DE4244032C1 - Extrusion plant to process recycled thermoplastics with impurities - has leakage flow filter between extruder and die, rotating about central axis and having semi=circular feed chamber, melt inlet and leakage flow outlet - Google Patents
Extrusion plant to process recycled thermoplastics with impurities - has leakage flow filter between extruder and die, rotating about central axis and having semi=circular feed chamber, melt inlet and leakage flow outletInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Strangpressen von thermoplastischem Recyclingkunststoff, dessen Schmelze durch Fremdpartikel verunreinigt ist, - mit Kunststoffschneckenpresse, Einrichtung für die Steuerung und/oder Regelung des Schmelzedruckes am Austritt der Kunststoffschneckenpresse, Strangpreßwerkzeug und Filtereinrichtung zum Abfiltern der Fremdpartikel zwischen Austritt der Kunststoffschneckenpresse und Strangpreßwerkzeug. - Recyclingkunststoff fällt in zunehmendem Maße an. Er wird sortiert und oft auch weitergehend aufbereitet, ehe er erneut über eine Schneckenstrangpresse der Weiterverarbeitung zu Produkten aus Recyclingkunststoff zugeführt wird. Die Qualität der Recyclingprodukte hängt wesentlich von ihrem Gehalt an Fremdpartikeln ab. Die Fremdpartikel selbst sind verhältnismäßig feinteilig. Sie können bei der beschriebenen Sortierung und Aufbereitung des Recyclingkunststoffes nicht entfernt werden. Ihre Entfernung aus der aus dem Recyclingkunststoff in der Kunststoffschneckenpresse hergestellten Schmelze ist schwierig und bisher nicht befriedigend gelöst.The invention relates to a system for extruding thermoplastic recycled plastic, its melt is contaminated by foreign particles, - with plastic screw press, Control device and / or Regulation of the melt pressure at the outlet of the plastic screw press, Extrusion tool and filter device for filtering the foreign particles between the outlet the plastic screw press and extrusion tool. - Recycled plastic is becoming increasingly common. He is sorted and often further processed before again using a screw extruder for further processing fed to products made from recycled plastic becomes. The quality of the recycling products depends significantly on their content of foreign particles. The foreign particles themselves are relatively fine. they can with the sorting and processing described of the recycled plastic cannot be removed. Your Removal from the recycled plastic in the Plastic screw press manufactured melt is difficult and not yet solved satisfactorily.
Die Praxis kennt verschiedene Filtereinrichtungen (vgl. Ullmann's "Encyklopädie der technischen Chemie", Band 2, 1972, Seiten 173 bis 188). Die bekannten Filtereinrichtungen sind ohne weiteres nicht geeignet, um aus einer in einer Schneckenstrangpresse erzeugten Schmelze die verunreinigenden Fremdpartikel zu entfernen. Insbesondere können die bekannten Filtereinrichtungen nicht ohne weiteres in eine Anlage zum Strangpressen von thermoplastischem Recyclingkunststoff integriert werden. Integrierte Siebe (vgl. Schenkel "Kunststoff-Extrudertechnik", 1963, S. 246 bis 248) verstopfen nach extrem kurzem Einsatz, wenn es sich um die Entfernung der Fremdpartikel aus einer Schmelze handelt, die aus Recyclingkunststoff erzeugt worden ist. Sind die Siebe verstopft, so müssen sie ausgewechselt werden. Das beeinträchtigt beachtlich die Verfügbarkeit der gesamten Anlage.Practice knows different filter devices (cf. Ullmann's "Encyclopedia of Technical Chemistry", Volume 2, 1972, pages 173 to 188). The known filter devices are simply not suitable to get out of a melt produced in a screw extruder remove contaminating foreign particles. In particular can not the known filter devices without another in a plant for the extrusion of thermoplastic Recycled plastic can be integrated. Integrated sieves (see Schenkel "Kunststoff-Extrudertechnik", 1963, pp. 246 to 248) clog after extreme short use when it comes to removing the Foreign particles from a melt that is made of recycled plastic has been generated. If the sieves are blocked, so they have to be replaced. That affects remarkable the availability of the whole Investment.