BRPI0710764A2 - dispositivo de extrusão para desgaseificação e filtragem de massas fundidas de plástico - Google Patents

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Abstract

DISPOSITIVO DE EXTRUSAO PARA DESGASEIFICAçAO E FILTRAGEM DE ASSAS FUNDIDAS DE PLASTICO invenção refere-se a um dispositivo para extrusão de material sintético termoplástico, com uma espiral de dispositivo de extrusão (2) montada em um alojamento (1), que abrange um segmento de plastificação (P) do lado de afluxo, um segmento de desgaseificação (E) a jusante de um segmento de descarga (A) e entre o segmento de plastificação (P) e o segmento de desgaseificação (E) uma via de transporte em sentido contrário (3), e com ao menos um canal de fluxo (5) ponteando a via de transporte (3) em sentido contrário, contendo um filtro de massa fundida (4) Para se prover condições de produção vantajosas, propõe-se que a espiral do dispositivo de extrusão (2) forme entre a via de transporte (3) em sentido contrário e a embocadura (6) do lado de saída do canal de fluxo (5) uma via de transporte (7) no mesmo sentido e que o alojamento (1) na região de passagem entre a via de transporte em sentido contrário e aquela no mesmo sentido (3, 7) apresente ao menos uma abertura de desgaseificação (8)

