BR112015026642B1

BR112015026642B1 - método para operar um filtro de roda de peneiragem

Info

Publication number: BR112015026642B1
Application number: BR112015026642-8A
Authority: BR
Inventors: Detlef Gneuss; Stephan Gneuss; Daniel Gneuss
Original assignee: Gneuss Gmbh
Priority date: 2013-05-10
Filing date: 2014-05-08
Publication date: 2020-06-30
Also published as: EP2994289A1; CN105682885B; CN105682885A; JP2016523736A; PL2994289T3; BR112015026642A2; JP6129408B2; US20160051915A1; DE102013208628A1; US9486723B2; WO2014180946A1; EP2994289B1

Abstract

"MÉTODO E DISPOSITIVO PARA OPERAR UM FILTRO DE RODA DE PENEIRAGEM". A invenção refere-se a um método e a um dispositivo para operar um filtro de roda de peneiragem para fusões altamente viscosas com pressões de > 1 MPa (10Bar) e temperaturas >90°C, que devem ser desenvolvidos de tal maneira que se verifique um gasto menor da fusão altamente viscosa, e que a operação do filtro de roda de peneiragem possa ser realizada a custo mais vantajoso. Para tanto, está sendo proposto que a roda de peneiragem (3), relativamente a uma das guarnições de peneira (12) existente respectivamente no canal de fusão (10) seja acionada giratoriamente, realizando pelo menos um revolvimento completo, antes de que a respectiva guarnição de peneira (12) trocada e/ou sujeita à retrolavagem, e sendo que a velocidade de acionamento e o cadenciamento do acionamento para a roda de peneiragem (3) seja de tal modo regulada na dependência do comportamento de degradação térmica, ou seja, de oxidação da respectiva fusão que no reingresso da respectiva guarnição de peneira (12) no canal de fusão (10) do filtro de roda de peneiragem (1), a fusão remanescente na respectiva guarnição do filtro (12) tenha sofrido uma degradação térmica, ou seja, de oxidação de =3% de cadeias (...).

Description

MÉTODO PARA OPERAR UM FILTRO DE RODA DE PENEIRAGEM

[001] A presente invenção refere-se a um método para operar um filtro de roda de peneiragem para fusões altamente viscosas com pressões >1 MPa (10Bar) e temperaturas >90°C, sendo que o filtro de roda de peneiragem é constituído essencialmente de uma roda de peneiragem que possui pelo menos uma guarnição de peneira, apresentando um canal de fusão, integrando em um alojamento, distanciado de uma estação de refluxo - guarnição de peneira e/ou estação de troca - guarnição de peneira.

[002] De acordo com o documento DE 103 58 672 A1, filtros de roda de peneiragem fazem, por exemplo, parte do estado da técnica. O filtro de roda de peneiragem conhecido apresenta uma estação de troca do elemento de filtro. O documento DE 102 25 601 A1 revela um filtro de roda de peneiragem que adicionalmente ainda está equipado com uma estação de refluxo.

[003] Filtros de roda de peneiragem servem para limpar fusões altamente viscosas, providas, por exemplo, por um extrusor, conduzindo as fusões para um processamento sequencial, por exemplo, processo de injeção, fundição, granulação ou sopro. Nesses filtros de roda de peneiragem, as rodas de peneiragem essencialmente são giradas passo a passo, na dependência do volume de impurezas, sendo que o giro de avanço, conforme conhecido dos documentos DE199 61 426 A1 ou DE 103 26 487 A1 verifica-se a determinados períodos de tempo, nos quais é esperado um grau de impureza correspondente no disco da peneira ou verifica-se na dependência de um sinal de pressão diferenciada que sinaliza o grau de impurezas do disco da peneira. Entre os passos do giro encontram-se no caso, regularmente, maiores espaços de tempo de paralização. O acréscimo dos períodos de tempo de giro e de paralização regularmente é tão grande que a fusão que permanece nas peneiras registra considerável diminuição térmica, ou seja, diminuição de oxidação, de maneira que antes de uma nova colocação de uma guarnição do filtro no canal da fusão, por exemplo, na estação de troca, de acordo com o documento DE 103 58 672 A1, a guarnição da peneira terá de ser retirada da roda da peneira, sendo substituída por uma nova guarnição de filtro, ou antes, da entrada no canal de fusão, de acordo com o documento DE 102 25 601 A1, verifica- se uma retrolavagem, necessitando, portanto, ser limpo.

