ITMI962043A1 - Impianto per la granulazione di filamenti plastici avente un modulo di drenaggio/essiccazione - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE del Brevetto per Invenzione Industriale
Questa invenzione si riferisce ad una apparecchiatura per raffreddare, essiccare e granulare filamenti in plastica che fuoriescono in forma fusa da un ugello, comprendente un canale di scarico lavato con acqua di raffreddamento attraverso il quale vengono fatti passare i filamenti in plastica, un dispositivo di drenaggio ed essiccazione che forma una unità separata che segue l'estremità inferiore del canale di scarico ed avente un dispositivo che sottopone i filamenti in plastica ad una corrente di aria, ed una apparecchiatura di raccolta di acqua disposta sotto i filamenti in plastica, ed un granulatore che segue il dispositivo di drenaggio ed essiccazione.
Impianti di granulazione con canali di scarico inclinati, lavati con acqua, nei quali filamenti in plastica estrusi vengono raffreddati mentre vengono fatti simultaneamente passare verso un granulatore sono noti nella tecnologia di granulazione da un certo tempo. Il granulatore può essere preceduto o seguito da dispositivi che servono a rimuovere l'acqua di raffreddamento e ad asciugare il materiale plastico. Se l'acqua di raffreddamento viene rimossa per gravità prima che i filamenti in plastica passino nel granulatore, si parla di "taglio ad umido". Se i filamenti in plastica vengono in aggiunta asciugati prima di entrare nel granulatore, si parla di "taglio a secco". La presente invenzione si riferisce ad un impianto di granulazione per un taglio a secco.
Un impianto di questo tipo è mostrato, ad esempio, nella domanda di brevetto DE-A-22 18 210, Figura 4, in cui il canale di scarico lavato ad acqua termina su un nastro a rete, circolante, rivolto obliquamente verso l'alto, in modo che l'acqua gocci attraverso il nastro a rete entro un recipiente di raccolta dell’acqua. Sopra il nastro a rete viene disposta inoltre una soffiante per soffiare via l'acqua che aderisce ai filamenti in plastica. Il nastro a rete, circolante, pertanto conduce i filamenti in plastica dal canale di scarico ad un successivo granulatore asciugandoli contemporaneamente .
EP 0 143 944 B1 descrive una apparecchiatura per un taglio a secco in cui il dispositivo di drenaggio ed essiccazione formato dal nastro circolante e dalla soffiante è sostituito da due zone separate e successive, integrate nel canale di scarico. I filamenti non vengono ulteriormente trasportati in queste zone per mezzo di un nastro a rete circolante, ma scorrono indipendentemente attraverso le due zone entro il granulatore seguendo la forza discendente della pendenza.
Uno svantaggio essenziale, tuttavia, consiste nel fatto che questa apparecchiatura richiede uno sforzo di costruzione relativamente grande dovuto all'integrazione costruttiva delle due zone nel canale di scarico, e d'altro canto non permette alcun uso flessibile delle due zone nel sistema complessivo dell'impianto di granulazione. L'installazione stabile delle zone nel canale di scarico rende difficile adattare prontamente gli impianti di granulazione alle tecniche alternate di drenaggio ed essiccazione, oppure rende difficile omettere le due zone. L'installazione stabile delle zone nel canale di scarico rende inoltre impossibile posizionare una zona di solo drenaggio anteriore (nel caso di taglio a umido). Inoltre, la riparazione di una delle zone integrate nel canale di scarico richiede il fermo dell'intero impianto di granulazione .
DE 39 00 250 C2 si riferisce ad uno sviluppo di EP 0 143 944 B1 che riguarda il perfezionamento dello scorrimento dei filamenti in plastica attraverso le zone di drenaggio ed essiccazione. A questo scopo, ugelli ad aria sono disposti nella zona di essiccazione dal basso in modo tale da garantire uno scorrimento ampiamente senza attrito dei filamenti verso il granulatore. La corrente di aria condotta dagli ugelli di ingresso contemporaneamente lancia via l'acqua residua dai filamenti in plastica. Il vantaggio di uno scorrimento uniforme viene pertanto ottenuto al prezzo del fatto che le particelle di acqua soffiate via dai filamenti in plastica turbinano attraverso l'aria. Non è conveniente coprire il canale di scarico per impedire che tale effetto collaterale si verifichi, in quanto ciò influenzerebbe negativamente l’effetto di essiccazione.
