專(zhuān)利名稱(chēng)：為回收利用使含拉伸的熱塑性塑料的松散物料松弛和使混合料流中的熱塑性塑料有選擇 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及下述裝置的結(jié)構(gòu)，利用這種裝置可對(duì)含拉伸的熱塑性塑料的松散物料進(jìn)行熱處理，使得拉伸的熱塑性塑料在熱處理過(guò)程中經(jīng)歷它的松弛(熱回復(fù)變形，熱縮)范圍。在為回收目的而對(duì)拉伸的熱塑性塑料進(jìn)行制備時(shí)，拉伸的熱塑性塑料的松弛可有利地加以利用，確切地說(shuō)可用于提高松散比重或者用于物料的脆化。
與此同時(shí)，采用上述裝置還可以對(duì)含有不同種類(lèi)塑料的混合料進(jìn)行熱處理，在這些混合料中有某種熱塑性塑料應(yīng)有選擇地加以軟化，隨后將處于軟化和熱狀態(tài)中的混合料傳送到后續(xù)設(shè)備。
專(zhuān)利WO 93/14915和專(zhuān)利DE 42 20 665已公開(kāi)過(guò)一些方法，為回收目的，利用這些方法對(duì)拉伸的熱塑性塑料實(shí)現(xiàn)松弛，使得混合料流中一定的熱塑性塑料按照其種類(lèi)之不同分別加以松弛，從而使獲得的所選擇的物理性質(zhì)發(fā)生變化，這種物理性質(zhì)的改變使得繼后的自動(dòng)化分選成為可能。專(zhuān)利WO 94/00241和專(zhuān)利WO 93/17852也公開(kāi)過(guò)一些方法，利用這些方法對(duì)含有不同種類(lèi)塑料的混合料流中的某些熱塑性塑料品種有選擇性加以軟化，然后根據(jù)其產(chǎn)生的物理性質(zhì)變化在以后的工序中對(duì)這些塑料品種進(jìn)行自動(dòng)化分選。
專(zhuān)利GB-A-1 313 203公開(kāi)了一種裝置，利用這種裝置將先經(jīng)過(guò)碎化處理的聚苯乙烯泡沫塑料作為顆粒用振動(dòng)輸送法分別地加以輸送。安設(shè)在輸送段上方的紅外線-熱輻射器對(duì)被輸送的物料進(jìn)行熱處理，這時(shí)，物料過(guò)渡到它的松弛范圍，并借此實(shí)現(xiàn)熱縮。振動(dòng)輸送設(shè)備的表面須加以冷卻，以防止該表面受紅外線輻射而變得過(guò)熱，表面的過(guò)熱會(huì)導(dǎo)致被輸送的物料顆粒熔化，從而導(dǎo)致熔化的顆粒粘附在該表面上，致使輸送過(guò)程中斷。在采用上述方法的情況下，處理過(guò)程的時(shí)間除了受待處理物料的粒度影響之外，還取決于以下幾個(gè)因素紅外線輻射元件離輸送表面的距離；所裝設(shè)備的冷卻能力；以及由前面兩個(gè)因素所決定的輸送速度。這些情況導(dǎo)致兩種結(jié)果要么須有長(zhǎng)的處理段，要么因設(shè)置高的冷卻能力使熱量利用率差。由于振動(dòng)輸送或固有頻率輸送的特性與可以實(shí)現(xiàn)的設(shè)備的結(jié)構(gòu)大小的共同作用之故，人們?cè)谳斔湍芰Ψ矫媸艿揭欢ǖ募s束。上述方法還有一個(gè)缺點(diǎn)，就是待處理的物料顆粒以其下側(cè)停留在輸送表面上，所以這些區(qū)域不能受到紅外線輻射的直接照射。這一情況造成的后果是，要么部分顆粒松弛得不充分，要么要延長(zhǎng)處理過(guò)程。
專(zhuān)利US-A-3 883 624公開(kāi)過(guò)一種方法，按照該方法，聚苯乙烯泡沫塑料在經(jīng)過(guò)輸入側(cè)的碎化之后在一金屬輸送帶上被引導(dǎo)通過(guò)熱處理，這時(shí)泡沫塑料實(shí)現(xiàn)熱縮，并局部地熔合成一層，經(jīng)冷卻后脆化，隨后再將它碎化成可塑化加工的顆粒。由于聚苯乙烯的熔化行為，上述方法不適用于將顆粒的選擇性熱處理轉(zhuǎn)用到一種含有其它種塑料的混合料流中。在回收利用實(shí)踐中出現(xiàn)的各種雜質(zhì)都會(huì)對(duì)該方法的結(jié)果產(chǎn)生不利影響。
