CN109476045B - 压实机 - Google Patents

Abstract

用于对塑料材料进行“粒化”的压实机(100)，所述压实机(100)包括：用于装载和分配的第一区域或单元(101)，其适于装载塑料材料并将装载的所述材料分配到所述压实机(100)的其他区域和/或单元；第二区域或单元(104)，其包括穿孔的喷丝头(110)和安装在所述喷丝头(110)外部的至少一个压辊(105)，其中所述材料通过“烧结”进行“粒化”，所述“烧结”源自所述材料在所述至少一个辊(105)的作用下强制通过所述喷丝头(110)中的所述穿孔；在所述至少一个辊(105)处提供用于所述材料的强制进料的第三区域或单元，所述第三区域或单元包括至少部分地容纳在管状壳体(113)中的至少一个旋转的进料螺旋输送器(111)。

Description

压实机

技术领域

本发明涉及塑料材料颗粒的生产。具体地，本发明涉及塑料材料颗粒的生产，其适用于生产商品和/或物品，所述商品和/或物品诸如但不限于花瓶型容器、管，适于生产构件和商品和/或类似物品，特别是通过注射和/或挤出过程。具体地，本发明涉及用于生产上述类型的塑料颗粒的设备和改进的方法。

背景技术

塑料材料“粒化”的现有方法利用该领域内已知的具有名称为“缝模挤出机”的系统，所述系统基于熔融材料以及随后产生长丝的过程，长丝然后被切割以便形成细小的颗粒。

上述方法既适用于由“原始”塑料聚合物(即直接来自石油的蒸馏)生产颗粒，也适用于由再生塑料(在先前使用之后再循环)生产塑料颗粒。

具体地，在经过再研磨和洗涤的经典操作之后，均匀的塑料废物被“再粒化”，在其中“再造颗粒”被销售并用于模塑和/或注射和/或挤出过程中的那些情况下，因为“再造颗粒”具有与“原始颗粒”相同的物理和机械特性，因此完全与用于模塑或挤出的现有机器基于其而构建的“表观比重”和“穿入性”参数相容。

根据现有技术并且目前在上文简要描述的过程中最常用的机器和/或设备在该领域内是已知的，其中“缝模挤出机”的定义是浸入水中并且基本上由钢制成的机器构成，其具有圆柱形主体，所述圆柱形主体包含用于产生大量热量的加热元件，其结果是不可避免地消耗大量能量。具体地，根据现有技术的方法规定均匀或混合成复合物的塑料材料被送入到所述圆柱形主体的一端，并通过一个或两个“螺旋输送器”型的螺杆向前输送和均匀化。当材料向前输送时，加热元件使材料的温度足够高以将其软化和熔化。

在输送机裙板的另一端处，塑料材料通过特殊的冷却喷丝头排出，这使得能够获得所谓意大利面条形状的细长线材；最后，使用所谓的“缝模”使得能够获得测量为几毫米尺寸的最终结构的“颗粒”。

此外根据现有技术的方法，冷却步骤通常通过将产品浸入冷水流中来实现，然后必须在离心机中旋转产品的最终过程中将冷水除去，然后将产品进行干燥。

在最后的步骤中，“颗粒”被包装在“大袋”中以便装运和销售。

当“颗粒材料”到达最终商品的用户/制造商时，所述商品诸如托盘、大桶、浴缸、管、通常的建筑产品、适于高速公路和铁路的吸音墙、道路模块、用于装运商品的托盘和类似元件，“颗粒材料”经受另一种转变过程，在该过程中“颗粒材料”被熔融，然后熔化或挤出，并再次进行冷却，进一步消耗能量以加热它，然后对其进行冷却和/或干燥。

这意味着，根据本领域现有技术的方法，塑料材料经历两个完整的熔融和冷却过程，需要实现200℃量级的温度升高以加热材料，并且将温度降低相同量来冷却它。

因此，在生产过程中对于每千克所处理材料而言要使用的参与能量总共约为440千卡，然后需要在所述参与能量中加上最终去除冷却水所必需的离心过程和干燥的能量。

由于上述原因，可以容易地看出，根据通过熔融进行“粒化”的本领域现有技术的过程受到许多问题和/或困难的困扰，申请人意旨用本发明来解决这些问题和/或困难；这些问题和/或困难可以具体总结如下(但不限于此)。

第一个问题和/或困难源于需要使用如上所述的技术复杂系统以便获得有价值的生产水平，然而这些系统非常昂贵。

第二个问题涉及能量消耗，能量消耗实际上太高而不能获得将必须再熔融以便转变为最终产品的“颗粒”。

还存在关于可用材料的限制的问题，其必须是均匀和清洁的，而不存在其他惰性材料，而在没有充分过滤的情况下，其他惰性材料可能会堵塞用于执行该过程的系统，然后将必须对所述系统进行维护以便恢复运作。

