PT2221158E - Processo e dispositivo para o tratamento de um material - Google Patents

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PT2221158E
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mixing
constructed
mixing tool
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PT10005120T
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Georg Weigerstorfer
Klaus Feichtinger
Peter Pauli
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Erema
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Description

1
DESCRIÇÃO "PROCESSO E DISPOSITIVO PARA O TRATAMENTO DE UM MATERIAL" A invenção refere-se a um processo de acordo com a Reivindicação 1, bem como a um dispositivo de acordo com a Reivindicação 5.
Inúmeras utilizações da reciclagem de materiais plásticos sofrem sob o peso de influências problemáticas do carregamento, como sejam a elevada humidade dos resíduos, grandes variações de densidade, fornecimento de porções demasiadamente grandes etc. Devido a isso são negativamente influenciados o desempenho do extrusor colocado a seguir, ou a economia do processo. 0 extrusor sofre com essas influências do carregamento, porque levam a uma potência de expulsão mais reduzida ou variável, a uma potência de fusão irregular, a uma redução da qualidade do produto, eventualmente a um desgaste maior e simultaneamente a uma redução da produtividade.
Do estado da técnica, por exemplo da WO 00/74912 Al, são conhecidos dispositivos com duas ferramentas misturadoras colocadas uma por cima da outra no cortador-compactador, os quais reduzem esses problemas. A zona, onde se dá preponderantemente a trituração ou secagem ou aquecimento do material, está separada da zona onde o material é comprimido no compartimento do transportador helicoidal sem-fim. Por isso estabelece-se, após um curto período de tempo serviço, um equilíbrio entre o volume de material expulso pelo transportador helicoidal sem-fim, por baixo do disco impulsor e a corrente de 2 material, que penetra de cima para baixo através da fenda anular, no espaço por baixo do disco impulsor. Isso tem como consequência que o espaço situado por baixo do disco impulsor, essencialmente cheio com o material transportado através do transportador helicoidal sem-fim, o qual circula sob a forma de um turbilhão de mistura no recipiente coletor, sofre uma determinada resistência contrária de modo que, em geral, apenas uma parte crescentemente menor do material novo introduzido no recipiente coletor chega também à zona situada por baixo do disco impulsor que gira. Isso tem como consequência que o espaço, situado por baixo do disco impulsor, essencialmente preenchido com o material transportado pelo transportador helicoidal sem-fim, que circula sob a forma de um turbilhão de mistura no recipiente coletor, oferece uma determinada resistência ao despejo do material, de modo que, em geral, apenas uma reduzida quantidade mínima do material novo introduzido no recipiente coletor pode chegar igualmente abaixo, à zona situada por baixo do disco impulsor em rotação.
Isso traz consigo a garantia de um tempo de permanência suficiente do material no recipiente coletor, particularmente na zona deste que fica por cima do disco impulsor. Com isso é uniformizada a temperatura do material introduzido, pela abertura de carga, no recipiente coletor, uma vez que essencialmente todas as partículas de material plástico, que se encontram no recipiente sofrem um pré-tratamento suficiente. A temperatura aproximadamente constante do material que entra no compartimento do transportador helicoidal sem-fim tem como resultado que sejam continuamente eliminados no compartimento do transportador helicoidal sem-fim núcleos ou zonas não homogéneos e assim o comprimento do transportador 3 helicoidal sem-fim pode ser mantido menor do que nas construções conhecidas, uma vez que o transportador helicoidal sem-fim tem de executar menos trabalho para levar, com sequrança, o material plástico a uma temperatura de plastificação uniforme. A temperatura constante de entrada do material plástico no compartimento do transportador helicoidal sem-fim tem ainda por efeito uma compactação prévia uniforme do material no compartimento do transportador helicoidal sem-fim, o que atua de forma favorável sobre o comportamento na abertura de extrusão, especialmente sob a forma de um produto de extrusão uniforme e de uma qualidade de material uniforme à saida do extrusor. Em comparação com outras construções, o comprimento mais curto do transportador helicoidal sem-fim produz uma poupança de enerqia e uma temperatura mais reduzida no extrusor uma vez que de facto a temperatura média com a qual o material entra no compartimento do transportador helicoidal sem-fim é mais uniforme do que nessas outras construções. Neste tipo de dispositivos é por isso necessário que o material a ser tratado, considerado ao longo de todo o processo de tratamento, seja levado a uma temperatura menos elevada, quando em comparação com as construções conhecidas, a fim de se ter a certeza de obter uma suficiente plastificação. Esta redução das temperaturas de pico tem por resultado a já referida poupança de energia e ainda o evitar-se uma deterioração térmica do material a ser tratado.
Por meio da disposição de duas ferramentas misturadoras, instaladas uma por cima da outra, no cortador-compactador e a construção de dois passos de tratamento sucessivos, obtém-se assim, de uma forma simples, uma separação dos passos de trabalho de "pré-tratamento do material", isto é, 4 a trituração, a secagem, o pré-aquecimento, a compactação e a mistura, dos passos de trabalho de "carregamento do extrusor". Por meio da separação entre ambos os passos de trabalho são mantidas suficientemente afastadas do extrusor e das suas zonas mais sensíveis de carga e de introdução conforme descritas acima, as influências negativas do processo de carregamento. 0 resultado é um extrusor alimentado muito uniformemente e com um funcionamento também mais uniforme, o qual, independentemente das influências do processo de carregamento pode aplicar constantemente até 15% mais de energia. Podem ainda ser tratadas porções maiores de fornecimento, é admissível uma maior humidade dos resíduos no produto fornecido, pode ser atingida uma potência de passagem mais elevada, o material tem uma temperatura de fusão mais baixa e obtém-se uma poupança de custos energéticos, com uma qualidade mais elevada do granulado.
Este tipo de dispositivos tem-se revelado muito adequado para o tratamento de materiais plásticos, especialmente termoplásticos, mas no entanto verificou-se que, entre outras coisas, ficam retidas substâncias mais voláteis, que saem do material a ser tratado, no espaço situado por baixo do disco impulsor superior. Nem sempre essas substâncias voláteis podem expandir-se para cima através da fenda anular constituída entre a borda do disco impulsor e a parede interna do recipiente coletor, sobretudo porque de facto, através da fenda anular, o material a ser tratado penetra de cima para baixo. Particularmente desagradável é quando as substâncias voláteis são transportadas, juntamente com o material tratado, para fora do recipiente coletor e chegam, direta ou indiretamente, ao extrusor ligado ao recipiente coletor, porque então apresenta-se o 5 perigo de que no material extrudido sejam criadas bolsas de gases de diferentes tipos, o que prejudica essencialmente a qualidade do material obtido à saida do extrusor. Esse perigo também não pode ser completamente evitado por meio de um dispositivo de desgasificação geralmente previsto no extrusor. Além disso, tais matérias ou substâncias voláteis indesejadas não podem geralmente ser evitadas antecipadamente, porque se trata de vapor de água, produtos de separação do material a ser tratado, partículas de meio de arrefecimento em forma de gás ou vaporizado etc. Especialmente se for introduzido no recipiente coletor material plástico húmido o teor dessas substâncias voláteis por ser considerável. A fim de reduzir essas desvantagens e tornar o material, que sai da abertura de saida do recipiente coletor, pelo menos essencialmente livre das referidas substâncias voláteis, com pouca despesa, pode estar previsto, que o disco impulsor apresente pelo menos uma perfuração, particularmente instalada próximo do eixo e próximo da borda posterior da ferramenta, no sentido da rotação do disco impulsor, a qual liga o espaço vazio situado por cima dele ao espaço vazio por baixo dele. Por intermédio dessa perfuração, as substâncias voláteis que se encontram no espaço vazio por baixo do disco impulsor ou ai têm origem, expandem-se através do disco impulsor para o espaço vazio acima dele, onde não são prejudiciais e de onde podem eventualmente escapar. Neste caso verificou-se, através de pesquisa, que perfurações instaladas perto do eixo têm uma ação mais eficaz do que perfurações colocadas longe do eixo. As perfurações colocadas próximo da borda posterior da ferramenta, relativamente à rotação do disco impulsor, usam a ação de sucção produzida pela ferramenta em rotação 6 a fim de aspirar as referidas substâncias voláteis para fora do espaço existente por baixo do disco impulsor.
Apesar disso, este tipo de dispositivos não é geralmente capaz de expulsar completamente as substâncias indesejadas sem deixar resíduos, o que tem como resultado uma influência perniciosa sobre a preparação ou o tratamento.
