DE2847870A1

DE2847870A1 - Verfahren und vorrichtung zum erneuten verarbeiten orientierten und nicht orientierten filmmaterials bei einer extrudieranlage

Info

Publication number: DE2847870A1
Application number: DE19782847870
Authority: DE
Inventors: Jack Foster Godfrey; Charles Lewis Grant
Original assignee: Standard Oil Co
Current assignee: BP Corp North America Inc
Priority date: 1977-11-04
Filing date: 1978-11-03
Publication date: 1979-05-10
Also published as: GB2008421B; DE2847870C2; CA1105221A; BR7807260A; AU4116778A; AU520393B2; GB2008421A

Description

US 848 742

» r-l;M. .

STAHMBD OIL COMPANY Chicago, Illinois, V.St.A.

Verfahren und Vorrichtung zum erneuten Verarbeiten

orientierten und nicht orientierten Filmniaterials

bei einer Extrudieren age.

BESCEEEIBün

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Vorrichtungen, die es während des laufenden Betriebs ermöglichen, eine Wiederverwendung sowohl von orientiertes als auch von nicht orientierte« FiImmaterial durchzuführen, das mittels einer Anlage zum Extrudieren von Filaaaterial hergestellt worden ist.

Es sind bereite Vorrichtungen bekannt, die während des laufenden Betriebs eine Wiederverwendung von abgeschnittenen Handteilen ermöglichen, welche beim Betrieb einer Anlage zum Extrudieren von Filmmaterial entstehen; zwar arbeiten diese

909819/0856

Vorrichtungen relativ zufriedenstellend, doch ergeben sich gewöhnlich dann Schwierigkeiten, wenn sie zur Verarbeitung von orientierten Bändern oder Streifen eingesetzt werden, die aus orientierten oder nicht orientierten geschlitzten Filmen entstanden sind. Der Grund hierfür besteht offenbar darin, daß statische Ladungen des orientierten Filmmaterials zu einem Zusammenballen des Materials oder zu einer sogenannten Brückenbildung führen, die zu einer Verstopfung der Anlage Anlaß gibt. Bei solchen teilweisen Verstopfungen kann die Produktionsleistung eines Extruders schwanken, d.h. der Materialdurchsatz kann zu groß oder zu klein werden.

In den üS-PSen 4 014 462 und 3 797 702 sind Beispiele für Vorrichtungen zur Wiederverwendung bzw. Rückgewinnung von Material beschrieben, die sich bei der Verarbeitung von Randabfallstreifen durchaus bewähren, wenn sie bei einer Anlage zum Extrudieren von Filmen eingesetzt werden, doch können auch in diesem Fall während des Betriebs Schwierigkeiten infolge einer Brückenbildung auftreten, wenn das erneut verwendete Material von geringer Dichte zusätzlich zu den Randabfallstreifen auch orientiertes Filmmaterial enthält.

Der Ausdruck "aufzubereitendes Material von geringer Dichte" bezeichnet im folgenden zerschnittenes Filmmaterial, das eine scheinbare Sichte von weniger als etwa 0,145 hat. Die genannte scheinbare Dichte ist das Gewicht des zerschnittenen Filmmaterials je Raumeinheit für den Fall, daß das Material weder durch Schütteln des Behälters zum Absetzen gebracht noch einem Druck ausgesetzt wird, wenn es in einen Behälter gelangt, nachdem es im lockeren Zustand eine freie Fallstrecke von mindestens etwa 50 mm, jedoch von nicht mehr als etwa 300 mm, zurückgelegt hat.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine automatische Vorrichtung zur erneuten Verwendung eines Materials zu schaffen, die geeignet ist, in Verbindung mit einer Filmextrusions-

909819/0850

anlage betrieben zu werden. Ferner sollen ein Verfahren und eine Vorrichtung geschaffen werden, die es in Verbindung mit einer Filmextrusionsanlage während des laufenden Betriebs ermöglichen, sowohl orientierte als auch nicht orientierte geschlitzte Filme zu verarbeiten, wobei die sich bei den bekannten Systemen ergebenden Schwierigkeiten möglichst weitgehend ausgeschaltet werden. Weiterhin sollen ein Verfahren und eine Vorrichtung geschaffen werden, bei denen die Geschwindigkeit, mit der das erneut zu verarbeitende Material zugeführt wird, in einer Beziehung zur Produktionsgeschwindigkeit eines Extruders steht. Außerdem soll es durch die Erfindung ermöglicht werden, die sich aus einer Brückenbildung ergebenden Schwierigkeiten zu vermeiden, die bei Extrudern häufig auftreten, wenn man ihnen Abfallmaterial zuführt, das eine geringe Dichte hat, wobei die Dichte bzw. das scheinbare spezifische Gewicht nur etwa 0,095 beträgt. Schließlich sollen ein Verfahren und eine Vorrichtung der genannten Art zum Herstellen von Filmmaterial mit Hilfe eines Extruders geschaffen werden, die es ermöglichen, zusätzlich zu jedem Gewichtsteil von Filmmaterial in Form zerkleinerter Abfälle mindestens 1,5 Gewichtsteile, vorzugsweise mindestens etwa 2 bis 4 Gewichtsteile und insbesondere mindestens etwa 5 oder mehr Gewichtsteile von frischen Harzpellets dem Extruder in Form eines Gemisches zwangsläufig zuzuführen.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch die Schaffung eines Verfahrens gelöst, zu dem Maßnahmen gehören, um das orientierte und das nicht orientierte Filmmaterial so in die Form eines Gewirrs zu bringen, daß das Gewirr mindestens 25 Gewichtsprozent an nicht orientiertem Filmmaterial enthält, um das so erhaltene Gemisch zu zerkleinern, um z.B. mit Hilfe einer Förderschnecke mindestens 1,5 Gewichtsteile eines frischen Harzes einer Mischzone zuzuführen, während der Mischzone gleichzeitig z.B. mit Hilfe eines Trägerstroms 1 Gewichtsteil des zerkleinerten Abfallmaterials zugeführt wird, um das frische Harz und das zerkleinerte Abfallmaterial zu mischen,

909819/08id

um das Gemisch z.B. mit Hilfe einer oder mehrerer Förderschnecken einer Plastifizierungszone zuzuführen, die einen Bestandteil der Extrusionsanlage bildet, und um z.B. unter Ausnutzung der Schwerkraft weiteres frisches Harz der Plastifizierungszone jenseits des Punktes zuzuführen, an dem das Gemisch in die Plastifizierungszone eintritt. Im folgenden gelten Richtungsangaben stets für die Richtung des Materialstroms, der mit Hilfe der genannten Einrichtung plastifiziert werden soll. Als Beispiel für eine Konstruktion einer Mischzone sei ein Zyklon genannt, der es ermöglicht, zerkleinertes Abfallmaterial von einem Trägerstrom zu trennen und das züge führ te zerkleinerte Abfallmaterial mit dem zugeführten frischen Harz zu mischen.

