ES2300034T3

ES2300034T3 - Metodo para el mezclado de un granulado de plastico con un aditivo yequipo de mezclado para la realizacion del metodo y dispositivo con el equipo de mezclado.

Info

Publication number: ES2300034T3
Application number: ES05762879T
Authority: ES
Inventors: Werner c/o PEP AG KEMPTER
Original assignee: SILON S R O PLANA NAD LU ZNICI; Silon Sro Plana Nad Lu'znici
Current assignee: SILON S R O PLANA NAD LU ZNICI; Silon Sro Plana Nad Lu'znici
Priority date: 2004-07-30
Filing date: 2005-07-29
Publication date: 2008-06-01
Anticipated expiration: 2025-07-29
Also published as: DE502005002733D1; SI1771500T1; US20070297272A1; ATE385246T1; PL1771500T3; EP1771500A1; RU2007107084A; WO2006010291A1; PT1771500E; EP1771500B1; DK1771500T3

Abstract

Un método para el mezclado de un producto a granel que fluye libremente, particularmente un granulado de plástico sólido, con un líquido, particularmente un aditivo líquido, método en el que un dispositivo de inyección se dispone en el centro de una sección de tubo (23) que sirve para el suministro de producto a granel y un producto a granel conducido por la abertura de entrada del lado frontal a la sección de tubo (23) se humecta al menos parcialmente con un líquido, caracterizado porque la abertura de salida del dispositivo de inyección (39) se dispone por encima de una pieza de conducción (101) configurada con forma de embudo.

Description

Método para el mezclado de un granulado de plástico con un aditivo y equipo de mezclado para la realización del método y dispositivo con el equipo de mezclado.

Campo de la invención

La invención se refiere a un método y un dispositivo de mezclado de acuerdo con el preámbulo de las reivindicaciones 1 y 5, y a un dispositivo para la producción de productos extrudidos a partir de polímeros con el equipo de mezclado de acuerdo con la reivindicación 10.

Estado de la técnica

El documento EP-A-695 320 se refiere a un método para la producción de un producto polimérico extrudido reticulado, en el que el polímero que presenta una superficie hendida que se tiene que reticular se procesa con aditivos líquidos por extrusión en un dispositivo de extrusión. En el método descrito se mezcla un aditivo líquido introducido por un equipo de introducción, que sirve para la reticulación, con los polímeros. El suministro del aditivo se realiza entre un dispositivo de suministro para el polímero y el dispositivo de extrusión. En un dispositivo para la realización del método se dispone un mezclador entre un embudo de entrada para el alojamiento de un granulado polimérico/polvo polimérico y una extrusora de tornillo sin fin. En el mezclador desemboca una conducción de suministro para un aditivo líquido que proviene de una unidad de bomba de dosificación. Una boquilla dispuesta en el mezclador permite inyectar el aditivo líquido transportado por la conducción de suministro en el mezclador. El dispositivo descrito está concebido para un funcionamiento continuo, en el que se añaden de forma continua granulado y aditivo.

El documento DE-OS-26 31 622 describe un método y un dispositivo para el suministro simultáneo y continuo de líquidos y sólidos en forma de polvo en máquinas de tratamiento. El líquido se conforma hasta una cubierta a modo de tubo en cuyo centro se introducen los sólidos. De acuerdo con un ejemplo de realización, en el corte transversal más estrecho de un dispositivo de suministro configurado con forma de embudo para sólidos susceptibles de escurrimiento se dispone una boquilla de anillo cónico que se conecta a una conducción de suministro de líquido. Los sólidos susceptibles de escurrimiento pasan por la zona del corte transversal más estrecho por la cubierta de líquido y se escurren como una corriente de sólidos esencialmente cerrada hasta la abertura de suministro de un mezclador sin ponerse en contacto con la pared interna de la tubuladora de suministro. El objetivo del documento DE-OS-36 31 622 es evitar adherencias y oclusiones sin que se tengan utilizar medios auxiliares mecánicos.

