CN108350208B - 用于在用于洗涤和回收塑料的系统中定量给料一种或多种处理物质的方法 - Google Patents

用于在用于洗涤和回收塑料的系统中定量给料一种或多种处理物质的方法 Download PDF

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Abstract

一种用于在用于洗涤和回收塑料的系统中定量给料一种或多种处理物质(S1、S2)的方法，包括以下步骤：‑提供以自由摆动的方式被支撑并且在操作上连接到可程控的称重和控制单元(3)的容器(2)，该容器(2)可通过重力在处理物质的加载位置(PI)和卸载位置(P2)之间翻转；‑在可程控的称重和控制单元(3)中存储适于使容器(2)翻转到卸载位置(P2)的合适重量的参考值(VR)；‑向容器(2)供应处理物质(S1)，检测其重量，并在达到预设重量值(V1)时停止供应处理物质(S1)；和‑向容器(2)供应洗涤物质(W)直至达到参考值(VR)以使容器(2)通过重力翻转到卸载位置(P2)，以将处理物质(S1、S2)卸载并发送到多个塑料洗涤模块。还公开了用于实施该方法的设备(1)。

Description

用于在用于洗涤和回收塑料的系统中定量给料一种或多种处 理物质的方法
技术领域
本发明涉及用于定量给料用于处理塑料的一种或多种物质的方法和设备，尤其涉及用于在用于洗涤和回收塑料(例如PET)的系统中定量给料至少一种液体洗涤剂的方法和设备。
背景技术
在塑料回收领域，特别是回收由PET制成的消费后的容器或瓶的领域中，已知的是使容器首先进行可去除标签的预洗涤步骤，然后进行磨削步骤，其中容器被缩小成小尺寸的薄片。这些薄片继而在形成整个回收系统的一部分的合适设备中进一步洗涤，以便从薄片上去除附着在其上的污染物质和/或固体颗粒。
必须进行洗涤过程的塑料薄片被供应到特定的洗涤模块，在此它们受到被加热到例如60-70℃的温度的水流的液压和机械作用。然后将化学溶液加入水中以使塑料片能够既被洗涤又被移动。为了确保洗涤系统的正确和高效运行，彻底消除上述污染物质和固体颗粒是非常重要的。随着污染物质的连续去除引起水逐渐混浊以及用于洗涤的化学溶液的快速耗尽，在一定的工作时间之后，需要用从自来水源获取的其他水(必须适当地加热并用新的适量定量给料的用于洗涤的化学溶液补充)来替换大部分贫化的水。为了定量给料化学溶液，已知使用具有基于流量计传感器、流量计和容积泵送构件的复杂但也精密的测量设备的系统，其在洗涤待回收的塑料的范围内的使用伴随着对定量给料操作的复杂的管理和控制，以及非常高的成本。
在其它领域，例如食品和农业领域，已知的定量给料系统提供用于接收待定量给料或测量的产品的容器，以及合适马达、设备致动器和/或锁定释放构件，其被驱动以使前述容器从前述物质的加载位置移动到卸载位置。
以上公开的所有定量给料系统除了相当复杂和昂贵之外，还证明是脆弱的并且需要频繁维护，这是因为他们在其中操作的重载条件，其由于具有高度腐蚀性且特征在于大量存在灰尘或污染物质(经常发生在处理和回收塑料领域中)的工作环境。
发明内容
发明目的
本发明的总体目的是提供用于定量给料用于处理塑料的一种或多种物质的方法和设备，该方法和设备能够克服常用且本身已知的系统的缺点。
具体地说，本发明的一个目的是提供一种不同的定量给料方法和设备，其能够以非常简单但同样有效且可靠的方式将洗涤剂或化学物质定量给料至用于洗涤和回收塑料的系统中。
本发明的另一个目的是提供从结构和功能角度来看极其简化的定量给料设备，因此具有很大的操作可靠性以及从生产、管理和维护成本方面在经济上非常有利。
