[发明专利]用于制备合成材料的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种按权利要求1的前序部分所述的装置。

背景技术

由现有技术已知大量不同构造类型的类似装置，其包括接纳容器或者说用于将要回收的合成材料拆碎、加热、软化以及制备的切割压缩机以及连接在其上的用于将以如此方式预备的材料熔化的输送器或者说挤出机。其中的目的在于，获得质量尽可能高价值的、多为粒料形式的最终产品。

因此例如在EP 123 771或者EP 303 929中描述了具有接纳容器和连接在其上的挤出机的装置，其中被供应给接纳容器的合成材料通过拆碎和混合工具的旋转得到拆碎并被带入到颤动循环中并通过加入的能量而通过得到加热。由此形成具有足够良好的热均匀性的混合物。该混合物在相应的停留时间之后从接纳容器移出、送到螺旋挤出机中并就此塑化或者说熔化。其中螺旋挤出机近似设置在拆碎工具的高度上。利用这种方式将软化的合成材料碎物通过混合工具主动地压入或者说塞入到挤出机中。

大多这些长久以来已知的设计方案却在于螺旋件出口处获得的得到加工的合成材料的质量方面并且/或者在螺旋件的产量方面不尽人意。调查显示，对跟在容器之后的螺旋件、大多情况下为塑化螺旋件的在工作运转中的要求是不同的，并且这又归因于，有待加工的物料的单个的成分比其他成分更久地停留在容器中。材料在容器中的平均停留时间从每时间单元通过螺旋件的输出量分得的容器中的净重算出。平均停留时间则如已经提及的那样对于大部分要被处理的材料的而言在原则上不予给出，而是给出不规则的、从该平均值向上以及向下的关键偏差。所述偏差可以归因于先后置入到容器中的物料成分的不同特性，例如合成材料比如薄膜废料等等不同的特性或者强度，亦或归因于不可控制的偶然性。

对于在热方面和机械方面均匀的材料而言，通常当螺旋件的测量区的螺槽深度非常大并且螺旋件转速保持得很低时在螺旋件的出口获得的物料出现质量改善。但是如果看重螺旋件的出料高度或者比如碎料机-挤出机组合的效率改善，则必须要提高螺旋件转速，这意味着，剪切力也要提高。由此却会使得由螺旋件所加工的材料在机械和热方面遭受负担，也就是说，存在合成材料的分子链受损的危险。作为另外的缺点会出现螺旋件及其壳体的增高的磨损，尤其在进行回收材料的加工时因包含在材料中的污物例如磨料碎物、金属碎物等等，它们对螺旋件或者说其支承件的一并滑动的金属部件有着强烈的侵蚀作用。

不仅对于缓慢运转的并且深入切割的螺旋件(大落槽深度)而言而且对于迅速运转的螺旋件而言，已经提到过的单个的供应给螺旋件的材料成分的不同质量例如合成材料的不同的碎片尺寸以及/或者不同的温度关于在螺旋件出口处获得的合成材料的不均匀性是不利的。为了补偿不均匀性，在实践中提高挤出机的温度曲线，这意味着必须给合成材料供应附加的能量，这导致已经提到过的对合成材料的热损伤以及提高的能量需求。此外由此使得在挤出机出口处获得的合成材料在其粘度方面有所减小，也就是更为稀液，这对材料的继续加工而言带来了困难。

由此可以看出，对于在螺旋件出口处获得良好的材料质量而言有利的工序参数是互相制约的。

曾经尝试过如此解决这一问题，办法是增大切割压缩机的直径相对于螺旋件的直径的比例。通过这样将容器相对于传统尺寸增大能够实现的是，在容器中预处理的合成材料的机械和热均匀性被均化。原因在于，持续地添加的未加工的“冷”材料批料与在容器中存在的、已经部分得到加工的材料量的质量比相对于普通存在条件变低，并且合成材料在容器中的平均停留时间得到明显提高。质量比的降低对从容器中进入到螺旋件壳体中的材料的热和机械均匀性有利地影响并从而直接有利地影响在挤出机或者说聚结螺旋件的末端处的塑化率或者说聚结率的质量，因为已经将至少近似相同的机械和热均匀性的物料导送给了螺旋件并且因此这样的均匀性并不必须首先通过螺旋件实现。在容器中的所加工的合成材料的理论停留时间近似恒定。此外，这样的具有增大的容器的设备的在进料批料的精确性方面的可操作性与已知设备相比较不敏感。

这样的设备能够基本良好地使用并且是有利的。尽管如此，具有带有大直径例如1500mm或者更大尺寸以及较长停留时间的容器或者说切割压缩机的设备尽管其具有良好的功能性和高的回收质量也不是最佳地节省空间和高效的。

此外，这些设备对于材料的拉入以及螺旋件的配量装填来说经常遇有难题。