JPH06510959A - 熱可塑性合成プラスチック材料を処理する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 熱可塑性合成プラスチック材料を処理する装置この発明は、処理すべき熱可塑性 合成プラスチック材料用の容器であって、合成プラスチック材料が取り入れ口を 通じて供給され、容器からその側壁に接続した少なくとも１本のスクリュにより 合成プラスチック材料を送り出すものと、少なくとも１個の加工具であって、容 器の底部領域にある合成プラスチックに対し粉砕または混合作用を行う加工端を 備え、縦方向軸線を中心として回転可能であり、スクリュの入口が少なくとも実 質的に加工具のレベルに配置されているものと、容器に接続された少なくとも１ 本の管路であって、容器の内側に真空をもたらし、所望ならば、容器の内側にガ スを供給するものとからなる、熱可塑性合成プラスチック材料、例えば廃棄物、 特にポリエステル廃棄物を処理する装置に関する。

この種の装置は、知られており（ＥＰ−Ａ　３９０，８７３）、それらは、概ね 、空気中の酸素又は湿気に敏感である種類の合成プラスチック材料を処理する場 合でも満足のいくものである。これは、容器を真空引きし、又は容器の内側に保 護ガスを供給することにより、合成プラスチック材料が、上述したような悪影響 から保護されるからである。

しかしながら、スクリュにより押し出される合成プラスチック材料の均質化度合 いが、十分でない、特に、品質の低下を避けるために可塑化前に既に十分に乾燥 していなければならない、合成プラスチック材料、例えばポリエステルなどの乾 燥度合いが、不十分な場合があることが判った。ポリエステル製品、例えば厚さ が厚いポリエステル箔は、厚さに応じて乾燥にかなりの工夫が必要である為、こ の種の合成プラスチック材料では、別個の乾燥工程、例えば除；室空気を特殊な 乾燥装置に導入したものが必要であった。更に、これらの乾燥装置は、結晶質材 料についてだけは可能な温度範囲で作動するが、この温度範囲では、非晶質材料 はくっついて塊になってしまう。つまり、結晶化工程が、乾燥工程に先行する必 要がある。しかしながら、処理すべき合成プラスチック材料を、容器内で長時間 処理すると、装置を連続運転した場合、ある種の合成プラスチック材料成分は極 めて初期の段階で送り出しスクリュにより既に捉えられ、残りの合成プラスチッ ク材料成分は、相当に遅れた段階で送り出しスクリュに捉えられるという危険性 がある。初期の段階で送り出される合成プラスチック材料成分は、まだ比較的温 度が低く、この為、十分な程度まで予備処理されておらず、接続させた成形型、 例えば押し出しヘッドに供給される合成樹脂材料に不均質性が生ずる。

本発明は、この様な欠点を解消し、好適な状態で容器内で真空引き作用を行うこ とによって、送り出される合成樹脂材料の均質性を大幅に向上させることを目的 とする。本発明は、少なくとも１個の別の容器の送り出し口が管状体により取り 入れ口に接続され、この別の容器内にも、縦方向軸線を中心として回転する少な くとも１個の加工具が、容器の底部領域内に配置され、管路を備えた容器の内側 で真空を維持するため、管状体の圧密閉塞（ｐｒｅｓｓｕｒ−ｔｉｇｈｔ　ｃｌ ｏｓｕｒｅ）用の閉塞機構が管状体内に設けられるという構成により、上述した 目的を達成する。この為、本発明による装置では、２個以上の容器が直列に配列 されて、処理すべき合成プラスチック材料が、これらの容器を次々に通過するよ うになっている。第１容器内では、合成プラスチック材料の予備処理が、予備粉 砕、予備加熱、予備乾燥及び予備圧縮により既に行われているので、予備均質化 された合成樹脂材料が、生成され次位の容器に供給される。従って、処理されて いない（温度が低く、未圧縮で未粉砕の、即ち不均質な）合成樹脂材料が、送り 出しスクリュに直接供給され、更に、接続された押出ｉ等にこのスクリュを通じ て供給されるようなことがなくなる。容器同士を接続する管状体内の閉塞機構に より、２個の容器の間に完全てがつ信頼性のある圧密状態がもたらされる為、次 段の容器内での真空状態又は保護ガスの喪失が閉塞機構が閉じている限り、即ち 、予備処理が、前段の容器内で行われている限り、完全に解消される。従って、 第２の容器内で、又は次段の容器内で、熱可塑性合成樹脂材料の真空引き処理ま たは保護ガス処理が行われる場合でも、上述した予備処理の利点が維持される。