[004] Com a expressão degradação térmica, ou seja, degradação de oxidação essencial entende-se, por exemplo, que ao se reduzir o comprimento da cadeia de moléculas dos polímeros no calor em tal extensão que o material, ao ser alterado, não mais poderá ser alimentado sem falhas para o produto final dentro da corrente de produção. Presume-se a presença de uma degradação térmica, ou seja, degradação de oxidação essencial quando mais do que 5% das cadeias moleculares dos polímeros correspondentes já estiverem fissuradas. Uma essencial degradação térmica, ou seja, degradação de oxidação, todavia, também pode se registrar quando a parcela principal plástica ou os aditivos contidos no material plástico, de decompõem em tal extensão que a superfície da instalação de processamento é atacada pelos produtos de decomposição.

[005] No caso, os períodos de tempo em que se verifica uma essencial degradação térmica, ou seja, de oxidação, se realiza na dependência do material e da temperatura. Polímeros termicamente estáveis podem ser mantidos até 60 minutos na temperatura de processamento sem que se verifique uma essencial degradação térmica, ou seja, de oxidação, ao passo que nas fusões termicamente sensíveis já se apresenta <5min uma essencial degradação térmica, ou seja, degradação de oxidação.

[006] Na substituição de uma guarnição da peneira, esta será retirada da roda da peneira juntamente com a fusão remanescente na guarnição do filtro, sendo substituída por uma nova guarnição de filtro que ainda não possui fusão. [A fusão que permanece na guarnição do filtro retirada, no caso é perdida para o processo normal da produção.]

[007] Mas também na retrolavagem é retirado material da fusão já limpa, sendo prensado na fenda de retrolavagem, contra as guarnições do filtro. No caso, a fusão que se encontra nas guarnições dos filtros será substituída por uma fusão nova. A fusão que originalmente permaneceu nas guarnições do filtro será conduzida através de um ejetor do filtro de roda de peneiragem para ser eliminado. Também aqui surgem grandes perdas de fusão, sendo que tanto uma troca das guarnições do filtro como também uma retrolavagem das guarnições do filtro encarecem a operação do filtro de roda de peneiragem.

[008] Frequentemente verifica-se a troca das guarnições do filtro e/ou a retrolavagem das guarnições do filtro, embora estes não sejam totalmente sujos, apenas para reagir contra uma degradação térmica, ou seja, oxidação.

[009] O objetivo da invenção reside em aprimorar de tal maneira um método para operar um filtro de roda de peneiragem que se verifique uma perda menor da fusão altamente viscosa e que a operação do filtro da roda de peneiragem possa ser realizada a custo mais vantajoso.

[0010] Para solucionar esta tarefa é proposto que a roda do filtro - relativamente a uma das guarnições de filtro que no momento se encontra no canal da fusão - seja girada pelo menos completando uma volta, antes que a respectiva guarnição do filtro seja trocada na estação de troca da guarnição de filtro e/ou seja, retrolavada na estação de retrolavagem da guarnição do filtro, sendo a velocidade do acionamento e o cadenciamento do acionamento para a roda de peneira é ajustado de tal maneira na dependência do comportamento térmico de degradação, ou seja, de oxidação da respectiva fusão que na nova penetração da guarnição do filtro no canal da fusão do filtro de roda de peneiragem, a fusão remanescente na respectiva guarnição do filtro tenha sofrido uma degradação térmica, ou seja, de oxidação de sinal ≤3% de cadeias moleculares fissuradas, de preferência ≤1% de cadeias moleculares fissuradas.

