BR112012026196B1

BR112012026196B1 - dispositivo para o processamento de material plástico, utilização e método para o acionamento do mesmo

Info

Publication number: BR112012026196B1
Application number: BR112012026196A
Authority: BR
Inventors: Georg Weigerstorfer; Klaus Feichtinger; Manfred Hackl; Gerhard Wendelin
Original assignee: Erema Engineering Recycling Maschinen Und Anlagen Gesellschaft M.B.H.
Priority date: 2010-04-14
Filing date: 2011-04-13
Publication date: 2020-01-28
Also published as: US10173346B2; CA2795962A1; ZA201206639B; BR112012026196A2; US20130113139A1; ES2450050T3; UA106277C2; KR101525381B1; CL2012002860A1; TWI545000B; HRP20160456T1; AU2011241454A1; EP2689908B1; AU2011241454B2; PT2558263E; WO2011127508A1; EP2558263B1; RS53232B; AT511362A1; DK2558263T3

Abstract

dispositivo para o processamento de material plástico. a invenção se refere a um dispositivo e método para o processamento de material plástico, com pelo menos um recipiente de recepção (1), no qual pelo menos uma ferramenta de mistura e/ou de moagem (3) rotativa em torno de um eixo de rotação (10), está prevista para a mistura e aquecimento do material plástico, e com pelo menos um transportador (5) para a descaraga do material plástico a partir do recipiente de recepção (1) com pelo menos um parafuso sem-sim (6) rotativo em uma estrutura de acondicionamento (16), em que o transpotador (5), no seu lado de entrada de material está ligado ao interior do recipiente de recepção (1), através de uma abertura (8) formada em uma parede lateral (9) do recipiente de recepção (1) para a entrada ou alimentação do material, em que a abertura (8) está disposta na região da altura da ferramenta de mistura e/ou de moagem (3). a invenção é caracterizada pelo fato de o prolongamento imaginário do eixo longitudinal central (15) do transportador (5) ou do parafuso sem-fim (6) passar de modo oposto à direção de transporte do transportador (5) do eixo de rotação (10) do recipiente de recepção (1) sem o interceptar, em que o eixo longitudinal (15) do transportador (5) passa em rotação e na direção do movimento (12) da ferramenta de mistura e/ou de moagem (3) que passa através da abertura (8), ou do material de plástico que passa pela abertura (8), se deslocando no mesmo sentido ou paralelamente aos lados radiais (11) do recipiente de recepção (1) a uma distância (18).

Description

DISPOSITIVO PARA O PROCESSAMENTO DE MATERIAL PLÁSTICO, UTILIZAÇÃO E MÉTODO PARA O ACIONAMENTO DO MESMO [001] A invenção se refere a um dispositivo de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1. A partir do estado da técnica, são conhecidos vários dispositivos,

compreendendo	um	recipiente	de recepção	ou compressor	de
corte para	a	moagem,	aquecimento,	amolecimento	e
processamento	de	um material	plástico a	ser reciclado,	bem

como um dispositivo de extrusão a ele ligado para a fusão do material assim processado. O objetivo é obter um produto final de alta qualidade, principalmente na forma de grânulos.

[002] Por exemplo, o documento EP 123 771 descreve um dispositivo que tem um recipiente de recepção e um dispositivo de extrusão a ele ligado, em que o material plástico alimentado é moído pela rotação da ferramenta de moagem e mistura e é colocado em circulação em cone e é simultaneamente aquecido pela energia introduzida. Isso cria uma mistura com uma homogeneidade térmica suficientemente boa. Essa mistura é descarregada após um tempo de permanência apropriado, a partir do recipiente de recepção, por meio do dispositivo de extrusão de parafuso sem-fim e é plastificada ou derretida. O dispositivo de extrusão de parafuso sem-fim está disposto aproximadamente à altura das ferramentas de moagem e está radialmente fixado ao receptáculo. Dessa forma, as partículas de plástico amolecidas são ativamente comprimidas no dispositivo de extrusão através das ferramentas de mistura.

[003] Para além disso, a partir do estado da técnica, são também divulgados vários dispositivos nos quais

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2/21 o dispositivo de extrusão está tangencialmente ligado ao recipiente de recepção.

[004] Todos esses dispositivos têm em comum o fato de que a direção de transporte ou de rotação das ferramentas de mistura e moagem, e, portanto, a direção na qual as partículas de material circulam no interior do recipiente de recepção, e a direção de transporte do dispositivo de extrusão são substancialmente iguais, ou decorrem na mesma direção. Essa disposição deliberada selecionada é resultado da vontade em o material tanto quanto possível preencher ou ser empurrado para o parafuso sem-fim. Nesse caso, e em outros desenvolvimentos associados posteriormente sempre se procurou obter, tanto quanto possível, um enchimento em espiral e um reforço do efeito de barramento. Por exemplo, também se procurou alargar a zona de alimentação do dispositivo de extrusão de modo tipo cone ou curvar a ferramenta de moagem em forma de foice, de modo que essa possa alimentar no parafuso o material amolecido como massa de vidraceiro.

