用于对塑料材料进行预处理的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于预处理并且随后输送或者塑化塑料的、具有带有能够绕旋转轴线(10)旋转的拌和和/或粉碎工具(3)的容器(1)的装置，其中在侧壁(9)中构造开口(8)，穿过所述开口能够将塑料材料引出，其中设置输送机(5)，其具有在壳体(16)中转动的螺杆(6)。本发明专利技术的特征在于，所述输送机(5)的纵轴线(15)的假想的延长部逆向于输送方向(17)在所述旋转轴线(10)旁边经过，其中所述纵轴线(15)相对于平行于所述纵轴线(15)的径线(11)向出口侧偏移了间距(18)，并且在于工具(3)和螺杆(6)之间的最小可行的间距(ms)通过下列关系式说明：ms≤k*d+K，其中d指的是螺杆(6)的直径，单位为mm，K指的是从20到100、尤其从20到80的范围内的系数，k指的是从0.03到0.4、尤其从0.04到0.25的范围内的系数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于对塑料材料进行预处理的装置
本专利技术涉及一种按权利要求1的前序部分所述的装置。
技术介绍
从现有技术中知道大量类似的具有不同的结构形式的装置，这些装置包括用于对有待回收的塑料材料进行粉碎、加热、软化和预处理的接纳容器或者说切碎压缩器以及连接到所述接纳容器上的用于对如此准备的材料进行熔化的输送机或者挤出机。在此目的是，获得尽可能高质量的大多数以粒料的形式出现的最终产品。因此，比如在EP123771或者EP303929中说明了具有接纳容器及连接到所述接纳容器上的挤出机的装置，其中输送给所述接纳容器的塑料材料通过粉碎及拌和工具的旋转来粉碎并且置于旋风卷旋转之中并且同时通过所加入的能量来得到加热。由此构成具有足够好的热方面的均匀性的混合物。在相应的停留时间之后将这种混合物从所述接纳容器排出到螺杆挤出机中、进行输送并且在这过程中对其进行塑化加工或者说熔化。所述螺杆挤出机在此大致布置在所述粉碎工具的高度上。通过这种方式，通过所述拌和工具来主动地将经过软化的塑料微粒挤压或者说填塞到挤压机中。但是这些长时间以来已知的设计方案中的大多数设计方案，由加工过的塑料材料在螺杆的出口获得的质量来看并且/或者由螺杆的生产量或者说物料通过量来看，并不令人满意。对于产品的最终质量具有重要意义的是，一方面由切碎压缩器到达输送机或者挤出机中的预处理过的或者说软化了的聚合物材料的质量以及此外在进料和输送或者说可能的压缩时的情况。此外螺杆的单个区域或者说区段的长度以及螺杆的参数，例如其密度、螺纹深度等也都是关系重大的。因此对于在此当前的切碎压缩器-输送机-组合来说存在特殊的关系，因为到达输送机的材料并不是直接地、未处理地并且冷地被引入的，而是已经在切碎压缩器中预处理过，即加热过、软化过和/或部分结晶过等。这对于材料的进料和质量是具有决定性意义的。这两种系统，也就是切碎压缩器和输送机相互影响，并且进料的结果以及随后的输送或者说可能的压缩的结果强烈取决于材料的预处理和浓度。因此重要的区域是切碎压缩器和输送机之间的相交位置，也就是在其中将均匀化预处理过的材料从切碎压缩器运送到输送机或者说挤出机中的区域。一方面这是纯机械的故障位置，因为在此两个不同地运作的装置必须相互耦合。此外所述相交位置对于聚合物材料也是棘手的，因为所述材料在此大多接近于熔融范围处在强烈软化的状态中，但不允许熔化。如果温度过低，则物料通过量和质量下降；如果温度过高并且在一些位置上发生不希望的熔化，则阻塞进料。此外输送机的精确配料和喂料是困难的，因为涉及的是封闭的系统并且不存在用于进料的直接的通道，而是从切碎压缩器出来形成材料的喂料，也就是不能直接地、例如经由测定重量的配料器起作用。也就是说重要的是，不仅要在机械方面考虑这一过渡，还要以对聚合物特性的理解去实施并且同时注意整个过程的经济性，也就是注意高的物料通过量和相应的质量。在此要注意部分矛盾的前提。