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage zum Strangpressen von thermoplastischem Recyclingkunststoff, dessen Schmelze durch Fremdpartikel verunreinigt ist, zu schaffen, die es erlaubt, die Fremdpartikel wirksam bei geringem Druckverlust und mit hoher Reinigungsleistung sowie mit hohem Trennwirkungsgrad zu entfernen. Gleichzeitig soll erreicht werden, daß die Filtereinrichtung mit langer Standzeit ohne Störung der Verfügbarkeit der Anlage arbeiten kann, ehe an der Filtereinrichtung Austauschmaßnahmen oder besondere Reinigungsmaßnahmen durchgeführt werden müssen.The invention has for its object a system for extrusion of thermoplastic recycled plastic, its melt is contaminated by foreign particles is to create that allows the foreign particles effective with low pressure loss and with high cleaning performance as well as with high separation efficiency. At the same time it should be achieved that the Filter device with a long service life without disturbing the Availability of the system can work before the Filter device replacement measures or special Cleaning measures must be carried out.
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, ausgehend von der eingangs beschriebenen Anlage, die Kombination der folgenden Merkmale:To achieve this object, the invention teaches starting from from the system described above, the combination of the following characteristics:
- a) als Filtereinrichtung ist eine Leckstromfiltereinrichtung verwendet,a) as a filter device is a leakage current filter device used
- b) die Leckstromfiltereinrichtung weist einen um seine Achse rotierend angetriebenen Filterhohlzylinder, aus dem die gereinigte Schmelze in axialer Richtung abströmt, zumindest eine halbkreisförmig den Filterhohlzylinder umgebende Schmelzezuführkammer mit einerseits Schmelzeeintritt und andererseits Leckstromschmelzeaustrittsspalt auf und der Querschnitt der Schmelzezuführkammer nimmt in Umfangsrichtung nach Maßgabe der durch die Filteröffnungen des Filterhohlzylinders abströmenden Schmelze ab,b) the leakage current filter device has one its axis rotating filter hollow cylinder, from which the cleaned melt in axial direction flows out, at least one semicircular surrounding the filter hollow cylinder Melt feed chamber with melt entry on the one hand and on the other hand leak current melt outlet gap on and the cross section of the melt feed chamber takes circumferentially as required through the filter openings of the hollow filter cylinder outflowing melt,
- c) der Leckstromschmelzeaustrittsspalt ist durch einen Gleitschuh gebildet, der eine Abnehmlippe für die verunreinigte Leckstromschmelze und Temperierleisten für die Temperierung der Leckstromschmelze aufweist,c) the leakage melt outlet gap is through formed a shoe that has a slimming lip for the contaminated leakage current melt and Temperature control strips for tempering the Leakage current melt,
wobei der Mengenstrom der Leckstromschmelze und damit die Reinigungsleistung oder Abscheideleistung der Leckstromfiltereinrichtung durch die Umdrehungszahl des Filterhohlzylinders und/oder durch den Schmelzedruck und/oder durch Temperierung der Leckstromschmelze mit Hilfe der Temperierleisten und/oder durch Einstellung der Dicke des Leckstromaustrittsspaltes steuerbar und/oder regelbar ist. Das ist eine Mehrzahl von Parametern für die Steuerung und/oder Regelung der Reinigungsleistung oder Abscheideleistung. Es versteht sich, daß einige der Parameter auch konstant gehalten werden können. Beispielsweise reicht für viele Betriebsverhältnisse eine Steuerung oder Regelung der Umdrehungszahl des Filterhohlzylinders aus. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich die Schmelzezuführkammer über die gesamte filterwirksame Länge des Filterhohlzylinders und weist die Schmelzekammer im Bereich ihrer Längsmitte den Schmelzeeintritt auf. Entsprechend erstreckt sich nach bevorzugter Ausführungsform der Leckstromschmelzeaustrittsspalt über die gesamte filterwirksame Länge des Filterhohlzylinders. Der Leckstromschmelzeaustritt ist dabei schlitzförmig gestaltet. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung erstrecken sich auch die Temperierleisten über die gesamte filterwirksame Länge des Filterhohlzylinders unmittelbar im Anschluß an den schlitzförmigen Leckstromschmelzeaustritt. Durch besondere Leistung ausgezeichnet ist eine Ausführungsform, bei der zwei Schmelzezuführkammern einander diametral gegenüberliegend angeordnet sind. Es versteht sich, daß diese beiden Schmelzezuführkammern im übrigen weitgehend übereinstimmend ausgeführt sind.where the mass flow of the leakage current melt and thus the cleaning performance or separation performance of the leakage current filter device by the number of revolutions of the Hollow filter cylinder and / or by the melt pressure and / or by tempering the leakage current melt with With the help of the temperature control bars and / or by setting the thickness of the leakage current outlet gap controllable and / or is adjustable. That is a number of parameters for the control and / or regulation of the cleaning performance or separation performance. It goes without saying that some of the parameters are also kept constant can. For example, sufficient for many operating conditions a control or regulation of the number of revolutions of the filter hollow cylinder. According to preferred Embodiment of the invention extends the Melt feed chamber over the entire filter effective Length of the hollow filter cylinder and has the Melting chamber in the area of its longitudinal center Melt entry. Accordingly extends to preferred embodiment of the leakage current melt outlet gap over the entire effective length of the filter Hollow filter cylinder. The leakage current melt outlet is designed slit-shaped. According to preferred Embodiment of the invention also extend the Temperature control strips over the entire effective length of the filter of the hollow filter cylinder immediately after the slot-shaped leakage current melt outlet. Through special Performance excellent is an embodiment in the two melt feed chambers diametrically opposite each other are arranged opposite each other. It is understood that these two melt supply chambers largely otherwise are carried out in accordance.
Es versteht sich, daß der Filterhohlzylinder Bohrungen besitzt, die im Durchmesser so ausgelegt sind, daß sie nur solche Fremdpartikel passieren lassen, die das Produkt nicht nachteilig beeinflussen. Der Schmelzedruck kann am Austritt der Kunststoffschneckenpresse und über diese gesteuert oder geregelt werden. Man kann dazu aber auch eine besondere Einrichtung vor der Leckstromfiltereinrichtung vorsehen. Die Steuerung und/oder Regelung wird im übrigen nach der herrschenden Lehre der Steuerungs- und Regelungstechnik verwirklicht.It is understood that the hollow filter cylinder bores has, which are designed in diameter so that they only allow foreign particles to pass through that Do not adversely affect the product. The melt pressure can at the outlet of the plastic screw press and over these are controlled or regulated. But you can also a special device in front of the leakage current filter device provide. The control and / or regulation is otherwise based on the prevailing doctrine of control and control technology realized.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die beschriebene Reinigungsaufgabe mit einer Leckstromfiltereinrichtung gelöst werden kann, die ihrerseits in die Anlage eingebaut ist und einen integralen Bestandteil der Anlage darstellt. Dazu muß die Leckstromfiltereinrichtung so gestaltet sein, wie es die Erfindung lehrt. Leckstromfiltereinrichtungen bezeichnen Filtereinrichtungen, bei denen der Leckstrom, d. h. gleichsam ein Teilstrom der zu filternden Schmelze, abgeführt und nicht dem Strangpreßwerkzeug zugeführt wird. Dieser Teilstrom nimmt die auf der Oberfläche des Filterhohlzylinders angesammelten Fremdpartikel auf und führt sie ab. Insoweit ist die gereinigte Schmelze das Filtrat. Die Erfindung geht fernerhin von der zur Erfindung gehörenden Erkenntnis und überraschenden Tatsache aus, daß die Viskosität in der Leckstromschmelze über die Temperierung eingerichtet und damit sowie über die Einstellung der Dicke des Leckstromaustrittsspaltes die Anreicherung der Leckstromschmelze mit den