[005] Para esse efeito, por exemplo, no documento WO 88/02684 foi divulgado um dispositivo, em que o parafuso sem-fim do dispositivo de extrusão foi movido para longe da posição radial e foi radialmente deslocado, mas não tangencialmente, estando ligado ao recipiente. Esse deslocamento lateral tem o efeito de que o componente de força que atua na direção axial do parafuso do dispositivo de extrusão da força periférica exercida pela ferramenta rotativa é maior em comparação com uma disposição, na qual o eixo do parafuso está disposto radialmente no recipiente de recepção. Por meio desse deslocamento de entrada lateral

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3/21 o efeito de barramento é ainda mais reforçado e o material plástico é ainda melhor transportado ou prensado para o dispositivo de extrusão pela ferramenta rotativa.

[006] Tais dispositivos são bastante vantajosos para alguns materiais, em especial para os plásticos alongados ou muito fortes, bem como para flocos duros de tamanho pequeno.

[007] Foi agora descoberto em testes, no entanto, que esses dispositivos não são surpreendentemente vantajosos de igual modo para todos os materiais plásticos a ser reciclados, e pelo contrário, podem em algumas áreas ser inclusivamente inconvenientes.

[008] Assim, por exemplo, em materiais com um baixo teor de energia, tais como as fibras ou películas de PET, ou em materiais que têm um ponto de amolecimento ou de adesividade prematuro, como o ácido poliláctico (PLA), o efeito tem de ser constantemente observado na medida em que o barramento imaginário do material plástico na zona de alimentação do dispositivo de extrusão leva, sob pressão, a uma fusão prematura do material. Assim, por um lado, se reduz a ação de transporte do dispositivo de extrusão, ou do tambor ranhurado através dos dentados reduzidos do material com as ranhuras. Além disso, pode também resultar em um retorno parcial do material fundido na região do compressor de corte ou do recipiente de recepção, o que significa que permanecem ainda flocos não fundidos aderidos ao material fundido, e desse modo, o material fundido arrefece e se solidifica parcialmente e, desse modo se forma uma estrutura fixa, ou conglomerado, a partir de material parcialmente fundido e de formas plásticas solidificadas. Assim, o consumo do

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4/21 dispositivo de extrusão é barrado e as ferramentas de mistura e de corte se aderem. Subsequentemente, se reduz a taxa de transferência do dispositivo de extrusão, visto que não há qualquer enchimento suficiente do parafuso sem-fim. Além disso, as ferramentas de mistura e de moagem podem se atolar. Como regra geral, em tais casos, o sistema deve ser desligado e ser completamente limpo.

[009] Além disso, surgem problemas com tais materiais poliméricos que seriam logo aquecidos no compressor de corte até próximo de sua zona de fusão. Se aqui, o tambor ranhurado ficar preenchido, o material aglomera e a alimentação diminui.

[010] Geralmente em materiais estirados, distribuídos, fibrosos, com uma certa expansão linear e uma pequena espessura e rigidez, por exemplo também em tiras de películas de plástico cortadas, também surgem os problemas. Isso acontece principalmente na medida em que o material é alongado e preso na extremidade de saída da abertura de alimentação do parafuso sem-fim, em que uma das extremidades da tira se estende para dentro do recipiente de recepção e a outra extremidade na zona de alimentação. Uma vez que tanto as ferramentas de mistura, como o parafuso sem-fim funcionam na mesma direção, ou atuam sobre os mesmos componentes de direção de transporte e de pressão sobre o material, ambas as extremidades da tira sofrem tração e pressão na mesma direção, e não é mais possível soltar as tiras. Isso, por sua vez, conduz a uma acumulação de material nessa área, a uma constrição da secção transversal da abertura de alimentação e a uma má razão de alimentação, bem como a consequências adicionais de perdas de fluxo. Além disso,

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5/21 através de um aumento de pressão de alimentação nessa área pode se provocar uma fusão, que, por sua vez provoca os problemas acima mencionados.

[011] É portanto um objetivo da presente invenção proporcionar um dispositivo, com o qual as desvantagens acima mencionadas possam ser evitadas e com o qual materiais sensíveis ou em tiras possam ser facilmente obtidos a partir do parafuso sem-fim.

[012] Esse objetivo é alcançado em um dispositivo do tipo acima mencionado através das características da reivindicação 1.

[013] Se prevê que o prolongamento imaginário do eixo longitudinal central do transportador ou do parafuso sem-fim passe de modo oposto à direção de transporte do transportador sobre o eixo de rotação do recipiente de recepção sem o interceptar. O eixo longitudinal do transportador é deslocado em relação ao lado radial disposto no mesmo sentido ou paralelo àquele do recipiente de recepção, ou na direção de rotação ou de movimento da ferramenta de mistura e/ou de moagem que passa na abertura, ou do material plástico que passa pela abertura, a uma distância predeterminada. Desse modo, a direção de transporte das ferramentas de mistura e a direção de transporte do dispositivo de extrusão não decorre mais, tal como é conhecido do estado da técnica, na mesma direção, mas sim, pelo menos, ligeiramente na direção oposta, através do que o efeito de barramento acima mencionado é diminuído. Através da inversão intencional da direção de rotação das ferramentas de mistura e moagem, em comparação com os dispositivos conhecidos anteriormente, se abdica da pressão

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6/21 de alimentação a partir da posição de alimentação e se diminui o risco de excesso de enchimento. O excesso de material não é assim barrado ou cheio com a pressão excessiva na zona de alimentação do dispositivo de extrusão, mas pelo contrário o material em excesso tende a se afastar de lá, por isso, existe sempre material suficiente na área de alimentação, mas quase sem nenhuma pressão aplicada. Dessa maneira, o parafuso sem-fim do dispositivo de extrusão pode ser cheio o suficiente, e mover sempre material suficiente, sem causar picos de pressão locais, nos quais o material poderia derreter.

