KR20120112789A

KR20120112789A - 로터 디스크

Info

Publication number: KR20120112789A
Application number: KR20127021232A
Authority: KR
Inventors: 만프레드 하클; 클라우스 파이히팅거; 게르하르트 벤델린
Original assignee: 에레마 엔지니어링 리싸이클링 마쉬넨 운트 안라겐 게젤샤프트 엠. 베.하.
Priority date: 2010-01-14
Filing date: 2011-01-07
Publication date: 2012-10-11
Also published as: AU2011206932A1; EP2448659A1; TW201134555A; DK2448659T3; RU2012134396A; PT2448659E; UA104506C2; RU2540617C2; JP2013517114A; CN102711970A; PL2448659T3; CA2782377A1; US9539741B2; US20130119173A1; BR112012017533A2; AT508895A4; TWI418409B; JP5512826B2; AU2011206932B2; CN102711970B

Abstract

본 발명은 폴리머들을 처리하기 위한 리셉터클(2)에 삽입되는 로터 디스크(1)에 관한 것으로, 디스크 본체(3)를 갖고, 그 상면(4)에 혼합 및/또는 분쇄 툴(5)들이 제공될 수 있으며, 그 반대측 하면(6)에 내측으로부터 외측으로 연장하는 다수의 이송 리브(7)들이 제공되고, 상기 이송 리브들에 의해 작동시 폴리머 입자들이 외측을 향하여 이송될 수 있거나, 또는, 작동시, 이송 리브(7)들에 의해 움켜쥐어진 폴리머 입자에 대해 로터 디스크(1)의 중심(8)으로부터 외측을 향하여 발생된 힘을 가한다. 본 발명에 따라, 상기 이송 리브(7)들은 회전 방향 또는 이동 방향으로 오목하게 휘어진다.

Description

로터 디스크 {ROTOR DISK}

본 발명의 청구항 제 1 항의 전제부에 따른 로터 디스크에 관한 것이다.

다양한 디자인들의 로터 디스크들이 종래 기술로부터 알려져 왔다. 이들 대부분은 열가소성 폴리머들의 프로세싱과 컨디셔닝을 위해 커터 컴팩터(cutter compactor) 또는 레셉터클의 바닥 부근에 배열되며, 혼합 또는 교반 툴들 또는 분쇄기들이 그 상측에 배열된 본질적으로 디스크 형태의 툴 캐리어로 구성된다. 작동시, 디스크가 회전하고, 툴들은 움켜잡으며, 필요하다면, 컨테이너로 공급되는 합성 물질을 분쇄하면서 동시에 이를 가열하게 된다. 아울러, 상기 물질들이 교반되면서 일정하게 이동함에 따라, 상기 컨테이너에는 혼합 볼텍스가 생성되는 효과가 있다.

일반적으로, 폴리머들을 프로세싱하기 위한 장치들이 종래 기술, 예컨대, AT 375 867B, AT 407970B 또는 WO93/18902로부터 또한 알려져 왔다. 회전하는 툴 캐리어들 또는 각각의 툴들로 인하여, 처리된 합성 물질이 원심력 효과로 컨테이너의 측벽에 대해 투척된다. 합성 물질의 일부는 컨테이너의 측벽을 따라 위로 올라오며, 혼합 볼텍스 형태로 회전하지만, 궁극적으로 컨테이너의 중앙으로 떨어질 것이다. 이는 처리된 합성 입자들이 리셉터클에서 소정 시간 동안 체류하는 결과를 초래하게 되고, 이에 따라, 리셉터클에 공급된 합성 물질이 완전히 혼합되며, 마찰력들에 의해 충분히 가열되고, 합성 물질에 대해 분쇄 방식으로 작용하는 툴들의 경우에는 충분히 분쇄될 것이다.

그러나, 컨테이너의 측벽에 대해 투척된 합성 물질의 전량이 상기 벽체를 타고 올라가지 않으며, 그 일부는 최저의 툴 아래, 또는 툴 캐리어를 형성하는 최저의 디스크 아래에서 멈추는 것으로 밝혀졌다. 여기서, 그 일부 합성 물질은 마찰 효과로 인해 제어되지 않은 방식으로 녹을 수 있다.

이 디스크 아래에 이송 리브(conveying ribs)를 부착함으로써 이러한 단점을 회피하기 위한 시도가 이루어졌었다. 종래 기술로부터, 커터 컴팩터의 바닥과 툴 캐리어의 하면 사이에서 멈춘 임의의 합성 물질을 외측을 향하여 운반하고 그 영역으로부터 다시 제거하는 직선형 및 방사상 리브들을 디스크 또는 툴 캐리어 아래에 부착하는 것이 알려져 있다.

