DE4103932A1 - Einrichtung zur verringerung des volumens von kunststoffschaumabfaellen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung geht aus von einer Einrichtung mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Einrichtung zum Verringern des Volumens von Kunststoffschaumabfällen, die als Verpackungsmaterialien gedient hatten.

Geschäumte thermoplastische Kunststoffe, wie Polystyrol­ schaumstoff oder Polyethylenschaumstoff, zeichnen sich durch ein sehr geringes Gewicht, ein gutes Polsterungsvermögen, einen hohen Wärmewiderstand sowie eine gute Beständigkeit gegen Feuchtigkeit und chemische Einflüsse aus. Da sie außerdem noch wenig kosten, werden sie in großem Umfang als Transportverpackungen für frische Lebensmittel, wie Fischereiprodukte oder Gemüse, sowie als Außenverpackungen, Füllungen und Polsterungen für den Transport von Elektro­ geräten, Maschinen und anderen Gütern verwendet.

Den guten Gebrauchseigenschaften von Kunststoffschäumen steht das Problem ihrer Beseitigung nach Gebrauch gegenüber, da sie sehr sperrig sind. Da es sich außerdem um hoch­ molekulare Verbindungen handelt, entwickeln sie bei der Abfallverbrennung eine große Hitze, wodurch die Verbrennungs­ öfen Schaden leiden können, oder sie verursachen schwarzen Rauch und schädliche Gase. Die Empfänger der jeweiligen Produkte, Geräte und dergleichen, wie Fabriken, Unternehmen, Läden usw. haben daher Schwierigkeiten mit der Beseitigung des Verpackungsmaterials.

Einrichtungen, wie Fisch- oder Gemüsemärkte, bei denen viel Kunststoffschaumabfall anfällt, sind oft mit Schmelzein­ richtungen für Kunststoffschaum ausgerüstet. Die bekannten Schmelzeinrichtungen sind jedoch sehr große Anlagen und verbrauchen viel Kerosin oder elektrische Leistung, außerdem benötigen sie drei bis vier Fachkräfte um ein einwandfreies Schmelzen zu gewährleisten und störende Gerüche durch thermische Zersetzung und die begleitende Umweltbelästigung zu vermeiden. Da außerdem bei dieser Art der Behandlung von Kunststoffschäumen relativ große Klumpen mit einem Gewicht von mindestens 10 kg anfallen, werden für die Wieder­ verwendung große Brecher benötigt, was die Kosten erhöht.

Der vorliegenden Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, eine kompakte und billige Behandlungseinrichtung anzugeben, die an jedem beliebigen Ort installiert werden kann und ein automatisches sowie effizientes Verringern des Volumens von Kunststoffschaumabfällen, wie Polystyrolschaum oder Polyethylenschaum, die in die Einrichtung geworfen werden, gewährleistet und diese Abfälle zu Schnitzeln verarbeitet, die dann abgegeben werden.

Diese Aufgabe wird durch eine Einrichtung gelöst, welche einen Trichter zum Einfüllen von Kunststoffschaum in einen Hauptkörperrahmen enthält, welcher einen oben offenen Brecherraum, der nach unten enger wird, enthält. In einem mittleren Bereich des Brecherraumes ist eine Brecherwelle drehbar gelagert, welche eine Mehrzahl von Brechflügeln enthält, deren Drehkreis in den Trichter hineinreicht.

Außerhalb des Brecherraumes ist eine zylindrische Zuführungs­ röhre vorgesehen, welche eine Aufnahmeöffnung für die gebrochenen Schaumstoffteilchen aufweist, die an einer Seitenwand des Brecherraumes mündet. Die Zuführungsröhre weist nacheinander einen Kompressionszylinder zum Zusammen­ pressen des Kunststoffes, einen Heizzylinder zum Erhitzen und damit zum Erweichen des zusammengepreßten Kunststoffes, und eine Extrudierdüse auf. Die Innenwand des Kompressions­ zylinders verjüngt sich in Richtung auf ein vorderes Ende und die Innenwand des Heizzylinders bildet ein gerades zylindrisches Loch entsprechend dem Auslaßdurchmesser der sich verjüngenden Innenwand des Kompressionszylinders. In der Zuführungsröhre befindet sich eine rotierende Welle, die bis zum Ende des Heizzylinders reicht und eine Förder­ schnecke aufweist, deren Außendurchmesser der Innenwand der Zylinderstruktur folgt.

