FR3080046A3 - Filtre automatique autonettoyant pour les matières plastiques - Google Patents

Abstract

C'est un dispositif de type automatique et autonettoyant de filtration du plastique fondu, équipé de filtres spéciaux.

Description

Description

Titre de l’invention : FILTRE AUTOMATIQUE AUTONETTOYANT POUR LES MATIÈRES PLASTIQUES Domaine technique [0001] L'objet de la présente invention concerne un dispositif de filtration du plastique fondu.

[0002] Caractéristiques de la technique antérieure [0003] La nécessité de récupérer le plastique pour le réutiliser pour une nouvelle utilisation, comme matière à fondre pour un nouveau moulage, est bien connue.

[0004] Le composant à l'intérieur du dispositif de filtrage qui remplit cette fonction est un filtre capable de séparer plus ou moins efficacement les impuretés de la matière à recycler, en les retenant et en laissant passer le plastique fondu.

[0005] Cette fonction de séparation est réalisée grâce aux différents types de filtres à travers de différentes modalités, mais le critère principal d'évaluation de ces dispositifs prend essentiellement en considération les coûts et le degré d'efficacité.

[0006] Un dispositif connu comprend un corps cylindrique creux à l'intérieur duquel la matière à filtrer est poussée par une extrudeuse et elle est chauffée jusqu'à ce qu'elle devienne plastique et fluide. Elle doit traverser une plaque percée (similaire à une section de hauteur limitée, obtenue d’un rond doué d'un trou central et percé d’un grand nombre de petits trous sur ses parois planes).

[0007] La saleté et les impuretés de cette matière s’arrêtent en avant de la plaque, après en arrière de la plaque on obtient la matière recyclée "propre".

[0008] Ce système présente de nombreux désavantages: il doit être arrêté lors de la production de matière plastique propre pour pouvoir retirer la matière sale qui s'est e accumulée sur la partie antérieure de cette plaque.

[0009] De plus, la plaque, devant supporter des pressions et des températures très élevées, doit être obtenue d’un rond bien épais, ensuite perforé.

[0010] Bien que les coûts pour préparation de cette plaque soient très élevés, les trous cylindriques se bouchent rapidement, ce qui fait qu'il faudra remplacer la plaque après un arrêt de la machine.

[0011] Une solution pour différer le remplacement de la plaque, en tant qu'élément filtrant, est d’adopter deux lames rotatives qui en effleurant la surface de la plaque, celle qui fait face à l'entrée, soulèvent et déplacent la partie fondue sale en arrière par rapport à la direction du flux de l'entrée à la sortie, réintroduisant la matière sale soulevée dans la masse fondue, contenue dans l'entrée de la cavité du corps cylindrique.

[0012] Cependant, après que les lames rotatives auront effectué quelques tours de rotation, la matière qui se trouve dans la cavité du corps cylindrique doit être toute écartée.

[0013] On prévoit donc de fermer la sortie de la matière propre et d'ouvrir un autre conduit de sortie en connexion directe sur la partie creuse antérieure du dispositif pour pouvoir, avec l'entrée d'autre matière grâce à l'extrudeuse qui alimente le flux de la matière fondue qu’il faut filtrer, écarter une bonne partie de la matière sale, en la remplaçant par la matière d'entrée.

[0014] Les principaux inconvénients de cette modalité concernent les temps d'arrêt de la machine, le grand gaspillage de matière et le seul remplacement partiel de la matière à filtrer à l'intérieur de la cavité.

[0015] Pour faire en sorte que la plaque ne se bouche pas de manière irréversible, les opérations d’arrêt de la machine susmentionnées doivent être assez rapprochées et fréquentes lors du traitement de la matière, même peu sale.

[0016] Cependant, cela contraste avec le coût élevé de la plaque perforée, donc on tend à retarder trop les activités de nettoyage, avec un compromis entre les temps d’arrêt de la machine, la quantité de la matière sale jetée et les coûts pour le remplacement de ladite grille.

[0017] Il faut dire que toutes les opérations ne sont pas du tout simples, car chaque ouverture de la cavité du corps cylindrique doit être effectuée à la température de régime ou de fonctionnement du dispositif de filtration, c'est-à-dire avec une température comprise entre 180 et 260 degrés centigrades, selon le type de matière plastique filtrée, quand elle est encore molle ou fluide.

