DE1454875A1

DE1454875A1 - Verfahren und Einrichtung zum kontinuierlichen Verschmelzen von thermoplastischen Kunststoffolienabschnitten zu weiterverarbeitbaren granulatfoermigen Teilchen

Info

Publication number: DE1454875A1
Application number: DE19651454875
Authority: DE
Inventors: Merges Herbert A; Josef Pasteka
Original assignee: ULTREX CHEMIE GmbH
Current assignee: ULTREX CHEMIE GmbH
Priority date: 1964-06-17
Filing date: 1965-02-03
Publication date: 1969-02-06
Also published as: DE1454875B2

Description

Verfahren und Einrichtung zum kontinuierlichen Verschmelzen von thermoplastischen Kunststofffolienabsclinitten zur weiterverarbeitbaren, granulatförmigen Teilchen Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum kontinuierlichen Verschmelzen von thermoplastisohlen Kunststoffolienabschnitten, wie Kunststoffolienabfälle aus Polyvinylchlorid, Polyaethylen, Polypropylen oder dgl. zu weiterverarbeitbaren, granulatförmigen Teilchen.
Bekanntlich fallen Kunststoffolienabfälle der genannten Art in großen Mengen an, und es ist wünschenswert, diese Abfälle einer Weiterverarbeitung wieder zugänglich zu machen. Die Weiterverarbeitbarkeit derartiger Abfälle ist dabei so ZU verstehen, daß die Abfälle aus ihrer Blattform wieder in granulatförmige Teilchen überführt werden, die dann ohne Schwierigkeiten wieder mittels Extrudern zu beliebigen Formen aus Kunststoff verspritzt werden können.
Zweck und Ziel der Erfindung bestehen also darin, die genannten Folienabschnitte einer Wiederverarbeitung zugänglich zu machen und dazu die Folienabschnitte zu granulatförmigen Teilchen umzuformen.
58 ist ein weiteres Ziel der Brfindung, das Verfahren so zu gestalten, daß der ganze Vorgang kontinuierlich abläuft.
Ferner ist es ein Ziel der Erfindung, die Fo1enflitter derart zu behandeln, daß entweder direkt ein weiterverarbeitbares Granulat anfällt oder daß wurstchenförmige Teilchen erhalten werden, die einer Nachzerkleinerung zu Granulat zu unterziehen sind. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, die Folienflitter nur einer kurzzeitigen Erwärmung durch Reibung bis kurz vor oder bis zu ihrer jeweiligen Erweichungstemperatur zu unterwerfens Schließlich ist es ein Ziel der Erfindung, den Granulierungsvorgang gleichzeitig mit einer Einfärbung zu koppeln.
Hierfür hat man bisher zwei wenig zufriedenstellende Wege beschritten, und zwar indem man Kunststoffolienabfälle in beheizten Trommeln mit Rohr oder Zerkleinerungselementen chargenweise so lange in dieser Vorrichtung thermisch bebandelt, bis die Folien verdichtet sind. Weiterhin hat man auch die Folienabfälle vorzerkleinert und in einem Extruder verdichtet. Tn beiden Fällen werden die Kunststoffolien einer thermischen Behandlung unterworfen, wobei jedoch die Qualität des übermäßig thermisch beanspruchten Materials gemindert wird, da die thermische Belastung der Teilchen hoch sein und lange dauern muß, um alle Teilchen zu erfassen.
Bei dieser diskontinuierlichen Arbeitsweise fallen die verschmolzenen Folienreste als größere Klumpen an, die noch zerkleinert werden müssen.
Gemaß der vorliegenden Erfindung wird die Überführung der Folienabfälle zu Granulat auf folgende Weise erreicht Die Folienabfälle werden auf einer Schneidmühle bekannter Bauart vorzerkleinert. Zu diesem Zweck ist diese Mühle mit einem Sieb ausgestattet, das eine Maschenweite von etwa 8 - 12 mm hat. Das aus dieser Mühle anfallende Produkt besteht also aus kleinen Folienflittern und hat in diesem Zustand ein geringes Schüttgewicht, d. h. das Gewicht in g im Volumen eines Liters ist relativ klein. Dieses Schtttgewicht der Folienflitter liegt je nach Art des Kunststoffes bei etwa 0,05 - 0,1 kg/ltr. Die Vorzerkleinerung erfolgt unter Normaltemperatur bzw. Raumtemperatur, d. h. etwa bei 10 - 25 0. Diese Temperatur wird erhalten, weil die Abfälle bzw. Flitter mit einem Gebläse durch die Schneidmühle gesaugt werden. Mit diesem Gebläse werden die Folienflitter durch eine Rohrleitung in einen Luftabscheider transportiert, von dem aus sie in den Trichter eines Dosierapparates fallen.