Como substâncias indesejadas devem considerar-se fundamentalmente todas as substâncias, que derivam do material a ser tratado, ou se libertam do material introduzido, ou, ainda, que são eventualmente introduzidas com o material e que podem trazer consigo uma posterior influência perniciosa sobre o tratamento. As substâncias nocivas indesejadas podem aderir exteriormente às superfícies do material a tratar, como é o caso da água de lavagem, dos revestimentos de superfície etc e depois evaporar-se, ou sublimar-se aí, soltar-se da superfície exterior ou semelhantes. As substâncias indesejadas podem no entanto estar presentes na matriz do material ou no interior do material e então, no seguimento do tratamento, difundir-se para o exterior e aí evaporar-se, sublimar-se ou semelhantes. Isto pode observar-se especialmente com materiais orgânicos complementares, por exemplo plastificantes, mas também água, monómeros, gases ou ceras podem estar presentes na matriz. Quanto às substâncias indesejadas que têm de ser retiradas pode tratar-se também de substâncias sólidas sublimadas ou de poeiras. 0 problema verifica-se especialmente com materiais de plást ico com uma elevada humidade exterior, como sejam por exemplo aparas de cera de poliolefina etc. Também materiais com uma humidade interna mais elevada, por exemplo fibras 7 de PA (poliamida), são problemáticos. Entre os discos impulsores ou as ferramentas misturadoras pode portanto surgir, por exemplo através do ar saturado de humidade, condensação e vaporização, o que também, além das outras desvantagens referidas, leva a uma maior necessidade de energia da parte do sistema.
Do estado da técnica são conhecidos dispositivos, com os quais, através de dispositivos de aspiração, pode ser aspirado, por exemplo, o vapor de água que se criou sobre o material a ser tratado. No entanto apenas dificilmente é possivel um recipiente coletor, conforme utilizado nos dispositivos acima referidos, ser essencialmente impermeável aos gases na sua zona inferior ou possuir uma corrente de ar vinda de baixo para compensar a pressão, de modo que o ar saturado de humidade não pode ser bem aspirado. Em dispositivos com diversos discos ou ferramentas misturadoras instalados uns por cima dos outros, isso está ligado a dificuldades suplementares.
Na preparação de material com elevada humidade residual verifica-se, devido às próprias grandes quantidades de vapor de água resultantes, uma determinada dinâmica de movimento no cortador-compactador, que suporta uma aspiração do ar húmido. Não é porém esse o caso no tratamento de material com pouca humidade residual, misturando-se antes o ar saturado de humidade num escoadouro central do turbilhão de mistura, imediatamente acima do nivel do material. Não é constituída uma dinâmica de suporte e a aspiração ou retirada desse ar húmido é essencialmente mais difícil. 8
Do estado da técnica é conhecido, de acordo com a DE-A-2609850, um processo de acordo com o preâmbulo da Reivindicação 1 ou um dispositivo de acordo com o preâmbulo da Reivindicação 5. O objeto da presente invenção e portanto, criar um processo ou um dispositivo, por meio dos quais seja possivel retirar do material, substâncias nocivas indesejadas, que prejudiquem o tratamento ou o acabamento posterior do material, por exemplo substâncias voláteis, especialmente a humidade ou o vapor de água, e influenciem e conduzam o processo de preparação de uma forma vantajosa.
Esse objeto é atingido por meio de um processo de acordo com a técnica referida, através das caracteristicas definidoras da Reivindicação 1 e de um dispositivo de acordo com a técnica referida, através das caracteristicas definidoras da Reivindicação 5.
Para isso é previsto no processo de acordo com a invenção, que o gás seja introduzido no recipiente por intermédio de meios de introdução do gás, que se encontram colocados ou são construídos em pelo menos uma ferramenta misturadora e/ou num disco impulsor que suporta a ferramenta misturadora.
No dispositivo está previsto, de acordo com a invenção, que os meios de introdução do gás estejam colocados ou sejam construídos em pelo menos uma ferramenta misturadora e/ou disco impulsor.
Através da disposição dos meios de introdução do gás de acordo com a invenção pode-se criar uma corrente vantajosa 9 através de pelo menos uma zona parcial do material, devido à qual a humidade ou as substâncias indesejadas são eficazmente expulsas.
Outras formas de realização vantajosas da invenção são descritas nas Reivindicações subordinadas.
Os meios de introdução do gás podem ser construidos como meios passivos de introdução do gás, por exemplo como simples aberturas de passagem, através das quais o gás entra passivamente, por exemplo aspirado apenas devido à depressão criada no interior do cortador-compactador. Os meios de introdução do gás podem, no entanto, ser também executados como meios ativos de introdução do gás, por exemplo sob a forma de bicos ou semelhantes, através dos quais o gás é ativamente introduzido no interior do cortador-compactador com sobrepressão, por meio de sopro, pulverização ou bombagem, produzidos por bombas, ventiladores etc.
Do mesmo modo os meios de introdução do gás podem ser construidos como meios passivos de entrada, através dos quais o gás apenas é forçado ou penetra no interior do recipiente coletor devido à sobrepressão, ou como meios ativos de introdução do gás, por exemplo acionados através de bombas de aspiração.
Vantajosamente o gás é, antes de ser introduzido no recipiente coletor, aquecido ou seco por meio de um dispositivo de aquecimento ou por um dispositivo de secagem do gás, que se encontra colocado a montante. Dessa maneira a retirada das substâncias indesejadas ou também o controlo do processo, podem ser eficazmente conduzidos. 10
Para a regulação da introdução ou retirada do gás, os meios de entrada e/ou saida do gás são pelo menos parcialmente fecháveis ou controláveis.
Os meios de introdução do gás podem ser construídos como aberturas individuais separadas, as quais apresentam um diâmetro entre de 10 e 300 mm, de preferência entre 50 e 90 mm.
No lado virado para o interior do recipiente coletor, dos meios de introdução do gás, especialmente por cima da direção de rotação do material, pode ser prevista uma cobertura ou uma proteção destinada a impedir que o material entupa os meios de introdução do gás. A fim de, da melhor forma possível, não perturbar o movimento de rotação no interior do recipiente coletor e impedir o sobreaquecimento local, é além disso vantajoso, que os meios de introdução do gás terminem ao nível da parede interna do recipiente coletor e não se projetem ou salientem para lá dele. A construção característica dos meios de introdução do gás, bem como a sua posição, têm influência sobre o atravessamento da corrente do material pelo gás e portanto sobre a expulsão das substâncias indesejadas.
Os meios de introdução do gás podem ainda ser construídos na superfície do fundo do cortador-compactador, por baixo da ferramenta misturadora inferior situada mais baixo e aí, de preferência, dentro do terço mais interno do raio da superfície do fundo. Quando os meios de introdução do gás estão construídos na superfície do fundo, dá-se também uma 11 limpeza do sedimento, por meio da ventilação dos gases a partir de baixo, com o que é garantida uma preparação do material ainda melhor.
Os meios de introdução do gás podem para isso ser construidos como aberturas singulares separadas ou sob a forma de uma abertura quase perfurante, em forma de fenda anular, à volta da perfuração de passagem do veio de acionamento da ferramenta misturadora, através da superficie do fundo.
Alternativa ou complementarmente à abertura na superficie do fundo, os meios de introdução do gás podem também estar colocados na parede lateral do cortador-compactador, onde para isso se deve velar para que os meios de introdução do gás se situem permanentemente abaixo do nivel do material. São vantajosas posições dos meios de introdução do gás situadas no meio do terço mais inferior da altura total do cortador-compactador, especialmente por baixo da ferramenta misturadora inferior, ou instalada mais próxima do fundo.
Em dispositivos com diversas ferramentas misturadoras instaladas umas por cima das outras é extremamente vantajoso para a execução do processo que os meios de introdução do gás estejam colocados entre as ferramentas misturadoras situadas mais acima e mais abaixo, ou desemboquem no espaço criado entre elas. Dessa maneira o material é bem atravessado pelo gás ou pelo ar e a corrente atua em colaboração com a operação de mistura por meio da ferramenta misturadora.
Vantajosamente, os meios de introdução do gás não desembocam na zona das bordas dos discos impulsores ou das 12 ferramentas misturadoras, mas antes cada um deles desemboca ou está colocado particularmente na zona entre cada dois discos impulsores ou ferramentas misturadoras, no recipiente coletor, para o que os meios de introdução do gás estão colocados, de preferência a meio, entre cada dois discos impulsores ou ferramentas misturadoras.
