УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ПОЛИМЕРНОГО МАТЕРИАЛА

1. Устройство для предварительной обработки и последующей пластификации полимеров, в частности термопластичных полимерных отходов с целью рециклирования, содержащее бункер (1) для перерабатываемого материала, причем в бункере (1) с возможностью вращения вокруг оси (10) установлен смесительный и/или измельчающий инструмент (3) для смешивания, нагрева и, при необходимости, измельчения полимерного материала, причем в боковой стенке (9) бункера (1) на высоте смесительного и/или измельчающего инструмента (3) или ближайшего к дну смесительного и/или измельчающего инструмента (3) выполнено отверстие (8), через которое предварительно обработанный полимерный материал выгружается из бункера (1), предусмотрен, по меньшей мере, один экструдер или уплотнитель (5) для приема предварительно обработанного материала, по меньшей мере, с одним установленным в корпусе (16) с возможностью вращения пластифицирующим шнеком (6), корпус (16) имеет на своей торцевой стороне (7) или в своей боковой стенке питающее отверстие (80) для захватываемого шнеком (6) материала, которое сообщено с отверстием (8), корпус (16) разделен на две пространственно отделенные друг от друга камеры (40, 41), или имеются две пространственно отделенные друг от друга камеры (40, 41), из которых лежащая дальше вверх по потоку передняя камера (40) имеет питающее отверстие (80), а лежащая дальше вниз по потоку задняя камера (41), по меньшей мере, - одно обезгаживающее отверстие (42) для удаления газов и выходное отверстие (43) для очищенного и обезгаженного расплава, обе камеры (40, 41) сообщены между собой, по меньшей мере, одним каналом (44), в котором расположен, по меньшей мере, один фильтр (45), через который проходит расплав, каждое обезгаживающее отверстие (42) лежит, если смотреть в направлении транспортировки экструдера (5), вниз по потоку за входом (46) канала (44) в заднюю камеру (41) и вверх по потоку перед выходным отверстием (43), отличающееся тем, что воображаемое продолжение центральной продольной оси (15) экструдера (5) или ближайшего к питающему отверстию (80) шнека (6) проходит против направления (17) транспортировки экструдера (5) мимо оси (10) вращения, не пересекая ее, причем продольная ось (15) экструдера (5) или ближайшего к питающему отверстию (80) шнека (6) со стороны выхода или в направлении (12) вращения или движения смесительного и/или измельчающего инструмента (3) смещена на расстояние (18) от радиали (11) бункера (1), которая параллельна продольной оси (15) и направлена наружу от оси (10) вращения смесительного и/или измельчающего инструмента (3) в направлении (17) транспортировки экструдера (5), длина (L) шнека (6) в передней камере (40), измеренная от лежащего вниз по потоку в направлении транспортировки шнека (6) края (20′) питающего отверстия (80) до выполненного в корпусе (16) выхода (47) канала (44), наиболее удаленного вверх по потоку и ведущего к фильтру (45) для расплава, составляет от 10 до 40-кратного, преимущественно от 15 до 30-кратного, среднего номинального диаметра (d) шнека (6), при этом расстояние (18) от входа (46) канала (44) в заднюю камеру (41) до наиболее удаленного вверх по потоку обезгаживающего отверстия (42) составляет от 1,5 до 15-кратного, преимущественно от 3 до 12-кратного, среднего номинального диаметра (d) шнека (6).
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что вниз по потоку за входом (46) канала (44) в заднюю камеру (41) и перед наиболее удаленным вверх по потоку обезгаживающим отверстием (42) присоединен гомогенизатор (48) для гомогенизации отфильтрованного расплава, при этом шнек (6) имеет в этой зоне вызывающую гомогенизацию расплава геометрию витков, причем расплав подвергается интенсивному воздействию напряжения сдвига и растягивающего напряжения и сильно ускоряется.
3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что гомогенизатор (48), в частности шнек (6), имеет лежащий преимущественно вверх по потоку участок, который сдвигает расплав, и дополнительный, лежащий преимущественно вниз по потоку участок, который смешивает расплав.
4. Устройство по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что бункер (1), экструдер (5), камеры (40, 41), фильтр (фильтры) (45) для расплава, гомогенизатор (48) и обезгаживающее отверстие (отверстия) (42) расположены аксиально друг за другом или на или вокруг одной общей продольной оси (15).
5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что обе камеры (40, 41) отделены друг от друга предусмотренной на периферии шнека (6) возвратной резьбой (49).
6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что выход (47) и вход (46) канала (44) расположены непосредственно соответственно до и после возвратной резьбы (49).