Die Aufgabe der Erfindung läßt sich lösen, wenn man eine erfindungsgemäße Vorrichtung in Verbindung mit einer Einrichtung betreibt, die dazu dient, einen Teil des orientierten bzw. nicht orientierten Filmmaterials erneut zu verarbeiten, das beim Betrieb einer Extrusionsanlage entsteht. Zu einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gehört mindestens eine Einrichtung zum Erzeugen eines Trägerstroms, der es ermöglich* einen Teil des Filmmaterials zu einer Einrichtung zu förderß, welche dazu dient, aus dem orientierten und dem nicht orientierten Filmmaterial ein Gewirr zu erzeugen, das mindestens 25 Gewichtsprozent an nicht orientiertem Filmmaterial enthält, wobei das Gewirr dann zerkleinert wird; ferner ist mindestens ein weiterer Trägerstrom vorhanden, der es ermöglicht, das zerkleinerte Abfallmaterial einer Einrichtung zuzuführen, mittels welcher sowohl frisches Harz als auch zerkleinertes Abfallmaterial einer Plastifizierungseinrichtung zugeführt wird, die einen Bestandteil der Extrusionsanlage bildet. Somit bezieht sich die Erfindung insbesondere auf eine Verbesserung der Einrichtung zum Fördern von frischem Harz und zerkleinertem Abfallmaterial; zu dieser Einrichtung gehören ein erster Behälter zum Aufnehmen und Bereithalten von frischem Harz und zum Abgeben eines ersten und eines zweiten Teils des

909819/08SÖ

frischen Harzes, ein zweiter Behälter, der es ermöglicht, das zugeführte zerkleinerte Abfallmaterial von dem Trägerstrom zu trennen und mit ihm das gleichzeitig zugeführte frische Harz zu mischen, eine erste Einrichtung zum Fördern des ersten Teils des frischen Harzes aus dem ersten Behälter zu dem zweiten Behälter derart, daß das frische Harz und das zerkleinerte Abfallmaterial, die gleichzeitig zugeführt werden, gemischt werden, eine zweite Einrichtung zum Fördern des Gemisches aus dem zweiten Behälter zu der Plastifiziereinrichtung sowie eine dritte Einrichtung zum Fördern des zweiten Teils des frischen Harzes aus dem ersten Behälter zu einer Plastifiziereinrichtung, die jenseits des Punktes angeordnet ist, an dem das Gemisch der Plastifiziereinrichtung zugeführt wird.

Gemäß der Erfindung wird vorzugsweise die gesamte Drehkraft der ersten Fördereinrichtung und mindestens einem Teil der zweiten Fördereinrichtung durch eine Kraftübertragungseinrichtung von der Schnecke einer Plastifiziereinrichtung aus, d.h. durch einen Extruder, zugeführt. Zu dieser Kraftübertragungseinrichtung gehören z.B. ein erstes, ein zweites, ein drittes und ein viertes Kettenrad, eine erste Kette und eine zweite Kette. Hierbei ist das erste Kettenrad an der Schnecke des Extruders befestigt, so daß es sich zusammen mit der Schnecke dreht. Die erste Kette verbindet das erste Kettenrad, bei dem vorzugsweise dafür gesorgt ist, daß das übertragene Drehmoment begrenzt wird, mit dem zweiten Kettenrad, so daß das zweite Kettenrad bei jeder Drehbewegung des ersten Kettenrades gedreht wird. Das zweite Kettenrad ist drehfest mit einer ersten antreibbaren Förderschnecke verbunden, die einen Teil der zweiten Fördereinrichtung bildet, so daß die Schnecke bei jeder Drehbewegung des zweiten Kettenrades gedreht wird. Das dritte Kettenrad sitzt fest auf der ersten antreibbaren Förderschnecke, so daß es bei jeder Drehbewegung der ersten Förderschnecke gedreht wird. Die zweite Kette verbindet das dritte Kettenrad mit dem vierten Kettenrad, so daß letzteres bei

909819/0888

jeder Drehbewegung des dritten Kettenrades gedreht wird. Das vierte Kettenrad ist drehfest mit der antreibbaren Förderschnecke der ersten Fördereinrichtung verbunden, damit diese Schnecke angetrieben werden kann.

Bei einer kontinuierlich arbeitenden Anlage zur erneuten Verwendung eines Teils des orientierten und des nicht orientierten Filmmaterials, das beim Betrieb eines Extruders entsteht, bei welchem mindestens ein Trägerstrom erzeugt wird, mittels dessen ein Teil des Filmmaterials einer Einrichtung zugeführt wird, die dazu dient, aus dem orientierten und dem nicht orientierten Filmmaterial ein Gewirr zu erzeugen, das mindestens 25 Gewichtsprozent an nicht orientiertem Filmmaterial enthält, und das Gewirr zu zerkleinern, wobei mindestens ein weiterer Trägerstrom erzeugt wird, mittels dessen das zerkleinerte Abfallmaterial einer Einrichtung zugeführt wird, die dazu dient, sowohl frisches Harz als auch das zerkleinerte Abfallmaterial einer Einrichtung zum Plastifizieren dieser Materialien zuzuführen, ist durch die Erfindung insbesondere eine Verbesserung der Einrichtungen zum Fördern des frischen Harzes und des zerkleinerten Abfallmaterials geschaffen worden.