Neste contexto é especialmente vantajoso que no disco impulsor instalado mais acima estejam construídas perfurações, uma vez que dessa forma as substâncias indesejadas podem ser eficazmente retiradas da zona situada entre as ferramentas misturadoras.
Quando os meios de introdução do gás são construídos em qualquer zona da parede lateral do recipiente, na qual as partículas de material em rotação exercem a maior pressão, é necessário que esses meios de introdução do gás contrariem a ação dessa pressão e que façam entrar o gás à pressão, para o interior do recipiente, como meios ativos de introdução de gás.
Também na parede lateral, os meios de introdução do gás podem ser construídos como aberturas unitárias separadas. No entanto podem também ser construídos com a forma de uma ranhura anular, que se estende ao longo da periferia.
De acordo com uma forma de realização preferida é vantajoso que, no lado inferior dos discos impulsores sejam construídas aletas impulsoras, as quais produzem uma corrente de material e de gás, para cima, a partir da zona situada por baixo dos discos impulsores. Nesta forma de realização as aletas impulsores atuam por isso de forma vantajosa em conjunto com os meios de introdução do gás e 13 eventualmente com perfurações construídas e garantem assim um transporte eficaz do material para fora da zona situada por baixo dos discos impulsores e um desenvolvimento vantajoso do processo. A fim de impedir um arrastamento de partículas ou fragmentos de material devido a uma aspiração demasiadamente forte do gás, é vantajoso que os meios de retirada do gás estejam colocados o mais afastados possível do nível do material, em particular na tampa do recipiente coletor.
Outras características e vantagens da invenção retiram-se da descrição de exemplos de formas de realização do objeto da invenção, os quais se encontram esquematicamente representados nos desenhos.
Os desenhos mostram diferentes formas de realização, com meios complementares de introdução do gás, por exemplo através da parede lateral e/ou do fundo. Em todas essas formas de realização, conforme está previsto de acordo com a invenção, os meios de introdução do gás encontram-se também dispostos nas ferramentas misturadoras e/ou nos discos impulsores. No entanto, isso não está sempre explicitamente representado nos desenhos. A Figura 1 mostra um corte vertical através de um dispositivo de acordo com um primeiro exemplo de forma de realização. A Figura 2 mostra uma vista em plano da Figura 1, parcialmente em corte. 14 A Figura 3 mostra, axonometricamente, a construção de coberturas para as perfurações. A Figura 4 mostra um outro exemplo de forma de realização, em corte vertical. A Figura 5 é uma vista em plano da Figura 4, parcialmente em corte. A Figura 6 mostra, em pormenor, um corte vertical através do disco impulsor. A Figura 7 mostra um corte vertical através de um outro exemplo de forma de realização. A Figura 8 mostra uma vista em plano do mesmo. A Figura 9 mostra um outro exemplo de forma de realização, em corte vertical. A Figura 10 mostra um outro exemplo de forma de realização, em corte vertical. A Figura 11 mostra uma vista em plano do mesmo. A Figura 12 mostra um outro exemplo de forma de realização, em corte vertical.
Na forma de realização de acordo com as Figuras 1 e 2, o dispositivo possui um recipiente coletor ou um cortador-compactador 1 para o material plástico a ser trabalhado, especialmente termoplástico, o qual é introduzido nesse recipiente coletor 1 a partir de cima, por meio de um 15 dispositivo de carregamento ou uma correia de transporte, não representados. 0 material plástico introduzido pode ser previamente triturado e/ou seco. 0 recipiente coletor 1 tem a forma de um pote cilíndrico com paredes laterais verticais 2 e possui um fundo plano horizontal 3 com um corte perpendicular circular. 0 recipiente coletor 1 pode ser superiormente fechado ou aberto. Um veio 4 atravessa, instalado de forma vedada, o fundo 3 e tem um eixo vertical 8, o qual corresponde ao eixo do recipiente. 0 veio 4 é acionado, num movimento de rotação, por meio de um motor 5 com engrenagens 6, instalado por baixo do fundo 3. No recipiente coletor 1 estão instalados no veio 4, fixamente em relação à rotação, um rotor 7 e um disco impulsor 9 instalado por cima dele. 0 rotor 7 é constituído por um bloco circular cilíndrico, cuja extensão axial h é essencialmente maior do que a do disco impulsor 9, mas cuja extensão radial d é, no entanto, essencialmente menor do que a do disco impulsor 9. Desta maneira é criado por baixo do disco impulsor 9 um espaço livre 10, o qual fica em livre comunicação de corrente para o material a ser trabalhado com o espaço 26 do recipiente coletor 1, que se encontra por cima do disco impulsor 9, através de uma fenda anular 11, a qual existe entre o perímetro do disco impulsor 9 e a parede lateral 2 do recipiente coletor 1. Através dessa fenda anular livre 11 o material plástico a ser trabalhado chega sem obstáculos ao espaço anular 10 existente por baixo, vindo do espaço superior 26. O disco impulsor superior 9 é portador, no seu lado superior, de uma ferramenta misturadora superior 21 fixa, a qual mistura e/ou tritura e/ou aquece o material, que se 16 encontra no espaço 26 do recipiente. Para uma trituração eficaz, a ferramenta 21 pode ser construída com bordas cortantes 22, as quais podem ser construídas curvadas ou em ângulo (Figura 2), no sentido contrário relativamente à direção de rotação do disco impulsor 9 (Seta 23) , a fim de se obter um corte eficiente.
Em funcionamento produz-se, com a rotação do disco impulsor 9, através da influência da ferramenta 21, uma rotação da massa de plástico introduzida no recipiente coletor 1, em que o material a ser trabalhado se acumula em altura ao longo da parede lateral 2 do recipiente coletor 1 no espaço 26 (Seta 24) e na zona do eixo do recipiente (Seta 25) volta a cair. 0 turbilhão de mistura assim criado provoca um remoinho através do material introduzido, de modo que é atingido um maior efeito de mistura. 0 material introduzido no recipiente coletor 1 e em caso de necessidade aí triturado, chega gradualmente, através da fenda anular 11, ao espaço 10 existente por baixo do disco impulsor 9 e é aí tratado por meio das ferramentas misturadoras 12 situadas mais próximo da superfície do fundo 3, as quais se encontram fixadas ao rotor 7, de forma articulada, por meio de cavilhas verticais 13 em ranhuras anulares 14 do rotor 7, de modo que essas ferramentas 12 possam oscilar livremente à volta dos eixos das cavilhas 13. As extremidades livres das ferramentas inferiores 12 ficam afastadas da parede lateral 2 do recipiente coletor 1. Estas ferramentas inferiores 12 executam, por meio da sua ação de batimento, uma mistura e/ou uma trituração e/ou um aquecimento complementares do material que se encontra no espaço 10. 17
Por meio da força centrífuga exercida sobre o material por essas ferramentas inferiores 12, próximas do fundo, o material é conduzido para uma abertura de saída 15 do recipiente coletor 1, a qual se situa mais ou menos à altura das ferramentas inferiores 12 complementares e liga o espaço 10 do recipiente coletor 1 a uma abertura de entrada 27 para o compartimento de um transportador helicoidal 16, no qual um transportador helicoidal sem-fim 17 se encontra colocado de forma rotativa e é acionado, por uma das suas extremidades de topo, através de um motor 18 com engrenagens 19 para o movimento rotativo e que comprime através da sua outra extremidade de topo o material plástico nele introduzido, por exemplo através de uma cabeça de extrusão 20. Pode-se tratar de um transportador helicoidal sem-fim simples, de um duplo transportador helicoidal sem-fim ou de um transportador helicoidal sem-fim múltiplo. Como se pode ver o compartimento do transportador helicoidal sem-fim 16 está colocado numa posição mais ou menos tangencial em relação ao recipiente, de maneira que são impedidos retornos do material plastificado através do transportador helicoidal sem-fim 16, na zona da sua saída do compartimento 16. Em vez disso o transportador helicoidal sem-fim 17 pode também ser um transportador helicoidal sem-fim de transporte, o qual conduz o material preparado no recipiente coletor 1 para outras utilizações, por exemplo para um extrusor.
