Предложено устройство для обработки пластмассовых изделий с целью повторного использования, содержащее регулируемые овальные ножи (6) благодаря которым достигаются улучшенные характеристики перемешивания, в частности в отношении времени перемешивания, и дополнительно легко настраиваемое для работы с большим количеством различных смесей. Также предложен способ для переработки пластмассовых изделий с использованием указанного устройства.

 

(57) Реферат / Формула:
устройство для обработки пластмассовых изделий с целью повторного использования, содержащее регулируемые овальные ножи (6) благодаря которым достигаются улучшенные характеристики перемешивания, в частности в отношении времени перемешивания, и дополнительно легко настраиваемое для работы с большим количеством различных смесей. Также предложен способ для переработки пластмассовых изделий с использованием указанного устройства.

 

---

WO 2005/108036
PCT/EP2005/004926
P31157658EA
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ПЛАСТМАССОВЫХ ИЗДЕЛИЙ С ЦЕЛЬЮ ПОВТОРНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ И СПОСОБ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТАКОГО УСТРОЙСТВА
Данное изобретение относится к устройству для переработки пластмассовых изделий с целью повторного использования и к способу переработки пластмассовых изделий с использованием такого устройства.
Предшествующий уровень техники
Пластмассовые изделия, в особенности термопластичные изделия, вследствие их широкого использования, их свойств, и их структуры, являются отличными кандидатами для различных способов переработки для повторного использования. Действительно, такие продукты как полиэтилентерефталат, поливинилхлорид, полипропилен, полистирол и подобные изделий перерабатываются чаще всего. Известно несколько способов переработки пластмассовых изделий, где нагревание пластмассовых изделий при помощи внешнего источника тепла обеспечивает возможность плавления этих продуктов для получения нового однородного продукта того же типа. Однако подвод внешнего тепла является дорогостоящим и невыгодным с экономической точки зрения.
Документ WO 92/18310 описывает устройство и способ использования этого устройства для переработки различных пластмассовых изделий смешанных вместе, где пластмассовые изделия подвергаются встряхиванию и перемешиванию под действием ротора оборудованного неподвижными ножами вращающимися на высокой скорости вместе с ротором, таким образом, нагревая пластмассовые изделия посредством трения до получения однородной пасты из различных пластмассовых изделий изначально разнородных. Недостатком такого устройства является то, что оно имеет нерегулируемую систему работы и не может адаптироваться к обрабатываемым продуктам в целях улучшения процесса переработки в зависимости от качества перерабатываемых отходов.
WO 2005/108036
РСТУЕР2005/004926
Краткое описание изобретения
Целью данного изобретения является предложить устройство для переработки, которое при помощи простых операций может быть адаптировано для большого количества различных типов смесей отходов пластмассовых изделий, в целях улучшения однородности смеси как на уровне качества смеси, так и в течение периода переработки.
Одной из целей данного изобретения является предложить устройство, оборудованное вращающимся валом, для смешивания различных пластмассовых изделий, так чтобы ножи указанного вала стандартной длины и формы, могли сдвигаться и устанавливаться (ориентироваться) таким образом, который улучшит смешивание в соответствии со свойствами обрабатываемых изделий.
Другая цель данного изобретения - предложить систему для удерживания ножей стандартной длины и формы, которая может быть использована в контексте данного изобретения.
Еще одна цель данного изобретения - предложить установку для лучшего сохранения в течение обработки продукта, обрабатываемого при помощи данного устройства.
Еще одна цель данного изобретения - предоставить дешевый и простой в использовании способ переработки пластмассовых изделий для повторного использования.
Данное изобретение делает возможным отличное перемешивание различных изделий до получения нового однородного продукта пригодного для повторно использования. Для достижения этих целей устройство содержит:
камеру перемешивания;
вход продукта и выход продукта;
винтовой транспортер для выгрузки;
по меньшей мере один ротор в камере перемешивания, оборудованный ножами,
при этом указанные ножи установлены на указанном роторе с возможностью поворота вокруг осей перпендикулярных оси ротора (51)-
WO 2005/108036
РСТУЕР2005/004926
Преимуществом является то, что вращающиеся ножи могут быть размещены под, по крайней мере пятью, различными углами или, при необходимости, под большим числом различных углов. Специалисты в данной области высоко оценят тот факт, что ориентация несомненно способствует перемешиванию и улучшает диффузию различных потоков продукта, возникающих при разрезании ножами.
Другие цели и преимущества данного изобретения будут освещены в приведенном ниже подробном описании. Подробное описание и описанные там конкретные варианты осуществления приведены лишь в качестве примеров; любые добавления или модификации должны быть очевидными для специалиста в данной области после прочтения подробного описания и не выходят за объем охраны изобретения.