已知螺旋輸送法有許多技術(shù)上的改進(jìn)，借以解決熱處理提出的任務(wù)。
本發(fā)明的基本任務(wù)在于在連續(xù)作業(yè)中，從機(jī)器制造技術(shù)上著眼，使得在含有其它種塑料的混合料中的熱塑性塑料也能實(shí)現(xiàn)選擇性松弛即選擇性軟化，從而可以在盡可能保持精確的溫度范圍內(nèi)對(duì)各塑料部分進(jìn)行預(yù)定的快速的熱處理。
按本發(fā)明提出的任務(wù)是采取下述措施加以解決的為輸送可松裝的混合料流應(yīng)用了螺旋輸送原理，在螺旋輸送器或管狀螺旋輸送器輸送時(shí)有利地通過(guò)熱輻射對(duì)所輸送的物料輸入熱量以便進(jìn)行熱處理。
螺旋輸送機(jī)的特有使用優(yōu)點(diǎn)是--由于輸送是以推進(jìn)為基礎(chǔ)的，所以在一般情況下至少在被輸送物料同有推進(jìn)作用的螺旋齒面的接觸區(qū)，實(shí)現(xiàn)物料的循環(huán)旋動(dòng)。這種旋動(dòng)效應(yīng)在管狀螺旋輸送機(jī)上表現(xiàn)得特別明顯，因?yàn)樵谶@里槽壁也附帶被帶動(dòng)。借助循環(huán)旋動(dòng)，可對(duì)被輸送的物料實(shí)現(xiàn)均勻的熱處理。尤其在應(yīng)用松弛化處理的場(chǎng)合，螺旋的輸送行為效果特別良好，這是因?yàn)橐蛎芏鹊淖兓阉沙陬w粒趨向于向下擠，而尚待松弛的顆粒則向上而進(jìn)入直接的紅外線照射區(qū)。
--由于相應(yīng)的螺旋輸送機(jī)具有一種分區(qū)性結(jié)構(gòu)，所以還可以將在本來(lái)的熱處理過(guò)程前后接連的各道工序從機(jī)器制造技術(shù)上合而為一。因此，對(duì)各種熱處理方法而言，例如都要求達(dá)到熱處理區(qū)段盡可能精確的均勻供料。按照振動(dòng)輸送方案，上述要求例如可以通過(guò)串接一個(gè)供料葉輪閘門(mén)的辦法來(lái)加以實(shí)現(xiàn)(參照專(zhuān)利GB-A-1 313 203)。除了從專(zhuān)業(yè)上須加以實(shí)現(xiàn)的定量配料區(qū)段以外，在以后的描述過(guò)程中還要對(duì)其它利于前述任務(wù)的解決的螺旋輸送區(qū)段進(jìn)行描述。
在所附的示意圖中將以不同的實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，從附圖可以看出本發(fā)明的一些有利的細(xì)節(jié)，所指出的涉及功能的各個(gè)解決方案和本發(fā)明提出的各個(gè)解決方案可以有利地結(jié)合起來(lái)，從而獲得高的總效率。


圖1a至1e以橫截面表示出與螺旋輸送器相關(guān)的紅外線輻射器(IR-輻射器)的各種結(jié)構(gòu)形式。螺旋輸送器在附圖中示例性地作為實(shí)心螺旋輸送器加以設(shè)計(jì)的。其它的螺旋輸送器形式也可采用，例如螺旋帶、槳葉式螺旋，等等，這些螺旋輸送器也有一定的優(yōu)點(diǎn)，那就是用于被輸送物料的IR-照射較少地被遮蓋。
圖1a示明一個(gè)槽式螺旋輸送器。彎曲的結(jié)構(gòu)5中的平面IR-輻射器安置在槽式螺旋輸送器3的上部和通?？尚断碌姆馍w4所形成的夾角內(nèi)。螺旋輸送器槽的壁和螺旋輸送器本身最好涂一層紅外線反射層，或者就用紅外線反射材料如鋁制成，以便于提高堆滿的物料內(nèi)在物料中有效的紅外線輻射部分。