Em funcionamento estabelece-se, após um curto espaço de tempo de funcionamento, um estado de equilíbrio de peso entre o material transportado pelo transportador helicoidal sem-fim e o material que penetra, vindo de cima, através da fenda anular 11 no espaço 10. Isto tem como resultado que seja muito improvável que uma partícula de material 18 plástico introduzida no recipiente coletor 1 chegue ao compartimento do transportador helicoidal sem-fim 16, sem que antes tenha passado um tempo de permanência suficiente no recipiente coletor 1. Deste modo é garantido um tratamento suficiente de todas as partículas de material plástico por meio das ferramentas misturadoras 12, 21, de modo que o material fornecido pelo transportador helicoidal sem-fim 17 apresenta propriedades aproximadamente uniformes, especialmente no que se refere à temperatura e ao tamanho das partículas de material plástico. Isto significa que o trabalho de plastificação fornecido pelo transportador helicoidal sem-fim 17 ou pelo transportador helicoidal sem-fim de extrusão a ele ligado é comparativamente menor, de maneira que não há exigências de elevadas pontas térmicas para o material de plástico no trabalho de plastificação. Com isto poupa-se o material plástico e economiza-se essencialmente a energia de acionamento para o transportador helicoidal sem-fim 17 ou para o transportador helicoidal sem-fim de extrusão.
Conforme referido, o material introduzido no recipiente coletor 1 não está, geralmente, totalmente seco e/ou apresenta impurezas, as quais, no tratamento dentro do recipiente produzem substâncias voláteis, por exemplo vapor de água, produtos de decomposição do material tratado, meio de arrefecimento vaporizado, substâncias voláteis de materiais corantes e/ou de impressão etc. A fim de retirar eficazmente essas substâncias indesejadas ou para evitar que essas substâncias voláteis se acumulem no espaço 10, por baixo do disco impulsor superior 9 e desse modo impeçam a passagem do material a ser tratado para fora do espaço 26 e para o interior do espaço 10 e/ou a chegada ao interior do compartimento do transportador helicoidal sem-fim 16, o 19 disco impulsor 9 de acordo com a Figura 1 e 2 tem pelo menos uma, mas no entanto e de preferência diversas perfurações 36, as quais unem o espaço 26, por cima do disco impulsor 9, ao espaço 10 que se encontra por baixo dele. Através dessas perfurações 36 as substâncias voláteis retidas no espaço 10 podem passar através do disco impulsor 9, dilatando-se para cima e sendo conduzidas assim para fora do recipiente coletor 10, por exemplo através de uma aspiração 51.
Essas perfurações podem ser constituídas por furos com um corte perpendicular de formato circular ou em fenda. Pelo menos algumas dessas perfurações 36 estão colocadas perto do eixo 8 do recipiente coletor 1 e de facto imediatamente por baixo da ferramenta 21, de modo que as perfurações 36, vistas na direção da rotação (Seta 23) do disco impulsor 9, fiquem próximas das bordas 37 ou arestas posteriores da ferramenta 21. A ação de aspiração exercida pela ferramenta 21, suportada pela rotação das suas bordas posteriores, sustenta a aspiração para cima das substâncias voláteis através das perfurações 36.
Os eixos das perfurações 36 podem situar-se na vertical, é no entanto conveniente colocar esses eixos 38, conforme a Figura 6, não só em obliquo relativamente à superfície 39 do disco impulsor 9 como também em relação ao eixo do recipiente 8. A inclinação das paredes 40 das perfurações (Ângulo a, Figura 6) situa-se, convenientemente, entre 30 e 60°, de preferência cerca de 45°. Essa inclinação é escolhida de tal modo, que a extremidade de entrada 41 de cada uma das perfurações 36, vista na direção da rotação do disco impulsor 9 (Seta 23) fica mais à frente do que a extremidade de sarda 42. Também esta medida apoia a já 20 referida ação de aspiração e contraria uma queda direta do material para fora do espaço 26, através das perfurações 36, para o interior do espaço 10. É ainda vantajoso, como se pode ver pela Figura 3, munir as perfurações, ou pelo menos algumas delas, com uma cobertura 28, a qual cobre a perfuração 36 rodeando-a, até uma abertura 35 exterior dirigida na direção do perímetro 43 do disco impulsor 9 ou radial (em relação ao eixo 8) . 0 tamanho, isto é, a superfície do corte perpendicular das perfurações 36, depende da quantidade dos materiais fluidos a serem retirados. Geralmente é suficiente construir as superfícies do corte perpendicular de todas as perfurações 36, no máximo com medidas tão grandes quanto a superfície do corte perpendicular de todos os transportadores helicoidais sem-fim ou compartimentos dos transportadores helicoidais sem-fim, do extrusor ou do transportador helicoidal sem-fim 17 que estão em ligação de corrente com a abertura de saída 15 do recipiente coletor 1.
Na zona inferior da parede lateral 2 do recipiente coletor 1 está instalado ou desemboca na parede lateral 2 do recipiente coletor 1, um meio de introdução do gás 50 para o interior do referido recipiente coletor 1. Esse meio de introdução do gás 50 é construído como um meio ativo de introdução do gás 50, sob a forma de um bico, ou seja, pode soprar gás sob pressão para o interior do cortador-compactador. O bico encontra-se a uma tal altura ou a uma tal distância, em relação à superfície do fundo, que se situa continuamente abaixo do estado de total enchimento, 21 predeterminado de acordo com o processo, das partículas de material, que se encontram ou giram no interior do cortador-compactador 1, ou do nível do turbilhão de mistura formada pelo movimento ou rotação das partículas de material. 0 bico 50a situa-se na zona do terço inferior da altura total do cortador-compactador 1. O bico está colocado na parede lateral 2, na zona entre as ferramentas misturadoras superiores 21 ou o disco impulsor 9 e as ferramentas misturadoras inferiores 12 ou o disco impulsor inferior 29 e desemboca por isso na parte inferior do espaço interno 10. Com mais do que dois discos impulsores ou ferramentas misturadoras instalados uns por cima dos outros, os meios de introdução do gás desembocam vantajosamente na zona situada entre o disco impulsor situado mais acima e o disco impulsor situado mais abaixo, ou na zona situada entre as ferramentas misturadoras situadas, respetivamente, mais acima e mais abaixo. Desta forma pode ser garantido um vantajoso escoamento e mistura descendentes e com isso um tratamento favorável do material.
Vantajosamente os meios de introdução do gás 50, não desembocam na zona das bordas dos discos impulsores ou das ferramentas misturadoras, mas antes, cada um deles em especial, desemboca, ou está colocado, na zona entre cada dois discos de suporte ou ferramentas misturadoras, no recipiente coletor 1. O bico é construído como uma abertura única na parede lateral 2 e apresenta um diâmetro de cerca de 70 mm. Complementarmente, podem existir outras aberturas à mesma 22 altura, em especial distribuídas uniformemente ao longo da periferia. 0 bico está munido de uma cobertura ou proteção 60, a qual impede que o material em rotação possa entrar à pressão para o interior do bico. Para isso a cobertura está vantajosamente colocada a montante relativamente à direção de rotação do material, antes do bico. O bico está essencialmente colocado no lado oposto ao da abertura de saída 15 do recipiente coletor 1. Na zona situada acima do nível do material está previsto um meio de retirada do gás 51 com a forma de uma aspiração ativa de gás ou de uma bomba de aspiração 53. Alternativamente o meio de saída do gás 51 pode também ser construído como meio passivo de retirada do gás, o que é o caso numa forma de realização mais simples, especialmente no caso de um recipiente coletor 1 aberto por cima.
Através do bico é assim soprado à pressão ar seco, aquecido, para o interior do recipiente coletor 1. Este ar é conduzido para cima, por meio da corrente violenta produzida pelo material em movimento e recebe a humidade presente ou arrasta consigo as substâncias indesejadas. Por meio da aspiração 51, o ar enriquecido com as substâncias indesejadas abandona o recipiente coletor 1. Para trás fica um resíduo de material quase isento de substâncias indesejadas. Desse modo pode-se, por meio da vantajosa ação sinergética coordenada da passagem do gás 50, 51, das duas ferramentas misturadoras 12, 21 e das perfurações 36, libertar quase completamente o material das substâncias indesej adas. A forma de realização alternativa de acordo com as Figuras 4 e 5 diferencia-se da de acordo com as Figuras 1 e 2, principalmente por as ferramentas misturadoras inferiores 23 12 não se encontrarem pendularmente sustidas, mas antes estarem fixamente assentes num outro disco impulsor 29, o qual se encontra instalado de modo coaxial com o disco impulsor 9 e pode ser acionado por meio do mesmo veio 4 no seu movimento de rotação. Desse modo o rotor 7 pode ser de construção menor ou não existir mesmo como uma extensão do veio 4. Tal como na forma de realização de acordo com as Figuras 1 e 2, as ferramentas misturadoras 12 situadas mais abaixo estão colocadas à altura da abertura de saida 15 do recipiente coletor 1, a fim de poderem conduzir de uma forma eficaz o material plástico tratado, presente no espaço 10, para a abertura de entrada 27 do compartimento do transportador helicoidal sem-fim 16.
