(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリマー材料の処理及び浄化方法において、断片状で溶融しないで存在するポリマー材料が、受容容器（１）において少なくとも一つの混合部材（１２、２１）によって攪拌され加熱され、材料の処理又はさらなる処理を害する望ましくない妨害物質の除去のため、ガス状媒体であるすすぎ媒体が、受容容器（１）内に存在する処理されている材料の高さより下の領域及び／又は形成されている混合渦の材料の高さより下の領域において受容容器（１）の内部に導入され、強制流を生じさせることにより、すすぎ媒体に、材料の少なくとも一部の領域を通過させ、これにより妨害物質が濃縮された及び／又は妨害物質で飽和したすすぎ媒体が、次いで受容容器（１）内に存在する処理されている材料の高さよりも上の領域及び／又は混合渦の材料の高さよりも上の領域において、受容容器（１）から排出され、すすぎ媒体が、受容容器（１）の側壁（２）から受容容器（１）の内部空間に突出している少なくとも一つの突起状の流体導入部材（７０）に配置された少なくとも一つの供給手段（５０）を経て、受容容器（１）に導入される方法であって、突起状の流体導入部材（７０）が、薄板状で、上に向いている上面（８３）と、下に向いている反対側の下面（８４）を有していることを特徴とする方法。
【請求項２】
すすぎ媒体が、受容容器（１）の高さの下三分の一の領域で、受容容器（１）に導入されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
すすぎ媒体が、底に最も近い混合部材（１２、２１）よりも下の領域で、受容容器（１）に導入されることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
二以上の上下に位置する混合部材（１２、２１）が存在する場合には、すすぎ媒体が、混合部材（１２、２１）の間の領域で、受容容器（１）に導入されることを特徴とする請求項１〜３の一つに記載の方法。
【請求項５】
すすぎ媒体は、攪拌された及び／又は回転する材料粒子が、受容容器（１）の側壁（２）に最も高い圧力をかける受容容器（１）の領域に導入されることを特徴とする請求項１〜４の一つに記載の方法。
【請求項６】
すすぎ媒体が、供給される前に加熱及び／若しくは乾燥されているガス状媒体であり、受容容器（１）内のポリマー材料が、熱可塑性ポリマーの粒子又はフレークの形態で存在すること、並びにポリマー材料が、永続的に断片状及び／又は粒子の形態であり、軟化されているが溶融していないことを特徴とする請求項１〜５の一つに記載の方法。
【請求項７】
ポリマー材料が、ハウジング（１６）が供給開口（２７）で受容容器（１）の排出開口（１５）に連結されたスクリュー（１７）によって、排出される方法において、側壁（２）にある排出開口（１５）が、受容容器（１）の床面（底面）（３）の近くに配置されていることを特徴とする請求項１〜６の一つに記載の方法。
【請求項８】
前記上面（８３）は、床面（３）と平行に方向付けされていることを特徴とする請求項１〜７の一つに記載の方法。
【請求項９】
前記下面（８４）は、前記上面（８３）と平行に方向付けされていることを特徴とする請求項１〜８の一つに記載の方法。
【請求項１０】
請求項１〜９の一つに記載の方法を実施するための装置であり、少なくとも一つの受容容器（１）を備え、受容容器内には軸（８）の回りに回転可能な少なくとも一つの混合部材（１２、２１）が配置されており、混合部材によって、稼働の間、受容容器（１）の内部に存在するポリマー材料が攪拌、混合、加熱される装置において、受容容器（１）において、受容容器（１）内で処理されている材料の高さより下及び／又は処理の間に形成される混合渦の材料の高さより下に、受容容器（１）の内部へのすすぎ媒体の進入のための少なくとも一つの供給手段（５０）が備わっている装置であって、受容容器（１）の側壁（２）に、側壁（２）から内側に突出する少なくとも一つの突起状の流体導入部材（７０）が配置されていること及び供給手段（５０）が、突起状の流体導入部材（７０）に配置され、突起状の流体導入部材（７０）が、薄板状で、上に向いている上面（８３）と、下に向いている反対側の下面（８４）を有していることを特徴とする装置。
【請求項１１】
突起状の流体導入部材（７０）が、混合部材（１２、２１）と平行に又は軸（８）と垂直に方向付けされていること及び／又は突起状の流体導入部材（７０）が、半径方向に内側に向いていることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
突起状の流体導入部材（７０）及び／又は上面（８３）が、先細の形状を有し、混合部材（１２、２１）の攪拌及び／又は回転の方向に向いていて湾曲した前縁（８０）と、真っ直ぐの又は湾曲した下流に位置する後縁（８１）とを有しており、前縁（８０）と後縁（８１）が合流していることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の装置。
【請求項１３】
供給手段（５０）が、個別の開口又はノズルとして形成されていること及び／又は供給手段（５０、５０ａ、５０ｂ）が、突起状の流体導入部材（７０）の外面と同一平面で終わっていることを特徴とする請求項１０〜１２の一つに記載の装置。
【請求項１４】
供給手段（５０）が、上面（８３）及び下面（８４）の両方に形成又は配置されていることを特徴とする請求項１０〜１３の一つに記載の装置。
