專利名稱：用于壓實含有熱塑材料的廢料的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及的是壓實含有熱塑材料的廢料的方法，特別是那些柔性的薄膜或片狀的廢料。本發(fā)明的步驟包括在裝有偏心旋轉攪拌器的容器內進行攪拌和加熱的程序，以便把這些熱塑材料轉化成便于包裝的壓實狀態(tài)。
本發(fā)明還涉及一種實施該方法的壓實裝置，該裝置有一個基本為垂直軸線或傾斜軸線的圓形截面的容器，該容器有內周壁，并有填裝廢料的填料口和廢料的排出口，該裝置還有一個其軸線偏置并平行于該容器軸線的攪拌器及裝在所述容器中的加熱裝置。
為了能使用過的熱塑材料在新的產品中進行再循環(huán)，人們越來越希望回收這些產品。以前，這種回收在許多情況下并不經濟，例如，如果這些材料被過分污染或質量太差而不能重新使用，或者它們與其他材料混合在一起使得分檢代價太大。因此，為了運輸這種廢料和/或把它們存放起來，就必須在容器中對它們進行處理。這通常要求對廢料進行壓實，因為這些廢料的散裝密度很低，這就使得容器的容積過大并需要很多容器。
具有熱塑材料的廢料的典型例子是在核工業(yè)中的運行過程中造成的廢料的情況。這些廢料主要是維尼龍的防護袋或防護衣，靴子，各種與紡織品混合而成的PVC薄膜或纖維材料，例如紙、紙板、棉布等制成的薄膜，以及木質和玻璃棉廢料。這些廢料會有一定的幅射，并可根據它們的活性程度進行分類。例如活性低于200inrem的弱幅射殘渣通常根據它們儲存情況包裝在金屬筒中。由此產生的廢料很多，而儲存容積的問題通常難以解決。這就是為什么人們要把這些廢料壓實的原因，確切地說，壓實以后在筒中的密度會更高。
目前，已在工業(yè)中使用了如下方法，但它們的性能尚不完善。
一搗碎的方法，可以得到的密度為0.3-0.5噸/m3，這就是目前為壓實弱幅射廢料的常用方法;
一壓實熱塑性最高的材料的方法，該方法使這些材料熔化或變軟，這就可以使壓實密度達到0.8-0.9噸/m3。
這種壓實裝置在FR-A-2429655的公開文本中已作過描述。這種裝置使用的是把預先搗碎的廢料碾碎的偏心滾筒壓力機，該裝置然后由一個刮削器把這些廢料從靠近入口的出口排出。在該裝置中，需要在碾碎以前把這些廢料準備好，而在碾碎以后可能會出現堵塞，所以把這些廢料排出則是問題的關鍵，如果排放出口的軸線處于一水平面上就不能排出所述的廢料。
本發(fā)明的目的在于提供開頭提到的方法和裝置，它可以使廢料的壓實密度高于上述的已有的那些方法的密度。即使廢料的幅射不強或非常輕微，本發(fā)明的方法只要采取一些簡單而常用的設備就可以完成本發(fā)明的目的。
為此，本發(fā)明的方法的特征在于，在攪拌過程中把廢料加熱到60℃-100℃，加熱時間以能把它們軟化所述達到的時間為準，本方法的特征還在于在攪拌一加熱期間，靠重力流動把變成流體狀的廢料排放到位于所述容器下部的儲存器中。
為把廢料中所含的固體元素搗碎并將它們壓緊而消除空隙，在對這些廢料攪拌的同時要進行加熱使這些因攪拌而硬化的熱塑材料軟化或融化。這些熱塑材料就充滿所有廢料中存在的那些空隙。所有被加熱的廢料成為流體，其包裝密度就可達最大值，主要是可以流入到儲存器中進行包裝。
在本發(fā)明方法的優(yōu)選方式中，在所述的儲存器中裝上廢料時采用振動的方法。