对于开头提到的、由现有技术已知的装置共同的是，所述拌和及粉碎工具的输送或者说旋转方向以及由此材料微粒在接纳容器中的旋转的方向以及所述挤压机的输送方向基本上是相同的或者说同向的。这种有意识地如此选择的布置方式通过将材料尽可能填塞到所述螺杆中或者说对所述螺杆进行强制加料这样的愿望来控制。这种将微粒沿螺杆输送方向填塞到所述输送螺杆或者说挤压机螺杆中的构思也完全容易想到并且符合本领域的技术人员的通行的设想，因为所述微粒由此不必掉转其运动方向并且由此不会花费额外的用于转向的力。在此并且对于以此为出发点的改进方案来说总是致力于提供尽可能高的螺杆填充度并且提供这种填塞效应的强化结果。比如也尝试过锥状地扩展所述挤出机的加料区域或者将粉碎工具镰刀状弯曲，以便这些粉碎工具可以铲状地将软化的材料喂入到螺杆中。通过在进口侧使所述挤压机相对于所述容器从径向的位置偏移到切线的位置这种方式，还进一步强化所述填塞效应并且塑料材料还在更大程度上被旋转的工具输送到或者说挤压到所述挤出机中。这样的装置原则上可运行并且令人满意地工作，即使也存在一再反复的问题：因此比如对于具有微小的能函的材料比如PET(聚对苯二甲酸聚二酯)纤维或者PET薄膜来说或者对于具有较早的黏性点或者软化点的材料比如聚乳酸(PLA)来说总是一再观察到这样的效应，即在压力下所述塑料材料的有意识的同向的朝所述挤压机或者输送机的加料区域中的填塞紧接在所述挤压机的加料区域后面或者也在所述加料区域中导致材料的提早的熔化。由此一方面降低所述挤出机的输送作用，此外也会出现这种熔液部分回流到所述切碎压缩器或者说接纳容器中的情况，这又导致还没有熔化的薄片附着在所述熔液上，由此所述熔液再度冷却并且部分凝固并且通过这种方式形成由部分凝固的熔液和固态的塑料微粒构成的肿瘤状的成形物或者说密集体。由此所述挤出机的进料口填塞并且所述拌和及粉碎工具粘住。接下来所述挤出机的物料通过量或者说产量降低，因为再也不存在所述螺杆的足够的装填程度。此外，在这种情况下所述拌和及粉碎工具可能卡死。通常在这样的情况中必须关掉设备并且对其进行充分的清洁。此外对于这样的在所述切碎压缩器中已经加热到将近其熔融范围的聚合物材料来说出现了问题。如果在此给加料区域过分装料，该材料就会熔化并且加料量减少。对于大多数拉长的、条带状的、纤维状的具有一定的线膨胀和微小的厚度或者刚性的材料来说也就是说比如对于切割为条带的塑料薄膜来说，产生了一些问题。这首先通过以下情况而产生，即所述稍带长形的材料牢牢地附着在所述螺杆的进料口的出口侧的端部上，其中条带的一端伸到所述接纳容器中并且另一端伸到所述加料区域中。因为不仅所述拌和工具而且所述螺杆都同向地运转或者说将相同的输送方向分量和压力分量施加到所述材料上，所以所述条带的两端沿相同的方向受到拉力及压力加载并且所述条带再也不会松开。这又导致材料在这个区域中堆积、导致所述进料口的横截面变窄并且导致较差的加料性能并且接下来导致物料通过量损失。此外，通过这个区域中的提高了的装料压力而会出现熔化现象，由此又出现开头提到的问题。
技术实现思路
在这种同向旋转的切碎压缩器上连接有不同的挤出机，其中，结果基本上是完全可以接受的并令人满意的。但申请人进行了全面的试验以便能够对整个系统继续进行改进。因此本专利技术的任务在于，克服上述提到的缺点并且如此改善在开头描述的种类的装置，从而使得除了通常的材料，敏感的或者条带形的材料也能毫无问题地由螺杆送入并且在高的材料质量的情况下，能够节省能量地并且以高的且恒定的物料通过量加工或者说处理。该任务在开头所提到的类型的装置中通过权利要求1的表征的特征得到解决。在此首先规定，所述输送机尤其挤出机的中心的纵轴线的所假想的延长线(如果该输送机尤其挤出机仅仅具有一根唯一的螺杆)或者离所述进料口最近的螺杆的纵轴线(如果该输送机尤其挤出机具有多根螺杆)反向于所述输送机的输送方向从该旋转轴线的旁边经过而不与其相交，其中所述输送机的纵轴线(如果所述输送机具有一根唯一的螺杆)或者离所述进料口最近的螺杆的纵轴线在出口侧相对于所述容器的与所述纵轴线平行的从所述拌和和/或粉碎工具的旋转轴线沿所述输送机的输送方向向外指向的径线偏移了一定的间距。