El documento US 5.626.422 describe un dispositivo y un método para la producción de una solución homogénea de un polvo en un líquido. En una primera etapa se introducen un polvo y un líquido de forma simultanea desde un dispositivo de salida de polvo/líquido a un mezclador, donde se tiene que minimizar el contacto entre el líquido y el polvo antes de la entrada en el mezclador. Para la solución del objetivo se proporciona un dispositivo de salida de polvo/líquido que se compone de una sección de tubo cilíndrica y un embudo conectado a la misma. El líquido se suministra mediante una primera y una segunda conducción de suministro. La primera conducción de suministro está configurada como boquilla anular que se dispone en la sección superior de la sección de tubo cilíndrica y que sirve para una humectación de la superficie interna de la tubuladura. La segunda conducción de suministro para el líquido se coloca en el embudo de forma excéntrica por encima de la abertura del embudo. Durante el funcionamiento se suministra el 90% del líquido por la segunda conducción de suministro. El polvo se conduce por un tubo con un corte transversal estrecho, cuya abertura de salida se dispone por encima y de forma centrada con respecto a la abertura del embudo, al dispositivo de salida de polvo/líquido. El mezclado del líquido y del polvo se realiza en un mezclador enérgico conectado a la abertura del embudo. El objetivo del documento US 5.626.422 es evitar una formación de aglomerados antes de la entrada en el mezclador enérgico.

Objetivo de la invención

Es objetivo de la presente invención proporcionar un método y un equipo de mezclado que permitan un buen mezclado de un aditivo líquido con un granulado de plástico. Un objetivo adicional es proponer un equipo de mezclado que posibilite una separación del equipo de entrada del dispositivo de extrusión. El equipo de mezclado propuesto debe ser robusto y poderse fabricar económicamente.

Descripción

De acuerdo con la invención, el objetivo se resuelve mediante un método de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1, disponiendo la abertura de salida del dispositivo de inyección por encima de una pieza de conducción configurada con forma de embudo. Este método tiene la ventaja de que se consigue una buena y uniforme humectación del producto a granel. Además también se puede utilizar en instalaciones ya existentes cuando se añade un mezclador correspondiente. Un uso del método de acuerdo con la invención es, a modo de ejemplo, la humectación de un granulado de plástico con un aditivo, por ejemplo, silano, en un proceso de extrusión reactivo.

Preferiblemente, el producto a granel se introduce por una ranura prevista en el paso, preferiblemente una ranura anular. Con este propósito se dispone el equipo de inyección preferiblemente de tal modo que entre el dispositivo de inyección y la sección de tubo exista una ranura para el paso del producto a granel. Esto tiene la ventaja de que se forma una cortina continua de producto a granel que escurre o cae a lo largo de la superficie interna del mezclador. De este modo se obtiene una superficie grande y que se puede humectar bien del producto a granel. Además se consigue una muy buena penetración del producto a granel con líquido. Una ventaja sorprendente adicional es que no se producen adherencias y, por tanto, es posible un funcionamiento sin perturbaciones. De forma ventajosa, la anchura de la ranura anular se ajusta dependiendo de los parámetros físicos del líquido (viscosidad, temperatura, tensión superficial, etc.) y del producto a granel (tamaño de grano, distribución del tamaño de grano, etc.). Esto permite un ajuste exacto de la humectación deseada.

También es objeto de la presente invención un equipo de mezclado de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 5, que se caracteriza porque en el paso del equipo de mezclado se proporciona una pieza de conducción configurada con forma de embudo y la abertura de salida del dispositivo de inyección se dispone por encima de la pieza de conducción configurada con forma de embudo. Este equipo de mezclado tiene la ventaja de que el producto a granel se extiende y se conduce por debajo de la abertura de salida del dispositivo de inyección (es decir, visto en la dirección del flujo, detrás de la abertura de salida del dispositivo de inyección), de forma que se posibilita una pulverización directa del producto a granel. Por el hecho de que el producto a granel está presente como una cortina básicamente continua, apenas llega líquido a las superficies internas de la sección de tubo, de forma que no se produce una adherencia del producto a granel. Se definen realizaciones ventajosas en las reivindicaciones dependientes.