그러나, 이러한 방안은 전적으로 만족스럽지 않았다. 특히, 대형 디셉터클들과 그에 대응하여 수백 킬로그램의 폴리머 물질을 충진할 정도로 부피가 큰 경우에, 그에 따라 대형 직경들을 가진 대형 디스크들이 채용되어야만 한다. 바닥과 디스크 사이의 거리가 단지 수 밀리미터에 불과하기 때문에, 이 디스크들은 한편으론 매우 정밀하게 제조되어야만 하고, 또한 매우 신속하고 규칙적으로 회전하여야 한다. 이러한 대형의 커터 컴팩터들에서, 전술한 바와 같이, 처리될 많은 양의 물질들이 컨테이너에 존재하며, 이들은 한편으론 제거될 것이고, 다른 한편으론 그 큰 고유의 중량으로 인해 상당한 하방 압력을 디스크와 바닥 사이의 공간으로 가하기 때문에, 리브들의 운반 효과에 대한 상당한 수요가 있다.

이러한 장치들을 대형화하는 과정에서, 소형 컨테이너의 경우에서 충분히 작용하는 공지의 디스크들의 이송 능력이 문제의 영역으로부터 멀리 물질을 유지하기 위해 대형 컨테이너의 경우에서는 더 이상 충분하지 않을 것이라는 것이 밝혀졌다. 재료를 상방향으로 이동시키고 체류 시간을 높이기 위해 사용되는 혼합 툴들의 회전 속도는, 발생된 마찰로 인해 더 많은 열이 생성되어 조각들의 국소적인 융착으로 이어질 수 있기 때문에, 증대될 수 없다.

폴리머 조각들은 바닥과 디스크 사이의 외측 영역에서 계속 멈출 것이고, 그 곳에 영구적으로 남을 것이다. 이는 그 영역에서의 온도를 높이게 될 것이고, 조각들은 응집할 것이며, 점착성이 되어 용융될 수 있으며, 심지어 더 많은 조각들이 누적되는 결과로 이어질 것이다. 시간이 흐른 후, 디스크는 덜컹거리기 시작하고 궁극적으로 움직이지 않게 될 것이다. 따라서, 리브들과 컨테이너 바닥 사이에 입자가 가끔 끼게 되는 경우, 이 입자를 즉시 제거한 다음 중요 영역으로부터 효과적으로 다시 제거하는 것이 바람직하다.

더욱이, 대형 조각들 뿐만 아니라 소형 먼지 입자들도 디스크 아래의 중요 영역에 멈추며, 이 먼지 입자들은 디스크의 중심 방향으로 더 침투하여 그곳에 남게 된다. 그 후, 이 미세한 폴리머 입자들 또한 너무 많이 가열될 것이며, 그 중요 영역에 격리되어 남게 될 것이다.

일반적으로, 특히, 분말(grist) 부하들이 무거운 경우, 더 낮은 회전 속도들, 즉 상대적으로 낮은 원주 속도들이 사용되기 때문에, 이는 직경이 더 작은 디스크들의 경우에도 문제가 된다.

따라서, 본 발명의 목적은, 특히, 충진 부피가 크고 대형인 경우, 리셉터클의 바닥과 디스크 사이의 중요 영역에서 폴리머 입자들이 멈추는 것을 효과적으로 방지하고, 이들을 그 영역으로부터 즉시 완벽하게 제거하는 로터 디스크를 제조하는 것이다.

이 목적은 청구항 제 1 항의 특징부에 의해 충족된다. 이 경우에서, 회전 방향으로 오목하게 휘어져 있는 이송 리브들이 제공된다.

놀랍게도, 이는, 큰 충진 부피와 그에 대응하여 높은 하방 압력에서 합성 입자들을 처리 및 컨디셔닝할 때, 만약 있으면 디스크의 외측 에지에 침투하게 될 더 크고 더 거친 폴리머 조각들뿐만 아니라 내측으로 더 깊숙히 침투할 수 있는 미세한 먼지 입자들이 외측을 향하여 운반됨으로써 중요 영역에 본질적으로 영구적으로 그러한 입자들이 남지 않게 하는 효과가 있음이 밝혀졌다. 입자들이 더 깊이 침투하는 경우에, 예컨대, 처리가 예상하지 못하게 중단되고 분쇄기가 정지되어야만 할 때, 이는 다시 즉시 제거될 것이다.

그러한 이송 리브들을 가진 디스크의 팬 효과 또는 이송 효과는 이 특수한 시스템에서 매우 높고, 이 특수한 목적을 위해, 리셉터클 내에 존재하는 폴리머 물질의 효과적이며 균질한 프로세싱이 가능하게 만든다. 또한, 디스크의 정지에 의해 유발되는 대기 시간들 및 수리 기간들이 회피될 것이다. 또한, 국소적인 과열 또는 용착 코팅이 방지되기 때문에, 처리되는 물질의 품질이 개선될 것이다.

본 발명의 추가적인 유리한 실시예가 종속항들에 개시될 것이다.

이를 위해, 디스크의 특히 유리한 개선예에 따라 곡률들이 균일하면, 특히 원호 형상이면 유리한 것으로 밝혀졌다.

이와 관련하여, 모든 이송 리브들의 곡률들이 서로에 대해 동일하게 하는 것이 특히 유리하다. 그러한 로터 디스크의 구조는 설계하기가 매우 용이하다.

