本发明专利技术涉及一种用于处理塑料颗粒材料的重型内涡旋装置(1)，包括振动槽(10)，用于接纳塑料颗粒，振动槽具有槽基部(11)和两个相对侧壁(12a，12b)，所述振动槽(10)在纵向方向(a)上的长度大于垂直于纵向方向的槽横截面的最大高度和宽度；至少两个振动激励器(20)，用于生成振动激励，所述振动激励具有垂直于平面的横向分量(y)，所述平面由所述纵向方向(a)和竖直方向(z)形成；和至少两个槽支撑件(31)，其在所述振动槽(10)的所述纵向方向(a)上彼此隔开，各自从外侧支撑所述槽基部(11)和所述侧壁(12a，12b)，并且还在与所述槽基部(11)相对的一侧跨过所述振动槽(10)，在每种情况下，所述振动激励器(20)之一紧固至所述槽支撑件(31)的至少两个。本发明专利技术进一步涉及具有粘连在一起趋势的塑料颗粒结晶的方法。趋势的塑料颗粒结晶的方法。趋势的塑料颗粒结晶的方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于处理塑料颗粒材料的重载涡旋内部装置及其相关方法
[0001]本专利技术涉及一种用于处理塑料颗粒的涡旋槽装置。
[0002]某些塑料颗粒在实际制粒之后经受特别是热后处理，以改变颗粒的结构。例如，聚乳酸颗粒(PLA颗粒)、聚四氟乙烯颗粒(PET颗粒)首先以无定形态从制粒过程获得。无定形颗粒在后处理步骤中转换成至少部分结晶的状态，还称为结晶。这导致分子链之间的增加排布。
[0003]温度控制对于结晶发挥重要作用。一方面，无定形颗粒必须带至对应反应温度或保持于该对应反应温度下。然而，另一方面，一些颗粒(诸如，PLA颗粒、PET颗粒和PU颗粒)在过渡阶段趋向于粘连在一起。
[0004]PLA颗粒通常在80℃至120℃范围内的温度下离开制粒机。各个PLA颗粒微粒最初具有极其粘性表面。由于约60℃至80℃的玻璃化转变温度和约90℃的结晶温度，它们彼此非常接近，使干燥和晶化PLA变得困难，因为必须防止颗粒微粒在结晶期间彼此粘连。
[0005]另外，PET颗粒在结晶所需的反应温度下已为粘性的，该反应温度为约80℃至170℃。因此，为避免颗粒微粒的聚集，这些颗粒微粒在结晶期间必须移动。粘连在一起的趋势随着结晶的程度增加而降低。
[0006]用于使此类颗粒结晶的许多技术方案根据现有技术为已知的。
[0007]较新的方法基于这样的考虑：在紧接下游结晶过程期间，使制粒得到的预干燥温热的颗粒经受振动激励。振动激励防止了颗粒微粒的粘合。同时，储存于颗粒微粒中的过程热量可用于结晶，使得不需要额外热量。与此相反，为防止粘合，例如暂时存储于筒仓中的颗粒必须首先冷却，并且随后再次加热以进行结晶。
[0008]EP1924414B1公开了颗粒在其结晶反应温度范围内的后处理，利用已知的的涡旋槽装置。此类装置包括用于接纳颗粒的振动槽和至少一个振动激励器，振动激励器用于振动槽的振动激励。振动激励以垂直于平面的不同横向分量进行，该平面包括振动槽的纵向方向和竖直方向。
[0009]这种特殊类型的振动激励引起颗粒在振动槽的纵向方向上的螺旋移动，其为涡旋槽装置的特点。由于在横向方向上的振动激励，颗粒微粒在振动槽的侧壁上向上移动，并且然后在到达竖直壁部分时，在随后上升的颗粒微粒上方滑回至槽中。这导致了不间断的连续颗粒流，颗粒流具有颗粒微粒的彼此高相互作用，使得这些颗粒微粒可彼此交换过程热量。这样，不仅实现了颗粒微粒在结晶阶段的很窄的停留时间谱，而且同时实现了非常均匀的温度曲线，这对于产品质量具有有利效果。利用常规振动传送器、筛分机或螺杆传送器，此类效果不可实现，因为颗粒(具有颗粒微粒的高相互作用)的螺旋移动在此处为不可能的。