由此，所述拌和工具的输送方向和所述输送机的输送方向不再像从现有技术中知道的一样同向，而是至少本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于预处理并且随后输送、塑化或者凝聚塑料、尤其出于回收利用目的的热塑性的废塑料的、具有用于待加工的材料的容器(1)的装置，其中在所述容器(1)中布置至少一个能够绕着旋转轴线(10)旋转运行的拌和和/或粉碎工具(3)用于拌和、加热并且必要时粉碎塑料材料，其中在所述容器(1)的侧壁(9)中在最下面的、最接近底部的拌和和/或粉碎工具(3)的区域中或者其高度的区域中构造开口(8)，穿过所述开口能够将预处理过的塑料材料从容器(1)的内部引出，其中设置至少一个输送机(5)、尤其挤出机(5)用于接收所述预处理过的材料，其具有至少一个在壳体(16)中转动的、尤其塑化的或者凝聚的螺杆(6)，其中所述壳体(16)具有位于其端面(7)旁边或者在其罩壁中的、用于待由所述螺杆(6)聚集的材料的进料口(80)，并且所述进料口(80)与所述开口(8)处于连接中，其特征在于，所述输送机(5)的或者最接近于所述进料口(80)的螺杆(6)的中心的纵轴线(15)的假想的延长部逆向于所述输送机(5)的输送方向(17)在所述旋转轴线(10)旁边经过而与其不相交，其中所述输送机(5)的或者所述最接近于进料口(80)的螺杆(6)的纵轴线(15)在出口侧或者说沿所述拌和和/或粉碎工具(3)的旋转或者说运动方向(12)相对于所述容器(1)的平行于所述纵轴线(15)的、从所述拌和和/或粉碎工具(3)的旋转轴线(10)沿所述输送机(5)的输送方向(17)向外指向的径线(11)偏移了间距(18)，并且在于所述工具(3)和所述螺杆(6)之间的最小可行的间距(ms)通过下列关系式说明：ms≤k*d+K其中d指的是螺杆(6)的直径，单位为mm，K指的是从20到100、尤其从20到80的范围内的系数，k指的是从0.03到0.4、尤其从0.04到0.25的范围内的系数，其中所述间距(ms)在所述最下面的最接近底部的拌和和/或粉碎工具(3)或者在那设置的工具和/或刀具(14)的径向最外面的点与位于所述最接近于进料口(80)的螺杆(6)的包络线上的点之间测得，也就是说沿着由所述旋转轴线(10)开始并且穿过所述开口(8)和所述进料口(80)的径线(11)测得。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.10.14 AT A1506/20111.用于预处理并且随后输送、塑化或者凝聚塑料的具有用于待加工的材料的容器(1)的装置，其中在所述容器(1)中布置至少一个能够绕着旋转轴线(10)旋转运行的拌和和/或粉碎工具(3)用于拌和、加热并且粉碎塑料材料，其中在所述容器(1)的侧壁(9)中在最下面的、最接近底部的拌和和/或粉碎工具(3)的区域中或者其高度的区域中构造开口(8)，穿过所述开口能够将预处理过的塑料材料从容器(1)的内部引出，其中设置至少一个输送机(5)用于接收所述预处理过的材料，其具有至少一个在壳体(16)中转动的、塑化的或者凝聚的螺杆(6)，其中所述壳体(16)具有位于其端面(7)旁边或者在其罩壁中的、用于待由所述螺杆(6)聚集的材料的进料口(80)，并且所述进料口(80)与所述开口(8)处于连接中，其特征在于，所述输送机(5)的或者最接近于所述进料口(80)的螺杆(6)的中心的纵轴线(15)的假想的延长部逆向于所述输送机(5)的输送方向(17)在所述旋转轴线(10)旁边经过而与其不相交，其中所述输送机(5)的或者所述最接近于进料口(80)的螺杆(6)的纵轴线(15)在出口侧或者说沿所述拌和和/或粉碎工具(3)的旋转或者说运动方向(12)相对于所述容器(1)的平行于所述纵轴线(15)的、从所述拌和和/或粉碎工具(3)的旋转轴线(10)沿所述输送机(5)的输送方向(17)向外指向的径线(11)偏移了间距(18)，并且在于所述工具(3)和所述螺杆(6)之间的最小可行的间距(ms)通过下列关系式说明：ms≤k*d+K其中d指的是螺杆(6)的直径，单位为mm，K指的是从