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CN101835578A - 用于通过塑料材料制造颗粒的连续铸塑装置及其操作方法 - Google Patents

用于通过塑料材料制造颗粒的连续铸塑装置及其操作方法 Download PDF

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CN101835578A CN200880113028A CN200880113028A CN101835578A CN 101835578 A CN101835578 A CN 101835578A CN 200880113028 A CN200880113028 A CN 200880113028A CN 200880113028 A CN200880113028 A CN 200880113028A CN 101835578 A CN101835578 A CN 101835578A
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Abstract

本发明涉及一种将塑料材料或由待成粒的材料制造成颗粒的设备，包括：连续铸塑装置(1)，所述待成粒的材料的至少一个条坯(2)从该连续铸塑装置中排出；以及具有至少一个传送带(4)的带式输送装置(3)，在所述传送带上将所述条坯(2)输送给成粒装置(5)，所述成粒装置将所述条坯(2)粉碎成颗粒(6)。根据本发明，所述带式输送装置(3)具有能够切换的传送带(4)的输送方向，该输送方向包括朝向所述成粒装置(5)的供应输送方向和离开该成粒装置(5)的导离输送方向。本发明还涉及所述设备的操作方法。

Description

用于通过塑料材料制造颗粒的连续铸塑装置及其操作方法
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于由塑料材料或任意待成粒的材料制造颗粒的设备，该设备包括连续铸塑装置和具有至少一个传送带的带式输送装置，其中，塑料材料的条坯从所述连续铸塑装置中排出，在所述传送带上将所述条坯输送给成粒装置，所述成粒装置将所述条坯分解成颗粒。本发明还涉及一种用于操作这种装置的方法。
背景技术
通常，在利用连续铸塑装置将塑料材料或任意待成粒的材料制造成颗粒的设备中存在这样的问题，即，在运行中，特别是在启动过程期间，会出现所述条坯的断裂。由此根据现有技术的装置和方法，需要按照传统方式进行极其复杂的控制并且需要进行复杂的监控，以便避免条坯断裂或提前识别条坯断裂并因此在必要时能够使装置停机。特别是在启动过程中还出现一种附加的问题，即，相应的条坯始端不是完全均匀地从连续铸塑装置中排出。这一方面是由于条坯材料中可能仍存在不均匀性，但另一方面也可能是由于，可能还没有建立平衡的温度分布，并且在开始时尚未在离开连续铸塑装置的条坯的排出速度和离开连续铸塑装置的条坯的牵引速度之间建立平衡。因此特别是在启动过程中，特别容易出现条坯断裂、条坯中不符合要求的不均匀性、以及条坯不符合要求的叠加等。
特别是，由于上面说明的问题，现有技术的这种装置的自动运行、特别是自动启动目前还难以实现，或者特别是在启动过程中不能实现这种现有技术的装置的自动运行。
德国实用新型DE 8618393.1记载了一种用于冷却和运输由热塑性塑料制成的条坯的装置，所述塑料能够在挤出机等中熔化并以熔体液态地从连接在挤出机上的喷头的各喷嘴中流出以布设到传送带上，并可以通过该传送带使其向成粒装置运动，其中在运动路程上提供用冷却剂进行的喷洒操作。利用这里记载的装置，例如通过改变所述传动带沿朝向成粒装置的输送方向的速度的稳定性提供了如下可能性，即，确保对所述挤出机的条坯输入和离开喷头的条坯输出尽可能可靠，并且不会由于例如条坯的交叉而受到影响。但在该实用新型中没有公开专门的能够进一步改进特别是启动过程的结构和工艺方法特征。
德国公开文件DE10139324A1记载了一种用在塑料成粒设备中的装置，它包括采用冷却液体进行喷洒的运输装置，该运输装置用于冷却以熔体液态形式供应的塑料条坯，并用于将其输送到设置在后面的成粒机上，所述装置还包括导向装置，该导向装置能够在运行位置和启动位置之间移动，从而该导向装置在所述两个位置之一上能够接收塑料条坯并沿要求的方向引导塑料条坯，其中除了利用冷却液体喷洒的运输装置和所述成粒机(即所谓的“生产成粒机”)之外，还设有另一个采用冷却液体喷洒的运输装置，该运输装置在塑料条坯成粒设备的启动阶段中将塑料条坯运输至第二成粒机，即所谓的“废料成粒机”。这里的设备由此需要控制非常复杂的、多个特别是加倍的必需的运输装置、输送装置以及导向装置等，以引导相应的塑料条坯。