换句话说，本发明提出提供尽可能简化的设备，因此有利地用在腐蚀环境中，并且同时确保令人满意的操作效率和精度以及同样大的使用通用性，且可以以所需的方式调整用于输送到塑料洗涤和回收工线中的处理物质的剂量。
发明简述
本发明的这些目的和另外的优点可以通过根据本发明的方法以及根据本发明的设备来实现。
特别地，根据本发明，提供了用于在用于洗涤和回收塑料的系统中定量给料一种或多种处理物质的方法，包括以下步骤：
a)提供以自由摆动的方式被支撑并且在操作上连接到可程控的称重和控制单元的容器，所述容器通过重力在所述一种或多种处理物质的加载位置和卸载位置之间是可翻转的；
b)在所述称重和控制单元中存储适于使所述容器翻转到所述卸载位置的重量的参考值；
c)向所述容器供应第一处理物质，检测其重量，并在达到预设重量值时停止供应所述物质；和
d)向所述容器供应洗涤物质直至达到所述参考值，使所述容器通过重力翻转入所述卸载位置中以用于将所述处理物质卸载并发送到包含在所述系统中的塑料洗涤模块。
在该方法的一个变型中，在步骤c)之后且在步骤d)之前，提供步骤c')：向所述容器进一步供应第二处理物质，并在达到另一预设重量值时中断该进一步供应。步骤d)随后供应洗涤物质，特别是包含从自来水源获取的水，以达到前述的重量参考值并使容器翻转。这两种处理物质尤其包括一种液体洗涤剂和苛性钠，或者处理待回收塑料所需的任何其他处理物质。
根据本发明的另一方面，提供了用于通过根据前述方法在用于洗涤和回收塑料的系统中定量给料一种或多种处理物质的设备，所述设备包括：
-容器，所述容器以自由摆动的方式被支撑并且当达到参考重量值时通过重力可从所述一种或多种处理物质的加载位置翻转到卸载位置，
-可程控的称重和控制单元，所述可程控的称重和控制单元在操作上连接到所述容器并且包括支撑所述容器的重量传感器工具，
-供应单元，所述供应单元在操作上连接到所述可程控的称重和控制单元并且被配置成向所述容器选择性地供给定量给料数量的一种或多种处理物质和定量给料数量的洗涤物质；
-所述可程控的称重和控制单元被配置成：首先激活所述供应单元以供应第一数量的处理物质至所述容器中并检测所述第一数量的处理物质的重量，在达到预设重量值时停止供应，随后激活所述供应单元以向所述容器供应一定量的洗涤物质，直到达到所述参考值，以引起所述容器通过重力向所述卸载位置的翻转。
在一个实施方式，该设备还包括位置传感器工具，例如一个或多个电感式接近开关或其他合适的开关，其在操作上连接到可程控的称重和控制单元，并且被配置成：在所述容器的内容物排放之后，监控所述容器的摆动运动，并且提供指示所述容器在所述加载位置中停止的参考信号以能够接收和加载另一剂量的处理物质。
在下面的描述和所附的权利要求书和附图中可以找到优点和另外的特征。
附图说明
图1是根据本发明的设备的立体图，其中为了清楚起见，已经去除了一些部件，例如外壳；
图2是设备的另一视图，其中外壳内的部件从外部是可见的；
图3是沿着图2中的平面III-III截取的设备的截面图；
图4是沿着图3中的平面IV-IV截取的设备的截面图；
图5是设备的侧视图，其中为了更清楚起见，已经去除了一些部件，其中容器处于待定量给料物质的加载位置；
图6是与图5类似的视图，但是容器处于所定量给料的物质的卸载位置；
图7示出了根据本发明的设备的方法和设备的操作的框图。
具体实施方式
参照附图，公开了根据本发明的设备1，其适合于在用于洗涤和回收塑料的系统中定量给料一种或多种处理物质S1、S2，特别地以及以非限制性的方式，塑料是薄片状的PET，其由来自消费后的塑料制成的瓶子、或其他类型的容器或产品而获得。