[014] Desse modo, a fusão do material é impedida na área do alimentador do dispositivo de extrusão, aumentando a eficiência operacional, aumentando os intervalos de manutenção e reduzindo o tempo de repouso por quaisquer reparações e medidas de limpeza.

[015] Ao reduzir a pressão de carga, a pressão em qualquer corrediça que fecha a abertura de alimentação é reduzida, com a qual o grau de enchimento do parafuso semfim pode ser ajustado de um modo conhecido. A corrediça, então, reage com mais sensibilidade e o grau de enchimento do parafuso sem-fim pode ser ajustado de forma mais precisa. Especialmente em materiais mais pesados, tais como moagem de materiais de polietileno de alta densidade (HDPE) ou PET, pode ser encontrado mais facilmente o ponto de funcionamento ótimo do sistema.

[016] Para além disso, se mostrou como surpreendentemente vantajoso que os materiais que já tenham sido amolecidos até perto da fusão eram melhor apreendidos na operação de acordo com a invenção. Particularmente, quando

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7/21 o material está já num estado pastoso ou amolecido, o parafuso sem-fim intercepta o material a partir do anel pastoso. Numa direção de rotação, na direção de transporte do parafuso sem-fim do dispositivo de extrusão, esse anel é empurrado e não poderia haver quaisquer raspagens, por meio das quais a alimentação fosse diminuída Isso é evitado através da inversão de acordo com a invenção do sentido de rotação.

[017] Para além disso, no processamento dos materiais em tiras ou fibras acima descritos as imposições ou aglomerados formados podem ser facilmente resolvidos, ou não são simplesmente formados, visto que na aresta da abertura disposta do lado da saída no sentido de rotação das ferramentas de mistura ou a jusante, do vector de orientação das ferramentas de mistura e do vector de orientação do dispositivo de extrusão, são apresentados em direções quase opostas, ou, pelo menos ligeiramente opostas, pelo que uma tira alongada não pode se dobrar e impor nessa aresta, em vez disso sendo levada pelo cone de mistura para o recipiente de recepção.

[018] De um modo geral, através da instalação de acordo com a presente invenção, a relação de alimentação é melhorada e a taxa de transferência é aumentada. O sistema completo do compressor de corte e dispositivo de extrusão se torna assim mais estável.

[019] Outras modalidades vantajosas da invenção são descritas através das seguintes reivindicações dependentes:

[020] De acordo com um aperfeiçoamento vantajoso da invenção se prevê, que o transportador esteja disposto sobre o recipiente de recepção de tal forma, que o produto escalar

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8/21 da tangente para o ciclo descrito da ferramenta de mistura e/ou de moagem, ou para o material plástico que passa pela abertura, e o vector de orientação que está orientado normalmente no sentido radial do recipiente de recepção, e que se apresenta alinhado no sentido de rotação ou de movimento da ferramenta de mistura e/ou de moagem, bem como o vector de orientação do sentido de transporte do transportador, é nulo ou negativo em cada ponto individual, ou na área conjunta da abertura, ou em cada ponto individual, ou na área total, diretamente na frente da abertura. Dessa forma, são atingidas as vantagens mencionadas anteriormente. Em particular, também não se reúne o arranjo espacial das ferramentas de mistura e do dispositivo de extrusão, por exemplo, as ferramentas de mistura e o parafuso sem-fim do dispositivo de extrusão ou a abertura não têm obrigatoriamente de estar em um plano comum, ou o eixo de rotação não tem de ser alinhado de modo normal em relação à superfície de base ou em relação ao eixo longitudinal do dispositivo de extrusão.

[021] Uma outra característica vantajosa resulta do fato de o vector de orientação da ferramenta de mistura e/ou moagem incluir com o vector de orientação da direção de transporte do transportador, um ângulo maior do que ou igual a 90° e menor ou igual a 180°, em que o ângulo, no ponto de intercepção dos dois vetores de orientação são medidos no rebordo da abertura disposta a montante da direção de rotação ou de movimento, em particular no ponto mais a montante sobre esse rebordo ou abertura. Assim, será descrito o intervalo de ângulo em que o dispositivo de extrusão tem de ser disposto no recipiente de recepção, a fim de se obterem os

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9/21 efeitos vantajosos. Isso resulta em que em toda a área da abertura ou, em cada ponto individual da abertura surge, pelo menos, uma ligeira orientação oposta das forças que atuam sobre o material ou, em caso extremo, em uma orientação transversal de pressão neutra. Em nenhum ponto da abertura, o produto escalar dos vetores de orientação das ferramentas de mistura e do parafuso sem-fim de alimentação é positivo, não ocorrendo nem uma única vez em uma parte da abertura um efeito de barramento demasiado grande.

[022] Uma outra modalidade vantajosa da invenção prevê que o vector de orientação da direção de rotação ou de movimento, inclua com o vector de orientação da direção de transporte, um ângulo 170° e 180°, medido no ponto de interseção dos dois vetores de orientação no meio da abertura. Tal arranjo surge, por exemplo, quando o dispositivo de extrusão é disposto de forma tangencial em relação ao compressor de corte.

[023] Para garantir que não ocorre um efeito de barramento excessivo, pode ser vantajosamente previsto que a distância seja maior do que ou igual a metade do diâmetro interno da estrutura de acondicionamento do transportador ou do parafuso sem-fim.

