本发明专利技术涉及用于制备塑料材料的装置和方法，该装置具有：至少一个容纳容器（1），其中，在该容纳容器内设置有至少一个可围绕旋转轴线（10）转动的混合和/或破碎工具（3），用于混合和加热塑料材料；至少一个输送机（5），用于把塑料材料从容纳容器（1）引出，且带有至少一个在壳体（16）中旋转的螺杆（6），其中，输送机（5）在其材料输入侧通过在容纳容器（1）的侧壁（9）上开设的用于输入或喂给材料的开口（8）与容纳容器（1）的内部连接，其中，开口（8）设置在混合和/或破碎工具（3）的高度的区域中。本发明专利技术的特征在于，输送机（5）的或者螺杆（6）的中央纵轴线（15）的虚拟的延长段，与输送机（5）的输送方向相逆地在容纳容器（1）的旋转轴线（10）旁边经过，而不与该旋转轴线相交，其中，输送机（5）的纵轴线（15）相对于与其同向的或者平行的容纳容器（1）半径（11），在流出侧或者沿着在开口（8）旁边经过的混合和/或破碎工具（3）的或在开口（8）旁边掠过的塑料材料的旋转或移动方向（12），偏移一段距离（18）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分的装置。由现有技术已知有很多如下装置，其包括容纳容器或用于破碎、加热、软化和制备待回收的塑料材料的切割挤压机（Schneidverdichter）以及与其连接的用于使得经过如此预处理的材料熔化的挤出机。这里的目的是，得到在质量上尽可能高价值的最终产品，其形式多数情况下为粒料。例如在EP 123 771中记载了带有容纳容器和与其连接的挤出机的装置，其中，输送给容纳容器的塑料材料通过破碎和混合工具的旋转而得到碎化，并处于龙卷式回旋中，同时被引入的能量加热。由此形成一种具有足够好的热均匀性的混合物。这种混合物经过相应的停留时间之后从容纳容器经由螺杆式挤出机引出，并经过输送和塑化或熔化。螺杆式挤出机在此大致设置在破碎工具的高度上，并径向地固定在容纳容器上。通过这种方式利用混合工具主动地将软化的塑料颗粒压入到挤出机中。此外由现有技术还已知有很多如下装置，其挤出机切向地与容纳容器连接。所有这些装置的共同之处在于，混合和破碎工具的输送或旋转方向，以及材料颗粒在容纳容器中的环绕方向，还有挤出机的输送方向，基本上相同或者同一方向。由于希望材料尽可能填塞到螺杆中或者对该螺杆进行强制喂给，所以有意地选取了这种布置方式。因而在这种情况下，在基于此的后续发展中，始终都要考虑到提供尽可能高的螺杆填充度和增强这种填塞效果。例如还尝试使挤出机的喂料区域锥形地扩展，或者使破碎工具镰刀形地弯曲，以便该破碎工具能够把软化的材料刮抹式地喂给到螺杆中。为此例如在WO 88/02684中记载了一种装置，其中，挤出机螺杆移开径向的位置，或者径向地偏移，但并不切向地与容纳容器连接。这种侧向偏移的结果是，相比于螺杆轴径向地设置在容纳容器上这种设置方式，由旋转的工具施加的圆周力的沿挤出机螺杆的轴向起作用的力分量比较大。由于这种在输入侧的偏移，填塞效果得到进一步增强，塑料材料被环绕的工具更好地输入到或者压入到挤出机中。这种装置对于有些材料完全有利，特别是对于拉长的或者很结实的塑料以及对于硬的小块状的碎片有利。但试验现在已表明，这种装置令人意想不到地并不能在相同的程度上有利地应用于所有要回收的塑料材料，相反在某些领域甚至具有缺点。因而例如在含有少量能量的材料比如PET纤维或PET膜中，或者在具有较早的粘性点或软化点的材料比如聚乳酸（PLA）中，始终都会观察到如下效应：在压力下有意地把塑料材料填塞到挤出机的喂料区域中，这导致材料过早地熔化。由此一方面减小了挤出机的输送效果或者减小了因材料与槽啮合度小所致的槽式套筒（Nutenbuchse）的输送效果。另外也会使得熔化物部分地回流到切割挤压机或容纳容器的区域中，这造成尚未熔化的碎片附着在熔化物上，致使熔化物又冷却并部分地凝固，以此方式形成由部分凝固的熔化物和固态的塑料颗粒构成的肿瘤式的生成物或密集体。