Zu einer entsprechenden Ausführungsform der Erfindung gehören ein erster Behälter, der dazu dient, frisches Harz aufzunehmen und bereitzuhalten, und der es ermöglicht, einen ersten Teil des frischen Harzes einem ersten Kanal zuzuführen und einen zweiten Teil des frischen Harzes unter der Wirkung der Schwerkraft zu einem Kanal gelangen zu lassen, ferner ein Zyklon, der geeignet ist, das zerkleinerte Abfallmaterial aufzunehmen und es von einem Trägerstrom zu trennen, und der den über den ersten Kanal zugeführten ersten Teil des frischen Harzes aufnimmt, so daß in dem Zyklon das frische Harz und das zerkleinerte Abfallmaterial unter dem Einfluß des Trägerstroms gemischt werden, wobei sich das Gemisch in dem Zyklon sammelt, wobei der Zyklon ferner dazu dient, das Gemisch einem zweiten Kanal zuzuführen, wobei der genannte Kanal, welcher am einen

909819/0858

Ende mit dem ersten Behälter und am anderen Ende mit der Piastifiziereinrichtung verbunden ist, geeignet ist, einen dritten Kanal aufzunehmen, der eine dritte Förderschnecke enthält, während der Piastifiziereinrichtung unter der Wirkung der Schwerkraft ein zweiter Teil des frischen Harzes zugeführt wird, ein erster Kanal, der am einen Ende mit dem ersten Behälter und am anderen Ende mit dem Zyklon verbunden ist, wobei einem Ende dieses Kanals der erste Teil des frischen Harzes zugeführt wird und wobei bei einer Drehbewegung der ersten Förderschnecke ein erster Teil des frischen Harzes den Zyklon zugeführt wird, ein zweiter Kanal, der am einen Ende mit dem Zyklon und am anderen Ende mit einem dritten Kanal verbunden ist, wobei dem einen Ende aus dem Zyklon ein Gemisch zugeführt werden kann, während das andere Ende an einen dritten Kanal angeschlossen ist, so daß bei einer Drehbewegung einer zweiten darin angeordneten Förderschnecke das Gemisch in den dritten Kanal überführt wird, wobei der dritte Kanal, der in dem ersten Behälter unterstützt ist, mit einem Ende in dem genannten Kanal oder Durchlaß angeordnet ist, so daß bei einer Drehbewegung der dritten Förderschnecke das Gemisch einer Piastifiziereinrichtung zugeführt wird, ein Motor, der an dem ersten Behälter befestigt ist und dazu dient, die dritte Förderschnecke zu drehen, sowie eine Kraftübertragungseinrichtung zum Antreiben der ersten und der zweiten Förderschnecke; zu dieser Kraftübertragungseinrichtung gehören ein erstes, ein zweites, ein drittes und ein viertes Kettenrad, eine erste Kette und eine zweite Kette. Das erste Kettenrad ist an der Schnecke der Piastifiziereinrichtung befestigt, so daß es bei jeder Drehbewegung der Schnecke gedreht wird. Die erste Kette verbindet das erste Kettenrad mit dem zweiten Kettenrad, so daß dieses bei jeder Drehbewegung des ersten Kettenrades gedreht wird. Das zweite Kettenrad sitzt fest auf der zweiten Förderschnecke, so daß diese bei jeder Drehbewegung des zweiten Kettenrades gedreht wird. Das dritte Kettenrad ist entweder mit der zweiten Förderschnecke oder dem zweiten Kettenrad drehfest verbunden, so daß es bei jeder

909819/0858

Drehbewegung der zweiten Förderschnecke gedreht wird. Die
zweite Kette verbindet das dritte Kettenrad mit dem vierten Kettenrad, so daß letzteres bei jeder Drehbewegung des dritten Kettenrades gedreht wird. Das vierte Kettenrad ist an
der ersten Förderschnecke befestigt, so daß diese bei jeder Drehbewegung des vierten Kettenrades gedreht wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Schrägansicht einer typischen Filmextrusionsanlage mit einer kontinuierlich arbeitenden Einrichtung zum Verarbeiten von Abfallmaterial, die mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Zuführen von Material versehen ist; und

Fig. 2 einen vergrößerten senkrechten Schnitt der erfindungsgemäßen Materialzuführungsvorrichtung.

In Fig. 1 ist eine Extrusionsanlage mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verarbeiten von Abfallmaterial dargestellt. Hierzu gehören ein Extruder 10, ein Kühlbad 11, eine Schlitzeinrichtung 19 mit einer Anordnung von senkrecht orientierten Rasierklingen 23, bei der über die Breite des extrudierten Films Rasierklingen in Abständen von etwa 25 mm bis herab zu etwa 2,5 mm angeordnet sind, eine erste Antriebsund Spannungsregeleinrichtung 12, ein Orientierungsofen 13, eine Einrichtung 14 zum Beseitigen des Glanzes, eine zweite Antriebs- und Spannungsregeleinrichtung 15, ein Wärmebehandlungsofen 16, eine dritte Antriebs- und Spannungsregeleinrichtung 17, eine Aufwickeleinrichtung 18, mehrere Gebläse 20a, 20b, 20c, 20d, ein weiteres Gebläse 25, Rohrleitungen 22, 24a, 24b, 24c und 26, ein Zyklon 28 für das Abfallaaterial, eine Zerkleinerungseinrichtung 29, eine erfindungsgemäße Materialzuführungsvorrichtung 31, eine Antriebseinrichtung oder Kupplung 32, ein Zyklon 38 für das frische Harz, ein Behälter 34, ein Behälter 35, Fördereinrichtungen 36 und 37 für frisches

909819/0858

Harz bzw. für ein Gemisch aus frischem Harz und zerkleinertem Abfallmaterial sowie ein Motor 39.

Der Extruder mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Zuführen von Abfallmaterial arbeitet in der nachstehend beschriebenen Weise.