发明内容
由此，本发明的目的是提供一种利用连续铸塑装置将塑料材料或待成粒的材料制造成颗粒的设备和方法，所述设备和方法能够克服现有技术的缺点并且，特别是在启动时、运行中以及启动过程中以简单并且特别经济的方式实现非常可靠的运行，其中特别是还可以实现显著程度的自动化。
本发明的所述目的通过具有根据权利要求1的特征的设备以及通过具有根据权利要求10的特征的方法来实现。
在相应的从属权利要求中限定优选的实施方式。
根据本发明的设备用于通过塑料材料或待成粒的材料制造颗粒，所述设备包括连续铸塑装置和具有至少一个传送带的带式输送装置，所述待成粒的材料的至少一个条坯从所述连续铸塑装置中排出，所述条坯在所述传送带上输送给成粒装置，所述成粒装置将所述条坯分解成颗粒。根据本发明所述带式输送装置具有可切换的传送带的输送方向，该输送方向包括朝向所述成粒装置的供应输送方向和离开所述成粒装置的导离输送方向。
通过根据本发明的具有在其方向上可切换操作的带式输送装置，根据本发明的用于制造颗粒的设备使得可以特别是在该设备的启动期间以较为简单和经济的方式实现可靠的运行。此外，由此根据本发明还可以特别是在装置的启动期间实现运行的基本完全自动化。这里根据本发明基本上可以避免使用现有技术的复杂的装置、控制和监控。
这样，本发明可以实现由各种不同的材料、特别是塑料进行自动的并且可靠的成粒。这里一个较大的优点在于所述装置简单但却自动的运行方式。根据本发明的设备例如可以适用于高含量的塑料复合物和对拉应力敏感的塑料，以及用于循环再利用处理中，在传统的成粒方法中，所述循环再利用经常会导致条坯断裂。
根据本发明，术语“塑料”可以是任意待成粒的材料。应用领域或待成粒的塑料可以是：热塑性塑料、硬质塑料、弹性体、生物聚合物(可生物降解的塑料)、抗氧化剂、油脂化学品(例如脂肪酸和甘油、醇和金属皂)、表面活性剂和润滑剂(例如PE蜡和PP蜡)、热熔胶粘剂和树脂(例如聚丙烯基树脂、SAN树脂)、类似熔体的聚合物、低聚物和低分子聚合物、基于塑料材料的染色剂、化学品、药物产品、陶瓷浆、由多糖(褐藻酸盐、琼脂、角叉菜、碱)和其它适于连续成粒的材料形成的化合物。
根据本发明所述带式输送装置既可以向前切换至生产方向，即切换至朝向成粒装置的供应输送方向，也可以向后切换至与生产方向相反，即切换至离开成粒装置沿朝向废料位置的方向的导离输送方向。这里向后运行用于在出现不希望的生产运行时，将材料输送至废料位置，而在切换至向前运行时将材料运输到成粒机中，以便进行成粒生产，其中，根据本发明所述装置由此就可以自动运行。
当连续铸塑装置的至少一个条坯出口垂直或基本上垂直地设置在输送装置的第一带辊的上方或沿导离输送方向观察略微错开地设置在第一带卷筒的后上方时，根据本发明优选特别是可以在启动时以简单的方式确保可靠的运行。相应的可调节性确保了，根据本发明能够特别可靠地保证在两个输送方向中的每个输送方向上分别实现对至少一个条坯的最优的输送。
为了确保最佳的冷却作用并由此确保特别是根据条坯材料的不同而实现可靠且均匀的条坯导向，以通过这种条坯导向能够例如通过调整到确定的条坯温度、特别是条坯表面上的条坯温度来减少条坯断裂，相应地，在传送带的上侧和/或下侧上设有用于冷却流体的喷嘴。特别是传送带可以由用合适的材料制成的编织物构成，从而使得冷却流体能够最佳地与至少一个条坯相接触。
为了使得本发明以简单的方式和形式使条坯在带式输送装置上的铺放进一步稳定化，并由此能够特别可靠地避免条坯缠结或条坯断裂，至少在从所述连续铸塑装置中排出的条坯铺放到带式输送装置的传送带上的铺放区域，所述传送带的下面设有板材，其中喷嘴可以优选设置在所述铺放区域中或对准该铺放区域设置。由此，特别是条坯在根据本发明的带式输送装置上铺放的关键区域内，优选使得可以实现特别好的冷却能力和/或对各条坯或所述至少一个条坯进行机械式的引导。
根据所采用的材料的不同，特别有利的是，设有抽吸装置和/或吹风装置，以便从条坯上吸走和/或吹走冷却流体，其中所述抽吸装置和/或吹风装置优选可以设置在靠近所述成粒装置前方的区域内。
为了在启动过程中能够以简单的方式避免多余的熔体材料会从连续铸塑装置中排出，可以设有分离装置，用于在条坯出口的区域内使所述至少一个坯料完全分离(切断)。
为了在沿离开成粒装置的输送方向、即废料方向运行时能够避免各条坯的粘结，可以设有用于所述至少一个条坯的卸料装置，该卸料装置相对于带式输送装置的传送带可以这样运动，即，在传送带沿导离输送方向运行时实现将各条坯从传送带上卸下。
这样在传送带沿导离输送方向的运行期间，优选还可由一条条坯接收容器接收所述条坯。
为了与不同的待成粒的材料条坯基本上完全相匹配，可以设想，带式输送装置的高度和/或斜度是可调的。