[024] Além disso, pode ser vantajoso, nesse contexto, que a distância seja maior ou igual a 7%, mais vantajosamente superior ou igual a 20% do raio do recipiente de recepção.

[025] Com dispositivos de extrusão deslocados radialmente, mas não dispostos tangencialmente, se prevê vantajosamente que o prolongamento imaginário do eixo longitudinal do transportador penetre, pelo menos

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10/21 parcialmente do lado oposto à direção de transporte, o interior do recipiente de recepção.

[026] Nesse contexto é vantajoso, se for previsto que a abertura seja disposta diretamente na frente do lado da extremidade traseira da direção de transporte do parafuso sem-fim.

[027] Em dispositivos de extrusão com uma região de alimentação alargada, ou uma manga ranhurada ou outra bolsa, pode ser vantajoso que a distância seja maior do que ou igual ao raio do recipiente de recepção. Isto é particularmente verdade para os casos em que o transportador está ligado tangencialmente ao recipiente de recepção.

[028] A inversão do sentido de rotação das ferramentas que circundam o recipiente de recepção não é arbitrária, e é possível - quer nos dispositivos conhecidos, quer no dispositivo de acordo com a invenção - deixar que as ferramentas de mistura rodem facilmente na direção oposta, não especialmente, por conseguinte, uma vez que as ferramentas de mistura e moagem estão dispostas de forma assimétrica ou orientadas na direção de modo a que atuem apenas de um lado ou em um sentido. Se fosse pretendido ligar um tal dispositivo, no sentido errado, então, nem se formaria um bom cone de mistura, nem o material seria esmagado ou aquecido o suficiente. Cada compressor de corte tem, assim, o seu próprio sentido de rotação fixo predeterminado.

[029] Nesse contexto, é particularmente vantajoso se for previsto que as áreas frontais ou arestas frontais das ferramentas de mistura e/ou de moagem, que atuam sobre o material plástico e que estão viradas para a direção de rotação ou de movimento, são concebidas, colocadas, curvadas

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11/21 ou dispostas de modo diferente em comparação com as áreas posteriores ou seguintes da direção de rotação ou de movimento.

[030] Uma disposição vantajosa prevê, nesse caso, que sobre a ferramenta de mistura e/ou de moagem sejam colocadas ferramentas e/ou lâminas, as quais no sentido de rotação ou de movimento atuem sobre o material de plástico através de moagem e, opcionalmente, também do aquecimento, em que as lâminas estão vantajosamente dispostas em discos de suporte rotativos dispostos em particular de modo paralelo à superfície de base.

[031] Basicamente, os efeitos acima mencionados, não são apenas relevantes em dispositivos de extrusão de parafuso sem-fim de compressão, mas também em dispositivos de extrusão de parafuso sem-fim de não-compressão. Aqui, também devem ser evitadas alimentações excessivas locais.

[032] Em uma outra modalidade vantajosa, se prevê que o recipiente de recepção é substancialmente cilíndrico, com uma superfície de base plana e uma parede lateral alinhada verticalmente com ela em forma de cilindro de revestimento.

[033] É ainda estruturalmente simples, se o eixo de rotação coincidir com o eixo intermédio central do recipiente de recepção.

[034] Em uma outra modalidade vantajosa, se prevê que o eixo de rotação ou o eixo intermédio central estejam direcionados de modo vertical ou normal em relação à superfície de base.

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12/21 [035] Através dessas geometrias especiais, a relação de alimentação é optimizada em um dispositivo estruturalmente estável e facilmente construído.

[036] Nesse contexto, é também vantajosamente previsto que a ferramenta de mistura e/ou de moagem mais inferior e/ou a abertura estejam dispostas a uma distância reduzida em relação à superfície de base, em particular na área do quarto mais inferior da altura do recipiente de recepção.

[037] Além disso, é vantajoso para o processamento, que as arestas exteriores das ferramentas de mistura e/ou de moagem se projetem até próximo da parede lateral.

[038] De acordo com a invenção, se prevê também um método para a ativação de tal dispositivo.

[039] Por um lado, o sentido de rotação ou de movimento da ferramenta de mistura e/ou de moagem é definido de tal modo e a ferramenta de mistura e/ou moagem é definida de tal de modo, ou as lâminas estão dispostas de tal modo e a ferramenta de mistura e/ou moagem está disposta no recipiente de recepção e alinhada de tal modo, que ocorre uma mistura e processamento apropriados do material polimérico. Deve assim formar-se um cone de mistura apropriado e a ferramenta de mistura e/ou de moagem deve poder atuar adequadamente sobre o material, ou seja, em modo de aquecimento, de mistura e, opcionalmente de moagem.

[040] Além disso, deve se notar que o sentido de rotação e de movimento da ferramenta de mistura e/ou de moagem é ajustado de tal modo que o prolongamento imaginário do eixo longitudinal central do transportador ou do parafuso sem-fim passa contrariamente ao sentido de transporte do

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13/21 transportador, no eixo de rotação do recipiente de recepção, sem interceptar o mesmo, em que o eixo longitudinal do transportador é deslocado em relação aos lados radiais do recipiente de recepção, que estão orientados no mesmo sentido ou paralelos àquele, do lado do decurso ou no sentido de rotação ou de movimento da ferramenta de mistura e/ou de moagem que passam pela abertura, ou do material plástico que se movimenta pela abertura, a uma distância. Dessa forma, os efeitos vantajosos mencionados anteriormente são obtidos.