Dieser Dosierapparat kann einreguliert werden und fördert die Flitter, beispielsweise mit einer Pörderechnecke, in den Trichter, in den wichtigsten Apparat der ganzen Anlage, in dem die Flitter kurzzeitig der Reibungswärtne unterworfen werden. Bei der Dosierung kann gleichzeitig, wenn gewünscht, eine Farbstoffzugabe erfolgen, so daß ein farbiges Granulat erhalten wird. Diese Reibungswärme wird an den Flittern durch zwei sich relativ zueinander drehende Reibscheiben erzeugt. Durch diese Wärme werden die Flitter kurzzeitig angeschmolzen, so daß sie ZU größeren Verbänden zusammenachmelzen. Dieser Vorgang vollzieht sich sehr rasch auf dem Weg, den die Flitter vom Zentrum bis zur Peripherie der Scheiben zurücklegen. Bs wird hierbei also mit einer Zerkleinerungsmaschine, die an sich den Zweck hat, irgendwelche Teile zu zerkleinern bzw. zu zerreiben, gerade das Gegenteil ihrer ursprünglichen Zweckbestimmung erreicht, nämlich die Vereinigung der ihr zugeführten Teilchen im Sinne einer Verschmelzung bzw. Verdichtung.
Verdichtung bedeutet im Sinne der' Erfindung, daß die Folienblätter zu einer kompakteren, nicht mehr blättchenförmigen Masse zusammengeschmolzen werden.
Weitere Einzelheiten und die spezielle Gestaltung dieser Scheiben zu diesem Zweck wird noch nachfolgend genauer beschrieben. Je nach Einstellung dieser Maschine und je nach den Eigenschaften des Materials werden die verschmolzenen Flitter in zwei Formen erhalten, was ebenfalls noch genauer erläutert wird, und zwar fallen die verschmolzenen Flitter entweder direkt als Granulat oder als tropfenförmige oder würstchenförmige Gebilde an, die dann mit einem weiteren Verfahrensschritt nachzerkleinert werden müssen, um sie in Granulatform von gewünschter Größe zu bringen, Das neue Verfahren und die Einrichtung zum Verdichten bzw.
Verschmelzen von zu Flittern vorzerkleinerten Folien, Folienabfällen oder dgl. haben den Vorteil, daß das mit Ihnen gewonnene Produkt wieder zu anderen Formgebilden verarbeitet werden kann.
Als weiterer Vorteil ergibt sich, daß das erfindungsgemäße Verfahren mit der erfindungsgemäßen Einrichtung kontinuierlich durchgeführt werden kann.
Ferner ergibt sich der Vorteil, daß zur Erzielung eines weiterverarbeitbaren Granulates keine besonderen Reizapparaturen erforderlich sind und daß die Follenflitter nur einer kursseitigen Erwärmung unterliagen, so daß die Qualität des Produktes nicht beeinträchtigt wird.
Weiterhin ist es ein Vorteil der Erfindung, daß die Mittel, mit denen an den Folienflittern di. Reibungswärme erseugt wird, gleichzeitig als mechanische Knetelemente lr n, die die angeschmolzenen Flitter sofort zu Granulat- oder wUrstchenförmigen Gebilden verdichten.
Weitere Einzelheiten, insbesondere die der erfindungsgemäßen Einrichtung, werden nachfolgend anhand beispielsweiser Zeichnungen näher erläutert.
In dieser zeichnerischen Darstellung zeigt Fig. 1 eine Ansicht der Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens Fig. 2 eine Draufsicht auf die Einrichtung gemäß Fig. 1 Fig. 3 eine Draufsicht des feststehenden Reibelementes Fig. 4 einen Schnitt durch das Element gemäß Fig. 3 längs Linie III - III Fig. 5 eine Draufsicht auf das drehbar gelagerte Element Fig. 6 einen Schnitt längs Linie V - V durch das Element gemäß Fig. 5 Fig. 7 einen Schnitt durch zwei Scheiben mit anderer Zahnform und -anordnung Fig. 8 das Schaltbild einer automatischen Steuerung der Dosiereinrichtung Fig. 9 einen Schnitt durch die Mühle, in der die Verdichtung erfolgt und Fig.10 eine Vorderansicht der Mühle gemäß Fig. 9 Die Gesamteinrichtung besteht gemäß Fig. 1 und 2 im wesentlichen aus einer Schneidmühle 1, aus einer Reibscheibenmühle, wie Zahnecheibenmühle 2 und aus einer weiteren Schneidmühle 3.
Die Folien, Folienabfälle oder dgl. werden durch einen Aufgabetrichter 4 in die Schneidmühle 1 eingespeist, die von einem Motor 5 angetrieben wird und deren Sieb (nicht dargestellt) eine Maschenweite von 8 - 12 mm hat. Unter der Ausgabeöffnung der Schneidmühle 1 ist ein Auffangtrichter angeordnet, an den die Saugleitung 6 eines Gebläses 7 angeschlossen ist, das von einem Ilotor 8 anbetrieben wird. Druckseitig steht das Gebläse 7 über eine Xohrleitung 9 mit einem Luftabscheider 10 in Verbindunbs in der1 die Folienflitter von der Förderluft getrennt werden, die aus der Öffnung 11 abströmt.
Die Flitter gelangen aus dem Abscheider 10 in den Trichter 12 der Dosiereinrichtung 13, die aus einem Rohr 14 mit Schnecke. besteht, welches Rohr 14 unmittelbar in die Aufgabeöffnung der Mühle 2 mündet deren Welle im gezeigten Beispiel horizontal anbeordnet ist. Die Dosierschnecke 15 wird von einem hier nicht dargestellten Getriebemotor angetrieben, wobei die Drchzahl der Schnecke je nach gewünschter Aufgabemenge in bekannter Weise eingestellt werden kann. Für die evtl.
Zugabe von Parbstoffen wie Farbpigmente, ist am Rohr 14 am Anfang der Schneckc ein Trichter 15 vorgesehen, über dem ein Dosierapparat 16 angeordnet ist, der den Farbstoff über eine in Schwingungen versetzte Rinne 16' in den Trichter 15 genau eindosiert1 Um kontrollieren zu können, ob der Trichter 12 richtig gestellt ist, ist eine seiner Wandungen aus durchsichtigem Material 17, wie Glas, gebildet. Aii das Gehäuse der Mühle 2, in dem sich die Reibscheiben befinden, ist im gezeigten Beispiel saugseitig ein Gebläse 18 mit Motor 19 angeschlossen, von dem aus druckseitig eine Rohrleitung 20 zu einem Luftabscheider 21 führt, aus dem die Förderluft durch die Öffnung 22 abströmt.
Die in diesem Abscheider abgeschiedenen, zu größeren Teilchen verschmolzenen Flitter fallen aus dem Abscheider 21 in eine weitere Schneidmühle 23, die ein Sieb (nicht dargestellt) von 5 - 8 mm Maschenweite hat.
Das @ertiggranulat k&nn nun direkt in einen Sammelbehälter unter dieser Hühle fallen oder, wie dargestellt, mit einem Gebläse 24 mit Motor 25 abgesaugt unc1. durch eine Rohrlei tung 26 zu einem Wciteren Luftabscheider 27 gefördert werden, aus dessen oberer Öffnung 28 die Luft abströmt und aus dessen unterer @ffnung 29 das Fertigprodukt in einen Sammelbehälter 30 fällt.
Die Schneidmühlen 1 und 23 bestehen aus einem Gehäuse mit horizontal @elagerter t'!elle, auf der ein Rotor mit Messer. leisten sitzt, welcher Rotor etwa zur Hälfte seines Umfanges von einem Sieb mit den genannten Maschenweiten umweben ist.
Die Mühle 2, in der die Folienffitter verschmolzen bzw ver dichtet werden, ist im Schnitt in Fig. 9 dargestellt und wird in ihrem Gesantaufbau noch genauer beschrieben. Zunachst werden nachfolgend die Elemente zur Erzeugung der Reibung2warme beschrieben, wie sie beispielswei@e in den Figuren 3 - 7 im einzelnen dargestellt sind.
In den Fig. 3 und 4 ist eine sog. Zahnscheibe zu sehen, die fest@teht und in den Fl. 5 und 6 die Scheibe, die mit der feststehenden Sc.'.eibe gemäß Fig. 3 und 4 als Gegenelement zu sammenwirkt und die drehbar auf einer Welle sitzt, was zu Pi. 9 noch genauer beschrieben wird.
Die @est@cheibe 31 gemäß Fig. 3 und 4 hat eine sentriache Öffnung b2 und einen inneren Ringbereich 33, nut dem zwei Roihen Zähne 34, 35 in Form konzentrischer Ringe sitzen.. Die Zähne 34 neben der Öffnung 32 haben Abstande voneinander, die etwa ih@er Länge entsprechen. In er zweiten Reihe sitzen Zahne 35, die kleiner sind als die Zahne 34. Ihre Zahl ist etwa doppelt so groß, wie die der, Zähne 34. Vom Zahngrund 36 der kleinen Zähne 34 verl@uft die Scheibenfläche 37 konisch und @eht in einen ebenen, @ußeren Scheibenbereich 38 über.
Im Berei@@ der @onischen Form 37 und der ebenen kingfläche 38 sind in die Scheibe Nuten 39 ein ostochen, die, wie darge ste@lt, kurz vor dem Scheibenumfang 40 auslaufen, die aber auc@ direkt am Scheibenu@fang 40 auslaufen können. Dies ist mit Lini@ 41 in Fig. A link@ beispielsweise angedeutet. Die Nuten 39 verlaufen nicht r: axial, sondern unter einem @inkel von etwa 45 zum jeweiligen Radius. Auf der Rückseite ist die Seheibe 31 mit Gewindelöchern 42 versehen, uzi sie am Muhlengehause bzw au M@hlendec@el mit Sch@auben befestigen zu konnen.
Die Scheibe 43 gemäß der Fig. 5 und ; hat prinzipiell den gleichen Aufbau wie dia Scheibe 31 Da sie al@ @rehbare Scheibe auf einer Welle befe@ti@t @erden muß, ist sie mit einer Nabe 44 versehen, die eine Behrung 45 zur Aufnahme des @ellenendes hat. Während bei der Scheibe 31 die Zähne gewissermaßen in der Scheibenfläche sitzen, liegen sie bei der Scheibe 43 gewi@sermaßen auf der Scheibenobene. Da die Zähne be@der @c@ciben ineinander@reifen nüssen, liegen die Zahne 46, 47 auf konzentrischen Kreisen mit größeren Durchnessern, und z ar so, daß die Zähne 46 zwischen die Zähne 34, 35 und die Z@hne 47 zwischen die Zähne 35 und die konische Fl@che 37 eingreifen. Im Zentrum hat die Scheibe 43 nu@ ein kleines Gewindeloch 49 zur Befestigung einer Schraube, um damit eine feste Verbindung zum Wellenstumpf herstellen zu können.