[0018] Enfin, il faut ajouter que les coûts élevés de la plaque perforée sont dus à la manière dont elle est fabriquée, c’est-à-dire par forage et non par perforation au moyen d’une matrice et d’un poinçon.

[0019] Objectif de l'invention [0020] L'objectif de la présente invention est de surmonter les inconvénients de la technique connue.

[0021] En particulier, l'objectif de la présente invention est de mettre à disposition un filtre automatique autonettoyant pour les matières plastiques, qui surmonte les inconvénients de la plaque perforée.

[0022] Un objectif intéressant de la présente invention est de mettre à disposition un filtre automatique autonettoyant dont les étapes d'arrêt et de remplacement du filtre ne sont pas coûteuses.

[0023] Un objectif important de la présente invention est de fournir un filtre automatique autonettoyant capable de surmonter les limites de la capacité de filtration relatives aux procédés actuels de production.

[0024] Un objectif essentiel de la présente invention est de fournir un filtre automatique autonettoyant avec un filtre qui ne peut généralement pas se boucher.

[0025] Enfin, et ce n'est pas la finalité la moins importante, la présente invention met à disposition un filtre automatique autonettoyant dont le filtre peut être remplacé rapidement et à moindre coût.

[0026] Tous les objectifs susmentionnés ainsi que d'autres, qui apparaîtront mieux à partir de la suite de la description, sont obtenus grâce à l'invention caractérisée par tous les aspects mis en évidence dans les revendications.

[0027] Exposition de l'invention [0028] En particulier, il s'agit d'un filtre automatique autonettoyant pour les matières plastiques, qui est équipé d'un corps cylindrique creux avec au moins une entrée pour la matière plastique fondu à filtrer et muni au moins d'une sortie pour que le plastique fondu filtré sorte, à l'intérieur de ce corps cylindrique creux se trouve un disque de support perforé solidaire du corps creux, et caractérisé par le fait qu’au-dessus de ce support perforé un filtre de soutien est associé en appui, à la surface duquel sont entraînées en rotation une ou plusieurs lames de raclage, les trous de ce filtre de soutien ayant un diamètre moyen compris entre 800 et 50 microns et l’épaisseur du filtre étant comprise entre 0,5 et 2mm.

[0029] Les avantages de l’invention.

[0030] L’avantage est qu’au moins un racleur est associé à un convoyeur, ce racleur étant incliné par rapport à la surface du filtre pour soulever la saleté et la transporter, poussée par la pression du flux d'entrée vers l'extérieur, réduisant ainsi le taux de déchets à quelques points de pourcentage de plus par rapport à la quantité de contamination existante dans la matière.

[0031] L’avantage est que le filtre présente une épaisseur égale au diamètre des trous du passage du plastique fondu, avec une plage allant de 800 à 400 microns, il est donc très économique, il peut donc être changé fréquemment, il est approprié pour la production du plastique recyclé et il peut être utilise en moulage par injection.

[0032] L’avantage est le filtre présente une épaisseur supérieure au diamètre des trous de passage du plastique fondu, avec une plage allant de 400 à 50 microns, en atteignant des qualités de filtration considérées auparavant impossibles à obtenir, ce qui fait que ce plastique recyclé peut être utilisé dans des applications de très haute qualité, telles que celles de la filmification.

[0033] L’avantage est que le filtre de soutien, avec des trous de diamètre moyen compris entre 400 et 50 microns, peut être obtenu au moyen d’un faisceau d'électrons et/ou d’un faisceau laser, ce qui permet de dépasser les limites imposés par la technique du poinçonnage.