此外，一个额外的且并非无关紧要的困难涉及“颗粒”产品的不可避免的减少，该减少大约多达“颗粒”产品总量的10％，这是由于连续或不连续过滤器的捕获作用的影响，而这些过滤器在购买价格以及使用和维护成本方面也非常昂贵。

此外，值得指出的是，对于相同的总产量而言，不同材料的合适和新复合物产生的不可避免的限制、生产的严重限制以及管理和投资成本与应用本发明所得出的那些限制和成本相比多达至少三倍。

在其他考虑因素中，还存在这样的事实：根据本领域现有技术的方法，随着聚合物物质的剧烈冷却，增加结晶凝聚(球晶)的百分比，结晶凝聚(球晶)仅可通过X射线来检测，并且结晶凝聚(球晶)甚至可以达到高达75％至80％的非常高的水平，其中这些颗粒负责产品的机械性能及其比重。

根据现有技术的压实机的示例可参见专利文献EP 2383032和EP0275128。

关于这些结晶凝聚(球晶)体，它们是半结晶和无定形的结晶聚合物，因此它们是具有许多微晶内含物的聚合物，微晶内含物在抗快速牵引和长时间牵引、抗变形(弯曲)性、韧性(弹性)、重量降落到结构上时的抗突然冲击性方面对于该聚合物有或多或少的增进作用。

这些晶粒(球晶)可以达到甚至几毫米的尺寸，其中它们的存在增进了结构的脆弱性，特别是那些具有非常受限的2mm至4mm厚度的结构。

这些晶粒通常具有低熔点，其在90℃和120℃之间，这通常称为玻璃态转变温度。低于此温度，我们得到半结晶晶体结构，而高于此温度，我们得到半结晶或无定形结构。

此外，聚合物根据其性质呈现出一个重要特征：如果在中间温度即转变的那些温度进行拉伸，则它们改善其机械牵引和弯曲特性，因此也改善其模量(变形和载荷之间的比率)。

因此，本发明的主要目的是克服或至少尽可能减少先前描述的和在根据用于生产塑料颗粒的本领域现有技术的设备和方法中观察到的困难。具体地，本发明的目的之一是提供一种生产塑料颗粒的设备和方法，其具有以下特征：通过下述来提高生产产量，即：将均匀或非均质的聚合物物质均匀化，然后熔融任何结晶体(球晶)，使得能够生产具有改善的抗牵引机械抗性，特别是抗弯曲机械抗性的塑料颗粒，以及相应模量的改进，从而特别是通过施加压力的效果(参见下文的描述)，能够获得聚合物粒状物的表面焊接，同时确定烧结(温度和压力)的过程，其确保2mm至5mm的颗粒和10mm至15mm的丸粒挤出过程的连续性和均匀性，而没有明显的气体形成。得到的颗粒/丸粒将在整个加工过的物质中是表面光亮的、均匀的、具有优异的机械特性，特别是抗冲击性，以使得最终产品因此能够在载荷下变形并恢复其原始形状(在去除载荷时)，并且因此能够以宽泛的弹性区间变形。

本发明的进一步范围包括：

丸粒/颗粒的生产成本显著低于由粒化和通过熔融再粒化、采用缝模挤出和浸入水中的现有系统所生产的那些丸粒/颗粒的生产成本；

处理原始材料、均匀选择的塑料废料、非均质混合塑料的混合物的再研磨，也包括惰性材料内含物，而无需进行过滤和洗涤；

改善聚合物的均匀性，特别是通过以100℃至120℃的温度处理聚合物来改善聚合物的均匀性；

还通过切割，改善机械性能，诸如晶体的牵引、弯曲和弹性以及熔融，由再研磨料上的辊的压力决定(参见下文的描述)；

生产不含挥发性物质的塑料颗粒(根据本领域现有技术的方法由于采用的温度而会产生挥发性物质)，挥发性物质降低机械抗载荷的机械性能，但最重要的是挥发性物质降低抗突然冲击的机械性能。

发明内容

鉴于根据本领域现有技术的方法中遇到的问题，以及本发明提出的要实现的目的，本发明的主题是根据权利要求1所述的用于生产塑料颗粒的设备。根据本发明的设备的其他实施例由从属权利要求限定。

此外，根据一个实施例，该设备可以提供对下述的控制：再研磨料的每小时处理能力、喷丝头的温度(110℃至120℃)、压辊的温度(25℃至30℃)、喷丝头的旋转速度(rpm)。

根据一个实施例，根据本发明的设备(为了简洁起见在下文中称为“压实器”)包括控制单元，该控制单元用于由红外辐射传感器控制的恒温器，该恒温器保持恒定的温度设定。

根据一个实施例，根据本发明的压实机是复合的机械系统，其总体上由下述构成：进入的均匀或非均质再研磨塑料材料的收集和分配区域或单元；另一区域或单元，其中所述材料通过在穿孔的旋转喷丝头外部的压辊将其压实而“粒化”；以及最后的收集经处理颗粒的另一区域。

根据一个实施例，第一区域或单元配备有具备多个螺旋输送器的进料系统，螺旋输送器将材料从进料处的收集区段输送到压辊下方的点。

根据一个实施例，第二区域或单元利用热控制的“粒化”系统，其由旋转的穿孔喷丝头外部的压辊构成，相对于旋转轴线的中心径向定位，并且因此它采取以其全部完全同心的动作。

根据一个实施例，第三区域或单元由经处理颗粒收集单元构成，该经处理颗粒收集单元具有用于装袋并可能地回收材料的边角料部分的系统。

根据一个实施例，根据本发明的压实机使得能够通过“冷”过程来获得最终“颗粒”，即不使用能量来加热物质，而仅使用机械能量来转动辊使施加到称为“喷丝头”的穿孔环外侧的塑料材料受压而进入到所述环的穿孔内部；在上述过程中塑料材料的粒状物之间产生的滑动摩擦以及塑性变形效应本身产生的热量可以经过适当调节而实现所需的“粒化”现象，所述热量甚至可以很高。

根据本发明的一个实施例，热压实包括控制两个基本参数，即施加到待粒化的均匀或复合材料的压力和由上述压实压力产生的温度(对于喷丝头优选保持在约80℃至115℃以及对于辊优选保持在25℃至30℃)。

根据一个实施例，对这些参数的组合控制决定粒状物的一种表面烧结，其使得能够获得压实、均匀的“颗粒”，在切割表面上也具有优异的表面形态。

实际上，从外部朝向元件内部压入“喷丝头”的穿孔中的材料通过特殊的可调节固定刀片进行切割动作，该固定刀片也在环内，因此可以产生需要的任何大小的“颗粒”。

根据一个实施例，通过压实机的恒温和/或热调节的创新系统来实现将喷丝头温度保持在110℃至115℃以及将辊温度保持在25℃至30℃；此外，根据一个实施例，沿着涉及处理产品的机械部件安装的合适的温度测量装置用于将相关数据发送到计算机控制单元，并且因此允许控制单元启用“调节”系统，即“冷却器”，以便使得适当的冷却/加热流体在压辊和“喷丝头”环的温度的热调节网络中循环。

因此，110℃至115℃的喷丝头温度以及25℃至30℃的辊温度可保持在正负5度的梯度范围内。

根据一个实施例，不像现有的粒化过程的情况那样需要显著的冷却作用，而在现有的粒化过程中需要显著的冷却作用以将温度降低约150℃。只需要将产品的温度降低约10℃至15℃，并且仅在夏季。

根据一个实施例，进料系统以虚线图案通过配备有以可变rpm运行的马达的各个独立的螺旋输送器来对每个压辊进行供应，使得每个压实楔形件在辊的整个施压面上具有足够且恒定的进料。

根据一个实施例，为了允许在水平轴线上方和下方的部分中的在所有压辊上的再研磨料的最优流入，沿着螺旋输送器的轴线布置脉冲鼓风机。这确保从每个角度位置供应到每个辊的供应的均匀性。

根据一个实施例，为了减少未处理边角料形式的再研磨料的散布，每个辊安装在套管内，受到始终在空气压力下的鼓风机的作用，这防止在此过程中形成的任何边角料汇集和再循环。

根据一个实施例，为了在喷丝头中保持恒定温度(110℃至120℃)和在压辊上保持恒定温度(25℃至30℃)，使用由特殊红外线传感器控制的两个单独且独立的恒温器，所述传感器根据过程的需要来控制加热强度。热交换流体是用于喷丝头的导热油和用于辊的水和乙二醇。

根据一个实施例，为了确保在指定的加热条件下对于辊和喷丝头之间的气隙(0.1mm至0.2mm)进行充分调节，提供具有节距为2mm的螺杆控制件。该螺杆将所有辊与特殊接头连接起来，以便将辊在微米级别接近喷丝头表面。为了独立调节，每个接头(中间联接器)由两个承座构成，两个承座带有用于分别调节每个辊的相反螺纹。