圖1b中用作為IR-輻射器的棒狀元件6安置在圖1a中所示的同一位置上。在該圖中還表明棒狀I(lǐng)R-輻射器6例如可以安置在螺旋輸送器2的蝸桿軸內(nèi)部，其條件是蝸桿軸應(yīng)是空心的，而且配有相應(yīng)的開(kāi)口以便于紅外線輻射自由射出，從而使被輸送的物料受到紅外線輻射的加荷。
在圖1c中，IR-輻射器6安置在反射器7的焦點(diǎn)內(nèi)，以便于將輻射最佳地聚焦在被輸送物料上，并盡可能地使蝸桿軸遠(yuǎn)離直接的輻射區(qū)。
圖1d中，管套9是作為螺旋輸送器外殼加以設(shè)計(jì)的。管套上例如裝配了用透紅外線的石英玻璃制做的窗口，窗口后面安裝了IR-輻射器8。上述窗口具有雙層壁結(jié)構(gòu)，可以讓一種冷卻介質(zhì)流通，冷卻介質(zhì)本身也是透紅外線的(例如空氣)，借以防止窗口過(guò)度受熱。這些窗口可以安置在被輸送物料的料位以上，也可以安裝在料位以下。
圖1e示明一個(gè)嚙合的雙式螺旋輸送器10，用作輸送元件。在此，IR-輻射器6被安置在槽式螺旋輸送器的封蓋下方。
圖1f示明一個(gè)加熱繞組11，以之作為對(duì)被輸送物料熱處理的補(bǔ)充元件。該加熱繞組例如可以用電或者用蒸汽、油、水及其它載熱介質(zhì)進(jìn)行加熱。加熱繞組11可以覆蓋螺旋輸送器外殼1的一些部位，或者還可以覆蓋管套9，如圖1d中所示。加熱繞組11所需的熱能例如還可以通過(guò)部分地利用從其它工序的冷卻區(qū)域獲得的廢熱來(lái)提供。同別的鄰近的設(shè)備實(shí)現(xiàn)熱連接的辦法也同樣是可取的。
按照本發(fā)明，一個(gè)以螺旋輸送器為基礎(chǔ)的熱處理區(qū)段在入口一側(cè)與同一螺旋輸送器的一個(gè)所謂的進(jìn)料定量配送區(qū)相聯(lián)。物料從一個(gè)簡(jiǎn)單的貯料容器(料倉(cāng)之類(lèi))經(jīng)過(guò)一個(gè)料漏斗而被送往一個(gè)首先作為實(shí)心螺旋輸送器設(shè)計(jì)制做的螺旋輸送器。進(jìn)料定量配送區(qū)是考慮到螺旋輸送器容量設(shè)計(jì)的，以便精確地接受物料量，該物料量在螺旋輸送器的下一行程中，即在所謂的熱處理區(qū)正好是所要求的填充度。在與進(jìn)料區(qū)相連的定量配送區(qū)，螺旋輸送器容量有所擴(kuò)大，使得在熱處理區(qū)的開(kāi)始點(diǎn)便能獲得所希望的填充度。圖2中示明的本發(fā)明的實(shí)施例是作為螺旋輸送器的范例繪制的。一種管狀螺旋輸送器是同樣可用的，不過(guò)在這里采用軸向給料方法。已被碎化的待處理的物料被裝入給料斗20。物料的碎化也可直接在給料斗20之后和進(jìn)料區(qū)之前，在一個(gè)緩慢運(yùn)行的配有與之相連的緩沖存料室的粉碎機(jī)中進(jìn)行。從那里，物料到達(dá)安裝在傳動(dòng)軸22上的螺旋輸送機(jī)的進(jìn)料區(qū)。傳動(dòng)軸22在本實(shí)施例中以同一轉(zhuǎn)速傳動(dòng)著具有三個(gè)不同功能區(qū)的螺旋輸送機(jī)。由于在各個(gè)功能區(qū)中螺旋輸送機(jī)具有不同的結(jié)構(gòu)和螺距23、24、25，因此根據(jù)物料所在的區(qū)域之不同，可以達(dá)到不同的輸送速度，從而完成不同的任務(wù)。物料從進(jìn)料區(qū)23出來(lái)，進(jìn)入定量配送區(qū)24，在此定量配送區(qū)中借助螺旋輸送機(jī)在螺距和幾何構(gòu)形方面的相應(yīng)構(gòu)造以及傳動(dòng)軸22的轉(zhuǎn)速，便可以確保只有嚴(yán)格限制朝上的物料量才能進(jìn)入熱處理區(qū)25，而且裝料充滿度Ф可加以調(diào)節(jié)，使得下述裝置27所用的支架在任何情況下都可保持不與物料相接觸。