De forma ventajosa, entre el equipo de inyección y la cubierta de la sección de tubo se proporciona una ranura para el paso del producto a granel. Por el paso forzado del producto a granel a través de la ranura de posibilita una distribución uniforme (individualización) y, por tanto, humectación del producto a granel. Una realización particularmente ventajosa prevé que entre el equipo de inyección y la sección de tubo haya una ranura anular para el paso del producto a granel. La ranura anular tiene preferiblemente una anchura entre 5 y 30 mm y particularmente preferiblemente entre 10 y 20 mm. En la realización preferida, la sección de tubo es cilíndrica y el núcleo en el que se dispone la boquilla de inyección tiene un corte transversal circular, de forma que entre la sección tubular y el núcleo hay una ranura
anular.

De acuerdo con una realización ventajosa, por debajo del dispositivo de inyección se proporciona una pieza de conducción preferiblemente con forma de embudo. La misma tiene la ventaja de que la película de escurrimiento de producto a granel se extiende y se conduce por debajo de la boquilla de inyección. De forma adecuada, la pieza de conducción es desplazable en la sección de tubo. Esto tiene la ventaja de que se puede ajustar la cantidad de flujo. De forma ventajosa, el núcleo y la pieza de conducción se pueden desplazar relativamente entre sí desde una posición abierta, en la que se forma una ranura anular entre la sección de tubo o la pieza de conducción y el núcleo, hasta una posición de cierre en la que la pieza de conducción se apoya en el núcleo y el paso para el producto a granel está cerrado, y viceversa. Esto tiene la ventaja de que la anchura de la ranura anular se puede modificar y, como consecuencia, se puede variar la cantidad de producto a granel que fluye por unidad de tiempo por la ranura y su velocidad de flujo. Además es posible separar el espacio interno del equipo de mezclado del entorno. De este modo, durante una interrupción del funcionamiento no pueden llegar vapores tóxicos al entorno cuando el equipo de mezclado, visto en la dirección del flujo, está cerrado con respecto a la boquilla de inyección.

También es objeto de la presente invención un dispositivo para la producción de productos extrudidos a partir de polímeros, particularmente a partir de granulado polimérico, con

-: un equipo de mezclado de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 a 9;

-: un equipo de entrada para el menos un polímero, que se proporciona o se conecta en la abertura de entrada del primer lado de conexión del equipo de mezclado;

-: un dispositivo de extrusión que se proporciona o se conecta en la abertura de salida del segundo lado de conexión del equipo de mezclado.

A continuación se describe con más detalle la invención teniendo en cuenta las figuras mediante un ejemplo de utilización. En las Figuras se usan respectivamente las mismas referencias para mismas iguales.

Se muestra

En la Figura 1, de forma esquemática, un dispositivo de extrusión con un dispositivo de entrada y un dispositivo de extrusión;

En la Figura 2, una primera realización de un equipo de mezclado de acuerdo con la invención en un corte longitudinal; y

En la Figura 3, una segunda realización de un equipo de mezclado de acuerdo con la invención, también en un corte longitudinal.

La Figura 1 muestra la construcción básica de un dispositivo de extrusión 11 con una extrusora de tornillo sin fin 13, un equipo de mezclado 15 dispuesto sobre la extrusora de tornillo sin fin 13. Sobre el equipo de mezclado 15 se proporciona un dispositivo de entrada 17 que sirve para el alojamiento de un granulado de plástico. Además, en el equipo de mezclado 15 desemboca una conducción de suministro 21 que proviene de un equipo de dosificación 19 para un aditivo líquido.