7. Устройство по любому из пп. 1-3, 5, 6, отличающееся тем, что шнек (6) имеет между входом (46) канала (44) в заднюю камеру (41) и наиболее удаленным вверх по потоку обезгаживающим отверстием (42) геометрию витков, которая доходит преимущественно до обезгаживающих отверстий (42) и образует зону без давления, или шнек выполнен декомпрессионным.
8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что для соединенного с бункером (1) экструдера (5) скалярное произведение вектора (19) направления вращения, ориентированного по касательной к окружности, описываемой радиально крайней точкой смесительного и/или измельчающего инструмента (3), или к проходящему мимо отверстия (8) полимерному материалу и перпендикулярно радиали (11) бункера (1), и указывающего в направлении (12) вращения и/или движения смесительного и/или измельчающего инструмента (3), и вектора (17) направления транспортировки экструдера (5) в каждой отдельной точке или во всей зоне отверстия (8) или непосредственно радиально перед отверстием (8) равно нулю или отрицательное.
9. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что вектор (19) направления вращения радиально крайней точки смесительного и/или измельчающего инструмента (3) и вектор (17) направления транспортировки экструдера (5) заключают угол (α)>90°<180°, измеренный в точке пересечения обоих векторов (17, 19) на лежащем вверх по потоку относительно направления (12) вращения или движения смесительного и/или измельчающего инструмента (3) краю отверстия (8) со стороны входа, в частности в наиболее удаленной вверх по потоку точке (20) на этом краю или отверстии (8).
10. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что вектор (19) направления (12) вращения или движения и вектор (17) направления транспортировки экструдера (5) заключают угол (β) от 170 до 180°, измеренный в точке пересечения обоих векторов (17, 19) в центре отверстия (8).
11. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что расстояние (18) больше или равно половине внутреннего диаметра корпуса (16) экструдера (5) или шнека (6) и/или больше или равно 7%, преимущественно больше или равно 20% радиуса бункера (1) или расстояние (18) больше или равно радиусу бункера (1).
12. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что воображаемое продолжение продольной оси (15) экструдера (5) против направления транспортировки расположено по типу секущей к сечению бункера (1) и, по меньшей мере, частично проходит через внутреннее пространство бункера (1).
13. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что экструдер (5) присоединен по касательной к бункеру (1) или проходит по касательной к его сечению или продольная ось (15) экструдера (5) или шнека (6) или продольная ось ближайшего к питающему отверстию (80) шнека (6) проходит по касательной к внутренней стороне боковой стенки (9) бункера (1), причем преимущественно шнек (6) соединен на своей торцевой стороне (7) с приводом, а на противоположном торцевом конце выполнен с возможностью транспортировки к расположенному на торцевом конце корпуса (16) выходному отверстию, в частности головке экструдера.
14. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что отверстие (8) непосредственно и напрямую и без существенного промежутка, в частности без передающего участка или транспортирующего шнека, соединено с питающим отверстием (80).
15. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что смесительный и/или измельчающий инструмент (3) содержит инструменты и/или ножи (14), которые в направлении (12) вращения или движения оказывают на полимерный материал измельчающее, режущее или нагревающее действие, причем инструменты и/или ножи (14) выполнены или расположены преимущественно на установленном с возможностью вращения, в частности параллельно дну (2), инструментодержателе (13), в частности несущем диске (13).
16. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что воздействующие на полимерный материал, указывающие в направлении (12) вращения или движения передние участки или передние кромки (22) смесительных и/или измельчающих инструментов (3) или ножей (14) по-разному выполнены, установлены, искривлены и/или расположены по сравнению с задними или догоняющими в направлении (12) вращения или движения участками.
17. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что бункер (1) выполнен, в основном, в виде кругового цилиндра с плоским дном (2) и ориентированной вертикально к нему боковой стенкой (9) и/или ось (10) вращения смесительных и/или измельчающих инструментов (3) совпадает с центральной средней осью бункера (1) и/или ось (10) вращения или центральная средняя ось ориентирована вертикально и/или перпендикулярно дну (2).
18. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что самый нижний инструмент = держатель (13) или самый нижний из смесительных и/или измельчающих инструментов (3) и/или отверстие (8) расположено близко к дну (2) на небольшом расстоянии от него, в частности в зоне нижней четверти высоты бункера (1), преимущественно на расстоянии от 10 до 400 мм от дна (2).
19. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что экструдер (5) представляет собой одношнековый экструдер (6) с единственным компрессионным шнеком (6) или двух- или многошнековый экструдер, причем диаметры (d) отдельных шнеков (6) одинаковы.