As outras ferramentas misturadoras inferiores 12, que se encontram no espaço 10, por baixo do disco impulsor superior 9, encontram-se fixamente unidas a um outro disco impulsor 29 instalado por baixo do disco impulsor 9, mas no entanto podem também estar unidas de forma articulada ao disco impulsor 9, ou pendentes do veio 4.
Conforme já está representado nas Figuras 1 e 2, um meio de introdução do gás 50 encontra-se colocado na zona entre os discos de suporte 9, 29 ou entre as ferramentas misturadoras superior e inferior 21, 12 e desemboca no espaço 10. É favorável que a temperatura do material tratado no interior do recipiente coletor 1 seja vigiada. Para isso, conforme se pode ver na Figura 4, no espaço de corte superior 26, por cima do disco impulsor 9, estão previstos uma unidade de medição da temperatura 30 e um dispositivo 24 de arrefecimento 33, podendo este último ser construído sob a forma de um bico de introdução do meio de arrefecimento.
Conforme já foi referido, a retirada das substâncias indesejadas voláteis, que penetrem no espaço de corte superior 26, pode ser apoiada por uma aspiração 51. Para isso pode ser previsto, conforme mostra a Figura 4, um dispositivo de aspiração 51, por cima do turbilhão de mistura que se forma nesse espaço de corte 26.
Em correspondência com a Figura 4, está instalado no caminho do gás, que sai do recipiente coletor 1, um dispositivo de medição 56, com o qual podem ser estabelecidas a temperatura do gás saido e/ou a sua humidade e/ou o teor em substâncias indesejadas presente neste gás.
Encontra-se esquematicamente representado um dispositivo de controlo 58, com o qual o dispositivo de acordo com a invenção ou os seus elementos singulares podem ser controlados ou regulados. No caso presente o dispositivo de controlo 58 está representado ligado aos meios de saida do gás 51 e aos meios de introdução do gás 50. No caminho do gás introduzido situa-se um dispositivo de aquecimento 54 bem como um dispositivo de secagem do gás 55 e um dispositivo de bombagem ou de ventilação 52. Com estas unidades pode-se, sob a ação do dispositivo de controlo 58, regular o volume, ou a temperatura, ou a humidade do gás introduzido. É também possível recorrer-se à temperatura ou à humidade do gás que sai para a regulação da temperatura e/ou do volume e/ou da pressão do gás introduzido. 25
Desde que o recipiente coletor 1 seja construído como um recipiente fechado, a quantidade de gás introduzida através da abertura de entrada 50 corresponde essencialmente à quantidade de gás que sai através da saida de gás 51. O gás que sai pode ter unidades de separação destinadas às substâncias indesejadas arrastadas, por exemplo ciclones ou separadores para gases e pode ser reintroduzido, como gás purificado, sempre reciclado, na abertura de introdução do gás 50. O dispositivo das Figuras 7 e 8 é semelhante à forma de realização representada nas Figuras 1 e 2, mas no entanto não se encontram construídas no disco impulsor superior 9 quaisquer perfurações 36. No que se refere ao seu formato remete-se para as formas de realização acima.
Também na presente forma de realização se constitui, por baixo do disco impulsor superior 9 uma parte de espaço interno livre 10, o qual se encontra em ligação livre de corrente para o material tratado com o espaço interno livre superior 26 do recipiente coletor 1, por meio da fenda anular 11 criada entre o perímetro exterior do disco impulsor 9 e a parede lateral 2 do recipiente coletor 1. Por intermédio desta fenda anular 11 o material plástico tratado pode assim passar sem impedimentos do espaço 26, situado por cima do disco impulsor 9, para chegar à parte de espaço interno anular 10 situada por baixo dele.
Neste espaço anular 10 estão instaladas ferramentas misturadoras inferiores 12, as quais correm, nesse espaço anular, à volta do eixo 8. Por intermédio da força centrífuga exercida por estas ferramentas misturadoras 12 sobre o material plástico, o material plástico é 26 pressionado para dentro de uma abertura de saída 15 do recipiente coletor 1, abertura 15 essa que se situa à altura das ferramentas 12 e que liga a parte de espaço interno 10 do recipiente coletor 1 ao interior de um compartimento cilíndrico 16, no qual um transportador helicoidal sem-fim 17 se encontra giratoriamente instalado. O disco impulsor superior 9 é também portador de ferramentas misturadoras superiores 21, que no entanto se encontram fixamente unidas ao disco impulsor 9. Essas ferramentas misturadoras superiores 21 misturam e/ou trituram e/ou aquecem o material que se encontra na parte do espaço interno superior 26 do recipiente coletor 1. Para uma trituração eficaz é favorável que as ferramentas 21 sejam construídas com arestas cortantes 22.
Quando em movimento, produz-se, na periferia do disco impulsor 9, por influência das ferramentas 21, uma rotação da massa de plástico introduzida no recipiente coletor 1, com o que o material plástico sobe (Seta 24) , na parte de espaço interno superior 26, ao longo da parede lateral 2 do recipiente coletor 1 e na zona do eixo do recipiente coletor 1 volta a movimentar-se para baixo (Seta 25) . O turbilhão de mistura resultante arrasta em torvelinho o material introduzido, de modo que é obtida uma melhor mistura. Uma parte reduzida do material introduzido no recipiente coletor 1, já triturado, chega no entanto, através da fenda anular 11, ao espaço interno inferior 10, por baixo do disco impulsor superior 9 e é aí tratada por intermédio das ferramentas misturadoras inferiores 12. Passado um curto espaço de tempo de funcionamento estabelece-se um estado de equilíbrio entre o material impulsionado pelo transportador helicoidal sem-fim 17 para 27 fora da abertura de saída 15 e portanto para fora do espaço anular 10 e o material que passa, vindo de cima, através da fenda anular 11, para o espaço circular 10. Isto tem como consequência que seja muito improvável ou mesmo impossível que uma partícula de material plástico, uma vez introduzida no recipiente coletor 1, chegue ao compartimento do transportador helicoidal sem-fim 16, sem antes ter passado um tempo de permanência suficiente no recipiente coletor 1 ou sem que tenha sido suficientemente tratada por meio das ferramentas 12, 21. As quantidades de material plástico que passam através da abertura de saída 15, as quais são impelidas pelo transportador helicoidal sem-fim 17, têm portanto propriedades mais ou menos uniformes, especialmente no que se refere à temperatura e ao tamanho das partículas do material plástico. O transportador helicoidal sem-fim 17 não tem por isso necessidade de aplicar muito trabalho à massa de material plástico para levar a massa de material plástico ao grau de plasticidade desejado, o que tem como resultado não estarem presentes elevadas exigências térmicas de ponta no compartimento do transportador helicoidal sem-fim 16, que atuem sobre o material de plástico. Deste modo o material plástico é poupado e é essencialmente poupada a energia para o acionamento do transportador helicoidal sem-fim 17. A forma e o tamanho do espaço anular 10 são regidos tendo em vista o campo de aplicação. A distância h, à qual o lado inferior do disco impulsor 9 fica do fundo 3 do recipiente coletor 1, depende da altura do rotor 7 e também do tamanho e da posição da abertura de saída 15. Características favoráveis obtêm-se quando a altura h do espaço anular 10 é pelo menos igual, de preferência essencialmente maior, do que o diâmetro d do transportador helicoidal sem-fim 17 ou 28 que o diâmetro interno do compartimento do transportador helicoidal sem-fim 16. No exemplo de forma de realização apresentado na Figura 7 é h : d = 1,56 e foi encontrada a disposição favorável, em que a parte do espaço anular 10 coberta pelo disco impulsor 9, exterior ao rotor 7, tem um corte perpendicular aproximadamente quadrangular. São possíveis outras formas de corte perpendicular deste espaço anular, especialmente quando outras ferramentas trabalhem neste espaço anular 10, por exemplo um rotor 7 construído como uma roda de pás.