為實施該方法，本發(fā)明的另一方面還涉及一種將含熱塑材料的廢料進行熱力壓實的裝置，其特征在于該裝置包括在攪拌期間能把廢料加熱的加熱裝置，加熱時間為把這些廢料軟化所需要的時間，該裝置的特征還在于容器有一個基本為圓柱形的帶有裝料進口的上部，該上部通過一個帶有排放出口的圓錐截面段延升到下部;該裝置的另一個特征是攪拌器有一個圓柱形的上部和一個圓錐形的下部，該上下部的配置使攪拌器的壁貼著容器對應的內壁滾動，這樣就可在攪拌器和容器壁之間的空間內把所述的廢料壓碎，并混合攪拌，另外還有一個特征是該裝置的排放出口的下部設有一些接收設備，用于靠重力接受攪拌一加熱后從容器中出來的流化了的廢料。
該裝置的一個較佳實施方式是有一些沿軌道移動的裝置，該移動裝置使攪拌器的軸線在攪器旋轉時繞容器的軸線作圓周運動。
該裝置的另一個實施方式是可以有一些沿軌道作平移運動的裝置，該移動裝置使容器的軸線在攪拌器旋轉時繞攪拌器的軸線作圓周運動。
攪拌器最好可以用平移活動的托架支撐，該托架的平移與容器的軸線平行，它支撐著攪拌器的旋轉驅動裝置。
所述的容器的周壁最好是金屬的，所述的加熱裝置為感應式的。
在特有的實施方式中，容器可用平行于其軸線的平移運動。接收裝置可以有一個加熱套，裝它是為了在容器的排放出口下方安裝一個可活動筒。加熱套最好有一個感應加熱器，可活動的筒是金屬筒。該加熱套可以在筒所處的容器下方的工作位置，并且筒可以在加熱套被行進和/或被排出的裝載位置之間作水平移動。該筒可以裝在置于加熱套底部的振動裝置上。
本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點可以根據參照附圖所作的壓實裝置的實施方式的描述顯示出來，在這些附圖中

圖1為表示壓實裝置處于高位時的正視圖;
圖2與圖1相類似，表示壓實裝置處于工作位置;
圖3與圖1和2相類似，表示壓實裝置處于最小容積時的靜止位置;
圖4為表示該裝置處于工作位置時的運行狀況的正視圖;
圖5為該裝置的局部平面圖，表示攪拌器的驅動裝置和其運行狀況。
現在參照圖1到圖3，熱塑壓實裝置主要有下面的裝配料底座1、含有金屬容器3的感應爐2，該金屬容器有一個加料斗或裝料口4應爐2，該金屬容器有一個加料斗或裝料口4和一個下部排放出口5，金屬容器3有一個垂直軸線6、繞一根與容器軸線6偏心的軸線8旋轉的攪拌器7、金屬筒10的預熱套9，該金屬筒用于裝壓實廢料，以及一個確保整個裝置，運行的操縱系統(tǒng)11。攪拌器7懸掛在一個由伸縮套管12和托架13組成的T型支架上，該托架有攪拌器7的驅動裝置，該托架還可與攪拌器一起上或下。在該例子中，爐2還可沿著套管12作垂直的平移運動，這在后面將要描述。預熱套9在如圖2所示的爐2的下部的工作區(qū)和一個或多個可以把筒10朝上抽出并用一個空筒代替它的裝料區(qū)之間作水平運動。
圖4和5更詳細地說明了感應爐的容器3和在該容器中工作的攪拌器7的主要部件。容器3的鋼體周壁20有一個圓柱部件20a以及一個端部為排放出口21的圓錐下部20b。壁20和出口21以容器的軸線6為中心線，它們的周圍是感應加熱裝置22，該裝置可以把壁20加熱到確定的溫度。該加熱裝置的控制件和調節(jié)件均是已知的，它們均裝在該控制組合件11中。
截面為圓形的攪拌器7在繞其偏置于容器20的軸線8受到旋轉驅動時，攪拌器的軸線8就繞容器的軸線6畫出一個圓。這樣，攪拌器7的部分圓周表面在攪拌搗碎區(qū)23中就靠近容器的周壁20，在該區(qū)域中這兩個壁之間的距離變得很小。因為攪拌器7的表面是由一園柱部分7a和一園錐部分7b組成的，這兩部分的垂直外形分別與容器壁的兩部分20a和20b相一致。在圓柱部分7a的上部，該攪拌器的壁有向下擴張的錐形部分7c，該錐形部分造成了要搗碎的材料的入口24的偏斜。該攪拌器7還可以有固定在垂直軸上的壓實機導向輪，該垂直軸裝在托架13中的懸臂上。
圖5是頂視的攪拌器7的運動圖，該運動是攪拌器相對于軸線6和容器壁20的位置的運動。攪拌器以及其傳動機構由托架13的結構件支撐，該托架有兩個平行臂26和一塊固定在臂26上的水平底板27。在第一馬達28和擺動減速器29的驅動下，該攪拌器的軸25沿著箭頭A所指的方向旋轉。為使該軸不轉動，減速器上裝有一個由連桿31連到底板27的臂30，該連桿有接頭32和33。這就可使減速器29隨著軸線6的偏心軸線8所進行的運動而運動。該運動由齒輪34產生，而齒輪由第二馬達35通過固定減速器36的張索隨著箭頭B的方向傳動。由此攪拌器7在固定容器的內部進行一個軌道運動，在該軌道運動中，搗碎區(qū)域繞著容器移動。攪拌器沿著箭頭A的方向旋轉的速度最好稍大于它沿著箭頭B移動的速度，從而使得攪拌和搗碎的材料受到剪應力的作用。
該裝置的運行方法如下。把筒式接收器10，例如普通200升的鋼筒垂直地插入感應加熱套9中，在該套中該接收容器的溫度上升到約60-90℃。預熱的主要目的是將裝有鋼筒的爐子的溫度維持在使熱塑材料變粘的程度。例如，對于維尼龍為基質的材料，該溫度為60-90℃。然后再將筒10放到如圖2所示的工作位置的爐2的下部。再將預先挑選好并裝在袋里的廢料送入爐子的料斗4中，其壁20的溫度加熱到等于或大于使廢料中所含的熱塑材料能夠變軟的溫度，即約60-100℃。在容器3中，攪拌器7的旋轉和沿軌道的運動使廢料鋪開，借助加熱壁20將它們壓碎并確保將它們壓實，這在前面已作過描述，而這些廢料由其重力逐步下落到排放出口21，從而成糊狀掉到筒10中。最好將該筒設置在套9底部的振動裝置中，這就可以保證筒中所有糊狀的分布并使物料中的氣泡除去?？梢钥吹?，可以通過一個軟套筒(未示)將筒10的上部邊緣連接到容器的排放出口21，該軟套筒可以回收所有的揮發(fā)氣體或灰塵，特別是處理微量幅射產品時如此。
由此可以發(fā)現本發(fā)明的裝置組合了兩種處理廢料的方法。
-融化或軟化所有以熱塑材料為基質的廢料(例如PVC，聚乙烯、彈性體等)，這就可以使其濃縮成餅狀材料，餅狀材料的密度接近于這種材料自身密度，通常為1.3-1.5噸/m3;
-攪拌和搗碎廢料和主要是非熱塑材料的混合物，非熱塑材料例如是玻璃或纖維材料(紙、墊板、破布、紙板、木材、織物、玻璃纖維等)，通過熱塑融化的方法迫使這些碎料處于模具中。
因此，可以將筒10完成填滿，使填料的密度為約1.3-1.5噸m/3，也就是說，差不多比常規(guī)方法所得到的密度高出3倍。
本發(fā)明并不局限于上述實施例，本領域的普通技術人員可以對其作任何改變或明顯的改進。尤其是可以發(fā)現爐2的固定的容器3在工作期間的位置時可以用固定到托架13上的蓋子40(圖2)將該容器蓋住，以便防止加熱和攪拌時易于散發(fā)的污染物散發(fā)出來。如果不需擔心這種危險，就可考慮采用更簡單的機械變型，在該變型中，攪拌器7不作軌道運動，因為它的軸線8是固定的，而繞攪拌器的軸線作園周運動的是容器的軸線6?？梢愿鶕厥庖罂紤]到該裝置的許多專門的其他實施形式，特別是用擠壓機來擠壓爐出口處的粘料時，可以使粘料變成成型件或顆粒。在任何情況下，攪拌和加熱的組合都可以在比單純的融解溫度明顯低的溫度下處理廢料。
權利要求