Das frische Harz wird dem Zyklon 38 über einen Einlaß 41 zugeführt, so daß es unter der Wirkung der Schwerkraft in den Behälter 35 gelangt, der dazu dient, das Harz z.B. dem Extruder 10 über einen in Fig. 2 gezeigten offenen Durchlaß zuzuführen. Dem Extruder 10 wird das frische Harz vorzugsweise unter der Wirkung der Schwerkraft zugeführt. Das dem Extruder 10 in Form von Pellets zugeführte frische Harz wird so extrudiert, daß es von dem Kühlbad 11 aufgenommen wird, woraufhin es mit Hilfe der Einrichtung 19 geschlitzt bzw. in Streifen zerlegt wird. Die abgeschnittenen Randteile 40 werden mit Hilfe des Gebläses 20a über die Leitung 24a dem Zyklon 28 zugeführt, von dem aus sie zu einer Zerkleinerungsoder Mahleinrichtung 29 gelangen, die das gesamte zugeführte Filmmaterial zu einem zerkleinerten Abfallmaterial verarbeitet, das über die Leitung 26 unter dem Einfluß des Gebläses 25 dem Einlaß 48 des Behälters 34 zugeführt wird. Einzelheiten bezüglich der Überführung des Materials aus dem Behälter 34 in den Extruder 10 werden im folgenden anhand von Fig. 2 erläutert. Die Leitung 24a für die Randabfallstreifen 40 hat einen Innendurchmesser von etwa 100 mm, und die Leistung des an sie angeschlossenen Gebläses 20a genügt, um eine Luftmenge von etwa 28 m /min zu fördern. Das übrige Filmmaterial wird in dem Ofen 13 orientiert, durch die Einrichtung 14 zum Beseitigen des Glanzes geleitet und dann einem Wärmebehandlungsofen 16 zugeführt, wo es einer weiteren Orientierung unterzogen wird. Die losen Enden 42 werden sowohl auf der Eintrittsseite als auch auf der Austrittsseite des Ofens 16 über Leitungen 24b und 24c mit einem Innendurchmesser von etwa 100 mm unter dem Einfluß eines Trägerstroms, der durch Gebläse 20b

909819/0858

ttnd 20c erzeugt wird, wobei die Fördermenge etwa 28 m /min beträgt, dem Zyklon 28 für das Abfallmaterial zugeführt. Jenseits des Wärmebehandlungsofens 16 wird der geschlitzte Film bzw. das Streifengarn 27 gemäß Fig. 1 der Aufwickeleinrichtung 18 zugeführt, wo es entweder auf Spulen 21 aufgewickelt oder als beim Anfahren entstehendes Abfallmaterial 44 über eine Leitung 22 unter der Wirkung des Gebläses 2Od abgeführt wird.

Jenseits der Gebläse 20a, 20b, 20c, 2Od und 25 sind in einem Abstand von 3 bis 4,5 m Luftöffnungen 43 angeordnet, die jeweils über eine Strecke von etwa 460 mm beliebig verteilt sind und einen Durchmesser von 12,5 bis 9,5 haben. Die Anzahl der Luftöffnungen und ihre gegenseitigen Abstände richten sich nach der Forderung, daß die Anlage einwandfrei arbeiten muß, d.h. daß eine ausreichende Saugwirkung entsteht, um die losen Enden, die Bandabfallstreifen, die beim Anfahren entstehenden Abfälle usw. wieder zu dem Zyklon 28 zurückzuleiten, ohne daß eine zu starke Turbulenz entsteht.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergibt sich eine gewisse Einschränkung insofern, als die scheinbare Dichte des zerkleinerten Abfallmaterials nicht erheblich unter etwa 0,032 zurückgehen darf, da anderenfalls eine Brückenbildung eintreten kann. Jedoch läßt sich die Vorrichtung ohne jede Schwierigkeit betreiben, wenn die Dichte des Materials etwa 0,096 beträgt.

Es sei bemerkt, daß es möglich ist, einen Materialrückgewinnungszyklon bekannter Art zu benutzen, wie er in den US-PSen 4 014 462 und 3 797 702 beschrieben ist, wenn das Abfallmaterial mindestens etwa 25 Gewichtsprozent oder mehr an Randabfallstreifen enthält, die mit orientiertem Filmmaterial zu einem Gewirr vereinigt werden, bevor sie der Zerkleinerungseinrichtung 29 zugeführt werden, in der das Material vorzugsweise zerschnitten wird. Beträgt der Anteil der Randabfall-

909819/08S8

streifen erheblich weniger als 25 Gewichtsprozent, ergeben sich Schwierigkeiten durch eine Brückenbildung und ein Zusammenballen des Materials, das auf die Ansammlung statischer Ladungen zurückzuführen ist.

Der in Fig. 1 dargestellte Extruder ohne die erfindungsgemäße Vorrichtung ist typisch für Sxtrusionsanlagen zum Erzeugen von Fasern in Form geschlitzter Filme. Auf die Benutzung der Einrichtung 14 zum Beseitigen des Glanzes kann gegebenenfalls verzichtet werden; die Querabstände der Nesser in der Breitenrichtung des extrudierten Films sind nach Bedarf wählbar. Einige der in Fig. 1 dargestellten Teil· der Anlage können auch auf andere Weise angeordnet werden. Die Bandabfallstreifen 40, die losen Enden 42 und der bei« Anfahren entstehende Abfall 44 werden gewöhnlich getrennt gesammelt und nach dem Extrudieren mittels eines gesondert aufgestellten Extruders zu Pellets verarbeitet.

In Fig. 2 ist eine Zuführungsvorrichtung 31 nach der Erfindung dargestellt, zu der zwei Behälter 34 und 35 gehören, die durch zwei Förderschnecken 36 und 37 verbunden sind, ferner eine stehend angeordnete Förderschnecke 46, ein Extruder 10, eine Antriebskupplung 32 zum Koordinieren der Drehgeschwindigkeiten der Förderschnecken 36 und 37 mit der Drehgeschwindigkeit der Schnecke des Extruders 10 sowie ein Motor 39 zum Antreiben der stehenden Förderschnecke 46.

