PT1042071E - Método e aparelho para o tratamento de material residual - Google Patents

Description

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DESCRIÇÃO "Método e aparelho para o tratamento de material residual" A invenção refere-se a um método para o tratamento de material residual, no qual o material residual é fornecido a um aparelho onde um rotor cónico está colocado entre estatores, e por meio do qual pelo menos os estatores têm cavidades por meio das quais o material pode ser transferido através do aparelho quando o rotor é girado, e cujo rotor tem várias aberturas na direcção axial, em cujo caso pelo menos uma parte de material é conduzida através das aberturas. A invenção refere-se também a um aparelho para o tratamento de material residual, cujo aparelho compreende um rotor cónico giratório colocado entre estatores, por meio do qual pelo menos os estatores têm cavidades por meio das quais o material residual se move através do aparelho quando o rotor é girado, e cujo rotor tem várias aberturas na direcção axial através das quais pelo menos uma parte do material é conduzida. 0 documento WO 97/21532 revela um aparelho em que um rotor cónico está colocado entre dois estatores. Ranhuras helicoidais estão dispostas no rotor e/ou no estator para extrudir o material a ser extrudido desde a extrusora quando o rotor gira. Além disso, uma abertura ou aberturas estão dispostas no percurso do rotor, através de cujas aberturas pelo menos uma parte do material a ser extrudido está disposto para fluir. 0 material a ser extrudido é homogeneizado por meio do aparelho, mas o tratamento de material residual não é eficaz com este aparelho. Dispondo 2 um ângulo de passo agudo para as ranhuras do rotor, o material será triturado em certa medida no bocal do conduto de fornecimento, mas este tipo de solução não pode ser aplicada de maneira eficaz ao tratamento de material residual. 0 pedido de patente finlandês 960.589 também revela um aparelho em que um rotor cónico está disposto entre dois estatores. No bocal do conduto de fornecimento, o rotor tem aberturas através das quais pelo menos algo do material a ser fornecido pode fluir. Dispondo a abertura para ser obliqua, o corte de fibras do material a ser extrudido pode ser aumentado, mas o aparelho da referência citada não é eficaz para o tratamento de material residual. O objecto da presente invenção é conseguir um método e um aparelho com o qual material residual possa ser tratado de maneira eficaz. O método da invenção é caracterizado pelas características da reivindicação 1.

Além disso, o aparelho da invenção é caracterizado pelas características da reivindicação 5. A ideia essencial da invenção é que o aparelho tenha pelo menos um rotor cónico colocado entre dois estatores e pelo menos o estator tenha cavidades por meio das quais possa ser descarregado o material no aparelho quando o rotor gira. Uma ideia essencial adicional é que na direcção axial do aparelho, o rotor tenha várias aberturas através das quais o material a ser tratado esteja disposto para passar e que as bordas das aberturas e das cavidades do estator sejam aguçadas para fazer com que o material a ser fornecido seja triturado quando passe através das aberturas do rotor. A ideia de uma forma de realização preferida é 3 que as cavidades do estator sejam pelo menos parcialmente descontinuas para fazer com que quando uma cavidade termine, o material a ser tratado seja forçado através da abertura do rotor. A ideia de uma segunda forma de realização preferida é que a extremidade posterior do aparelho tenha cavidades que transferem material para fora, cujas cavidades conduzem ao bocal de saida do aparelho e cujas cavidades estejam dispostas em um ângulo agudo e os deflector entre as cavidades estejam dispostos para estar tão baixos que algo do material passe por cima dos deflectores. A ideia de uma terceira forma de realização preferida é que meios de refrigeração estejam dispostos no aparelho para refrigerar o material a ser tratado no aparelho.