【請求項１５】
供給手段（５０）が、後縁（８１）に形成又は配置されていることを特徴とする請求項１０〜１４の一つに記載の装置。
【請求項１６】
各々の突起状の流体導入部材（７０）には、複数の供給手段（５０）が形成又は配置されており、一つ又は全ての突起状の流体導入部材（７０）に形成された全ての開口の総計開口面積が、３８０ｍｍ２〜６０００ｍｍ２の間であることを特徴とする請求項１０〜１５の一つに記載の装置。
【請求項１７】
前記複数の供給手段（５０）は、前縁（８０）又は後縁（８１）と平行に延びる列になっていることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
突起状の流体導入部材（７０）が、底に最も近い一番下の混合部材（１２）より下に配置されていることを特徴とする請求項１０〜１７の一つに記載の装置。
【請求項１９】
突起状の流体導入部材（７０）が、受容容器（１）の高さの下三分の一の領域に配置されていることを特徴とする請求項１０〜１８の一つに記載の装置。
【請求項２０】
受容容器（１）内には、上下に配置された少なくとも二つの混合部材（１２、２１）が備わっていること及び突起状の流体導入部材（７０）が、混合部材（１２、２１）の間の領域に配置されていることを特徴とする請求項１０〜１９の一つに記載の装置。
【請求項２１】
突起状の流体導入部材（７０）が、攪拌された及び／又は回転する材料粒子が容器（１）の側壁（２）に最も高い圧力をかける領域に配置されていることを特徴とする請求項１０〜２０の一つに記載の装置。
【請求項２２】
受容容器（１）の側壁（２）の周に亘って同じ高さに、配置された複数の突起状の流体導入部材（７０）が、備わっていることを特徴とする請求項１０〜２１の一つに記載の装置。
【請求項２３】
突起状の流体導入部材（７０）が、中空であること、又は受容容器（１）の外側の領域と流体連通している導管若しくは空洞が、突起状の流体導入部材（７０）に形成され、それを通じて、すすぎ媒体を導入することができ、すすぎ媒体が供給手段（５０）へと流れることができることを特徴とする請求項１０〜２２の一つに記載の装置。
【請求項２４】
突起状の流体導入部材（７０）が、少なくとも受容容器（１）の半径の１０％超の長さに亘って延びていることを特徴とする請求項１０〜２３の一つに記載の装置。
【請求項２５】
各突起状の流体導入部材（７０）の内側に最も遠くに位置する供給手段（５０）が、受容容器（１）の半径の１０％超の側壁（２）までの半径方向の距離を有していることを特徴とする請求項１０〜２４の一つに記載の装置。
【請求項２６】
突起状の流体導入部材（７０）が、側壁（２）に枢着されている並びに／或いは突起状の流体導入部材（７０）の傾斜角及び／又は設置角度及び／又は床面（３）に対する上面（８３）の角度が調節可能であることを特徴とする請求項１０〜２５の一つに記載の装置。
【請求項２７】
受容容器（１）において、受容容器（１）内に存在する処理されている材料の高さより上及び／又は混合渦の材料の高さより上に、妨害物質が濃厚な及び／又は妨害物質で飽和したすすぎ媒体を受容容器（１）から放出するための少なくとも一つの除去手段（５１）が備わっていることを特徴とする請求項１０〜２６の一つに記載の装置。
【請求項２８】
受容容器（１）が、平坦な床面（３）と、前記床面に対して垂直に方向付けされた円筒状の表面として形作られた側壁（２）とを有する円筒状である及び／又は回転軸（８）が、受容容器（１）の中心軸と一致している及び／又は回転軸（８）若しくは中心軸が床面（２）に対して垂直に方向付けられていることを特徴とする請求項１０〜２７の一つに記載の装置。
【請求項２９】
受容容器（１）からの材料の取り出しのための少なくとも一つのスクリュー（１７）が備わっており、スクリュー（１７）のハウジング（１６）が、供給開口（２７）で受容容器（１）の排出開口（１５）に連結されており、排出開口（１５）が、受容容器（１）の床面（３）の近くで側壁（２）に配置されていることを特徴とする請求項１０〜２８の一つに記載の装置。
【請求項３０】
前記上面（８３）は、床面（３）と平行に方向付けされていることを特徴とする請求項１０〜２９の一つに記載の装置。
【請求項３１】
前記下面（８４）は、前記上面（８３）と平行に方向付けされていることを特徴とする請求項１０〜３０の一つに記載に装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１に係る方法と、請求項８に係る装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
多数のプラスチックリサイクルの適用が、高い残留水分、大きな密度の変動、大きすぎる仕込み割り当てなどの問題のある仕込みの影響をこうむっている。その結果、出口で接続された押出機の性能及び方法の経済性が、悪影響を受ける。押出機は、これらの仕込みの影響をこうむり、このことが、低下し揺らぐ排出性能、むらのある溶融性能、低下した品質、場合によっては、多くなった摩耗に帰着し、全体的に見て、低下した生産性に帰着する。
【０００３】