20到100的范围内的系数，k指的是从0.03到0.4的范围内的系数，其中所述间距(ms)在所述最下面的最接近底部的拌和和/或粉碎工具(3)或者在那设置的工具和/或刀具(14)的径向最外面的点与位于所述最接近于进料口(80)的螺杆(6)的包络线上的点之间测得，也就是说沿着由所述旋转轴线(10)开始并且穿过所述开口(8)和所述进料口(80)的径线(11)测得，其中对于与所述容器(1)处于连接中的输送机(5)，由旋转方向(19)的切向于所述拌和和/或粉碎工具(3)的径向最外面的点的回转圆或者说切向于在所述开口(8)旁边运动的塑料材料并且法向于所述容器(1)的径线(11)取向的、指向所述拌和和/或粉碎工具(3)的旋转或者说运动方向(12)的方向矢量和所述输送机(5)的输送方向的方向矢量(17)构成的标积在所述开口(8)的或者说紧接径向地在所述开口(8)前的每个单个点中或者说整个区域中是零或者负的。2.按权利要求1所述的装置，其特征在于，所述间距(ms)处在15mm到150mm的范围内。3.按权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置用于预处理并且随后输送、塑化或者凝聚出于回收利用目的热塑性的废塑料。4.按权利要求1所述的装置，其特征在于，所述至少一个输送机(5)是挤出机。5.按权利要求1所述的装置，其特征在于，所述K指的是从20到80的范围内的系数。6.按权利要求1所述的装置，其特征在于，所述k指的是从0.04到0.25的范围内的系数。7.按权利要求1到6中任一项所述的装置，其特征在于，在所述输送机(5)的进料区域中或者说在所述进料口(80)的区域中的螺杆(6)的螺纹深度处在所述螺杆(6)的直径(d)的0.05倍到0.25倍的范围内。8.按权利要求7所述的装置，其特征在于，在所述输送机(5)的进料区域中或者说在所述进料口(80)的区域中的螺杆(6)的螺纹深度处在所述螺杆(6)的直径(d)的0.1倍到0.2倍的范围内。9.按权利要求1到6中任一项所述的装置，其特征在于，所述进料口(80)和/或所述开口(8)的净宽度处在所述螺杆(6)的直径(d)的0.8倍到3.5倍的范围内。10.按权利要求1到6中任一项所述的装置，其特征在于，所述进料口(80)和/或所述开口(8)的净高度大于或者等于所述螺杆(6)的直径(d)的0.2倍。11.按权利要求10所述的装置，其特征在于，所述进料口(80)和/或所述开口(8)的净高度大于或者等于所述螺杆(6)的直径(d)的0.3倍。12.按权利要求1到6中任一项所述的装置，其特征在于所述进料口(80)和/或所述开口(8)的开口面积大于0.16*(d)²。13.按权利要求1到6中任一项所述的装置，其特征在于，所述最小可行的间距(ms)与间距(A)之间的比例处在1到4.5的范围内，其中所述间距(A)在所述最下面的最接近底部的拌和和/或粉碎工具(3)或者在那设置的工具和/或刀具(14)的径向最外面的点与位于所述最接近于进料口(80)的螺杆(6)的包络线上的点之间测得，也就是说沿着径线(11)测得，所述径线由所述旋转轴线(10)开始并且穿过所述开口(8)和所述进料口(80)并且在此与所述进料口(80)的沿所述输送机(5)的输送方向(17)看去位于下游最远的点(20)相切。14.按权利要求13所述的装置，其特征在于，对于所述螺杆(6)在所述容器(1)处的切向布置来说，所述最小可行的间距(ms)与间距(A)之间的比例处在1到4.5的范围内，15.按权利要求13所述的装置，其特征在于，对于所述螺杆(6)的40到100mm的直径(d)来说，所述间距(ms)与间距(A)的比例处在1.02到1.75的范围内。16.按权利要求13所述的装置，其特征在于，对于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：K菲奇廷格，M哈克尔，
申请(专利权)人：奥地利埃瑞玛再生工程机械设备有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT