專利名稱：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)，利用這種裝置可對含拉伸的熱塑性塑料的松散物料進行熱處理，使得拉伸的熱塑性塑料在熱處理過程中經(jīng)歷它的松弛(熱回復變形，熱縮)范圍。在為回收目的而對拉伸的熱塑性塑料進行制備時，拉伸的熱塑性塑料的松弛可有利地加以利用，確切地說可用于提高松散比重或者用于物料的脆化。
與此同時，采用上述裝置還可以對含有不同種類塑料的混合料進行熱處理，在這些混合料中有某種熱塑性塑料應有選擇地加以軟化，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。
專利WO 93/14915和專利DE 42 20 665已公開過一些方法，為回收目的，利用這些方法對拉伸的熱塑性塑料實現(xiàn)松弛，使得混合料流中一定的熱塑性塑料按照其種類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化分選成為可能。專利WO 94/00241和專利WO 93/17852也公開過一些方法，利用這些方法對含有不同種類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這些塑料品種進行自動化分選。
專利GB-A-1 313 203公開了一種裝置，利用這種裝置將先經(jīng)過碎化處理的聚苯乙烯泡沫塑料作為顆粒用振動輸送法分別地加以輸送。安設(shè)在輸送段上方的紅外線-熱輻射器對被輸送的物料進行熱處理，這時，物料過渡到它的松弛范圍，并借此實現(xiàn)熱縮。振動輸送設(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熱，表面的過熱會導致被輸送的物料顆粒熔化，從而導致熔化的顆粒粘附在該表面上，致使輸送過程中斷。在采用上述方法的情況下，處理過程的時間除了受待處理物料的粒度影響之外，還取決于以下幾個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；以及由前面兩個因素所決定的輸送速度。這些情況導致兩種結(jié)果要么須有長的處理段，要么因設(shè)置高的冷卻能力使熱量利用率差。由于振動輸送或固有頻率輸送的特性與可以實現(xiàn)的設(shè)備的結(jié)構(gòu)大小的共同作用之故，人們在輸送能力方面受到一定的約束。上述方法還有一個缺點，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，要么要延長處理過程。
專利US-A-3 883 624公開過一種方法，按照該方法，聚苯乙烯泡沫塑料在經(jīng)過輸入側(cè)的碎化之后在一金屬輸送帶上被引導通過熱處理，這時泡沫塑料實現(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。在回收利用實踐中出現(xiàn)的各種雜質(zhì)都會對該方法的結(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，借以解決熱處理提出的任務。
本發(fā)明的基本任務在于在連續(xù)作業(yè)中，從機器制造技術(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)對各塑料部分進行預定的快速的熱處理。
按本發(fā)明提出的任務是采取下述措施加以解決的為輸送可松裝的混合料流應用了螺旋輸送原理，在螺旋輸送器或管狀螺旋輸送器輸送時有利地通過熱輻射對所輸送的物料輸入熱量以便進行熱處理。
螺旋輸送機的特有使用優(yōu)點是--由于輸送是以推進為基礎(chǔ)的，所以在一般情況下至少在被輸送物料同有推進作用的螺旋齒面的接觸區(qū)，實現(xiàn)物料的循環(huán)旋動。這種旋動效應在管狀螺旋輸送機上表現(xiàn)得特別明顯，因為在這里槽壁也附帶被帶動。借助循環(huán)旋動，可對被輸送的物料實現(xiàn)均勻的熱處理。尤其在應用松弛化處理的場合，螺旋的輸送行為效果特別良好，這是因為因密度的變化而已松弛顆粒趨向于向下擠，而尚待松弛的顆粒則向上而進入直接的紅外線照射區(qū)。
--由于相應的螺旋輸送機具有一種分區(qū)性結(jié)構(gòu)，所以還可以將在本來的熱處理過程前后接連的各道工序從機器制造技術(shù)上合而為一。因此，對各種熱處理方法而言，例如都要求達到熱處理區(qū)段盡可能精確的均勻供料。按照振動輸送方案，上述要求例如可以通過串接一個供料葉輪閘門的辦法來加以實現(xiàn)(參照專利GB-A-1 313 203)。除了從專業(yè)上須加以實現(xiàn)的定量配料區(qū)段以外，在以后的描述過程中還要對其它利于前述任務的解決的螺旋輸送區(qū)段進行描述。
在所附的示意圖中將以不同的實施例來說明本發(fā)明，從附圖可以看出本發(fā)明的一些有利的細節(jié)，所指出的涉及功能的各個解決方案和本發(fā)明提出的各個解決方案可以有利地結(jié)合起來，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心螺旋輸送器加以設(shè)計的。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，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，其條件是蝸桿軸應是空心的，而且配有相應的開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示明一個加熱繞組11，以之作為對被輸送物料熱處理的補充元件。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部分地利用從其它工序的冷卻區(qū)域獲得的廢熱來提供。同別的鄰近的設(shè)備實現(xiàn)熱連接的辦法也同樣是可取的。