중심으로부터, 정확하게는, 내측 중심 영역으로부터 그리고 외측 중심 영역으로부터 서로 다른 거리들에서 교호하는 방식으로 시작하는 이송 리브들의 적어도 2개의 그룹들이 제공되면, 밀집하여 배열된 이송 리브들이 디스크의 내측 섹션에서 회피될 것이기 때문에, 디스크의 구조 설계는 또한 더 용이해질 것이다.

상기 이송 리브들이 중심을 향하여 방사상으로 정렬되지 않고, 상기 이송 리브들의 외측 단부 섹션들이 로터 디스크의 에지에 대해 거의 정접하도록 배열되면, 특히, 0°내지 25°, 바람직하게 12°내지 18°의 외측 교차 각도로 배열되면, 이송 효과에 있어서 매우 유리한 것으로 밝혀졌다.

마찬가지로, 상기 이송 리브들의 내측 시작 섹션들이 중심에 대해, 또는 내측 중심 영역에 대해, 또는 외측 중심 영역에 대해, 0°내지 45°, 바람직하게 15°내지 30°의 내측 교차 각도(β₁ 또는 β₂)로 설정되면 유리할 것이다. 이와 관련하여, β₂가 β₁보다 더 크면 유리할 것이다.

각각의 교차 각도들은, 각각의 경우, 로터 디스크의 에지 또는 내측 중심 영역 또는 외측 중심 영역의 교차점에서 또는 입사점에서 측정된다. 이 경우에, 교차 각도는 각각 이 교차점에서 이송 리브에 대해 위치되는 접선과 이 교차점에서 내측 중심 영역 또는 외측 중심 영역에 대해 위치되는 접선 사이의 각도이다.

이와 관련하여, 이송 리브들이 본질적으로 삼각형 단면을 갖고, 이송면이 회전 방향으로 직선으로 정렬되고 회전 방향의 하류에서 하방으로 경사진 쇼울더면과 하면에 대해 본질적으로 수직하게 배열되는 것이 유리하다. 이는 입자들이 디스크 아래에서 멈추면, 이들이 즉시 없어지고 외측으로 운반됨으로써, 디스크의 정지 또는 속도 저하를 방지하도록 보장한다.

또한, 본 발명의 유리한 실시예에 따라, 디스크 본체의 두께가 외측을 향하여 감소한다. 이 특징은 곡선형 이송 리브들의 효과가 상승하도록 지원하며, 놀랍게도, 그 효과를 더 높인다. 이는 더 큰 입자들이 바닥과 디스크 사이에 껴서 디스크를 멈추게 하는 것을 효과적으로 방지한다. 그럼에도 불구하고, 계획한 것보다 더 오래 디스크의 하면과 바닥 사이의 작은 공간에 입자들이 남아있을 위험이 있으면, 이들은 외측을 향하여 감소하는 두께로 인하여 더 용이하게 제거되어 외측으로 이송될 것이다.

이와 관련하여, 단지 적어도 1㎜, 바람직하게는 1.5㎜ 내지 3.5㎜정도 두께가 감소하면 충분하다는 것이 놀랍고, 이러한 디스크 본체의 두께차는 중심에서, 또는 내측 중심 영역에서 및 외측 에지에서 측정된다. 놀랍게도, 그러한 작은 변화로 큰 개선이 이루어질 수 있음이 밝혀졌다.

특히 유리한 실시예는 이송 리브들의 높이가 외측을 향하여 그들의 코스 방향으로 증가하도록 하는 것이다.

이 경우, 디스크 본체의 두께가 외측을 향하여 증가하는 이송 리브들의 높이와 동일한 값으로 외측을 향하여 감소하고, 그 반경을 가로지르는 로터 디스크의 전체 두께가 동일하고 일정하게 유지되는 것이 특히 유리하다. 이러한 방식으로, 중요 영역으로부터 폴리머 입자들의 효과적인 이송과 큰 주행 평활도가 얻어질 수 있다.

또한, 디스크 본체의 두께가 내측 영역에서 일정하고, 로터 디스크의 중심으로부터 단지 소정거리에서 감소하기 시작하며, 바람직하게는 반경의 60%의 거리에서, 특히 60% 내지 70%의 거리에서 감소하기 시작하는 것이 유리할 것이다. 마찬가지로, 이송 리브들의 높이가 내측 영역 내에서 일정하게 유지되고, 로터 디스크의 중심으로부터 단지 소정거리에서 증가하기 시작하며, 바람직하게는 반경의 60%의 거리에서, 특히 60% 내지 70%의 거리에서 증가하기 시작하는 것이 유리할 것이다. 이 경우, 크기의 변화는 단지 외측 방사상 영역, 정확하게는, 더 큰 조각들이 거의 침투할 수 없는 영역에서만 발생할 것이다. 이러한 방식으로, 거친 입자와 아울러 미세한 입자들이 외측을 향하여 효과적으로 운반될 것이다.

바람직한 실시예에 따르면, 디스크 본체의 상면으로부터 가장 먼 이송 리브들의 지점들 또는 영역들은 레벨 평면을 규정하거나 개방한다. 따라서, 상기 면으로부터 봤을 때, 로터 디스크의 전체 두께는 일정하게 유지된다.