由此造成挤出机的喂料阻塞，混合和破碎工具被粘住。进一步导致挤出机的生产能力减小，因为螺杆不再被充分地填满。在此，混合和破碎工具还会卡住。在这种情况下，通常必须将设备停机并彻底清洁。另外，有些聚合材料在切割挤压机中已经被加热至接近其熔化范围，所述问题会在这种材料中出现。在这种情况下，槽式套筒被过度填充，材料熔化，喂料减少。某些通常拉长的、条带形的、纤维状的具有一定延长度和较小密度或硬度的材料也有问题，因而在例如切割成条带的塑料膜中产生问题。这主要是因为，细长的材料在螺杆的喂料开口的流出侧的端部上被缠住，其中，条带的一端伸入到容纳容器中，另一端却伸入到喂料区域中。由于无论混合工具还是螺杆都同向地运转，或者有相同的输送方向分量和压力分量作用到材料上，所以条带的两端在相同的方向上受到牵拉或挤压，致使条带无法再松开。这也导致材料在该区域中堆积，喂料开口横截面变窄，喂料特性恶化，进一步导致生产能力受损。此外，由于供料压力提高，在该区域中会出现熔化，由此也会出现开头部分所述的问题。本专利技术的目的因而在于，提出一种装置，借此能避免开头部分所述的缺点，使螺杆也能毫无问题地对敏感的或者条带形的材料喂料。就开头部分所述类型的装置而言，该目的通过权利要求1的特征部分的特征得以实现。在此规定，输送机的或螺杆的中央纵轴线的虚拟的延长段，与输送机的输送方向相逆地在容纳容器的旋转轴线的旁边经过，而不与该旋转轴线相交。输送机的纵轴线相对于与其同向的或者平行的容纳容器半径，在流出侧或者沿着在开口旁边经过的混合和/或破碎工具的或在开口旁边掠过的塑料材料的旋转或移动方向，偏移一定的距离。混合工具的输送方向和挤出机的输送方向由此不再像由现有技术已知那样同向，而是至少略微相逆，由此减小了开头部分所述的堵塞效应。由于有意地使得混合和破碎工具的旋转方向相比于目前已知的装置逆反，所以施加到喂料位置上的供料压力减小，过度填充的风险减小。通过这种方式，多余的材料不会以过大的压力填塞到或者刮抹到挤出机的喂料区域中，而是相反，多余的材料甚至切向地又从那里去除，从而尽管在喂料区域中始终都存在有足够的材料，却几乎无压力地或者仅以较小的压力供应以所述材料。以此方式能将挤出机螺杆充分地填满，始终都能对足够的材料喂料，却不会出现局部的会使得材料熔化的压力尖峰。通过这种方式防止材料在挤出机喂料区域中熔化，由此提高运行效率，延长维修周期，缩短因可能的维修和清洁措施引起的待机时间。由于供料压力减小，作用到可能的将喂料开口封闭的滑块上的压力也减小，该滑块用来能以公知的方式调节螺杆填充度。滑块由此反应得明显灵敏，螺杆的填充度可以更为精确地调节。尤其对于稠密的材料比如由高密度聚乙烯（HDPE）或PET构成的碾磨物料而言，由此可以轻易地找到设备的最佳运行点。此外，已令人意想不到地表明有利的是，已经被软化接近熔点的材料在本专利技术的相逆的运行状况下被更好地喂料。尤其是当材料已经存在于粘稠的或软化的状态下时，螺杆切割由粘稠圈环构成的材料。若旋转方向即为挤出机螺杆的输送方向，该圈环更可能被移送经过，而不会进行刮除，由此会减少喂给。根据本专利技术，使旋转方向逆反即可避免此点。另外，在加工上述条带状或纤维状材料时，所形成的缠连物或堆积物能轻易地去除，或者甚至根本就不会形成，因为在开口的沿混合工具的旋转方向处于流出侧或下游侧的边缘上，混合工具的方向向量和挤出机的方向向量指向几乎相反的或者至少略微相逆的方向，细长的条带由此不会围绕该边缘弯曲和缠连，而是又被容纳容器中的混合龙卷带走。总之，采用本专利技术的设计改善了喂料特性，提高了生产能力。由切割挤压机和输送机构成的整个系统由此更为稳定。