[0010]EP1924414B1其可归属于本申请的申请人中所提出的涡旋槽装置由于设计仅适合于较小产品生产率。由于用于生成产品的螺旋移动所需的横向分量，随着产品量增加，产生横交于振动槽的竖直方向和纵向方向的高惯性力。
[0011]本专利技术的目的是，在塑料颗粒的结晶期间利用涡旋槽装置实现较高产品生产率。
[0012]该目的通过根据权利要求1所述的重型涡旋槽装置来实现。所述装置包括用于接
纳塑料颗粒振动槽，所述振动槽具有槽基部和两个相对侧壁，其中所述振动槽在纵向方向上的长度大于垂直于纵向方向的槽横截面的最大高度和宽度；至少两个振动激励器，用于生成振动激励，所述振动激励具有垂直于平面的横向分量，所述平面由纵向方向和竖直方向形成；至少两个槽支撑件，其在所述振动槽的纵向方向上彼此隔开，各自从外侧支撑所述槽基部和所述侧壁，并且还在与所述槽基部相对的一侧跨过(bridge)所述振动槽；其中，在每种情况下，一个振动激励器紧固至所述槽支撑件的至少两者。
[0013]此类配置有可能首次处理质量为3t至10t的产品量，而产品品质的无损失。在这种情况下，可达到30kgm/s2至60kgm/s2的加速度。
[0014]由于所述槽支撑件的特殊设计，可良好地控制横向方向上的高惯性力。
[0015]本专利技术的有利实施方式构成了其它权利要求的内容。
[0016]因此，对于特别稳定的设计，所述槽支撑件可各自形成闭合环，所述闭合环径向地环绕所述振动槽。
[0017]优选地，所述振动槽大体垂直地穿过所述槽支撑件，使得所述振动槽的纵向方向和相应槽支撑件的主要延伸平面围成了最小角度在75
°
至88
°
范围内。因此，所述槽支撑件大体在其横截面的平面中支撑所述振动槽。
[0018]在一种变体中，所述槽支撑件的主要延伸平面为竖直平面，所述竖直平面大体横向于所述振动槽的纵向方向的方向上延伸。数个槽支撑件可在振动槽的纵向方向上彼此平行的放置。
[0019]在另一变体中，所述槽支撑件具有一体式支撑板，具有恒定壁厚，在所述一体式支撑板中形成为了振动槽的通路开口。此类板可不费力地生产。如果需要，其可通过凸缘板在其边缘处额外地加固。
[0020]此外，所述振动槽的所述槽基部可在纵向方向上从进料端至出口端向下倾斜。这促进了颗粒在纵向方向上通过所述振动槽的输送。优选地，产品输送仅通过进料端处的新进料来引起，但还可选择以振动方式协助。然而，表层振动激励分量在横向方向上保持一致。避免了颗粒微粒在纵向方向上的高加速度。
[0021]在一种优选变体中，所述振动槽的所述槽基部在纵向方向上以角度2
°
至15
°
范围内倾斜至水平平面。
[0022]根据另一变体，所述振动槽的进料端和出口端之间的所述槽横截面没有阻隔件。这促进了产品流中的混合，并且对均匀的产品质量是有利的。
[0023]所述槽支撑件可包括于笼状外壳结构中，该笼状外壳结构在一方面具有高刚度，但在另一方面，需要少量的材料、因而为相对轻质的。为此，根据另一变体，相邻槽支撑件在所述振动槽的纵向方向上通过至少三个纵向构件彼此连接。
[0024]还已示出，振动激励的力作用方向在所述振动槽中的高产品质量的情况下恰好发挥重要作用。优选地，另外，关于根据本专利技术的装置的整体高度和支撑件，所述振动激励器位在所述振动槽上方、并且优选地处于所述侧壁的之一之上或其横向外侧附近的区域中，以这样的方式布置，相应振动激励器的振动激励的力作用线延伸了一定距离至所述振动激励器一侧的所述侧壁的上边缘，该距离为至多为所述振动槽在所述侧壁之间的宽度的20％，优选地至多为10％。所述振动激励器的上述布置还实现了所述振动槽从下方的简单热绝缘。
[0025]优选地，相应振动激励器的振动激励的力作用线与所述振动槽宽度一致并且与其宽度相匹配，使得其在所述振动槽的横向方向上在所述槽基部的中心的上游与所述槽基部相交。