在Ф≈0.02-0.15的條件下，很有把握做到上述之點(diǎn)。在熱處理區(qū)25中，安置了一個(gè)用于紅外線輻射器28的裝置27的支架；熱處理區(qū)在這里選用了以螺旋帶作為螺旋結(jié)構(gòu)，以便能夠讓物料不受各螺旋部位的遮蔽而充分曝露在IR-輻射之下，同時(shí)由于減小了輸送機(jī)元件的表面能盡可能小地保持輻射熱對(duì)輸送機(jī)元件的加荷。如在這里所指出的，支架27只能單側(cè)地被支承在固定支座33中，但是根據(jù)其長(zhǎng)度和構(gòu)造之不同，如圖中所示例如配一個(gè)在軸22上隨動(dòng)的支座32也可以實(shí)現(xiàn)兩側(cè)支承或多點(diǎn)支承。支架27在物料以上或者在螺旋套管26的相關(guān)最低點(diǎn)以上的高度，是規(guī)定可以調(diào)節(jié)的，以便能夠?qū)t外線輻射器28向物料發(fā)射出的IR-輻射強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)整。上述對(duì)待處理物料發(fā)射出的輻射強(qiáng)度的調(diào)整可以在設(shè)備投產(chǎn)時(shí)進(jìn)行一次，或者經(jīng)過(guò)一個(gè)無(wú)接觸性測(cè)量的溫度傳感器34連續(xù)進(jìn)行調(diào)整，該傳感器例如安置在螺旋套管26外，并經(jīng)一窗口實(shí)現(xiàn)測(cè)量，或者例如也可安置在支架27上，以測(cè)量物料的溫度。利用所發(fā)出的測(cè)量信號(hào)，例如可以影響支架的高度或影響另一個(gè)對(duì)調(diào)節(jié)物料中有效紅外線輻射強(qiáng)度來(lái)說(shuō)很有用的調(diào)節(jié)參數(shù)(如輻射器溫度，所接通的輻射器數(shù)目，等等)，從而使得熱處理符合于額定值。支架上的裝置所用的供電導(dǎo)線例如可通過(guò)固定的或柔性的引導(dǎo)件從支架引到機(jī)架上。
待處理的物料被輸送通過(guò)熱處理區(qū)25，從而使之經(jīng)歷熱處理，圖中示明以雜質(zhì)29表示部分地處理過(guò)的物料，以雜質(zhì)30表示充分處理過(guò)的物料。物料例如可以經(jīng)過(guò)一個(gè)排料溜槽31而被傳送到下一道工序。螺旋帶35的變改之處可能在于螺旋帶是用空心材料做成的，一種載熱介質(zhì)例如循環(huán)流過(guò)其中，從而對(duì)螺旋本身進(jìn)行穩(wěn)定的熱處理，并作為附加的效果一并對(duì)待處理的物料進(jìn)行加熱或者有時(shí)也進(jìn)行冷卻。同樣的辦法亦適用于定量配送區(qū)24和進(jìn)料區(qū)23中的螺旋部分。
圖2示出的一個(gè)封閉的螺旋套管26也有它的優(yōu)點(diǎn)，就是能夠在處理過(guò)程中利用加熱過(guò)的空氣，例如經(jīng)過(guò)給料口20，吸走可能產(chǎn)生的發(fā)射物(粉塵，氣味)，并將之留住在所連接的過(guò)濾器中，但也可按照示例所指出的，在螺旋輸送器進(jìn)料區(qū)36吸走發(fā)射物，并將之送到一個(gè)輸送器-過(guò)濾器單元37。這里的空氣經(jīng)過(guò)最佳過(guò)濾后可排入大氣39中，或者經(jīng)過(guò)一個(gè)空氣循環(huán)機(jī)構(gòu)將空氣再用于熱處理區(qū)25中物料的熱處理，借此達(dá)到節(jié)約能源的目的。在這種情況下，最好將抽吸時(shí)帶走的熱量加以利用，即用來(lái)預(yù)熱給料區(qū)20以及進(jìn)料區(qū)23和定量配送區(qū)24中的物料。