根据一个实施例，为了将旋转部件的质量惯性动量降低到最小，即使在从最大功率209kW的低转速rpm到其中cosФ＝1的高产率的200rpm也使用恒定转矩无刷马达，通过冷 却器恒定冷却至(20℃至25℃)。通过这种方式，超过设定极限的任何过载(转矩)将导致立即断开和制动，在压实楔形件中遇到异物时没有冲击或破损的危险。通过即使在低(最小5％)时的最大转矩的作用，马达也直接通过花键连接在主轴保持轴上并因此连接在喷丝头上。

根据一个实施例，喷丝头和辊的组合件由罩盖保护和包封，其中可调节Фi＝85的径向进料螺旋输送器，该罩盖由一组致动器打开或关闭以允许接近内部。此外根据对辅助部件的抑制程序，这只能手动进行，并且只有在喷丝头的螺旋输送器和马达完全不活动的情况下才能进行。

根据一个实施例，在后部设置双整流罩以保护承载结构、马达、恒温控制单元、辊调节系统和压实设备(喷丝头和六个辊)。整流罩在内部衬有隔绝垫以便将噪音降低到由法律允许的水平。

根据一个实施例，安装在机器上部部分中的带以可变速度供应再研磨料以进行处理。由带输送的部分供给到料斗中，该料斗在径向进料螺旋输送器之间分配能力，使得其停止或减速决定能力/m'的中断或变化。过滤网防止大块输入，并且带有横跨进料输送带的杆的金属探测器发出信号以指示存在不允许的金属元素，这些金属元素可通过气动驱动的多重扰流板去除，多重扰流板将这些金属元素排出到一个单独的容器中。

根据一个实施例，由螺杆手动控制的具有径向位置的刀片决定在切割/破碎之后由喷丝头排出的颗粒/丸粒的长度，其在冷却和除尘阶段后被包装(2mm至5mm的颗粒，10mm至15mm的丸粒)。处理过的再研磨料在约～90℃的温度出现，并且必须冷却至约70℃，对除尘边角料进行再处理。

附图说明

以下，将通过对附图中所示的一些实施例的描述来说明本发明。然而，应该指出的是，本发明的范围由权利要求限定。具体地，在附图中：

图1至图3各自示出根据本发明一个实施例的压实机的整体透视图；

图4示出根据本发明一个实施例的压实机的部件的透视图和局部剖视图；

图5示出根据本发明一个实施例的压实机的部件的透视图；

图6示出根据本发明一个实施例的压实机的部件的透视图；

图7示出根据本发明一个实施例的压实机的部件的透视图和局部剖视图。

具体实施方式

本发明具有的特别且有效的应用可应用于生产所制造的商品和/或物体的塑料材料颗粒，商品和/或物体诸如大桶、浴缸、管、建筑构件、用于高速公路和铁路的消音墙、道路模块等。然而，借助于根据本发明详述的设备和/或方法生产的颗粒的用途还包括未在本说明书中明确提及和/或指出的商品的生产。

参考图1至图3，根据本发明的一个实施例，压实机100包括区域或装载单元101，另一收集/分拣区域120，实际粒化的区域或单元104，输入单元或区域，最后是排出和回收的单元或区域。在实践中，待粒化的塑料材料(可以是“原始”塑料材料或源自回收和/或再循环的材料)装载在料斗102中，并且离开料斗102的塑料材料在带103上传送到用于收集/分拣的下一个区域或站或单元120。随后，由分拣料斗121的带103卸载的材料通过从每个分拣料斗121通过相应的管122落到下一个区域或站或单元而被输送。下一个站特别是由多个旋转的螺旋输送器111构成的供应站，在附图中所示的非限制性示例中有六个旋转的螺旋输送器，其中每个螺旋输送器容纳在相应的管状壳体113中，并且其中每个管状壳体113由T形联接器124而连接到相应的导管122。为了描述清楚起见，在此描述的站或单元被命名为进料站或单元，如通过旋转螺旋输送器111，将待处理的材料发送到后续站104以便以下面将详细说明的方式执行实际的粒化过程。最后，通过用于收集和/或回收的站或单元，离开粒化站或单元104的颗粒被回收并输送到容器(例如“大袋”型容器)中以便装运，并且在这种情况下也根据将在下文中更详细阐述的方法进行。具体地，为此目的，将参考附图详细描述根据本发明的设备100的不同站和/或单元的部件和/或特征，其中已经在前面参考图1至图2描述的并且在下文中参考其他附图描述的本发明的所述部件和/或特征将通过相同的附图标记来标识。