이와 관련하여, 디스크 본체의 상면의 레벨이 평탄하고, 및/또는 상기 평면이 상면에 대해 평행하게 연장하는 것이 유리하다. 그러한 구조적 디자인이 또한 제조하기가 상대적으로 용이하며, 매우 원활하게 작동한다.

특히 효과적인 로터 디스크는 디스크 본체의 하면이 두께가 감소하는 영역에서 상기 상면을 향하여 및/또는 상기 평면을 향하여, 특히, 최대 3°의 각도로, 특히, 0.4°내지 0.6°의 각도(γ)로 경사지고 기울어진 것을 특징으로 한다. 이는 디스크를 준원뿔대 형상의 디자인으로 만드는 결과를 초래하며, 이 경우, 효과적인 제거를 구현하기 위해 단지 작은 편차와 각도 크기들이면 충분하다는 것이 놀랍게도 다시 밝혀졌다.

실시예의 구조적으로 단순한 디자인이 바람직하게는 직선으로 또는 레벨 평면에서 계속 연장하는 디스크 본체의 두께의 감소를 제공함으로써, 난류의 발생을 회피하고 원활한 작동을 개선한다.

그러나, 로터 디스크는 디스크 본체의 두께 감소가 불연속적으로 또는 단계적으로, 필요하다면, 단일의 단계로, 진행하여도 효과적일 것이다. 예컨대, 재생중인 것들이 호일, 조각들 또는 분쇄물이면, 연속적인 감소 또는 불연속적인 감소 중 어느 것이 더 유리한지는 특히 프로세싱되는 물질의 종류, 형태 및 크기에 따라 좌우된다.

프로세싱될 물질의 온도에 대해 이송 디스크를 통해 영향을 줄 수 있도록 하기 위하여, 유리한 개선예에 따르면, 중공의 공간이 디스크 본체 내에 형성되며, 필요하다면, 냉각제로 충진되거나 관류될 수 있다.

또한, 본 발명에 따라, 상기 로터 디스크는 바닥으로부터 짧은 거리에 위치된 커터 컴팩터에 배열된다. 합성 물질의 프로세싱 및 컨디셔닝을 위해 특히 유리한 장치는 이 목적을 위해 리셉터클, 특히 배기가능한 리셉터클을 제공하며, 본 발명에 따른 로터 디스크가 바닥면에 대해 평행하게 그 부근에 배열된다. 이를 위하여, 상기 로터 디스크는 본질적으로 수직하게 정렬된 샤프트에 의해 유리하게 지지되고 구동될 수 있으며, 리셉터클 내에 존재하는 합성 물질에 대해 샤프트의 축을 중심으로 한 회전 운동을 제공한다.

특히 유리한 실시예에서, 상기 리셉터클의 바닥면과, 로터 디스크 사이의 거리, 정확하게는 상기 디스크로부터 가장 먼 이송 리브들의 에지 또는 최외측 지점들 사이의 거리는 디스크 본체의 두께보다 더 작고, 바람직하게는 3 내지 15㎜ 사이 범위 이내, 바람직하게는 4 내지 8㎜이다.

본 발명의 추가적인 장점들과 실시예들이 상세한 설명과 첨부도면에 개시되어 있다.

이하, 본 발명이 특히 유리한 실시예들에 의해 도면들에 도시되어 있고, 첨부도면을 참조하여 예시적인 방식으로 개시되어 있다.

도 1은 본 발명에 따른 로터 디스크를 아래로부터 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 따른 디스크의 중심을 통과하는 단면도이다.
도 3은 도 2에 따른 단면을 확대한 도면이다.
도 4는 각각 도 2 또는 도 3에 따른 단면의 우측을 상세하게 도시한 도면이다.
도 5는 도 1의 B-B선을 따라 절단한 부분도이다.
도 6은 도 1의 A를 상세하게 도시된 도면이다.
도 7은 리셉터클과 그 내부에 배열된 디스크를 도시한 단면도이다.

도 1에 특히 효과적이며 유리한 로터 디스크(1)가 예시적인 방식으로 도시되어 있으며, 도 1은 아래로부터, 즉, 작동시 컨테이너 바닥(17)으로부터 보았을 때의 로터 디스크를 도시하고 있다. 특히, 그러한 로터 디스크(1)들은 다량의 폴리머 재료와 그에 따라 매우 큰 중량이 존재하는 대형 부피의 리셉터클(2)에서 매우 자주 사용된다. 그에 대응하여 매우 큰 압력이 로터 디스크(1)에 가해진다. 이 경우들에서, 그러한 로터 디스크(1)의 직경은 약 2m 이상의 범위 내에 있게 된다.

상기 로터 디스크(1)는 디스크 본체(3)를 갖고, 그 상면(4)에 혼합 및/또는 분쇄 툴(5)들이 배열될 수 있다. 디스크 본체의 반대측 하면(6)에는 내측으로부터 외측으로 연장하는 다수의 이송 리브(7)들이 배열된다. 모든 이송 리브(7)들은 디스크(1)의 회전 방향으로 오목하게 휘어져 있으며, 곡률들은 원호 형상으로 균일하게 연장하고 있다. 이송 리브(7)들의 곡률 반경은 로터 디스크(1)의 반경보다 더 작으며, 그의 약 65%정도이다. 또한, 모든 이송 리브들의 곡률들은 서로에 대해 거의 동일하다.