對(duì)于某些應(yīng)用場(chǎng)合和用專(zhuān)利WO 93/14915和DE 42 20 665中所介紹的方法進(jìn)行分選工作時(shí)(例如對(duì)泡沫塑料進(jìn)行松弛和分選)，可將本發(fā)明提出的有關(guān)裝置在輸出端同一個(gè)輔助的冷卻區(qū)或在相同的輸送元件的同一平面上聯(lián)結(jié)起來(lái)。
圖1和圖2中所用代號(hào)一覽表1 螺旋輸送器外殼，下部2 螺旋(螺旋輸送器)3 螺旋輸送器外殼，槽式螺旋輸送機(jī)的上部4 槽式螺旋輸送機(jī)的封蓋5 紅外線輻射器，彎曲結(jié)構(gòu)6 紅外線輻射器，棒狀結(jié)構(gòu)7 反射器8 紅外線輻射器，扁平的或者僅有輕微彎曲的結(jié)構(gòu)9 螺旋輸送器外殼，作為管套結(jié)構(gòu)10 相嚙合的雙螺旋輸送器11 加熱繞組20 物料給料點(diǎn)21 被給出的物料22 螺旋輸送器的傳動(dòng)軸23 進(jìn)料區(qū)24 定量配送區(qū)25 熱處理區(qū)26 螺旋輸送器套管27 裝置所用的支架28 紅外線輻射器29 部分地被處理過(guò)的帶有雜質(zhì)的物料30 進(jìn)一步被處理過(guò)的帶有雜質(zhì)的物料31 排料溜槽32 在傳動(dòng)軸(22)上隨行的軸承，軸承高度是可調(diào)的33 固定軸承，軸承高度可調(diào)34 無(wú)接觸測(cè)量溫度傳感器35 螺旋輸送器帶
36 廢氣抽吸37 輸送器-過(guò)濾器單元38 空氣循環(huán)機(jī)構(gòu)39 排入大氣中的廢氣
權(quán)利要求
1.供螺旋輸送機(jī)中含有塑料的松散物料熱處理用的裝置，其特征在于熱量的引入是通過(guò)熱輻射源如紅外線輻射器或高頻輻射器實(shí)現(xiàn)的，這些熱輻射源是這樣設(shè)置的，使得熱輻射主要地能直接作用于螺旋輸送機(jī)有效輸送區(qū)內(nèi)的被輸送物料。
2.按照權(quán)利要求1中所述的裝置，其特征在于熱輻射源安置在螺旋輸送器元件的回轉(zhuǎn)直徑之外(圖1a至1f)。
3.按照權(quán)利要求1中所述的裝置，其特征在于熱輻射源安置一個(gè)在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上能透過(guò)輻射的螺旋輸送器軸中(圖1b)。
4.按照權(quán)利要求1中所述的裝置，其特征在于在按帶式螺旋輸送器原理的螺旋輸送機(jī)上或者管狀螺旋輸送機(jī)上，熱輻射源被安置在回轉(zhuǎn)直徑的中心區(qū)。
5.按照權(quán)利要求4中所述的裝置，其特征在于熱輻射器安置在裝置(27)所用的一個(gè)支架上，裝置所用的該支架在其高度上是隨意可調(diào)的。
6.按照權(quán)利要求1至5的一項(xiàng)中所述的裝置，其特征在于螺旋輸送器在專(zhuān)業(yè)上是這樣設(shè)計(jì)的，使得不同作用區(qū)如一個(gè)進(jìn)料區(qū)(23)和/或一個(gè)定量配送區(qū)(24)都設(shè)置在熱處理區(qū)(25)之前。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于按要求控制混合料流中的塑料的溫度的裝置,借以達(dá)到松弛或軟化的目的。按照本發(fā)明,上述裝置具有螺旋輸送機(jī)形式,配備有熱輻射源,借以提供熱能。
文檔編號(hào)B29B17/00GK1179126SQ96192672
公開(kāi)日1998年4月15日 申請(qǐng)日期1996年1月25日 優(yōu)先權(quán)日1995年1月26日
發(fā)明者厄本·斯特里克, M·思伯爾特, K·斯特里克爾 申請(qǐng)人:厄本·斯特里克