Краткое описание графического материала
На фиг. 1 показано перемешивающее устройство для пластмассовых изделий известное из предшествующего уровня техники.
На фиг. 2 показан разрез ротора, параллельно оси ножей, по одному из вариантов осуществления данного изобретения.
На фиг. 3 показан разрез ротора, перпендикулярно оси ножей, по одному из вариантов осуществления данного изобретения.
На фиг. 4 показан вертикальный разрез ножа и его держателя по одному из вариантов осуществления данного изобретения.
На фиг. 5 показан поперечный разрез держателя ножа установленного в роторе, по одному из вариантов осуществления данного изобретения.
На фиг. 6 показана схема процедуры перемешивания, как в предшествующем уровне техники.
На фиг. 7 показана схема процедуры перемешивания, по одному из вариантов осуществления данного изобретения.
WO 2005/108036
PCT/EP2005/004926
На фиг. 8 показан эскиз устройства по второму варианту осуществления данного изобретения.
На фиг. 9 показан эскиз устройства по третьему варианту осуществления данного изобретения.
На фиг. 10 показан эскиз устройства по четвертому варианту осуществления данного изобретения.
На фиг. 11 показан эскиз устройства по пятому варианту осуществления данного изобретения.
Подробное описание изобретения
Первый вариант осуществления
На фиг. 1 показано известное перерабатывающее устройство, содержащее перемешивающее устройство для пластмассовых изделий 1, включающее входное отверстие 2, выходное отверстие 3, камеру для перемешивания 4, и ротор 5, на котором установлены ножи 6 поочередно с одной и другой стороны под углом 180°. Такое устройство работает с перерывами, как описано ниже.
Некоторое количество продукта вводят в камеру перемешивания 4 через входное отверстие 2; затем камеру герметично закрывают и ротор 5 начинает вращаться на высокой скорости, таким образом передавая механическую энергию продуктам, которые необходимо перемешать. Через некоторое время, в зависимости от условий перемешивания, таких как скорость вращения ротора 5, типа изделий, замедления перед открыванием заслонок 2 и 3, а также подобных, изделия превращаются в более или менее однородную пасту и затем выгружают через выходное отверстие 3. Процесс перемешивания для изделий при помощи устройства такого типа известен из уровня техники и показан на фиг. 6, где каждый нож разрезает поток подающихся изделий на две одинаковых части, при этом следующий нож разрезает каждую часть снова на две одинаковых части, при этом фактически, перемешивания разрезанных частей не происходит.
WO 2005/108036
РСТУЕР2005/004926
Данное изобретение использует подобный тип устройства, но при этом овальные не режущие ножи 6 расположены так, чтобы вращаться вокруг осей, перпендикулярных оси ротора. В непрерывном процессе перемешивания смешанных отходов, вращающиеся ножи 6 непрерывно разрезают указанную смесь пластмассовых изделий и рассеивают различные части изделий по отношению друг к другу методичным способом; точнее, первый ряд ножей разделяет поток продукта на число частей равное количеству интервалов между ножами 6, затем неразделенные потоки достигают зоны встречи со вторым рядом ножей, которые разделяют их, и так далее, для того, что бы получить мелкодисперсную смесь и таким образом улучшить процесс перемешивания, как показано на фиг. 7.
После того как смесь сделали однородной, ее выгружают из камеры перемешивания 4 через выходное отверстие 3 и направляют при помощи винтового транспортера 8 в фильтр. Затем производят дегазацию, чтобы удалить все газы, которые изменяют свойства продукта. Затем продукт передают посредством другого винтового транспортера для процесса формования в волокна, а затем при помощи процесса гранулирования приводят форму для последующего использования.
Как показано на фиг. 2, ножи 6 установлены на роторе 5 при помощи держателей 9 и закреплены винтами 7, вставленными с противоположных сторон. Ножи 6 расположены поочередно с одной и другой стороны под углом 180° так, чтобы ротор был оснащен чередующимися ножами с разных сторон. Ротор может вращаться вокруг своего центра симметрии 5' со скоростью от 5000 до 6000 об./мин., для смешивания и объединения различных изделий, расположенных в закрытой камере устройства.
На фиг 3 показана возможная ориентация ножей 6, которая выбрана с целью увеличения эффективности устройства. Действительно при помощи ориентации режущих кромок ножей 6 таким образом, создается "эффект водоворота", соответственно делается возможным лучшее разделение и
WO 2005/108036
PCT/EP2005/004926
пересечение потоков. Следует заметить, что внешние ножи 6', то есть два ножа в крайних положениях на указанном роторе ориентированы таким образом, чтобы возвращать продукт по направлению к центру камеры перемешивания 4 для того, чтобы внутри камеры перемешивания 4 не создавалась мертвая зона.