设备1包括容器2，该容器2以自由摆动的方式被支撑并且可围绕水平旋转轴线X旋转，并由箱壳8包围。
在箱壳8下方设置有开口9，用于将来自容器2的内容物S1、S2、W排放到作为整个回收系统的一部分的多个特定塑料洗涤模块。
容器2通过合适的旋转销7可旋转地安装在设置在箱壳8内部的支撑结构10上。
容器2以这样的方式配置和安装：一旦达到重量参考值VR，则通过重力从处理物质S1、S2的加载位置P1可翻转到处理物质S1、S2的卸载位置P2。换句话说，容器2布置成使得水平旋转轴线X位于空容器2的重心B1的上方并处于相对于空容器2的重心B1的偏心位置。容器2以这样的方式安装：当达到所确定的重量参考值VR时，其在没有任何驱动构件的帮助下独立翻转。
换句话说，当容器2填充所需的控制剂量的处理物质和剩余部分的水时，获得新的重心B2(因此获得处于填充状态的容器2新的重心)，该重心B2与通过旋转轴线X的竖直平面P的间隔量为“d”(如图5所示)；以这种方式生成使填充的容器2翻转到卸载位置P2的机械力矩，如图6所示。
设备1包括可程控的称重和控制单元3，该可程控的称重和控制单元3在操作上连接到容器2并包括重量传感器工具4a、4b。
重量传感器工具4a、4b支撑容器2。
特别地，重量传感器装置包括在相对侧支撑容器2的第一称重棒4a和第二称重棒4b。
称重棒4a、4b各自包括多个称重传感器或多个当量传感器。
第一称重棒4a和第二称重棒4b安装在固定到支撑结构10的合适的抗振元件11上。
第一称重棒4a和第二称重棒4b彼此平行地在容器2的相对侧上延伸。
设备1包括供应单元5，该供应单元5在操作上连接到前述可程控的称重和控制单元3并且被配置成用于向容器2选择性地供应所需的定量给料量的处理物质S1、S2和洗涤物质W，例如从自来水源获取的水。
供应单元5包括用于第一物质S1(如液体洗涤剂)的第一供应单元5a、用于第二物质S2(如苛性钠)的第二供应单元5b以及用于洗涤物质(特是洗涤水W)的第三供应单元5c。
第一供应单元5a连接到包含第一物质S1的第一容器12或其他合适的存储元件。
第二供应单元5b连接到包含第二物质S2的第二容器13或其他合适的存储元件。
第三供应单元5c连接到自来水供应的连接件14。
供应单元5a、5b、5c各自包括将物质S1、S2、W从上方倾倒到容器2中的相应分配导管C。
供应单元5a、5b、5c可以包括多个泵装置和/或多个电磁阀单元，或其他合适的用于取出和输送所请求的物质的系统。
可程控的称重和控制单元3配置成首先激活第一供应单元5a以供应第一数量的液体洗涤剂S1或者总体上任何的第一处理物质S1并检测积聚在容器2中的第一数量的液体洗涤剂S1或者总体上任何的第一处理物质S1的重量，且配置成当达到第一预设重量值V1时停止其供应。
根据工艺需要，在可程控的称重和控制单元3中可以自由设置第一重量值V1。
类似地，称重和控制单元3可以以这样的方式程控：在定量给料第一物质S1之后，其激活第二供应单元5b以通过称重来定量给料第二物质S2(在本例中为苛性钠)或其它所需物质，直至达到第二要求的重量值V2。
称重和控制单元3以这样的方式配置：一旦定量给料数量的处理物质S1和S2已经被引入到容器中，则激活第三供应单元5c以供应水达到参考重量值VR以使容器2翻转并将其内容物倾倒到箱壳8的底部，由此通过用于排放的开口9将内容物输送到塑料回收系统的洗涤模块。
处理物质S1、S2(在本例中为苛性钠和液体洗涤剂)的供应顺序可以自由选择。此外，通过合适地配置供应单元5，可以以受控和可称重的方式供应不同所需数量的物质(例如多于两种处理物质)或者如果因此有所需求，则添加其他不同性质的物质。