In Zentrumsbereich ist die Scheibe 43 mit flügelartigen Einzugszähnen 48 versehen, die in bezug auf die Drchrichtung, die mit Pfeil 50 angedeutet ist, zurückgebogen sind.
Auch diese Scheibe 43 ist mit Nuten 51 im Randbereich 52 versehen, die die gleiche Form und Anordnung wie die Nuten 39 bzw. 41 haben. Wenn die Scheiben im zusammengebauten Zustand ineinandergreifen, verlaufen also die Nuten 39 und 51 unter einem lSinkel von etwa 90 ° zueinander.
Beide Scheiben 31 und 43 haben den gleichen Außendurchmesser.
Auf der Rückseite 53 ist die Scheibe 43 noch mit Abstreifflügeln 54 versehen, die mit Fahnen 55 die ebene Fläche 52 der Scheibe 43 übergreifen und damit den Spalt, der sich zwischen den beiden Scheiben 31 und 43 bei deren Zusammensetzung ergibt.
In Fig. 7 sind zwei etwas anders ausgebildete Scheiben 53, 54 dargestellt, die sich gegenseitig im Eingriff befinden.
Die Scheibe 53 dient als feste Scheibe, während die Scheibe 54 mit der Nabe 55 auf der Bohrung 56 auf einem hier nicht dargestellten Wellenstumpf sitzt. Die feste Scheibe 53 kann beispielsweise als Deckel für das Mühlengehäuse aus-, gebildet sein. Die Flitter werden durch die Öffnung 57 er Scheibe 53 eingespeist, an die beispielsweise das Rohrende des Hohes 14 (Fig. 2) der Dosierschnecke angeflanscht tst. Die Zähne sind bei den Scheiben 53, 54 anders ausgebildet als bei den bereits beschriebenen Scheiben, d. h. die ganze Ringscheibenfläche ist hier mit allmählich von der Mitte nach außen kleiner werdenden Zähnen 58, 59 besetzt, die in der dargestellten Art ineinandergreifen. Im Zentrum der Drehscheibe 54 sind einige wenige große Zähne 60 für den Einzug der Flitter vorgesehen. ist Nicht genau erkennbar/in Fig. 7, daß die Zähne 58, 59, wie bei den bereits beschriebenen Scheiben, voneinander Abstand haben. Angedeutet ist dies nur durch die größten Zähne 59 der Scheibe 54 im Bereich der Materialaufgabe.
Die Scheibe 54 ist auch mit mindestens einem Räurnflügel 61 ausgestattet. Nuten sind in diesen Scheiben 53, 54 -nicht vorhanden, sondern die verschmoleenen bzw. verdichteten Flitter treten direkt aus der letzten Zahnreihe 591 aus. Für den Einsatz eines Thermofühlers kann die Festscheibe 53 mit einem Sackloch 62 ausgestattet sein, ebenso, wie dies die Scheibe 31 mit einem Loch 63 (siehe Fig. 4) sein kann.
In diesen Löchern 62, 63 wird ein Thermofühler 64 eingesetzt (siehe Fig. 8), der in Brückenschaltung, in der sich noch ein Sollwert-Einsteller 65 und 7iderstände 66 befinden, einerseits mit einer Gleichstromquelle 67 und andererseits mit einem Verstärker 68 in Verbindung steht. Dieser Verstärker 68 liegt an einer Wechselstromquelle 69 und an einem Gleichstrom-Getriebemotor 70, der die Dosierschnecke >91 im Rohr 14 (siehe Fig. 2 und 8) je nach Einstellung und temperatur entsprechend schnell antreibt. Selbstverständlich Bann auch die Drehzahl mit der grundsätzlich gleichen elek-@trischen Einrichtung derart erfolgen, daß vom Verstärker 68 aus ein Stellmotor für ein stufenlos verstellbares Getriebe einreguliert wird.
Die ganze Einrichtung ist jedoch nicht unbedingte Voraussetzung für die Durchführung des Verfahrens und den Betrieb der Anlage. Die Einstellung der Dosierschneckendrehzahl kann auch unabhängig von der Temperatur erfolgen, da sich an den Scheiben für ein bestimmtes Produkt gleichbleibende Temperaturen einstellen.
Zweckmäßig geht man nämlich so vor, was noch anhand von Beispielen gezeigt werden wird, daß man die Scheiben zunächst so eng wie möglich zusammenschiebt, das Produkt in bestimmter Menge aufgibt und die Scheiben soweit auseinanderzieht, bis das Produkt in der gewünschten Form anfällt. Läßt man nun die Dosierschnecke schneller oder langsamer laufen, so hat dies eine Veränderung des Produktes zur Folge, der wieder mit einer entsprechenden Scheibeneinstellung begegnet werden kann. Dies zeigt, daß eine automatische Regelung, wie beschrieben, wohl möglich, aber nicht unbedingt erforderlich ist.