[0034] L’avantage est que l'épaisseur du filtre de soutien peut être de 2 à 20 fois supérieure au diamètre moyen des trous relatifs présents sur le filtre de soutien, obtenus au moyen d’un faisceau d'électrons et/ou d’un faisceau laser, en réalisant des filtres beaucoup

Claims (1)

1. plus durables par rapport aux filtres correspondants qui pourraient être obtenus avec la technique du poinçonnage. [0035] L’avantage est que la section des trous peut augmenter progressivement de l'entrée à la sortie, il est donc possible d'obtenir un filtre peu sujet à se boucher à cause de l’obstruction des trous causée par la saleté présente dans la matière à nettoyer. [0036] L’avantage est que l'augmentation de la section des trous peut se vérifier à partir de quelques dixièmes de degrés centigrades jusqu'à 15 degrés centigrades, en pouvant déjà avec l'extrême inférieur de la plage vérifier que la saleté, une fois dépassée la section d’entrée, réussit à passer sans être retenue dans la section d'épaisseur du filtre, alors que quand les augmentations de section ont lieu à partir de plus de 15 degrés, il a été vérifié qu’aucun avantage évident n'est obtenu. [0037] Le mécanisme de filtration, avec ses trous de diamètre compris entre 800 et 400 microns, peut être obtenu au moyen de la technique du poinçonnage. [0038] L’avantage est que le mécanisme de filtration peut être sujet à un processus de durcissement, comme par exemple le chromage, et l’apport en matière sur l’épaisseur ne provoque pas le bouchage des trous, donc ces filtres traités sont moins sujets à l’usure causée par les lames de raclage et durent beaucoup plus longtemps avant qu'il soit nécessaire de les remplacer. [0039] Au moins un convoyeur peut être équipé d'un canal de collecte et de convoyage pour transporter les impuretés soulevées par le racleur vers le parcours de sortie, à l'extérieur. [0040] L’avantage est que le parcours de la sortie et de l’élimination des impuretés soulevées par les racleurs solidaires des convoyeurs, traverse coaxialement l’arbre moteur pour le démarrage des convoyeurs mêmes, ou d’un prolongement de celui-ci, en rendant la construction du dispositif beaucoup plus simplifiée, c'est-à-dire sans la nécessité qu’il y ait besoin d'une ultérieure ouverture dans le corps cylindrique creux pour que la saleté sorte, et en limitant en outre le pourcentage de déchets seulement à la saleté présente dans la matière à nettoyer. Brève description des dessins [0041] Les caractéristiques techniques de l'invention, selon les objectifs susdits, peuvent être clairement constatées du contenu des revendications susdites et elles seront évidentes dans la description détaillée qui suit et qui se réfère aux dessins illustrant une réalisation qui sert purement d'exemple et qui n'est pas limitative, dans laquelle: [0042] [fig.l] représente un dispositif de filtration de la technique antérieure, vu en section. [0043] [fig.2] montre le dispositif de l'invention selon une vue perspective. [0044] [fig.3] représente le dispositif de l'invention selon une vue perspective partiellement en section, en laissant entrevoir la structuration de la partie antérieure. [0045] [fig.4] représente une vue plane verticale du dispositif de l'invention selon un plan vertical passant par l'axe du conduit d'entrée de la matière fondue à nettoyer; [0046] [fig.5] représente une vue en section du dispositif de l'invention selon un plan ho rizontal passant par l'axe de l'arbre moteur qui met en rotation les lames de raclage fixées aux convoyeurs; [0047] [fig.6] représente une vue en section du dispositif de l'invention selon un plan vertical passant par l'axe de l'arbre moteur. [0048] Description détaillée d'un exemple de réalisation préféré [0049] En référence au dessin de la fig. 1, un exemple de dispositif de filtration 1 de la technique antérieure, on peut voir qu’il illustre un filtre 2 (comme unité de filtration comprise dans le même dispositif 1), composé d'un corps cylindrique creux 3 et alimenté à l'avant par une extrudeuse 4 qui pousse le plastique fondu qui doit être nettoyé. [0050] Dans le corps cylindrique creux 3 se trouve la coûteuse plaque perforée 5 pourvue de trous 7 qui relient les surfaces planes opposées 8 et raclées par les lames rotatives 9 qui soulèvent la saleté de la matière à nettoyer qui repose sur la surface plane 8 d'entrée. Cette plaque 5 ne peut être réalisée qu’avec des épaisseurs supérieures à 1 cm et avec des trous, réalisés à l’aide d’un foret, d’un diamètre égal ou