设备1还包括在操作上连接到可程控的称重和控制单元3的位置传感器工具6。
位置传感器工具6被配置成：在卸载容器2的内容物S1、S2、W之后，监控容器2的摆动运动，并且提供指示容器2在加载位置P1处停止的参考信号，以用于接收和加载另外剂量的处理物质S1、S2。特别地，位置传感器工具包括电感式接近开关6。
电感式接近开关6安装在设备1的支撑结构的支架15上的静态位置。
电感式接近开关6位于容器2的壁的拐角部分16附近。
电感式接近开关6无接触地与由铁磁材料制成的容器2相互作用或与固定在容器2上的由铁磁材料制成的互作用型元件相互作用。由于附近存在处于摆动运动的铁磁材料而造成的电磁场变化(容器2的拐角或固定在其壁上的金属板)被转换成由单元3适当处理的提供容器2位置的指示的信号。
也可以提供多于一个电感式接近开关6。
在接近传感器和容器2之间不存在机械致动机构和物理接触，以及电感式接近开关6不受附近的非铁磁材料的灰尘或碎片的影响的特性，进一步有助于塑料回收范围内使用设备1的可靠性。
在所有情况下，作为电感式接近开关6的替代，可以使用一个或多个另一类型(例如光学类型)的接近传感器，或者其他等效类型的接近传感器，条件是它们适合于在不受可能存在于传感器和容器2之间的灰尘或物质颗粒的影响的情况下进行操作。
在下面借助于图7的框图公开了设备1的操作。
一旦重量参考值VR已经存储在称重和控制单元3中(图7中的框“I”，方法的步骤b))，其中称重和控制单元3使容器2自主翻转，并且因此取决于容器2的结构和几何配置，则设备1准备好进行操作。在称重和控制单元3中，将待以称重方式定量给料的第一处理物质S1(液体洗涤剂)和第二处理物质S2(苛性钠)设定为分别与第一重量值V1和第二重量值V2相关联。此时，称重和控制单元3激活供应单元5，特别是向容器2供应液体洗涤剂S1(框“II”，步骤c))的第一供应单元5a。当由单元3根据重量传感器4a、4b的信号而检测到的重量V等于第一值V1时，中断液体洗涤剂S1的供应。该步骤由控制块“III”表示，如图7所示。
此时，(框“IV”，步骤c'))激活第二供应单元5b以将苛性钠倾倒容器2中。类似地，当由单元3所检测到的新重量达到对应于苛性钠的所需可称量数量(第二重量值V2，在第二控制框“V”中示出)时，供应被中断，此时，单元3激活第三供应单元5c以将一定量(足以使容器2因重力而翻转)的水W引入容器2中(框“VI”，步骤d))。
在卸载结束时，容器2摆动到加载位置P1，同时接近传感器6监控其运动(框“VII”，步骤e))。当容器2的摆动运动终止时，即检测到容器2在加载位置P2(控制框“VIII”)中处于静止状态时，设备1准备好开始由框“II”表示的新的定量给料循环(新的步骤c)。
刚刚公开的设备1具有很大的操作通用性。由于可程控的称重和控制单元3，设备1可以以多种模式操作。例如，可以对可程控的称重和控制单元3进行编程，以仅定量给料一种处理物质；在这种情况下，单元3将介入以通过向容器2供水来完成容器2的填充，直到达到前述的重量参考值VR。参照图7的示意图，这种可能的操作模式通过流动工线21通过控制框“III”直接到框“VI”(步骤d))的连接来象征性地表示，即绕过模块20(其包括框“IV”和“V”))。
根据另一种操作模式，以称重剂量依次供应两种处理物质S1、S2，其总和恰好等于参考值VR，因此不需要另外加水。换句话说，当达到参考重量值VR时，在定量给料数量的物质S2的倾倒结束时，容器2独立地翻转。
