Reinigungszwecken sporadisch einge­ spritzten Spülwasser abfließt.

Beim anschließenden Hindurchdrücken der Schnitzel durch den am Ende der Preßschnecke 25 angeordneten Stauring 35 erhält das Schnitzelhaufwerk seine größte Packungsdichte. Auf diese Weise bildet es infolge seines hohen Strömungswiderstandes eine auto­ gene Dampfsperre gegenüber der sich in Förderrichtung an­ schließenden Diffusionsschnecke 26.

Die im Stauring 35 erreichte hohe Packungsdichte wird am Beginn der Diffusionsschnecke 26 mittels der Förderorgane 39, 40, die Lockerungseffekte auf die Schnitzel ausüben, sofort wieder auf­ gelöst, und die Schnitzel werden durch die Schneckenwendel 38 in Richtung des Agglomerates 1 weiter befördert. Dabei bleibt der aufgelockerte Zustand des Schnitzelhaufwerkes durch die an­ steigende Ganghöhe der zusätzlich mit den Perforationen 41 ver­ sehenen Schneckenwendel 38 erhalten. Zudem trägt auch die Raum­ vergrößerung infolge der konischen Erweiterung der Diffusions­ schnecke 26 zur Auflockerung des dem Agglomerator 1 zugeförder­ ten Schnitzelhaufwerkes bei.

Bei Annäherung der Schnitzel an den Agglomerator 1 werden sie mit den dort herrschenden hohen Temperaturen konfrontiert, die je nach verarbeiteter Kunststoffsorte bis zu 300°C betragen können. Die Entstehung solch hoher Temperaturen läßt sich an­ hand der in Fig. 2 gezeigten Schnittdarstellung des Agglo­ merators 1 anschaulich erklären. Bei der Rotation des zweiflü­ geligen Friktionsorgans 12 in dem von der Lochmatrize 11 umge­ benen Ringraum 10 üben die wirksamen Flanken 13 der beiden Friktionsflügel 14 intensive Reibkräfte auf die in die beiden umlaufenden Plastifizierkammern 15 eingespeisten Schnitzel aus. Diese Reibkräfte nehmen im Bereich der Verengung der Plastifi­ zierkammern 15 progressiv zu. Dadurch werden in diesem Bereich die Kunststoffschnitzel so weit erweicht, daß sie in diesem plastifizierten Zustand von den Druckgliedern 16 durch die Per­ forationen der Lochmatrize 11 bei gleichzeitiger Agglomerierung hindurchgepreßt werden. Dabei stellt sich im Dauerbetrieb ein Gleichgewichtszustand ein, bei dem sich der temperaturabhängige Erweichungsgrad der jeweils verarbeiteten Kunststoffsorte mit dem Strömungswiderstand der Lochmatrize 11 die Waage hält. So beträgt beispielsweise die Erweichungstemperatur für Poly­ ethylen etwa 130°C, für Polyamid hingegen etwa 250°C. Um den Hitzestau innerhalb des Agglomerators in erträglichen Grenzen zu halten, wird ständig Wärme mittels der an den beiden Ringwänden 8, 9 vorgesehenen Kühlkammern 8', 9' abgeführt. Gleichwohl ist die Temperatur an den wirksamen Maschinenteilen des Agglomerators, insbesondere an dem rotierenden, ungekühlten Friktionsorgan 12 um einiges höher als es dem jeweiligen Er­ weichungsgrad der Kunststoffe entspricht, so daß an der Ein­ trittsfront des Agglomerators mit Temperaturen von 200 bis 300°C zu rechnen ist.