Zu dem als Zyklon ausgebildeten Behälter 34 gehören ein Einlaß 48 für zerkleinertes Abfallmaterial und die beiden Förderschnecken 36 und 37. Die erste Förderschnecke 36, welche den Behälter 35 mit dem Behälter 34 verbindet, dient dazu, frisches Harz aus dem Behälter 35 dem Behälter 34 über eine Öffnung in seiner Wand zuzuführen. Da sich der Trägerstrom in dem Behälter 34 in Richtung des Pfeils bewegt, wird das frische Harz beim Eintreten in den Behälter 34 in eine wirbelnde Bewegung gegenüber dem zugeführten zerkleinerten

909819/0858

Abfallmaterial versetzt, um eine Durchmischung zu bewirken. Dieser Mischvorgang trägt dazu bei, daß sich das zerkleinerte Abfallmaterial in Form eines Gemisches 50 absetzt. Die Förderschnecke 37 überführt das Gemisch 50 zu der stehenden Förderschnecke 46.

Zu dem Behälter 35 gehören ein das frische Harz aufnehmender Zyklon 38 mit einem Einlaß 41, eine durch einen Motor 39 antreibbare, stehend angeordnete Förderschnecke 46 sowie die Förderschnecken 36 und 37. Das dem Zyklon 38 über den Einlaß 41 zugeführte frische Harz wird von dem Trägerstrom getrennt, und es wird dem Behälter 35 unter der Wirkung der Schwerkraft zugeführt. Hierbei ist es wichtig, daß die Standhöhe des frischen Harzes so hoch gehalten wird, daß die Förderschnecke 36 stets vollständig gefüllt bleibt. Die richtige Anordnung der stehenden Förderschnecke 46 in der Öffnung 47 ist von großer Bedeutung für eine einwandfreie Speisung des Extruders 10. Die stehende Förderschnecke 46 überführt das Gemisch 50 in den Extruder 10 vorzugsweise in der Strömungsrichtung vor dem unter der Wirkung der Schwerkraft herabfallenden frischen Harz 49. In Fig. 2 ist der Punkt, an dem das frische Harz 49 zugeführt wird, durch den Pfeil 45 bezeichnet. Für den Fall, daß die Menge des Gemisches 50, die durch die Förderschnecke 37 gefördert wird, größer ist als die von dem Extruder 10 aufgenommene Menge, ist ein Entlastungsrohr 52 vorhanden, durch welches das überschüssige Material entweichen kann. Gegebenenfalls kann man nahe der Öffnung 47 eine Öffnung zum Beseitigen von Verstopfungen anordnen, damit von Zeit zu Zeit eine Sonde eingeführt werden kann, um eine gleichmäßige Zufuhr des frischen Harzes zu gewährleisten.

Es ist wichtig, daß die Fördergeschwindigkeiten der Förderschnecken 36, 37 und 46 auf die Arbeitsgeschwindigkeit des Extruders 10 abgestimmt werden, um die richtige Förderung des frischen Harzes 49 und des Gemisches 50 zu gewährleisten. Die Ketten 54 und 56 arbeiten mit Kettenrädern 60, 62, 64

909819/0858

und 66 zusammen, so daß sich die Förderschnecken 36 und 37 im richtigen Verhältnis zur Arbeitsgeschwindigkeit des Extruders 10 drehen. Bei dem Kettenrad 60, das auf der Welle der Schnecke 51 des Extruders sitzt, handelt es sich um das Antriebskettenrad, zu dem vorzugsweise eine Drehmomentbegrenzungseinrichtung gehört, die eine Beschädigung verhindert, welche anderenfalls eintreten könnte, wenn sich die Förderschnecken 36 und 37 verklemmen.

Die Menge des durch eine Förderschnecke geförderten Materials richtet sich nach den Abmessungen, der Ganghöhe und der Drehgeschwindigkeit der Schnecke. Gewöhnlich werden die Geschwindigkeiten, mit denen die Förderschnecken 36 und 37 im Verhältnis zueinander sowie im Verhältnis zur Schnecke des Extruders 10 gedreht werden, so gewählt, daß auf je 100 Gewichtsteile des durch den Extruder extrudierten Materials etwa 40 bis etwa 90 und z.B. bei Polypropylen etwa 50 bis etwa 80 Gewichtsteile frischen Harzes durch die Schnecke 36 und etwa 45 bis etwa 100 Gewichtsteile und bei Polypropylen z.B. etwa 50 bis 90 Gewichtsteile des Gemisches 50 durch die Schnecken 37 und 46 gefördert werden. Bei der Verarbeitung von Polypropylen werden Filme extrudiert, die im fertigen Zustand nach dem Orientieren eine Stärke im Bereich von etwa 0,0065 bis etwa 2,5 mm haben. Alternativ werden die Arbeitsgeschwindigkeiten der Schnecken 36 und 37 so gewählt, daß das Gemisch 50 je Gewichtsteil des zerkleinerten Abfallmaterials mindestens etwa 1,5 oder 2 bis 4 und vorzugsweise mindestens 5 oder mehr Gewichtsteile an irischem Harz enthält. Allgemein ist festzustellen, daß die Ergebnisse um so besser werden, je höher die Zahl der Gewichtsteile an frischem Harz je Gewichtsteil des zerkleinerten Abfallmaterials ist. Ist die Anzahl der Gewichtsteile an frischem Harz nicht hoch genug, d.h. geht sie allmählich bis auf weniger als etwa 1,5 Gewichtsteile je Gewichtsteil des zerkleinerten Abfallmaterials zurück, ist in dem Behälter 34 immer häufiger eine Brückenbildung zu beobachten. Eine solche Brückenbildung bzw. ein

9Ö9819/08S8

Hängenbleiben des Materials führt schließlich zum überlaufen des Behälters 34 und zu einer Unterbrechung der Zufuhr von Material durch die Schnecke 37. Uiese Vorgänge wirken sich Jedoch nur in einem geringen liaise auf den Extruder 10 aus, da dem Extruder aus dein Behälter 35 über die öffnung 47 zusätzliches frisches Harz zugeführt werden kann.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann das frische Harz in Form von im heißen Zustand zugeschnittenen zylindrischen Pellets verwendet werden, die einen Durchmesser von etwa 2 bis etwa 7 mm und vorzugsweise von etwa 3 bis etwa 4 mm sowie eine Länge von etwa 1 bis etwa 7 mm und vorzugsweise von etwa 2 bis etwa 5 mm haben. Bei dem Verfahren zum Erzeugen zylindrischer Pellets aus dem heißen Material wird bekanntlich ein extrudierter Strang zerschnitten, der sich noch im halb geschmolzenen Zustand befindet, so daß sämtliche Kanten abgerundet werden. Als Beispiele für solche frische Harze seien extrudierbare Thermoplaste genannt, zu denen Polyolefine, Polyamide, Polyester, Polycarbonate und dergl. gehören.