从上面已经公开的内容可以清楚地看出，设备1具有减少数量的结构部件，并且没有用于驱动容器的机械驱动构件。另外，存在于容器2附近的最少的电气/电子部件，限于两个称重棒4a、4b和接近传感器6，使设备1有利地被指示用于如发生在塑料回收范围的腐蚀环境中。
根据已经描述和附图中示出的内容，可以清楚地看出，已经提供了用于成功地实现预设目的的重量剂量的方法和设备。
特别地，由于本发明，提供了结构和功能上极其简化的设备，其特别有利地用在腐蚀环境中，同时确保了令人满意的功效和操作精度，并且允许容易和多样地调整用于输送到塑料洗涤和回收工线中的处理物质的可称重剂量。
还应该理解的是，仅仅通过设备和一般特征以及根据本发明的设备的优选实施方式的说明以图示方式给出了在附图中所述的和所示出的。因此，可以对整个设备或其部件以及相应的操作方法进行任何修改或变型，而不超出权利要求的范围。

Claims (11)

1.一种用于在用于洗涤和回收塑料的系统中定量给料一种或多种处理物质(S1、S2)的方法，包括以下步骤：
a.提供以自由摆动的方式被支撑并且在操作上连接到可程控的称重和控制单元(3)的单个容器(2)，所述可程控的称重和控制单元(3)包括重量传感器工具，所述重量传感器工具包括第一称重棒(4a)和第二称重棒(4b)，所述第一称重棒(4a)和所述第二称重棒(4b)包括称重传感器，所述单个容器(2)在所述一种或多种处理物质的加载位置(P1)和卸载位置(P2)之间是可通过重力翻转的；
b.在所述可程控的称重和控制单元(3)中存储适于引起所述单个容器(2)向所述卸载位置(P2)的翻转的重量的参考值(VR)；
c.经由相应的导管向所述单个容器(2)供应处理物质(S1)，由所述第一称重棒(4a)和所述第二称重棒(4b)检测其重量，并在达到预设重量值(V1)时停止供应所述处理物质(S1)；
d.经由另一导管向所述单个容器(2)供应洗涤物质(W)直至达到所述参考值(VR)而使所述单个容器(2)通过重力翻转到所述卸载位置(P2)处，以将所述处理物质(S1)卸载并发送至包含在所述系统中的多个塑料洗涤模块；和
e.使用位置传感器工具(6)在卸载所述单个容器(2)的内容物之后监控所述单个容器(2)的摆动运动，并且监控其返回至所述加载位置以接收和加载另一剂量的所述一种或多种处理物质(S1、S2)，所述位置传感器工具(6)与所述可程控的称重和控制单元(3)连接并且包括至少一个电感式接近开关。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤a)中提供了：设置所述单个容器(2)被所述可程控的称重和控制单元(3)围绕水平旋转轴线(X)可旋转地支撑，以及将所述旋转轴线(X)偏心地定位在空的所述单个容器(2)的重心(B1)的上方的位置，使得在达到所述参考重量值(VR)时，填充的所述单个容器(2)的新的重心(B2)与穿过所述旋转轴线(X)的竖直平面(P)间隔开，以形成使填充的所述单个容器(2)翻转到所述卸载位置(P2)的机械力矩。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，供应所述处理物质(S1)的步骤c)之后是供应另一处理物质(S2)并检测已经逐渐积聚在所述单个容器(2)中的内容物的重量的步骤c')，其中在达到另一预设重量值(V2)时停止供应所述另一处理物质(S2)，在所述步骤c')之后，开始供应洗涤物质直到达到所述参考值(VR)以引起所述单个容器(2)通过重力向所述卸载位置(P2)的翻转的步骤d)。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，提供了步骤e)：在卸载所述单个容器(2)的处理物质(S1、S2)和洗涤物质(W)之后监控所述单个容器(2)的摆动运动以识别其停止和所述加载位置(P1)的再次到达，以开始接收和加载另一剂量的所述一种或多种处理物质(S1、S2)。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述处理物质(S1)包括液体洗涤剂，所述另一处理物质(S2)包括苛性钠且所述洗涤物质(W)包括水。