[041] Esse método pode ser atingido com as características das reivindicações dependentes para o dispositivo.

[042] Outras vantagens e melhoramentos da invenção surgem da descrição dos desenhos em anexo.

[043] A invenção será descrita esquematicamente com referência a exemplos de realização dos desenhos e será seguidamente descrita a título de exemplo com referência aos desenhos.

[044] A Fig. 1 mostra um corte vertical através de um dispositivo de acordo com a invenção.

[045] A Fig. 2 mostra um corte horizontal através de uma modalidade ligeiramente alterada, no sentido da seta II da Fig. 1.

[046] A Fig. 3 mostra uma outra modalidade com uma deslocação radial maior.

[047] A Fig. 4 mostra uma outra modalidade com um dispositivo de extrusão ligado de modo sensivelmente tangencial.

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14/21 [048] A Fig. 5 mostra uma outra modalidade com um dispositivo de extrusão ligado de modo sensivelmente tangencial e ferramentas de mistura curvadas.

[049] A Fig. 6 mostra um dispositivo conhecido do estado da técnica.

[050] O dispositivo vantajoso mostrado na Fig. 1 para o processamento ou reciclagem de material plástico apresenta um recipiente de recepção ou compressor de corte

1, tal como é há muito conhecido do estado da técnica, por exemplo, do documento EP 123 771. O recipiente de recepção 1 é cilíndrico com uma superfície plana 2 e uma parede lateral 9 verticalmente disposta em relação àquela e em forma de cilindro de revestimento.

[051] A uma pequena distância da superfície de base

2, em cerca de opcionalmente 10 a 20% a menos, a altura da parede lateral 9 - medida a partir da superfície de base 2 para a borda superior da parede lateral 9 - está munida de um disco de suporte 13 plano e paralelo à superfície de base 2, o qual é rotativo em um eixo de rotação central 10, que é também o eixo intermédio central do recipiente de recepção 1, no sentido de rotação ou de movimento 12 marcado com uma seta. O disco de suporte 13 é accionado por um motor 21, que está localizado por baixo do recipiente de recepção 1. Sobre o disco de suporte 13 estão dispostas lâminas 14, que, juntamente com o disco de suporte 13 formam a ferramenta de mistura e/ou de moagem 3.

[052] Como indicado esquematicamente na Fig. 2, as lâminas 14 não estão dispostas de modo regular sobre o disco de suporte 13, mas estão concebidas, ajustadas ou dispostas de modo particular nas arestas frontais direcionadas para o

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15/21 sentido de rotação ou de movimento 12, de modo a atuarem sobre o material plástico. Se forma assim no recipiente de recepção 1 um cone de mistura, no qual o material é girado tanto de cima para baixo, como no sentido de rotação 12. Portanto, tal dispositivo, devido ao arranjo particular das ferramentas de mistura e de moagem 3 ou lâminas 14 pode apenas ser acionado no sentido de rotação ou de movimento 12 predeterminado e o sentido de rotação 12 não pode ser invertido facilmente ou sem modificações.

[053] Além disso, para um melhor fornecimento de material na abertura 8, pode ser montada uma cinta no rebordo do recipiente ou na parede lateral 9.

[054]	As	ferramentas	de	mistura e de	moagem	3
apresentadas	nas	Fig. 3 e 4 também são	mostradas	apenas	de
modo esquemático.	As lâminas	14	estão	dispostas	sobre	as

arestas frontais 22 que atuam sobre o material (FIG. 3).

[055] Teoricamente, também é possível que as ferramentas de mistura e de moagem 3 sejam construídas de modo regular ou simétrico. Mesmo assim, o sentido de rotação e de movimento 12 não é arbitrariamente invertido, sendo pelo contrário determinado ou por motor, ou por geometrias especiais do recipiente de recepção 1 e/ou da área de alimentação do dispositivo de extrusão 5.

[056] Em comparação, na Fig. 6 é mostrado um dispositivo conhecido do estado da técnica. Esse tem dois níveis de ferramentas de mistura e de moagem 3, as quais rodam na direção da seta 12, isto é, não no sentido de acordo com a invenção. Na proximidade do fundo 2 se encontram, na parte inferior do plano, lâminas de rotação 14, que se projetam radialmente e em linha recta. No plano sobrejacente,

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16/21 sobre um disco de suporte 13, estão dispostas lâminas 14 com arestas de corte frontais 22, que são curvas ou anguladas contra o sentido de rotação 12. Em funcionamento, resulta na circulação dessas ferramentas, o cone de mistura desejado e necessário. Uma simples mudança no sentido de rotação 12 não é, portanto, simplesmente possível aqui.

[057]	À altura da	ferramenta de	mistura e de	moagem
3, nesse caso	individual,	se encontra	formada na	parede
lateral 9 do	recipiente	de recepção	1 uma abertura ou

abertura de entrada ou de alimentação 8, à qual se encontra ligada a estrutura de acondicionamento 16 de um transportador 5. Na estrutura de acondicionamento 16 está disposto um parafuso sem-fim de compressão 6 de modo rotativo, o qual é conduzido através de um veio do motor 21.