Uma vantagem da invenção é que material residual, tal como borracha, PEX, couro ou residuos têxteis, pode ser tratado e triturado de maneira eficaz. Dispondo uma parte do material para passar por cima do deflector entre as cavidades, o material residual na paleta pode ser ralado até uma forma mais pequena. Pode ser assegurado por meio de refrigeração que o material residual manterá sua forma pulverulenta. A invenção será explicada com mais detalhe nos desenhos adjuntos em que a figura 1 é uma vista lateral em secção esquemática de um aparelho da invenção, e a figura 2 é uma vista lateral do rotor do aparelho da invenção. A figura 1 é uma vista lateral em secção do aparelho da invenção. O aparelho compreende um estator interno 1 e um estator externo 2 disposto fora do mesmo. Pelo menos a 4 superfície externa do estator interno 1 e a superfície interna do estator externo 2 são cónicas. Um rotor cónico 3 está disposto entre o estator interno 1 e o estator externo 2. 0 rotor 3 está disposto para se movimentar de maneira giratória entre o estator interno 1 e o estator externo 2. 0 rotor é girado com um motor 5. 0 motor 5 pode ser um motor hidráulico ou um motor eléctrico, por exemplo, ou qualquer outro motor conhecido em si adequado para este fim. 0 motor 5 está disposto para girar o rotor 3 por meio de um sistema de engrenagens 4. Por meio do sistema de engrenagens 4, a velocidade de giro do rotor 3 pode ser ajustada conforme seja requerido. Mas o sistema de engrenagem 4 não é, no entanto, necessário quando se utiliza um motor eléctrico, por exemplo, dado que a velocidade de giro do rotor 3 pode ser ajustada de maneira simples regulando a velocidade de giro do motor 5 de uma maneira conhecida em si. 0 aparelho está dotado também de um conduto de fornecimento 6 ao longo do qual o material a ser tratado pode ser alimentado ao aparelho. O material a ser alimentado ao conduto de fornecimento 6 é fornecido com um dispositivo de alimentação 7. O dispositivo de alimentação 7 pode ser um parafuso alimentador ou uma bomba, por exemplo, ou qualquer outro dispositivo conhecido em si. 0 caudal do material a ser fornecido ao conduto de fornecimento pode ser ajustado por meio do dispositivo de alimentação. 0 material a ser tratado flui desde o conduto de fornecimento 6 através de uma abertura de alimentação 8a para o interior do rotor 3. Após isto, o material passa a uma cavidade 9 no estator interno 1 quando o rotor 3 gira 5 para fora do aparelho, isto é, para cima na figura 1. Desde a cavidade 9, o material sai fora do rotor através de uma abertura 8b e ali numa cavidade no estator externo 2 mais para fora do aparelho. As cavidades 9 estão dispostas para terminar de maneira que substancialmente todo o material a ser tratado possa ser movido através das aberturas 8b enquanto uma cavidade sempre termina no outro lado do rotor 3. As bordas das aberturas 8a e 8b do rotor 3 estão dispostas para ser aguçadas e de maneira similar, as bordas das cavidades 9 estão dispostas para ser aguçadas de maneira que quando o material a ser tratado se move através das aberturas 8a e 8b, as bordas aguçadas das aberturas 8a e 8b e as cavidades 9 cortam e trituram o material a ser tratado na superfície limite do rotor 3 e os estatores 1 e 2 de maneira que o material será triturado.

Na extremidade posterior do aparelho, isto é, na extremidade onde o material a ser extrudido é descarregado desde o aparelho, as cavidades 9 estão dispostas para continuar a medida que o bocal de sarda do aparelho e as cavidades são helicoidais. Nesta parte, os deflectores 10 entre as cavidades 9 estão dispostos para estar tão baixos que fique uma folga grande entre os deflectores 10 e o rotor 3 para que uma parte do material a ser tratado possa passar por cima do deflector desde uma cavidade a outra. Nesse caso, o material a ser tratado será ralado até uma forma mais pequena no deflector 10. Se o material em tratamento é borracha, por exemplo, e é misturada uma pequena quantidade de óleo solvente com o material, uma partícula de borracha pode ser ralada e aberta no deflector 10. A extremidade posterior do aparelho também pode ter cavidades helicoidais no rotor 3, que é ilustrado na figura 6 1 por meio de linhas descontinuas. No rotor 3, as cavidades estão no sentido oposto às dos estatores 1 e 2 correspondentes, isto é, as cavidades 9 helicoidais se cruzam, em cujo caso o efeito das cavidades sobre o material é considerável.