De acuerdo con una primera realización, el equipo de mezclado 15 posee una sección de tubo 23 con un primer lado de conexión 25 para el equipo de entrada 17 y un segundo lado de conexión 27 para la extrusora de tornillo sin fin 13. El primer lado de conexión 25 con la abertura de entrada 26 posee una pestaña 29 con orificios circulares 31 para la fijación desmontable al equipo de entrada 17. El segundo lado de conexión 27 con la abertura de salida 28 se compone de una tubuladura 33, que puede engranar en un alojamiento correspondiente de la extrusora de tornillo sin fin 13 (no mostrada en las Figuras). Se puede concebir proporcionar entre el equipo de mezclado y la extrusora de tornillo sin fin un mezclador (agitador) (mecánico).

El equipo de mezclado 15 mostrado con la sección de tubo 23 define un paso 37 para un granulado de plástico. En el paso 37 se dispone un dispositivo de inyección 39. El dispositivo de inyección 39 posee un núcleo 41 en el que se dispone una boquilla de inyección 43 con una abertura de salida 44. El núcleo 41 tiene una sección 43 externa con forma de cono y un lado frontal convexo 45. En el centro del lado frontal 45 se proporciona un orificio redondo 47 en el que se conduce de forma móvil axialmente el empujador 49 de la boquilla de inyección 43 configurada como válvula. El empujador 49 tiene un cabezal con forma de plato 51 que, en el estado cerrado de la boquilla de inyección, está alojado con arrastre de forma en un asiento de válvula 53 configurado de forma correspondiente del núcleo 41. El empujador 49 está pretensado por un resorte 55 hasta una posición de cierre. Con este propósito, en el extremo posterior del empujador 49 se aplica un anillo 57 que se apoya en un disco de conexión 59 con el resorte 55 aplicado sobre el empujador.

El lado posterior del núcleo 41 tiene una perforación roscada 61 central redonda en la que se enrosca una cubierta de válvula 63. La cubierta de válvula 63 tiene un cabezal piramidal 65 y un vástago 67 que se conecta al mismo. El vástago 67 tiene una rosca externa 69 que puede actuar junto con la rosca interna 71 de la perforación roscada 61. La cubierta de válvula 63 posee una perforación 73 que define un espacio interno 75. En el espacio interno 75 se aloja la parte posterior del empujador de válvula 49 con el resorte 55.

En la parte superior del vástago 67 se proporcionan varias aberturas de paso radiales 77 distribuidas alrededor de la periferia del vástago. La parte del vástago 67 que sobresale de la perforación 73 está alojada en una pestaña de conexión 81 de una pieza de conexión 83. La pestaña de conexión 81 está aplicada sobre el lado posterior del núcleo 41. Los anillos de junta 86, 88 sirven para la impermeabilización de las superficies de contacto presentes entre las pestañas de conexión 81 y el núcleo 41 o el cabezal 65. La pestaña de conexión 81 posee un orificio redondo 85 en el que se aloja la parte superior del vástago 67. En el orificio redondo 85 se proporciona un surco anular 87 en el que desemboca un canal de suministro 89 de la pieza de conexión 83. La pieza de conexión 83 posee una tubuladura de conexión 91 que se introduce en un orificio 93 en la pared de la sección de tubo 23: en la tubuladura de conexión 91 se proporciona una rosca externa 95, sobre la que se puede enroscar una tuerca 97 para la fijación de la pieza de conexión 83 en la sección de tubo 23.

El núcleo 41 del dispositivo de inyección 39 tiene tal diámetro, que entre su diámetro más ancho y la sección de tubo 23 queda una ranura anular 99 para el paso del granulado de plástico. Por debajo del núcleo 41 se proporciona una pieza de conducción 101 con forma de embudo en la sección de tubo 23. La misma sirve para conducir el granulado de plástico individualizado y que se escurre durante el funcionamiento por la ranura anular 99 por debajo de la abertura de salida 44 de la boquilla 43, de forma que el granulado de plástico se humecte bien y de forma uniforme.