この様な処理による真空引きは、混合作用を増大する為、従って、下流に配置さ れた容器がら送り出される合成樹脂材料の均質性を向上させるのにも役立つ。と いうのは、閉塞機溝が開くと、下流の容器内の真空状態により、上流の容器内に ある合成樹脂材料に吸い込み作用が突然生じ、下流の容器内で、真空引きの作用 によって、急激な混合が起こる。

本発明の好ましい態様に従って、この別の容器（即ち、上流の容器）の送り出し 口を少なくとも実質的に、この容器内の加工具のレベルに、即ち容器の底部領域 に設けると、極めて有効な効果が得られる。これは、上流の容器内にある合成プ ラスチック材料の送り出しが、大幅な偏向（ｄｅｖｉａｔｉｏｎ）を生ずること なく行われるからである。更に、加工具がまだ回転している時に、閉塞バルブを 開けると、上流の容器内で回転する加工具が、遠心作用によって、取り出し口に 送り出しを行うので、上流の容器内で予備処理された合成樹脂材料が、極めて短 時間に下流の容器に送り込まれる。閉塞バルブを再び閉じるや否や、新たなバッ チを上流の容器に導入して、そこで予備処理を行うことができる。

優先日が早いが、まだ公開されていない、ＥＰ−Ａ　４９６，０９０には、合成 プラスチック材料の廃棄品を処理する回転粉砕加工具を備えた２個の容器を、直 列に設けることが提案されている。この様な合成樹脂材料は、第１の容器から搬 送スクリュにより第２の容器内に導入される。しがしながら、この搬送スクリュ は、圧密とすることはできない。

本発明によれば、最も簡便な態様では、閉塞機構は、真空引き処理又はガス導入 が下流の容器内で生ずるや否や、閉塞されるゲートプレートで構成することが出 来る。しかしながら、この場合、連続運転は可能でないので、逆に、下流の容器 を、回分式に充填する必要がある。しがしながら、もし、本発明の別の好ましい 態様によれば、閉塞機構は仕切弁、特に、多室型の車輪状回転式仕切弁とすると 、２個の容器間の圧密が維持され、しかも、連続運転が可能となる。仕切弁の複 数個の室を通じて真空状態力吠輻に失われるのを防止する為、これらの室もまた 真空引きするか、またはガスをこれらの室に導入することが出来る。

既に述べたように、下流の容器内で真空状態が生ずると、被処理合成樹脂材料の 上流の容器からの吸い込みが増強される。従って、この様な設備では、上流及び 下流の容器は、一般に、同じレベルに配置してよい。しかしながら、下流の容器 への充填、又は下流の容器内での合成樹脂材料の混合を、重力の作用により向上 させるのが望ましい場合には、本発明のもう一つの好ましい態様に従って、合成 樹脂材料の流れ方向において上流に位置する容器を、次位の容器よりも高いレベ ルに配置すると良い。こうすると、次位の容器を、その側壁の中央部、又は上部 、所望ならば、カバーを貫通して上から充填することも出来る。

本発明によれば、合成樹脂材料の流れ方向において、上流の容器の送り出し口に 加工具の到着側で拡大部を設けるのが、極めて好ましいことが判った。この拡大 部により、合成樹脂材料が、流れ交差部に良好に流れ込むことになる。本発明に よれば、合成樹脂材料の流れ方向において、下流側の容器の取り入れ口に、加工 具が去っていく側で拡大部を設けると、移動交差部の送り出し側で、同様な改善 が得られる。本発明によれば、拡大部はポケット状の形状、好ましくは、断面が 円形線を有するようにすると、合成樹脂材料の容器への導入又はこれからの送り 出しが円滑化する。

添付図面には、本発明の例示的な実施例を概略的に示しである。第１図、第２図 及び第３図は、各々本発明の異なる実施例の縦方向断面図を示すものである。第 ４図は、移動交差部のポケット状拡大部の形状を示す水平方向断面図を示すもの である。第５図は、第４図の線■−■における断面図を示すものである。