1.一種壓實含有熱塑材料的廢料的方法，特別是壓實那些柔性的薄膜或片狀材料的廢料的方法，該方法的步驟包括在裝有偏心旋轉攪拌器的容器內作攪拌和加熱的程序，其特征在于在攪拌過程中把廢料加熱到60℃-100℃，加熱時間為能把這些廢料軟化為準，本方法的特征還在于攪拌-加熱期間，靠重力流動把變成流體狀的廢料排放到位于所述容器下部的儲存器中。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述儲存器中裝廢料時該儲存器采用振動的方法。
3.一種為實施權利要求1所述的方法的壓實含有熱塑材料的廢料的裝置，該裝置包括一個基本為園形截面的容器(3)，該容器有一個垂直或傾斜軸線(6)，有一個下部內周壁(20)，裝廢料的入口(4)和排放出口(21);該裝置還包括一個軸線相對于容器軸線平行且偏心的攪拌器(7)和與所述容器裝配在一起的加熱裝置(22)，其特征在于該裝置包括在攪拌期間能把廢料加熱的加熱裝置，加熱時間為把這些廢料軟化所必需的時間，特征還在于容器有一個基本為園柱形的帶有裝料口(4)的上部(20a)，該上部通過一個帶有排放出口(21)的園錐截面段(20b)延伸到下部，該裝置的另一個特征是攪拌器(7)有一個園柱形的上部(7a)，和一個園錐形的下部(7b)，該上下部的配置使攪拌器的壁貼著容器相應的內壁(20)滾動，同時在攪拌器和容器的壁之間的區(qū)間內把所述的廢料壓碎并把它們混合攪拌，該裝置的再一個特征是該裝置的排放出口(21)的下部設有接收設備(9，10)，用于靠重力接受經攪拌一加熱后從容器中出來的流化了的廢料。
4.根據權利要求3所述的裝置，其特征在于該裝置有沿軌道移動的裝置，該軌道移動裝置使攪拌器的軸線(8)在攪拌器(7)旋轉時繞容器的軸線(6)作園周運動。
5.根據權利要求3所述的裝置，其特征在于該裝置可以有沿軌道移動的裝置，該軌道移動裝置使容器的軸線(6)在攪拌器(7)旋轉時繞攪拌器的軸線(8)作園周運動。
6.根據權利要求4或5所述的裝置，其特征在于攪拌器用一個平移活動的托架(13)支撐，該托架的平移與容器的軸線平行，并支撐攪拌器的旋轉驅動裝置。
7.根據權利要求3至6任一權利要求所述的裝置，其特征在于所述容器的周壁(20)為金屬的，所述的加熱裝置(22)為感應式的。
8.根據權利要求3至7任一權利要求所述的裝置，其特征在于容器(3)可作平行于其軸線的平移運動。
9.根據權利要求3所述的容器，其特征在于接收裝置有一個加熱套(9)，裝該加熱套是為了在容器的排放出口下方安裝可活動筒(10)。
10.根據權利要求9所述的裝置，其特征在于加熱套(9)有感應加熱器，可活動筒(10)是金屬筒。
11.根據權利要求8或9所述的裝置，其特征在于加熱套(9)可在筒(10)所述的容器(3)下方的工作位置和筒可以通過加熱套被引進或被排出的裝截位置之間作水平移動。
12.根據權利要求9至11任一權利要求所述的裝置，其特征在于將筒(10)置于加熱套(9)底部的振動裝置上。
全文摘要
本發(fā)明的目的是壓實含有熱塑材料，也可以是含有與其他固體材料混合的熱塑材料的工業(yè)廢料，以便將筒中的這些廢料變成較小的形狀。該裝置有一個感應爐(2)，偏心攪拌器(7)在該感應爐的容器中轉動，當廢料在容器中加熱時，該攪拌器將它們攪拌、壓扁并搗碎。把融化或變軟的熱塑材料涂在這些搗碎的硬材料上，變軟的材料經爐下面的口流入處于預熱套(9)中的筒(10)里。該筒可以受到振動，用于處理所有含熱塑材料的廢料。
文檔編號B29B13/10GK1087743SQ93116898
公開日1994年6月8日 申請日期1993年6月12日 優(yōu)先權日1992年6月26日
發(fā)明者克里斯蒂昂·阿勒芒 申請人:遜戈·薩勒電氣構件工場