El segundo ejemplo de realización de acuerdo con la Figura 3 se diferencia del primero porque la pieza de conducción 101a con forma de embudo se dispone de forma desplazable en la sección de tubo 23. La pieza de conducción 101a con forma de embudo se puede desplazar desde una posición de cierre (mitad izquierda de la figura), en la que la ranura anular 99 está cerrada, hasta una posición abierta (mitad derecha de la figura), en la que hay una ranura anular 99.

En la cubierta de la sección de tubo 23 se proporcionan orificios longitudinales 103 opuestos entre sí. Los orificios longitudinales están atravesados por pernos 105, que por un lado están enroscados en la pieza de conducción 101a con forma de embudo y por otro lado están introducidos en sujeciones 107. Las sujeciones 107 están suspendidas en equipos de graduación 109, por ejemplo, cilindros de aire comprimido.

Durante el funcionamiento se introduce granulado de plástico en el dispositivo de entrada y, en un caso dado, se pesa. Desde el dispositivo de entrada, el granulado de plástico alcanza el equipo de mezclado. Si la pieza de conducción 101a con forma de embudo está en la posición final superior, el paso del granulado de plástico está impedido. Si la pieza de conducción 101a se mueve hacia abajo hasta la posición abierta, el granulado alcanza el paso 37 por la ranura anular 99. Al mismo tiempo que la abertura de la ranura anular se inyecta aditivo líquido por la boquilla en el paso, donde humecta el granulado de plástico. El control de la cantidad del aditivo introducido se puede realizar mediante exposición a presión. Cuanto mayor sea la presión que se ejerce sobre el aditivo líquido, mayor es la cantidad de líquido introducido por unidad de tiempo. Para mantener la proporción óptima de granulado/aditivo, por tanto, se pueden modificar la exposición a presión y la anchura de la ranura anular.

A pesar de que la invención se ha descrito con referencia a un uso concreto, el especialista entenderá que el método de acuerdo con la invención y el dispositivo de acuerdo con la invención se pueden usar para la humectación con un líquido de cualquier producto a granel que fluya libremente. Además, en el dispositivo que se ha descrito en el lado de salida se puede conectar directamente una extrusora de tornillo sin fin o un mezclador mecánico. El método de acuerdo con la invención y dispositivo de acuerdo con la invención se pueden utilizar para la adición continua o discontinua de un líquido a un producto a granel.

Referencias

11: Dispositivo de extrusión

13: Extrusora de tornillo sin fin

15: Equipo de mezclado

17: Equipo de entrada

19: Equipo de dosificación

21: Conducción de suministro

23: Sección de tubo

25: Primer lado de conexión para equipo de entrada

26: Abertura de entrada

27: Segundo lado de conexión para extrusora de tornillo sin fin

28: Abertura de salida

29: Pestaña

31: Orificios redondos

33: Tubuladura

37: Paso

39: Dispositivo de inyección

41: Núcleo

43: Sección con forma cónica

45: Lado frontal convexo

47: Orificio redondo

49: Empujador

51: Cabezal

53: Asiento de válvula

55: Resorte

57: Anillo

59: Disco de conexión

61: Perforación roscada central del núcleo

63: Cubierta de la válvula

65: Cabezal piramidal

67: Vástago

69: Rosca externa

71: Rosca interna

73: Perforación

75: Espacio interno

77: Aberturas de paso radiales

79

81: Pestaña de conexión

83: Pieza de conexión

85: Orificio redondo

87: Surco anular

89: Canal de suministro

91: Tubuladura de conexión

93: Orificio de la pared de la sección de tubo

95: Rosca externa

97: Tuerca

99: Ranura anular

101: Pieza de conducción con forma de embudo

103: Orificios longitudinales

105: Pernos

107: Sujeciones

109: Dispositivos de graduación.