第１図に示した実施例では、第１容器１が設けられており、これには、処理すべ き熱可塑性合成プラスチック材料、例えば箔状断片になった廃ポリエステル、使 用済みプラスチック製品（ボトル等）などがコンベア３により取り入れ口２を通 じて連続して供給される。縦方向軸線４を中心として回転自在な工具５が、第１ 容器１の底部領域に設けられ、モータ６により回転駆動され、第１容器１内の合 成プラスチック材料を破砕し混合する。この為、工具５は、少なくとも２本のア ームを備えていて、これらアームは縦方向軸線４に対し垂直方向に突出し、合成 プラスチック材料に作用する加工エツジ７を備えている。工具５の回転方向にお いて（第４図における矢印８参照）、これら加工エツジ７は、一方において、第 １容器１のへり領域にある合成プラスチック材料にドローイングカット（ｄｒａ ｗｉｎｇ　ｃｕｔ）を加え、他方において、第１収容容器の側壁９に設けた送り 出し口１０に破砕した材料をへらの様に送り込むように角度がついて曲がってい る。送り出し口は、工具５とほぼ同じ位置に設けられる。第１容器１内で回転す る合成プラスチック材料は、第１容器１の側壁９に沿って上昇し、混じり合うラ ッパ状形状を呈し、この形状は、合成プラスチック材料の種類、量及び速度によ り定まる。閉塞部材２０を備えた２分割型管状体１２が送り出し口１０に接続さ れ、この管状体を通じて、第１容器１から押し出された予備粉砕された合成プラ スチック材料は、閉塞機溝２０が開いていれば、もう一つの容器１３に達する。

このもう一つの容器は、第１容器１と同じレベルに設けられ、このもう１つの容 器内にはモータ６により回転駆動される工具５が、設けられていて、この工具は 、第１容器１の工具と同様な構成をしており、管状体１２の口により形成される 取り入れ口１４と同じレベルに設けられる。この別個の容器１３にこの取り入れ 口１４を通じて導入された予備粉砕された合成樹脂材料は、回転する工具５によ り導かれて、この別個の容器１３内においても交じり合うラツノく状形状を呈す る。こうして、合成プラスチックオＡ料は、更に粉砕され均質化され、最終的に は、工具５によりスクリュ１６の取り入れ口１５に運び込まれる。スクリュのノ ーウジング１７は、容器１３の軸線に関して少なくとも実質的に半径方向に位置 付けられるのが好ましい。好ましくは、ハウジング１７は、取り入れ口１５の領 域で漏斗型に拡大して、合成プラスチック材料の取り入れを容易にする。この取 り入れ口１５は、少なくとも実質的に工具５のレベルに設けられる。スクリュ１ ６は、処理した合成プラスチック材料を、本発明の装置に接続した別の装置（図 示せず）、例えばスクリュ押出様に送り込むか、又は、スクリュ１Ｇがこのスク リュ押出機のスクリュを構成していても良い。

加熱状態では、空気との接触が過敏である合成プラスチック材料を処理する為、 又は、乾燥時間を短くする為、管路１８が、容器１３に開口すると共に、容器１ ３内に真空状態を生じさせ、又は、容器１３内に保護ガスを導入する機構１９に 接続される。容器１３内での好ましい雰囲気又は好ましい圧力の維持は、管状体 １２に取り付けた閉塞部材２０により保証され、管状体１２が２分割構造を持っ ていることによりこれらの操作が容易になる。図示の例示的な実施例では、この 閉塞８！構２０は、加圧シリンダ２２のピストンロンドに接続されたゲートプレ ート２１により形成される。このゲートプレート２１は、第１容器１に対して容 器１３を完全に密閉する。

第２図に示す実施例は、第１図に示した実施例と、第３容器２３が、第１容器１ の上流に設けられ、第３容器の送り出し口１０が、第１容器１の取り入れ口１４ に接続している点で主として異なる。均質化の為に行われる被処理合成プラスチ ック材料の粉砕、加熱、乾燥及び圧縮は、この実施例の場合３段階に分けて行わ れる。管路１８が後段２個の容器１及び１３の真空引きを行う為、又はこれらに ガスを導入する為、後段２段の容器に導かれる。合成プラスチック材料の流れ方 向において、前段２個の容器２３及び１は管状体１２を介して接続することが出 来、この管体内には、第１図に示すように、ゲートバルブで構成した閉塞機構２ ０を挿入しても良いが、第２図に示すように、２個の容器１及び１３を接続する 管状部材１２を代わりに設けである。