Das vordere Ende der Förderschneckenwelle wird durch eine Extrudierdüse abgedeckt und um diese ist eine rotierende Schneidvorrichtung vorgesehen, um das kompaktierte Kunst­ stoffmaterial in Schnitzel zu zerschneiden.

Im Bereich der rotierenden Schneidvorrichtung ist eine Auslaßanordnung vorgesehen, um den geschnitzelten Kunststoff durch einen Luftstrom abzuführen.

Wenn in diese Einrichtung großvolumige Kunststoffteile, die als Verpackungsmaterial oder für andere Zwecke gedient hatten, eingeworfen werden, werden sie durch die Brechflügel im Brecherraum zerkleinert und fallen durch die Aufnahme­ öffnung in den Förderzylinder, wo sie durch die Förder­ schnecke kontinuierlich weiterbefördert und in dem sich verjügenden Abschnitt, in dem die Förderschnecke eine entsprechende Umfangskonfiguration hat, zusammengedrückt werden.

Anschließend werden die zusammengedrückten Kunststoff­ teilchen soweit erhitzt, daß sie zwar entschäumt aber nicht durch die Hitzeeinwirkung zersetzt werden und dann werden sie in elastischer Form ähnlich wie eine heiße Süßigkeiten­ masse extrudiert, wobei die Masse infolge der restlichen Luftblasen expandiert. Der Kunststoff wird dann durch die Schneidvorrichtung, die an der Außenseite der Extrudierdüse rotiert, zu Schnitzeln zerkleinert und aus dem Hauptrahmen durch einen Luftstrom ohne Spritzen entfernt.

Die Kunststoffabfälle werden also nach dem Gebrauch ohne Schwierigkeiten im Volumen verringert und können leicht wiederverwertet werden. Der Zuführungszylinder, der Kompressionszylinder, der Heizzylinder und der Extrudier­ zylinder sind hintereinander und parallel zur Brecherwelle im Raum außerhalb des sich nach unten verjüngenden Brecher­ raumes angeordnet, so daß die Einrichtung als Ganzes kompakt ist und wenig Platz benötigt.

Die Aufnahmeöffnung des Zuführungszylinders mündet an der Seitenwand und nicht am Boden des Brecherraumes, so daß metallische Fremdkörper, wie Nägel, Klammern oder dergleichen sich aufgrund ihres Gewichtes am Boden ansammeln und an einem Eintreten in die Aufnahmeöffnung des Zuführungs­ zylinders gehindert werden.

Da die Brechflügel mit ihren Enden aus dem Brecherraum in den Einfülltrichter reichen, werden die Kunststoffabfälle an der unteren Schicht der Füllung zerstört, ohne daß Probleme hinsichtlich eines Verklemmens eintreten können. Die Winkel­ stellungen der Brechflügel ändern sich im wesentlichen äquidistant in Umfangsrichtung, so daß die Zerkleinerung sukzessive erfolgt und der zerkleinerte Kunststoff im Brecherraum nicht gleitet oder leer herumläuft, sondern an verschiedenen Stellen geschnitten wird, während er in Axialrichtung der Brecherwelle gefördert wird. Der Kunst­ stoff wird also wirksam in Stücke zerteilt, auch wenn er elastisch ist.

Die Einrichtung gemäß der Erfindung kann in einer Ecke einer Fabrik, eines Unternehmens oder eines Ladens aufgestellt werden und die Kunststoffabfälle können in den Einfüll­ trichter geworfen werden, wenn sie anfallen, und zu irgend­ einer gewünschten Zeit verarbeitet werden.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der erfindungs­ gemäßen Einrichtung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert, dabei werden noch weitere Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Sprache kommen. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Einrichtung zum Verringern des Volumens von Kunststoffschaumabfällen;

Fig. 2 einen Querschnitt in einer Ebene II-II der Fig. 1;

Fig. 3 einen Längsschnitt der Einrichtung gemäß Fig. 1 und 2;

Fig. 4 eine teilweise geschnittene Ansicht der Einrichtung gemäß Fig. 1 von hinten;

Fig. 5 eine teilweise geschnittene Draufsicht eines zur abschließenden Bearbeitung dienenden Teiles der Einrichtung gemäß Fig. 1;

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht einer anderen Aus­ führungsform der Vorrichtung zur abschließenden Bearbeitung;

Fig. 7 eine Schnittansicht eines Teiles der Vorrichtung gemäß Fig. 6;

Fig. 8 eine teilweise geschnittene Stirnansicht einer weiteren Ausführungsform eines Brechermechanismus gemäß der Erfindung und

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht eines Teiles des Brechermechanismus gemäß Fig. 8.

