IT9021417A1 - PROCEDURE AND DEVICE FOR THE FEEDING OF WASTE OF MATERIALS IN EXTRUDERS - Google Patents

Description

DESCRIZIONE DI INVENZIONE INDUSTRIALE DESCRIPTION OF INDUSTRIAL INVENTION

La presente invenzione si riferisce all'alimentazione di materiale plastico ad un estrusore e più particolarmente al recupero degli sfridi di materiale plastico derivanti dalla produzione di borse, sacchi, film plastici e simili, secondo cui il materiale di scarto viene alimentato ad un estrusore, dopo un'eventuale macinazione per ridurlo in strisce o parti più o meno lunghe, adatte per l’alimentazione ad un estrusore a vite. The present invention relates to the feeding of plastic material to an extruder and more particularly to the recovery of scraps of plastic material deriving from the production of bags, sacks, plastic films and the like, according to which the waste material is fed to an extruder, after a possible grinding to reduce it into strips or more or less long parts, suitable for feeding to a screw extruder.

Il materiale macinato normalmente alimentato nella tramoggia di un estrusore risulta estremamente voluminoso, presentando un peso specifico apparente molto basso nonché una forte tendenza ad elettrizzarsi e ad aderire a sé stesso ed alle pareti della tramoggia, formando ammassi che ostacolano o rendono estremamente difficile alimentare o fare entrare tale materiale nella camera dell’estrusore. The ground material normally fed into the hopper of an extruder is extremely bulky, presenting a very low apparent specific weight as well as a strong tendency to become electrified and adhere to itself and to the walls of the hopper, forming clusters that hinder or make it extremely difficult to feed or make enter such material into the extruder chamber.

Si è cercato di ovviare in parte a tale inconveniente disponendo delle palette girevoli all’interno della tramoggia di alimentazione, per cercare di smuovere la massa di materiale e per farla avanzare verso l'estrusore sottostante. tuttavia con modesti risultati. An attempt was made to partially obviate this drawback by arranging the rotating vanes inside the feed hopper, to try to move the mass of material and to make it move towards the underlying extruder. however with modest results.

E' stato altresì proposto di utilizzare dei sistemi vibranti per smuovere ed alimentare il materiale tagliuzzato nella camera della coclea dell'estrusore; anche questi sistemi adottati, o proposti, non hanno risolto adeguatamente il problema di alimentare con regolarità e costanza gli sfridi di materiale plastico ad un estrusore in quanto la voluminosità della massa, il basso peso specifico apparente e la tendenza del materiale ad aderire a sè stesso ed alle pareti della tramoggia riducono sensibilmente le sue capacità di scorrimento. It has also been proposed to use vibrating systems to move and feed the shredded material into the extruder auger chamber; even these systems adopted, or proposed, have not adequately solved the problem of regularly and consistently feeding the scraps of plastic material to an extruder as the bulk of the mass, the low apparent specific weight and the tendency of the material to adhere to itself and on the walls of the hopper significantly reduce its sliding capacity.

Nella produzione di pellicole plastiche, ad esempio nella riutilizzazione di bobine malfatte o di sfridi di taglio derivanti da una produzione in linea, continua, si è cercato di alimentare il materiale di sfrido direttamente all’estrusore senza passare attraverso un mulino di macinazione. In questi casi il materiale in nastro viene continuamente trainato mediante una coppia di rulli posti in prossimità della coclea dell’estrusore. In the production of plastic films, for example in the reuse of badly made reels or cutting scraps resulting from continuous in-line production, an attempt was made to feed the scrapped material directly to the extruder without passing through a grinding mill. In these cases, the belt material is continuously pulled by a pair of rollers placed near the extruder screw.

Anche questi sistemi si sono dimostrati di funzionamento abbastanza precario e poco adatti per macchine che lavorano in linea, in quanto l'elevata velocità di produzione dello sfrido, e la naturale tendenza ad aderire del materiale agli stessi rullini di traino, creano intasamenti all’entrata dell’estrusore; di conseguenza l'estrusore deve essere arrestato per gli interventi necessari arrestando conseguentemente l'impianto di produzione. These systems too have proved to be quite precarious and unsuitable for machines that work in line, as the high speed of production of the scraps, and the natural tendency of the material to adhere to the same drive rollers, create clogging at the entrance. of the extruder; consequently the extruder must be stopped for the necessary interventions, consequently stopping the production plant.