ゲートバルブ型の閉塞装置による閉塞では、完全な連続運転は出来ないので、容 器２３及び１の間の管状部材１２内にある閉塞機構２０は、多室型の車輪状回転 式仕切弁２４の形で構成され、この多室の車輪状回転式仕切弁は、矢印２５の方 向に回転する。この様な多室型車輪状回転式仕切弁は、容器１及び１３の間に設 けたようなゲートバルブに置き換えても良い。多室型車輪状回転式仕切弁の回転 方向（矢印２５）において、多室型車輪状回転式仕切弁２４の送り出し口１０に 先行する室は、管路２６により真空引きまたはガス導入用の装置１９に接続され ており、従って、容器２３がら送り出される予備粉砕された合成プラスチック材 料は、真空引きされ、又は保護ガスと接触されてから、容器１に導入することが 出来る。別の管路２７を矢印２５で示す回転方向において送り出し口１０の前方 に位置する複数個の室に導いてこれらの室を真空引きすることにより、合成プラ スチック利料の容器２３がらの吸い出しを増すようにしても良い。

今まで述べた実施例では、容器、又はこれらの取り出し口及び取り入れ口が、少 なくとも実質的に同じレベルに絶えず設けられ、一つの容器から次の容器への合 成プラスチック材料の移動は、次段の容器内で又は多室製車輪状回転式仕切弁内 で生じさせる真空引き作用による助力を得て、工具５により加わる遠心力によっ てもたらされるようになっているが、第３図に示す実施例では、２個の容器１及 び１３が、異なったレベル、即ち容器１３が容器１よりも低いレベルに配置され る。管状部材１２は、水平方向に設けられるので、容器１３の取り入れ口１４は 、側Ｂ１９の中央部に移動される。こうすることにより、容器１から容器１３へ の合成プラスチック材料の移転及び混合が重力の作用により助力を受ける。合成 プラスチック材料の移動と混合とは、管状部材１２を容器１３の方へ傾けること により強化できる。

第４図及び第５図では、閉塞機構２０の箇所は拡大して図示しである。第４図に 示すように、容器１の送り出し口１０には、工具５の到着側に拡大部２８が設け られており、この拡大部は、断面が円形線状をしたポケットとして形成される（ 第４図に示した平面図参照）。次段の容器１３の取り入れ口１４には、類似形状 の拡大部２９が設けられるが、この拡大部２９は、工具５の出発側に設けられる 。従って、これら二つの拡大部２８及び２９は、２個の工具５が容器１及び１３ 内で同じ方向に回転する（必ずしもそうする必要はないが）限り、互いに反対側 に、所望ならば線対称に設けられる。

これらポケット状の拡大部により、矢印３０で示す方向に流れる合成プラスチッ ク材料の流入行為又は流出行為を強化する。この為、管状部材１２を通る流れ抵 抗が減少する。この箇所にも、仕切弁、例えば多室型車輪状回転式仕切弁２４の 形をした物を、ゲートバルブの代わりに閉塞機構２０に用いても良いことはもち ろんである。

管状部材１２内で詰まるのを防止する為、ゲートプレート２１が前段の容器の側 壁９から離れている距１１１１Ｔ（第５図）は、小にすべきである。ポケット状 拡大部２８の奥行きが最も大きくなる位置に、ゲートプレート２１を設けるのが 適切であることが図示されている。この為、ゲートプレート２１は一般的に２個 の容器１及び１３の中心に対し偏心して設けられる。

第２図に示す実施例では、２個の容器１及び１３に管路１８を介して異なった作 動状態を維持することが出来、例えば、容器１内を真空引きし、容器１３に保護 ガスを導入する、又はこの逆を行うことが出来る。しかしながら、容器１及び１ ３の双方に真空状態を維持し、しかも異なった真空度合いを維持することも可能 なことは勿論である。この場合、一般的に、下流の容器１３内の真空度を、上流 の容器１内よりも値が大きくなるように調節する。こうすると、例えば、被処理 合成プラスチック材料は、閉塞機構２０を開けると下流の容器に吸い込まれる。

このことは、閉塞機構２０を、多室型車輪状回転式仕切弁２４として構成した場 合にも当てはまるが、多室型車輪状回転式仕切弁２４内では、下流の容器への合 成プラスチック材料の導入は、ゲートバルブとして構成した閉塞機構２０が開く 場合のように突然に生ずることはない。１個以上の下流の容器１３を共通の上流 の容器１に接続して、プラントの能力を増大することも可能である。又、所望な らば、異なった作動状態を複数個の下流の容器１３内で管路２８を介しで維持す ることも出来る。