Como se pode ver, o tamanho da fenda anular 11 tem influência para a forma de funcionamento descrita. Esta fenda anular não deverá ser demasiado grande, a fim de impedir que se possam introduzir através dessa fenda anular 11 partículas maiores de material. Por outro lado essa fenda não deverá também ser demasiado pequena, porque então muito pouco material chegará à parte interna do espaço inferior 10 situada por baixo do disco impulsor 9 e com isso apresentar-se o perigo de o transportador helicoidal sem-fim 17 não ser suficientemente preenchido. A fim de se poder adaptar a diferentes materiais a tratar, o tamanho da fenda anular 11 pode ser de construção variável, por exemplo através de peças de construção móveis, aplicáveis ao disco impulsor 9, por meio das quais a fenda 11 pode ser parcialmente coberta ou liberta numa maior largura. Tais peças de construção podem eventualmente estar previstas na parede 2 do recipiente coletor 1. Ensaios mostraram que valores favoráveis para a largura, medida na direção radial s (Figura 7) da fenda anular 11 se situam na região dos 20 a 150 mm, de preferência 20 a 100 29 mm, independentemente do diâmetro do recipiente coletor 1, mas no entanto dependendo do tipo do produto a ser tratado. É conveniente que as ferramentas 12 que se encontram no interior do espaço interno inferior 10 do recipiente de recolha 1 tenham um formato tal que o material plástico, que nele se encontre, seja tratado menos intensivamente do que o arrastado pelas ferramentas 21, instaladas sobre o disco impulsor 9, na parte do espaço interno superior 26 do recipiente coletor 1.
Também nesta forma de realização está instalado um meio de introdução do gás 50 na zona situada entre os discos impulsores 9, 29 ou entre as ferramentas misturadoras superiores e inferiores 21, 12, o qual desemboca no espaço 10 . A Figura 9 mostra, em corte vertical, uma outra forma de realização. Este dispositivo apresenta um recipiente coletor 1, no qual apenas está previsto um único disco impulsor 9, 29 com ferramentas misturadoras 12, 21 na zona inferior adjacentes ao fundo 3, à altura da abertura de saida 15. Estas ferramentas misturadoras 12, 21 produzem um movimento das particulas de material ou um turbilhão de mistura 25.
No fundo 3 e nomeadamente no terço mais interno da superfície do fundo 3 está previsto um meio ativo de introdução do gás 50, sob a forma de uma fenda anular à volta do veio 4, especialmente se quase perfurante, através da qual gás, impelido por um ventilador 52, é introduzido. Complementarmente está construído, na parede lateral 2 do recipiente coletor 1 e com efeito à altura em que, por meio 30 das partículas de material em movimento, é exercida a maior pressão sobre a parede lateral 2, um outro meio ativo de introdução do gás 50, que também é construído como uma fenda periférica, a qual se estende a quase toda a periferia. Através de ambos os meios de introdução do gás 50, é soprado gás para o interior do recipiente coletor 1, que atravessa o material e é expulso, enriquecido com as substâncias indesejadas, através dos meios de retirada do gás 51.
As Figuras 10 e 11 mostram, em corte vertical e em plano, um outro exemplo de forma de realização. O dispositivo, apenas parcialmente representado nas figuras 10 e 11 -estando portanto representados apenas o disco impulsor situado mais em baixo 29 ou as ferramentas misturadoras situadas mais em baixo - corresponde, nas características não mostradas, aos dispositivos apresentados nas Figuras 1 a 9. Faz-se por isso referência, no que se refere às características não representadas, a estas Figuras 1 a 9.
No lado inferior do disco impulsor situado mais em baixo 29 estão colocadas diversas pás impulsoras 65. Estas pás impulsores 65 partem da zona do centro do disco impulsor 29, curvadas radialmente e contra o sentido da rotação e prolongam-se por todo o raio do disco impulsor 29. As pás impulsoras 65 são construídas como almas em forma de barra e salientam-se para a zona entre o disco impulsor 29 e a superfície do fundo 3.
As pás impulsores 65 produzem, quando em funcionamento, um fluxo de material, atuando de tal modo, que nenhum material tratado permanece nesta zona, situada por baixo do disco impulsor 29. O material a tratar é forçado pelas pás 31 impulsores 65 a passar através da fenda anular 11, de novo para cima, para a zona situada por cima do disco impulsor 29. Quando no disco impulsor 29 se encontram construídas perfurações 36, o material pode então penetrar também através dessas perfurações 36.
Na superfície do fundo 3 do recipiente coletor 1 encontram-se construídos, perto do eixo central 8, meios de introdução do gás 50, os quais desembocam na zona situada por baixo do disco impulsor 29. Os meios de introdução do gás 50 podem ser construídos como meios de introdução do gás ativos ou passivos. Desta maneira o gás ou o ar podem ser ativamente levados para dentro da zona situada por baixo do disco impulsor 29 ou serem aspirados por meio das pás impulsores 65. O gás corre então para cima, conforme representado na Figura 10 por meio da seta 68, através da fenda anular 11 e apoia com isso a saída do material a ser tratado para fora da zona situada por baixo do disco impulsor 29. O gás corre também através das perfurações 36, sempre que construídas, conforme representado na Figura 10 por meio da Seta 69 e desse modo conduz para cima o material.
Nesta forma de realização as pás impulsores 65 atuam portanto, de forma vantajosa, em colaboração com os meios de introdução do gás 50 e eventualmente com as perfurações e garantem desta maneira uma transferência eficaz do material para fora da zona situada por baixo do disco impulsor 29.
Este tipo de pás impulsores 65 ou uma disposição combinada deste tipo de pás impulsores 65, perfurações 36 e/ou meios 32 de introdução do gás 50, pode ser construído em todos os dispositivos apresentados nas Figuras 1 a 9.
Na Figura 12 está representada mais uma forma de realização vantajosa. Esta é de construção análoga à forma de realização de acordo com as Figuras 4 e 5. Faz-se por isso referência às formas de realização das Figuras 4 e 5. Como diferença em relação às Figuras 4 e 5, os meios de introdução do gás 50 são, no entanto, construídos na superfície do fundo 3, como é também o caso nas formas de realização das Figuras 9, 10 ou 11.
Em todas essas formas de realização das Figuras 1 a 12, os meios de introdução do gás estão também, conforme está previsto de acordo com a invenção, instalados nas ferramentas misturadoras e/ou nos discos impulsores, mesmo quando esses meios de introdução do gás não se encontrem explicitamente representados.
De acordo com uma forma vantajosa de execução do processo, pode ser previsto que o gás seja introduzido através de meios de introdução do gás 50 construídos em pelo menos uma ferramenta misturadora 12, 21, particularmente na ferramenta misturadora 12 mais próxima do fundo, de preferência no lado virado para baixo ou para a superfície do fundo 3 de cada uma das ferramentas misturadoras 12, 21, de preferência ativados por pressão ou através de meios ativos de introdução do gás 50 no recipiente coletor 1.
De acordo com um dispositivo vantajoso pode ser previsto que os meios de introdução do gás 50 sejam construídos em pelo menos uma ferramenta misturadora 12, 21 ou pelo menos num disco impulsor 9, 29, especialmente na ferramenta 33 misturadora inferior 12 ou no disco impulsor inferior 29, colocados mais próximos da superfície do fundo 3, de preferência no lado inferior ou no lado de cada uma das ferramentas misturadoras 12, 21 ou de cada um dos discos impulsores 9, 29, virados para a superfície do fundo 3, em que, neste caso, os meios de introdução do gás 50, são de preferência construídos como meios ativos de introdução do gás 50a.
De acordo com um outro dispositivo alternativo, pode complementarmente ser previsto que os meios de introdução do gás 50 estejam instalados perto do eixo 8 e especialmente perto das arestas 37, posteriores relativamente ao sentido da rotação do disco impulsor 9, da ferramenta 21, ou perto da abertura perfurante 36.
De acordo com uma execução vantajosa do processo, pode suplementarmente ser previsto que o gás seja introduzido no recipiente coletor 1 através de um meio de introdução do gás 50 construído na superfície do fundo 3 do recipiente coletor 1, por baixo da ferramenta misturadora 12 mais próxima da superfície do fundo 3, de preferência no terço interior do raio da superfície do fundo 3.