Scopo della presente invenzione è di fornire un procedimento ed un dispositivo per l'alimentazione di sfridi di materiale plastico in estrusori a coclea, mediante i quali è possibile assicurare un’alimentazione regolare e costante del materiale, sia in forma macinata che sotto forma di nastro continuo, evitando la formazione di ponti o di intasamenti . The purpose of the present invention is to provide a process and a device for feeding scraps of plastic material into screw extruders, by means of which it is possible to ensure a regular and constant feeding of the material, both in ground form and in the form of a strip. continuous, avoiding the formation of bridges or blockages.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è di fornire un procedimento per l’alimentazione di sfridi di materiale plastico ad estrusori, mediante il quale il materiale plastico può essere alimentato in modo continuo o intermittente sia direttamente dal mulino che da impianti in linea senza comprometterne il loro funzionamento. A further object of the present invention is to provide a process for feeding scraps of plastic material to extruders, by means of which the plastic material can be fed continuously or intermittently both directly from the mill and from in-line plants without compromising their operation.

Un ulteriore scopo ancora della presente invenzione è di fornire un dispositivo per l’alimentazione di sfridi di materiale plastico opportunamente combinato con un estrusore. A further object of the present invention is to provide a device for feeding scraps of plastic material suitably combined with an extruder.

Secondo l’invenzione, lo sfrido di materiale plastico viene alimentato all’apertura di entrata della camera di plastificazione dell’estrusore, mediante un flusso di aria che attraversa detta camera da una entrata del materiale verso un’uscita dell’aria, in una direzione sostanzialmente trasversale all’estrusore. According to the invention, the scrap of plastic material is fed to the inlet opening of the plasticizing chamber of the extruder, by means of a flow of air which passes through said chamber from an inlet of the material to an air outlet, in a direction substantially transversal to the extruder.

Il flusso dell’aria di trasporto dello sfrido nella camera dell'estrusore può essere prodotto ad esempio aspirando aria attraverso una griglia o una parete perforata che delimita la camera dell'estrusore, sul lato opposto a quello di entrata del materiale. Facoltativamente, o in combinazione con l’aspirazione dell'aria, si può prevedere di alimentare lo sfrido di materiale mediante un flusso d’aria forzato o in pressione. The flow of the transport air of the scraps into the extruder chamber can be produced, for example, by sucking air through a grid or a perforated wall that delimits the extruder chamber, on the side opposite to that of the material inlet. Optionally, or in combination with the air intake, it can be envisaged to feed the scrap material by means of a forced or pressurized air flow.

Queste ed ulteriori caratteristiche dell’invenzione risulteranno dalla descrizione che segue, con riferimento ai disegni allegati: These and further features of the invention will emerge from the following description, with reference to the attached drawings:

Fig. 1 è una sezione longitudinale di parte di un estrusore secondo l’invenzione; Fig. 1 is a longitudinal section of part of an extruder according to the invention;

Fig. 2 mostra una variante di al imentazione dello sfrido di materiale; Fig. 2 shows a variant of feeding the scrap of material;

Fig. 3 è un particolare ingrandito di figura 1. Come mostrato, un estrusore sostanzialmente comprende una camera cilindrica 10 o camera di plastificazione, internamente alla quale ruota una coclea 11 opportunamente collegata tramite un albero 12 ad un motoriduttore. Fig. 3 is an enlarged detail of figure 1. As shown, an extruder substantially comprises a cylindrical chamber 10 or plasticization chamber, inside which a screw 11, suitably connected by means of a shaft 12 to a gearmotor, rotates.

All'estremità posteriore della coclea, la camera di plastificazione 10 presenta un’apertura laterale di entrata 13 per l'alimentazione dello sfrido di materiale plastico 14 contenuto in una tramoggia di carico 15, o diversamente alimentato. At the rear end of the auger, the plasticization chamber 10 has a lateral inlet opening 13 for feeding the scraps of plastic material 14 contained in a loading hopper 15, or otherwise fed.