Description

DISPOSITIVO DE EXTRUSÃO PARA. DESGASEIFICAÇÃO E FILTRAGEM DEMASSAS FUNDIDAS DE PLÁSTICO
Área Técnica
A invenção refere-se a um dispositivo para extrusãode material sintético termoplástico, com uma espiral dedispositivo de extrusão montada em um alojamento, queabrange um segmento de plastificação do lado de afluxo, umsegmento de desgaseificação a jusante de um segmento dedescarga e entre o segmento de plastificação e o segmentode desgaseificação uma via de transporte em sentidocontrário, e com ao menos um canal de fluxo ponteando a viade transporte em sentido contrário, contendo um filtro demassa fu.iidj.uci.
Estado Atual da Técnica
Assim devem poder ser convenientementedesgaseifiçados e tratados materiais sintéticos,especialmente resíduos de plástico, que requerem umaoperação de desgaseificação ou de limpeza antes do ulteriorprocessamento. Quando do tratamento de materiais sintéticosde resíduos de produção ou de material plástico jácirculado resulta, devido à impressão, laqueamento oucontaminação, a necessidade de limpar esses materiaissintéticos antes de uma reutilização. Para tanto éconhecido (W0 93/04841 Al) fundir o material sintético aser tratado em um dispositivo de extrusão, comprimi-lo porum filtro e desgaseificá-Io antes de uma reutilização ou deuma granulação. Para então se evitar um transbordamento dosegmento de plastificação para o segmento dedesgaseificação e descarga de material sintético fundido egarantir que todo o material sintético fundido sejaconduzido pelo filtro de massa fundida, entre o segmento deplastificação e o segmento de desgaseificação é previstauma via de transporte em sentido contrário, portanto umtipo de rosca de retro-transporte ou uma rosca de vedação,que apresenta uma inclinação contraposta à rosca em espiralde segmento de plastificação, segmento de desgaseificação esegmento de descarga. Por essa rosca de retro-transporteconhecida, uma pequena fração de material sintético jápassada em corrente pelo filtro de massa fundida e limpa énovamente retro-transportada para o segmento deplastif icação, com o quê deve ser evitado que materialsintético não limpo chegue diretamente ao segmento de-desgaãeificavSu e deauaiya, contornando o filtro de massafundida. As embocaduras no lado de entrada e saida do canalde fluxo contendo o filtro de massa fundida estão dispostasdiretamente junto à rosca de retro-transporte para seevitar espaços mortos. Com isso deve ser evitado que hajatempos de permanência demasiadamente prolongados domaterial sintético no dispositivo e, por conseguinte, umdano térmico do material sintético. Ê especialmentedesvantajoso nesse dispositivo que na via de transporte emsentido contrário se trate de um tipo de vedação dinâmica,que, dependendo do número de rotações da espiral dodispositivo de extrusão, é ou não estanque. Também aviscosidade do plástico é então muito importante, poismaterial sintético associado por exemplo com umidade formavapores que não podem ser impedidos de transbordardiretamente do segmento de plastificação para o segmento dedesgaseificação pela via de transporte. Esses vapores sãoinclusive portadores de substâncias poluentes, quecontornando o filtro são introduzidas no segmento dedesgaseificação e novamente poluem o material sintético jáfiltrado, não podendo assim ser garantida uma qualidadeconstante do material sintético desgaseifiçado e limpo.
Ademais, pelo excesso de gases, por exemplo devido àumidade no material sintético, podem ocorrer oscilações depressão no dispositivo.
Apresentação da Invenção
Partindo de um estado atual da técnica do tipodescrito no início, tem a invenção por objetivo evitar asdesvantagens acima mencionadas e prover um dispositivo comefeito de desgaseificação aperfeiçoado, que evite umtransborda—.ento direto de maLci ictl e yát> do segmento deplastificação para o segmento de desgaseificação através davia de transporte.
O objetivo é alcançado de acordo com a invenção pelofato de que a espiral do dispositivo de extrusão formaentre a via de transporte em sentido contrário e aembocadura do lado de saída do canal de fluxo uma via detransporte no mesmo sentido e que o alojamento na região depassagem entre a via de transporte em sentido contrário eaquela no mesmo sentido apresenta ao menos uma abertura dedesgaseificação.
A invenção parte do reconhecimento de que, paraprodução de material sintético qualitativamente constante,limpo e desgaseifiçado, devem ser obrigatoriamente evitadostransbordamentos de gás entre o segmento de plastificação eo segmento de desgaseificação. Isso é conseguido, de acordocom a invenção, pelo fato de que, de um lado, é evitado umtransbordamento de material do segmento de plastificaçãopara o segmento de desgaseificação pela via de transporteem sentido contrário. Igualmente é evitado umtransbordamento de material sintético já limpo do segmentode desgaseificação para o segmento de plastificação atravésda via de transporte no mesmo sentido disposta entre a viade transporte em sentido contrário e a embocadura do ladode saída do canal de fluxo. É assim provida uma separaçãode ambos os segmentos, que permite prover uma abertura dedesgaseificação ou abertura de saída monitorável e/ou umtipo de compartimento sem pressão entre os dois segmentos.
Gases de partículas de sujeira transbordando dosegmento de plastificação para dentro da via de transporteem sentido contrário podem assim, de maneira simples, serimpedidos de transbordar para o segmento de desgaseificaçãoe derivados para fora do dispositivo. Essa desgaseificaçãoe derivação podem ser especificamente auxiliadas por umaconexão da abertura de desgaseificação a uma bomba devácuo. Transbordamentos de material por materiais de fortegaseificação ou por água vaporizada podem assim sercompensados ou impedidos de maneira simples. Com ainvenção, o segmento de plastificação e o segmento defiltração estão acoplados com o segmento de desgaseificaçãoe o segmento de descarga em termos de pressão apenas pelocanal de fluxo, o que garante um enchimento constante daespiral de descarga e uma desgaseificação constante domaterial sintético. É assim assegurado que nenhumapartícula de sujeira passe do segmento de plastificaçãopara o segmento de desgaseificação, sem ser conduzida pelofiltro de massa fundida.
Para redução do desgaste da via de transporte emsentido contrário, seguinte ao segmento de plastificação,devido a material sintético plastificado não limpopenetrando na via de transporte, é vantajoso que o canal defluxo no lado de saída do filtro de massa fundida estejaunido por ao menos um canal de refluxo, de preferência poruma válvula de retenção, no lado de afluxo com a via detransporte em sentido contrário da espiral do dispositivode extrusão. Assim pode ser assegurada uma pequena correntede retorno específica de material sintético limpo pela viade transporte para o segmento de plastif icação e, com isso,evitada uma penetração de material sintético contaminado navia de transporte em sentido contrário. Com a válvula dereteiiv5.<~> é seguramente evitado um transbordamento dematerial sintético não filtrado para o lado filtrado,especialmente quando da partida do dispositivo.
Para efeito de melhoria do efeito de desgaseificação,entre a via de transporte em sentido contrário e a via detransporte no mesmo sentido da espiral do dispositivo deextrusão é previsto um compartimento de desgaseificação depreferência sem passagem, que é formado pela espiral dodispositivo de extrusão e/ou pelo alojamento. Através daabertura de desgaseificação gases penetrando pela via detransporte em sentido contrário e no mesmo sentido nessaregião são facilmente derivados do dispositivo e éseguramente garantido o desejado desacoplamento de pressão.
Caso, devido à viscosidade muito pequena do materialsintético fundido, a desgaste da via de transporte emsentido contrário ou semelhantemente, material sintéticoplastificado venha a penetrar pela via de transporte emsentido contrário em direção à via de transporte no mesmosentido, é recomendável, para evitar o transbordamento dematerial sintético, prever entre o compartimento dedesgaseificação e a via de transporte no mesmo sentido umsegmento de via de transporte em sentido contrário, depreferência com uma menor altura de via.
Para melhorar a vedabil idade de fluxo da via detransporte no mesmo sentido, à espiral do dispositivo deextrusão pode pertencer um elemento de retenção na regiãoda embocadura do lado de saída do canal de fluxo. Esseelemento de retenção pode ser por exemplo um elementoanular, uma inclinação reduzida na espiral do dispositivode extrusão e/ou um diâmetro de núcleo de espiral aumentadoem «jouiparação com o segmento de desgaseif icação. Com isso éaumentada a contrapressão do material sintético contra avia de transporte no mesmo sentido.
Breve Descrição do Desenho
No desenho, a invenção está representada com auxíliode um exemplo de execução esquemático de um dispositivo deacordo com a invenção representado em seção transversal.
Via de Execução da Invenção
Um dispositivo para extrusão de material sintéticotermoplástico abrange uma espiral de dispositivo deextrusão 2 montada em um alojamento 1, que apresenta umsegmento de plastificação P do lado de afluxo e um segmentode desgaseificação E disposto antes de um segmento dedescarga A. Entre o segmento de plastificação Peosegmento de desgaseificação E estão previstos uma via detransporte 3 em sentido contrário e um canal de fluxo 5contendo um filtro de massa fundida 4, ponteando a via detransporte 3 no mesmo sentido. Para se evitar umtransbordamento direto de gases resultantes no segmento deplastificação para o segmento de desgaseificação, a espiraldo dispositivo de extrusão 2 forma entre a via detransporte 3 em sentido contrário e a embocadura 6 do ladode saída do canal de fluxo 5 no segmento de desgaseificação(E) uma via de transporte 7 no mesmo sentido e o alojamento1 apresenta na região de passagem entre a via de transporteem sentido contrário e no mesmo sentido 3, 7 uma aberturade desgaseificação 8, pela qual gases e impurezaspenetrando na região da via de transporte podem servantajosamente descarregados do dispositivo 1 e é garantidoum desacoplamento de pressão.
Material sxntético a ser tratado é aduzido aodispositivo 1 através de uma abertura de enchimento 9,conduzido pela espiral do dispositivo de extrusão 2 fundidono segmento de plastificação P, através do canal de fluxo 5pelo filtro de massa fundida 4 e em seguida desgaseifiçadono segmento de desgaseificação P, para o que nessa regiãoestão eventualmente previstas aberturas de desgaseificação10 conectadas a uma bomba de vácuo 11. Para a abertura dedesgaseificação 8 pode ser prevista, se necessário,naturalmente, igualmente uma bomba de vácuo. Uma vezexecutada a operação de desgaseificação, o materialsintético é descarregado do dispositivo 1 pelo segmento dedescarga A e eventualmente aduzido a um molde de fundição,a uma cabeça de granulação ou semelhante. Pelas duas viasde transporte 3, 7 é evitada uma penetração nesse segmentode material sintético tanto pelo lado do segmento deplastificação como também pelo lado de desgaseificação.
0 canal de fluxo 5 está unido no lado de saída dofiltro de massa fundida 4 por um canal de refluxo 12através de uma válvula de retenção 13 no lado de afluxo coma via de transporte 3 em sentido contrário da espiral dodispositivo de extrusão 2. Consegue-se assim que, durante aoperação do dispositivo, uma pequena fração de materialsintético já limpo seja intencionalmente retransportado emdireção ao segmento de plastificação, com o que é evitadauma penetração de material sintético promotor de desgaste,contaminado, na via de transporte 3. Para melhordesgaseificação, entre a via de transporte em sentidocontrário e aquela no mesmo sentido da espiral dodispositivo de extrusão 2 é previsto um compartimento dedesgaseificação 14 sem passagem. Entre o compartimento dedesgaseificação 14 a via de transporte 7 no mesmo sentidoestá disposto um segmento de via de transporte 15 emsentido contrário com uma menor altura de via, paraaumentar a segurança contra um transbordamento de materialsintético do lado de plastif icação para o lado dedesgaseificação. À espiral do dispositivo de extrusão 2pertence na região da embocadura do lado de saída do canalde fluxo 5 um elemento de retenção 16, em forma de um anelde retenção, para aumentar a vedabilidade a gás da via detransporte 7 no mesmo sentido.