Também é possível dispor meios de refrigeração no aparelho, tais como um canal de refrigeração 11 por meio dos quais o aparelho e o material tratado no mesmo podem ser refrigerados de modo que retenham sua forma pulverulenta e no se peguem às superfícies internas do aparelho. Por meio do fornecimento de um meio de refrigeração no canal de refrigeração 11 através de um canal interno 12 situado próximo à extremidade posterior do aparelho e pela condução fora dos meios de refrigeração ao longo do canal de saída 13 situado na extremidade dianteira do aparelho, pode ser refrigerada a extremidade posterior do aparelho de maneira mais eficaz e pode ser transferido calor desde a extremidade posterior do aparelho para a extremidade dianteira do aparelho. A figura 1 mostra meios de refrigeração dispostos no estator externo 2 embora quando seja requerido, também possam ser dispostos meios de refrigeração no estator interno 1. A figura 2 mostra o rotor 3 do aparelho da figura 1. 0 rotor 3 é girado na direcção da seta A. Para uma maior clareza, a figura 2 mostra somente algumas das aberturas 8a e 8b do rotor 3. As aberturas 8a e 8b estão distribuídas de maneira natural uniformemente ao redor de todo o rotor 3. A figura 2 mostra as cavidades 9 no estator interno 1 por meio de uma linha descontínua e as cavidades 9 no estator 2 mais exterior são descritas por meio de uma linha de pontos e traços. Na extremidade dianteira do aparelho, as 7 cavidades 9 são descontínuas e ovais e estão colocadas de maneira oblíqua. Neste caso, as cavidades 9 movem o material a ser tratado para fora do aparelho quando o rotor 3 gira, isto é, para cima na figura 2, e forçam o material através das aberturas 8b onde estas terminam. Na extremidade posterior do aparelho, as cavidades 9 continuam até o ponto de saída do aparelho. Para maior clareza, a figura 2 não mostra as cavidades no estator interno 1 na extremidade posterior do aparelho. Nesta extremidade, os deflectores entre as cavidades 9 estão tão baixos que uma parte do material pode passar por cima dos deflectores 10 de uma cavidade a outra, tal como é ilustrado por meio das setas B. Neste ponto, o ângulo de passo das cavidades 9, isto é, o ângulo em relação ao nível horizontal é bastante agudo, tal como aproximadamente 45°, em cujo caso o fluxo por cima dos deflectores 10 pode ser tornado razoavelmente maior. O ângulo de passo não pode, no entanto, ser agudo demais com o fim de que as cavidades 9 transportem material continuamente para fora e não se produza uma contrapressão alta demais. O aparelho pode ser construído facilmente de peças desmontáveis colocadas umas sobre as outras, em cujo caso é fácil montar e desmontar e conservar o aparelho. Além disso, os estatores 1 e 2 podem ser formados como na figura 1 de peças separadas de modo que as superfícies que estão contra o rotor 3 e submetidas a desgaste possam ser trocadas separadamente.

Também podem ser tratados com o aparelho da invenção muitos tipos diferentes de material residual, tais como borracha, PEX, couro ou resíduos têxteis. Também é possível fornecer algum polímero junto com material residual ao 8 aparelho. Então o aparelho não é refrigerado, mas é possível realizar um produto de extrusão que contenha material residual e polímero, como um tubo, uma película ou um revestimento de cabo ou outro produto deste tipo. Se o material residual é PEX, partículas de PEX reticuladas podem ser orientadas na extremidade posterior do aparelho quando passam por cima dos deflectores 10 dado que neste lugar as partículas estão próximas do seu ponto de amolecimento.

As aberturas no rotor 3 ajudam a igualar a pressões de alturas diferentes em lados diferentes do rotor 3, razão pela qual não são requeridas construções pesadas para montar o aparelho em chumaceiras e para transferência de potência. Movendo o rotor 3 na direcção axial, as folgas entre os estatores 1 e 2 e o rotor 3 podem ser ajustadas facilmente e de maneira simples na solução cónica. É simples ajustar a quantidade a ser fornecida ao aparelho por meio do dispositivo de alimentação 7. A alimentação pode ser realizada de maneira que não se alimente uma quantidade de material a ser tratado igual à capacidade no aparelho para tratamento, mas que seja utilizado o denominado fornecimento escasso, em cujo caso a taxa de alimentação pode ser ajustada facilmente e pode ser encontrada uma situação de carga óptima para o aparelho. Um fornecimento escasso pode ser realizado também como pulsos para fazer com que uma quantidade completa do material a ser tratado seja fornecido através de certas aberturas de fornecimento e algumas das aberturas de fornecimento sejam deixadas parcial ou totalmente vazias de modo que o material a ser tratado seja distribuído de maneira substancialmente uniforme por todo o aparelho. A velocidade 9 de giro do rotor também é ajustada facilmente, em cujo caso é muito simples regular a temperatura do material a ser tratado ajustando a velocidade de giro do rotor e o caudal do material a ser fornecido.