Il problema della presente invenzione consiste perciò nel perfezionare costruttivamente le apparecchiature note, in particolare con riferimento ad una applicabilità flessibile e ad una buona possibilità di manutenzione.
Un ulteriore problema dell'invenzione consiste nel rendere più efficiente l'effetto di essiccazione delle apparecchiature note.
Il problema viene risolto se il dispositivo di drenaggio ed essiccazione è costituito da una grata stazionaria che è sostanzialmente orizzontale o inclinata leggermente verso l'alto nel senso di trasporto dei filamenti in plastica attraverso la quale i filamenti in plastica vengono condotti verso il granulatore, da una coppia di rulli di avanzamento che ricevono i filamenti in plastica tra loro, il rullo di avanzamento superiore essendo disposto sopra la grata ed il rullo di avanzamento inferiore sotto la grata, e da un collegamento di drenaggio di acqua e di aspirazione di aria integrato nell'apparecchiatura di raccolta di acqua.
A confronto di DE-A-22 18 210 che forma il preambolo della rivendicazione 1, l'apparecchiatura dell'invenzione è largamente semplificata sotto il profilo costruttivo attraverso la sostituzione del nastro trasportatore a guisa di rete circolante, che richiede di essere riparato spesso, con una grata stazionaria. La grata è sostanzialmente orizzontale o leggermente inclinata verso l'alto al fine di sfruttare in aggiunta l'influenza della gravità sull'essiccazione dei filamenti in plastica. Per garantire il trasporto dei filamenti in plastica, viene predisposta una coppia di rulli di avanzamento. Questa costruzione è molto più semplice e richiede di essere riparata molto meno spesso dei nastri a rete, circolanti. Inoltre, la corrente di aria che serve ad asciugare i filamenti in plastica viene aspirata secondo l'invenzione, il che presenta il vantaggio che non vengono fatte turbinare particelle di acqua. Il dispositivo di drenaggio ed essiccazione dell'apparecchiatura secondo l'invenzione è realizzato come un modulo compatto che può essere più corto del nastro a rete, circolante.
A confronto di EP 0 143 944 Bl, le due parti predisposte per il drenaggio e l'essiccazione sono molto semplificate costruttivamente, da un lato, grazie al fatto di essere combinate in una sola parte e, dall'altro, dal fatto di realizzare un modulo separato dal canale, che può essere sostituito indipendentemente dal canale e facilita pertanto il lavoro di riparazione e di manutenzione su di esso. Nel complesso, l'intero impianto di granulazione è anche più flessibile nell'uso, in quanto il modulo di drenaggio ed essiccazione può, ad esempio, essere facilmente sostituito da un modulo di solo drenaggio o da un modulo perfezionatosi nel corso dello sviluppo tecnico. La combinazione delle parti di drenaggio e di essiccazione in una sola parte relativamente corta rende minore anche la lunghezza complessiva dell'impianto di granulazione oltre la zona della parte di drenaggio, il che comporta un risparmio di spazio, e pertanto di costi, oltre che vantaggi costruttivi.
Il modulo può essere facilmente combinato con canali di lunghezze diverse.
In una vantaggiosa forma di realizzazione dell’invenzione, sopra i filamenti in plastica, oltre all'apparecchiatura di aspirazione, viene predisposta una soffiante. Il soffiaggio selettivo, lineare, di aria compressa sui filamenti in plastica da una molteplicità di ugelli di uscita di aria disposti perpendicolari al senso di trasporto di questi, migliora molto l'essiccazione dei filamenti.
Per mantenere la lunghezza complessiva dell’impianto di granulazione più breve possibile si progetta il dispositivo di essiccazione così che la corrente di aria prodotta dalla soffiante venga applicata sostanzialmente sulla intera estensione della grata.
La corrente d'aria viene preferibilmente diretta obliquamente dall'alto contro il senso di trasporto dei filamenti in plastica così che le goccioline di acqua che si spostano lungo i filamenti in plastica, contro il senso di trasporto, per effetto della corrente di aria si congiungono con le goccioline di acqua seguenti in modo da formare gocce più grandi che scivolano giù dai filamenti più facilmente.