揮発性の物質が、処理する材料とともに受容容器から取り出され、直接又は間接的に受容容器に連結された押出機に入ると、異なる種類のガス状の含有物が、押し出した材料中に存在し、これが押出機の出口で得られる材料の質を著しく低下させる危険性があるので、特に不都合である。この危険性は、通常押出機に備わっているガス抜き装置によってさえも、完全になくすことができない。加えて、斯かる揮発性物質又は問題のある物質は、それらが水蒸気、処理をする材料から放出された生成物、ガス状の又は蒸発した冷却剤成分などであるため、通常初めから避けることができない。特に、湿った出発材料の場合には、これらの揮発性の問題のある物質成分は、重大なことがある。
【０００４】
問題のある物質として、基本的に、処理をする材料から出る及び／又は導入した材料から分離する及び／又は場合によっては、材料と一緒に導入されることさえもある、後に処理の妨害を引き起こすことのある全ての物質が考えられる。問題のある物質は、特に洗浄水、表面コーティングなどの場合のように、処理をする材料の表面の外側に付着することがあり、その後、それらの物質は、処理する材料の表面の外側で蒸発、昇華、表面からの分離などをする。しかしながら、問題のある物質は、材料のマトリックス中又は材料の内部に存在することもあり、その後、処理の間に外側に向かって拡散し、それらは、そこで蒸発、昇華などをする。このことは、特に有機の添加剤の場合、例えば軟化剤の場合に見られるが、水、モノマー、ガス又はワックスもマトリックス中に存在することがある。したがって、取り除くべき問題のある物質は、昇華する固体又は粉塵であることもある。
【０００５】
これらの問題を減少させるカッターコンパクタ内に上下に配置された二つの混合部材を有する装置が、技術水準から、例えばWO 00/74912 A1から知られている。斯かる装置は、特に熱可塑性の、プラスチック材料の処理に有効であることが実証されている。それでもやはり、斯かる装置は、通常全ての問題のある物質を完全には取り除くことができず、このことが、結果として処理又は処理に対する悪影響をもたらす。特に、外部水分の多いプラスチック材料、例えば、ポリオレフィン洗浄チップ(polyolefin washing chips)などの場合に、問題がある。内部水分の多い材料、例えば、PA繊維でさえも、問題がある。この場合、例えば水分で飽和した空気により、ディスクの間及び混合部材の間で、凝縮及び蒸発が生じることがあり、このことがまた、既に述べた不都合に加えて、システムの増大したエネルギー必要量に帰着する。
【０００６】
この問題をさらに減らすため、ヨーロッパ特許公開第EP 2 117 796 A1号から装置が知られており、この装置においては、カッターコンパクタの内側に発生している混合渦の材料の高さよりも下にガスが導入され、問題のある物質がいっぱいのガスが、混合渦の材料の高さよりも上に再び運び去られる。この装置では、ガスは、底を通って、側壁を通って又は混合部材を介して供給される。材料中に存在する水分及び／又は問題のある物質は、このようにして効果的に取り除かれる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、材料の処理又は更なる処理に悪影響を及ぼす望ましくない問題のある物質をできるだけ完全に取り除くための有益で経済的で効果的な方法を創作するという課題を有する。
【０００８】
本発明はまた、簡単な構成を有し、安定した、洗浄媒体を効率的に導入することのできる装置を創作するという課題を有する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この課題は、請求項１の特徴的構成による初めに述べたタイプの方法によって解決する。本発明は、洗浄媒体が、受容容器の側壁から受容容器の内部空間へと延びる少なくとも一つの突起状の流体導入部材に配置された少なくとも一つの供給手段を介して、受容容器に導入されることを規定している。
【００１０】
驚くべきことに、実験において、内側に向かって突出する突起状の流体導入部材への本発明による供給手段の配置が、材料に洗浄媒体を流し通すことに対する著しく有益な影響を有し、その結果、問題のある物質の除去に対する著しく有益な影響を有することが分かったのである。したがって、洗浄媒体が、底又は側壁の開口を通って導入される場合のように、受容容器の最外縁又は混合渦の最外縁のみに導入されるだけでなく、むしろさらに容器の内部にも導入され、その結果、洗浄媒体を、より良くより一様に分散させることができる。さらに、回転する混合部材による洗浄媒体の導入とは対照的に、洗浄媒体が、固定された及び／又は静止している要素によって導入される。このようにして、構成的に簡単な態様で、洗浄媒体の投入(dosing)が解決され、それにもかかわらず、洗浄媒体を、受容容器の内部に位置する領域にさえも導入することができる。洗浄媒体が、混合部材によって導入される場合には、混合部材の位置に限定されるのに対し、本発明による突起状の流体導入部材は、受容容器においてあらゆる所望の高さに、あらゆる所望の数で配置することができる。その結果、混合渦の特殊性及び粒子の運動の経路の特殊性を、考慮に入れることができ、最も好ましい投入点を選択することができる。さらに、側壁を通って導入し、フレークの最外流層のみに洗浄媒体が直接当たる場合と対照的に、内側に突出した突起状の流体導入部材は、材料が突起状の流体導入部材を押圧して通り過ぎなくてはならず、フレークにはあらゆる側から直接洗浄媒体が当たるという利点を有する。
【００１１】
したがって、本発明による方法は、構成的に簡単に解決された非常に有効な問題のある物質の除去と同時に洗浄媒体の少ない使用量につながる。
【００１２】
本発明のさらに別の有益な実施の形態が、従属請求項に記載されている。