Fremdkörpern gesteuert oder geregelt werden kann. Die Reinigungsleistung oder Abscheideleistung kann über die Umdrehungszahl des Filterhohlzylinders gesteuert oder geregelt werden. Im Ergebnis erreicht die Erfindung eine hohe Reinigungsleistung oder Abscheideleistung bei hohem Trennwirkungsgrad mit geringer Leckstrommenge sowie bei hoher Standzeit der Filtereinrichtung. Die Verfügbarkeit der Anlage insgesamt mit der integrierten Leckstromfiltereinrichtung genügt allen Anforderungen, die die Praxis stellt.The invention is based on the knowledge that the cleaning task described with a leakage current filter device can be solved, which in turn in the system is built in and an integral part of the plant. To do this, the leakage current filter device be designed as the invention teaches. Designate leakage current filter devices Filter devices in which the leakage current, i. H. as it were a partial flow of the melt to be filtered, removed and is not fed to the extrusion tool. This partial flow takes on the surface of the Hollow filter cylinder accumulated foreign particles on and leads them away. In this respect, the cleaned melt is that Filtrate. The invention also goes from Knowledge belonging to the invention and surprising Fact from that the viscosity in the leakage current melt set up about tempering and with this, as well as the setting of the thickness of the leakage current outlet gap the enrichment of the leakage current melt controlled or regulated with the foreign bodies can be. The cleaning performance or Separation performance can be determined by the number of revolutions of the Hollow filter cylinders can be controlled or regulated. in the As a result, the invention achieves a high cleaning performance or separation performance at high Separation efficiency with low leakage current and at long service life of the filter device. The availability the system as a whole with the integrated Leakage current filter device meets all requirements, which is the practice.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer DarstellungIn the following, the invention is based on a an embodiment illustrating the drawing in more detail explained. They show a schematic representation
Fig. 1 schematisch eine erfindungsgemäße Anlage zum Strangpressen von thermoplastischem Recyclingkunststoff, Fig. 1 schematically shows a plant according to the invention for extruding thermoplastic recycled plastic,
Fig. 2 in gegenüber der Fig. 1 wesentlich vergrößertem Maßstab einen Längsschnitt durch die Filtereinrichtung des Gegenstandes der Fig. 1 im Bereich A, und Fig. 2 in a significantly enlarged scale compared to Fig. 1, a longitudinal section through the filter device of the object of Fig. 1 in area A, and
Fig. 3 im Maßstab der Fig. 2 einen Schnitt B-B durch den Gegenstand der Fig. 2. Fig. 3 on the scale of Fig. 2 is a section BB through the subject of FIG. 2.
Die in den Figuren dargestellte Anlage dient zum Strangpressen von thermoplastischem Recyclingkunststoff, dessen Schmelze durch Fremdpartikel verunreinigt ist. Zur Anlage gehören im grundsätzlichen Aufbau die Kunststoffschneckenpresse 1, die in der Praxis auch als Extruder bezeichnet wird, eine Einrichtung 2 für die Steuerung und/oder Regelung des Schmelzedruckes am Austritt 3 der Kunststoffschneckenpresse 1, die beispielsweise über den Antrieb 4 der Kunststoffschneckenpresse arbeitet, ein Strangpreßwerkzeug 5 und eine Leckstromfiltereinrichtung 6 zum Abfiltern der Fremdpartikel zwischen Austritt 3 der Kunststoffschneckenpresse und dem Strangpreßwerkzeug 5.The system shown in the figures is used for the extrusion of thermoplastic recycled plastic, the melt of which is contaminated by foreign particles. In its basic construction, the system includes the plastic screw press 1 , which is also referred to in practice as an extruder, a device 2 for controlling and / or regulating the melt pressure at the outlet 3 of the plastic screw press 1 , which works, for example, via the drive 4 of the plastic screw press Extrusion tool 5 and a leakage flow filter device 6 for filtering the foreign particles between outlet 3 of the plastic screw press and the extrusion tool 5 .