图2和图5(为了清楚起见，其中图2中未示出图1的接近和/或检查罩盖140)示出每个螺旋输送器111制成为通过齿轮马达112进行旋转。被供给(通过联接器123并通过沿导管122下落)到相应的管状壳体113内的材料被朝向所述管状壳体113的内部(相对于图1、图2和图5从右到左)输送。随后，离开每个管状壳体113的所述材料通过穿孔喷丝头110向外推进，特别是推进到带槽的辊105上。然后在实践中，螺旋输送器111和相应的管状壳体113布置在喷丝头110外部，特别是取决于螺旋输送器的数量以基本上规则的径向间隔(如图示的示例中所示，在六个螺旋输送器的情况下为60°)沿着喷丝头110的外圆周径向分布。每个螺旋输送器111设置有辊105，辊105同样沿着喷丝头110的外圆周以规则的径向间隔径向分布。

喷丝头110特别是包括具有多个穿孔(为了清楚起见未示出)的中空圆柱形部分，所述穿孔将由中空圆柱形部分界定的内部空间与外部空间连通；喷丝头110也旋转，并且为了塑料材料的粒化，喷丝头制成为通过马达(例如但不必是适合于该目的的无刷马达或类似马达)进行旋转。随着塑料材料从壳体113出来到达辊105上，辊105制成为由喷丝头110旋转，其中待粒化的塑料材料被捕获在每个辊105和喷丝头110之间，然后被压制/挤压通过喷丝头110中的穿孔，并且最终粒化，其中粒化塑料材料落入到喷丝头110中。为此目的，应指出，如图6中详细示出，切割刀片1101紧固在喷丝头圆柱体的内表面(相对于喷丝头110)上，其中从穿孔出来材料随着喷丝头110的旋转被细分成颗粒。

此外，为了便于粒化，喷丝头110中的每个穿孔包括锥形入口，该锥形入口倾向于从喷丝头110的外圆柱表面朝向内部变窄，在喷丝头110的内部上终止的圆柱形部分连接到该锥形入口，特别是通过喷丝头110的内圆柱表面。

此外，如所预期的那样，根据本发明的设备被设计成允许塑料材料在受控制的并且显著低于塑料材料熔融温度的温度进行粒化，相反，在根据本领域现有技术处理的过程中塑料材料被加热到该塑料材料熔融温度，特别是通过使用电加热元件或类似的热源来加热塑料材料。为此目的，设备100包括使用冷却流体的冷却回路，和辊105，为了清楚起见，在图中仅示出了主要部件。具体参考图7，每个辊105具有与主冷却回路连通的冷却导管1050，并且包括中空圆柱形部分106，该中空圆柱形部分106装配成使得它可以在固定的旋转支撑件或轴107上旋转，其中中空圆柱形部分106的外表面包括前面描述的纵向槽，因此是中空圆柱形部分106通过喷丝头110的旋转而旋转。固定支撑件107包括两个内部导管1070，两个内部导管1070与主冷却循环回路连通并且成形为使得通过两个导管1070中的一个(用于供应)，冷却流体(可以是水或油)被输送到固定支撑件107的外表面和旋转部件106的内表面之间的腔1071中，而通过第二导管1070，冷却流体从腔1071收集并返回到主回路，以便例如通过结合到压实机中的冷却装置160冷却。在图7中，附图标记1060标识诸如轴承等装置，其设置为便于部件106在轴107上旋转，从而减小摩擦并由此限制旋转部件106的加热。

可以提供用于冷却和/或加热喷丝头110的另一冷却和加热系统(图中未示出)，例如通过粘性流体，诸如油等。所述辅助回路(如果提供的话)会限制由于在辊和喷丝头之间并且作用在塑料材料上的压力而产生的温度对喷丝头的加热，特别是在已经进行的粒化过程中。相反，在粒化循环开始时，当喷丝头110仍然处于室温时，必须通过温热或热的粘性流体加热喷丝头，以使塑料具有足够的延展性以便被压制通过喷丝头110中的穿孔。

已经参考附图如此描述了根据本发明的设备的最特殊的部分，通过所述设备100执行的粒化方法可以总结如下。

如所预期的那样，“原始”塑料材料或者在任何情况下待被粒化的材料被装载到料斗102中，然后通过传送带103被分配到分拣料斗121中，塑料材料从该分拣料斗121中(基本上通过下落)并且通过导管122排出，然后塑料材料供给到螺旋输送器111的管状壳体113中。随着螺旋输送器111旋转，材料在旋转喷丝头110和辊105(由喷丝头使其旋转)之间排出，然后这些材料通过喷丝头的穿孔对进行压制，然后通过刀片1101切割。然后颗粒落入收集料斗133中，颗粒从收集料斗133沿着导管或管道131送入收集容器中，通风装置132设置为通过吹气而使颗粒沿管道131移动的目的。图1和图2中的附图标记130标识位于管道121末端处的另一分离器风扇，用于填充容器。