6.根据权利要求3所述的方法，其中，所述步骤c)和c')分别包括泵送液体洗涤剂和苛性钠，所述步骤d)包括将水泵送到所述单个容器(2)中，并且所述塑料包括PET材料。
7.一种用于通过根据权利要求1所述的方法在用于洗涤和回收塑料的系统中定量给料一种或多种处理物质(S1、S2)的设备，所述设备包括：
-单个容器(2)，所述单个容器(2)以自由摆动的方式被支撑并且当达到参考重量值(VR)时可通过重力从所述一种或多种处理物质(S1、S2)的加载位置(P1)翻转到所述一种或多种处理物质(S1、S2)的卸载位置(P2)，
-可程控的称重和控制单元(3)，所述可程控的称重和控制单元(3)在操作上连接到所述单个容器(2)并且包括支撑所述单个容器(2)的重量传感器工具(4a、4b)，所述重量传感器工具(4a、4b)具有包括称重传感器的第一称重棒(4a)和第二称重棒(4b)，
位置传感器工具(6)，所述位置传感器工具(6)与所述可程控的称重和控制单元(3)连接，并且包括用于监控所述单个容器的摆动的至少一个电感式接近开关；
-供应单元(5)，所述供应单元(5)在操作上连接到所述可程控的称重和控制单元(3)并且被配置成经由相应的分配导管向所述单个容器(2)选择性地供应定量给料数量的一种或多种处理物质(S1、S2)和定量给料数量的洗涤物质(W)；
-所述可程控的称重和控制单元(3)被配置成：首先激活所述供应单元(5)以供应第一数量的处理物质(S1)至所述单个容器(2)中并检测所述第一数量的处理物质(S1)的重量，在达到预设重量值时停止供应，随后激活所述供应单元(5)以向所述单个容器(2)供应一定量的洗涤物质(W)，直到达到所述参考值(VR)从而引起所述单个容器(2)通过重力向所述卸载位置(P2)的翻转。
8.根据前一项权利要求所述的设备，其中，所述位置传感器工具(6)被配置成：在排放所述单个容器(2)的处理物质(S1、S2)和洗涤物质(W)之后监控所述单个容器(2)的摆动运动，并且供应指示所述单个容器(2)返回至所述加载位置(P1)的参考信号以能够接收和加载另一剂量的所述一种或多种处理物质(S1、S2)。
9.根据权利要求7所述的设备，其中，所述第一称重棒(4a)和所述第二称重棒(4b)在所述单个容器(2)的相对侧上被枢转地安装在旋转销(7)上。
10.根据权利要求7所述的设备，其中，所述供应单元(5)包括适于分别向所述单个容器(2)发送为处理物质(S1)的液体洗涤剂、为另一处理物质(S2)的苛性钠和为洗涤物质(W)的洗涤水的第一供应单元(5a)、第二供应单元(5b)和第三供应单元(5b)。
11.根据权利要求7所述的设备，其中，所述单个容器(2)容纳在箱壳(8)内，所述箱壳(8)的下方设置有用于将处理物质(S1、S2)和洗涤物质(W)从所述单个容器(2)排放到所述系统的塑料洗涤模块的开口(9)，在所述箱壳(8)内设置有具有多个抗振元件(11)的支撑结构(10)，在所述抗振元件(11)上安装有支撑所述单个容器(2)的所述重量传感器工具(4)。
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