Es sei bemerkt, daß in der öffnung 47 die stehende Förderschnecke 46 entgegen der Strömungsrichtung gegenüber dem frischen Harz versetzt ist, das unter der Wirkung der Schwerkraft in Richtung des Pfeils 45 zugeführt wird. Dies ist deshalb wichtig, weil es erwünscht ist, den hinteren Teil der Schnecke 51 des Extruders nicht mit dem frischen Harz 49, sondern mit dem Gemisch 50 zu füllen. Würde der Extruderschnecke das frische Harz 49 zuerst zugeführt, würde in der Schnecke 51 nur wenig oder überhaupt kein Raum zum Aufnehmen des Gemisches 50 zur Verfügung stehen. Ferner wurde auf empirischem Wege festgestellt, daß eine übermäßige oder unzureichende Zufuhr von Material zu dem Extruder erheblich seltener oder überhaupt nicht auftritt, wenn die Materialien in der erfindungsgemäßen Weise zugeführt werden. Die Förderschnecke 59 ragt maximal um etwa 150 mm und vorzugsweise um 25 bis 75 mm über das Gehäuse 58 hinaus, und ihr unteres Ende ist in

909819/0858

28A7870

einem Abstand von etwa 1,6 bis etwa 100 mm und vorzugsweise von 12,5 bis 25 mm von der Oberseite der Extruderschnecke angeordnet. Hierbei kann eine gewisse Durchmischung des frischen Harzes 49 und des Gemisches 50 kurz vor dein Augenblick erfolgen, in welchem das Material von der Extruderschnecke aufgenommen wird, ohne daß jedoch eine so starke Turbulenz hervorgerufen wird, daß eine gleichmäßige Speisung des Extruders nicht mehr gewährleistet ist.

Beispiel

Die Extrusionsanlage nach Fig. 1 wurde benutzt, um Polypropylen mit einem Schmelzfluß von etwa 2,5 bis 4 g/10 min bei 250 C zu verarbeiten. Das Polypropylen hatte die Form von im heißen Zustand zugeschnittenen zylindrischen Pellets alt einem Durchmesser von 3 bis 4 mm und einer Länge von 2 bis 5 mm; es wurde bei einer Schmelztemperatur von 235 bis 250⁰C in ein Wasserbad hinein extrudiert. Unmittelbar jenseits des Wasserbades hatte der extrudierte Film eine Stärke von etwa 0,13 bis 0,15 mm. Nach dem Orientieren betrug die Filmstärke etwa 0,046 bis 0,056 mm. Das Wasserbad hatte eine Temperatur von 38°C. Zum Transportieren des extrudierten Films wurden Antriebseinrichtungen 12, 15 und 17 benutzt, die auf eine Laufgeschwindigkeit von 39 bzv/. 270 bzw. 232 m/min eingestellt waren. Der Ofen 13 wurde auf einer Temperatur von 190 bis 200⁰C gehalten, während die Temperatur in dem Ofen 16 etwa 175 bis 195°C betrug. Die Gebläse 20a, 20b, 20c und 2Od mit einer Antriebsleistung von je 5,5 kW förderten eine Luftmenge von etwa 28 m /min, und das Gebläse 25 mit einer Antriebsleistung von 1,8 kW förderte eine Luftmenge von etwa 28 m /min. Bei der Zerkleinerungseinrichtung handelte es sich um einen Granulator, der von der Polymer Machinery, Inc. als Modell 1526 auf den Markt gebracht wird; dieser Granulator hatte eine Siebgröße von etwa 12,5 mm. Das Abfallmaterial von geringer Dichte hatte ein scheinbares spezifisches Gewicht von etwa 0,096; die Schnecke 36 förderte jeweils 60 Gewichtsteile,

909819/08S8

während die Schnecke 46 mit einer Förderleistung von 80 Gewichtsteilen arbeitete.

Das vorstehende Beispiel soll lediglich die Erfindung näher veranschaulichen; .jedoch beschränkt sich die Erfindung nicht auf dieses Beispiel, d.h. für jeden Fachmann liegt es auf der Hand, daß man im Rahmen der Erfindung die verschiedensten Abänderungen vorsehen könnte.

909819/0858

Claims

ANSPRÜCHE

1. Kontinuierlich durchführbares Verfahren zum erneuten Verarbeiten eines Teils von beim Betrieb einer Extrusionsanlage entstehendem orientiertem und nicht orientiertem Filmmaterial, dadurch gekennzeichnet , daß aus dem orientierten und dem nicht orientierten Filmmaterial ein Gewirr erzeugt wird, das mindestens 25 Gewichtsprozent an nicht orientiertem Filmmaterial enthält, daß das Gewirr zerkleinert wird, um ein zerkleinertes, erneut zu verarbeitendes Abfallmaterial zu erhalten, daß mindestens 1,5 Gewichtsteile frischen Harzes einer Mischzone zugeführt werden, während der Mischzone gleichzeitig 1 Gewichtsteil des zerkleinerten Abfallmaterials zugeführt wird, daß das frische Harz mit dem zerkleinerten Abfallmaterial gemischt wird, daß das Gemisch zwangsläufig einer Plastifizierungszone zugeführt wird, die einen Bestandteil der Extrusionsanlage bildet, und daß der Plastifizierungszone zusätzliches frisches Harz in der Strömungsrichtung jenseits desjenigen Punktes zugeführt wird, an dem das Gemisch in die Plastifizierungszone eintritt.