Bei Kontakt mit derart hohen Temperaturen verdampft das von den Folienschnitzel in relativ geringen Gewichtsanteilen mitge­ führte Wasser schlagartig, und zwar noch bevor das rotierende Friktionsorgan 12 die Schnitzel in die umlaufenden Plastifi­ zierkammern 15 des Agglomerators 1 einziehen kann. Es ist zu vermuten, daß aufgrund der sehr großen Gesamtfläche der relativ dünnen Folienschnitzel die mitgeführte Feuchtigkeit auf den Schnitzeln dünne, durch Adhäsionskräfte anhaftende Filme bil­ det, deren Trennung von den Schnitzeln ohnehin nur über die Dampfphase möglich ist.

Der auf diese Weise an der Eintrittsfront des Agglomerators 1 erzeugte Wasserdampf strömt nun in der Diffusionsschnecke 26 aufgrund der durch die vorstehend beschriebenen Lockerungs­ maßnahmen geschaffenen günstigen Strömungsverhältnisse entgegen der Förderrichtung des durchlässig gewordenen Schnitzelhauf­ werkes zurück. Da für den Dampf die Strömungswiderstände sowohl im Agglomerator 1 als auch in der vom Stauring 35 bewirkten autogenen Dampfsperre wesentlich größer sind als in dem in der Diffusionsschnecke 26 im aufgelockerten Zustand zugeförderten Schnitzelhaufwerk, kann der Dampf nur durch die an der Umman­ telung 36 der Diffusionsschnecke 26 vorgesehenen Perforationen 37 entweichen. Dabei strömt der Dampf in den Einspritzkondensa­ tor 46 aus, wo er durch das mittels der Düsen 43 eingespritzte Kühlwasser kondensiert. Infolge der mit der Kondensierung ein­ hergehenden Volumenkontraktion wird im Kondensator 46 ein Un­ terdruck erzeugt, der auf den in der Diffusionsschnecke 26 zu­ rückströmenden Dampf einen zusätzlichen Sog ausübt. Das Konden­ sat wird zusammen mit dem eingespritzten Kühlwasser mittels der Pumpe 45 abgesaugt, wobei auch Gase, insbesondere die mit den Schnitzeln eingeschleppte Luft, abgeführt werden.

Das aus den Perforationen der Lochmatrize 11 in dünnen Strängen aus-tretende Agglomerat wird von den beiden Schabmesser 18 in definierten, ihrer Umlauffrequenz entsprechenden Längen abge­ teilt. Danach treten die solchermaßen hochverdichteten Agglo­ meratkörner bei dem Pfeil 50 aus dem Agglomerator 1 aus, wobei sie nur mehr einen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 0,5% aufweisen.

Die Erfindung ist zwar für die unmittelbare Agglomerierung von feuchten bis nassen Folienschnitzel beschrieben, doch ist ihr tragendes Prinzip, wonach die in einer Verarbeitungsvorrichtung benötigte Wärmeenergie für die Entfeuchtung von Kunststoff­ abfällen während ihrer Zuführung ausgenutzt wird, generell auch für ähnlich gelagerte Fälle brauchbar, beispielsweise bei der Regranuliertechnologie.