【００１３】
洗浄媒体が、常に材料の高さよりも下の或る高さにおいて導入されるのが重要であり、その際、洗浄媒体が、受容容器の高さの下三分の一の領域で、受容容器に導入されると、さらに有益である。加えて、洗浄媒体を下から吹き込むことにより、受容容器内にある最良の下方部分にゆるみができ、その結果、材料のさらにより良い処理が確実になる。これが、この領域における強い混合と洗浄媒体の材料中での良好な分散をもたらす。
【００１４】
これに関連し、洗浄媒体が、底に最も近い混合部材よりも下の領域において、受容容器に導入される構成であると有益である。問題のある物質は、特に比較的乱流の少ないこの領域に、しばしば頑固にとどまるが、このようにして、やはりこの敏感な領域から有効に運び去られる。
【００１５】
供給手段は、好都合なことに支持ディスクの又は混合部材の縁の領域で終わっておらず、洗浄媒体が、二以上の上下に位置する混合部材が存在すると仮定して、混合部材の間の領域において受容容器に導入される構成であると、この領域でさえも有効な浄化が行われる。
【００１６】
実証された実施の形態では、受容容器内で動かされ及び／又は回転する材料粒子が受容容器の側壁に最も高い圧力をかける容器の領域に、洗浄媒体が導入されることが好ましい。
【００１７】
これに関連して、洗浄媒体が、ガス状の媒体、特に空気又は不活性ガスであると有益である。
【００１８】
洗浄媒体は、洗浄媒体が受容容器に進入する前に、上流に連結された加熱装置又はガス乾燥装置によって加熱され及び／又は予備乾燥されるのが有益である。このようにして、問題のある物質の除去と本方法の実施に有効に影響を及ぼすこと及びそれらを有効に制御することができる。
【００１９】
ポリマー材料は、受容容器内では変わらずに断片になった粒子形状であり、軟化して若干ペースト状で存在し、この状態では、個々の粒子は粘着性であるが溶融はしていない。混合部材の運動の結果として、粘着性の粒子がなお、流動可能で断片の状態に保たれる。
【００２０】
適切な滞留時間の後、ポリマー材料は、ハウジングが取り込み開口によって受容容器の排出開口に連結されたウォームによって、好ましくは押出機によって運び去られることが規定され、それにより、排出開口が、受容容器の底部領域に近い側壁に配置される。
【００２１】
先に述べた課題は、初めに述べた種類の装置によってさらに解決され、この装置においては、受容容器の側壁に、側壁から内側に延びる少なくとも一つの突起状の流体導入部材が配置されること、及び供給手段が突起状の流体導入部材に配置されることによって構成されている。
【００２２】
これが、複雑でない態様で、非常に簡単な構成で、ガス及び／又は洗浄媒体を受容容器に導入することを可能にしている。さらに、洗浄媒体を、もっぱら外側だけでなく、さらに内側に位置する受容容器の領域にも導入することができ、それにより、洗浄媒体をよく分散させることができ、浄化効果を加速し、向上させる。
【００２３】
構成的に簡単で安定した実施の形態によれば、突起状の流体導入部材が、混合部材と平行に又は軸に垂直に方向付けされていること及び／又は突起状の流体導入部材が、ほぼ半径方向に又は若干ずれて或いは半径に対して傾斜して内側に向けて方向付けされるように構成されている。
【００２４】
安定したレオロジー技術の好ましい実施の形態では、突起状の流体導入部材は、ほぼプレート形状であり、比較的小さな厚さを有し、随意底面と平行に方向付けされた上方に面した上面を有し、下方に面していて上面と平行に方向付けされているのが好ましい反対側の底面を有するように構成されている。このようにして、フレークは、突起状の流体導入部材の両側に当接して通り過ぎる。
【００２５】
これに関連して、摩擦及びレオロジー技術の面で、突起状の流体導入部材及び／又は表面が、鮫のヒレの形態で、混合部材の運動及び回転の方向に面する湾曲した、好ましくは丸くなった前縁と、下流に位置する真っ直ぐ又は湾曲した後縁を有しており、その際、前縁と後縁とが先端で一緒になるように構成されるのが好ましく、特に有益である。
【００２６】
構成的に簡単な実施の形態では、供給手段が個別の開口として又は１０〜３０ｍｍの間の直径、好ましくは約２０ｍｍの直径を有するノズルとして設計されている構成である。
【００２７】
供給手段の塞がりを防止するため、供給手段が、突起状の流体導入部材の外面と同一平面で終了していると好都合である。
【００２８】
フレークが突起状の流体導入部材の両側に当接して通り過ぎることを利用するため、供給手段が、上面と下面に形成又は配置されているのが有益である。このようにして、浄化性能を高める又は倍増させることができる。
【００２９】
或る材料に関しては、供給手段が、必要であれば、向かって流れてくる材料による動的圧力がほんの僅かである又は無い後縁だけに形成又は配置されていると有益なことがある。
【００３０】
浄化性能を上げるためには、幾つかの供給手段が、各突起状の流体導入部材に、好ましくは前縁又は後縁と平行に延びる列になって、形成又は配置されていると有益である。この構成的に簡単な態様で、より多くのガスを、受容容器の内部に吹き込むことができる。
【００３１】
３〜８個の開口が、各突起状の流体導入部材に有益に備わっており、それにより、一つの又は全ての突起状の流体導入部材に形成された全ての開口の総開口面積が、３８０ｍｍ２〜６０００ｍｍ２であると有益である。
【００３２】