Os desenhos e o relatório descritivo em relação com os mesmos somente pretendem ilustrar a ideia da invenção. Em seus detalhes, a invenção pode variar dentro do escopo das reivindicações. Nesse caso, na extremidade posterior do aparelho, as cavidades 9 podem estar dispostas ou nos estatores ou no rotor, ou em ambos. Além disso, pode haver mais de um rotor e mais de dois estatores no aparelho. 10

REFERÊNCIAS CITADAS NA DESCRIÇÃO

Esta lista de referências citadas pelo requerente é apenas para a conveniência do leitor. A mesma não faz parte do documento de patente europeia. Embora muito cuidado tenha sido tomado na compilação das referências, erros e omissões não podem ser excluídos e ou IEP não assume qualquer responsabilidade neste sentido.

Documentos de patente citados na descrição • WO 9721532 A [0003] • FI 960589 [0004]

Lisboa, 23/03/2009

Claims (8)

1 REIVINDICAÇÕES 1. Um método para o tratamento de material residual, no qual o material residual é fornecido a um aparelho onde um rotor cónico (3) está colocado entre estatores d, 2) , e por meio do qual pelo menos os estatores d, 2) têm cavidades (9) por meio das quais o material pode ser transferido através do aparelho quando o rotor (3) é girado, e cujo rotor (3) tem várias aberturas (8a, 8b) na direcção axial, em cujo caso pelo menos uma parte do material é conduzida através das aberturas (8a, 8b), e as bordas das cavidades (9) e as aberturas (8a, 8b) do rotor (3) estão dispostas para triturar o material residual, caracterizado pelo facto de pelo menos na extremidade dianteira do aparelho, as cavidades dos estatores (1, 2) estarem dispostas para terminar de modo que quando as cavidades (9) terminam, forçam o material residual através das aberturas (8a, 8b) do rotor (3) , e as bordas das cavidades (9) e as aberturas (8a, 8b) do rotor (3) estarem dispostas para cortar o material residual, por meio das quais as bordas cortam e trituram o material residual que passa através das aberturas (8a, 8b).

2. Um método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de na extremidade posterior do aparelho, as cavidades (9) estarem dispostas num ângulo agudo e estarem dispostos deflectores (10) entre as cavidades (9) para estarem tão baixos que pelo menos uma parte do material é conduzida por cima dos deflectores (10) de uma cavidade (9) a outra. 2

3. Um método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo facto de o aparelho ser refrigerado quando o material residual está a ser tratado.

4. Um método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo facto de que além do material residual, polímero é fornecido de maneira simultânea ao aparelho e um produto que contém material residual e polímero é extrudido com o aparelho.

5. Um aparelho para o tratamento de material residual, cujo aparelho compreende um rotor cónico giratório (3) colocado entre estatores (1, 2), por meio do qual pelo menos os estatores (1, 2) têm cavidades (9) por meio das quais o material residual se move através do aparelho quando o rotor (3) é girado, e cujo rotor (3) tem várias aberturas (8a, 8b) na direcção axial através de cujas aberturas (8a, 8b) pelo menos uma parte do material é conduzida, as bordas das cavidades (9) e as aberturas (8a, 8b) do rotor (3) estão dispostas para triturar o material residual que passa através das aberturas (8a, 8b), caracterizado pelo facto de as cavidades (9) pelo menos em parte do aparelho serem descontínuas de modo que as cavidades descontínuas (9) forçam o material através das aberturas (8b), e as bordas das cavidades (9) e as aberturas (8a, 8b) do rotor (3) estão dispostas para cortar o material residual que passa através das aberturas (8a, 8b) .

6. Um aparelho, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo facto de na extremidade posterior do 3 aparelho, as cavidades (9) estarem dispostas num ângulo agudo e deflectores (10) entre as cavidades (9) estarem dispostos para estar tão baixos que pelo menos uma parte do material residual passa por cima dos deflectores (10).

7. Um aparelho, de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado pelo facto de o aparelho compreender meios para refrigerá-lo.

8. Um aparelho, de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado pelo facto de a extremidade posterior do aparelho possuir tanto no rotor (3) como no estator (1, 2) cavidades helicoidais (9) que estão dispostas de modo que no rotor (3) estão no sentido oposto às do estator (1, 2) correspondente, isto é, transversalmente. Lisboa, 23/03/2009