De acordo com uma forma de execução vantajosa pode ser complementarmente previsto que o gás seja introduzido no recipiente coletor 1 através de meios de introdução do gás 50, de preferência ativados por pressão ou através de meios ativos de introdução do gás 50, construídos numa parede lateral 2 do recipiente coletor 1, particularmente na zona do terço inferior da altura do recipiente coletor 1 e/ou na zona abaixo da ferramenta misturadora 12 colocada em baixo, mais próxima do fundo. 34
De acordo com uma forma de execução vantajosa do processo pode ser complementarmente previsto que o gás, em presença de duas ou mais ferramentas misturadoras 12, 21 sobrepostas, seja introduzido na zona situada entre as ferramentas misturadoras 12, 21.
De acordo com uma forma de execução vantajosa do processo pode ser complementarmente previsto que o gás seja introduzido através de qualquer zona do recipiente coletor 1, em que as partículas de material em movimento ou em rotação no interior do recipiente coletor 1, exerçam a maior pressão sobre a parede lateral 2 do recipiente coletor 1.
De acordo com um dispositivo vantajoso pode ser complementarmente previsto que os meios de introdução do gás 50 apresentem, no seu lado virado para o interior do recipiente coletor 1, particularmente acima da direção de rotação do material contido no recipiente coletor 1, uma cobertura ou um resguardo 60 para os proteger do material que se encontra no recipiente coletor 1.
De acordo com um outro dispositivo vantajoso, pode ser complementarmente previsto que os meios de introdução do gás 50, sejam construídos na superfície do fundo 3 do recipiente coletor 1, por baixo da ferramenta 12 inferior, mais próxima do fundo, de preferência dentro do terço mais interno do raio da superfície do fundo 3.
De acordo com um dispositivo vantajoso, pode complementarmente ser previsto que os meios de introdução do gás 50 sejam construídos sob a forma de uma fenda 35 circular, que corre à volta da passagem do veio de acionamento 4, através da superfície do fundo 3.
De acordo com um dispositivo vantajoso pode ser complementarmente previsto que os meios de introdução do gás 50 estejam colocados na parede lateral 2 do recipiente coletor 1 ou desemboquem ou sejam construídas na parede lateral 2 do recipiente coletor 1, em que os meios de introdução do gás 50, neste caso sejam preferencialmente construídos como meios ativos de introdução do gás 50.
De acordo com um dispositivo vantajoso pode ser complementarmente previsto que os meios de introdução do gás 50 estejam colocados no recipiente coletor 1 a uma determinada altura ou a uma determinada distância da superfície do fundo 3, na qual os meios de introdução do gás 50 se situem permanentemente abaixo do estado de enchimento total do recipiente coletor 1, predeterminado de acordo com o processo para as partículas de material, que se encontram ou giram no recipiente coletor 1, ou do nível da tromba de mistura constituída pela rotação das partículas de material, em que os meios de introdução do gás 50 estão particularmente colocados na zona do terço inferior da altura do recipiente coletor 1, de preferência por baixo da ferramenta misturadora 12 inferior, mais próxima do fundo.
De acordo com um dispositivo vantajoso pode complementarmente ser previsto que os meios de introdução do gás 50 estejam colocados na parede lateral 2, na zona entre os pelo menos dois discos impulsores 9, 29 ou ferramentas misturadoras 12, 21, instalados uns sobre os outros, ou na zona entre os discos impulsores ou 36 ferramentas misturadoras colocados mais acima e mais abaixo, de preferência entre a ferramenta misturadora superior 21 ou o disco impulsor superior 9 e a ferramenta misturadora 12 inferior ou situada mais abaixo ou o disco impulsor 29 inferior ou situado mais abaixo, ou desemboquem na parte inferior do espaço interno 10, em que os meios de introdução do qás 50, de preferência, estejam especialmente instalados, cada um deles, na zona entre cada dois discos impulsores ou duas ferramentas misturadoras ou, particularmente desemboquem no meio do espaço entre eles ou nele estejam instalados.
De acordo com um dispositivo vantajoso pode ser complementarmente previsto que os meios de introdução do gás estejam instalados em cada uma das zonas da parede lateral 2 do recipiente coletor 1, sobre as quais as partículas de material em movimento ou rotação no recipiente coletor 1 exerçam a pressão mais elevada sobre a parede lateral 2 do recipiente coletor 1.
De acordo com um dispositivo vantajoso pode ser complementarmente previsto que os meios de introdução do gás 50 estejam colocados na parede lateral 2, à mesma altura ao longo de todo o perímetro da parede interna do recipiente coletor 1, de preferência uniformemente separados.
De acordo com um dispositivo vantajoso pode ser complementarmente previsto que os meios de introdução do gás 50 sejam constituídos na parede lateral 2 sob a forma de uma fenda anular periférica, particularmente uma fenda periférica total.
Lisboa, 27 de Julho de 2012

Claims (15)

1 REIVINDICAÇÕES 1. Processo para a preparação de um material, em forma de fragmentos ou partículas, particularmente e de preferência em forma de partículas poliméricas ou flocos termoplásticos ou semelhantes, presente num recipiente coletor ou cortador-compactador (1), movimentado ou posto em rotação, misturado, aquecido e eventualmente triturado por meio de pelo menos uma ferramenta misturadora (12, 21) em que, no seguimento do processo, substâncias indesejadas perniciosas, que prejudicam a preparação ou o posterior tratamento do material, por exemplo substâncias voláteis, particularmente humidade ou vapor de água, são retiradas do material, quando um gás, particularmente ar ou um gás inerte, é introduzido numa zona situada abaixo do nível de serviço do material que se encontra no recipiente coletor (1), ou abaixo do nível do material do turbilhão de mistura formado no interior do recipiente coletor (1), em que o gás é feito atravessar uma zona parcial do material por meio da formação de uma corrente forçada e em que seguidamente o gás, agora enriquecido ou saturado com substâncias indesejadas, é enviado para fora do recipiente coletor (1), numa zona situada acima do nível de serviço do material que se encontra no interior do recipiente coletor (1), ou por cima do nível do material contido no turbilhão de mistura, caracterizado por o gás ser introduzido no recipiente coletor (1) através de meios de introdução do gás (50), que estão construídos ou instalados em pelo menos uma ferramenta misturadora (12, 21) e/ou num disco impulsor (9, 29) que suporta a ferramenta misturadora (12, 21). 2
2. Processo de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por o gás ser introduzido através de meios de introdução do gás (50) construidos na ferramenta misturadora (12) mais próxima do fundo e/ou no disco impulsor (9, 28) mais próximo do fundo.
3. Processo de acordo com a Reivindicação 1 ou 2, caracterizado por o gás ser introduzido através de meios de introdução do gás (50) construidos no lado inferior ou no lado virado para a superfície do fundo (3) de cada ferramenta misturadora (12, 21) e/ou do disco impulsor (9, 29) mais próximo do fundo.
4. Processo de acordo com uma das Reivindicações 1 a 3, caracterizado por o gás ser introduzido através de pelo menos um meio ativo de introdução do gás (50), por exemplo através de bicos ou aberturas de sopro, acionáveis por dispositivos de bombagem ou de sopro (52) em que, encanado ou soprado, é ativado pela pressão existente no recipiente coletor (1), por baixo do nivel do material e/ou por o gás ser aspirado ou bombado, através de pelo menos um meio ativo de retirada do gás (51), para fora da zona do recipiente coletor (1) situada acima do nivel do material e/ou o gás ser aquecido e/ou seco antes da introdução e/ou por, no gás que sai do recipiente coletor (1), serem medidas a temperatura, a humidade e/ou o teor em substâncias indesejadas e o controlo do volume, da temperatura e/ou da humidade do gás que entra no recipiente coletor (1) depender desses valores medidos.