Bezugszeichenliste

1

Agglomerator

2

Zuführeinrichtung

3

Antriebswelle

3

' Kernmantel der Förderschnecke

4

Riemenscheibe

5

Lagergruppe antriebsseitig

6

Lagergruppe eintragseitig

7

Agglomeratorgehäuse

8

vordere Ringwand

8

' Kühlkammer dazu

9

hintere Ringwand

9

' Kühlkammer dazu

10

Ringraum

11

Lochmatrize

12

Friktionsorgan

12

' Drehrichtung dazu

13

wirksame Flanken

14

Friktionsflügel

15

Plastifizierkammer

16

Druckglied

17

zylindrische Außenwand

18

Schabmesser

18

' Drehrichtung dazu

19

Messerhaltescheibe

20

Nabe dazu

21

Wellendurchführung

22

Antriebsscheibe

23

Spezialdichtung

24

Frontplatte

25

Preßschnecke

26

Diffusionsschnecke

27

Ummantelung f. Preßschnecke

28

Perforationen dazu

29

Schneckenwendel dazu

29

' Drehrichtung dazu

30

Eintragstutzen

31

Außenmantel

32

Spüldüsen

33

Auffangwanne

34

Ablaufstutzen

35

Stauring

36

Mantel der Diff. Schnecke

37

Perforationen dazu

38

Schneckenwendel

39

Förderpaddel

40

Einkerbungen in Wendel

41

Perforationen in Wendel

42

abgedichtetes Ge­ häuse

43

Kühlwasserdüsen

44

Ablaufstutzen

45

Absaugpumpe

46

Einspritzkondensa­ tor

47

Schnitzeleintrag

48

Austritt f. Zwic­ kelwasser

49

Austritt für Kon­ densat, Kühlwasser und Luft

50

Austritt der Agglo­ merate

Claims (11)

1. Verfahren zum kontinuierlichen Agglomerieren von vorzer­ kleinerten thermoplastischen Kunststoffabfällen, insbeson­ dere von Folienschnitzeln, zu homogenem, rieselfähigem und abriebfestem Agglomerat, bei dem die Kunststoffe zunächst plastifiziert und dann unter Druck agglomeriert werden, da­ durch gekennzeichnet, daß zum unmittelbaren Agglomerieren von feuchten bis nassen Kunststoffabfällen deren Entfeuch­ tung von der für die Plastifizierung der jeweiligen Kunst­ stoffsorte benötigten Wärmeenergie durch Verdampfen besorgt wird, wobei der Dampf nach Durchströmen des zugeführten, entsprechend aufgelockerten Schnitzelhaufwerkes entgegen dessen Förderrichtung entweicht.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einem Agglomerator (1) mit einer Zuführ­ einrichtung (2), die als Förderschnecke in einen scheiben­ förmigen Ringraum (10) mündet, in dem die Folienschnitzel durch Friktionswärme plastifiziert und anschließend unter Druck agglomeriert werden, dadurch gekennzeichnet, daß zur unmittelbaren Agglomerierung von feuchten bis nassen Kunst­ stoffabfällen die Zuführeinrichtung (2) in ihrem Mündungs­ bereich als Diffusionsschnecke (26) ausgebildet ist, deren Ummantelung (36) mit Perforationen (37) versehen ist, aus denen die durch die im Agglomerator (1) erzeugte Friktions­ wärme verdampfte Feuchtigkeit entweicht, wobei zwischen der Diffusionsschnecke (26) und dem eintragseitigen Teil (25) der Zuführeinrichtung (2) eine Dampfsperre vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Diffusionsschnecke (26) sich in Förderrichtung konisch erweitert.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Diffusionsschnecke (26) die Steigung der Schnec­ kenwendel (38) in Förderrichtung zunimmt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Schneckenwendel (38) der Diffusions­ schnecke (26) mit Perforationen (41) versehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Diffusionsschnecke (26) und dem eintragsei­ tigen Teil (25) der Zuführeinrichtung (2) ein Stauring (35) angeordnet ist, der im Schnitzelhaufwerk eine autogene Dampfsperre bewirkt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem Stauring (35) in der Diffusionsschnecke (26) Lockerungseffekte bewirkende Förderorgane, wie Förderpaddel (39) und mit Einkerbungen (40) versehene Schneckenwendel (38) angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Ummantelung (36) der Diffusionsschnecke (26) vorgesehenen Perforationen (37) sich nach außen erweitern.

9. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Diffusionsschnecke (26) von einem hermetisch abge­ dichteten Gehäuse (42) umgeben ist, in dem Spritzdüsen (43) angeordnet sind und an dessen Ablauf (44) eine Absaugpumpe (45) angeschlossen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Diffusionsschnecke (26) eintragseitig eine Preßschnecke (25) vorgeschaltet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Agglomerator (1) und die Zuführeinrichtung (2) einen gemeinsamen Antrieb (4) haben.