На фиг. 4 и фиг. 5 показан держатель 9 для вращающихся ножей 6, который прикреплен к ротору путем закручивание в отверстие болта 7, таким образом обеспечивая произвольную ориентацию ножей в диапазоне углов от 0 до 180°, или позиционирование в любом из ранее определенных направлений.
Второй вариант осуществления
На фиг. 8 показано устройство перемешивания полимера, соответствующее первому варианту осуществления, где входное отверстие 2 и выходное отверстие 3 закрыты раздвижными заслонками 2' и 3', соответственно, для того, чтобы обеспечить лучшее уплотнение камеры перемешивания. Хотя такие заслонки и не показаны подробно на фиг. 1, они известны в уровне техники и выполнены как обычные поворотные заслонки.
Действительно, использование раздвижных заслонок 2' и 3' предотвращает отложение продукта на контактных поверхностях камеры перемешивания 4, таким образом обеспечивая лучшее уплотнение на более длительное время.
Верхняя раздвижная заслонка состоит из пластины 2', которая скользит между направляющими 12 и 13 и имеет на своей поверхности с внутренней стороны вогнутую поверхность, которая имеет такой же радиус изгиба, как и камера перемешивания 4.
Нижняя заслонка содержит пластину 3', которая скользит между направляющими 14 и которая содержит на своей поверхности с внутренней стороны вогнутую поверхность подобную вогнутой поверхности на пластине 2'.
WO 2005/108036
РСТУЕР2005/004926
Третий вариант осуществления
На фиг. 9 показано перемешивающее устройство для полимера, как во втором варианте осуществления, где удаление продукта из камеры перемешивания 4 осуществляется при помощи двойного винтового транспортера 8 и 8', каждый из которых вращается против часовой стрелки в углублении 8'а, после выходного отверстия 3, для лучшего захвата смешанного продукта. Далее, продукт подвергается процессу частичной дегазации.
На фиг. 9, вентиляционная камера 10 также показана как в четвертом варианте осуществления, при этом наличие данной камеры не является обязательным.
Четвертый вариант осуществления
На фиг. 10 показано перемешивающее устройство для полимера, такое, как показано на фиг. 8. На этой фигуре показана камера инертного газа 10 между выходным отверстием 3 и винтовым транспортером, которая обеспечивает лучшее сохранение продукта.
Действительно, такая камера инертного газа позволяет избегать контакта продукта с окислителем, таким как, например, воздух. Этим инертным газом может быть азот, аргон или любой другой традиционный инертный газ.
Верхняя часть устройства согласно четвертому варианту осуществления соответствует устройству на фиг. 8.
Камера 10, в которую подаётся инертный газ, такой как N2 расположена ниже выходного отверстия заслонки 3', еще ниже находится винтовой транспортер 8, который установлен с возможностью вращения в углублении 8а.
Камера 10 содержит два отверстия 16 и 17, одно из которых используется для введения инертного газа, а другое для удаления излишков газа.
WO 2005/108036
PCT/EP2005/004926
Расположенное ниже камеры 10 отверстие 18 служит в качестве канала передачи между камерой 10 и углублением 8а.
Обрабатываемый, продукт выгружается при помощи винтового транспортера в направлении перпендикулярном плоскости чертежа для подачи на установку формования.
Пятый вариант осуществления
На фиг. 11 представлено перемешивающее устройство для полимера, такое, как показано на фиг. 8. Данное устройство дополнительно содержит цилиндр 11 вставленный во вторую камеру 15 помещенную над камерой перемешивания 4 и содержит отверстие 2Ь общее с камерой перемешивания. Этот цилиндр оборудован входным отверстием 2" для перемешиваемых изделий и может вращаться вокруг оси вращения параллельной оси ротора, таким образом, обеспечивается возможность того, что его отверстие обращено поочередно к входному отверстию 2а для введения изделий и к отверстию 2Ь для выгрузки изделий введенных ранее.
Таким образом, количество различных изделий вводимых в камеру перемешивания может быть рассчитано заранее.
На части окружности цилиндра 11 есть участок На, изгиб которого отличается от изгиба остального цилиндра 11, так, что он совпадает с изгибом камеры перемешивания 4.
Таким образом, в течение фазы перемешивания ротора, контур камеры перемешивания является совершенно круглым, тогда как в фазе загрузки цилиндр повернут на 180° и некоторые части цилиндра входят в камеру 4, что возможно в состоянии, когда ножи 6 расположены в более или менее горизонтальном направлении.