[058] As arestas exteriores das ferramentas de mistura e moagem 3 se projetam até relativamente perto, cerca de 5% do raio, da parede lateral 9. O parafuso sem-fim 6, e a estrutura de acondicionamento 16 do dispositivo de extrusão 5 estão adaptados na zona da abertura 8 ao contorno da parede interior do recipiente de recepção 1 e deslocados para trás. Nenhuma parte do dispositivo de extrusão 5 se estende para o interior do recipiente de recepção 1. As ferramentas de mistura e/ou de moagem 3 ou as lâminas 14 estão quase ao mesmo nível ou plano que o eixo longitudinal central 15 do dispositivo de extrusão 5. As extremidades exteriores das lâminas 14, no entanto, estão suficientemente afastadas do lado frontal 7 do dispositivo de extrusão 5.

[059] Nos exemplos mostrados nas figuras trata-se sempre de um dispositivo de extrusão de um veio ou de parafuso sem-fim. Em alternativa, no entanto, também se prevê

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17/21 a possibilidade de dispositivos de extrusão de veios duplos ou múltiplos, ou a formação de parafusos sem-fim de nãocompressão.

[060] Em funcionamento, o material plástico a ser reprocessado, normalmente introduzido no recipiente de recepção 1 sob a forma de resíduos plásticos, garrafas ou películas, através de uma tremonha aberta. Alternativamente, pode ser previsto que o recipiente de recepção 1 seja fechado e, pelo menos, seja evacuado por uma técnica de vácuo. O material plástico aplicado é moído pelas ferramentas rotativas de mistura e moagem 3, é misturado e aquecido e amolecido pela energia de fricção mecânica aplicada, mas não é fundido. Depois de um certo tempo de repouso no recipiente de recepção 1, o material amolecido, mas não fundido é introduzido na secção de alimentação do dispositivo de extrusão 5, ou na abertura 8 e é aí capturado pelo parafuso sem-fim 6 e, subsequentemente, derretido.

[061] Na Fig. 2, se mostra um corte ao longo de uma modalidade muito semelhante à da Fig. 1, ao nível do parafuso sem-fim do dispositivo de extrusão 6. É evidente que o eixo de rotação 10 e o eixo intermédio central do recipiente de recepção 1 coincidem e a secção transversal do recipiente de recepção 1 é circular. Como alternativa, são também possíveis formas elípticas ou uma disposição excêntrica do eixo de rotação 10.

[062] O dispositivo de extrusão 5 é um dispositivo de extrusão convencional conhecido per se, no qual em uma primeira zona, o material plástico amolecido é derretido, em seguida é realizada uma compressão, e em seguida a massa fundida sai do lado oposto. O dispositivo de extrusão 5 faz

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18/21 o transporte na direção da seta 17. A estrutura de acondicionamento 16 e o parafuso sem-fim 6 são sensivelmente alargados de modo cônico na área de alimentação do lado de saída. A abertura 8 está diretamente disposta em frente do lado frontal traseiro 7 do parafuso sem-fim 6.

[063] Na modalidade de acordo com a Fig. 2, o dispositivo de extrusão ou transportador 5 não está conectado ao recipiente de recepção 1 radialmente, mas sim compensado no lado de saída. O prolongamento imaginário do eixo longitudinal central 15 do transportador 5 ou do parafuso sem-fim 6, oposto à direção de transporte 17 do transportador 5 para a parte traseira, vai para a esquerda perto do eixo de rotação 10, sem o interceptar. O eixo longitudinal 15 é deslocado em relação ao lado radial disposto no mesmo sentido ou paralelo 11 àquele do recipiente de recepção 1, a uma distância 18 no sentido de rotação ou de movimento 12. O prolongamento imaginário para a parte traseira do eixo longitudinal 15 do transportador 5 atravessa o espaço interno do recipiente de recepção 1.

[064] A distância 18 na Fig. 2 corresponde a cerca de 15 a 20% do raio do recipiente de recepção 1. A distância 18 no presente caso corresponde a aproximadamente metade do diâmetro interno da estrutura de acondicionamento 16 e, portanto, representa um primeiro caso extremo, ou um valor extremo, com a eliminação ou distância 18 mais pequena possível, em que o movimento de rotação e de movimento 12 das ferramentas de mistura e/ou de moagem 3 da direção de transporte 17 do transportador 5 está pelo menos no sentido oposto e, portanto, ao longo de toda a área da abertura 8. Os termos direcionado no sentido oposto ou no sentido

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19/21 oposto são entendidos aqui como qualquer orientação dos vectores um em relação ao outro, que não sejam em um ângulo agudo, tal como será explicado em detalhe abaixo.

[065] Por outras palavras, o produto escalar a partir do vector de orientação 19 do sentido de rotação 12, o qual está alinhado tangencialmente ao ciclo descrito da ferramenta de mistura e/ou de moagem 3, ou tangencialmente para o material plástico que passa pela abertura 8 e o qual se apresenta no sentido de rotação ou de movimento 12 das ferramentas de mistura e/ou de moagem 3, e um vector de orientação 17 da direção de transporte do transportador 5, que decorre no sentido de transporte de modo paralelo ao eixo longitudinal central 15, em cada ponto individual do orifício 8, ou na zona imediatamente em frente à abertura 8, é sempre nulo ou negativo, nunca sendo positivo.