Das in den Fig. 1 bis 5 dargestellte erste Ausführungs­ beispiel der vorliegenden Einrichtung enthält einen Haupt­ rahmenkörper aus miteinander verschweißten rechteckigen Rahmenteilen und Profilen aus Stahl. An einem Bodenteil 1k des Hauptrahmenkörpes sind schwenkbare Rollen 1j, 1j angebracht. Der Hauptrahmenkörper 1 enthält Zwischenplatten 10a, 10b, von denen die eine nach einer Seite verspannt ist und die andere sich in der Mitte befindet und sich über die Breite erstreckt. Die beiden Enden der Zwischenplatten 10a, 10b, d. h. die Längsrichtungen des Rahmens 1, sind mit Deck­ platten 1c, 1d verbunden, so daß sich ein kastenförmiges Gehäuse ergibt. Die Außenseite der Zwischenplatte 10a kann gewünschtenfalls mit einer Deckplatte 1a abgedeckt werden. Der Rahmen 1 kann selbstverständlich auch stationär ange­ ordnet werden, wobei dann die Rollen entfallen.

In dem von den Zwischenplatten 10a, 10b und den Deckplatten 1c, 1d umschlossenen Raum ist, wie Fig. 1 und 2 zeigen, eine Leitplatte 1c angeordnet, welche sich längs des Bodens verjüngt, einen näherungsweise V-förmigen Querschnitt hat und an den Zwischenplatten 10a, 10b über versteifende Flanschteile 1f befestigt ist. Hierdurch wird ein Brecher­ raum A gebildet, der zum oberen Teil des Hauptraums 1 hin offen ist. Die Zwischenplatte 10a ist mit einer Abfall­ auslaßöffnung 1h versehen, welche durch einen Deckel verschlossen ist und sich auf der Höhe des unteren Teiles des Brecherraumes A befindet.

Am Rahmen 1 ist mittels eines Flansches ein Einfülltrichter 2 angebracht, in den die zu verarbeitenden Kunststoffabfälle W eingefüllt werden, und der sich zu einer unteren Öffnung hin, die in den Brecheraum A mündet, verjüngt.

Quer durch den oberen mittleren Bereich des Brecherraumes A verläuft eine Brecherwelle 3 relativ großen Durchmessers, die durch Lager 30a drehbar an den Zwischenplatten 10a, 10b gelagert ist. Die Brecherwelle 3 ist an ihrem über die Zwischenplatte 10b vorspringenden Ende mit einem Kettenrad 300 verbunden, wie Fig. 1 zeigt, welches über eine endlose Kette und ein angetriebenes Kettenrad eines Motors 32 angetrieben wird, der in dem Raum seitlich außerhalb der Führungsplatte 1e angeordnet ist.

Die Brecherwelle 3 ist axial mit einer Mehrzahl von beab­ standeten Brechflügeln 34 versehen. Die Brechflügel sind so lang, daß sie zwar die Innenseite der Leitplatte 1e nicht berühren, daß ihr Umlaufradius jedoch in den sich oberhalb des Brecherraumes A befindlichen Einfülltrichter reicht, wie Fig. 2 zeigt. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bilden die Brechflügel 34 Gruppen aus mehreren Flügeln für jeweils 120° in Umfangsrichtung und die Brechflügel 34 jeder Gruppe sind in Bezug aufeinander um etwa 10 bis 20° versetzt, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist.

Die Brechflügel 34 haben in Drehrichtung kreisbogenförmige, z. B. halbkreisförmige Schneidkanten 340 sowie kleine Flügel 340a, die nach einer oder beiden Seiten in Axialrichtung geneigt sind und sich an den Seiten befinden, die den in Drehrichtung gerichteten Schneidkanten 340 entgegengesetzt sind. Die Leitplatte 1e ist mit stationären Schneidklingen 1g versehen, die bezüglich der Positionen der Schneidflügel 34 versetzt sind.

Außerhalb der Leitplatte 1e und fast parallel zur Brecher­ welle 3 jedoch in einer etwas unterhalb von dieser liegenden Ebene ist ein Zuführungszylinder 4 angeordnet. Der Zufüh­ rungszylinder 4 ist an beiden Seiten durch Flanschteile 40 an den Zwischenplatten 10a, 10b befestigt und hat eine Einlaßöffnung 41, die ein Fenster in einer schrägen Seiten­ wand 10e der Führungsplatte 1e bildet, wie die Fig. 1 und 2 zeigen.