WO 2005/108036
PCT7EP2005/004926
Формула изобретения
1. Устройство для перемешивания пластмассовых изделий, которое содержит:
камеру перемешивания (4);
вход продукта (2) и выход продукта (3);
винтовой транспортер для выгрузки (8);
по меньшей мере один ротор (5) в камере перемешивания (4) оборудованный ножами (6),
отличающееся тем, что ножи (6) установлены на указанном роторе (6) с возможностью поворота вокруг осей перпендикулярных оси ротора (5').
2. Устройство для перемешивания пластмассовых изделий по п.1, отличающееся тем, что вращающиеся ножи (6) предпочтительно имеют овальный профиль, закреплены болтами (7) на указанном роторе (5), выровнены с обеих сторон на указанном роторе (5) чередующимся образом и проходят в радиальном направлении по отношению к оси (5') указанного ротора (5).
3. Устройство для перемешивания пластмассовых изделий по п.2, отличающееся тем, что ножи в крайних положениях (6') на указанном роторе (5) являются неподвижными и возвращают продукт по направлению внутрь камеры перемешивания (4).
4. Устройство для перемешивания пластмассовых изделий по п. 1 или 2, отличающееся тем, что входное отверстие (2') и выходное отверстие (3') имеют раздвижные заслонки, проходящие между направляющими (12, 13, 14) и имеющие вогнутую форму поверхности с внутренней стороны, причем их радиус изгиба в целом такой же как у камеры перемешивания (4).
5. Устройство для перемешивания пластмассовых изделий по одному из пп. 1-3, отличающееся тем, что ниже указанного выходного отверстия (3) и выше указанного винтового транспортера (8) расположена камера (10) с инертным газом, в которую подается инертный газ.
WO 2005/108036
PCT/EP2005/004926
6. Устройство для перемешивания пластмассовых изделий по п. 5, отличающееся тем, что указанная камера инертного газа (10) содержит, по меньшей мере, два отверстия (16, 17) для циркуляции газа.
7. Устройство для перемешивания пластмассовых изделий по п. 5 или 6, отличающееся тем, что инертным газом является азот, аргон или любой другой инертный газ.
8. Устройство для перемешивания пластмассовых изделий по одному из пп. 1-7 отличающееся тем, что продукт выгружается при помощи двойного винтового транспортера (8) и (8'), вращающегося против часовой стрелки и расположенного в углублении (8а').
9. Устройство для перемешивания пластмассовых изделий по одному из пп. 1-8 отличающееся тем, что над указанной камерой перемешивания (4) расположена вторая камера (15), которая имеет общее отверстие (2Ь) с указанной камерой перемешивания и содержит средство для предварительной загрузки пластмассовых изделий в гранулах.
10. Устройство для перемешивания пластмассовых изделий по п. 9, отличающееся тем, что вторая камера (15) включает цилиндр (11), содержащий отверстие (2"), а также вогнутую часть (Па), имеющую такой же радиус изгиба, как и камера перемешивания (4), причем указанный цилиндр выполнен с возможностью поворота, по меньшей мере на 180°, при этом указанный цилиндр (11) расположен над указанной камерой перемешивания (4) таким образом, что при вращении указанного цилиндра (11) его отверстие (2") совпадает с указанным отверстием для загрузки (2Ь) указанной камеры перемешивания.
И.Способ перемешивания пластмассовых изделий, в котором используют устройство по одному из предыдущих пунктов.
12. Способ по п.11, отличающийся тем, что он включает этапы, на которых:
- вводят продукт в виде гранул в указанную камеру перемешивания (4) через входное отверстие (2, 2');
WO 2005/108036
PCT/EP2005/004926
- вращают указанный ротор (5), чтобы обеспечить перемешивание гранул до расплавления указанных гранул посредством тепла возникающего вследствие трения между указанными гранулами;
- выгружают смесь через выходное отверстие (3, 3') указанной камеры перемешивания в направлении средств выгрузки;
- подвергают продукт фильтрованию, затем дегазации и формуют его в волокна;
- подвергают продукт процессу гранулирования.
WO 2005/108036
PCT/EP2005/004926
1/11
Фиг. 1
WO 2005/108036
PCT/EP2005/004926
4/11
Фиг. 4
WO 2005/108036
PCT/EP2005/004926
5/11
Фиг. 5
WO 2005/108036
PCT/EP2005/004926
WO 2005/108036
РСТУЕР2005/004926
7/11
Фиг. 7
WO 2005/108036
РСТУЕР2005/004926
Фиг. 8
WO 2005/108036
PCT/EP2005/004926
9/11
Фиг. 9
WO 2005/108036
PCT/EP2005/004926
10/11
Фиг. 10
WO 2005/108036
PCT/EP2005/004926