CZ7223U1 - Zařízení pro zpracování roztříděného a rozdrceného termoplastového odpadu - Google Patents

Description

Technické řešení se týká zařízení pro zpracování roztříděného a rozdrceného termoplastového odpadu, tvořeného extrudérem, ) propojeným přes rozvaděč s alespoň dvěma zásobníky zplastifikované termoplastové směsi, ze kterých je směs vstřikována do forem.

Ý

Dosavadní stav techniky

Vytříděný termoplast z komunálního a průmyslového odpadu, zejména na bázi polyetylénu, s výjimkou polyvinylchloridu kterého může směs termoplastů obsahovat max, do 5 % hmotn. (vzhledem k tomu, že při jeho zpracování se uvolňují chlorové sloučeniny), se drtí na částice o velikosti obvykle do 20 cm a ukládá se podle druhu do jednotlivých zásobníků. Z těchto zásobníků se vede do mlýnů, kde se dále mele na částice o velikosti 6 až 10 mm. Rozemletý termoplast propadá síty, resp. je odsáván přes síta a dopravuje se proudem vzduchu do odlučovačů prachu. Z odlučovačů prachu se termoplastové částice odvádějí do zásobníků. Ze zásobníků jsou upravené termoplasty vedeny do míchačky, kde jsou míšeny a vážením dávkovány a dodávány do zásobníků u vstřikovacích lisů, kde slouží pro vyrovnávání nerovnoměrnosti dodávky upraveného termoplastu.

Ze zásobníku je upravený termoplast dodáván do extrudéru pro plastifikaci a zaplňování forem. Nevýhodou je zde skutečnost, že extrudér vytlačuje zplastifikovaný termoplast do dutiny formy poměrně malým tlakem, což se projevuje na kvalitě výrobků, kdy např. nedochází k zatečení termoplastu do všech prostorů formy, j Stěny výrobků jsou často v důsledku malého vstřikovacího tlaku porézní a obsahují i větší bubliny. Další nevýhodou je, že je zde poměrně dlouhá ztrátová doba, kdy se šnek extrudéru neotáčí.

Ztrátová doba je dána skutečností, že doba plastifikace termoplastu v extrudéru je kratší než doba chladnutí termoplastové směsi ve formě. Je zřejmé, že po dobu chladnutí termoplastu ve formě extrudér nepracuje. Do provozu je opět uveden až po vyjmutí vychladlého výrobku z formy a jejím opětném přistavení před vstřikovací hlavici. Provoz takového zařízení je tedy z hlediska jeho výkonu i z hlediska energetického velmi nevýhodný.

Podstata technického řešení

Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje zařízení pro zpracování roztříděného a rozdrceného termoplastového odpadu podle předloženého technického řešení. Podstata tohoto řešení spočívá v tom, že extrudér pro plastifikaci a dopravu směsi do formy je opatřen vyhřívaným válcem s vnitřním pohybovým šnekem. Do vyhřívaného válce je zaústěna násypka pro roztříděný a rozdrcený plastový odpad. Vyhřívaný válec má svůj výstup, u kterého teplota dosahuje 210 až 320 °C, propojen s rozvaděčem s vnitřními kanály a uzavíracími členy, které jsou napojeny na alespoň dva zásobníky zplastifikované termoplastové směsi. Prostřednictvím rozvaděče je vždy jeden zásobník ve funkčním propojení s výstupem extrudéru,

-1CZ 7223 Ul zatímco druhý zásobník je ve funkčním propojení se vstřikovací hlavicí pro plnění přiléhající formy. Výhodou takto uspořádaného zařízení je odstranění ztrátové doby, to je doby, po kterou neprobíhá otáčení šneku. Je tak dosaženo kontinuity výroby. Rovněž je možné dosáhnout vyšších vsřikovacích tlaků, například 10 MPa a v důsledku toho i vyšší kvality výrobků, zejména jejich lepších mechanických vlastností. U zařízení dochází k významnému zvýšení produktivity práce a úsporám energie.

r

Je výhodné, je-li zásobník zplastifikovaného termoplastového odpadu tvořen vyhřívaným vytlačovacím válcem s výtlačným pístem, / spřaženým s hydraulickým pístem hydraulického válce. Výhodou předmětného zařízení s takto konstrukčně uspořádaným zásobníkem je možnost regulace vstřikovacího tlaku, regulace rychlosti vstřiku a v neposlední řadě i možnost řízeného dotlaku po zaplnění formy, kterou je v některých případech nutno doplňovat zplastifikovaným termoplastovým materiálem vzhledem ke smršťování tohoto materiálu v průběhu jeho chladnutí. Vstřikovací tlak je dán pohybem výtlačného pístu, který je mechanicky vázán s hydraulickým pístem hydraulického válce. Na hydraulický píst působí tlakové médium, jehož parametry lze snadno ovládat známým způsobem a tím ovládat i parametry vstřikování.

Jiné výhodné uspořádání předmětného zařízení se vyznačuje tím, že vstřikovací formy jsou uspořádány souměrně na horizontálním otočném nosiči se svislou osou otáčení a krokovacím pohonem, přičemž odformovací zařízení vychladlých termoplastických výrobků je s výhodou umístěno v jedné z klidových poloh otočného nosiče předcházející plnící poloze vstřikovacích forem. Výhodou tohoto uspořádání zařízení je podstatné zvýšení jeho výkonu v důsledku použití řady forem, které jsou v určitém taktu přistavovány před vstřikovací hlavici a chladnou v průběhu jejich pohybu na otočném nosiči. Uvedený takt, resp. krok otočného nosiče je sladěn s dobou tuhnutí výrobku z termoplastu. I

Přehled obrázků na výkresech _Λ

Technické řešení bude blíže osvětleno pomocí výkresů, kde na obrázku 1 je schematicky znázorněn řez zařízením pro zpracování komunálního a průmyslového termoplastového odpadu podle předloženého technického řešení. Obrázek 2 pak představuje opět ve schematickém znázornění půdorysný pohled na zařízení z obr. 1, vybavené horizontálním otočným nosičem forem.

Příklady provedení technického řešeni

Na obrázku 1 je schematicky znázorněno zařízení pro zpracování termoplastového odpadu, který je roztříděn podle druhů a zejména podle tvrdosti. Tvrdé termoplastové odpady jsou představovány hlavně průmyslovými odpady, například vtokovými soustavami, přepravkami na lahve atd. Měkké termoplasty jsou především tvořeny láhvemi a plastickými foliemi. Rozdrcený termoplastový odpad se dopravuje, například mechanickými dopravníky, do násypky 4 vyhřívaného válce 2 extrudéru 1. Po vstupu termoplastového odpadu do vyhřívaného válce 2 je tento odpad míchán a unášen pohybovým šnekem 3 ve směru k výstupu vyhřívaného válce 2. Teplota ve vnitřním prostoru vyhřívaného válce 2 směrem k výstupu stoupá až na 210 až 320 °C. Jak je z obrázku 1 zřejmé, je výstup

-2CZ 7223 Ul vyhřívaného válce 2 propojen s rozvaděčem 6 zplastifikované termoplastové směsi. Rozvaděč 6 je opatřen soustavou vnitřních kanálů Ί_ s uzavíracími členy χ, které umožňují podle potřeby propojení výstupu 5 vyhřívaného válce 2 bud přímo se vstřikovací hlavicí 10, resp. s formou 11, nebo s jedním ze zásobníků 9 zplastifikované termoplastové směsi. Zásobník 9 je vytvořen jako vyhřívaný výtlačný válec 12 uvnitř s výtlačným pístem 13, který je mechanicky spřažen s hydraulickým pístem 14, uloženým « v hydraulickém válci 15 se vstupem 18 a výstupem 19 pro pracovní tlakové médium. Tlakové médium ovládá hydralický píst 14. Řízením y tlaku pracovního média či rychlosti jeho vtoku do hydraulického válce 15, známými způsoby, je ovládán pohyb výtlačného pístu 13 a tím vtokové poměry zplastifikované termoplastové směsi na výstupu ze vstřikovací hlavice 10. Při vstřikování zplastifikované termoplastové směsi do formy 11 ze zásobníku 9 přes rozvaděč 6 lze dosáhnout podstatně vyšších vstřikovacích tlaků, např. 10 MPa, než při plnění formy 11 přímo z extrudéru 1. Výhodou je rovněž i to, že doba vstřikování není závislá na plastifikaci. Ze zásobníků 9 lze stejné množství termoplastické směsi vpravit do formy dvakrát až desetkrát rychleji než při přímém vstřiku extrudérem χ. Plní-li extrudér χ směsí zásobník 9., postačuje na jeho výstupu pouze malý tlak, například 1 až 4 MPa, což je velice výhodné z hlediska opotřebení všech pohyblivých mechanických částí zařízení, včetně pohonu a převodů. Na obrázku 2 je znázorněno zařízení pro zpracování termoplastového odpadu z obrázku 1, doplněné o horizontální otočný nosič 16 forem χχ. Formy 11 jsou uspořádány souměrně vůči sobě a jsou horizontálním otočným nosičem 16 unášeny krokovým pohybem kolem svislé osy otáčení od místa jejich naplnění zplastifikovaným termoplastovým odpadem až do místa odformovacího zařízení 17. situovaného v jedné z klidových krokovacího pohonu, kde je již vychladlý výrobek vyjmut z formy χχ.

<’ Průmyslová využitelnost

Zařízení podle předloženého technického řešení lze využít všude tam, kde je shromážděno větší množství komunálního a průmyslového odpadu, obsahujícího určitý podíl částic z termoplastů o nejrůznějších velikostech, tvrdostech a tvarech.

Claims (4)

1. Zařízení pro zpracování roztříděného a rozdrceného termoplastového odpadu, kde jednotlivé frakce jsou smíchány podle druhu požadovaného výsledného výrobku a takto vzniklá směs prochází vyhřívaným extrudérem, vyznačující se tím, že extrudér (1) je opatřen vyhřívaným válcem (2) s vnitřním pohybovým šnekem (3), kde válec (2) má na svém výstupu teplotu v rozmezí 210’ až 320 ’C, do něhož je zaústěna násypka (4) roztříděného a rozdrceného termoplastového odpadu, kde výstup (5) extrudéru (1) je propojen s rozvaděčem (6) s vnitřními kanály (7) a uzavíracími členy (8), které jsou napojeny na alespoň dva zásobníky (9), kde zatímco jeden z nich jeve funkčním propojení s výstupem (5) extrudéru (1), druhý je ve

-3CZ 7223 Ul funkčním propojení se vstřikovací hlavicí (10) pro plnění přiléhající formy (11).

2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující s e tím, že každý zásobník (9) je tvořen vyhřívaným vytlačovacím válcem (12) s výtlačným pístem (13), spřaženým s hydraulickým pístem (14) hydraulického válce (15).

3. Zařízení podle nároku l nebo 2, vyznačující se tím, že forma (11) je jednou ze skupiny forem (11), uspořádaných souměrně na horizontálním otočném nosiči (16) se svislou osou otáčení s krokovacím pohonem.

4. Zařízení podle nároku 3, vyznačující s e tím, že nosič (16) je opatřen v klidové poloze, předcházející plnicí poloze, odformovacím zařízením (17).