\vskip1.000000\baselineskip

Referencias citadas en la descripción

Esta lista de referencias citadas por el solicitante únicamente es para comodidad del lector. Dicha lista no forma parte del documento de patente Europea. Aunque se ha tenido gran cuidado en la recopilación de las referencias, no se pueden excluir errores u omisiones y la EPO rechaza toda responsabilidad a este respecto.

Documentos de patentes citados en la descripción

\bullet EP 695320 A: \bullet DE 2631622 A

\bullet DE 3631622 A: \bullet US 5626422 A

Claims

```
\global\parskip0.900000\baselineskip
```
1. Un método para el mezclado de un producto a granel que fluye libremente, particularmente un granulado de plástico sólido, con un líquido, particularmente un aditivo líquido, método en el que un dispositivo de inyección se dispone en el centro de una sección de tubo (23) que sirve para el suministro de producto a granel y un producto a granel conducido por la abertura de entrada del lado frontal a la sección de tubo (23) se humecta al menos parcialmente con un líquido,

caracterizado porque

la abertura de salida del dispositivo de inyección (39) se dispone por encima de una pieza de conducción (101) configurada con forma de embudo.
2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque por el que el equipo de inyección (39) se dispone de tal modo que entre el dispositivo de inyección (39) y la sección de tubo (23) hay una ranura (99) para el paso del producto a granel.
3. El método de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el producto a granel se conduce por una ranura anular (99) existente en el paso.
4. El método de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la anchura de la ranura anular (99) se ajusta dependiendo de los parámetros físicos del líquido y del producto a granel.
5. Un equipo de mezcla con una sección de tubo (23) preferiblemente tubular, que define un paso con

-

un primer lado de conexión (25) con una abertura de entrada (26) para la conexión de un dispositivo de entrada (17) para un sólido susceptible de escurrimiento,

-

un segundo lado de conexión (27) con una abertura de salida (28) para la conexión de, a modo de ejemplo, un dispositivo de extrusión (13) o un mezclador mecánico, y

-

un dispositivo de inyección (39) dispuesto en el centro del paso tubular (37) para un aditivo líquido, cuya abertura de salida se orienta en la dirección de flujo del producto a granel,

caracterizado porque

en el paso del equipo de mezclado (15) se proporciona una pieza de conducción (101) configurada con forma embudo y la abertura de salida del dispositivo de inyección (39) se dispone por encima de la pieza de conducción (101) configurada con forma de embudo.
6. El equipo de mezclado de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque entre el dispositivo de inyección y la sección de tubo (23) hay una ranura para el paso del producto a granel.
7. El equipo de mezclado de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque entre el dispositivo de inyección (39) y la cubierta de la sección de tubo (23) hay una ranura anular (99).
8. El equipo de mezclado de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 a 8, caracterizado porque el dispositivo de inyección (39) posee un núcleo (41) y una boquilla dispuesta en el lado inferior del núcleo.
9. El equipo de mezclado de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 a 8, caracterizado porque por debajo del dispositivo de inyección (39) se proporciona una pieza de conducción (101; 101a).
10. El equipo de mezclado de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque la pieza de conducción (101a) se puede desplazar en la sección de tubo (23).
11. El equipo de mezclado de acuerdo con la reivindicación 9 ó 10, caracterizado porque el núcleo (41) y la pieza de conducción (101) se pueden desplazar relativamente entre sí desde una posición abierta, en la que se forma una ranura anular (99), hasta una posición cerrada, en la que el paso para el producto a granel está cerrado, y viceversa.
12. Un dispositivo para la producción de productos extrudidos a partir de polímeros, particularmente a partir de granulado polimérico, con

-

un equipo de mezclado (15) de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 a 11;

-

un equipo de entrada (17) para al menos un polímero, que se proporciona o se conecta en la abertura de entrada (26) del equipo de mezclado, en lo sucesivo también denominado primer lado de conexión; y

-

un dispositivo de extrusión (13) que se proporciona o se conecta en la abertura de salida (28) del equipo de mezclado, en lo sucesivo también denominado segundo lado de conexión.