ES2572621T3

ES2572621T3 - Dispositivo para el tratamiento de material sintético

Info

Publication number: ES2572621T3
Application number: ES10013953.4T
Authority: ES
Inventors: Manfred Dipl.-Ing. Hackl; Gerhard Mag. Wendelin; Klaus Dipl.-Ing. Feichtinger
Original assignee: EREMA Engineering Recycling Maschinen und Anlagen GesmbH
Current assignee: EREMA Engineering Recycling Maschinen und Anlagen GesmbH
Priority date: 2007-08-14
Filing date: 2008-08-14
Publication date: 2016-06-01
Anticipated expiration: 2028-08-14
Also published as: BRPI0815214A2; DE502008002237D1; US20110251368A1; ZA201000291B; ATE494119T1; AT505595B1; EP2286973B1; US8835594B2; WO2009021260A1; AT505595A1; EP2176046A1; SI2286973T1; US8399599B2; AU2008286673A1; US20130168201A1; ES2357081T3; DK2176046T3; CN101778705A; MX2010001646A; JP4944247B2

Abstract

Dispositivo para el tratamiento de material sintético, en particular termoplástico, por ejemplo poliéster o polietileno, con un recipiente colector o compresor de corte (1) en el que se puede introducir el material a procesar y en cuya zona inferior está previsto un orificio de descarga (10) a través del cual el material procesado se puede extraer del recipiente colector (1) a un extrusor (11) conectado al recipiente colector o compresor de corte (1) para la compactación del material plástico, en el que el recipiente colector (1) está dividido en al menos dos cámaras (6a, 6b, 6c,...), en particular cilíndricas, separadas entre sí mediante respectivamente un fondo intermedio (2', 2",...), estando dispuesta en cada cámara (6a, 6b, 6c,...) al menos una herramienta de mezcla o de trituración (7a, 7b, 7c,...), en particular de forma giratoria en torno a un eje vertical (8, 14), que actúa sobre el material, con la que se puede llevar el material a un estado reblandecido, si bien permanentemente fragmentado o en forma de partículas y no fundido, y estando previstos medios (5', 5",...) que producen o permiten el traslado o el paso del material reblandecido, fragmentado y no fundido entre las respectivas cámaras (6a, 6b, 6c,...) directamente adyacentes caracterizado por que los medios (5', 5",...) que permiten el traslado o paso del material entre las cámaras adyacentes (6a, 6b, 6c,...) crean desde la cámara situada arriba del todo (6a) o desde cada cámara situada relativamente más arriba y atravesando completamente la respectiva pared lateral (4', 4", ...) de cada cámara (6a, 6b, 6c,...), así como circunvalando o bien sin atravesar los fondos intermedios (2', 2",...), una conexión en flujo de material con la cámara (6b, 6c,...) directamente adyacente, situada más abajo en el sentido de flujo de material.

Description

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DESCRIPCION

Dispositivo para el tratamiento de material sintetico.

La invencion se refiere a un dispositivo conforme al concepto general de la reivindicacion 1, asf como a un procedimiento segun la reivindicacion 13.

Se conocen dispositivos para el procesamiento y pretratamiento de material plastico por ejemplo de EP 390 873. Dicho tipo de dispositivos suele trabajar en general de forma satisfactoria, pero se ha comprobado que en algunos casos el grado de homogeneizacion del material plastico evacuado por el tornillo sinffn no es suficiente, en particular en cuanto al grado de secado alcanzado en dichos materiales plasticos, los cuales, para evitar los procesos de degradacion, deben estar ya completamente secos antes de la plastificacion, como por ejemplo el poliester. Los films de mayor espesor requieren ademas un esfuerzo de secado mas elevado, que aumenta con el grosor, por lo que para un material de este tipo se necesitan procesos de secado separados, por ejemplo con aire deshidrogenado, en secadores especiales. Estos secadores trabajan en una gama de temperatura que solo admite material cristalizado; el material amorfo se volverfa pegajoso y se aglutinarfa. Esto significa que al proceso de secado habrfa que anteponer un proceso de cristalizacion. Sin embargo, si el material a procesar se somete durante mucho tiempo a la herramienta en el recipiente, en caso de funcionamiento continuado del dispositivo existe el riesgo de que algunas partfculas de plastico sean captadas ya muy pronto por el tornillo sinffn de descarga, pero otras partfculas, sin embargo, muy tarde. Las partfculas de plastico captadas pronto pueden estar entonces relativamente frfas y, por lo tanto, no suficientemente pretratadas, secadas, cristalizadas o bien ablandadas, lo que puede producir inhomogeneidades en el material transportado por el tornillo sinffn a la herramienta conectada a continuacion, por ejemplo un extrusor.

Para resolver este problema se han creado dispositivos tales como los conocidos de AT 396 900 B. Con esta clase de dispositivos se puede mejorar la homogeneidad del material. Presentan dos o mas recipientes dispuestos en serie, y el material plastico a procesar pasa por estos recipientes por orden sucesivo. En el primer recipiente se genera material ya pretriturado, precalentado, presecado y precompactado y, por lo tanto, prehomogeneizado, que se alimenta al siguiente recipiente. Con ello se garantiza que ningun material sin tratar, es decir, frfo, sin compactar, sin triturar o inhomogeneo, vaya directamente al tornillo sinffn de descarga o al extrusor. No obstante, estos dispositivos de varios recipientes son voluminosos y requieren de mucho espacio. Tambien son complicados y costosos en cuanto a construccion, particularmente en la conexion de los recipientes.