Die Mühle 2, in der die Elemente zur Erzeugung der Reibungswärme angeordnet sind, hat gemäß Fig. 9 folgenden Aufbau: In einem Lagergehäuse 71 ist in Lagern 72, 73, 74 eine Welle 75 drehbar gelagert. Das Wellenende 76 ragt aus dem Lagergehause 71 in das Scheibengehäuse 77, in dem hier die Scheiben 53 und 54 angeordnet sind, wobei die Scheibe 54 als Drehscheibe auf dem Wellenende 76 befestigt ist. An Stelle der Scheiben 53, 54 können in diesem Gehäuse 77 selbstverständlich auch nach Bedarf die Scheiben gemäß der Fig. 3 - 6 angeordnet sein. Der Abstand der Scheiben 31, 43 oder 53, 54 kann verändert werden, da die Welle 75 axial verschieblich ausgebildet ist. Zu diesem Zweck sitzen die Lager 73, 74 in einer in einer Büchse 78, die axial verschieblich in einem Lagergehäuse 79 angeordnet ist.
Die Verstellung der Büchse 78 erfolgt mit einer Schnecke 80, die in eine Schneckenverzahnung 81 an der Büchse 78 eingreift. An der Welle der Schnecke 80 sitzt entweder ein handrad (nicht dargestellt) oder ein Kettenrad 82, das mit ein Kette 83 von einem Versbellmotor 84 verstellt werden kann. Wegen der axialen Verstellbarkeit muß auch die Welle 75 im Bereich des Lagers 72 verschieblich gelagert sein, was im gezeigtexl Beispiel mit einer zwischen Welle 75 und Lager 72 zwischengeschalteten Büchse 85 erfolgt. Auf dem Wellenende 86 sitzt ein Antriebsritzel 87o Es ist selbstverständlich, daß die axiale Verstellbarkeit der Welle 75 auch mit einer anderen Konstruktion erreicht werden kann. Auf die Beschreibung weiterer Einzelheiten bezüglich der Wellenlagerung ist verzichtet, da die erf6rderliche Anordnung von Schmierung, Dichtungen usw. selbstverständlich ist.
Das Gehäuse 77 hat eine Form, wie sie aus Fig. 10 orkennbar ist, d. h., das gehäuse 77 hat ein nach unten verlängertes Teil 77', an dem zwei Rohrstutzen 88, 89 sitzen. Der Stutzen 88 ist mit einem Schieber 90 versehen, mit dem die Menge der Zuluft geregelt werden kann. Am Stutzen 89 schließt sich gemäß Fig. 1 und 2 das Gebläse 18 saugseitig an, während an der Öffnung 5i das Rohr 14 der Dosierschnecke 91 anzuschließen ist (nicht dargestellt)'.'Diese ganze Maschine ist im gezeigten Beispiel auf einem Bock 92 gelagert. Angetrieben wird die Welle 75 von einem Motor 93 (Fig. 1 und 2).
Die ganzo beschriebene Einrichtung arbeitet wie folgt: Die Folien bzw. Folienabfalle werden in den Trichter 4 geschüttet und in der Qchneidmühle 1 in Folienflitter zerkleinert, Aus dieser Mühle werden die Flitter mit dem Gebläse 7 abgesaugt und durch die Leitung 9 zum Abscheider 10 transportiert, in dem die Flitter von der Transportluft getrennt werden und in den Trichter 12 fallen. Von hier aus gelangen sie in das Dosiergerät 13 bzw. in dessen Rohr 14, in dem die Förderschnecke 91 dreht und die Flitter in die oeffnung 57 der yestscheibe 53 in genau dosierter Menge drückt. Wenn gewünscht, können am Rohr 14 geeignete Farbpigmente mit einer Dosiereinrichtung 16, wie Vibrationsrinne, zugespeist werden, und zwar in einer Menge von etwa 0,5 - 2 % der Aufgabemenge der Flitter. Die in die Zahnscheiben 31, 43 oder 53, 54 eingespe-sten Flitter werden in der beschriebenen Weise zwischen den Scheiben ange-bzw. verschmolzen und treten am Umfang der Scheiben bzw. aus dem von den Scheiben gebildeten Spalt als granulatförmige oder als "würstchenförmige" verschmolzene Gebilde aus und werden von den Flügeln 55 bzw. 61 abgestroift und sofort vom Luftstrom im unteren Gehäuseteil 77' erfaßt, der auch zur Kühlung der Scheiben und zur Abschreckung der austretenden Teile dient.
Vom Gebläse 18 bzw. von dem Luftstrom werden diese Teilchen durch dio Leitung 20 zum Abscheider 21 transportiert, in dem die vcrechmolsenen bzw. verdichteten Teilchen vom Transportluftstrom getrennt werden und in die Schneidmühle 23 fallen, in der die gewünschte Granulatgröße hergestellt wird. Auch aus dieser Mühle kann das Granulat mit einem Gebläse 24 abgesaugt und durch eine Leitung 26 über einen weiteren Abscheider in den Sammclbehälter 30 gebracht werden. Die aus den Abscheidern 10, 21, 27 austretende Luft wird durch in Fig. 1 angedeutete Leitungen 94 abgeführt.
Entscheidend für den gewünschten Effekt ist die Einstellung der Aufgabemenge, die Drehzahl der Drehscheibe und der Abstand der Scheiben. In Anbetracht der verschiedenen Eigenschaften der zu verarbeitenden Kunststoffe kann hierfür natürlich keine für alle Kunststoffe gültige Regel gegeben werden, vielmehr muß sich die Einstellung nach dem jeweils verarbeiteten Material richten.