Per migliorare questo effetto, la grata è realizzata come una grata a barre disposta perpendicolarmente al senso di trasporto dei filamenti in plastica, che in qualche misura svolge una funzione di estrazione, e le singole barre sono disposte con la loro sezione trasversale in modo tale che se la corrente d'aria colpisce obliquamente può passare non ostacolata attraverso le barre. Per questa ragione, le barre preferite per la grata sono quelle con una sezione trasversale allungata, la sezione trasversale essendo inclinata a partire dal basso verso l'alto nel senso di trasporto dei filamenti.
L'invenzione verrà descritta in quanto segue, a titolo di esempio, con riferimento ai disegni allegati, in cui:
la Figura 1 mostra un impianto di granulazione di filamenti in plastica con un modulo di drenaggio ed essiccazione dell'invenzione, e
la Figura 2 mostra una speciale forma di realizzazione del modulo di drenaggio ed essiccazione di Figura 1.
La Figura 1 mostra un impianto di granulazione in cui un filamento in plastica KS fuoriesce dalla testa 1 dell'estrusore e ricade su un canale di scarico 20 inclinato. Il canale di scarico 20 è fornito di un dispositivo 21 di alimentazione di acqua di raffreddamento in corrispondenza della estremità superiore di questo. L'acqua di raffreddamento scorre in basso per il canale di scarico 20 in tal modo prendendo i filamenti in plastica KS. In questo modo, i filamenti in plastica KS vengono simultaneamente raffreddati e trasportati. In aggiunta, l'acqua di raffreddamento viene spruzzata attraverso ugelli 22 di spruzzamento dall'alto su filamenti in plastica KS che scivolano giù per il canale di scarico.
L’estremità inferiore del canale di scarico 20 termina sopra il modulo 10 di drenaggio ed essiccazione che comprende sostanzialmente la grata 11, il recipiente di raccolta 13 disposto sotto di questa per l'acqua di raffreddamento che cade dal canale di scarico 20 e dai filamenti in plastica KS, e un dispositivo di avanzamento formato da due rulli di avanzamento 15a e 15b per trasportare attivamente i filamenti in plastica KS. Il recipiente di raccolta 12 è munito sul suo fondo di un canale 13 di drenaggio di acqua attraverso il quale l’acqua di raffreddamento viene riportata nella circolazione dell'acqua di raffreddamento. Inoltre, il recipiente di raccolta è dotato di una apertura 14 di aspirazione di aria alla quale è collegato un impianto di aspirazione, non specificato nei disegni, per aspirare l'aria attraverso la grata 11 entro il recipiente di raccolta. L'aria cattura le goccioline di acqua che aderiscono ai filamenti in plastica e le aspira nel recipiente di raccolta. Sul collegamento di aspirazione dell'aria si trova un separatore di acqua che è ugualmente omesso nelle figure e serve ad impedire che l'acqua di raffreddamente passi nell'impianto di aspirazione.
Il filamenti in plastica KS vengono fatti avanzare per mezzo di rulli di avanzamento 15a, 15b, attraverso la grata 11 a barre fino al granulatore 40 la cui apertura 41 di ingresso si trova sotto l'estremità posteriore della grata. Dietro l'apertura 41 di ingresso vi è solitamente una coppia di rulli di estrazione 42 per far avanzare i filamenti in plastica KS verso il successivo blocco 43 di taglio. La plastica granulata viene fatta passare attraverso una apertura 44 di uscita.
I rulli di avanzamento 15a, 15b possono essere realizzati proprio come la coppia di rulli’di estrazione 42, il rullo di avanzamento 15a superiore essendo disposto sopra la grata 11, ed il rullo di avanzamento 15b inferiore sotto la grata 11, e tra i rulli 15a, 15b viene predisposta una spaziatura per consentire che i filamenti in plastica vengano fatti passare e trasportati senza essere schiacciati. È sufficiente se è azionato solo uno dei rulli di avanzamento 15a, 15b. Tuttavia, il secondo rullo di avanzamento può essere co-azionato meccanicamente o in impegno ad attrito attraverso il rullo azionato. Può essere vantaggioso sincronizzare i rulli di avanzamento 15a, 15b con la coppia di rulli di estrazione 42.