根据本发明的用于将塑料材料或由待成粒的材料制造成颗粒的设备的操作方法具有以下步骤：通过连续铸塑使得塑料材料或待成粒的材料形成至少一个条坯；通过带式输送装置将所述条坯输送给成粒装置，所述带式输送装置具有至少一个传送带；通过所述成粒装置将所述条坯粉碎成颗粒；其中，在启动阶段或者至少在启动阶段，所述带式输送装置的传送带的输送方向从朝向成粒装置的供应输送方向反转到离开成粒装置的导离输送方向。在输送机工作稳定时，此时将输送方向(重新)调整到朝向成粒装置的供应输送方向。
为了能够利用根据本发明的方法实现设备操作的特别简单、经济和可靠的可适配性，特别是为了与不同的材料相匹配以防止条坯断裂，可以通过对所述条坯的塑料材料或待成粒的材料进行拉伸或压粗以针对性调整，来单独或共同地调整传送带的输送速度、所述至少一个条坯的挤出速度和以及成粒装置的进料速度，。
根据本发明优选可以通过操作或停止所述方法，来单独或共同地调整所述传送带的输送速度、所述条坯的挤出速度和成粒装置的进料速度，从而不会由于塑料材料或待成粒的材料在带式输送装置和成粒装置区域的堆积而出现凝结。通过相应的根据本发明优选的方法控制，可以根据本发明的方法优选在根据本发明的所有区域内调整材料的输入和导出。
一般而言，上面结合根据本发明的设备所说明的本发明的所有特征，相应地结合根据本发明的方法也适用，反之亦然。
本发明的一种常见的应用例如如下面所述的那样。从连续铸塑装置以确定的间距平行地向传送带上挤出多个例如由塑料材料组成的条坯。在这个过程中，带的输送方向调整为沿离开成粒装置的导离输送方向，即向后与生产方向相反，其中挤出的条坯朝位于连续铸塑装置的条坯出口下方的废料位置的方向被输送。这样来设置冷却流体、优选例如是水或气态的冷却流体的供应，即，使得所述条坯在到达传送带上时已经冷却并由此避免了条坯粘附在传送带上。当根据本发明的设备切换到生产运行，即切换到沿前进方向运行，就是说沿朝向成粒装置的供应输送方向行进，则优选能够被自动控制的分离装置在条坯出口的区域内将塑料条坯切断，并且传送带将其行进方向重新切换到前进运行。所述条坯现在在传送带上被携带引导并用冷却流体冷却。带的长度和冷气流体的量和温度根据要求的冷却特性确定。优选待成粒的材料应在成粒时是耐切割的，并不倾向于发生粘附。优选在传送带最后的分段中或在成粒装置前面的区域中用抽吸装置和/或吹风装置将条坯和传送带上附着的冷却流体吸走或吹走。此后，条坯离开传送带并到达后面的过渡通道中，在这里条坯被输送到成粒装置的拉入机构中并被拉入。
在处理过程出现故障时，可以通过附加的识别装置，例如光栅检测故障，例如条坯断裂，并能够自动地操作刮除装置，其中，传送带自动地切换到后退运行，以便使条坯材料向废料位置运动。在排除故障之后，此时可以重新切换到生产运行状态。
附图说明
下面根据唯一的附图1对本发明进行说明。
图1举例示出根据本发明的一个优选实施方式的用于通过待成粒的材料制造颗粒的具有连续铸塑装置的设备。
具体实施方式
由连续铸塑装置1中导出至少一个塑料材料的条坯2。通过具有至少一个传送带4的带式输送装置3将所述条坯2输送给成粒装置5，所述成粒装置将所述条坯2粉碎成颗粒6。如通过图1中相应的箭头所示，带式输送装置3根据本发明具有可切换的传送带4的输送方向，其中包括朝向成粒装置5的供应输送方向和离开成粒装置5的导离输送方向。连续铸塑装置1的至少一个条坯出口7垂直地或基本上垂直地设置在带式输送装置3的第一带辊8的上方，或者沿导离输送方向观察可以略微错开地设置在第一带辊8的后上方。相应地在图1中可以沿向左或向右的箭头进行调节。
在传送带4的上侧和下侧上设有冷却流体的喷嘴16、17。在带式输送装置3的传送带4的下方沿至少部分铺放区域设有板材9，这里从连续铸塑装置1中出来的条坯2铺放到传送带4上。喷嘴16至少部分地设置在铺放区域内。设有用于从条坯2上吸走和吹走冷却流体的抽吸装置及吹风装置18。分离装置13用于在条坯出口7的区域内分离(切断)条坯2。
设有用于条坯2a的卸料装置14，该卸料装置能够这样相对于传送带4运动，即在传送带4沿导离输送方向运行时实现将条坯2a从传送带4上取下。条坯2a可以由条坯接收装置15接收。
通常带式输送装置3至少在其高度和/或斜度上是可调的。连续铸塑装置1相应地在其高度上是可调的，并且成粒装置5在其高度上也是可调的。在输送辊10、11上通过本身已知的切割装置13在成粒装置5的区域实现将条坯2成粒加工成颗粒6。
如在图1所示的实施方式中示出的那样，整个设备基本上对于环境影响是屏蔽的。所述装置基本上完全由密封的壳体或密封的能组装在一起的壳体部件包围，特别是气密封地包围。由此可以在基本上不受环境影响的情况下实现特别可靠的运行。
根据本发明的装置或根据本发明的方法允许实现简单、经济且可靠的运行，特别是在启动时，其中根据本发明可以实现基本上的自动化或者甚至是全自动化。