Claims (5)

1. Dispositivo para extrusão de material sintéticotermoplástico, com uma espiral de dispositivo de extrusãomontada em um alojamento, que abrange um segmento deplastif icação do lado de afluxo, um segmento dedesgaseificação a jusante de um segmento de descarga eentre o segmento de plastif icação e o segmento dedesgaseificação uma via de transporte em sentido contrário,e com ao menos um canal de fluxo ponteando a via detransporte em sentido contrário, contendo um filtro demassa fundida, caracterizado pelo fato de que a espiral dodispositivo de extrusão (2) forma entre a via de transporte(3) em sentido contrário e a embocadura (6) do lado desaída do canal de fluxo (5) uma via de transporte (7) nomesmo sentido e que o alojamento (1) na região de passagementre a via de transporte em sentido contrário e aquela nomesmo sentido (3, 7) apresenta ao menos uma abertura dedesgaseificação (8).
2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o canal de fluxo (5) no ladode saída do filtro de massa fundida (4) está unido por aomenos um canal de refluxo (12), de preferência por umaválvula de retenção (13), no lado de afluxo com a via detransporte (3) em sentido contrário da espiral dodispositivo de extrusão (2).
3. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2,caracterizado pelo fato de que entre a via de transporte emsentido contrário e a via de transporte no mesmo sentido(3, 7) da espiral do dispositivo de extrusão (2) é previstoum compartimento de desgaseificação (14) de preferência sempassagem.
4. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 3,caracterizado pelo fato de que entre o compartimento dedesgaseificação (14) e a via de transporte no mesmo sentidoum segmento de via de transporte (15) em sentido contrário,de preferência com uma menor altura de via.
5. Dispositivo, de acordo com uma das reivindicações-1, 2, 3 ou 4, caracterizado pelo fato de que à espiral dodispositivo de extrusão (2) pertence um elemento deretenção (16) na região da embocadura do lado de saída docanal de fluxo (5).
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