서로에 대해 교호하여 배열된 2개의 이송 리브(7)들의 그룹, 정확하게는 더 길고 더 짧은 리브 그룹들이 제공된다. 더 긴 이송 리브(7)들은 내측 원 중심 영역(14)에서 시작하며, 그 반경은 로터 디스크(1)의 반경의 약 30%이다. 더 짧은 이송 리브(7)들은 외측 중심 영역(15)에서 시작하며, 그 반경은 로터 디스크(1)의 반경의 약 5%이다. 모든 이송 리브들은 로터 디스크(1) 또는 디스크 본체(3)의 극단 에지까지 계속 연속적으로 연장한다.

이송 리브(7)들은 로터 디스크(1)의 중심(8)에 대하여 방사상으로 정렬되지 않는다.

예컨대, 모든 이송 리브(7)들의 외측 단부 섹션들은 로터 디스크의 외측 에지에 대해 거의 접선으로 정렬되며, 정확하게는, 이송 리브(7)가 상기 말단 에지 또는 원주에 접하는 이송 리브(7)에 위치된 접선과 상기 말단 에지에 위치된 접선 사이에서 상기 이송 리브(7)가 상기 에지 또는 원주에 접하는 지점에서 측정하였을 때 약 14°의 외측 교차 각도(α)로 정렬된다.

더 긴 이송 리브(7)들의 내측 시작 섹션들은 이송 리브(7)가 내측 중심 영역(14)에 접촉하는 이송 리브(7)상의 접선과 내측 중심 영역(14)상의 접선 사이의 이송 리브(7)의 종점에서 각각 측정하였을 때 약 15°의 제 1 내측 교차 각도(β₁)로 내측 중심 영역(14)에 대해 배향된다.

더 짧은 이송 리브(7)들의 내측 시작 섹션들은 이송 리브(7)가 외측 중심 영역(15)에 접촉하는 이송 리브(7)상의 접선과 외측 중심 영역(15)상의 접선 사이의 이송 리브(7)의 종점에서 각각 측정하였을 때 약 35°내지 40°의 제 2 내측 교차 각도(β₂)로 외측 중심 영역(15)에 대해 배향된다.

이 경우, β₂가 β₁보다 더 크면 유리할 것이다.

내측 중심 영역(14)과 외측 중심 영역(15)의 접촉 영역에서, 이송 리브(7)들은 예각으로 수렴하거나, 그 곳에서 종료한다.

이러한 방식으로 이송 리브(7)들을 디자인함으로써, 크고 작은 폴리머 입자들이 작동시 외측을 향하여 운반될 수 있으며, 또는 외측을 향하는 힘이 로터 디스크(7)의 중심(8)으로부터 이송 리브(7)들에 의해 움켜진 입자들에 가해진다. 그 결과, 처리는 일반적으로 진공에서 발생하므로, 폴리머 입자들에 대한 이송 리브(7)들의 기계적인 영향에 의해 이송 효과가 발생한다. 그러나, 대기압하에서의 처리 또한 동일한 방식으로 가능하며, 이송 리브(7)들과 폴리머 입자들 간의 기계적 접촉에 부가하여 유동 효과가 발생한다.

도 2, 도 3 및 도 4에는 중심(8)을 통과한 로터 디스크(1)의 단면이 도시되어 있다. 작동시 컨테이너를 대면하고 있는 디스크 본체(3)의 상면(4)에, 혼합 및/또는 분쇄 툴(5)들이 배열될 수 있다. 본 실시예에서, 그러한 툴들은 도시되어 있지 않다. 상기 혼합 및/또는 분쇄 툴(5)들은 셔블들, 칼들 등을 포함할 수 있다. 이들은 폴리머 입자들을 움켜잡아 회전 운동하도록 하며, 이는 혼합 볼텍스가 컨테이너에 형성되도록 한다. 또한, 상기 입자들은 가열되고 일정한 혼합 프로세스를 거치게 됨으로써, 고온에서도 어떠한 부착이나 용착되는 것을 방지한다. 필요하다면, 큰 입자의 분쇄 또는 파쇄가 또한 이루어질 수 있다.

이송 리브(7)들은 디스크 본체(3)의 하면(6)에 배열된다. 이 경우, 디스크 본체(3)의 두께는 내측 영역(9) 내에서 일정하고 균일하다. 상기 내측 영역(9)은 로터 디스크(1)의 반경의 약 2/3까지 연장한다. 로터 디스크(1)의 중심(8)으로부터 소정 거리(18)에서 시작하여, 디스크 본체(3)의 두께는 감소한다. 본 예에서, 방사상 거리(18)는 로터 디스크(1)의 반경의 약 68% 정도이다. 또한, 이 방사상 거리(18)로부터 시작하여, 이송 리브들의 높이는 외측을 향하여 대응하여 증가하는 반면, 이송 리브(7)들의 높이는 내측 영역(9) 내에서 일정하고 균일하다.