Die für die Erfindung wesentliche Filtereinrichtung ist insbesondere in den Fig. 2 und 3 erkennbar. Aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 2 und 3 entnimmt man, daß die Filtereinrichtung als Leckstromfiltereinrichtung 6 ausgebildet ist. Die Leckstromfiltereinrichtung 6 weist einen Filterhohlzylinder 7 auf, der um seine Achse in Richtung des in Fig. 3 eingezeichneten Bogenpfeils rotierend angetrieben ist. Das Drehmoment wird bei 7a eingeleitet. Die Umdrehungszahl des Filterhohlzylinders 7 ist steuerbar oder regelbar. Aus dem Filterhohlzylinder 7 wird die gereinigte Schmelze in axialer Richtung abgeführt. Im Ausführungsbeispiel weist die Leckstromfiltereinrichtung 6 zwei halbkreisförmig den Filterhohlzylinder 7 umgebende Schmelzezuführkammern 8 mit einerseits Schmelzeeintritt 9 und andererseits Leckstromschmelzeaustrittsspalt 10 auf. Aus der Fig. 3 entnimmt man, daß der Querschnitt der Schmelzezuführkammern 8 in Umfangsrichtung nach Maßgabe der durch die Filteröffnungen 11 des Filterhohlzylinders 7 abströmenden Schmelze abnimmt. Man erkennt in der Fig. 3 fernerhin, daß im Leckstromschmelzeaustrittsspalt 10 ein Gleitschuh 12 angeordnet ist, der eine Abnehmlippe 13 für die verunreinigte Leckstromschmelze aufweist. Nachgeschaltet sind Temperierleisten 14 für die Temperierung, d. h. für die Kühlung und/oder im Bedarfsfall auch die Aufheizung, der Leckstromschmelze. Zwei Pfeile hinter dem Gleitschuh 12 deuten an, daß die Dicke des Leckstromschmelzeaustrittsspaltes 10 einstellbar ist.The filter device essential for the invention can be seen in particular in FIGS. 2 and 3. A comparison of FIGS. 2 and 3 shows that the filter device is designed as a leakage current filter device 6 . The leakage current filter device 6 has a filter hollow cylinder 7 , which is driven to rotate about its axis in the direction of the arc arrow shown in FIG. 3. The torque is initiated at 7 a. The number of revolutions of the hollow filter cylinder 7 can be controlled or regulated. The cleaned melt is discharged from the hollow filter cylinder 7 in the axial direction. In the exemplary embodiment, the leakage flow filter device 6 has two melt supply chambers 8 , which surround the filter hollow cylinder 7 in a semicircular shape, with melt inlet 9 on the one hand and leakage melt outlet gap 10 on the other hand. From Fig. 3, it removes that the cross-section of the Schmelzezuführkammern 8 in the circumferential direction in accordance with the flowing through the filter openings 11 of the filter hollow cylinder 7 melt decreases. It can also be seen in FIG. 3 that a slide shoe 12 is arranged in the leakage current melt outlet gap 10 and has a removal lip 13 for the contaminated leakage current melt. Downstream are temperature control bars 14 for the temperature control, ie for cooling and / or heating if necessary, of the leakage current melt. Two arrows behind the slide shoe 12 indicate that the thickness of the leakage melt outlet gap 10 is adjustable.