En todos los procedimientos de tratamiento debe tenerse siempre en cuenta que las partfculas de plastico no o deficientemente tratadas forman aglomeraciones de plastico inhomogeneo en el tronillo sinffn que perjudican a la calidad del producto final. Por lo tanto, si se quieren obtener productos finales con la calidad deseada constante, ya sea granulado u objetos extruidos con cierta forma, el tornillo sinffn que extrae el material insuficientemente tratado del recipiente colector debe llevar todo el material que transporta a la calidad y temperatura deseadas a la salida del extrusor, a fin de poder extruir el material con la homogeneidad deseada. Esta temperatura de partida debe mantenerse relativamente alta para asegurar que todas las partfculas de plastico esten suficientemente plastificadas. Esto conlleva a su vez un consumo energetico mas elevado y tambien el riesgo de que, debido a la temperatura relativamente elevada de partida, puedan producirse danos termicos en el material plastico como, por ejemplo, la degradacion de la longitud de cadena molecular.

Ademas, del estado de la tecnica se conoce de AT 407 970 B un dispositivo en el que el material a tratar se somete en el mismo recipiente colector mediante dos juegos de herramientas superpuestos a un procesamiento continuo en dos fases consecutivas. En la primera etapa, realizada mediante el juego de herramientas superior, el material se pretritura y/o precalienta y/o preseca y/o premezcla. En la segunda etapa, realizada mediante el juego de herramientas inferior, se efectua el mismo tratamiento del material pero con menor intensidad. El traslado de material entre la primera y la segunda etapa se realiza a traves de un paso anular permanentemente abierto, situado entre la pared del recipiente y un disco portante. Sin embargo, el paso anular no resulta ventajoso debido a la friccion de material que se genera allf entre la pared del recipiente y el disco portante, y tampoco se puede reducir a voluntad. Ademas, el tamano del paso anular no puede modificarse. Por ello, en los recipientes de este tipo de mayor tamano, la superficie total abierta entre las fases es mayor de lo necesario, lo que conlleva una expansion del espectro del tiempo de permanencia del material. En GB-A-834 892 se divulga un dispositivo segun el concepto general de la reivindicacion 1.

Por lo tanto, la invencion tiene como cometido mejorar los dispositivos del tipo antes descrito y crear un dispositivo energeticamente eficiente que produzca un material de una calidad homogenea y buena, y que ocupe poco espacio. Ademas, es tambien cometido de la invencion crear un procedimiento ventajoso con el que se pueda tratar material plastico fragmentado de forma eficiente y ahorrando espacio.

Estos cometidos se resuelven mediante las caracterfsticas distintivas de la reivindicacion 1 o 17 [sic].

La reivindicacion 1 garantiza de modo ventajoso que se evite que el material recien introducido, insuficientemente tratado o preparado vaya a parar al tornillo sinffn de descarga sin estar suficientemente procesado, con lo que el dispositivo y su funcionamiento se simplifican considerablemente. Esto se garantiza

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mediante fondos intermedios dispuestos en el recipiente y que dividen este en camaras, estando previstos medios que provocan o permiten un traslado del material fragmentado ablandado, no fundido, entre las respectivas fases, niveles o camaras directamente adyacentes. Por lo tanto, la zona donde se produce principalmente la trituracion o secado o precalentado del material esta separada de la zona donde el material se introduce a presion en la carcasa del tornillo sinffn. Con esto, tras un breve tiempo de funcionamiento se crea un equilibrio entre las zonas. Esto contribuye a asegurar un tiempo suficiente de permanencia del material en el recipiente colector, particularmente en la zona situada sobre el fondo intermedio. Con ello se homogenefza la temperatura del material introducido en el orificio de descarga del recipiente colector, ya que basicamente todos los fragmentos de plastico que se encuentran en el recipiente se pretratan suficientemente. La temperatura aproximadamente constante del material que entra en la carcasa del tornillo sinffn hace que se elimine la mayor parte de las aglomeraciones inhomogeneas de plastico en el tornillo sinffn del extrusor, permitiendo con ello que la longitud del tornillo sinffn pueda ser mas reducida que en las construcciones conocidas, ya que el tornillo sinffn tiene que trabajar menos para llevar el material plastico a la misma temperatura de plastificacion con seguridad. La temperatura constante de entrada del material plastico en la carcasa del tornillo sinffn tiene tambien como consecuencia una precompactacion uniforme del material en la carcasa del tornillo sinffn, lo que afecta positivamente a las condiciones existentes en el orificio del extrusor, en particular en forma de un caudal uniforme en el extrusor y una calidad uniforme del material en la salida del extrusor. El acortamiento de la longitud del tornillo sinffn conlleva un ahorro energetico y, en comparacion con las construcciones conocidas, temperaturas mas bajas de procesamiento en el extrusor, ya que la temperatura media de entrada en el extremo de admision del tornillo sinffn es mas uniforme que en las construcciones conocidas. En el objeto de la invencion, por lo tanto, el material plastico tratado - visto a lo largo de todo el proceso de tratamiento - se debe procesar a una temperatura menos elevada, en comparacion con otras construcciones, para tener la seguridad de una plastificacion suficiente. Esa reduccion de las temperaturas punta tiene como consecuencia el ahorro energetico antes mencionado y tambien evita que se produzca un dano termico en el material a tratar.