問題のある物質は、しばしば底に最も近い混合部材の下の領域に集まり、そのため、突起状の流体導入部材をそこに配置するのが有益である。
【００３３】
突起状の流体導入部材を、受容容器の高さの下三分の一の領域に配置すると、受容容器内にある最良の下方部分も有効に攪拌され、浄化効率が上がる。
【００３４】
他の有益な実施の形態では、少なくとも二つの上下に配置された混合部材が、受容容器内に備わっていること、及び突起状の流体導入部材が、好ましくは中央部に、混合部材の間の領域に配置されているように構成されている。
【００３５】
さらに、容器内で動かされる及び／又は回転する材料粒子が容器の側壁に最大の圧力をかける容器の側壁の領域に、突起状の流体導入部材が配置されていると有益なことがある。
【００３６】
浄化作用をさらに高めるためには、受容容器の側壁の周に亘って同じ高さに配置された、好ましくは規則的に分布した、幾つかの突起状の流体導入部材が備わっていると有益である。
【００３７】
供給手段が、突起状の流体導入部材の表面の外側に配置されてもよく、外部導管を介して洗浄媒体を供給されることができる。
【００３８】
しかしながら、特に有益な実施の形態では、突起状の流体導入部材が中空であること、又は受容容器の外側の領域と流体連通した導管又は空洞であって、これを通じて洗浄媒体を導入することができ、洗浄媒体が供給手段へと流れることができる導管又は空洞が、突起状の流体導入部材に形成されているように構成されている。この構成的に簡単な解決策が、信頼性のあるガスの導入を確実にしている。
【００３９】
そのほか、ロッド形状の突起状の流体導入部材、例えば、中空の小さなチューブを使用することもできる。
【００４０】
洗浄媒体を、受容容器の内部にできるだけ遠くに導入するためには、突起状の流体導入部材が、受容容器の半径の１０％以上、好ましくは２０％以上の長さに亘って延びていると有益である。
【００４１】
これに関連して、各突起状の流体導入部材の内側に向かって最も遠くに位置する供給手段が、受容容器の半径の１０％以上、好ましくは２０％以上の側壁までの半径方向の距離を有していると、特に好都合である。このようにして、洗浄媒体が、ポリマーフレーク中に一様に分散される。
【００４２】
混合部材によって生じる混合渦の形態及びポリマー材料が受容容器内で取る経路は、材料及び回転速度に依存し、したがって、いつも同じになるわけではないので、突起状の流体導入部材が、側壁に回転可能に固定されていると並びに／或いは底面に対する突起状の流体導入部材の傾斜角度若しくは設置角度及び／又は底面に対する上面の角度が、調節可能であると、有益である。この調節能力は、水平な中間位置から少なくとも±４５°の範囲にあるべきである。このようにして、粒子への洗浄媒体の供給が最も効率的であるレオロジーの観点又は立場から最も好適な位置を、調節することができる。
【００４３】
吸引による強すぎる除去による材料粒子の伴出を防止するため、除去手段を、材料の高さからできるだけ遠くに配置することが有益である。特に、稼働中に受容容器内に存在する材料の高さよりも上に、又は混合渦の材料の高さよりも上に、問題のある物質でいっぱいの又は飽和した洗浄媒体の容器からの排出のための少なくとも一つの除去手段が、例えば、容器の蓋又は容器の壁にある開口が、受容容器内に備わっていると有益である。
【００４４】
構成的に安定で実証された実施の形態では、受容容器が、平坦な底面と、シリンダージャケットのような形状でこの底面に対して垂直に方向付けされた側壁とを有するほぼ円筒状であること及び／又は回転の軸が、受容容器の中心軸と一致していること、及び／又は回転の軸又は中心軸が、底面に対して垂直に又は直角をなして方向付けされているように構成されている。
【００４５】
或る一定の滞留時間の後、材料を受容容器から運び出すため、材料を受容容器から取り去るための少なくとも一つのウォーム、好ましくは押出機、が備わっており、ウォームのハウジングが、例えば、取り込み開口によって半径方向又は接線方向に、受容容器の排出開口に連結され、それにより排出開口が、受容容器の底面の近傍で側壁に配置されるように構成されている。
【００４６】
供給手段は、受動供給手段として、例えば、単なる通路開口であって、これ通って、洗浄媒体が例えばカッターコンパクタ内の真空によって受動的にのみカッターコンパクタの内部に吸い込まれる開口として構成することができる。しかしながら、供給手段は、能動供給手段として、例えば、ノズル等であって、これを通して、例えばポンプ、送風機などによって過剰圧力で能動的に、洗浄媒体をカッターコンパクタの内部に吹き込む、噴霧注入する又は送り込むことのできるノズル等として設計することもできる。
【００４７】
同様に、除去手段は、受容容器内の過剰圧力のみによって、洗浄媒体を通過させる受動除去手段として、又は例えば吸引ポンプを装備した能動除去手段として設計することができる。
【００４８】
洗浄媒体の供給及び除去を調節するため、供給手段及び／又は除去手段は、少なくとも部分的に閉じること及び／又は調節することができる。
【００４９】
以下に、限定するものと解釈すべきでなく図面に概略的に示す特に有益で典型的な実施の形態を用いて、本発明を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】第一の典型的な実施の形態による本発明に係る装置の垂直方向の断面図を示している。
【図２】別の実施の形態を、平面図で示している。
【図３】さらに別の実施の形態の詳細を、拡大図で示している。