Die Anordnung und die Auslegung sind insgesamt so getroffen, daß der Mengenstrom der Leckstromschmelze und damit die Reinigungsleistung der Leckstromfiltereinrichtung 6, anders ausgedrückt der Trennwirkungsgrad, durch die Umdrehungszahl des Filterhohlzylinders 7 und/oder durch den Schmelzedruck am Austritt 3 der Kunststoffschneckenpresse 1 und/oder durch die Temperierung der Leckstromschmelze über die Temperierleisten 14 steuerbar und/oder regelbar sind. Es versteht sich, daß der Druck der Kunststoffschmelze auch an einem anderen Ort als am Austritt 3 der Kunststoffschneckenpresse 1 gemessen werden kann, an dem der Schmelzedruck mit dem Schmelzedruck am Austritt 3 der Kunststoffschneckenpresse 1 korreliert.The overall arrangement and design are such that the mass flow of the leakage flow melt and thus the cleaning performance of the leakage flow filter device 6 , in other words the separation efficiency, by the number of revolutions of the hollow filter cylinder 7 and / or by the melt pressure at the outlet 3 of the plastic screw press 1 and / or by the temperature of the leakage current melt can be controlled and / or regulated via the temperature control strips 14 . It is understood that the pressure of the plastic melt may also be measured at a location other than at the outlet 3 of the plastic screw press 1, on which the melt pressure at the melt pressure at the outlet 3 of the plastic screw press 1 correlated.
Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung erstrecken sich die Schmelzezuführkammern 8 über die gesamte filterwirksame Länge des Filterhohlzylinders 7. Im Bereich der Längsmitte ist der Schmelzeeintritt 9 vorgesehen. Der Leckstromschmelzeaustrittsspalt 10 erstreckt sich ebenfalls über die gesamte filterwirksame Länge des Filterhohlzylinders 7 und ist als Schlitz ausgeführt, wozu auf die Fig. 2 verwiesen wird. Auch die Temperierleisten 14 erstrecken sich entsprechend.In the exemplary embodiment and according to a preferred embodiment of the invention, the melt feed chambers 8 extend over the entire filter-effective length of the filter hollow cylinder 7 . The melt inlet 9 is provided in the area of the longitudinal center. The leakage current melt outlet gap 10 also extends over the entire filter-effective length of the filter hollow cylinder 7 and is designed as a slot, for which reference is made to FIG. 2. The temperature control strips 14 also extend accordingly.
Claims (6)
- a) als Filtereinrichtung ist eine Leckstromfiltereinrichtung (6) verwendet,
- b) die Leckstromfiltereinrichtung (6) weist einen um seine Achse rotierend angetriebenen Filterhohlzylinder (7), aus dem die gereinigte Schmelze in axialer Richtung abströmt, zumindest eine halbkreisförmig den Filterhohlzylinder (7) umgebende Schmelzezuführkammer (8) mit einerseits Schmelzeeintritt (9) und andererseits Leckstromschmelzeaustrittsspalt (10) auf und der Querschnitt der Schmelzezuführkammer (8) nimmt in Umfangsrichtung nach Maßgabe der durch die Filteröffnungen (11) des Filterhohlzylinders (7) abströmenden Schmelze ab,
- c) der Leckstromschmelzeaustrittsspalt (10) ist durch einen Gleitschuh (12) gebildet, der eine Abnehmlippe (13) für die verunreinigte Leckstromschmelze und Temperierleisten (14) für die Temperierung der Leckstromschmelze aufweist,
- a) a leakage current filter device ( 6 ) is used as the filter device,
- b) the leakage flow filter device ( 6 ) has a filter hollow cylinder ( 7 ) which rotates around its axis and from which the cleaned melt flows in the axial direction, at least one melt supply chamber ( 8 ) surrounding the filter hollow cylinder ( 7 ) with melt inlet ( 9 ) on the one hand and the other Leakage current melt outlet gap ( 10 ) and the cross section of the melt feed chamber ( 8 ) decreases in the circumferential direction in accordance with the melt flowing through the filter openings ( 11 ) of the hollow filter cylinder ( 7 ),
- c) the leakage current melt outlet gap ( 10 ) is formed by a sliding block ( 12 ) which has a removal lip ( 13 ) for the contaminated leakage current melt and temperature control strips ( 14 ) for the temperature control of the leakage current melt,
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| 8100 | Publication of patent without earlier publication of application | ||
| D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
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