supérieur à 1 mm. Compte tenu de l'extension en hauteur des trous 7 cylindriques, cette plaque 5 se bouche facilement à cause de l'obstruction des trous 7, provoquée par la saleté présente dans le plastique fondu à nettoyer. [0051] Les figures de 2 à 6 représentent le filtre automatique autonettoyant objet de l'invention. [0052] Le filtre autonettoyant automatique 12 comprend un corps cylindrique creux 13, qui se trouve dans le groupe de filtration et il le renferme. [0053] Le groupe de filtration est constituée d'un disque de support 16 perforé qui présente une épaisseur considérable et qui est logé solidairement et de manière amovible à l’intérieur d’une butée prévue à cet effet du corps creux 13 et il est muni d'un trou central pour le passage de l'arbre moteur. [0054] Sur ce disque de support 16 perforé, qui sert de support, un filtre de soutien est associé en appuis, dont les trous 20 retiennent les impuretés de la matière à filtrer. [0055] Sur ledit filtre 17, au moins un racleur 18 est entraîné en rotation par l’arbre moteur 21 pour soulever la saleté accumulée sur la surface du filtre 17 et la transporter, à travers un trou coaxial 22 présent dans l’arbre moteur 21, à l'extérieur. [0056] L’avantage est que l'élément de jonction entre le racleur 18 et l'arbre moteur 21 est un convoyeur de saleté soulevée par le racleur 18 au canal de sortie des impuretés du le corps cylindrique creux 13, en fait, il présente un canal préférentiel de collecte 23 et d’acheminement des impuretés vers la cavité coaxiale 22 de l'arbre moteur 21. [0057] L’avantage est que les convoyeurs 19, auxquels sont associés les relatifs racleurs 18, sont deux disposés dans une position diamétralement opposée par rapport à l'axe de l'arbre moteur, en réalisant une symétrie de la construction et des efforts qui se vérifient lors des opérations. [0058] On peut vérifier que la saleté qui s'approche du filtre 17 ne peut boucher aucun trou 20 du filtre 17 car les trous relatifs 20 sont évasés en aval, de sorte que les différentes particules de saleté, une fois surmontée la section d'entrée du trou 20, passent en aval quand leurs dimensions sont tolérables avec la qualité requise par le degré de nettoyage ou (si elles sont plus grandes que les trous du filtre) s’arrêtent avant, ou à chaque trou 20, afin d’être soulevées par les lames de raclage 18 qui tournent en effleurant, mises en rotation par les transporteurs 19 entraînés en rotation par l'arbre 21 moteur. [0059] La distinction discriminante qui concerne la grandeur des trous des filtres 17 de l'invention a à la fois une signification technologique à laquelle correspond un résultat qualitatif. [0060] Le monde du plastique recyclé s’applique à deux catégories: la catégorie du moulage par injection et la catégorie de la filmification. [0061] Par exemple, le moulage par injection permet "d'imprimer" le dossier des chaises en plastique. [0062] Toutes les petites éventuelles inclusions sont tolérées et sont insignifiantes par rapport à l'objet obtenu dans son ensemble. [0063] Bien sûr, pour les produits qui nécessitent une hygiène et une non-toxicité, comme dans le cas de produits qui viennent en contact avec des aliments, comme par exemple les fourchettes et les verres, il est nécessaire d'utiliser du plastique vierge, mais pour tout ce qui peut être réutilisé, comme les palettes en plastique ou le mobilier de jardin, on utilise du plastique recyclé. [0064] Pour ces types d'applications, une filtration fine n'est pas nécessaire, car ils ont généralement une couleur foncée qui cache les impuretés qui restent à l'intérieur du plastique. [0065] Alors que, si nous prenons le packaging comme exemple, le plastique pour pouvoir être réutilisé doit être filtré finement car les inclusions visibles à l’œil nu ne sont pas acceptées. [0066] Pour ces applications, qui sont de plus en plus demandées dans le monde, c'est-à-dire un plastique recyclé de haute qualité, cette invention est particulièrement appropriée. [0067] Grâce à cette invention, il a été possible d'obtenir des filtres économiques avec des diamètres qui peuvent atteindre 800 mm de diamètre. [0068] En outre, il a été possible de dépasser les limites de la technique du poinçonnage (le mécanisme de filtration est lié à la limite définie comme "même diamètre même épaisseur"), grâce à une technologie de faisceau d'électrons et / ou de forage au laser inférieure à 400 microns. [0069] Avec la nouvelle technologie, les filtres 17 peuvent avoir une épaisseur considérablement