Wie Fig. 3 zeigt, ist der Zuführungszylinder 4 mit einer Lageranordnung 42 versehen, durch die eine rotierende Welle 4a an einer Seite gelagert ist. Am einen Ende, das über die Zwischenplatte 10a hinausreicht, ist die Welle 4a mit einem Kettenrad 43 versehen, das durch einen eigenen, vom Motor 32 verschiedenen Motor oder durch ein und denselben Antriebs­ motor angetrieben werden kann, wobei dann ein Kettenrad 301 am entsprechenden Ende der Brecherwelle 3 über eine endlose Kette mit dem Kettenrad 43 gekoppelt ist.

Die rotierende Welle 4a erstreckt sich durch den Zuführungs­ zylinder 4, wie in Fig. 3 dargestellt ist und ist an ihrem äußeren Umfang mit einer Förderschnecke 4b relativ großen Durchmessers und relativ großer Steigung versehen. Die Förderschnecke 4b geht am vorderen Ende des Zuführungs­ zylinders 4 in einen Schneckenteil 4c mit abnehmendem Durch­ messer und verringerter Steigung über. Mit dem vorderen Ende des Zuführungszylinders 4 ist ein Verdichtungs- oder Kompressionszylinder 5 verbunden, dessen Innenwand 50 einen sich in Förderrichtung verjüngenden Querschnitt hat und den Schneckenteil 4c, dessen Durchmesser sich verringert, umgibt. Die zulaufende Wand 50 und der Schneckenteil 4c abnehmenden Durchmessers drücken die durch die Förder­ schnecke 4b zugeführten gebrochenen Kunststoffteilchen kontinuierlich zusammen. Die rotierende Welle 4a weist schließlich noch im Anschluß an den Auslaßbereich der zulaufenden Wand 50 einen Extrudierschneckenteil 4d auf, der einen kleineren Durchmesser und eine kleinere Steigung als der Schneckenteil 4c hat.

Mit dem Kompressionszylinder 5 ist ein koaxialer Heiz­ zylinder 6 verschraubt. Das Innere des Heizzylinders 6 bildet ein gerades zylindrisches Loch 60 entsprechend dem Auslaßdurchmesser der zulaufenden Wand 50 und enthält den Schneckenteil 4d verringerten Querschnittes.

Das rohrförmige Loch 60 ist vorzugsweise an verschiedenen Teilen seines Umfanges mit axial verlaufenden Nuten 41 versehen. Solche Nuten sind vorzugsweise vor allem auch in der zulaufenden Zylinderwand 50 vorhanden. Durch diese Strukturen werden die gebrochenen Kunststoffteilchen beim Zusammenpressen und Erhöhen ihrer Dichte daran gehindert, zwischen den Gängen der Förderschnecke 4c zu gleiten, da sie durch die Nuten erfaßt werden, und obwohl die Förderschnecke 4c eine schwache Förderkraft ausübt, kann sie den Kunststoff sicher und genau zu einer Extrudierscheibe liefern. Wenn jedoch ein Heizer 6a an einem Teil entsprechend dem äußeren Umfang des Kompressionszylinders 5 angeordnet ist, wie in Fig. 3 gestrichelt dargestellt ist, werden die Kunststoff­ teilchen erwärmt und werden klebrig, und da dadurch die Druckbelastung verringert wird, rutschen sie nicht. In diesem Falle können die Nuten 61 auch entfallen.

An der ganzen Außenseite des Heizzylinders 6 oder einem Teil hiervon ist ein bandförmiger Heizer 6a angeordnet. Der Heizer 6a erwärmt den Kunststoffschaum auf eine Temperatur (im allgemeinen unter 150°C), die geringer ist als die, bei der der Kunststoff vollständig schmilzt, d. h. auf eine Temperatur, bei der der Kunststoff weich wird und zusammen­ backt. Die Außenseite des Heizers ist mit einer nicht dar­ gestellten wärmeisolierenden Schicht versehen.