Claims (12)

1.一种用于将塑料材料制造成颗粒的设备，该设备包括：连续铸塑装置(1)，所述塑料材料的至少一个条坯(2)从该连续铸塑装置中排出；以及具有至少一个传送带(4)的带式输送装置(3)，在所述传送带上将所述条坯(2)输送给成粒装置(5)，所述成粒装置将所述条坯(2)粉碎成颗粒(6)，其特征在于，所述带式输送装置(3)的传送带(4)具有能够切换的输送方向，该输送方向包括朝向所述成粒装置(5)的供应输送方向和离开该成粒装置(5)的导离输送方向。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述连续铸塑装置(1)的至少一个条坯出口(7)垂直地或基本上垂直地设置在所述带式输送装置(3)的第一带辊(8)的上方或者沿所述导离输送方向观察略微错开地设置在该第一带辊(8)的后上方。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，在所述传送带(4)的上侧和下侧分别设有用于冷却流体的喷嘴(16、17)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其特征在于，至少在从所述连续铸塑装置(1)中输出的所述条坯(2)铺放到所述传送带(4)上的铺放区域内，所述带式输送装置(3)的传送带(4)下方设有板材(9)，其中所述喷嘴(16、17)设置在所述铺放区域内或对准该铺放区域设置。
5.根据权利要求3或4所述的设备，其特征在于，该设备还设有用于从所述条坯(2)上吸走和/或吹走冷却流体的抽吸装置和/或吹风装置(18)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的设备，其特征在于，该设备还设有分离装置(13)，该分离装置(13)用于在所述条坯出口(7)的区域内分离所述条坯(2)。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的设备，其特征在于，该设备还设有用于所述条坯(2a)的卸料装置(14)，该卸料装置能够相对于所述传送带(4)运动，以在所述传送带(4)沿所述导离输送方向运行时将所述条坯(2a)从所述传送带(4)上取下。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的设备，其特征在于，在所述传送带(4)沿所述导离输送方向运行时，所述条坯(2a)由条坯接收装置(15)接收。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的设备，其特征在于，所述带式输送装置(3)的高度和/或斜度能够调整。
10.一种将塑料材料或由待成粒的材料制造成颗粒的设备的操作方法，该操作方法包括以下步骤：
通过连续铸塑使得所述塑料材料形成为至少一个条坯；
通过带式输送装置将所述条坯输送给成粒装置，所述带式输送装置具有至少一个传送带；
通过所述成粒装置将所述条坯粉碎成颗粒；
其中，在启动阶段或至少在该启动阶段，所述带式输送装置的传送带的输送方向从朝向所述成粒装置的供应输送方向反转到离开所述成粒装置的导离输送方向。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，通过对所述条坯的塑料材料进行拉伸或压粗以针对性的调整，来单独或共同地调整所述传送带的输送速度、所述至少一个条坯的挤出速度和所述成粒装置的进料速度。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，通过操作或停止所述方法，以单独或共同地调整所述传送带的输送速度、所述条坯的挤出速度和所述成粒装置的进料速度，从而不会由于所述塑料材料或待成粒的材料在所述带式输送装置和成粒装置的区域的堆积而出现凝结。
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