[066] O produto escalar é mostrado na Fig. 2, na sua delimitação, no ponto 20 mais distante a montante, sendo exatamente zero, o qual está no rebordo mais afastado a montante da abertura 8. O ângulo α entre o vector de

orientação	17	da	direção de	transporte	e o vector	de
orientação	19,	tal	como medido	no ponto 20	da Fig. 2, é	de
exatamente	90°	. Se	ao longo da	abertura 8	se saltar mais

para a esquerda, isto é, no sentido de rotação 12, o ângulo α fica cada vez maior, e se tornando em um ângulo obtuso, e o produto escalar fica negativo em simultâneo. Em nenhum ponto ou região da abertura 8, o produto escalar é positivo ou o ângulo α menor do que 90°. Assim, nem por uma vez em uma parte da abertura 8 pode ocorrer uma sobrealimentação local, ou seja, em nenhuma parte da abertura 8 poderá chegar a um efeito de barramento prejudicial e excessivo. Assim,

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20/21 existe também uma diferença significativa em uma disposição radial, visto que o ponto 20, ou a aresta 20 em uma disposição radial do dispositivo de extrusão 5 apresentariam um ângulo α < 90°, e as regiões respetivas da abertura 8, que são colocadas à direita dos lados radiais 11, ou a montante, ou no lado de entrada, teriam um produto escalar positivo. Assim, nessas áreas pode se acumular localmente material plástico derretido.

[067] Na Fig. 3, é mostrada uma modalidade alternativa, na qual o transportador 5 está mais deslocado radialmente no lado de saída do que na Fig. 2, e a distância 18 é correspondentemente maior. O ângulo α medido no ponto 20 é de cerca de 145°, pelo que em comparação com o dispositivo da Fig. 2, o efeito de barramento é ainda mais reduzido, o que pode ser ainda mais vantajoso para certos polímeros sensíveis. O rebordo direito da estrutura de acondicionamento 16 vista a partir do recipiente de recepção 1, se liga tangencialmente ao recipiente de recepção 1, o que em contraste com a Fig. 2 não forma qualquer aresta de transição, na qual o material possa se pegar.

[068] A Fig. 4 mostra uma outra modalidade alternativa, na qual o dispositivo de extrusão 5 está ligado tangencialmente ao recipiente de recepção 1. O ângulo α medido no ponto 20 entre o vector de orientação 19 e o vector de orientação 17 é quase no máximo, cerca de 160°. Nesse caso, o prolongamento imaginário do eixo longitudinal 15 do transportador 5 não passa mais através do interior do recipiente de recepção 1, mas sim decorre ao lado do mesmo. A distância 18 é ainda mais aumentada, e inclusivamente ficando maior do que o raio do recipiente de recepção 1. O

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21/21 dispositivo de extrusão 5 é, assim, colocado em uma extensão tipo bolsa para o lado de fora, ou a zona de alimentação fica um pouco mais funda. Um ângulo β não mostrado na Fig. 4, que é medido no meio ou no centro da abertura 8, entre o vector de orientação 19 e o vector de orientação 17 é de cerca de 175°. O dispositivo de acordo com a Fig. 4 representa o segundo caso extremo, ou valor extremo com o efeito de barramento relativamente menor. Numa tal disposição, é possível uma alimentação particularmente sem pressurização e um tal dispositivo é vantajoso, em particular para materiais sensíveis, que estão perto do ponto de fusão, ou para materiais processados em tiras.

[069]	A	Fig. 5	mostra	uma	outra modalidade
alternativa	com	um dispositivo	de	extrusão 5 ligado
tangencialmente e	curvado	sobre o	disco de suporte 13	e
lâminas ou	ferramentas 14	deslocadas	umas em relação	às
outras, em	que as	arestas	frontais	de	corte 22 vistas	no
sentido de	rotação 12 atuam uma moagem e aquecimento	do

material.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Dispositivo para o processamento de material plástico, em particular, de material termoplástico, com pelo menos um recipiente de recepção (1), no qual pelo menos uma ferramenta de mistura e/ou de moagem (3) rotativa em torno de um eixo de rotação está disposta para a mistura e aquecimento e, opcionalmente, moagem e/ou amolecimento do material plástico, e com pelo menos um transportador (5) para a descarga do material plástico a partir do recipiente de recepção (1) com pelo menos um parafuso sem-fim (6) rotativo em uma estrutura de acondicionamento (16), em que o transportador (5), no seu lado de entrada de material está ligado ao interior do recipiente de recepção (1), através de uma abertura formada em uma parede lateral (9) do recipiente de recepção (1) para a entrada ou alimentação do material, em que a abertura (8) está disposta na região da altura da ferramenta de mistura e/ou de moagem (3), em que o prolongamento imaginário do eixo longitudinal central (15) do transportador (5) ou do parafuso sem-fim (6) passa de modo oposto à direção de transporte (17) do transportador (5) no eixo de rotação (10) do recipiente de recepção (1) sem o interceptar, caracterizado pelo fato de que o eixo longitudinal (15) do transportador (5) ou do parafuso semfim (6) é deslocado a uma distância (18) na direção de rotação e movimento (12) da ferramenta de mistura e/ou moagem (3) que passa através da abertura (8), ou do material de plástico que passa pela abertura (8), no lado de saída aos radiais (11) do recipiente (1) paralelamente ao eixo longitudinal (15), direcionado para o exterior a partir do eixo de rotação (10) da ferramenta de mistura e/ou moagem

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2/6 (3) na direção de transporte (17) do transportador (5).