도 2 내지 도 4로부터, 디스크 본체(3)의 두께가 단지 약간, 본 실시예에서는, 단지 2㎜ 정도 감소한다는 것을 알 수 있다. 동일한 방식과 동일한 정도로, 이송 리브(7)의 높이 또한 외측을 향한 그들의 코스를 따라 증가하며, 이에 따라, 로터 디스크(1)의 전체 두께는 그 전체 반경에 걸쳐서 동일하고 균일하게 유지된다. 이 외측 영역에서, 이송 리브(7)들의 최상위 지점들 또는 리지들과 디스크 본체(3) 또는 하면(6) 사이의 거리만 더 커지게 되고, 또는 이송 리브(7)들 사이의 영역이 다소 더 높아진다.

상면(4)으로부터 가장 먼 이송 리브(7)들의 지점들 또는 영역들은 레벨 평면(10)을 형성하며, 이 평면(10)은 디스크 본체(3)의 유사한 레벨 상면(4)에 대해 평행하게 정렬된다.

본 예에서, 디스크 본체(3)의 두께 감소는 연속적으로 또는 경사면을 통해 연장한다. 상기 디스크 본체(3)의 하면(6)은 외측 영역에서 경사져 있으며, 그 두께는 감소하다가 상면(4)을 향하여 상방향으로 약 0.5°의 각도(γ)로 기울어진다. 따라서, 로터 디스크(1) 또는 디스크 본체(3)는 말하자면 평탄화된 외측 원주상 리지를 가진 원뿔대 형태를 갖는다.

추가적인 가능한 실시예에 따르면, 디스크 본체(3)의 두께도 연속적으로 또는 단계적으로 감소할 수 있으며, 이는 특정 재생 재료인 경우 장점을 수반한다.

또한, 냉각제가 관류하는 적어도 하나의 중공의 공간(13)이 디스크 본체(3)의 내부에 형성되며, 이를 통해 냉각 효과가 디스크에서 발생할 수 있다.

도 5에는 이송 리브(7)의 단면이 도시되어 있다. 각각의 이송 리브(7)는 본질적으로 삼각형 단면을 갖고, 이송면(11)은 회전 방향에서 소정 레벨에 정렬되고 하면(6)에 대해 본질적으로 수직하게 정렬되며, 평탄한 쇼울더면(12)은 회전 방향에 대해 하류에서 10°내지 35°사이의 각도(δ)로, 특히 약 15°로 하방으로 경사져 있다.

도 6은 로터 디스크(1)의 측면으로부터 소정 각도로 본 이송 리브(7)를 나타낸 도면이다. 상기 쇼울더면(12)이 하면(6)으로 연속적으로, 직접적으로 또는 예각으로 전이되지 않고, 리지 또는 단차(20)를 통해 전이되고 있음을 볼 수 있다. 그러나, 단차(20)가 없는 전이도 이루어질 수 있다.

도 7은 작동시 본 발명에 따른 로터 디스크(1)를 도시하고 있으며, 정확하게는 합성 물질을 처리 및 컨디셔닝하기 위한 장치 내에서 사용되고 있는 상태를 도시하고 있다. 그러한 장치의 하단 좌측 영역이 도 7에 도시되어 있다. 이 경우, 로터 디스크(1)는 배기가능한 리셉터클(2) 내에 위치되며, 이는 레벨 평면, 수평 바닥면(17) 및 수직 측벽(18)을 갖는다. 상기 로터 디스크(1)는 바닥에 매우 근접하게 배열되며 바닥면(17)에 대해 평행하고, 본질적으로 수직하게 정렬된 샤프트(19)에 의해 지지되며, 이 샤프트(19)에 의해 또한 구동될 수도 있다. 상기 로터 디스크(1)의 회전으로 인하여, 특히, 혼합 툴(5)에 의해, 리셉터클(2) 내에 존재하는 물질이 움직이게 되고, 특히 샤프트(19)의 축선을 중심으로 원 운동하게 된다.

로터 디스크(1) 사이의 거리(21), 정확하게는, 바닥면과 디스크로부터 가장 먼 평면(10) 또는 이송 리브(7)들의 리지들 또는 에지들 또는 최외측 지점들 사이의 거리는 상대적으로 작고, 약 5 내지 6㎜ 범위에 있다. 바닥면(17)과 로터 디스크(1) 사이의 거리(21)가 척도에는 맞지 않게 도 6에 개략적으로 도시되어 있다. 약 2,000㎜의 직경을 가진 디스크는 일반적으로 10 내지 300 rpm, 예컨대, 20 내지 150 rpm의 회전 속도로 회전한다.

장치의 특히 유리한 실시예는, 프로세싱될 특히 열가소성의 합성 물질, 예컨대, PRT(폴리에틸렌 테레프탈레이트)가 바틀(bottle)들, 바틀 예형들, 호일들, 조각들 등으로 이루어진 분말의 형태로 공급구를 통해 위로부터 공급되는 수직 축과 원형 단면을 가진 배기가능한 리셉터클(2)을 구비한다. 상기 프로세싱될 물질이 진공에서 프로세싱되면, 상기 공급구에 락(lock)이 부착되며, 그의 락 챔버는 복동식 실린더들에 의해 전후로 움직여질 수 있는 2개의 슬라이더들에 의해 밀봉될 수 있다. 상단에서, 공급 깔대기가 상기 락에 부착되며, 그 속으로 프로세싱될 물질이 배치로 또는 공급 메커니즘(미도시)에 의해, 예컨대, 컨베이어 벨트에 의해 연속적으로 투입된다. 배기 장치에 앞서 배기 라인이 상기 락 챔버에 부착된다. 추가적인 배기 라인이 리셉터클(2)로부터 배기 장치까지 연장한다.