按照本發(fā)明，一個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所謂的進料定量配送區(qū)相聯(lián)。物料從一個簡單的貯料容器(料倉之類)經(jīng)過一個料漏斗而被送往一個首先作為實心螺旋輸送器設(shè)計制做的螺旋輸送器。進料定量配送區(qū)是考慮到螺旋輸送器容量設(shè)計的，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。在與進料區(qū)相連的定量配送區(qū)，螺旋輸送器容量有所擴大，使得在熱處理區(qū)的開始點便能獲得所希望的填充度。圖2中示明的本發(fā)明的實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之后和進料區(qū)之前，在一個緩慢運行的配有與之相連的緩沖存料室的粉碎機中進行。從那里，物料到達安裝在傳動軸22上的螺旋輸送機的進料區(qū)。傳動軸22在本實施例中以同一轉(zhuǎn)速傳動著具有三個不同功能區(qū)的螺旋輸送機。由于在各個功能區(qū)中螺旋輸送機具有不同的結(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，可以達到不同的輸送速度，從而完成不同的任務。物料從進料區(qū)23出來，進入定量配送區(qū)24，在此定量配送區(qū)中借助螺旋輸送機在螺距和幾何構(gòu)形方面的相應構(gòu)造以及傳動軸22的轉(zhuǎn)速，便可以確保只有嚴格限制朝上的物料量才能進入熱處理區(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。在熱處理區(qū)25中，安置了一個用于紅外線輻射器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，同時由于減小了輸送機元件的表面能盡可能小地保持輻射熱對輸送機元件的加荷。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)其長度和構(gòu)造之不同，如圖中所示例如配一個在軸22上隨動的支座32也可以實現(xiàn)兩側(cè)支承或多點支承。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-輻射強度進行調(diào)整。上述對待處理物料發(fā)射出的輻射強度的調(diào)整可以在設(shè)備投產(chǎn)時進行一次，或者經(jīng)過一個無接觸性測量的溫度傳感器34連續(xù)進行調(diào)整，該傳感器例如安置在螺旋套管26外，并經(jīng)一窗口實現(xiàn)測量，或者例如也可安置在支架27上，以測量物料的溫度。利用所發(fā)出的測量信號，例如可以影響支架的高度或影響另一個對調(diào)節(jié)物料中有效紅外線輻射強度來說很有用的調(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線例如可通過固定的或柔性的引導件從支架引到機架上。
待處理的物料被輸送通過熱處理區(qū)25，從而使之經(jīng)歷熱處理，圖中示明以雜質(zhì)29表示部分地處理過的物料，以雜質(zhì)30表示充分處理過的物料。物料例如可以經(jīng)過一個排料溜槽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)流過其中，從而對螺旋本身進行穩(wěn)定的熱處理，并作為附加的效果一并對待處理的物料進行加熱或者有時也進行冷卻。同樣的辦法亦適用于定量配送區(qū)24和進料區(qū)23中的螺旋部分。
圖2示出的一個封閉的螺旋套管26也有它的優(yōu)點，就是能夠在處理過程中利用加熱過的空氣，例如經(jīng)過給料口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濾器中，但也可按照示例所指出的，在螺旋輸送器進料區(qū)36吸走發(fā)射物，并將之送到一個輸送器-過濾器單元37。這里的空氣經(jīng)過最佳過濾后可排入大氣39中，或者經(jīng)過一個空氣循環(huán)機構(gòu)將空氣再用于熱處理區(qū)25中物料的熱處理，借此達到節(jié)約能源的目的。在這種情況下，最好將抽吸時帶走的熱量加以利用，即用來預熱給料區(qū)20以及進料區(qū)23和定量配送區(qū)24中的物料。
對于某些應用場合和用專利WO 93/14915和DE 42 20 665中所介紹的方法進行分選工作時(例如對泡沫塑料進行松弛和分選)，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。
圖1和圖2中所用代號一覽表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，槽式螺旋輸送機的上部4 槽式螺旋輸送機的封蓋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21 被給出的物料22 螺旋輸送器的傳動軸23 進料區(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 部分地被處理過的帶有雜質(zhì)的物料30 進一步被處理過的帶有雜質(zhì)的物料31 排料溜槽32 在傳動軸(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 無接觸測量溫度傳感器35 螺旋輸送器帶
36 廢氣抽吸37 輸送器-過濾器單元38 空氣循環(huán)機構(gòu)39 排入大氣中的廢氣
權(quán)利要求
1.供螺旋輸送機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熱輻射源如紅外線輻射器或高頻輻射器實現(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在設(shè)計結(jié)構(gòu)上能透過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上或者管狀螺旋輸送機上，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的一項中所述的裝置，其特征在于螺旋輸送器在專業(yè)上是這樣設(shè)計的，使得不同作用區(qū)如一個進料區(qū)(23)和/或一個定量配送區(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形式,配備有熱輻射源,借以提供熱能。
文檔編號B29B17/00GK1179126SQ96192672
公開日1998年4月15日 申請日期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 申請人:厄本·斯特里克