Ganz allgemein wird so vorgegangen, daß man die Scheiben zunächst so eng wie möglich stellt, die Folienflitterzufuhr einschaltet und dann die Scheiben so lange auseinanderstellt, bis das gewünschte Produkt erscheint.
Es ist klar, daß bei Produkten mit hohem Sc}clzpunkt, beispielsweise Polypropylen, eine größere Reibungswärme erforderlich ist. Man kann hierbei also größere Drehzahlen anwenden und Scheiben mit einer großen Anzahl von Zähnen benutzen und die Scheibenabstände kleiner einregulieren.
Entsprechend werden bei anderen Produkten mit niederen Erweichungspunkten, wie Polyaethilen, Pelyvlnylchorid, geringere Drehzahlen und größere Scheibenabstände benutzt.
Selbstverständlich hat hierbei auch die Folienflitterstärke, die von 0,01 mm bis 2 mm schwanken kann, einen Einfluß. Wenn also bestimmte Erfahrungswerte, die bereits in der Praxis gewonnen sind, berücksichtigt werden müssen, so muß doch in jedem Fall und bei jedem Produkt prinzipicll in der erfindungsgcmäßen Art verfahren werden, um das gewünschte Produkt zu crhalten.
Einen in etwa allgemeingültigen Wert für die Aufgabemenge kann man beispielsweise für Scheibendurchmesser von etwa 300 - 350 cm angeben wenn man die Aufgabemenge in Beziehung zur Erweichungstemperatur setzt, d. h. die Aufgabemenge pro Std. durch die Erweichungstemperatur in O C teilt. Es ergibt sich dann ein Wert mit der Dimension kg/Std. ° C. Da man die Erweichungstemperaturen der Produkte kennt, beispielsweise von Polyvinylchlorid, Polyaethylen und Polypropylen, die im wesentlichen für Folien infrage kommen, so kann mit diesem Wert in etwa dic Aufgabemenge ausgerechnet werden.
Anhand von Beispielen 1 - III wird das Verfahren in seiner speziellen Durchführung für bestimmte thermoplastische Kunst-Stoffe nachfolgend näher erläutert: Beispiel I Polyaethylonfolienreste, deren Erwichungspunkt etwa bei 115 O C liegt, werden auf eine Schneidmühle bekannter Bauart aufgegeben und durch die Rotation der umlaufenden Messer auf Flittergröße von etwa 8 - 12 mm zerkleinert. Diese Flitter, die nach der Zerkleinerung ein Schüttgewicht von etwa 0,08 kg/ ltr. haben, werden aus der Schneidmühle mit einem von einem Gobla"-se-' erzeugten Luftstrom abgesaugt und der @osiereinrichtung zugeführt,. Diese Dosiereinrichtung ist so eingestellt, @@ß 100 - 110 kg/h in die Zahnscheibenmühle eingespeist werden0 Die Zahnscheiben dieser Mühle entsprechen den Scheiben gemäß der Fig, 3 @ 6o Die drehbare Scheibe wird mit 490 U/mil angetrieben.
D Scheibenabstand richtet sich nach der Dicke der Flitter und beträgt etwa 1 - 5 mm, gemessen zwischen den ebenen Flächen der Scheiben. Vorteilhaft werden die Scheiben zunächst ganz eng gestellt und dann bei durchlaufenden Flittern soweit auseinandergestellt, bis die verschmolzenen Teilchen in der gewünschten Größe anfallen. Diese Teilchen haben die Form von kleinen Würsten und werden aus der Mühle mit einem Luftstrom entfernt und zu einem Abscheider geleitet, aus dem sie in eine weitere Schneidmühle bekannter Bauart fallen, die eine Siebgröße von 5 mm hat. Wenn die "Würstchen" diese Mühle passiert haben, liegt ein weiterverarbeitbares Granulat vor, das ein Schüttgewicht von etwa 0,3 - 0,35 kg/ltr. hat.
Die Aufgabemenge errechnet sich bei diesem Beispiel in eta aus dem Wert 0,6 bis 1,5 kg/Std. @ 0, d h., die Aufgabemenge liegt hier in einem Bereich von etwa 70 kg/Std. bs etwa 170 kg/Std. Die gewählte Aufgabemenge entspricht also in etwa dem Mittelwert.
Beispiel II Polypropylenfolienreste, deren Erwichungspunkt etwa bei 160 - 170 0 C liegt, werden auf einer Schneidmühle bekannter Bauart aufgegeben und durch die Rotation der umlaufenden Messer auf Flittergröße von etwa 8 - 12 mm zerkleinert. Diese Flitter, die nach der Zerkleinerung ein Schtittgewicht von etwa 0,08 kg/ltr. haben9 werden aus der Schncidmühle mit einem von einem Gebläse erzeugten Luftstrom abgesaugt und der Dosiereinrichtung zugeführt. Diese Dosiereinrichtung ist so eingestellt, daß etwa 75 kg/Std. in die Zahnscheibenmühle eingespeist werden. Dic Zahnscheiben dieser Mühle entsprechen den Scheiben gemäß der Fig. 3 - 6. Die drehbare Scheibe wird mit 840 U/min. angetrieben.