Am vorderen Ende des Heizzylinders 6 ist durch Schrauben 70 eine Extrudierdüse für den entschäumten und geschrumpften Kunststoff angebracht, welche eine konkave Vorderseite 72 aufweist, welche einen Extrudierraum 73 mit einem bestimmten Volumen bildet, das in Relation zur rotierenden Welle 4a steht. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat die Extrudierdüse 7 ein Extrudierloch 7a (Fig. 5), das schräg an der konkaven Fläche 7 ansetzt und in radialer Richtung mündet. In Axialrichtung der Extrudierdüse 7 ist ein Reinigungsloch 7b vorgesehen, das durch einen Deckel 71 verschlossen ist und zur Beseitigung von Verstopfungen des Extrudierloches 7a dient.

Zum Zerkleinern des extrudierten, entschäumten und ver­ dichteten Kunststoffs zu Schnitzeln ist eine rotierende Schneidvorrichtung 8 vorgesehen, welche ein an der Außen­ seite des Extrudierloches 7a, d. h. an der Außenfläche der Düse 7 entlang gleitendes rotierendes Messer 80 sowie einen Schneidmotor 82 enthält, welcher eine Welle 81 antreibt, an der das rotierende Messer 80 angebracht ist. Der Schneid­ motor 82 ist über einen Träger 8a am Hauptrahmenkörper 1 außerhalb der Zwischenplatte 10b gelagert. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Welle 81 durch den Schneidmotor 82 direkt angetrieben.

Zum Abtransport der Kunststoffschnitzel ist eine Luftförder­ einrichtung 9 (Fig. 3 und 5) vorgesehen, die einen unter dem Drehbereich des rotierenden Messers angeordneten Auslaß­ trichter 9a und ein Luftgebläse 9b enthält, dessen Auslaß 91 direkt an den Auslaßtrichter 9a angeschlossen ist, wie in Fig. 5, oder indirekt über einen Schlauch 9e, wie Fig. 3 zeigt. Ferner ist ein Auslaßschlauch 9c vorgesehen, dessen eines Ende an der dem Auslaß 91 entgegengesetzten Seite des Auslaßtrichters 9a angeschlossen ist und dessen anderes Ende mit einer Auslaßdüse 9d am Hauptrahmen verbunden ist. Die Auslaßdüse 9d kann mit einem Speicher in Verbindung stehen, z. B. über einen Schlauch oder dergleichen, oder sie kann an einen Extruder angeschlossen sein. Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, ist das Gebläse außerhalb der Leitplatte 9b auf dem Hauptrahmen 1 hinter der Deckplatte 1d angeordnet.

Die Fig. 5 und 7 zeigen ein anderes Ausführungsbeispiel der Extrudierdüse 7 und des rotierenden Schneidmechanismus 8. Hier erstreckt sich das Extrudierloch 7a der Düse 7 in Axialrichtung und das rotierende Messer 80 berührt das vordere Ende der Düse 7. Das rotierende Messer 80 ist vorgespannt oder federbelastet an einer Welle 81 befestigt, welche durch eine Lagereinheit 84 gelagert und mit einem Motor 82 gekoppelt ist, der auf einem Lagerbock 8a ruht.

Die Lagereinheit 84 ist mit einem Flansch 85 an ihrem Außen­ umfang befestigt, der an einem Hals 84 der Extrudierdüse 7 montiert und über Verbindungsstäbe 87 mit einer Platte 86 verbunden ist. Eine Kühlplatte 88 ist durch ein wärmeiso­ lierendes Material 89 zwischen der Platte 86 und dem Haupt­ teil der Extrudierdüse 7 gehaltert. Bei dieser Ausführungs­ form hat der Auslaßtrichter die Form eines Zylinders und wird durch den Lagerbock 8a gehaltert während der Auslaß 91 und das Ende des Auslaßschlauches 9c mit dem unteren Teil des Auslaßtrichters verbunden sind.

Die Fig. 8 und 9 zeigen eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Einrichtung. Bei dieser Ausführungsform bestehen die Brechflügel 34 aus sechs Klingen, welche auf der Brecherwelle 3 angeordnet und in Bezug aufeinander in Umfangsrichtung jeweils um 60° versetzt sind. Jeder Brecher­ flügel 34 hat eine halbmondförmige Schneidkante 340.