[0011] Portanto, a roda de filtragem será girada com tal velocidade que a fusão remanescente nas guarnições da peneira, também depois de um revolvimento no filtro da roda de peneiragem ainda pode ser usada sequencialmente. Se a guarnição da peneira ainda não estiver obstruída por impurezas, a guarnição da peneira poderá ser também reutilizada mais do que uma única vez. É essencial, no caso, que a fusão que permaneceu na guarnição do filtro, no canal da fusão, seja sempre substituída em tempo tão hábil que possa ser sequencialmente processada, que não tenho sofrido uma degradação térmica, ou seja, de oxidação demasiado grande. De acordo com a invenção, isto terá sido alcançado quando a fusão apresentar ≤3% de cadeias moleculares fissuradas. A determinação do número das cadeias moleculares fissuradas poderá se verificar, por exemplo, por uma comparação da massa média molecular da fusão existente no canal da fusão com a massa molecular média da fusão existente na guarnição da peneira, imediatamente antes de um novo giro da guarnição da peneira dentro do canal da fusão, sendo que existe uma dependência entre o número das cadeias moleculares fissuradas e a massa molecular, por exemplo, um aumento das cadeias moleculares fissuradas de 1% corresponde aproximadamente à diminuição da massa molecular em 1%.

[0012] Deste modo, a guarnição do filtro somente terá de ser realmente trocada ou somente terá de ser retrolavada, quando a guarnição do filtro estiver realmente suja. Assim é dispensada uma troca automática da guarnição do filtro ao ser alcançada a estação da troca, ou seja, uma retrolavagem da guarnição do filtro ao ser alcançada a estação de retrolavagem. Uma troca, ou seja, uma retrolavagem da guarnição do filtro somente se verifica quando a guarnição do filtro efetivamente apresenta um volume de tal ordem de impurezas que não mais poderá ser girado no canal da fusão para outro processo de filtragem.

[0013] Desta maneira são eliminadas muitas trocas inúteis das guarnições de filtro, ou seja, processos de retrolavagens, de maneira que se verifica uma economia considerável de fusão altamente viscosa.

[0014] Acresce o fato de que pelo giro e cadenciamento correspondentemente rápido das rodas de peneiragem também pode se reagir rapidamente a possíveis formações de impurezas formadas em forma de onda.

[0015] Quando na operação convencional de filtros de rodas de peneiragem correspondentes se verificar uma formação de impurezas em forma de uma onda, ocorre regularmente que a pressão diante da guarnição do filtro aumenta de forma intensa e este intenso aumento da pressão faz com que seja desligado o extrusor ligado precedentemente.

[0016] Pelo giro relativamente rápido da roda de peneiragem, também uma possível formação de impurezas em forma de onda pode ser rapidamente girado para fora do canal da fusão e as guarnições de filtro impuras podem ser substituídas por guarnições de filtro menos sujas, ou seja, por guarnições de filtro novas.

[0017] Foi revelado ser vantajoso que a roda da peneira seja acionada em forma gradual, por meio de um acionamento que garante um revolvimento da roda da peneiragem em um período de tempo que é inferior ao tempo na qual a fusão tenha sofrido no máximo 1% de degradação térmica, ou seja, de oxidação.

[0018] Deve-se levar em conta, no caso, que um procedimento de troca da guarnição do filtro, ou seja, de retrolavagem, bem como o reabastecimento do sistema de retrolavagem, demanda um determinado espaço de tempo. Caso durante um revolvimento da roda de peneiragem ou durante vários giros da roda de peneiragem não forem realizados procedimentos de troca, ou seja, de retrolavagem, resultará uma determinada economia de tempo. Caso, todavia, tiverem que ser realizados procedimentos de troca, ou seja, de retrolavagem, então os períodos de tempo necessários para estes procedimentos terão de ser considerados inclusive na regulagem da velocidade da rotação do acionamento.

[0019] Um possível acionamento é, por exemplo, o acionamento de catraca como, por exemplo, através do documento DE 103 58 672 A1 faz parte do estado da técnica e com o qual podem ser realizadas grandes velocidades de rotação. Mas existe também a possibilidade - como sucede em filtros de rodas de peneiragem convencionais - acionar de forma giratória a roda da peneira através de uma roda dentada acionada em marcha livre, sendo que nos filtros de roda de peneiragem até agora vem sendo usado basicamente o acionamento através de roda dentada e marcha livre.

[0020] Foi aprovado que o acionamento realiza ângulos de rotação de >1°, e <10°, de preferência >5°, e <10° em cada passo de trabalho. Com isto fica assegurado que seja alcançado um ângulo de giro suficientemente grande e as guarnições de filtro mesmo assim podem permanecer dentro do canal da fusão por um espaço de tempo suficiente.

