Zariadenie na úpravu plastového materiálu

Číslo patentu: E 20633

Dátum: 12.10.2012

Autori: Feichtinger Klaus, Hackl Manfred

Je ešte 22 strany.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

0001 Vynález sa týka zariadenia podľa predvýznakovej časti patentového nároku 1.0002 Z doterajšieho stavu techniky sú známe mnohé podobné zariadenia rôznych konštrukcií, zahrňujúce úložnú (záchytnú) nádrž, prípadne rezač a zhutñovač na drobenie, ohrievanie,zmäkčovanie a prípravu plastového materiálu, ktorý sa má recyklovať, ako aj na ň pripojený dopravník, prípadne extrudér na roztavenie takto pripraveného materiálu. Pritom je cieľom získať kvalitatívne čo najhodnotnejší konečný produkt, väčšinou V tvare granúl.0003 Takto sú napríklad V EP 123 771 alebo V EP 303 929 opísané zariadenia s úložnou nádržou a s na ňu pripojeným extrudérom, pričom do úložnej nádrže privádzaný plastový materiál sa rotáciou drviacich a miešacích nástrojov drobí a privádza do cyklónovej cirkulácie (do cirkulujúceho víru) a privádzanou energiou sa súčasne ohrieva. Takto sa vytvára zmes s dostatočne dobrou tepelnou homogenitou. Táto zmes je po príslušnej dobe zdržania vypustená z úložnej nádrže do závitovkového extrudéra, v ktorom sa dopravuje a pritom zmákčuje, prípadne roztaví. Tento závitovkový extrudér je pritom usporiadaný približne vo výške drobiacich nástrojov. Týmto spôsobom sa zmäkčené plastové čiastočky miešacími nástrojmi aktívne natláčajú, respektíve napchávajú do extrudéra.0004 Dokument EP 1 233 855 B 1 zverejňuje zariadenie podľa predvýznakovej časti patentoveho nároku 1.0005 Väčšina týchto už dlho známych zariadení ale nie je uspokojivá z hľadiska na výstupe zo závitovky ziskanej kvality spracovávaného plastového materiálu a/alebo z hľadiska výkonu závitovky. Pokusy ukázali, že nároky na závitovku, ktorá nasleduje za nádržou, väčšinou nároky na plastifikačnúdávky materiálu, ktorý sa má spracovať, V miešacej nádrži dlhšie zotrvávajú, než iné dávky. Stredná doba zotrvania materiálu V nádrži sa vypočíta zo sypnej hmotnosti V nádrži delenej vypusteným množstvom zo závitovky za časovú jednotku. Avšak táto stredná doba zotrvania - ako už bolo zmienené - nie je spravidla určená pre veľké časti materiálu, ktorý sa má spracovávať, ale dochádza k nepravidelným podstatným odchýlkam od tejto strednej hodnoty smerom hore a smerom dole. Tieto odchýlky môžu súvisieť s rôznymi vlastnosťami do nádrže postupne vkladaných skupín materiálu, napríklad s rôznymi vlastnosťami alebo s rôznou hrúbkou plastového materiálu, napríklad zvyškov fólií, alebo aj0006 Pre termicky a mechanicky homogénny materiál sa bežne dostavilo zlepšenie kvality na výstupe zo závitovky získaného materiálu Vtedy, ak sa udržiavala hĺbka závitu závitovky veľmi veľká a ak sa počet otáčok závitovky udržiaval veľmi malý. Ak sa však kladie dôležitosť na zvýšenie odvádzaneho množstva závitovkou alebo azda na zlepšenie výkonu kombinácie drviča a extrudéra, potom sa nmsí zvýšiť počet obrátok závitovky, čo znamená, že sa zvýši aj strih. Avšak takto je spracovávaný materiál závitovkou mechanicky a tepelne viac namáhaný, to znamená, že jestvuje nebezpečenstvo, že sa poškodia molekulové reťazce plastového materiálu. Ako ďalšia nevýhoda môže sa vyskytnúť vyššie opotrebenie závitovky a jej krytu, najmä pri spracovávaní recyklovaného materiálu následkom nečistôt nachádzajúcich sa v tomto materiáli, napríklad abrazívnych čiastočiek, kovových kúskov a podobne, ktoré veľmi opotrebúvajú po sebe sa kĺžuce kovové časti závitovky, prípadne jej uloženia.0007 Ako pri pomaly bežiacej a hlboko zarezanej závitovke(veľká hĺbka závitu), tak aj pri rýchlo bežiacej závitovke však pôsobí nevýhodne už uvedená rôzna kvalita jednotlivých závitovke privádzaných skupín materiálu, napríkladc rozličná veľkosť vločiek a/alebo rozličná teplota plastového materiálu vzhľadomna nerovnorodosť na výstupe závitovky ziskaného plastovéhomateriálu. Aby sa táto nerovnorodosť vyrovnala, V praxi sa zvyšuje teplotný profil extrudéra, čo znamená, že sa plastu musí privádzať doplnková energia, čo má za následok uvedené tepelne poškodenie plastového materiálu a