【図４】さらに別の典型的な実施の形態を垂直方向の断面図で示している。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
図１による典型的な実施の形態では、装置が、特に処理をする熱可塑性プラスチック材料用の受容容器及びカッターコンパクタ(以下容器１と称する)を備えており、この材料は、搬送装置、例えばコンベアベルト(図示せず)によって上から、この容器１に導入される。供給されたプラスチック材料は、予備粉砕及び／又は予備乾燥されていてもよい。
【００５２】
容器１は、垂直方向の側壁２と水平で平坦な底面３とを備えた円形の断面を有する円筒状の深鍋のような形状になっている。容器１は、上端で密に閉じることができ排気可能であってもよく又は開いていてもよい。封止された態様で支持されたシャフト４が、底面３を貫通して延び、容器の軸線と一致する垂直な軸８を有している。シャフト４は、回転運動のためのトランスミッション６を備えたモーター５によって駆動され、このモーターは、底面３の下に配置されている。
【００５３】
容器１内で、ローター７及びその上に配置された支持ディスク９が、シャフト４に、それらがシャフトと一緒に回転する態様で連結されている。ローター７は、軸方向の長さｈが支持ディスク９のそれよりもかなり大きいが、半径方向の長さｄは支持ディスク９のそれよりもかなり小さい円い円筒状のブロックからなっている。このようにして、支持ディスク９の下に空間１０が形成され、この空間は、支持ディスク９の上に位置する容器１の空間２６と、支持ディスク９の外周と容器１の側壁２との間に位置する環状のスロット１１を介して、処理された材料のための自由な流れの連通がもたらされる。処理されたプラスチック材料は、妨げられない態様で、この自由環状スロット１１を通って上部空間２６からその下に位置する空間１０に進入することができる。
【００５４】
上部支持ディスク９は、その上側に固定して配置された上部混合部材２１を支持し、この部材は、容器１の空間２６に存在する材料を混合及び／又は粉砕及び／又は加熱する。効果的な粉砕のために、引っ張り切断(pulling cut)を行うため、例えば図２又は３の実施の形態の場合のように、部材２１は、支持ディスク９の回転の方向(矢印２３)と反対に湾曲／又は屈曲させて形成することのできる刃先２２を備えることができる。
【００５５】
稼働の間、支持ディスク９の回転の際に、部材２１の作用により、容器１に導入されたプラスチックの集合体(plastic mass)の回転が生じ、それにより、処理された材料が、空間２６において容器１の側壁２に沿って持ち上がり(矢印２４)、容器の軸の領域に再び落下して戻る(矢印２５)。このようにして発生させた混合渦が、導入された材料を十分に渦巻かせるため、良好な混合効果が得られる。
【００５６】
容器１に導入された材料は、必要な場合にはそこで粉砕され、徐々に環状のスロット１１を通って支持ディスク９の下に位置する空間１０に進入し、そこで底面３の近くの他の下部混合部材１２によって処理され、下部混合部材は、ローター７の環状の溝１４において垂直方向のボルト１３によって、これらの部材１２がボルト１３の軸の回りに自由に揺れ動くことができる態様で、ローター７に回動可能に固定されている。下部部材１２の自由端は、容器１の側壁２から距離を置いている。これらの下部部材１２は、それらの打撃作用により、空間１０に存在する材料の、追加の混合及び／又は粉砕及び／又は加熱をもたらす。
【００５７】
底に近いこれらの下部部材１２によって材料にかけられる遠心力の結果として、材料は、容器１の排出開口１５へと搬送され、この開口は、ほぼ追加の下部部材１２の高さにあり、容器１の空間１０をウォームハウジング１６の供給開口２７に連結させ、このハウジング内で、ウォーム１７が、回転可能に支持され、ウォームは、その一方の先端でトランスミッション１９を備えたモーター１８によって駆動されて回転運動し、ウォームに供給されたプラスチック材料を、その他方の先端で、例えば押出機ヘッド２０により押し出す。これは、単一ウォーム、二重ウォーム又は多重ウォームでよい。図から分かるように、ウォームハウジング１６は、容器に対してほぼ接線方向に連結されているので、ウォーム１６によって可塑化されたプラスチック材料のハウジング１６からの排出の領域で材料が方向転換しないで済む。代わりに、ウォーム１７は、容器１内で処理された材料を、さらなる処理、例えば、押出機に供給する純粋な搬送ウォームであってもよい。
【００５８】
稼働の間に、短い取り込み時間の後、ウォームによって取り出される材料と、環状のスロット１１を通って上から空間１０に入る材料との間に、平衡の状態が生じる。これは、容器１に導入されたプラスチック粒子が、ウォームハウジング１６に進入する前に、容器１内で十分な滞留時間を過ごさなかったということが非常に起こりにくいという結果をもたらす。このことが、混合部材１２，２１による全てのプラスチック粒子の十分な処理を確実にするので、ウォーム１７によって取り出される材料は、特にプラスチック粒子の温度及び大きさに関して、少なくともほぼ均一な性質を有している。これは、ウォーム１７又は連結された押出機ウォームによって行われる可塑化作業が、比較的少ないので、可塑化作業の間のプラスチック材料への高熱ピーク負荷(high thermal peak loads)が無くなることを意味する。これが、プラスチック材料を保護し、ウォーム１７及び／又は押出機ウォームのための駆動エネルギーを、著しく節約する。