最后，应该指出的是，如图所示，通过本发明实现的设备100可以配备有回收系统150，通过该回收系统回收和分离处理边角料(特别是任何未完全粒化的塑料材料)，或者可能将其返回到粒化回路中以对其进行再混合。

通过附图中所示的本发明实施例的前述详细描述已经表明，本发明使得能够实现期望的目的和/或克服或至少尽可能减少根据本领域现有技术的解决方案的典型困难。

具体地，本发明不仅可以用低得多的成本进行管理，而且可以用简单得多的方式进行管理，并且提供使用不同材料的更多可能性。

本发明适用于作为完整系统的基本单元，该完整系统不仅制备“均匀颗粒”而且制备用添加剂进行适当处理、混合、干燥和不含任何惰性物质的复合物。使用相同量的能量，根据本发明的压实机确保比现有粒化机可能产生的产量大3至5倍的产量。

为了在混凝土工业应用中提供对上述优点的更好和更详细的描述，在下文中提供在现有装置中以2000kg/小时的输出产生均匀或非均质塑料材料“颗粒”的成本与本发明所涉及的压实机的生产之间的比较。

共同的基准参数包括：

1-2000千克/小时的产量

2-颗粒的外部尺寸，横截面＝4.5mm。

3-颗粒长度＝2.5mm至4.0mm。

4-一年中工作的小时数＝5,750

5-进入的材料可以是再研磨成大约10mm至15mm团块的均匀或非均质的塑料。

A-通过熔融进行粒化的现有系统由以下元件构成：

-进料料斗

-双螺杆挤出机，用于由马达以不低于500千瓦/小时(甚至600千瓦/小时)供以功率以及通过用于以200千瓦/小时的功耗加热物质的系统供以功率以便熔融塑料物质

-桁条式喷丝头

-浸入式缝模，功率为5千瓦/小时

-用于收集水和产品的管道

-用于分离水和颗粒的离心机，功率为25千瓦/小时

-用不低于160千瓦/小时的冷却水进行板式冷却，以便将颗粒冷却至约80℃的温度以便进行包装

-转鼓式干燥器，用于去除待包装产品的水分，功率约为20千瓦/小时

-发送干燥颗粒以便进行包装的装置，功率为4.5千瓦/小时

因此，该装置的总功率约为950千瓦/小时

整个系统的固定成本将为1,260,000欧元。

该装置的管理成本(包括折旧、电能、人员、维护和一般管理费用)约为300欧元/小时，这将意味着颗粒的生产成本约为150欧元/吨。

B-根据本发明的压实机

用于以2000千克/小时生产颗粒所需的功率是：

-马达，功率为210千瓦/小时

-辅助齿轮马达，功率为3千瓦/小时

-三个恒温控制单元，功率为17.5千瓦/小时

-颗粒提取器，功率为4.5千瓦/小时

-边角料提取器，功率为2.25千瓦/小时

-罩盖开启器，功率为0.75千瓦/小时

因此，该装置的总功率约为230千瓦/小时。

整个系统的固定成本将为600,000欧元。

该装置的管理成本(包括折旧、电能、人员、维护和一般管理费用)约为160欧元/小时，这意味着颗粒的生产成本约为80欧元/吨。

因此，明显的是，在具有相同百分比值的固定成本的情况下，由本发明的工业应用所保证的节省达到约50％。

关于节能的进一步指示(与根据现有技术的粒化生产线相比)在下文中详述。

-在此考虑的产量为2000千克/小时，其是通过作为本发明主题的压实机实现的。

-现有的缝模粒化机所需的功率供给：

-对于相同的能力由根据本发明的102-TC 2000/6压实机所需的功率：

R＝835千瓦/243千瓦＝减少3.45倍

将产品(颗粒/丸粒)在约70℃包装。

在约70℃每天产生～44吨，将产生热储备：Q＝44,000kg×0.50千卡/kg×50℃(热漂移)＝1,100,000千卡/天。此外，用90℃至70℃的空气冷却颗粒/丸粒，将产生总热储备，并可将该总热储备用于在冬季加热房屋或对干燥器供能。