[0026]在另一变体中，相应振动激励器的振动激励在包括横向方向的竖直平面中的力作用线优选地与所述槽基部围成的角度在25
°
至50
°
范围内。过于平坦和过于陡峭的角度阻止了颗粒微粒在侧壁上的期望上升以及所述振动槽中明显的螺旋移动或涡流的形成。
[0027]本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种重型涡旋槽装置(1)，包括：振动槽(10)，用于接纳塑料颗粒，振动槽具有槽基部(11)和两个相对侧壁(12a，12b)，所述振动槽(10)在纵向方向(a)上的长度大于垂直于纵向方向的槽横截面的最大高度和宽度；至少两个振动激励器(20)，用于生成振动激励，所述振动激励具有垂直于平面的横向分量(y)，所述平面由所述纵向方向(a)和竖直方向(z)形成；和至少两个槽支撑件(31)，其在所述振动槽(10)的所述纵向方向(a)上彼此隔开，各自从外侧支撑所述槽基部(11)和所述侧壁(12a，12b)，并且还在与所述槽基部(11)相对的一侧跨过所述振动槽(10)，在每种情况下，所述振动激励器(20)之一紧固至所述槽支撑件(31)的至少两个。2.根据权利要求1所述的重型涡旋槽装置(1)，其特征在于，所述槽支撑件(31)各自形成了闭合环，其径向地环绕所述振动槽(10)。3.根据权利要求1或2所述的重型涡旋槽装置(1)，其特征在于，所述振动槽(10)大体垂直地穿过所述槽支撑件(31)，使得所述振动槽(10)的所述纵向方向(a)和所述相关槽支撑件(31)的主要延伸平面围成在75
°
至90
°
范围内的最小角度。4.根据权利要求3所述的重型涡旋槽装置(1)，其特征在于，所述槽支撑件(31)的所述主要延伸平面为竖直平面(yz)。5.根据权利要求3或4所述的重型涡旋槽装置(1)，其特征在于，所述槽支撑件(31)具有一体式支撑板(34)，一体式支撑板(34)具有恒定壁厚，为了振动槽(10)的通路开口(33)形成于所述一体式支撑板(34)中。6.根据权利要求1至5中任一项所述的重型涡旋槽装置(1)，其特征在于，所述振动槽(10)的所述槽基部(11)在所述纵向方向(a)上从进料端(14)至出口端(15)倾斜，优选地，相对于水平平面(xy)以2
°
至15
°
范围内的角度(α)倾斜。7.根据权利要求1至6中任一项所述的重型涡旋槽装置(1)，其特征在于，所述振动槽(10)的进料端(14)和出口端(15)之间的所述槽横截面没有阻隔件。8.根据权利要求1至7中任一项所述的重型涡旋槽装置(1)，其特征在于，相邻槽支撑件(31)在所述振动槽(10)的所述纵向方向(a)上通过至少三个纵向构件(32)彼此连接。9.根据权利要求1至8中任一项所述的重型涡旋槽装置，其特征在于，所述振动激励器(20)在所述振动槽(10)上方，处于所述任一侧壁(12a)之上或其横向外侧附近的区域中，以这种方式设置，所述相关振动激励器(20)的振动激励的力作用线(k)延伸了一定距离至所述振动激励器一侧的所述侧壁(12a)的上边缘(12c)，所述距离至多为所述振动槽(10)在所述侧壁(12a，12b)之间的净宽度的20％，更优选地至多10％。10.根据权利要求1至9中任一项所述的重型涡旋槽装置(1)，其特征在于，所述相关振动激励器(20)的振动激励的力作用线...
【专利技术属性】
技术研发人员：温弗里德，
申请(专利权)人：维博尔舒尔特海斯机械制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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