【００５９】
初めに述べたように、容器１に導入された材料は、一般に、完全には乾燥しておらず及び／又は容器内での処理の間に揮発性の物質を発生させる不純物、例えば水蒸気、処理する材料から放出される物質、蒸発した冷却剤、着色材料及び／又は印刷材料からの揮発性の物質などを含んでいる。これらの問題のある物質を有効に取り除くため、或いはこれらの揮発性の物質が、例えば上部支持ディスク９の下の空間１０に集まり、そのため処理をした材料の空間２６から空間１０への進入を妨げること及び／又は揮発性の物質が、ウォームハウジング１６の内部に進入することを回避するため、容器１の内部に延び込む突起状の流体導入部材７０が、容器１の側壁２の下部領域に配置されている。開口又はノズルの形態の幾つかの供給手段５０が、この突起状の流体導入部材７０に配置され、この供給手段を介して、洗浄媒体、例えばガスを、圧力下に容器１の外側の領域から容器１の内部に吹き込むことができる。供給手段５０は、突起状の流体導入部材７０の上面８３にある個別の開口として形成されており、約２０ｍｍの直径を有している。突起状の流体導入部材７０に関するより具体的な詳細は、図３について説明する。
【００６０】
突起状の流体導入部材７０は、側壁２の上部混合部材２１又は上部支持ディスク９よりも下の領域にその位置が固定されて配置されており、そのため、空間１０に延び込んでいる。
【００６１】
突起状の流体導入部材７０は、突起状の流体導入部材が絶えず、本方法により定められたカッターコンパクタ１内に存在する及び／又はカッターコンパクタ１内で回転する材料粒子の高さより下、或いは材料粒子の運動又は回転の間に形成される回転渦の高さより下に位置するような、高さ又は底面３からの距離に配置されている。加えて、突起状の流体導入部材７０は、カッターコンパクタ１の全体の高さの下三分の一の領域に位置している。
【００６２】
図１の実施の形態では、突起状の流体導入部材７０は、側壁２から混合部材１２の最外自由端の直前まで延びている。
【００６３】
加えて、他の突起状の流体導入部材７０を、同じ高さに分布させて、特に周に亘って一様に分布させて形成することもできる。
【００６４】
吸引によるガスの能動除去又は吸引ポンプ５３の形態の除去手段５１が、材料の高さよりも上の領域に設けられている。そのほか、除去手段５１は、受動除去手段として構成することもできる。
【００６５】
したがって、乾燥した加熱された空気を、供給手段５０により、容器１の内部に圧力で吹き込むことができる。この空気は、動かされた材料によって生じた強制流によって上方に導かれ、存在する水分を吸収し、問題のある物質を伴出する。問題のある物質がいっぱいの空気は、吸引除去手段５１を通って、受容容器１を去る。問題のある物質をほとんど含まない残りの材料はとどまる。このようにして、二つの混合部材１２、２１の供給手段５０による吹き込み及び吸引除去手段５１による放出によるガスの誘導、さらに必要に応じて開口３６の有益で相乗的な協働作用によって、材料が、問題のある物質をほとんど完全に含まないようにすることができる。
【００６６】
図２は、図１の装置と非常に似た装置を示している。しかしながら、ここでは、底に近い下部混合部材１２は、上下にそれほど密に接近して間隔を置いておらず、したがって、突起状の流体導入部材７０を、部分的に混合部材１２の二つの上下に位置するレベルの間に配置することができる及び／又は突起状の流体導入部材が、そこに部分的に突入することができる。点線で示される突起状の流体導入部材７０の前部は、図２の平面図では、上部支持ディスク９に部分的に隠れている。その結果、突起状の流体導入部材７０は、さらに内側まで延びることができる。本実施の形態の場合では、突起状の流体導入部材は、半径の約２０％の長さを有している。したがって、突起状の流体導入部材７０は、混合部材１２の回転の最外円を超えて延び、それにより、すすぎ媒体を、図１の場合より、さらに内側の方に運び込むことができる。
【００６７】
図３は、さらに別の有益な実施の形態の詳細を、拡大図で示している。突起状の流体導入部材７０は、ここで示されているように、図１、２又は４の全ての装置に用いることができる。
【００６８】
図３に示す典型的な突起状の流体導入部材７０は、ほぼ薄板状であり、比較的小さな厚さを有している。突起状の流体導入部材７０は、上方に向いている上面８３と、床面３の方向に下方に向いている下面８４とを有している。上面８３は、下面８４に対して及び床面３に対して平行に方向付けされている。上から見ると、突起状の流体導入部材７０は、鮫ヒレの基本形状を有している。対向して流れてくる材料に面した前縁８０は、湾曲している。下流に位置する後縁８１は、図３では真っ直ぐに延びているが、後縁は、鮫ヒレの場合と同様に湾曲していてもよい。前縁８０と後縁８１は、先端８２で合流する。
【００６９】
前縁８０は、矢印２３の方向に対向して流れてくる粒子に対し、流れの抵抗がより少ないよう、なまくらでも真っ直ぐでもなく、湾曲させて形成されている。
【００７０】
突起状の流体導入部材７０は、側壁２から先端８２まで測定した長さに亘って、受容容器１の内部に約３０〜３５％延び込んでいる。図３において一番右端の、内側に向かって最も遠くに及び／又は側壁から最も遠い距離に位置する供給手段５０は、側壁２から、容器の半径の約２０〜２５％の半径方向の距離を置いている。このようにして、すすぎ媒体及び／又はガスを、内側まで遠くに運ぶことができる。