Ademas, con un dispositivo de este tipo, el procesamiento del material se puede controlar y adaptar en funcion al tipo de plastico. Por ejemplo, en el caso del PET es ventajoso lograr un aumento de la viscosidad (iV). En otros plasticos, por ejemplo HDPE o policarbonato, tambien es ventajoso descontaminar el material plastico o bien liberarlo de componentes volatiles y eliminar estos del flujo de material. Tambien esto se puede garantizar de forma ventajosa mediante el dispositivo conforme a la invencion. Gracias al hecho de que las distintas fases o niveles estan basicamente separados entre sf, el arrastre de componentes volatiles de un nivel a otro nivel mas limpio se minimiza. Si los componentes volatiles se extraen o aspiran en cada nivel, se puede conseguir de forma rapida y sencilla una mayor pureza del material.

Ademas, mediante la aplicacion de los fondos intermedios, se reduce la altura de la columna de material por encima de las herramientas u organos de mezcla en movimiento. Gracias a ello, por un lado se disminuye la carga mecanica sobre las herramientas y se aumentan los intervalos de mantenimiento de las herramientas de mezcla, asf como su vida util. Asimismo, esto conlleva un mejor control en la introduccion de energfa en el material, lo que permite aproximarse con mayor facilidad a la temperatura maxima permitida para el material a tratar. En concreto, la temperatura maxima permitida es aquella en la que el material se encuentra en un estado reblandecido y pastoso, pero aun no fundido. El ajuste de esta temperatura es muy delicado, ya que una temperatura demasiado alta provocarfa la fusion y aglutinacion del material. La introduccion de temperatura se efectua mediante las herramientas de mezcla y de agitacion y, en particular, tambien se controla mediante estas. Ademas, gracias a las herramientas de mezcla y de agitacion se produce una mezcla que evita el pegado entre sf. Por lo tanto, es ventajoso poder regular la temperatura con la mayor rapidez y precision posibles, lo cual se puede garantizar de forma ventajosa mediante la subdivision de todo el recipiente en espacios de mezcla individuales mas pequenos y faciles de vigilar. Mediante el ajuste de una temperatura maxima permitida y la seguridad de poder tambien mantener y adaptar rapidamente dicha temperatura, se produce asimismo una mejora de las velocidades de difusion de los componentes volatiles a eliminar y un aumento adicional de la pureza.

En resumen, con la aplicacion de los fondos intermedios se produce una disminucion del traslado de material en el sentido de flujo entre un nivel y el siguiente, ralentizando asf el paso del material fragmentado y estrechando el espectro de permanencia.

Las reivindicaciones dependientes se refieren a acondicionamientos ventajosos de la invencion.

En este contexto, es ventajoso que las camaras esten superpuestas y que el flujo de material se efectue de arriba abajo a causa de la fuerza de gravedad. De esta forma, se pueden conseguir los objetivos deseados con medios de traslado sencillos desde el punto de vista constructivo o incluso con simples orificios, sin organos de transporte adicionales.

Tambien puede ser ventajoso que las camaras presenten distintos diametros y/o distintas alturas entre sf. Conforme a un modo de ejecucion preferente, la camara situada arriba del todo, visto en el sentido de flujo del material fragmentado, en la que se introduce el material, tiene el mayor diametro, y si procede tambien la menor altura, en comparacion con las camaras situadas mas abajo en el sentido de flujo del material. Esto permite influir eficazmente en el procesamiento del material no del todo fundido. Ademas, la capacidad de

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recepcion se incrementa en el recipiente situado arriba del todo. La configuracion de la camara situada arriba del todo con un gran diametro tambien ofrece la ventaja de que, de esta forma, se puede llevar a cabo un procesamiento efectivo y adaptado a las respectivas circunstancias del material plastico, en particular una trituracion y prehomogeneizacion.

Otro acondicionamiento ventajoso concierne a la configuracion de las herramientas de mezcla y de trituracion. A este respecto, es ventajoso configurarlas de modo que con ellas el material se mueva, ponga en rotacion, mezcle, caliente, triture y/o se lleve a un estado reblandecido sin que el material se funda. Por lo tanto, las herramientas de mezcla y de trituracion deben mantener el material en un estado fragmentado o en forma de partfculas y, si procede, tambien secarlo y/o precristalizarlo.

Las herramientas de mezcla y de trituracion pueden estar configuradas de forma diferente en las respectivas camaras y/o estar controladas o accionadas de forma independiente entre si mediante uno o varios accionamientos, en particular con diferentes velocidades de rotacion. De este modo, mediante la seleccion del numero de revoluciones por minuto correcto y de la herramienta correcta se puede, por ejemplo, introducir rapidamente mucha energfa en el material fresco. Con ello se calienta el material con rapidez y, si procede, la humedad contenida puede eliminarse rapidamente con ayuda de vacfo o gas inerte seco. Por consiguiente, en la camara situada debajo se necesita introducir considerablemente menos energfa en el material, lo que permite aplicar en esta camara otros acondicionamientos de las herramientas que, si procede, funcionen a una velocidad de rotacion distinta. De esta forma se puede garantizar la mayor variabilidad posible y un modo de proceder optimo en funcion del material a tratar y mantener el material de la mejor forma posible en un estado reblandecido, fragmentado y no fundido.

En este contexto, por un lado es ventajoso disponer las herramientas de mezcla y de trituracion en una barra de rotor comun, ya que esto resulta eficaz y asegura un tratamiento suficiente en algunas situaciones. Por otro lado, puede ser ventajoso, sobre todo teniendo en cuenta el procesamiento variable arriba mencionado, mover las herramientas de mezcla y de trituracion mediante accionamientos independientes.