Nel caso di materiale macinato, lo sfrido 14 è costituito da una pluralità di strisce o piccoli pezzetti di plastica che hanno una forte tendenza ad aderire tra loro ed alle pareti della tramoggia 15, creando intasamenti che ostacolano o impediscono l’avanzamento regolare dello stesso materiale alla coclea dell'estrusore. In the case of ground material, the scrap 14 consists of a plurality of strips or small pieces of plastic which have a strong tendency to adhere to each other and to the walls of the hopper 15, creating obstructions that hinder or prevent the regular advancement of the same material. to the extruder screw.

Pertanto, secondo la presente invenzione, conformemente all'esempio di figura 1, la camera 10 dell'estrusore, sul lato della coclea 11 che è opposto all'entrata 13 del materiale, è delimitata da una parete perforata o da una griglia 16 con fori 18 di passaggio dell’aria, che si prolunga per un breve tratto assiale e che è opportunamente collegata ad un ventilatore 17 o sistema di aspirazione equivalente. Data la disposizione diametralmente opposta tra entrata 13 dell’aria e del materiale 14 e uscita 16 dell'aria, nel tratto interessato all'interno della camera 10 dell'estrusore si viene a creare un differenziale di pressione ed un flusso continuo di aria avente una direzione sostanzialmente trasversale alla camera dell’estrusore. Ogni pericolo di intasamento dell’entrata 13 dell’estrusore viene quindi del tutto eliminato in quanto il flusso d’aria agisce sulla voluminosa massa dello sfrido impedendo che aderisca alle pareti della tramoggia 15, o formi grumi, trascinandola all’interno dell’estrusore dove il materiale, perdurando l'effetto del flusso trasversale di aria, viene preso dai filetti della vite senza fine 11 che con il loro moto apparente in avanti lo spingono nella camera di plastificazione dell'estrusore. Il flusso d’aria in uscita dall’estrusore e dall'aspiratore 17, può essere indifferentemente fatto ritornare alla tramoggia o scaricato all 'esterno. Therefore, according to the present invention, according to the example of Figure 1, the extruder chamber 10, on the side of the screw 11 which is opposite to the inlet 13 of the material, is delimited by a perforated wall or by a grid 16 with holes 18 for the passage of air, which extends for a short axial length and which is suitably connected to a fan 17 or equivalent suction system. Given the diametrically opposite arrangement between the air inlet 13 and the material 14 and the air outlet 16, a pressure differential and a continuous flow of air are created in the section concerned inside the chamber 10 of the extruder. direction substantially transverse to the extruder chamber. Any danger of clogging of the inlet 13 of the extruder is therefore completely eliminated as the air flow acts on the voluminous mass of the scrap preventing it from adhering to the walls of the hopper 15, or forming lumps, dragging it inside the extruder where the material, continuing the effect of the transverse flow of air, is taken by the threads of the worm 11 which, with their apparent forward motion, push it into the plasticization chamber of the extruder. The air flow exiting the extruder and the aspirator 17 can be indifferently returned to the hopper or discharged outside.