La Figura 2 mostra una speciale forma di realizzazione del modulo 10 di drenaggio ed essiccazione. Oltre alla aspirazione di aria attraverso un collegamento di aspirazione 14, aria compressa viene diretta verso i filamenti in plastica KS dall'alto mediante un dispositivo 16 a soffiante per una essiccazione più efficace dei filamenti in plastica. Per sfruttare al meglio lo spazio disponibile, aria compressa viene soffiata sui filamenti in plastica sopra l'intera superficie della grata 11 dall'estremità a monte verso l'estremità a valle di questa. L'aria viene preferibilmente scaricata attraverso una molteplicità di ugelli di uscita di aria disposti perpendicolari al senso di trasporto dei filamenti al fine di focalizzare l'aria compressa, il che migliora l'effetto di essiccazione.
Inclinando gli ugelli di uscita di aria in modo leggermente obliquo, dall'alto contro il senso di trasporto dei filamenti in plastica, si migliora ulteriormente il soffiaggio delle goccioline di acqua di raffreddamento che aderiscono ai filamenti in plastica, in quanto le gocce si spostano lungo i filamenti in plastica contro il senso di trasporto di questi per effetto del flusso di aria che sopraggiunge fino a che si uniscono con le gocce di acqua successive e diventano così grandi che cadono dal filamento in plastica.
La grata 11 è costituita da barre 18 con sezione trasversale allungata che sono disposte perpendicolari al senso di trasporto dei filamenti e sono inclinate così da consentire il passaggio non ostacolato dell'aria compressa che sopraggiunge obliquamente attraverso la grata 11 a barre.
Circa l'80% del flusso complessivo di aria di un modulo di drenaggio ed essiccazione deriva dall'ambiente circostante ed il 20% dal dispositivo 16 a soffiante. Il ventilatore collegato al dispositivo 16 a soffiante non è specificato nei disegni. Il canale di guida di aria del dispositivo 16 a soffiante ha una sezione trasversale variabile in modo che l'aria compressa alimentata dal ventilatore ha circa la stessa pressione di uscita in corrispondenza di tutti gli ugelli 17 di uscita dell'aria.
Claims (7)
- RIVENDICAZIONI 1. Apparecchiatura per raffreddare, essiccare e granulare filamenti in plastica che fuoriescono in forma fusa da un ugello, comprendente: un canale di scarico (20) lavato con acqua di raffreddamento attraverso il quale vengono fatti passare filamenti in plastica (KS), un dispositivo (10) di drenaggio ed essiccazione che forma una unità separata successiva alla estremità inferiore del canale di scarico (20) ed avente un dispositivo che sottopone i filamenti in plastica (KS) ad una corrente di aria ed una apparecchiatura di raccolta di acqua disposta sotto i filamenti in plastica (KS), e un granulatore (40) successivo al dispositivo (20) di drenaggio ed essiccazione, caratterizzata dal fatto che il dispositivo (10) di drenaggio ed essiccazione comprende una grata stazionaria (11) che è sostanzialmente orizzontale o leggermente inclinata verso l'alto nel senso di trasporto dei filamenti in plastica, attraverso la quale i filamenti in plastica vengono condotti verso il granulatore (40), una coppia di rulli di avanzamento (15a, 15b) che ricevono i filamenti in plastica tra loro, il rullo di avanzamento (15a) superiore essendo disposto sopra la grata (11) ed il rullo di avanzamento inferiore sotto la grata (11), e uno scarico (15) di acqua ed un collegamento (14) di aspirazione di aria integrati nell'apparecchiatura (12) di raccolta di acqua.
- 2. Apparecchiatura della rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che un dispositivo (16) a soffiante è disposto sopra la grata (11).
- 3. Apparecchiatura della rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che il dispositivo (16) a soffiante distribuisce la corrente di aria sostanzialmente sopra l'intera estensione della grata (11).
- 4. Apparecchiatura della rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che il dispositivo (16) a soffiante include una molteplicità di ugelli (17) di uscita di aria disposti sopra la grata (11) perpendicolari al senso di trasporto dei filamenti in plastica.
- 5. Apparecchiatura di una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 4, caratterizzata dal fatto che gli ugelli (17) di uscita di aria sono rivolti obliquamente dall'alto contro il senso di trasporto dei filamenti in plastica.
- 6. Apparecchiatura di una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 5, caratterizzata dal fatto che la grata (11) è una grata a barre con barre (18) sostanzialmente orizzontali, disposte perpendicolari al senso di trasporto dei filamenti in plastica .
- 7. Apparecchiatura della rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che le barre (18) hanno una sezione trasversale allungata e sono inclinate dal basso verso l'alto nel senso di trasporto dei filamenti in plastica.
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