Die Brechflügel 34 können an der Brecherwelle angeschweißt sein, bei diesem Ausführungsbeispiel sind sie jedoch aus­ wechselbar. Die Brecherwelle 3 hat einen sechseckigen Quer­ schnitt mit Ausnahme an ihren beiden Enden und die Brech­ flügel 34 haben in ihrer Nabe ein sechseckiges Loch 341, so daß die Brechflügel 34 unverdrehbar auf die Welle 3 auf­ geschoben werden. Zwischen den Brechflügeln sind zylin­ drische Abstandshalter 342 vorgesehen, die die gegenseitigen Abstände der Brechflügel bestimmen, und außerhalb der beiden äußeren Brechungsflügel sind Buchsen 343 auf der Welle 3 angeordnet, die durch Muttern 344 auf Verbindungs­ schrauben der Brecherwelle 3 angepreßt werden. Auf Lücke mit den Brechflügeln 34 sind an der Seite der Leitplatte 1e eine stationäre Klinge 1g oder mehrere, mit den Brech­ flügeln 34 auf Lücke stehende Klingen vorgesehen, die vor­ zugsweise in der Nähe der Buchse 343 bzw. in der Nähe der Abstandshalter 342 enden.

Bei allen Ausführungsbeispielen ist der Raum um den Heiz­ zylinder 6a, die rotierende Schneidvorrichtung 8 und die Auslaßvorrichtung 9 durch eine abnehmbare Abdeckung 1b geschützt.

BETRIEB

Im folgenden soll nun die Verwendung und der Betrieb der vorliegenden Einrichtung erläutert werden.

Die Einrichtung wird an einem Ort installiert, wo Kunst­ stoffschaumabfall W anfällt. Um ihn zu behandeln braucht man ihn nur in den Trichter zu werfen, gegebenenfalls nach Zerbrechen in Stücke. Die Kunststoffabfälle W gelangen in den Brecherraum A und sammeln sich am Boden der Leitplatte 1e an. Wenn der Motor 32 dann in Betrieb gesetzt wird, rotiert die Brecherwelle 3 und die Kunststoffabfälle W im Brecherraum A werden durch die Brechflügel 34 zerkleinert.

Da die Brechflügel 34 in den Trichter 2 hineinreichen, werden die Kunststoffabfälle an ihren unteren Teilen zer­ stört, ohne daß sie sich verklemmen, auch dann nicht, wenn sie im Brecheraum A eingepackt sind. Die Brechflügel 34 sind nicht nur äquidistant am Umfang der Welle 3 angeordnet sondern auch mit in Umfangsrichtung versetzten Phasen. Der Schneidvorgang verläuft daher sukzessive und der zerkleinerte Kunststoff W rutscht im Brecherraum A nicht sondern wird zerkleinert, während er in Axialrichtung der Welle 3 transportiert wird. Es erfolgt also eine exakte Zerkleinerung des Kunststoffes zu Stücken.

Wenn die kleinen, in Axialrichtung schrägen Flügel 340a an den entgegengesetzten Seiten der Brechflügel vorgesehen sind, wird der Kunststoff W während des Hochbringens axial geschüttelt und die noch nicht zerkleinerten Kunststoffteile werden durch die Brechflügel 34 zerschnitten.

Wenn die Brechflügel 34 paarweise mit stationären Schneid­ klingen 1g kämmen, wird der Kunststoff einwandfrei zer­ kleinert, auch wenn er elastisch ist. Der zu Stücken zerkleinerte Kunststoff gelangt dann vom Einlaß in den Transportzylinder.

Viele Kunststoffmaterialien W, die als Packmaterial ver­ wendet werden, enthalten metallische Fremdkörper, wie Nägel, Schrauben oder Klammern. Da diese eine höhere Wichte haben, fallen sie zwischen den Kunststoffteilen auf den Boden der Leitplatte 1e. Die Aufnahmeöffnung 41 liegt über dem Boden der Führungsplatte 1e, so daß die Fremdkörper nicht zusammen mit dem Kunststoff in den Transportzylinder 4 gelangen können. Die auf den Boden der Führungsplatte gefallenen Fremdkörper können nach Entfernung des Deckels 1a leicht durch die Auslaßöffnung 1h entfernt werden.

Der in den Transportzylinder 4 eintretende Kunststoff wird durch die Förderschnecke 4b auf der rotierenden Welle 4a fortlaufend nach vorne transportiert. Am vorderen Ende setzt das hintere Ende großen Durchmessers der sich verjüngenden Wand 50 des Kompressionszylinders 5 an und da sich der Querschnitt durch die Verjüngung verringert, wird der Kunststoff beim Transport durch den Förderschneckenteil mit kleinerer Steigung zusammengepreßt, während er längs der zulaufenden Wand 50 wandert und der Kunststoff wird schließlich mit zunehmender Dichte fortlaufend in den Heiz­ zylinder 6 gedrückt.