Conforme a una configuracion ventajosa, los medios estan constituidos a modo de orificios que garantizan un paso libre a traves de su diametro interior, lo que se puede realizar de un modo muy simple desde el punto de vista constructivo y requiere poco mantenimiento. Los medios tambien pueden estar constituidos a modo de laberintos, que incrementan adicionalmente el tiempo de permanencia del material. Para permitir el control del tiempo de permanencia es ventajoso dotar a los medios de obturadores o valvulas correderas. De este modo se puede controlar cuando y en que medida pasa el material de una camara a la siguiente. Tambien es posible constituir los medios a modo de verdaderos medios de transporte y dosificacion, por ejemplo tornillos sinffn de transporte, que, por supuesto, tambien son apropiados para la dosificacion. Esto permite tambien reaccionar rapida y facilmente a distintos materiales de partida. Cuando, por ejemplo, se introducen de repente copos gruesos en la camara superior despues de haber estado procesando principalmente films finos, puede ser conveniente prolongar el tiempo de permanencia del material ahora mas grueso en la camara situada arriba del todo reduciendo el orificio de extraccion del fondo intermedio, a fin de garantizar un tratamiento suficiente. Los dispositivos de este tipo permiten, por lo tanto, una realizacion del procedimiento mas variable.

Los medios de traslado estan constituidos de tal modo que no atraviesan el fondo intermedio, sino que desde la camara situada a contracorriente garantizan un flujo de material a una camara situada debajo no mediante orificios en el fondo intermedio sino por una perforacion de la pared lateral de dicha camara superior. Por lo tanto, el material tratado fluye desde la camara superior a traves de la pared lateral y se introduce lateralmente en una camara situada en sentido de flujo. Los medios de traslado pueden estar configurados del mismo modo que se ha descrito antes.

Ademas, puede preverse de forma ventajosa que preferentemente en cada camara este previsto un dispositivo de aspiracion para eliminar los componentes volatiles y/o un dispositivo para aplicar gas inerte o gases reactivos. Tambien puede ser ventajoso hacer todo el dispositivo evacuable de forma centralizada. Por ejemplo, es ventajoso durante el tratamiento ajustar la presion en la camara situada arriba del todo lo mas baja posible a la maxima temperatura, para posibilitar con ello un aumento optimo de la viscosidad por policondensacion. La camara superior se alimenta en general con el material mas humedo, lo que produce una mayor cafda de la presion debido a las altas cantidades de humedad que se generan con el aumento de temperatura. En caso de usar una unica bomba de vacfo para todo el recipiente, la presion caerfa tambien en el fondo intermedio situado abajo del todo, con lo que no se producirfa allf ninguna policondensacion o unicamente una reducida. Bajo estos aspectos, es ventajoso que se pueda evacuar cada zona o cada camara mediante su propia bomba de vacfo. En principio, en vez de la aspiracion por vacfo tambien se puede realizar una aplicacion de gas inerte con nitrogeno o dioxido de carbono, con lo que no solo se aspira la humedad sino tambien otros componentes volatiles como, por ejemplo, sustancias odorfferas.

Ademas, es ventajoso prever preferentemente en cada camara un dispositivo de medicion del nivel de llenado, con lo que se garantiza poder controlar y regular mejor el flujo de material. La velocidad de rotacion o el ajuste de los obturadores de los medios de traslado se pueden regular en funcion del nivel de llenado de cada camara.

El procedimiento segun la invencion garantiza fundamentalmente las ventajas arriba descritas, en particular que gracias a el se puede procesar o tratar el material plastico de forma efectiva.

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Otras ventajas y configuraciones de la invencion se derivan de la descripcion y de los dibujos adjuntos.

La invencion esta representada esquematicamente en los dibujos mediante ejemplos de ejecucion y se describe a continuacion a modo de ejemplo haciendo referencia a dichos dibujos:

La fig. 1 muestra una primera forma de ejecucion de un dispositivo segun la invencion con tres camaras superpuestas del mismo diametro.

La fig. 2 muestra otra forma de ejecucion con dos camaras superpuestas de distintos diametros.

La fig. 3 muestra una forma alternativa de ejecucion de la fig. 1.

En la fig. 1 esta representado un dispositivo para el tratamiento de material sintetico termoplastico, en particular de artfculos de reciclaje o residuos de envases o similares, que comprende un recipiente colector o compresor de corte 1. El material se puede introducir desde arriba en el recipiente colector 1 a traves de un orificio de introduccion 12 y va a parar a la camara situada arriba del todo 6a. Esta camara 6a esta configurada de forma cilfndrica y equipada con una herramienta de mezcla o de trituracion 7a. La herramienta de mezcla y de trituracion 7a esta conectada con una unidad de accionamiento mediante una barra de rotor 9 y puede ponerse en rotacion. La herramienta de mezcla y de trituracion 7a esta dispuesta en la zona de la base de la camara situada arriba del todo 6a y esta regulada o configurada de tal modo que ejerce sobre el material plastico un efecto mezclador, calentador o, si procede, triturador. El material se pone en rotacion y se forma un torbellino de mezcla. Pueden estar constituidos dos brazos, orientados en perpendicular con respecto al eje longitudinal 14 del conjunto del dispositivo o con respecto a la barra del rotor 9, dotados de cantos de trabajo 13 que actuan sobre el material plastico. Estos cantos de trabajo 13 discurren de tal modo que, por un lado, ejercen un corte oblicuo sobre el material plastico que se encuentra en la zona del borde del recipiente colector 1 y, por otro lado, transportan el material en proceso de trituracion en la mayor medida posible a un orificio de extraccion 5'. En la camara situada arriba del todo 6a se pueden anadir tambien otros aditivos o sustancias de relleno lfquidos o solidos. Esta adicion se puede realizar o bien a traves del orificio de introduccion 12 o tambien por una zona situada por debajo del nivel de material en la camara 6a.