【００７１】
この実施の形態では、傾斜の角度を調節するため及び突起状の流体導入部材を特殊な流れの状態に最適に適合させることができるよう、突起状の流体導入部材７０を、側壁２に枢着させることができる。
【００７２】
突起状の流体導入部材７０は、内側に向かって完全には半径方向に方向付けされているわけではない及び／又は仮想の延長線が、内側に向かって流出側で回転軸８を通り過ぎるように方向付けされている。
【００７３】
突起状の流体導入部材７０は、上に混合部材２１が配置された支持ディスク９の下に位置している。このため、突起状の流体導入部材の先頭部分は、支持ディスク９によって隠されており、点線で描かれている。
【００７４】
三つの供給手段５０が、突起状の流体導入部材７０の上面８３に形成され、これらの供給手段は、前縁８０とほぼ並行に延びる列になって配置されている。この実施の形態では、互いに間隔を置いて離れた開口又はノズルに関連するものであり、これらは、上面８３と同一平面で終わっている。供給手段５０は、反対側の下面８４にも形成されている。突起状の流体導入部材７０は、内側が中空である及び／又は受容容器１の外側の領域と連結された導管又は空洞を有している。すすぎ媒体が、この導管によって突起状の流体導入部材７０の内部に導入されて供給手段５０に到達し、次いで受容容器１の内部に到達する。
【００７５】
図４による別の実施の形態は、図１及び図２の実施の形態とは異なっており、特に底に近い下部混合部材１２が、揺動するように取り付けられているのではなく、さらに別の下部支持ディスク２９に固定して配置されており、下部支持ディスクは、支持ディスク９と共軸に配置され、回転運動のため、同じシャフト４によって駆動することができる。その結果、ローター７は、より細く設計することができる又はシャフト４の延長部分として全くなしで済ませることができる。図１及び図２による実施の形態のように、下部混合部材１２が、容器１の排出開口１５の高さに配置されているので、空間１０内の処理されたプラスチック材料を、ウォームケーシング１６の供給開口２７に、効果的に搬送することができる。下部支持ディスク２９より下の領域は、非常に小さい。
【００７６】
図１及び図２に既に示したように、突起状の流体導入部材７０は、支持ディスク９、２９の間及び／又は上部及び下部混合部材２１、１２の間に配置されており、この態様ではより大きくなっている自由空間１０に延び込んでいる。突起状の流体導入部材７０は、半径の約２０％の奥行きまで、内側に延びている。
【００７７】
容器１内の処理された材料の温度を監視するのが望ましい。図４に示すように、高温計３０及び冷却装置３３が、支持ディスク９よりの上の上部切断空間２６に設けられている。上部切断空間２６に入る揮発性の妨害物質の除去は、抜き取り装置５１によって支援することができる。容器１から排出されるガスの経路には、測定装置５６が配置され、排出されているガスの温度及び／又はその湿度及び／又はこのガスにおける妨害物質の含有量を測定する。装置及び／又はその個々の要素は、概略的に示す制御装置５８によって、制御及び／又は調節することができる。この実施の形態では、制御装置５８は、排出手段５１及び供給手段５０に接続されている。ガス乾燥ユニット５５及びポンプ若しくはブロワーユニット５２のほかに、ヒーターユニット５４が、供給されるガスの経路に配置されている。制御装置５８の働きによって支援されるこれらのユニットを用いて、供給されるガスの量及び／又は温度及び／又は圧力を制御することができる。供給されるガスの温度及び／又は量及び／又は圧力を制御するため、排出されるガスの温度及び／又は湿度を利用することもできる。
【００７８】
図４では、支持ディスク９は、支持ディスク９の上の空間２６と支持ディスク９の下の空間１０を連結する少なくとも一つの、しかし好ましくは幾つかの開口３６を有している。これらの開口３６によって、空間１０内に保持された揮発性の物質が、支持ディスク９を通り抜けて上部に向かって、したがって容器１０から、逃げることができ、揮発性の物質を、例えば、抜き取り装置５１によって、排出することができる。しかしながら、開口３６は、随意のものであり、追加的に浄化を支援するものであるが、省略することもできる。 開口３６は、断面が円状又はスロット状の穴からなっていてよい。これらの開口３６のうちの少なくとも幾つかは、容器１の軸８の近くに、すなわち、部材２１の直ぐ後ろに配置されているので、開口３６は、支持ディスク９の回転の方向(矢印２３)で見ると、部材２１の縁及び／又は後縁に近接している。部材２１の回転の間に部材２１の後縁によって生じる吸引効果が、揮発性の物質が開口３６を通って上部に排出されるのを助ける。
【００７９】
さらに別の有益な実施の形態(図示せず)が、混合部材１２、２１を備えた唯一つの支持ディスク９、２９が、底部において床面３の僅かに上の排出開口１５の高さに備わった容器１を有している。混合部材１２、２１は、材料粒子の攪拌及び／又は混合渦２５を生じさせる。容器１の側壁２には、より正確には、攪拌された材料粒子によって、最も高い圧力が側壁２にかかる高さに、突起状の流体導入部材７０が配置され、この突起状の流体導入部材を通してすすぎガスが容器１の内部に吹き込まれる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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