In generale il flusso d’aria entrante da 13 si suddivide in due flussi paralleli che percorrono i due lati della coclea riunendosi nuovamente in corrispondenza della zona forata 16 contrapposta. Poiché lo sfrido di materiale tende ad essere trascinato nella direzione di rotazione della coclea 11 e in direzione assiale alla coclea stessa, il flusso d’aria uscente risulta sostanzialmente privo di residui di materiale per cui esisteranno scarse probabilità o un ridotto pericolo di intasamento dei fori 18 di uscita dell'aria dalla camera dell’estrusore. Peraltro, l'eventuale deposito di qualche sfrido di materiale sulla zona forata 16 verrà continuamente eliminato dal movimento rotatorio della coclea 11 a causa del moto di avanzamento apparente dei suoi filetti lungo la superficie suddetta. E’ possibile tuttavia fare in modo che un eventuale sfrido aspirato in un foro 18, fuoriesca facilmente col flusso d’aria, ad esempio conformando i fori 18 leggermente troncoconici o divergenti, come mostrato in figura 3. In general, the incoming air flow from 13 is divided into two parallel flows that run along the two sides of the auger, reuniting again at the opposite perforated area 16. Since the scrap of material tends to be dragged in the direction of rotation of the screw 11 and in the axial direction to the screw itself, the outgoing air flow is substantially free of material residues, so there will be little probability or a reduced risk of clogging the holes. 18 for air outlet from the extruder chamber. Moreover, the possible deposit of any scraps of material on the perforated area 16 will be continuously eliminated by the rotary movement of the screw 11 due to the apparent advancement motion of its threads along the aforesaid surface. However, it is possible to make sure that any scrap sucked into a hole 18 easily escapes with the air flow, for example by shaping the holes 18 slightly truncated or divergent, as shown in figure 3.

In figura 1 si è ipotizzato il caso di alimentare lo sfrido di materiale 14 mediante una tramoggia di carico 15 ed un ventilatore 17 atto a creare una circolazione forzata d’aria per aspirazione. In figure 1 the case of feeding the scrap of material 14 has been hypothesized by means of a loading hopper 15 and a fan 17 designed to create a forced circulation of air by suction.

Nel caso di figura 2 si è ipotizzato una variante che prevede l’eliminazione della tramoggia di carico 15 e la sua sostituzione con un condotto 19 direttamente collegato ad un mulino di macinazione, non mostrato, ovvero vantaggiosamente impiegabile per l'alimentazione di materiale di strido continuamente ottenuto ad esempio da lavorazione in linea. Le prerogative dell’impianto di figura 2 ed il suo modo di funzionare sostanzialmente rimangono invariate, o simili a quelle del dispositivo di figura 1, con la sola differenza che ora è possibile operare in continuo. Inoltre la figura 2 mostra la possibilità di utilizzare in sostituzione o in combinazione con l'aspiratore 17 posto a valle dell'estrusore, un sistema di circolazione forzata dell'aria posto a monte dell'estrusore, ad esempio mediante un aspiratore passante 17’ nel condotto 19 o in qualsiasi altro modo idoneo. In the case of figure 2, a variant has been hypothesized which provides for the elimination of the loading hopper 15 and its replacement with a duct 19 directly connected to a grinding mill, not shown, or advantageously usable for feeding screech material continuously obtained for example by in-line processing. The prerogatives of the system of figure 2 and its way of functioning substantially remain unchanged, or similar to those of the device of figure 1, with the only difference that it is now possible to operate continuously. Furthermore, figure 2 shows the possibility of using a forced air circulation system placed upstream of the extruder instead or in combination with the aspirator 17 located downstream of the extruder, for example by means of a through aspirator 17 'in the duct 19 or in any other suitable way.

In entrambi i casi rappresentati risulta quindi possibile alimentare ad un estrusore qualsiasi tipo di strido mediante un flusso d’aria, eliminando in questo modo il pericolo di formazione di ponti di materiale o di intasamenti che in precedenza richiedevano numerosi interventi di manutenzione o di riparazione degli estrusori. In both cases represented it is therefore possible to feed any type of screech to an extruder by means of an air flow, thus eliminating the danger of formation of material bridges or clogging which previously required numerous maintenance or repair operations. extruders.

Come mostrato in figura 1, le aperture di passaggio dell'aria sono formate in una bussola 21 fissata in modo rimovibile ad una estremità dell’estrusore, in corrispondenza della tramoggia di carico 15 o dell'apertura 13 di entrata del materiale; la bussola 21 presenta un’apertura 13’ allineata all'apertura 13 della camera dell'estrusore, mentre sul lato opposto presenta una zona forata 16 di aspirazione o di uscita dell'aria, giacente sostanzialmente nello stesso piano delle aperture 13 e 13'. As shown in Figure 1, the air passage openings are formed in a bushing 21 fixed in a removable way to one end of the extruder, in correspondence with the loading hopper 15 or the material inlet opening 13; the bush 21 has an opening 13 'aligned with the opening 13 of the extruder chamber, while on the opposite side it has a perforated area 16 for air intake or outlet, lying substantially in the same plane as the openings 13 and 13'.