Directamente debajo de la camara situada arriba del todo 6a esta dispuesta otra camara intermedia 6b. La camara intermedia 6b presenta el mismo diametro que la camara superior 6a. Estas dos camaras 6a y 6b estan separadas espacialmente entre si mediante un fondo intermedio 2', formando dicho fondo intermedio en la misma medida tanto la base inferior de la camara superior 6a como la cubierta superior de la camara intermedia 6b. Entre las camaras 6a y 6b esta previsto un medio 5' que permite el paso o transporte del material reblandecido, fragmentado y no fundido de la camara superior 6a a la camara 6b situada debajo. Por lo tanto, el material pretratado en la camara superior 6a puede caer desde dicha camara 6a a la siguiente camara 6b a causa o con ayuda de la fuerza de la gravedad.

En la camara superior 6a esta previsto ademas un dispositivo de aspiracion 15 mediante el cual se pueden extraer los componentes volatiles que se evaporan del material, como por ejemplo vapor de agua o compuestos con olor molesto. Tambien es posible conducir una corriente de gas inerte por la camara 6a a traves o mediante el dispositivo de aspiracion 15.

En la camara situada mas abajo o camara intermedia 6b situada a favor de la corriente, tambien estan dispuestas herramientas de mezcla 7b. En el caso presente se trata de dos organos de mezcla superpuestos, alojados en una barra de rotor 8 comun, que ponen en movimiento el material en la camara 6b y lo procesan del mismo modo que en la camara 6a. Sin embargo, la barra de rotor 8 no esta conectada con la misma unidad de accionamiento que la barra de rotor 9 de la camara superior 6a, sino con una unidad de accionamiento dispuesta en el extremo opuesto del dispositivo. De este modo, la velocidad de rotacion de las herramientas de mezcla 7b puede regularse independientemente de la velocidad de las herramientas de mezcla 7a.

Debajo de la camara 6b o en el sentido de flujo esta dispuesta otra camara 6c. Esta camara situada abajo del todo 6c tiene el mismo tamano y el mismo diametro que las dos camaras superiores 6a y 6b. Tambien esta prevista una herramienta de mezcla 7c en la camara inferior 6c, que trabaja como descrito anteriormente. La camara 6b esta separada espacialmente de la camara inferior 6c mediante el fondo intermedio 2”. Para garantizar el flujo del material, el fondo intermedio 2” presenta un medio 5” que garantiza el traslado del material reblandecido y fragmentado que sale de la camara intermedia 6b a la camara inferior 6c.

Las tres camaras 6a, 6b y 6c son, por lo tanto, del mismo tamano, estan dispuestas directamente unas encima de otras y forman el recipiente colector 1 cilfndrico. Las paredes laterales 4', 4” y 4'” de las camaras superpuestas forman la pared lateral 4 del recipiente colector 1. Mediante los dos fondos intermedios 2', 2”, el recipiente colector 1 se divide en tres camaras 6a, 6b, 6c, pero a pesar de ello hay un unico recipiente colector 1 unitario que ahorra espacio y no varios recipientes individuales conectados entre si.

Por lo tanto, gracias a la configuracion de los fondos intermedios 2', 2”, no se puede producir un flujo libre e indefinido del material de partida al extrusor. Los dos medios 5' y 5” no estan situados de forma alineada uno sobre otro, sino que estan dispuestos radialmente en los extremos opuestos de los fondos intermedios 2', 2”. Esto permite aumentar el espectro del tiempo de permanencia y prolongar el recorrido del material. Ambos medios 5', 5” estan situados respectivamente en la zona del extremo de los radios o areas abarcados por las herramientas de mezcla y agitacion 7a, 7b.

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Tambien en las camaras 6b y 6c estan previstos dispositivos de aspiracion 15 para eliminar los componentes volatiles aun no liberados en la camara superior 6a. Esto permite purificar el material de forma efectiva.

En la camara inferior 6c esta dispuesto un orificio de extraccion 10 constituido en lapared lateral 4'”. Mediante las herramientas de mezcla 7c, el material plastico se introduce como mediante espatulas en este orificio de extraccion 10, que esta situado basicamente a la misma altura que la herramienta de mezcla 7c. A este orificio de extraccion 10 esta conectado a continuacion un extrusor 11, en el que se compacta y funde el material.

El subsiguiente movimiento del material plastico a procesar se efectua, por lo tanto, del siguiente modo: el material se introduce a traves del orificio de introduccion 12 en la camara situada arriba del todo 6a y es procesado allf por las herramientas de mezcla 7a, donde se produce en particular una trituracion del material asf como un calentamiento debido a la energfa introducida mediante las herramientas de mezcla 7a. Tambien se puede producir un secado del material en la camara superior 12a [sic], lo que es de elevada relevancia particularmente en el caso del PET. Tambien se puede precristalizar el material. Lo esencial es que el material no se funda en ningun momento en la camara superior 6a, sino que se encuentre meramente en un estado reblandecido, en particular proximo a la temperatura de ablandamiento de Vicat del polfmero a tratar. La temperatura necesaria se puede ajustar y regular ventajosamente mediante las herramientas de mezcla 7a, en particular por su velocidad de rotacion y/o por la configuracion de sus cantos cortantes 13. Gracias a que las camaras son relativamente pequenas, se puede conseguir tambien una regulacion rapida o una modificacion rapida de la temperatura. Ademas, las herramientas de mezcla 7a impiden que las partfculas de plastico se peguen entre si, conservando con ello la fluidez y capacidad de corrimiento del material.