zvýšenú spotrebu energie. Okrem toho sa tým redukuje viskozita na výstupe extrudera získaného materiálu, teda je redší, čo so sebou prináša ťažkostipri ďalšom spracovávaní tohto materiálu.0008 Z toho je zrejmé, že si vhodné parametre na získanie dobrej kvality materiálu na výstupe zo závitovky vzájomne odporujú.0009 Najskôr sa skúšalo tento problém tak riešiť, že sa zväčšoval priemer rezacieho a zhutňovacieho stroja V pomere k priemeru závitovky. Týmto zväčšením nádrže v porovnaní s pôvodnými veľkosťami sa dosiahlo, že sa nechanická a tepelná homogénnosť V nádrži predupraveného plastového materiálu vyrovnala. Dôvodom toho bolo, že pomer množstva priebežne pridávaných nespracovaných studených materiálových dávok voči V nádrži sa nachádzajúcemu, už čiastočne spracovanému nmožstvu materiálu v porovnaní s bežnými podmienkami bol menší a že stredná doba zotrvania plastového materiálu v nádrži sa podstatne zvýšila. Toto zmenšenie pomeru množstva pôsobilo priaznivo na tepelnú a mechanickú homogénnosť 2 nádrže do krytu závitovky vstupujúceho materiálu a tým priamo na kvalitu plastifikátu, prípadne aglomerátu. na konci extrudéra, prípadne aglomeračnej závitovky, nakoľko závitovke už bol privádzaný materiál aspoň s približne rovnakou mechanickou a tepelnou rovnorodosťou a preto sa takáto rovnomernosť nemusela dosahovať len pomocou závitovky. Teoretická doba zotrvania spracovávaného plastového materiálu v nádrži bola približne konštantná. Okrem toho bola obsluhovateľnosť takéhoto zariadenia so zväčšenou nádržou vzhľadom na presnosť podávania dávok menej citlivá, ako pri známych zariadeniach.0010 Také zariadenia sú V zásade dobre použiteľné a výhodné.Jednako nie sú zariadenia s nádržami prípadne rezacími azhutňovacími stroji väčších priemerov, napríklad 1500 mm alebo viac a s dlhšou dobou zdržania, napriek ich dobrej funkčnosti a vysokej kvality recyklátu optimálne, priestorovo úsporné a efektívne, prípadne majú vysoké vyžarovanie tepla.0011 Ďalej majú tieto známe zariadenia spoločné to, že smer dopravy, respektíve otáčanie miešacích a rozmelňovacích nástrojov a tým smer, V ktorom obiehajú čiastočky materiálu V úložnej nádrži a smer dopravy dopravníka, najmä extrudéra, sú V podstate rovnaké, respektíve majú rovnaký zmysel. Toto zámerne zvolené usporiadanie bolo vedené prianím materiál do závitovky natláčať, respektíve túto závitovku nútene plniť. Táto myšlienka natláčať častice do dopravnej závitovky, respektíve do extrudéra V smere dopravy, bola aj úplne pochopiteľná a odpovedala bežným predstavám odborníka, keďže tak častice nemuseli obracať svoj smer pohybu a tak nebolo potrebné vynakladať žiadnu prídavnú silu na zmenu smeru. V tejto myšlienke a u z nej vychádzajúceho ďalšieho vývoja sa vždy usilovalo o to, aby sa dosiahlo čo možno najvyššie plnenie závitovky a aby sa posilnil efekt tohto natlačovania. Napríklad sa skúšalo aj vstupnú oblasť extrudéra kužeľovito rozšíriť alebo natláčacie nástroje kosákovito ohýbať,aby tieto mohli zmäkčený materiál natláčať do závitovky na spôsob špachtle (stierky). Premiestnením extrudéra na vstupnej strane z radiálnej do tangenciálnej polohy voči nádrži sa ešte viac zosilnil natláčací efekt a plastový materiál sa ešte silnejšie do extrudéra plnil, respektíve bol do nej vtlačovaný. 0012 Také zariadenia sú v zásade funkčné a pracujúTakto bol napríklad pri materiáloch s malou vnútornou energiou, ako sú napríkladl PET vlákna alebo fólie, alebo pri materiáloch so skorým bodom lepivosti alebo bodom mäknutia, ako je napriklad kyselina poly-mliečna (ELA), neustále pozorovaný ten efekt, že zámerne a v rovnakom zmysle/smere natláčanieplastového materiálu do vstupnej oblasti extrudéra pod tlakom

MPK / Značky

MPK: B29C 47/10, B29B 7/66, B29C 47/38, B02C 17/00, B29B 17/04, B29B 13/10, B29C 47/58, B01F 15/02, B29C 47/00, B29K 105/26, B02C 18/08, B29B 17/00, B29C 47/40

Značky: materiálů, plášťového, zariadenie, úpravu

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/39-e20633-zariadenie-na-upravu-plastoveho-materialu.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Zariadenie na úpravu plastového materiálu</a>

Podobne patenty