Das Innere des Heizzylinders 6 ist gerade und der Förder­ schneckenteil 4d hat eine kleine Schubfläche, so daß die Förderleistung gering ist; der komprimierte Kunststoff wird daher langsam weiterbefördert. Dabei wird der Kunststoff durch den Heizer 6a erwärmt, so daß der zusammengedrückte Kunststoff beim Weitertransport verklebt. Das Vorderende des Heizzylinders 6 wird durch die Extrudierdüse 7 verschlossen, die durch Wärmeleitung vom Heizzylinder erwärmt wird. Der Kunststoff wird also erwärmt, kräftig gepreßt und geknetet und im Extrudierraum 73 weiter zusammengedrückt und durch die exotherme Wärme des Kunststoffs selbst entschäumt. Das Volumen des Kunststoffschaumabfalles wird auf diese Weise drastisch reduziert.

Das entschäumte und volumenverringerte Material hat eine Konsistenz wie heißer Kaugummi und wird durch den vom nachgeförderten Kunststoffabfall ausgeübten Druck aus dem Extrudierloch 7a herausgedrückt, wobei er im Augenblick des Herausdrückens infolge restlicher Luftblasen expandiert. Der Schneidmotor 82 läßt das Messer im Bereich vor dem Extrudier­ loch 7a rotieren, wodurch der als Stab erxtrudierte, geschrumpfte Kunststoff in Stücke vorgegebener Länge zerschnitten wird. Der zerschnittene Kunststoff fällt in den Auslaßtrichter 9a, der unter dem Messer 8 angeordnet ist und in den durch das Gebläse 9b Luft eingeblasen wird. Die Kunststoffschnitzel werden dadurch in den Auslaßschlauch 9c geblasen, der auf der dem Lufteinlaß entgegengesetzten Seite angebracht ist, so daß die Kunststoffschnitzel von der Luft durch den Auslaßschlauch 9c gefördert werden und aus der Auslaßdüse 9d austreten.

Bei der in den Fig. 6 und 7 dargestellten Ausführungsform ist die Lagereinheit 84, die die Welle 81 des rotierenden Messers 80 lagert, mit der Seite der Extrudierdüse 7 durch den Flansch 85 und den oder die Verbindungsstäbe 87 ver­ bunden. Die Lage des rotierenden Messers 80 bezüglich der Extrudierdüse 7 ändert sich also nicht, auch wenn die Extrudierdüse sich durch die Erwärmung ausdehnt, und es ist ein einwandfreies Schneiden gewährleistet.

Claims (12)