Preferibilmente l'apertura 13’ e la zona forata 16 della bussola 21 si trovano in posizioni diametralmente opposte in quanto si è constatato che tali posizioni sono più idonee a creare il richiesto gradiente di pressione ed il flusso d'aria necessario per la maggior parte delle applicazioni previste del dispositivo di alimentazione pneumatico degli sfridi secondo la presente invenzione; tuttavia, volendo, la zona 16 con le aperture 18 di uscita o di aspirazione dell'aria potrebbe anche essere angolarmente spostata di qualche grado, ad esempio fino a 15 o 20" rispetto alle aperture 13, 13’ di entrata del materiale, nella direzione opposta a quella di rotazione della coclea 11. Preferably the opening 13 'and the perforated area 16 of the bush 21 are in diametrically opposite positions as it has been found that these positions are more suitable for creating the required pressure gradient and the air flow necessary for most of the foreseen applications of the pneumatic feeding device of the scraps according to the present invention; however, if desired, the area 16 with the air outlet or intake openings 18 could also be angularly displaced by some degrees, for example up to 15 or 20 "with respect to the material inlet openings 13, 13 ', in the direction opposite to that of rotation of the screw 11.

Da quanto detto e mostrato risulta dunque evidente che si è fornito un procedimento ed un dispositivo per 1’alimentazione pneumatica di sfridi di materiale plastico ad un estrusore, che elimina totalmente la formazione di ponti o di intasamenti nei condotti di alimentazione e che nello stesso tempo non interferisce con il normale funzionamento dell’estrusore, permettendo una circolazione forzata e/o per aspirazione di aria di alimentazione e di trasporto degli sfridi di materiale. Si intende pertanto che tutto quanto è stato detto e mostrato è stato dato a puro titolo esemplificativo dei principi generali della presente invenzione e di quanto rivendicato. From what has been said and shown it is therefore evident that a method and a device have been provided for the pneumatic feeding of scraps of plastic material to an extruder, which totally eliminates the formation of bridges or clogging in the supply ducts and which at the same time it does not interfere with the normal operation of the extruder, allowing forced circulation and / or suction of the supply air and transport of the scraps of material. It is therefore understood that all that has been said and shown has been given purely by way of example of the general principles of the present invention and of what is claimed.

Claims (1)

RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per 1'alimentazione di sfridi di materiale plastico in estrusori, secondo cui l'estrusore comprende una camera cilindrica di plastificazione in cui ruota una coclea, ed in cui lo sfrido di materiale viene alimentato attraverso un'entrata del materiale posta ad una estremità della camera suddetta, caratterizzato dal fatto di alimentare detto sfrido di materiale verso l’apertura di entrata e nella camera dell’estrusore, mediante un flusso d’aria. 2- Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto flusso d'aria di alimentazione dello sfrido di materiale è diretto da detta entrata del materiale verso un'uscita dell'aria, secondo una direzione sostanzialmente trasversale alla camera dell’estrusore. 3. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto flusso d’aria per l'alimentazione dello sfrido di materiale è un flusso d’aria aspirato. 4. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto flusso d'aria per l’alimentazione dello sfrido di materiale è un flusso d’aria forzato . 5. Procedimento secondo una qualsiasi rivendicazione precedente in cui lo sfrido di materiale è sotto forma di materiale plastico macinato, caratterizzato dal fatto di alimentare detto materiale macinato mediante un flusso d’aria direttamente da un mulino di macinazione. 6. Procedimento secondo la rivendicazione 1 o più rivendicazioni successive, in cui detto sfrido di materiale è sotto forma di un materiale in nastro continuo, caratterizzato dal fatto di alimentare detto sfrido di materiale mediante un flusso d'aria, direttamente da una linea di produzione. 7. Apparecchiatura per l’alimentazione di sfridi di materiale plastico ad un estrusore comprendente una camera di plastificazione avente un'apertura di entrata del materiale ad una estremità della camera, caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi pneumatici per l'alimentazione dello sfrido di materiale collegati all'apertura di entrata del materiale nella camera di plastificazione citata, detti mezzi di alimentazione pneumatica del materiale comprendendo aperture di uscita dell'aria di una zona della camera contrapposta all'entrata dell’aria e del materiale nell’estrusore. 8. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che dette aperture di uscita dell’aria sono diametralmente opposte all’apertura di entrata del materiale. 9. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che dette aperture di uscita dell'aria sono angolarmente spostate verso l’apertura di entrata del materiale, in direzione contraria alla rotazione della coclea dell'estrusore. 10. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che dette aperture di uscita dell’aria sono formate in una bussola rimovibile, disposta coassialmente alla camera dell’estrusore. 11. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 7, comprendente un condotto di alimentazione del flusso d’aria e dello sfrido di materiale il quale condotto è collegato ad una entrata della camera dell’estrusore, ed un condotto di uscita dell'aria collegato a detta camera complanarmente al condotto di alimentazione citato, caratterizzata dal fatto che almeno uno di detti condotti- è collegato ad un dispositivo di aspirazione. 12. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 7, comprendente un primo condotto di alimentazione dello sfrido di materiale mediante un flusso d’aria, ed un secondo condotto di uscita dell’aria disposto complanarmente al precedente, caratterizzata dal fatto che almeno uno di detti condotti è collegato ad un dispositivo di circolazione forzata dell'aria per il trasporto dello sfrido di materiale. 13. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che dette aperture di uscita dell'aria sono costituite da fori troncoconici divergenti. CLAIMS 1. Process for feeding scraps of plastic material into extruders, according to which the extruder comprises a cylindrical plasticization chamber in which an auger rotates, and in which the scraps of material are fed through a material inlet located at a end of the aforesaid chamber, characterized in that it feeds said scrap of material towards the inlet opening and into the chamber of the extruder, by means of an air flow. 2- Process according to claim 1, characterized by the fact that said feed air flow of the scrap material is directed from said material inlet towards an air outlet, according to a direction substantially transverse to the extruder chamber. 3. Process according to claim 1, characterized by the fact that said air flow for feeding the scrap material is an aspirated air flow. 4. Process according to claim 1, characterized by the fact that said air flow for feeding the scrap material is a forced air flow. 5. Process according to any preceding claim in which the scrap of material is in the form of ground plastic material, characterized by the fact of feeding said ground material by means of a flow of air directly from a grinding mill. 6. Process according to claim 1 or more subsequent claims, wherein said scrap of material is in the form of a material in a continuous strip, characterized in that it feeds said scrap of material by means of an air flow, directly from a production line . 7. Apparatus for feeding scraps of plastic material to an extruder comprising a plasticizing chamber having an inlet opening for the material at one end of the chamber, characterized in that it comprises pneumatic means for feeding the scraps of material connected at the material inlet opening in the aforementioned plasticizing chamber, said pneumatic material feeding means comprising air outlet openings of an area of the chamber opposite the air and material inlet into the extruder. 8. Equipment according to claim 7, characterized in that said air outlet openings are diametrically opposite to the material inlet opening. 9. Apparatus according to claim 7, characterized in that said air outlet openings are angularly displaced towards the material inlet opening, in the opposite direction to the rotation of the extruder screw. 10. Apparatus according to claim 7, characterized in that said air outlet openings are formed in a removable bush, arranged coaxially to the extruder chamber. 11. Apparatus according to claim 7, comprising a duct for feeding the air flow and the material waste, which duct is connected to an inlet of the extruder chamber, and an air outlet duct connected to said chamber coplanar to the aforementioned supply duct, characterized in that at least one of said ducts is connected to a suction device. 12. Apparatus according to claim 7, comprising a first duct for feeding the scraps of material by means of an air flow, and a second air outlet duct arranged coplanar with the previous one, characterized in that at least one of said ducts is connected to a forced air circulation device for transporting the scraps of material. 13. Apparatus according to claim 7, characterized in that said air outlet openings consist of diverging frusto-conical holes.