2. Kontinuierlich durchführbares Verfahren zum erneuten Verarbeiten eines Teils von beim Betrieb einer Extrusionsanlage entstehendem orientiertem und nicht orientiertem Filmmaterial, dadurch gekennzeichnet , daß aus dem orientierten und dem nicht orientierten Filmmaterial ein Gewirr erzeugt wird, das mindestens 25 Gewichtsprozent an nicht orientiertem Filmmaterial enthält, daß das Gewirr zerkleinert wird, um ein erneut zu verarbeitendes zerkleinertes Abfallmaterial zu erhalten, daß mindestens 1,5 Gewichtsteile frischen Harzes einer Mischzone zugeführt werden, während gleichzeitig 1 Gewichtsteil des zerkleinerten Abfallmaterials mit Hilfe eines Trägerstroms der Mischzone zugeführt wird,

909819/O8SÖ

ORIGINAL INSPECTED

die geeignet ist, das zerkleinerte Abfallmaterial von dem Trägerstrom zu trennen und es mit dem frischen Harz zu einem Gemisch zu vereinigen, daß das Gemisch zwangsläufig einer einen Bestandteil der Extrusionsanlage bildenden Plastifizierungszone zugeführt wird und daß der Plastifizierungszone zusätzliches frisches Harz in der Strömungsrichtung hinter dem Punkt zugeführt wird, an dem das Gemisch in die Plastifizierungszone eintritt.

3. Kontinuierlich betreibbare Anlage zum erneuten Verarbeiten eines Teils von beim Betrieb einer Extrusionsanlage entstehendem orientiertem und nicht orientiertem Filmmaterial, bei der mindestens ein Trägerstrom dazu dient, den genannten Teil des Filmmaterials zu einer Einrichtung zu fördern, welche geeignet ist, aus dem orientierten und dem nicht orientierten Filmmaterial ein Gewirr zu erzeugen, das mindestens 25 Gewichtsprozent an nicht orientiertem Filmmaterial enthält, und das Gewirr zu zerkleinern, so daß ein zerkleinertes, erneut zu verarbeitendes Abfallmaterial entsteht, und bei der mindestens ein weiterer Trägerstrom dazu dient, das zerkleinerte Abfallmaterial einer Einrichtung zuzuführen, die geeignet ist, sowohl frisches Harz als auch das zerkleinerte Abfallmaterial einer einen Bestandteil der Anlage bildenden Plastifiziereinrichtung zuzuführen, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Vorrichtung zum Fördern des frischen Harzes und des zerkleinerten Abfallmaterials ein erster Behälter (35) zum Aufnehmen von frischem Harz (49) gehört, der geeignet ist, einen ersten und einen zweiten Teil des frischen Harzes abzugeben, ferner ein zweiter Behälter (34), der geeignet ist, das zugeführte zerkleinerte Abfallmaterial von dem bzw. jedem Trägerstrom zu trennen und es mit dem gleichzeitig zugeführten frischen Harz zu mischen, eine erste Einrichtung (36) zum überführen eines ersten Teils des frischen Harzes aus dem ersten Behälter in den zweiten Behälter derart, daß aus dem frischen Harz und dem gleichzeitig zugeführten zerkleinerten Äbfal!material ein Gemisch (50) entsteht, eine zweite Ein-

§03819/0850

richtung (37) zum Tiberführen des Gemisches aus dem zweiten Behälter in die Plastifiziereinrichtung sowie eine dritte Einrichtung (59) zum Überführen des zweiten Teils des frischen Harsr.es aus dem ersten Behälter in die Plastifiziereinrichtung an einsm Punkt (47), der in der Strömungsrichtung gegenüber demjenigen Punkt versetzt ist, an dem das Gemisch in die Plastifiziereinrichtung eintritt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Plastifiziereinrichtung um einen Extruder (10) mit einer Schnecke (51) handelt, daß zu der Einrichtung zum Erzeugen des Gewirrs und zum Zerkleinern des Materials ein Zyklon (28) gehört, der mit einer Zerkleinerungseinrichtung (29) verbunden ist, daß zu dem zweiten Behälter ein Zyklon gehört, daß die genannte erste Einrichtung ein Rohr aufweist, in dem eine antreibbare Förderschnecke (37) angeordnet ist, daß zu der genannten zweiten Einrichtung mindestens ein Rohr gehört, in dem mindestens eine antreibbare Förderschnecke (37) angeordnet ist, und daß die genannte dritte Einrichtung ein Rohr aufweist, das dazu dient, den zweiten Teil des frischen Harzes (49) aus dem ersten Behälter (35) in die Plastifiziereinrichtung (10) zu überführen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zu der genannten zweiten Einrichtung mindestens ein erstes Rohr und ein zweites Rohr (58) gehören, in denen jeweils mindestens eine erste Förderschnecke (37) bzw. eine zweite Förderschnecke (59) angeordnet sind, daß das die erste Förderschnecke enthaltende Rohr dazu dient, das Gemisch (50) aus dem zweiten Behälter (34) zu dem zweiten Rohr zu fördern, und daß das zweite Rohr mit der zweiten Förderschnecke geeignet ist, das Gemisch dem Extruder (10) unabhängig zuzuführen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Antriebskraft für die Förderschnecke (36) der ersten Einrichtung und die Förderschnecke

909819/0858

(37) in dem ersten Rohr der zweiten Einrichtung von der Schnecke (51) des Extruders (10) aus durch eine Antriebseinrichtung übertragen wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Antriebseinrichtung ein erstes Kettenrad (60), ein zweites Kettenrad (62), ein drittes Kettenrad (64) und ein viertes Kettenrad (66) gehören, ferner eine erste Kette (54) und eine zweite Kette (56), daß das erste Kettenrad an der Schnecke (51) des Extruders (10) befestigt ist, so daß es bei jeder Drehung der Schnecke gedreht wird, daß die erste Kette das erste Kettenrad mit dem zweiten Kettenrad verbindet, so daß letzteres bei jeder Drehung des ersten Kettenrades gedreht wird, daß das zweite Kettenrad an der ersten Förderschnecke (37) befestigt ist, die einen Teil der zweiten Einrichtung zum Fördern von Material bildet, so daß die erste Förderschnecke bei jeder Drehung des zv/eiten Kettenrades gedreht wird, daß das dritte Kettenrad an der ersten Förderschnecke befestigt ist, so daß es bei jeder Drehbewegung der ersten Förderschnecke gedreht wird, daß die zweite Kette das dritte Kettenrad mit dem vierten Kettenrad verbindet, so daß letzteres bei jeder Drehung des dritten Kettenrades gedreht wird, und daß das vierte Kettenrad an der Förderschnecke (36) befestigt ist, die einen Bestandteil der erstem Einrichtung zum Fördern von Material bildet, so daß diese Förderschnecke bei jeder Drehung des dritten Kettenrades gedreht wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daft das erste Kettenrad (60) mit einer Drehmomentbegrenzungseinrichtung versehen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der zweiten Förderschnecke (59), die einen Teil der zweiten Einrichtung zum Fördern von Material bildet, in dem einen Teil der dritten Einrichtung zum Fördern von Material bildenden Rohr (58) angeordnet ist.