1. Einrichtung zum Behandeln von Thermoplastschaumabfällen, wie Polystyrolschaum oder Polyethylenschaum, gekennzeichnet durch
einen Hauptrahmen (1), der einen Brecherraum (A) aufweist, welcher oben offen ist und sich unten verjüngt;
einen auf dem Brecherraum (A) angeordneten Trichter (2) zur Aufnahme von Kunststoffschaumabfällen;
eine Brecherwelle (3), die drehbar im oberen mittleren Bereich des Brecherraumes (A) angeordnet ist und eine Mehrzahl von beabstandeten Brechflügeln (34) aufweist, deren Umlaufkreis so groß ist, daß er in den Trichter (A) hinein­ reicht;
einen Transportzylinder (4), der am Hauptrahmen (1) außer­ halb des Brecherraumes (A) angeordnet ist, einen Einlaß (41) aufweist, der an einer Seitenwand des Brecherraumes mündet, um den durch die Brechflügel (34) zerkleinerten Kunststoff­ schaumabfall aufzunehmen, und der ferner eine rotierende Welle (4a) mit einer Förderschnecke (4b) enthält;
einem Kompressionszylinder (5) der in Reihe mit dem Trans­ portzylinder (4) angeordnet ist, um den durch die Förder­ schnecke (4b) geförderten Kunststoffschaumabfall zu komprimieren;
eine in Reihe mit dem Kompressionszylinder (5) angeordnete Extrudierdüse (7), welche am Vorderende eines Heizzylinders (6) zum Erwärmen und Erweichen des Kunststoffabfalls vorge­ sehen ist;
einem rotierenden Messer (80) vor der Extrudierdüse (7) um den aus der Extrudierdüse (7) austretenden verdichteten Kunststoff in Schnitzel zu zerschneiden; und
eine Auslaßeinrichtung (9) zum Abtransportieren der vom rotierenden Messer (80) zerschnittenen Kunststoffschnitzel durch einen Luftstrom.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brecherwelle (3) an Platten (10a, 10b) des Hauptrahmens (1) überlagert gelagert und durch einen in einem Seitenraum des Hauptrahmens angeordneten Motor (32) angetrieben ist und Brechflügel (34) aufweist, die äquidistant in Längs­ richtung in Gruppen aus mehreren Flügeln, die in Umfangs­ richtung geringfügig fortschreitend in Bezug aufeinander versetzt sind, und daß jeder Brechflügel entgegengesetzt zur Drehrichtung mit einem kleinen, in Axialrichtung schrägen Flügel (34a) versehen ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Brecherwelle (3) über Lager an Platten (10a, 10b) des Hauptrahmens (1) gelagert und durch einen in einem Seiten­ raum des Hauptrahmens angeordneten Motor (32) angetrieben ist; daß die Brechflügel äquidistant in Längsrichtung in Gruppen von mehreren Flügeln angeordnet sind, deren Schneid­ kanten (340) sukzessive um 60° gegeneinander versetzt sind; daß stationäre Klingen vorgesehen sind, die auf Lücke mit den Brechflügeln stehen und daß jeder Brechflügel entgegen­ gesetzt zur Drehrichtung mit einem kleinen Flügel (34a) versehen ist, der in Axialrichtung schräg ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Brecherwelle (3) einen sechseckigen Querschnitt hat und daß die Brechflügel (34) auf der Brecherwelle durch recht­ eckige Löcher (341) gelagert und durch Abstandshalter (342) sowie Muttern (344) mit vorgegebenen Abständen auf der Brecherwelle befestigt sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Transportzylinder (4) parallel zur Brecherwelle (3) verläuft und mit seinen beiden Enden an den Platten (10a, 10b) gelagert ist, daß der Kompressionszylinder (5) eine sich verjüngende Innenwand (50) aufweist; daß der Heiz­ zylinder (6) ein gerades Loch (60) aufweist, welches mit dem Ende kleinen Durchmessers der sich verjüngenden Innenwand (50) in Verbindung steht; daß sich eine rotierende Welle (4a) durch den Transportzylinder (4) bis in den Heizzylinder (6) erstreckt, welche im Bereich des Transportzylinders (4) eine Förderschnecke (4b) großen Durchmessers und im Bereich des Kompressionszylinders (5) eine Förderschnecke (4c) mit einem kontinuierlich kleiner werdenden Durchmesser ent­ sprechend der sich verjüngenden Wand (50) enthält, und im Bereich des Heizzylinders (6) eine Förderschnecke (4d) kleiner Querschnittsfläche aufweist.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizzylinder (6) von einem Heizer (6a) umgeben ist und daß das innere Loch (60) zumindest an Teilen seines Umfanges mit in Axialrichtung verlaufenden Nuten (61) versehen ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizzylinder (6) von einem Heizer (6a) umgeben ist und daß der Kompressionszylinder ebenfalls vom Heizer (6a) umgeben ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Extrudierdüse (7) am vorderen Ende des Heizzylinders (6) angebracht ist und das Vorderende der rotierenden Welle (4a) umfaßt und in einem Teil ein Extrudierloch (7a) aufweist, und daß ein an der Außenseite des Extrudierloches (7a) rotierendes Messer (80) vorgesehen ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Extrudierloch (7a) sich in Axialrichtung der Extrudier­ düse (7) erstreckt und daß in Axialrichtung der Extrudier­ düse (7) ein mit einem Deckel (71) verschließbares Reini­ gungsloch (7b) vorgesehen ist.

10. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichent, daß das Extrudierloch (7a) in radialer Richtung der Extrudier­ düse (7) verläuft und daß eine Lagereinheit (84) für das rotierende Messer (80) an der Extrudierdüse (7) angebracht ist.

11. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenzeichnet, daß die Auslaßvorrichtung (9) für die verdichteten Kunststoff­ schnitzel mit einem unter dem rotierenden Messer (80) ange­ ordneten Auslaßtrichter (9a) in Verbindung steht und daß ein Luftgebläse mit einer der Auslaßeinrichtung entgegengesetzten Seite des Auslaßtrichters verbunden ist.

12. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe des Bodens des Brecherraumes (A) eine Aus­ laßöffnung mit einem Verschluß vorgesehen ist.