[0021] Mas por outro lado também foi aprovado que a relação da troca da guarnição de peneira ativa é >3%, e <10%, de preferência >5%, e <10%. Com isto se consegue que o movimento giratório da roda de peneiragem ainda é suficientemente grande, mas que uma possível queda da pressão no giro inicial de uma guarnição subsequente da peneira no canal de fusão ainda não está sujeita a oscilações demasiado grandes.

[0022] É vantajoso que seja feita uma troca da guarnição de peneira e/ou uma retrolavagem da guarnição da peneira na dependência da formação de impurezas na respectiva guarnição da peneira.

[0023] Desta maneira não é feita uma troca automática, ou seja, uma retrolavagem durante cada revolvimento de cada guarnição de peneira, porém o processo da troca, ou seja, de retrolavagem, que implica em consumo da fusão, somente se realizará quando a respectiva guarnição do filtro não mais puder ser usada para outro processo de filtragem mesmo somente curto.

[0024] Basicamente, a retrolavagem será desativada na dependência das impurezas da guarnição da peneira, sendo ativada apenas em caso de necessidade, isto é, em caso de impurezas maiores. No caso, por exemplo, somente poderá ser trocada e/ou retrolavada uma guarnição de filtro especialmente suja, ao passo que as demais guarnições de filtro que ainda não estão tão sujas, poderá ser usadas para outros procedimentos de filtragem.

[0025] Uma troca da guarnição de filtro e/ou uma retrolavagem da guarnição de filtro pode, por exemplo, ocorrer quando o grau de impureza da fusão e o grau de impureza correlato a ser previsto das guarnições de filtro estiver conhecido ou verificando-se depois de um determinado número de cadenciamentos.

[0026] Mas existe também a possibilidade de iniciar uma troca de guarnição de filtro e/ou uma retrolavagem de uma guarnição de filtro na dependência de um sinal de pressão diferenciada. Somente quando a pressão diferenciada ultrapassar a um determinado valor, por exemplo, predeterminado, será reativada a retrolavagem, por exemplo, para um revolvimento completo da roda da peneira ou também para um número fixo de cadências ou para uma determinada relação sensorial. Naturalmente a retrolavagem também poderá ser ativada apenas precisamente para as guarnições de filtros nas quais foi medida uma pressão diferenciada demasiado elevada.

[0027] A tarefa subjacente da presente invenção, com relação aos dispositivos, será realizada com um filtro de roda de peneiragem com uma roda de peneiragem montada giravelmente em um alojamento fechado com a integração de guarnições de filtragem, posicionado em uma estação de troca de guarnição de filtragem que pode ser fechada, sendo que, em caso de necessidade, dentro do alojamento pode estar prevista uma estação de retrolavagem da guarnição de filtragem, estando alocada a roda de peneiragem um acionamento giratório que opera preferencialmente de forma cadenciada, ou seja, em passos, e sendo que o filtro de roda de peneiragem está acoplado com um conjunto de controle, ou seja, de regulagem, e sendo a tarefa solucionada pelo fato de que o conjunto de controle, ou seja, de regulagem apresenta meios para indicação prévia da velocidade de giro-acionamento da roda de peneiragem bem como meios de controle que através de um número predeterminável pelo menos de dois passos de acionamento da roda de peneiragem está em condições de fechar, ou seja, desativar a estação de troca da guarnição de peneiragem e/ou da estação de retrolavagem da guarnição de peneiragem.

[0028] Foi aprovado que o conjunto de controle e de regulagem apresente um temporizador, acoplado com o acionamento de giro e com os meios de comutação os quais, na dependência do grau de impureza a ser previsto para as guarnições da peneira, depois de um número predeterminável de cadências, tem capacidade de abrir a estação de troca da guarnição de peneira e/ou de ativar a estação de retrolavagem das guarnições de peneiragem.

[0029] Mas existe também a possibilidade que o conjunto de controle, ou seja, de regulagem apresente meios para e determinação da pressão diferenciada no conjunto da peneira e que meios de comutação - ao ser ultrapassada uma pressão diferenciada predeterminável - está capacitada de abrir a estação de troca da guarnição de peneira e/ou de ativar a estação de retrolavagem da guarnição de peneira.

[0030] A invenção será explicada mais detalhadamente com base em um desenho.