Der Scheibenabstand richtet sich nach der Dicke der Flitter und beträgt 1 - 3 mm, gemessen zwischen den ebenen Flächen der Scheiben. Vorteilhaft werden die Scheiben zunächst ganz eng gestellt und dann bei durchlaufenden Flittern soweit auseinandergestellt, bis die verschmolzenen Teilchen in der gewünschten Größe anfallen. Diese Teilchen haben die Form von großen Tropfen und werden aus der Mühle mit einem Luftstrom cntfernt und zu einem Abscheider geleitet, aus dem sie in eine weitere Schneidmühle bekannter Bauart fallen, die eine Siebgröße von 5 mm hat. Wenn die "Tropfon" diese Mühle passiert haben, liegt ein weiterverarbeitbarus Granulat vor, das ein Schüttgewicht von etwa 0,36 kg/ltr. hat. Die Aufgabemenge errechnet sich wie im Beispiel I, ausgehend von dem Wert 0,5 bis 0,6 kg/Std. ° C.
Beispiel III Folienreste aus Weich-Polyvinylchlorid, dessen Schmelztemperatur etwa bei 135 0 C liegt, werden auf einer Schneidmühle bekannter Bauart aufgegeben und auf eine Flittergröße von 8 - 12 mm zerkleinert. Diese Flitter, die nach der Zerklcinerung cin Schüttgewicht von etwa 0,1 kg/ltr. haben, werden aus der Schneidmühle mit einem von einem Gebläse erzeugten Luftstrom abgesaugt und der Dosiereinrichtung zugeführt. Diese Dosiercinrichtung ist so eingestellt, daß etwa 115 kg/Std. in die Zahnscheibenmühle eing's-peist werden. Die Zahnscheiben dieser Mühle entsprechen den Scheiben gemäß der Fig. 7. Die drehbare Scheibe wird mit 490 U/min. angetrieben. Der Scheibenabstand richtet sich nach der Dicke der Flitter und beträgt etwa 1 - 3 3 mm, gemessen zwischen Zahnspitze und Zahngrund.
Vorteilhaft werden die Scheiben zunächst ganz eng gestellt und dann bei durchlaufenden Flittern soweit auseinandergestellt, bis die verschmolzenen Teilchen in der gewünschten Größe anfallen. Diese Teilchen haben die Form von Granulat und werden, da sie ungleichmäßig sind, aus der Mühle mit einem Luftstrom entfernt und zu einem Abscheider geleitet, aus dem sie in eine weitere Schneidmühle fallen, die eine Siebgröße von 5 mm hat. Nienn das Granulat diese Mühle passiert hat, liegt ein Produkt vor, dessen größte Teilchen einer Maschenweite von 5 mm entsprechen und das ein Schüttgewicht von 0,47 kg/ltr. hat. Die Aufgabemenge errechnct sich wie im Beispiel I, ausgehend von dem Wert 0,5 bis 1,6 kg/Std. ° C.
Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist natürlich nicht an jede Einzelheit der beschriebenen Einrichtung gebunden. So muß beispielsweise der Transport der Teilchen nicht mit Luft bewerkstelligt werden. Der Transport des verschmolzenen Materials von den Reibelementen aus zur nachgeschalteten Schneidmühlo kann beispielsweise auch mit Druckluft erfolgen.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Verfahren zum kontinuierlichen Verdichten von thermoplastischen Kunststoffolien bzw. -abfällen, wie Kunststo££olienabfälle aus Polyvinylchlorid, Polyäthylen, Polypropylen od. dgl., mit kurzzeitiger Beaufschlagung von Reib- und Druckkräften bei Einwegzwangsführung der Folienschnitzel und anschliessender zofortiger Herausführung aus der Beaufschlagungszone, g e k e n n z e i c h n e t du r c h Vorzerkleinern der Folien bzw. Folienabfälle bei Normaltemperatur unter Verwendung einer bekannten Schneidmtihle (1) mit einer Siebgrösse von etwa 8 bis 12 mm und durch anschliessendes dosiertes Einspeisen der vorzerkleinerten Folienabschnitte in eine Mühle (2) mit sich relativ zueinander drehenden Scheiben (31, 43, 53, 54), wie Reibscheiben, Zahnscheiben od. dgl.. ferner durch Erzeugung von Reibungswie an den in die MUhle eingespeisten Folienschnitzeln bei einregulierter Drehzahl und einreguliertem Abstand der Scheiben (31, 43, 53, 54) und schliesslich durch Wegführen der durch die erzeugte Reibungswärme verschmolzenen Folienschnitzel aus dem Mühlengehäuse (77, 77') mittels eines Luftstroines von Normaltemperatur.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , dass die verschmolzenen, mit dem Luftstrom aus der Mühle (2) ausgetragenen Folienschnitzel einer bekannten Schneidmühle (23) zugeführt und dort auf eine Granulatgrösse zerkleinert werden, die einer Maschenweite von etwa 2 - 5 mm entspricht.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, d a d u r c h g, e -k e n n z e i c h n e t , dass den Folienflittern in einer Dosierschnecke (14, 91) Pigmentfarbstoff zugeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 zur Verschmelzung von Folienschnitzeln aus Polyvinyichlorid, wobei die Einstellung der Mittel zur Erzeugung von Reibungswärme und der Mittel zur Dosierung der Folienschnitzel derart vorgenommen wird, daß das Verhältnis von Aufgabemenge / Schmelztemperatur etwa 0,5 bis 1,6 kg ° C beträgt.