本专利技术的其它有利的设计通过如下从属权利要求来介绍：根据本专利技术的一种有利的改进规定，把输送机设置在容纳容器上，相对于混合和/或破碎工具的旋转圆（Flugkreis）切向地朝向，或者相对于在开口处掠过的塑料材料切向地朝向，且垂直于容纳容器的半径朝向，并指向混合和/或破碎工具的旋转或移动方向的方向向量，和输送机的输送方向的方向向量的标量积，在开口的任何单点或整个区域中，或者在直接处于开口之前的任何单点或整个区域中，为零或者为负。通本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.04.14 AT A600/20101. 一种用于制备特别是热塑性塑料材料的装置，具有：至少一个容纳容器（1），在该容纳容器内设置有至少一个可围绕旋转轴线（10）转动的混合和/或破碎工具（3），用于混合和加热和必要时破碎和/或软化塑料材料；至少一个输送机（5），用于把塑料材料从容纳容器（1）引出，且带有至少一个在壳体（16）中旋转的螺杆（6），其中，输送机（5）在其材料输入侧通过在容纳容器（1）的侧壁（9）上开设的用于输入或喂给材料的开口（8）与容纳容器（1）的内部连接，其中，开口（8）设置在混合和/或破碎工具（3）的高度的区域中，其特征在于，输送机（5）的或者螺杆（6）的中央纵轴线（15）的虚拟的延长段，与输送机（5）的输送方向相逆地在容纳容器（1）的旋转轴线（10）旁边经过，而不与该旋转轴线相交，其中，输送机（5）的纵轴线（15）相对于与其同向的或者平行的容纳容器（1）半径（11），在流出侧或者沿着在开口（8）旁边经过的混合和/或破碎工具（3）的或在开口（8）旁边掠过的塑料材料的旋转或移动方向（12），偏移一段距离（18）。
2. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，输送机（5）设置在容纳容器（1）上，使得方向向量（19）和输送机（5）的输送方向的方向向量（17）的标量积，在开口（8）的任何单点或整个区域中，或者在直接处于开口（8）之前的任何单点或整个区域中，为零或者为负，旋转方向的方向向量相对于混合和/或破碎工具（3）的旋转圆切向地朝向，或者相对于在开口（8）处掠过的塑料材料切向地朝向，且垂直于容纳容器（1）的半径（11）朝向，并指向混合和/或破碎工具（3）的旋转或移动方向（12）。
3. 如权利要求2所述的装置，其特征在于，混合和/或破碎工具（3）的方向向量（19）与输送机（5）的输送方向的方向向量（17）夹成大于或等于90°且小于或等于180°的角度（α），其中，该角度在两个方向向量（17、19）的相交点在开口（8）的相对于旋转或移动方向（12）位于上游的输入侧的边缘上测得，特别是在该边缘或开口（8）的处于上游的最远点（20）测得。
4. 如权利要求2或3所述的装置，其特征在于，旋转或移动方向（12）的方向向量（19）与输送方向的方向向量（17）夹成介于170°和180°之间的角度（β），这是在开口（8）的中心在两个方向向量（17、19）的相交点测得的。
5. 如权利要求1-4中任一项所述的装置，其特征在于，距离（18）大于或等于输送机（5）或螺杆（6）的壳体（16）的内直径的一半，和/或大于等于容纳容器（1）的半径的7％优选20％。
6. 如权利要求1-5中任一项所述的装置，其特征在于，输送机（5）的纵轴线（15）的虚拟的延长段与输送方向相逆地至少逐段地穿过容纳容器（1）的内腔。
7. 如权利要求1-6中任一项所述的装置，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：G魏格施托费尔，K费希廷格，M哈克尔，G温德林，
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：
国别省市：
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