5. Dispositivo para a execução do processo de acordo com uma das Reivindicações 1 a 4, com pelo menos um 3 recipiente coletor ou cortador-compactador (1), em forma de funil ou cilíndrico, que apresenta uma superfície de fundo (3) e uma parede lateral (2), no qual está prevista pelo menos uma ferramenta misturadora (12, 21), eventualmente instalada sobre um disco impulsor (9, 29), que, em especial, é móvel giratoriamente em volta de um eixo vertical (8), em que a ferramenta misturadora (12, 21) e o disco impulsor (9, 29) estão colocados por cima da superfície do fundo (3) e se encontram afastados desta, em que a ferramenta misturadora (12, 21) movimenta, mistura, aquece ou eventualmente tritura ou atua sobre um material a ser tratado, de preferência em forma de pedaços ou partículas de materiais poliméricos, particularmente sob a forma de partículas poliméricas não fundidas, presente no interior do recipiente coletor (1) , em que, no recipiente coletor (1), está ligado ou construído, abaixo do nível do material de um turbilhão de mistura formado durante o funcionamento, pelo menos um meio de introdução do gás (50), para a introdução de um gás, particularmente de ar ou de um gás inerte, no interior do recipiente coletor (1) e em que no recipiente coletor (1), acima do nível do material que se encontra dentro do recipiente coletor (D durante funcionamento ou acima do nível do material turbilhão de mistura, se encontra ligado ou construído pelo menos um meio de retirada do gás (51) para a saída do gás enriquecido ou saturado de substâncias indesejadas, particularmente vapor de água, do recipiente coletor (1) , caracterizado por o meio de introdução do gás (50) estar construído e/ou colocado na ou sobre a ferramenta misturadora (12, 21) e/ou estar construído no ou sobre o disco impulsor (9, 29) . 4
6. Dispositivo de acordo com a Reivindicação 5, caracterizado por o meio de introdução do gás (50) ser construído ou estar colocado sobre a ferramenta misturadora inferior (12) mais próxima da superfície do fundo (3) e/ou o disco impulsor inferior (29).
7. Dispositivo de acordo com a Reivindicação 5 ou 6, caracterizado por o meio de introdução do gás (50) estar construído ou colocado sobre o lado inferior ou o lado virado para a superfície do fundo (3) de cada uma das ferramentas misturadoras (12, 21) e/ou de cada um dos discos impulsores (9, 29).
8. Dispositivo de acordo com uma das Reivindicações 5 a 7, caracterizado por, para a retirada do material, para fora do recipiente coletor (1), estar previsto pelo menos um transportador helicoidal sem-fim (17) , cujo compartimento (16) está ligado, por exemplo radialmente ou tangencialmente, a uma abertura de saida (15) do recipiente coletor (D , por meio de uma abertura de entrada {21), em que a abertura de saida (15) se encontra situada na parede lateral (2) perto da superfície do fundo (3) do recipiente coletor (1).
9. Dispositivo de acordo com uma das Reivindicações 5 a 8, caracterizado por cada uma das ferramentas misturadoras (12, 21) estar colocada sobre um disco impulsor (9, 29), o qual é acionado por um veio (4) introduzido no espaço interior do recipiente coletor (1), a fim de girar em volta do eixo (8) do veio (4).
10. Dispositivo de acordo com uma das Reivindicações 5 a 9, caracterizado por, no recipiente coletor (1) estarem 5 previstas pelo menos duas ferramentas misturadoras (12, 21) colocadas uma por cima da outra, nomeadamente e precisamente instaladas sobre um disco impulsor superior (9), particularmente com a ferramenta misturadora superior (21) instalada sobre um disco impulsor inferior (29), mais próximo do fundo, a ferramenta misturadora inferior (12) ou mais próxima do fundo (3), em que, no recipiente coletor (1), por cima da ferramenta misturadora superior (21), se constitui uma parte superior de espaço interno (26) bem como, por baixo da ferramenta misturadora superior (21), se encontra, no mesmo recipiente coletor (1), uma parte de espaço interno inferior (10), na qual a ferramenta misturadora (12) mais próxima do fundo e a abertura de sarda (15) se encontram colocadas, em que a parte do espaço interno superior (26) se encontra em comunicação com a parte do espaço interno inferior (10) do recipiente coletor (1), particularmente através de uma fenda anular livre (11) existente entre o perímetro exterior do disco impulsor superior (9) e a parede lateral (2) do recipiente coletor (1), pelo que, com a rotação da ferramenta misturadora superior (21), uma parte do material, que se encontra no espaço interno superior (26), passa, particularmente através da ranhura anular (11), para o espaço interno inferior (10) e dai, através da ferramenta misturadora inferior (12) mais próxima do fundo, é conduzida para a abertura de saida (15).
11. Dispositivo de acordo com uma das Reivindicações 5 a 10, caracterlzado por o disco impulsor superior (9) apresentar pelo menos uma perfuração (36), instalada de preferência próxima do eixo (8) e particularmente perto 6 das arestas posteriores (37) da ferramenta (21), a qual atravessa o disco impulsor (9) e que une o espaço interno superior (26) ao espaço interno inferior (10).
12. Dispositivo de acordo com uma das Reivindicações 5 a 11, caracterizado por os meios de introdução do gás (50) estarem colocados perto do eixo (8) e especialmente próximo das arestas posteriores (37) em relação à rotação do disco impulsor (9) da ferramenta (21) ou perto da perfuração (36).
13. Dispositivo de acordo com uma das Reivindicações 5 a 12, caracterizado por os meios de introdução do gás (50) serem construidos como meios passivos de introdução do gás (50), por exemplo como aberturas de passagem, através das quais o gás pode ser passivamente aspirado para o interior do recipiente coletor (1) , devido à depressão no recipiente coletor (1) ou os meios de introdução do gás (50) podem ser constituídos como meios ativos de introdução do gás (50), como por exemplo bicos ou semelhantes acionados por meio de dispositivos de bombagem ou de sopro (52), através dos quais o gás pode ser bombado, canalizado ou soprado para o interior do recipiente coletor (1) por meio de pressão ativa e/ou os meios de retirada do gás (51) são construidos como meios passivos de retirada do gás (51) , por exemplo sob a forma de aberturas de passagem, através das quais o gás pode ser retirado passivamente, por exemplo através da sobrepressão existente no recipiente coletor (1), para fora do recipiente coletor (1) ou os meios de retirada do gás (51) podem ser construído como ativos, acionáveis, por exemplo, por meio de dispositivos de aspiração (53), através dos 7 quais o gás pode ser ativamente aspirado ou bombado para fora do recipiente coletor (1) e/ou por estar previsto um dispositivo de aquecimento (54) ligado antes dos meios de introdução do gás (50) , através do qual o gás a ser introduzido no interior do recipiente coletor (1) pode ser aquecido e/ou por estar previsto um dispositivo de secagem do gás (55) ligado antes dos meios de introdução do gás (50) , através do qual o gás a ser introduzido no interior do recipiente coletor (1) é seco e/ou por os meios de introdução do gás (50) , para a regulação da introdução do gás e/ou a retirada do gás, serem pelo menos parcialmente fecháveis ou controláveis e/ou por os meios de introdução do gás (50) serem construídos como aberturas únicas, singulares, com um diâmetro entre 10 e 300 mm, de preferência entre 50 e 90 mm e/ou por os meios de introdução do gás (50) serem completamente fundidos com a parede interna da ferramenta misturadora (12, 21) e particularmente não se salientarem ou projetarem do lado interno da ferramenta misturadora (12, 21) para o interior do recipiente (1).
14. Dispositivo de acordo com uma das Reivindicações 5 a 13, caracterizado por, sobre o lado inferior de um disco impulsor (29) situado mais abaixo e virado para a superfície do fundo (3) e eventualmente também no lado inferior em todos os outros discos impulsores (9), estão construídas pelo menos uma, de preferência diversas, pás impulsores (65), as quais se salientam do disco impulsor (29), especialmente na direção radial e eventualmente são de construção arqueada, as quais acionam uma corrente de gás e material, da zona situada por baixo do disco impulsor situado mais abaixo (29), 8 para cima, particularmente através da ranhura anular (11) e/ou das perfurações (36), para a zona situada por cima do disco impulsor situado mais abaixo (29).
15. Dispositivo de acordo com uma das Reivindicações 5 a 14, caracterizado por os meios de retirada do gás (51) estarem colocados numa das superfícies do fundo (3) do recipiente de recolha (1) ou nas zonas afastadas do material ou do turbilhão de mistura, particularmente na tampa do recipiente coletor (1) e/ou por estar previsto pelo menos um dispositivo de medição (56), especialmente colocado a seguir aos meios de retirada do gás (51), que é atingido pelo gás saído, para medir a temperatura e/ou eventualmente a humidade ou o teor em matérias indesejadas no gás, que sai dos meios de retirada do gás (51), vindo do recipiente coletor (1) e/ou por estar previsto um dispositivo de controlo (58), que ao estarem presentes alguns dos seguintes dispositivos, como o dispositivo de aquecimento (54) e/ou o dispositivo de secagem (55) e ou o dispositivo de bombagem ou de sopro (52) e/ou o dispositivo de aspiração (53), a que está ligado, controla ou regula estes, eventualmente na dependência de parâmetros materiais predeterminados e/ou da temperatura do gás que sai e/ou do tipo das matérias indesejadas. Lisboa, 27 de Julho de 2012
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