상기 리셉터클(2)은 수직 측벽(18)과 수평 바닥(17)을 갖는다. 바닥(17) 근처에, 샤프트(19)에 안착된 수평의 원형 로터 디스크(1)로 형성된 툴 캐리어가 배열되며, 상기 샤프트는 진공밀폐 방식으로 바닥(17)을 관통하며 화살표 방향으로 회전하도록 모터에 의해 구동된다. 상기 디스크는 로터 디스크(1)의 원주 둘레에 등간격으로 분포된 수개의 툴(5)들을 그 표면(4)에 갖고, 상기 툴들은 디스크(1)가 회전할 때, 컨테이너(2)에 존재하는 합성 물질에 대해 작용한다. 한편, 이는 합성 물질이 축(19)을 중심으로 순환하도록 구동하고, 다른 한편으론, 원심력이 측벽(18)을 향하여 반경 방향으로 합성 물질을 이동시키려고 한다. 혼합 볼텍스가 생성되어 합성 물질의 일부가 측벽(18)을 따라 올라가게 되고, 이 순환 도중에 정점에 도달한 다음, 결국 컨테이너 축의 영역으로 다시 떨어지게 된다. 그러나, 합성 물질의 일부가 디스크(1)에 의해 투척되기 때문에, 특히, 다량의 물질이 컨테이너에 존재하면, 이와 같이 올라간 합성 물질 입자의 전량이 디스크(1) 아래의 공간으로 침투하려고 하지는 않는다.

이러한 효과를 약간 줄이기 위하여, 이 경우에서, 상기 디스크(1)는 당해 디스크의 원주 주위에 등간격으로 배열되고 소정 각도로 설정된 수개의 셔블들을 갖는다. 이 셔블들은 툴(5)들에 의해 디스크(1)로부터 투척되는 합성 물질에 대해 바람직한 상방향 운동을 부여함으로써, 컨테이너(2) 내에서 물질을 프로세싱하는 동안 툴 캐리어의 디스크(1) 아래의 공간에서 합성 물질의 일부가 멈추는 것을 방지한다.

그러나, 이러한 효과는, 중요 영역에서 멈추거나 그 속으로 가압되는 합성 물질이 측벽(18)의 방향으로 운반되도록 배열된 본 발명에 따른 이송 리브(7)들이 디스크(1)의 하면(4)에 배열될 때까지 최적화되지 않는다. 이러한 방식으로 외측을 향하여 움직이는 합성 물질은 셔블들에 의해 움켜쥐어져 다시 상방향으로 이송될 것이다.