plus grande par rapport à celle des filtres que l'on peut obtenir de manière correspondante à travers la technique du poinçonnage. Par exemple, avec un filtre de 1 mm d'épaisseur, il est possible d'obtenir à la fois des trous de 400 microns et des trous de 200 microns, voire des trous de 80 microns, en atteignant une limite pour les trous de 50 microns. [0070] L’augmentation de cette épaisseur , par rapport au diamètre des trous, permet de disposer d'un filtre 17 perforé avec un faisceau d'électrons et/ou une technologie laser dont la durée est même quatre fois plus longue par rapport à celle des filtres respectifs, réalisés à travers la technique du poinçonnage. [0071] Enfin, grâce à la nouvelle technologie, il a été possible d’obtenir des trous 20 évasés divergeant dans la direction du flux, qui ne se bouchent pas à cause des matières ayant le même diamètre que les trous 10, comme il se produit dans la technique du poinçonnage. Revendications [Revendication 1] Filtre automatique autonettoyant pour les matières plastiques, équipé d'un corps cylindrique creux (13) avec d'au moins une entrée (15) de la matière plastique fondu à filtrer et muni au moins d'une sortie pour que le plastique fondu filtré sorte, à l'intérieur de ce corps cylindrique creux (13) se trouve un disque de support (16) perforé solidaire au corps creux (13), et caractérisé par le fait qu’au-dessus de ce support (16) perforé un filtre de soutien (17) est associé en appui, à la surface duquel sont entraînées en rotation une ou plusieurs lames de raclage (18), les trous (20) de ce filtre de soutien (17) ayant un diamètre moyen compris entre 800 et 50 microns et l’épaisseur du filtre (17) étant comprise entre 0,5 et 2mm. [Revendication 2] Filtre automatique autonettoyant pour les matières plastiques, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le filtre de soutien (17), avec des trous (20) de diamètre moyen compris entre 400 et 50 microns, est obtenu au moyen d'un faisceau d'électrons et/ou d'un faisceau laser. [Revendication 3] Filtre automatique autonettoyant pour les matières plastiques, selon la revendication 2, caractérisé par une épaisseur du filtre (17) qui est de 2 à 20 fois supérieure au diamètre moyen des trous relatifs (20), présents sur le filtre de soutien (17). [Revendication 4] Filtre automatique autonettoyant pour les matières plastiques, selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par une augmentation progressive de la section des trous (20), de l'entrée à la sortie. [Revendication 5] Filtre automatique autonettoyant pour les matières plastiques, selon la revendication 4, caractérisé par le fait que l'augmentation susmentionnée de la section des trous (20) se vérifie à partir de quelques dixièmes de degrés centigrades jusqu'à 15 degrés centigrades. [Revendication 6] Filtre automatique autonettoyant pour les matières plastiques, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le mécanisme de filtration (17), avec ses trous (20) de diamètre compris entre 800 et 400 microns, est obtenu au moyen de la technique du poinçonnage. [Revendication 7] Filtre automatique autonettoyant pour les matières plastiques, selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que le mécanisme de filtration (17) est sujet à un processus de durcissement, comme par exemple le chromage, et l'apport en matière sur l'épaisseur ne provoque pas le bouchage des trous (20) mêmes. [Revendication 8] Filtre automatique autonettoyant pour les matières plastiques, selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu’au moins un racleur (18) est associé à au moins un convoyeur (19), ce racleur (18) étant incliné par rapport à la surface du filtre (17) pour soulever la saleté et la transporter, poussée par la pression du flux de l'entrée vers l'extérieur. [Revendication 9] Filtre automatique autonettoyant pour les matières plastiques selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu’au moins un convoyeur (19) est équipé d'un canal de collecte (23) et de convoyage pour transporter les impuretés soulevées par le racleur (18) vers le parcours de sortie, à l'extérieur. [Revendication 10] Filtre automatique autonettoyant pour les matières plastiques, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le parcours de la sortie et de l'élimination des impuretés soulevées par les racleurs (18) solidaires des convoyeurs (19), traverse coaxialement l'arbre moteur (21) pour le démarrage des convoyeurs (19) mêmes, ou d’un prolongement de celui-ci.