A continuacion, el material se conduce por el medio 5', a traves del fondo intermedio 2', de la camara 6a a la camara 6b. Dicho medio 5' esta configurado en la presente forma de ejecucion a modo de orificio cerradizo u obturador. De este modo se puede conseguir una regulacion del flujo de material y ajustar el tiempo de permanencia del material en la camara superior 6a. Como alternativa, tambien puede estar previsto un tornillo sinffn de transporte o de dosificacion. En la camara 6b, el material se somete entonces tambien a un procesamiento mediante las herramientas de mezcla 7b, no llegandose a producir tampoco aquf una fusion del material.

Despues, el material se conduce por el medio 5”, a traves del fondo intermedio 2”, a la camara inferior 6c, situada mas abajo en el sentido de flujo, y allf se sigue procesando mediante las herramientas de mezcla 7c.

A continuacion, el material se extrae del recipiente 1 a traves del orificio de descarga 10 despues de haber completado un procesamiento y prehomogeneizacion de tres fases que ha preparado ventajosamente el material de forma optima para el inminente proceso de fusion en el extrusor.

En la fig. 2 esta previsto otro dispositivo. El dispositivo comprende un recipiente colector o compresor de corte 1, en el que se puede introducir material desde arriba a traves del orificio de introduccion 12 y que tambien presenta un orificio de descarga 10 por el que se puede extraer el material en direccion a un extrusor 11 una vez realizado el procesamiento. A diferencia del dispositivo conforme a la fig. 1, el dispositivo segun la fig. 2 contiene unicamente dos camaras superpuestas 6a y 6b. En ambas camaras 6a y 6b estan dispuestas herramientas de mezcla y de trituracion 7a, 7b. Sin embargo, el diametro de la camara superior 6a es mayor que el diametro de la camara 6b, situada mas abajo en el sentido de flujo. Por lo tanto, la pared lateral 4' de la camara superior 6a y la pared lateral 4” de la camara inferior 6b no forman un recipiente colector 1 cilfndrico sino un recipiente colector 1 de forma correspondientemente distinta. No obstante, sigue habiendo un unico recipiente colector 1 unitario y no dos recipientes separados espacialmente entre si. A esto no le perjudica la particularidad de que las camaras 6a, 6b presenten diferentes diametros.

La camara superior 6a esta separada de la camara inferior 6b mediante un fondo intermedio 2', estando prevista ahora en el radio exterior de este fondo intermedio 2' una zona circular que sobresale con respecto a la superficie circular del diametro de la camara inferior 6b. En el fondo intermedio 2', en esta zona exterior circular, esta previsto un medio 5' o agujero que atraviesa completamente el fondo intermedio 2', si bien con ello no se forma una conexion vertical directa entre la camara 6a y la camara 6b como en la fig. 1, en la que el material cae desde arriba a la camara 6b situada debajo. A diferencia del dispositivo conforme a la fig. 1, el medio 5' segun la fig. 2 esta configurado de tal modo que el material primero cae o se introduce desde arriba verticalmente en el medio 5' y despues se introduce en la camara 6b mediante tramo de transferencia basicamente horizontal, en forma de tuberfa o de tornillo sinffn de transporte, a traves de la pared lateral 4” de dicha camara inferior 6b. De este modo se puede variar la forma de introduccion del material en la camara 6b, que puede producirse por encima o por debajo del nivel de material, en funcion de a que altura desemboque el medio 5' en la camara 6b. Tambien se puede regular el caudal de paso.

El medio 5' esta dispuesto en la fig. 2 justo fuera del radio de la herramienta de mezcla y de trituracion superior 7a, con lo que el material reblandecido, fragmentado y no fundido se puede introducir o cae en el medio 5' de forma simple y eficaz.

Por supuesto, tambien se pueden prever otros medios 5' adicionales constituidos mas al interior en el sentido radial y que, al igual que en el dispositivo conforme a la fig. 1, atraviesen completamente el fondo intermedio 2', con lo que el material, al igual que conforme a la fig. 1, se pueda introducir verticalmente desde la camara superior 6a en la camara situada debajo 6b directamente desde arriba.

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El flujo de material se produce de forma analoga a la fig. 1 desde la camara 6a, en la que tiene lugar un pretratamiento del material pero no una fusion, a la camara 6b a traves del medio 5', prosiguiendo el tratamiento del material en la camara 6b. Por lo tanto, no es posible la entrada directa de material sin tratar en el tornillo sinffn del extrusor 11.

Tambien en la fig. 2, las dos herramientas de mezcla 7a, 7b de las distintas camaras 6a, 6b se pueden controlar de forma independiente entre si mediante distintas unidades de accionamiento o barras de rotor 8, 9, estando las unidades de accionamiento dispuestas tambien aquf en posiciones contrarias con respecto al dispositivo.