2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o transportador (5) ser disposto no recipiente de recepção (1) de tal modo, que o produto escalar do vetor de orientação (19), que é orientado de modo que seja tangencial em relação ao ciclo de rotação da ferramenta de mistura e/ou de moagem (3), ou em relação ao material plástico que passa pela abertura (8), e normal em relação ao sentido radial (11) do recipiente de recepção (1), e que se apresenta alinhado no sentido de rotação ou de movimento (12) da ferramenta de mistura e/ou de moagem (3), e o vector de orientação (17) do sentido de transporte do transportador (5), é nulo ou negativo em cada ponto individual, ou na área conjunta da abertura (8), ou diretamente na frente da abertura (8).

3. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de o vector de direção (19) da ferramenta de mistura e/ou de moagem (3) e o vector de

orientação (17) do sentido de transporte do transportador (5) formarem um ângulo (α) superior ou igual a 90° e inferior ou igual a 180°, medido no ponto de corte de ambos os vectores de orientação (17, 19) na margem da abertura (8), que está a montante em relação ao sentido de rotação ou de movimento (12), em particular no ponto (20) que está localizado mais afastado a montante dessa margem ou abertura (8).

4. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 ou 3, caracterizado pelo fato de o vector de orientação (19) da direção de rotação ou de movimento (12) e o vector de orientação (17) da direção de transporte compreenderem um ângulo (β) de 170° a 180°, medido na

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3/6 interseção dos dois vectores de orientação (17, 19) no centro da abertura (8).

5. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de a distância (18) ser superior ou igual à metade do diâmetro interno da estrutura de acondicionamento (16) do transportador (5) ou do parafuso sem-fim (6), e/ou S 7%, vantajosamente S 20% do raio do recipiente de recepção (1).

6. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de o prolongamento imaginário do eixo longitudinal (15) do transportador (5), contra a direção de transporte, penetrar o espaço interno do recipiente de recepção (1) pelo menos em seções.

7. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de a abertura (8) estar disposta diretamente na parte frontal (7) do parafuso sem-fim (6), que está disposta na frente da face da extremidade posterior (7), na direção de transporte (17) do parafuso sem-fim (6).

8. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de a distância (18) ser superior ou igual ao raio do recipiente de recepção (1).

9. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de o transportador (5) estar conectado no recipiente de recepção (1) de modo tangencial.

10. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de a ferramenta

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4/6 de mistura e/ou de moagem (3) compreender ferramentas e/ou lâminas (14), as quais atuam na direção de rotação ou de movimento (12), sobre o material plástico, em termos de moagem e eventualmente de aquecimento, em que as ferramentas ou lâminas (14) estão preferivelmente dispostas sobre um disco de suporte (13) rotativo que está disposto de modo em particular paralelo à superfície do solo (12).

11. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de a área frontal ou aresta frontal (22) da ferramenta de mistura e/ou de moagem (3), ou das lâminas (14), que atuam sobre o material plástico, e estão apresentadas na direção de rotação ou de movimento (12), serem concebidas, colocadas, curvadas ou dispostas de modo diferente em comparação com as áreas posteriores ou seguintes da direção de rotação ou de movimento (12).

12. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de o transportador (5) ser um transportador de parafuso sem-fim não comprimido ou um transportador de parafuso sem-fim comprimido.

13. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de o recipiente de recepção (1) ser essencialmente cilíndrico, com uma superfície de base (2) plana e uma parede lateral (9) em forma de cobertura cilíndrica, direcionada na vertical em relação à superfície de base, e/ou o eixo de rotação (12) coincide com o eixo intermédio central do recipiente de recepção (1), e/ou o eixo de rotação (12) ou o eixo intermédio central apresenta uma orientação que é vertical

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5/6 ou normal em relação à superfície do solo (2).

14. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de a ferramenta de mistura e/ou de moagem mais inferior (3) e/ou a abertura (8) estarem dispostas a uma distância reduzida em relação à superfície de base (2), em particular na área do quarto mais inferior da altura do recipiente de recepção (1).

15. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de as arestas externas das ferramentas de mistura e/ou de moagem (3) se projetarem até perto da parede lateral (9).

16. Utilização de um dispositivo conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado pelo fato de se destinar ao processamento ou reciclagem de material plástico, em particular de material termoplástico.

17. Método para o acionamento de um dispositivo conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado pelo fato de, em particular utilizar um dispositivo conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 15, a direção de rotação ou de movimento (12) da ferramenta de mistura e/ou de moagem (3) ser definida de tal modo, e a ferramenta de mistura e/ou moagem (3) ser configurada, e disposta e direcionada no recipiente de recepção (1) de tal modo, que uma mistura adequada e processamento do material polimérico é realizada, em que a direção de rotação e/ou de movimento (12) da ferramenta de mistura e/ou de moagem (3) está ainda ajustada de tal modo que o prolongamento imaginário do eixo longitudinal central (15) do transportador (5) e parafuso sem-fim (6) passa

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6/6 opostamente à direção de transporte do transportador (5) no eixo de rotação (10) do recipiente de recepção (1) sem interceptar o eixo, em que o eixo longitudinal (15) do transportador (5) é deslocado por uma distância (18) em relação ao lado radial (11) do recipiente de recepção (1), que está na mesma direção ou paralelo ao eixo longitudinal, no lado de saída, ou na direção de rotação ou de movimento (12) da ferramenta de mistura e/ou de moagem (3) que passa através da abertura (8), ou do material plástico que se move através da abertura (8).