更に、各容器のジャケットを、例えば、螺旋状の加熱管若しくは冷却管により、 又は二重ジャケットにより加熱又は冷却することが出来る。こうすることにより 、異なった温度状態が、個々の容器内に維持出来るようにすることが出来る。

更に１個以上の送り出しスクリュ１６を、１個以上の下流の容器１３に接続し、 容器１３から１個以上の押出機に供給することも出来る。

更に又、容器のいくつかに、又は容器の全てに、１個以上の回転工具５を設け、 例えば、２個の回転工具を互いに隣接して設けることも出来る。

フロントページの続き （７２）発明者　シュルツ　ヘルムト オーストリア共和国、サンクト、フロリアン、Ａ　−４４９０バットストラッセ 　２０（７２）発明者　ウエンデリン　ジエオルグオーストリア共和国、リンフ 、Ａ　−４０３３ヴアルトポツテン　ヴエグ　８４

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．処理すべき熱可塑性合成プラスチック用の容器（１３）であって、合成プラ スチックが取り入れ口（１４）を通じて供給され、容器（１３）から、その側壁 に接続した少なくとも１本のスクリュ（１６）により合成プラスチックを送り出 すものと、少なくとも１個の加工具（５）であって、容器（１３）の底部領域に ある合成プラスチックに対し粉砕または混合作用を行う加工端（７）を備え、縦 方向軸線を中心として回転可能であり、スクリュ（１６）の入り口（１５）が少 なくとも実質的に加工具（５）のレベルに配置されているものと、容器（１３） に接続された少なくとも１本の管路（１８）であって、容器の内側に真空をもた らし、所望ならば、容器の内側内にガスを供給するものとからなる、例えば、廃 棄品の形でも構わない、ポリエステル等の熱可塑性合成プラスチックを処理する 装置において、前記取り入れ口（１４）には、管状体（１２）により、少なくと も１個の別の容器（１、２３）の送り出し口（１０）が接続され、この別の容器 （１、２３）内にも、縦方向軸線（４）を中心として回転する少なくとも１個の 加工具（５）が、底部領域に配置され、管路（１８）を備えた容器（１３）の内 側内で真空を維持するため、管状体（１２）の圧密閉塞を行う閉塞機構（２０） が、管状体（１２）内に設けられることを特徴とする装置。
2. ２．請求項１の記載において、前記別の容器（１、２３）の送り出し口（１０） は、少なくとも実質的に、この別の容器（１、２３）内での加工具（５）のレベ ルに設けられるこどを特徴とする装置。
3. ３．請求項１または２の記載において、前記閉塞機構（２０）は、ゲートプレー ト（２１）からなることを特徴とする装置。
4. ４．請求項１または２の記載において、前記閉塞機構（２０）は、仕切升、特に 多室型車輪状回転式仕切弁（２４）からなることを特徴とする装置。
5. ５．請求項１ないし４のいずれか１の記載のおいて、前記合成プラスチックの流 れ方向において、上流の容器（１）は、これに続く容器（１３）よりも高いレベ ルに設けられる装置（第３図）。
6. ６．請求項１ないし５のいずれか１の記載において、前記合成プラスチックの流 れ方向において、上流の容器（１）の送り出し口（１０）は、前記加工具（５） の到達側で拡大部（２８）を有することを特徴とする装置（第４図及び第５図） 。
7. ７．請求項１ないし６のいずれか１の記載において、前記合成プラスチックの流 れ方向において、下流の容器（１３）の取り入れ口（１４）は、前記加工具（５ ）の出発側で拡大部（２９）を有することを特徴とする装置（第４図及び第５図 ）。
8. ８．請求項６ないし７の記載において、前記拡大部（２８、２９）は、ポケット 状、好ましくは、断面において円形鎌状に突出することを特徴とする装置。
9. ９．請求項１ないし８のいずれか１の記載において、前記閉塞機構（２０）は、 前記合成プラスチックの流れ方向において、上流の容器（１）の壁（９）の近く に、好ましくは、この容器（１）の送り出し口（１０）の拡大部（２８）の底部 に、設けられることを特徴とする装置。
10. １０．請求項１ないし９のいずれか１の記載において、前記容器（１、１３、２ ３）は、それぞれ加熱または冷却でき、所望ならば、別々に加熱または冷却でき ることを特徴とする装置。