En la fig. 3 esta representada otra configuracion mas del dispositivo. Al igual que en la fig. 1, el recipiente colector o compresor de corte 1 esta dividido o subdividido en tres camaras 6a, 6b, 6c superpuestas, siendo los diametros de todas las camaras iguales y formando las paredes laterales 4', 4”, 4'” un recipiente colector 1 cilfndrico unitario. A diferencia de la fig. 1, los dispositivos de mezcla 7a, 7b, 7c presentes en las distintas camaras 6a, 6b, 6c estan dispuestos en una barra de rotor 8 comun y, por lo tanto, solo pueden rotar a una velocidad de rotacion comun o a la misma velocidad.

Las camaras 6a, 6b, 6c, al igual que en los otros casos, estan separadas mediante fondos intermedios 2', 2” y conectadas tecnicamente entre si en flujo de material a traves de medios 5', 5”. Sin embargo, los medios 5', 5” estan configurados de forma distinta en comparacion con la fig. 1. Entre la camara situada arriba del todo 6a y la camara intermedia 6b esta previsto un medio 5' dispuesto en el centro en torno a la barra del rotor 8. Ademas, esta previsto un medio adicional 5' que, a diferencia de los medios precedentes, no atraviesa el fondo intermedio sino que unicamente perfora las paredes laterales 4', 4” de dos camaras 6a, 6b superpuestas. Con ello, el material se puede transportar a traves de la pared lateral 4' de la camara superior 6a fuera de dicha camara 6a y pasa a traves del medio 5', en el presente caso un tornillo sinffn de transporte o de dosificacion, horadando la pared lateral 4” de la camara situada debajo 6b, al interior de esta. Por lo tanto, este medio 5' esta situado fuera de las camaras 6a, 6b o fuera de las paredes laterales 4', 4”. En este caso, hay que prestar atencion a la temperatura en este medio 5' o bien podrfan ser convenientes para este medio 5' dispositivos de aislamiento y/o de calefaccion.

El fondo intermedio 2” situado entre la camara intermedia 6b y la camara inferior 6c presenta tambien un medio 5” dispuesto en el centro en torno al eje del rotor 8. Ademas, esta dispuesto otro medio 5”, configurado a modo de orificio regulable mediante una valvula corredera 21 y que atraviesa el fondo intermedio 2”. Este medio 5” esta situado en la zona radialmente exterior de las herramientas de mezcla 7b.

Por lo demas, este dispositivo esta configurado del mismo modo que en la fig. 1.

La alimentacion de material a traves del dispositivo de introduccion 12 se efectua ventajosamente pasando por un dispositivo de regulacion o de control 20, como por ejemplo una esclusa de rueda celular, un sistema de valvula de corredera o un sistema de tornillo sinffn de transporte.

Ademas, puede configurarse de modo que p refe rente me nte en cada camara 6a, 6b, 6c este previsto un dispositivo de medicion del nivel de llenado 16 para determinar la altura del material en la respectiva camara, permitiendo que la realizacion del procedimiento pueda adaptarse en todo momento regulando la velocidad de rotacion de las herramientas de mezcla 7 o ajustando el ancho de apertura o los orificios de paso de los medios 5.

Adicionalmente, la camisa del recipiente 1 puede estar configurada de modo que se pueda calentar o refrigerar, por ejemplo mediante serpentines de calefaccion o serpentines refrigeradores o mediante un revestimiento doble. De este modo, cada subzona o cada pared lateral 4', 4”, 4'” de cada camara 6a, 6b, 6c se puede calentar o refrigerar de forma independiente. Tambien las herramientas de mezcla 7a, 7b, 7c pueden estar configuradas con calefaccion o refrigeracion respectivamente.

Tambien serfa posible prever en cada camara 6a, 6b, 6c un orificio de descarga 10 propio, a traves del cual el material se pueda introducir en un extrusor 11.

La fig. 4 muestra un dispositivo, a modo de ejemplo, que se corresponde en esencia con el dispositivo segun la fig. 2. Sin embargo, las herramientas de mezcla y de trituracion 7a, 7b estan dispuestas en una barra de rotor 8 comun o se mueven mediante un unico motor de accionamiento, estando por lo tanto acopladas en movimiento o sincronizadas.

Claims

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10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

Reivindicaciones

1. - Dispositivo para el tratamiento de material sintetico, en particular termoplastico, por ejemplo poliester o

polietileno, con un recipiente colector o compresor de corte (1) en el que se puede introducir el material a

procesar y en cuya zona inferior esta previsto un orificio de descarga (10) a traves del cual el material

procesado se puede extraer del recipiente colector (1) a un extrusor (11) conectado al recipiente colector o compresor de corte (1) para la compactacion del material plastico, en el que el recipiente colector (1) esta dividido en al menos dos camaras (6a, 6b, 6c,...), en particular cilfndricas, separadas entre si mediante respectivamente un fondo intermedio (2', 2”,...), estando dispuesta en cada camara (6a, 6b, 6c,...) al menos una herramienta de mezcla o de trituracion (7a, 7b, 7c,...), en particular de forma giratoria en torno a un eje vertical (8, 14), que actua sobre el material, con la que se puede llevar el material a un estado reblandecido, si bien permanentemente fragmentado o en forma de partfculas y no fundido, y estando previstos medios (5', 5”,...) que producen o permiten el traslado o el paso del material reblandecido, fragmentado y no fundido entre las respectivas camaras (6a, 6b, 6c,...) directamente adyacentes caracterizado por que los medios (5', 5”,...) que

permiten el traslado o paso del material entre las camaras adyacentes (6a, 6b, 6c,...) crean desde la camara