Claims

폴리머들을 처리하기 위한 리셉터클(2)에 삽입되는 로터 디스크(1)로서,
디스크 본체(3)를 갖고, 그 상면(4)에 혼합 및/또는 분쇄 툴(5)들이 제공될 수 있으며, 그 반대측 하면(6)에 내측으로부터 외측으로 연장하는 다수의 이송 리브(7)들이 제공되고, 상기 이송 리브들에 의해 작동시 폴리머 입자들이 외측을 향하여 이송될 수 있거나, 각각, 작동시, 이송 리브(7)들에 의해 움켜쥐어진 폴리머 입자에 대해 로터 디스크(1)의 중심(8)으로부터 외측을 향하여 발생된 힘을 가하는, 로터 디스크에 있어서,
상기 이송 리브(7)들이 회전 방향 또는, 각각, 이동 방향으로 오목하게 휘어진 것을 특징으로 하는,
로터 디스크.
제 1 항에 있어서,
모든 이송 리브(7)들의 곡률들이 서로 동일한 것을 특징으로 하는,
로터 디스크.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 곡률들이 균일하며, 특히 원호 형상인 것을 특징으로 하는,
로터 디스크.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 로터 디스크(1)의 중심(8)으로부터, 정확하게는, 내측 중심 영역(4)으로부터 또는, 각각 외측 중심 영역(15)으로부터 각각의 경우 서로 다른 거리들에서 교호하는 방식으로 시작하는 이송 리브(7)들의 적어도 2개의 그룹들이 제공되는 것을 특징으로 하는,
로터 디스크.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이송 리브(7)들의 외측 최종 섹션들이 로터 디스크(1)의 에지에 대해 거의 정접하도록 배열되고, 특히, 0°내지 25°, 바람직하게 12°내지 18°의 외측 교차 각도(α)로 배열되며, 및/또는 상기 이송 리브(7)들의 내측 시작 섹션들이 내측 중심 영역(14)에 대해 또는, 각각, 외측 중심 영역(15)에 대해, 0°내지 45°, 바람직하게 15°내지 30°의 제 1 및 제 2 교차 각도(β₁ 또는, 각각 β₂)로 설정되고, 바람직하게, 상기 제 2 내측 교차 각도(β₂)가 내측 교차 각도(β₁)보다 더 크며, 상기 교차 각도들은, 각각의 경우, 이송 리브(7)에 대해 위치되는 접선들과 이 접선들의 교차점에서 또는, 각각, 이송 리브(7)들의 종점들에서 로터 디스크(1)의 에지에 대해 또는, 각각, 내측 중심 영역(14)에 대해 위치되는 접선들 사이에서 측정되는 것을 특징으로 하는,
로터 디스크.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이송 리브(7)들이 단면, 특히 본질적으로 삼각형 단면을 갖고, 이송면(11)이 하면(6)에 대해 본질적으로 수직하게 정렬되어 이송 방향으로 형성되고, 쇼울더면(12)은 하면(6)에 대해 10°내지 35°사이의 각도(δ)로, 특히 약 15°로 정렬된 것을 특징으로 하는,
로터 디스크.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 디스크 본체(3)의 두께는 외측을 향하여 감소하며, 특히, 상기 디스크 본체(3)의 두께는 적어도 1㎜, 바람직하게는 1.5㎜ 내지 3.5㎜정도 감소하는 것을 특징으로 하는,
로터 디스크.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이송 리브(7)들의 높이가 외측을 향하여 그들의 코스 방향으로 증가하는 것을 특징으로 하는,
로터 디스크.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이송 리브(7)의 높이가 외측을 향하여 증가할 때, 상기 디스크 본체(3)의 두께가 동일한 정도로 외측을 향하여 감소하는 것을 특징으로 하는,
로터 디스크.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 로터 디스크(1)의 전체 두께가 그 반경을 가로질러 균일하고 일정한 것을 특징으로 하는,
로터 디스크.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 디스크 본체(3)의 두께가 내측 영역(9)에서 일정하고, 로터 디스크(1)의 중심(8)으로부터 소정거리(18)에서 감소하기 시작하며, 바람직하게는 반경의 60%의 거리(18)에서, 특히 60% 내지 70%의 거리에서 감소하기 시작하며, 및/또는 상기 이송 리브(7)들의 높이가 내측 영역(9) 내에서 일정하게 유지되고, 로터 디스크(1)의 중심(8)으로부터 소정거리(18)에서 증가하기 시작하며, 바람직하게는 반경의 60%의 거리(18)에서, 특히 60% 내지 70%의 거리에서 증가하기 시작하는 것을 특징으로 하는,
로터 디스크.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 상면(4)으로부터 가장 먼 이송 리브(7)들의 지점들 또는, 각각, 섹션들이 레벨 평면(10)을 규정하거나 개방하는 것을 특징으로 하는,
로터 디스크.
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 디스크 본체(3)의 상면(4)이 레벨 평면이고, 및/또는 상기 평면(10)을 상기 상면(4)에 대해 평행하게 연장하는 것을 특징으로 하는,
로터 디스크.
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 디스크 본체(3)의 하면(6)이 두께가 감소하는 영역에서 상기 상면(4)을 향하여 및/또는 상기 평면(10)을 향하여, 특히, 최대 3°의 각도(γ)로, 특히, 0.4°내지 0.6°의 각도로 경사지고 기울어진 것을 특징으로 하는,
로터 디스크.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 디스크 본체(3)의 두께 감소가 연속적으로 이루어진 것을 특징으로 하는,
로터 디스크.
제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 디스크 본체(3)의 두께 감소가 불연속적으로 또는, 각각, 단계적으로, 필요하다면, 단일의 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는,
로터 디스크.
제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 디스크 본체(3) 내에, 필요하다면, 냉각제로 충진되거나 관류될 수 있는 적어도 하나의 중공의 공간(13)이 형성된 것을 특징으로 하는,
로터 디스크.
합성 물질을 처리 및 컨디셔닝하기 위한 장치로서,
평면 레벨 바닥면(17)과 측벽(18)들을 가진 리셉터클(2), 특히 배기가능한 리셉터클을 구비하고, 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 따라 상기 바닥면에 대해 평행하게 그 부근에서 회전가능하게 배열된 로터 디스크(1)를 구비하며, 상기 로터 디스크(1)는 본질적으로 수직하게 정렬된 샤프트(19)에 의해 지지되고 구동될 수 있고, 이에 따라, 상기 리셉터클(2) 내에 존재하는 합성 물질이 운동할 수 있게 설정될 수 있는,
합성 물질을 처리 및 컨디셔닝하기 위한 장치.
제 18 항에 있어서,
상기 디스크 또는, 각각, 상기 평면(10) 및 상기 바닥면(17)으로부터 가장 먼 이송 리브(7)들의 에지들 또는, 각각. 최외측 지점들 사이의 거리는 디스크 본체(3)의 두께보다 더 작고, 바람직하게는 3 내지 15㎜ 사이, 바람직하게는 4 내지 8㎜인 것을 특징으로 하는,
합성 물질을 처리 및 컨디셔닝하기 위한 장치.