[0031] A figura apresenta um filtro de uma roda de peneiragem 1, com um alojamento 2, no qual está giravelmente montada uma roda de peneiragem 3. A roda de peneiragem 3 é acionada por um acionamento giratório 4, configurado como acionamento de catraca. Para tanto, a roda de peneiragem 3 apresenta catracas, nas quais encaixam os ressaltos 6 do acionamento giratório 4.

[0032] Na figura pode-se apreender também uma estação de troca de guarnição de peneiras 7 que está fechada com uma porta 8. Além disso, pode-se reconhecer uma estação de retrolavagem da guarnição de peneira 9 que está disposta na direção de giro na frente do canal de fusão 10.

[0033] Um conjunto de controle, ou seja, de regulagem 11 está unido tanto com o acionamento giratório 4, como também com a porta 8 da estação de troca da guarnição de peneira e a estação de retrolavagem da guarnição de peneira 9.

[0034] O conjunto de controle e regulagem 11 pode operar de tal maneira o filtro de roda de peneiragem 1 que a roda de peneiragem 2 realize uma ou duas voltas sem que seja trocada uma guarnição de peneira 12 na estação de troca de guarnição de peneira 7, ou seja, sem que seja realizada uma retrolavagem na estação de retrolavagem da guarnição de filtro 9.

Claims

Método para operar um filtro de roda de peneiragem (1) para fusões altamente viscosas, com pressões maiores que 1 MPa (10Bar) e temperaturas maiores que 90°C, sendo que essencialmente o filtro de roda de peneiragem (1) é constituído de uma roda de peneiragem (3) disposta dentro de um alojamento (2), possuindo um canal de fusão (10) distanciado de uma estação de retrolavagem da guarnição de peneira (9) e/ou de uma estação de troca da guarnição de peneira (7), tendo pelo menos uma guarnição de peneira (12),
caracterizado pelo fato de que,
com relação a uma das respectivas guarnições de peneira (12) existentes no canal de fusão (10), a roda de peneiragem (3) será giravelmente acionada pelo menos realizando um revolvimento completo, antes de a respectiva guarnição de peneira (12) na estação de troca de guarnição de peneira (7) ser substituída e/ou antes de se realizar uma retrolavagem na estação de retrolavagem da guarnição de peneira (9) e sendo que a velocidade do acionamento e o cadenciamento do acionamento para roda de peneiragem (3) são de tal modo ajustados na dependência do comportamento de degradação térmica, ou seja, de oxidação que no reingresso da respectiva guarnição de peneiragem (12) no canal de fusão (10) do filtro de roda de peneiragem (1) a fusão remanescente na respectiva guarnição de peneira (12) tiver sofrido uma degradação térmica, ou seja, de oxidação de ≤3% de cadeias moleculares fissuradas.
Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a roda de peneiragem (3), é acionada passo a passo através de um acionamento giratório (4), o qual garante um revolvimento da roda de peneiragem (3) em um espaço de tempo que é inferior ao tempo no qual a fusão sofreu no máximo 1 % de degradação térmica, ou seja, de oxidação.
Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o acionamento giratório (4) realiza ângulos de giro de >1°, e <10°, de preferência >5° e <10° por cada passo de trabalho.
Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a relação da substituição das faces ativas das guarnições de peneira em relação à superfície global de peneiragem é de >3%, e <10%, de preferência >5% e <10%.
Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que se verifica uma troca da guarnição de peneira e/ou uma retrolavagem na dependência da impureza da respectiva guarnição de peneira (12).
Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que se verifica uma troca da guarnição de peneira e/ou uma retrolavagem da guarnição de peneira (12), na dependência do grau de impureza a ser previsto da guarnição de peneira (12), depois de um número predeterminável de cadências.
Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que uma troca da guarnição de peneira e/ou uma retrolavagem da guarnição de peneira (12) será inicializada na dependência de um sinal de pressão diferenciada, sendo que ao ultrapassar a pressão diferenciada um determinado valor, de preferência previamente ajustado, será ativada a retrolavagem para um revolvimento inteiro da roda de peneiragem (3), ou apenas para um número determinado de cadências ou para uma relação sensorial determinada ou sendo a ativação feita apenas para as guarnições de peneira (12) que apresentam exatamente as impurezas.