在本发明的情况下，通过再研磨料内部的摩擦产生的约10％的被动热能用于维持喷丝头处的必要温度和丸粒化/颗粒化过程。

此外，应用本发明：

-允许在低压进料器中的顺畅流动以装载注射压力机的料斗；

-允许从料斗到压力机的均匀化螺杆的顺畅供应；

-保证来自熔融的气体污染可忽略不计；

-保证物质的均匀性和最大的抗牵引性和抗弯曲性，但最重要的是，在载荷的作用下具有相当大的抗冲击和突然变形的能力；

-对于相同的小时输出确保转化成本低于现有系统；

-能够使颗粒具有可接受的表面形态和粗糙度，与原始产品的现有复合物或由均匀选择的单一材料或聚合物共混物制成的复合物一致；

此外，利用本发明，可以：

-生产颗粒/丸粒的成本显著低于由现有的粒化和再粒化系统通过熔融、采用缝模挤出和浸入水中所产生的颗粒/丸粒的成本；

-处理原始材料、均匀选择的塑料废料、非均质混合塑料再研磨料的混合物，也包含惰性材料，而无需过滤和清洗；

-通过以100℃至120℃的温度处理聚合物来改善聚合物的均匀性；

-改善机械性能，诸如晶体的牵引、弯曲和弹性以及晶体熔融，也可以通过切割，由在再研磨料上的辊压力决定；

-消除任何挥发性物质的存在，防止惰性物质的劣化，给定较低的处理温度，并防止各种气体形成，各种气体形成将对载荷的机械抗性性能产生负面影响，但最重要的是将对抗突然冲击的机械性能产生负面影响，突然冲击在装运和处置过程中会不断地造成；

此外，根据本发明，当生产有规律地启动和运转时，由穿孔的形状及其嘴部导致的内表面滑动摩擦和切割动作产生足够量的热能以保持过程处于活动状态。在这些条件下，喷丝头几乎独立地保持适当的温度，而辊保持冷却在25℃至30℃的温度。

尽管通过附图中所示的其实施例的详细描述已经阐明了本发明，但是可以在不脱离本发明的保护范围的情况下对上述并在附图中示出的压实机100进行改变。相反，对于本领域技术人员而言，所述和所呈现的实施例的所有那些变化都是明显的且直接落入本发明的范围内。

下面参考附图描述先前描述的实施例的可能变型的示例。

根据第一种变型，由喷丝头使用的穿孔带可以扩大32％，因此辊也可以扩大到248mm而不是188mm，其具有9583个穿孔而不是7260个穿孔。这使生产能力的增加大于所用功率的增加程度。

根据另一个变型，消除了仅用于冷却马达和辊的两个恒温控制单元，马达和辊将仅由冷却器直接通过控制和保持温度设定的2个恒温阀来冷却。保留的唯一控制单元是用于加热/冷却喷丝头，与安装在承重框架背面的用于空气冷却的冷却器(功率为16kW)相联接的控制单元。这使得能够将机器降低500毫米并将其延长700毫米至800毫米，以获得更加细长的外观。

根据另一个变型，包封压缩单元的前罩盖140与外壳、供应喷嘴、用于容纳边角料的壳体、进料螺旋输送器、用于支撑喷丝头和辊的定心装置一起制造，以便为组合件提供结构坚固性，消除随之发生的强烈振动，传递更大的压实能力和相应的随之发生的弯曲力。

根据一个变型，罩盖140通过具有快速紧固的6个定心装置居中并且抵靠承载基座的结构。因此，罩盖形成双支撑件的单个实心结构，仅具有轴向孔L＝1200mm，借助于离地面H＝2300mm的双引导区域，使得操作者可以舒适地站立，而没有任何障碍。单个执行器用于打开和关闭。当罩盖以该模式打开时，它使得6个辊和喷丝头完全露出，使它们易于接近，并且可以轻松去除任何可能在过程中已经脱离的边角料，便于使用适当的工具轻松拆卸喷丝头和辊，以及可以轻松去除使用相同导轨的承载卡盘。这也允许将框架降低到固定支撑件的端部，使得操作者可以清洁和拆卸它，更方便和容易地在地面上工作。

根据一个建设性的变型，“气隙”(辊表面和喷丝头表面之间的距离)的变化由通过钥匙操作的齿轮马达来调节。空间由数字仪器显示为与距离成比例的红色带，并且以十分之一毫米为单位刻度。控制件的每一次转动都会使其移动靠近或离开0.01mm；当它达到0时，控制件进入一个安全块。可以在生产过程中进行调节而不停止喷丝头。辊相对于喷丝头的位置通过激光器识别，该激光器此刻仅指向1号辊，因为其他辊与调节控制件相链接。控制卡盘的马达仍然直接用花键连接，而无需插入减速机、皮带轮、带(至少20个)。当它以任何生产速率超过最大转矩时通过制动停止，并且具有极大改进的灵活性，与机器的停止顺序相关联。

因此，本发明的范围由权利要求限定。

Claims (15)