§09819/0858

10. Kontinuierlich betreibbare Anlage zum erneuten Verarbeiten eines Teils des beim Betrieb einer Extrusionsanlage entstehenden orientierten und nicht orientierten Filmmaterials, bei der mindestens ein Trägerstrom dazu dient, den genannten Teil des Filmmaterials einer Einrichtung zuzuführen, die geeignet ist, aus dem orientierten und dem nicht orientierten Filmmaterial ein Gewirr zu erzeugen, das mindestens 25 Gewichtsprozent an nicht orientiertem Filmmaterial enthält, und das Gewirr zu zerkleinern, so daß ein zerkleinertes Abfallmaterial entsteht, und bei der mindestens ein weiterer Trägerstrom dazu dient, das zerkleinerte Abfallmaterial einer Einrichtung zuzuführen, mittels welcher sowohl frisches Harz als auch das zerkleinerte Abfallmaterial einer Plastifiziereinrichtung zugeführt wird, die einen Bestandteil der Anlage bildet, dadurch gekennzeichnet , daß zu der Vorrichtung zum Fördern von frischem Harz und zerkleinertem Abfallmaterial ein erster Behälter (35) gehört, ferner ein Zyklon (34), ein erstes Rohr (58), das eine erste Förderschnecke (59) enthält, ein eine zweite Förderschnecke (37) enthaltendes zweites Rohr, ein drittes Rohr, das eine dritte Förderschnecke (36) enthält, ein Durchlaß (47), ein Motor (39) und eine Antriebseinrichtung, daß der erste Behälter geeignet ist, frisches Harz (49) aufzunehmen und bereitzuhalten, einen ersten Teil des frischen Harzes dem ersten Rohr zuzuführen und einen zweiten Teil des frischen Harzes unter der Wirkung der Schwerkraft zu dem Durchlaß gelangen zu lassen, daß der Zyklon geeignet ist, das mit Hilfe mindestens eines weiteren Trägerstroms zugeführte zerkleinerte Abfallmaterial aufzunehmen, das Abfallmaterial von dem Trägerstrom zu trennen, den genannten ersten Teil des frischen Harzes aus dem ersten Rohr aufzunehmen, so daß das frische Harz und das dem Zyklon gleichzeitig zugeführte zerkleinerte Abfallmaterial durch den genannten Trägerstrom zu einem Gemisch (50) vereinigt werden, das sich in dem Zyklon sammelt, sowie das Gemisch dem zweiten Rohr zuzuführen, daß der Durchlaß am einen Ende mit dem ersten Behälter und am anderen Ende mit der Plastifizier-

§09819/0850

einrichtung (10) verbunden ist, daß das dritte Rohr mit der dritten Förderschnecke durch den Durchlaß ragt, welcher auch dazu dient, den zweiten Teil des frischen Harzes unter der Wirkung der Schwerkraft zu der Plastifiziereinrichtung gelangen zu lassen, daß das erste Rohr am einen Ende mit dem ersten Behälter und am anderen Ende mit dem Zyklon verbunden ist, daß das genannte eine Ende des ersten Rohrs geeignet ist, den ersten Teil des frischen Harzes aufzunehmen und dann, wenn die erste Förderschnecke gedreht wird, den ersten Teil des frischen Harzes dem Zyklon zuzuführen, daß das zweite Rohr am einen Ende mit dem Zyklon und am anderen Ende mit dem dritten Rohr verbunden ist, daß das eine Ende des zweiten Rohrs geeignet ist, das Gemisch aus dem Zyklon aufzunehmen, daß das andere Ende des zweiten Rohrs mit dem dritten Rohr verbunden ist, so daß dann, wenn die zweite Förderschnecke gedreht wird, das Gemisch dem dritten Rohr zugeführt wird, daß das dritte Rohr in dem ersten Behälter unterstützt ist, daß ein Ende des dritten Rohrs in dem Durchlaß angeordnet ist, so daß beim Drehen der zugehörigen Förderschnecke das Gemisch der Plastifiziereinrichtung zugeführt wird, daß die in dem dritten Rohr angeordnete dritte Förderschnecke an einem Ende mit dem Motor (39) gekuppelt ist, daß der Motor seine Drehbewegung auf die dritte Förderschnecke überträgt, daß zu der Antriebseinrichtung ein erstes Kettenrad (60), ein zweites Kettenrad (62), ein drittes Kettenrad (64) und ein viertes Kettenrad (66) gehören, ferner eine erste Kette (54) und eine zweite Kette (56), daß das erste Kettenrad an einer Schnecke (51) des Extruders (10) befestigt ist, so daß es bei jeder Drehung der Schnecke gedreht wird, daß die erste Kette das erste Kettenrad mit dem zweiten Kettenrad verbindet, so daß letzteres bei jeder Drehung des ersten Kettenrades gedreht wird, daß das zweite Kettenrad an der zweiten Förderschnecke befestigt ist, so daß die zweite Förderschnecke bei jeder Drehung des zweiten Kettenrades gedreht wird, daß das dritte Kettenrad an dem zweiten Kettenrad bzw. der zweiten Förderschnecke befestigt ist, so daß es bei jeder Drehung

909819/0851

der zweiten Förderschnecke gedreht wird, daß die zweite Kette das dritte Kettenrad mit dem vierten Kettenrad verbindet, so daß letzteres bei jeder Drehung des dritten Kettenrades gedreht wird, und daß das vierte Kettenrad an der ersten Förderschnecke befestigt ist, so daß letztere bei jeder Drehung des vierten Kettenrades gedreht wird.

11. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem orientierten FiImmaterial, dem nicht orientierten Filmmaterial und dem frischen Harz jeweils um Polypropylen handelt.

909819/085Ö