5. Verfahren nach Anspruch 1 zur Verschmelzung von Folienschnitzeln aus Polypropylen, wobei die Einstellung der Mittel zur Erzeugung von Reibungswärme und der Mittel zur Dosierung der Folienschnitzel derart vorgenommen wird, daß das Verhältnis von Aufgabemenge / Schmelztemperatur etwa 0,5 - 0,6 kg o C beträgt.
6. Verfahren nach Anspruch 1 zur Verschmelzung von Folienschnitzeln aus ?olyaethylen, wobei die Einstellung der Mittel zur Erzeugung von Reibungswärme und der Mittel zur Dosierung der Foliellschnitsel derart vorgenommen wird, daß das Verhältnis von Aufgabemenge / Schmelztemperatur etwa 0,6 - 1,5 d. ° C beträgt.
7. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Ansprüchen 1-6, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine an sich bekannte Schneidmühle (1) mit Beschickungseinrichtung (4) und einem Sieb von etwa 8 - 12 mm Maschenweite und durch der Schneidmühle (1) nachgeschaltete Transportelemente, wie Gebläse (7) und Rohrleitung (9), die zur Mühle (2) zur Erzeugung der Reibungswärme unter Zwischenschaltung einer regulierbaren Dosiereinrichtung (12, 14, 91) geführt sind, welche Mühle (2) zur Erzeugung der Reibungswärme aus einem Gehäuse (77, 77§) mit zwei relativ drehbar zueinander und axial zueinander verstellbaren Reibscheiben (31, 43, 53, 54) besteht, mit denen die eingeführten Kunststoffschnitzel mindestens angeschmolzen und zu mindestens granulatförmigen Teilchen zusammengeschmolzen werden und ferner durch ein an das Mühlengehäuse (77, 77') mit den Reibscheiben (31, 43, 53, 54) angeschlossenes Gebläse (18) zur Wegführung der verschmolzenen Folienteilchen aus dem Mühlengehäuse (77').
8. Einrichtung nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Gebläse (18) am Gehäuse (771) der Mühle (2) zur Verschmelzung der Teilchen mit einer bekannten Schneidmühle (23) in Verbindung steht, die ein Sieb mit einer Maschenweite von etwa 5 mm hat.
9. Einrichtung nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Transportelement aus einem saugseitig an die Vorzerkleincrungsmühle (1) und druckseitig an einem Abscheider (10) angeschlossenen Gebläse (7) besteht, welcher Abscheider (1C) in eine regulierbare Dosiereinrichtung (14, 91), wie Rohr mit Förderschnecke, mündet.
10. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 - 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Mühle (2) zur Erzeugung der Reibungswärme aus zwei in einem Gehäuse (77, 77') sitzenden relativ zueinander drehbar angeordneten Scheiben (31, 43) besteht, welche Scheiben auf konzentrischen Kreisen von innen nach außen kleiner werdende Zähne (34, 35, 46, 47) aufweisen, die in konzentriecher Zuordnung ineinandergreifen, wobei die beiden Scheiben (31, 49) einen freien Umfangsbereich (38, 52) mit einer Breite von etwa einem Viertel bis einem Drittel des Scheibenradius aufweisen, in welchem freien Umfangsbereich (38, 52) eine Vielzahl von Nuten (39, 51) angeordnet istg die jeweils geneigt zum Scheibenradius verlaufen und die mindestens im Bereich der Scheibenumfangskanten (40) enden.
11. Einrichtung nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Drehscheibe (54) außer auf ihrem zentralen Aufgabenbereich bis zum Außenumfang mit kleiner werdenden Zähnen (59 - 59,) besetzt ist, in die entsprechende Zähne (58) der Festscheibe (53) eingreifen.
12. Einrichtung nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß an der Unterseite (53) der Drehscheibe (43) mindestens ein Flügel (54) angeordnet ist, der den Scheibenumfang (40) überragt und der eine Zunge (55) hat, die den Scheibenrand der Festscheibe übergreift.
13. Einrichtung nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß an der Unterseite der Drehscheibe (54) mindestens ein Flügel (61) angeordnet ist, der den Scheibenumfang d Drehscheibe (54) und die ebene Fläche am Umfang der Drehscheibe (54) überragt.
14. Einrichtung nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Dosiereinrichtung (14, 91) mit einem regulierbaren A@ Autriebselement (70), nie Getriebemotor, in Verbindung steht.
15. Einrichtung nach Anspruch 14, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß an der Festscheibe (31, 53) ein Thermofühler (64) angeordnet ist, der über eine Brückenschaltung mit Sollwerteinsteller (65) und einem Verstärker (68) mit dem Getriebemotor (70) in elektrischer Verbindung steht.
16. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 - 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß am Dosierrohr (14) eine Öffnung mit Aufgabetrichter (15) angeordnet ist, über dem sich eine weitere Dosiereinrichtung (16) befindet.