situada arriba del todo (6a) o desde cada camara situada relativamente mas arriba y atravesando completamente la respectiva pared lateral (4', 4”, ...) de cada camara (6a, 6b, 6c,...), asf como circunvalando o bien sin atravesar los fondos intermedios (2', 2”,...), una conexion en flujo de material con la camara (6b, 6c,...) directamente adyacente, situada mas abajo en el sentido de flujo de material.
2. - Dispositivo segun la reivindicacion 1, caracterizado por que las camaras (6a, 6b, 6c,...) estan dispuestas unas sobre otras y el flujo de material se dirige desde la camara situada arriba del todo (6a), en la que se puede introducir el material a tratar, hacia abajo a las siguientes camaras (6b, 6c,...) en particular debido a la fuerza de la gravedad.
3. - Dispositivo segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado por que las camaras (6a, 6b, 6c,...) presentan distintos diametros y/o distintas alturas entre si, presentando preferentemente la camara situada arriba del todo (6a) o la camara situada relativamente mas arriba un diametro mayor, junto con una altura preferentemente menor, que las respectivas camaras (6b, 6c,...) situadas debajo en el sentido de flujo del material.
4. - Dispositivo segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que las herramientas de mezcla o de trituracion (7a, 7b, 7c,...) se pueden regular de tal modo o estan configuradas o actuan sobre el material de tal forma que el material a tratar se mueve, se pone en rotacion o forma un torbellino de mezcla, se mezcla, se calienta o, si procede, se tritura y al hacerlo se lleva a un estado reblandecido, si bien permanece permanentemente fragmentado o en forma de partfculas y no se funde y/o por que con ello el material se seca y/o cristaliza al menos en la camara situada arriba del todo (6a).
5. - Dispositivo segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que las herramientas de mezcla o de trituracion (7a, 7b, 7c,...) estan configuradas en las respectivas camaras (6a, 6b, 6c,...) de forma distinta y/o estan dispuestas, si procede, en distintas barras de rotor (8, 9) y/o se pueden controlar independientemente entre si mediante uno o varios accionamientos y en particular rotan a distintas velocidades.
6. - Dispositivo segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que todas las herramientas de mezcla o de trituracion (7a, 7b, 7c,...) estan dispuestas en una barra de rotor (8) comun pasante o por que las herramientas de mezcla o de trituracion (7a, 7b, 7c,...) estan repartidas entre dos o mas barras de rotor (8, 9) independientes entre si y accionadas respectivamente por separado, las cuales, si procede, sobresalen hacia el interior en el recipiente colector (1) por lados opuestos.
7. - Dispositivo segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los medios (5', 5”,...) estan configurados a modo de orificios u obturadores que garantizan el paso libre a traves de su diametro interior, si procede a modo de laberinto, si procede de modo al menos parcialmente cerradizo o que regulan la circulacion del material, o bien a modo de medios de transporte y dosificacion, en particular a modo de tornillos sinffn de transporte o similares.
8. - Dispositivo segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los medios (5', 5”,...) estan configurados a modo de tramos de transferencia, estando configurados los tramos de transferencia a modo de tuberfas que garantizan el paso libre a traves de sus diametros interiores, si procede de forma que puedan cerrarse, o a modo de medios de transporte o de dosificacion, en particular a modo de tornillos sinffn de transporte o similares.

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9.- Dispositivo segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que en al menos una camara (6a, 6b, 6c,...), preferentemente en todas, esta previsto un dispositivo de aspiracion (15) para eliminar los componentes volatiles y/o un dispositivo para aplicar gas inerte o gases reactivos o similares, estando constituido el dispositivo de aspiracion (15), si procede, en las herramientas de mezcla o de trituracion (7a, 7b, 7c,...).
10.- Dispositivo segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que en al menos una camara (6a, 6b, 6c,...), preferentemente en todas, esta previsto un dispositivo de medicion del nivel de llenado (16).
11. - Dispositivo segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que las camaras (6a, 6b, 6c,...) presentan distintos diametros y/o distintas alturas entre si, presentando la camara situada arriba del todo (6a) o la camara situada relativamente mas arriba una altura menor que las respectivas camaras (6b, 6c,...) situadas debajo en el sentido de flujo del material.
12. - Dispositivo segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los medios (5', 5”...) parten de la camara situada arriba del todo (6a) o de la respectiva camara situada relativamente mas arriba desde la zona mas baja o cercana, proxima a la base del fondo intermedio (2', 2”,.).
13. - Procedimiento para el tratamiento de material sintetico, en particular termoplastico, por ejemplo poliester o polietileno, en particular utilizando el dispositivo segun una de las reivindicaciones anteriores, en el que el material a procesar se conduce sucesivamente a traves de varias camaras (6a, 6b, 6c,...) dispuestas en serie en el sentido de flujo del material, que se encuentran en un recipiente colector (1) comun, procesandose, moviendose, mezclandose, calentandose y/o triturandose y, si procede, secandose y/o cristalizandose el material en cada camara (6a, 6b, 6c,...) mediante herramientas de mezcla o de trituracion (7a, 7b, 7c,...), si procede regulables independientemente entre si, y llevandolo asf a un estado reblandecido, no fundido, en el que el material permanece permanentemente fragmentado o en forma de partfculas, y manteniendolo siempre en dicho estado, y sometiendose el material tras la ultima camara a una fase de compactacion o extrayendose a un extrusor (11).