1.用于对塑料材料进行“粒化”的压实机(100)，所述压实机(100)包括：用于装载和分配的第一区域或单元(101)，其适于装载塑料材料并将装载的所述材料分配到所述压实机(100)的其他区域和/或单元；第二区域或单元(104)，其包括穿孔的旋转喷丝头(110)和多个压辊(105)，每个压辊位于所述喷丝头(110)外部，其中所述材料通过“烧结”进行“粒化”，所述“烧结”源自所述材料在所述多个压辊(105)的作用下强制通过所述喷丝头(110)中的所述穿孔而产生；其中所述压实机(100)包括在所述多个压辊(105)中的每个压辊处提供用于所述材料的强制进料的第三区域或单元；其特征在于包括相应的用于供应的多个旋转的螺旋输送器(111)，每个螺旋输送器至少部分地容纳在管状壳体(113)中，其中所述螺旋输送器(111)和相应的管状壳体(113)布置在所述喷丝头的外部并沿着所述喷丝头(110)的外圆周以基本上规则的径向间隔径向分布，所述径向间隔取决于螺旋输送器的数量，以及其中待粒化的所述材料由所述喷丝头(110)外部的每个所述螺旋输送器推进到相应压辊(105)附近；

其中，所述喷丝头(110)的温度保持在80℃至120℃，所述压辊(105)的温度保持在25℃至30℃；其中，90℃至70℃的空气用于冷却粒化后的材料，使得所述粒化后的材料被降低温度10℃至20℃。

2.根据权利要求1所述的压实机(100)，其特征在于，所述多个压辊(105)中的每个压辊制成为由所述至少一个喷丝头(110)旋转。

3.根据权利要求1或2所述的压实机(100)，其特征在于，包括第四区域或单元，该第四区域或单元用于在所述粒化的塑料材料离开所述喷丝头(110)时收集所述粒化的塑料材料。

4.根据权利要求1或2所述的压实机(100)，其特征在于，所述喷丝头(110)的多个穿孔中的每个穿孔包括第一外部部分和第二基本上圆柱形的部分，其中所述第一外部部分在形状上朝向所述喷丝头(110)的外侧基本上呈圆锥形，所述第二基本上圆柱形的部分朝向所述喷丝头(110)的内部并联接到所述第一基本上圆锥形的部分。

5.根据权利要求3所述的压实机(100)，其特征在于，所述第四区域或单元包括用于收集离开所述喷丝头(110)的颗粒的料斗(133)和用于将颗粒输送到容器(130)中的输送装置。

6.根据权利要求5所述的压实机(100)，其特征在于，所述输送装置包括至少一个导管(131)和通风装置(132)，所述通风装置(132)用于通过吹风使所述颗粒沿所述导管(131)移动。

7.根据权利要求1或2所述的压实机(100)，其特征在于，所述压实机包括用于切割的装置(1101)，所述用于切割的装置(1101)至少部分地定位在所述喷丝头(110)内所述喷丝头(110)的穿孔附近，且当产品通过所述穿孔排出时用于将产品切割成预定长度的颗粒。

8.根据权利要求1或2所述的压实机(100)，其特征在于，所述压实机包括冷却回路，该冷却回路用于借助于冷却流体对多个旋转的压辊中的每个压辊进行冷却。

9.根据权利要求8所述的压实机，其特征在于，所述多个旋转的压辊中的每个压辊包括管状部分(106)，所述管状部分(106)安装成在承载载荷的圆柱形固定轴(107)上旋转，并且其中所述冷却回路包括延伸到所述圆柱形固定轴(107)内部的至少一个导管(1070)。

10.根据权利要求9所述的压实机(100)，其特征在于，所述至少一个导管成形为使得所述冷却流体分配到所述管状部分(106)和所述多个压辊(105)中的每个压辊的承载载荷的固定轴(107)之间的空气空间(1071)中。

11.根据权利要求1或2所述的压实机(100)，其特征在于，包括冷却/加热回路，用于借助于所述喷丝头(110)的流体进行冷却/加热。

12.根据权利要求3所述的压实机(100)，其特征在于，所述装载和分配单元(101)包括装载料斗(102)和输送带(103)，所述输送带(103)用于将在所述装载料斗(102)中装载的材料输送到第四区域或单元(120)内。

13.根据权利要求12所述的压实机(100)，其特征在于，所述第四区域或单元(120)包括多个分配料斗(121)，每个分配料斗能够接收由所述输送带(103)输送的材料。

14.根据权利要求13所述的压实机(100)，其特征在于，所述第四区域或单元(120)包括多个导管(122)，所述多个导管(122)用于将材料从所述分配料斗(121)中的每个分配料斗输送到管状壳体(113)中的相应管状壳体。

15.根据权利要求1或2所述的压实机(100)，其特征在于，包括六个所述压辊(105)，所述压辊(105)以60°的规则径向间隔定位在所述喷丝头(110)的外部。

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