Planta de producción de artículos fabricados de material polimérico, plástico o similar y procedimiento relacionado.

Planta de producción de artículos fabricados de material polimérico,

plástico o similar, que comprende un aparato (11) para la formación de dichos artículos, primeros medios de introducción (15), para introducir dicho material en dicho aparato (11), segundos medios de introducción (13) para introducir vapor en dicho aparato (11), medios de eliminación (14) para eliminar una corriente de aire caliente húmedo de dicho aparato (11), medios de refrigeración (21) y un tanque (25), caracterizada porque dicho tanque (25) está conectado directamente después de la salida de dichos medios de refrigeración (21), porque dichos medios de refrigeración (21) están conectados a la salida de dichos medios de refrigeración (14) para enfriar dicha corriente de aire caliente húmedo que sale de dicho aparato (11) para formar productos, y porque un compresor de aire (26), es decir, uno que no necesita usar líquidos de refrigeración, está conectado directamente después de la salida de dicho tanque (25) con el fin de generar en su interior una condición de vacío, capaz de captar dicha corriente procedente de dicho aparato (11) a través de dichos medios de eliminación (14), y después hacerla pasar a través de dichos medios de refrigeración (21), estando configurados dichos medios de refrigeración (21) para llevar la temperatura de dicha corriente a un valor (T3) adecuado para el funcionamiento de dicho compresor seco (26) y al menos igual o inferior a 40 °C.

Planta de producción de artículos fabricados de material polimérico, plástico o similar y procedimiento relacionado Campo de la invención La presente invención se refiere a una planta y al procedimiento relacionado de producción de artículos fabricados de material polimérico, plástico o similar, por ejemplo poliestireno expandido. En particular, la planta se aplica ventajosamente, pero no solo, a aparatos tales como máquinas o impresoras para fabricar bloques, usadas para fabricar bloques de poliestireno expandido que tienen formas y dimensiones que son variables, tanto en altura como en profundidad.

Antecedentes de la invención Los aparatos para fabricar artículos de material polimérico son conocidos, en relación con dispositivos para generar e introducir vapor saturado, con temperaturas que varían entre 110 º C y 120 º C, con el fin de sinterizar el poliestireno, y con sistemas para enfriar los artículos con el fin de reducir la formación de condensación y acelerar el procedimiento de extracción del artículo.

Se conoce un modo de refrigeración en el que los aparatos se fabrican para operar en condiciones de vacío, de modo que se pueda extraer una corriente de aire caliente húmedo de los mismos.

Además, se conoce una planta de refrigeración que comprende una torre de refrigeración y un compresor para generar un vacío en un tanque de depresión.

En particular, el compresor genera una condición de alto vacío dentro del tanque que, estando conectado directamente al aparato, capta la corriente de aire caliente húmedo del aparato. Debido a la depresión, la corriente de aire caliente húmedo pasa a través del tanque y se descarga subsiguientemente al medio ambiente.

La torre de refrigeración, por medio de circulación de agua, proporciona el enfriamiento del tanque y, por lo tanto, de la corriente de aire caliente húmedo que pasa a través del mismo. Existe, por lo tanto, una reducción de la temperatura de la corriente en el tanque con el depósito subsiguiente de la condensación contenida en la misma.

El compresor es del tipo de anillo líquido y, dado su particular formación de construcción y la fricción considerable generada durante la compresión del fluido, es necesario asociarlo a un circuito de refrigeración adecuado. El circuito de refrigeración usa ventajosamente, como fluido de proceso, la misma agua que la torre de refrigeración, provocando de este modo un aumento adicional de la temperatura del agua y, por lo tanto, una pérdida de eficacia de la torre de refrigeración misma.

Hasta la fecha se ha proporcionado ventajosamente el uso de compresores de anillo líquido debido a que eran el único tipo que garantizaba un compromiso óptimo entre el nivel de vacío que puede obtenerse y su eficacia.

También se sabe que el agua del intercambiador de calor de la torre de refrigeración debe pretratarse de forma adecuada para evitar la formación de depósitos de cal, que pueden obturar las tuberías, y esterilizarse para evitar la proliferación de microorganismos.

La carga térmica a la que puede someterse el agua está limitada, debido a que esta vincula las torres de refrigeración con volúmenes bastante grandes y, por lo tanto, masivos.

Además, las variaciones de la temperatura del agua debidas a las variaciones en las condiciones ambientales influyen en el funcionamiento de la planta y, por lo tanto, también en el compresor de anillo líquido, modificando su eficacia con el tiempo.

Se conoce también una planta similar a la descrita anteriormente que, en vez de proporcionar el uso de torres de refrigeración para enfriar la corriente de aire caliente húmedo procedente del aparato, usa intercambiadores del tipo aire/aire. Estos intercambiadores se interponen entre el aparato y el tanque. El compresor debe enfriarse, en cualquier caso, usando un circuito de refrigeración líquido.

También se conoce una planta para sinterizar material termoplástico por el documento EP-A2-0259597, que divulga un aparato según el preámbulo de la reivindicación 1 y un procedimiento según el preámbulo de la reivindicación 9.

En dicho documento se describe un procedimiento para sinterizar materiales termoplásticos en el que el material se sinteriza en una cámara de formación que está rodeada en el exterior con cámaras periféricas. Las cámaras periféricas sirven para determinar una condición de depresión uniforme en el interior de la cámara de formación misma y están conectadas por fluido a la cámara de formación por medio de paredes transpirantes.

Una bomba de vacío está conectada a las cámaras periféricas para generar una condición de vacío que también se distribuye en la cámara de formación.

El vapor introducido en la cámara de formación y que sale a las cámaras periféricas tiene una temperatura de aproximadamente 90 º C y se enfría en una cámara de refrigeración asociada a la planta de refrigeración de agua. La cámara de refrigeración está dispuesta después de la salida de las cámaras periféricas o está integrada en las mismas.

Las cámaras periféricas están a su vez conectadas a un tanque que genera una condición de vacío mantenida en depresión por la bomba de vacío.

La bomba de vacío se enfría con agua y capta la corriente de vapor procedente del tanque que genera una condición de vacío que a su vez determina una condición de vacío en las cámaras periféricas y, por lo tanto, en la cámara de formación.

La corriente de vapor captada, aún caliente, pasa directamente a través de la bomba de vacío. Una planta de refrigeración de tipo de agua está asociada con la bomba y permite a la última que procese el vapor a una temperatura relativamente alta.

La planta descrita en este documento es muy compleja tanto de fabricar como de manipular. De fabricado, requiere que ambas plantas enfríen el vapor de salida de la cámara de formación durante la etapa de sinterización y también se necesitan plantas para enfriar la bomba de vacío que procesa un fluido relativamente caliente que se capta antes de proceder a la expulsión del artículo fabricado. Además, dichas plantas de refrigeración son del tipo de líquido, es decir, usan agua como fluido de intercambio de calor, con las desventajas consecuentes de tener que tratar adecuadamente el agua tal como se ha descrito anteriormente.

Un propósito de la presente invención es lograr una planta para la producción de artículos que sea sencilla, con costes limitados de manipulación de la planta y que tenga una eficacia superior y constante con el tiempo, incluso en condiciones ambientales que varían con el tiempo.

Un propósito adicional de la presente invención es limitar, si no eliminar, el uso de líquidos de refrigeración en el interior de la planta de refrigeración, para que pueda usarse en zonas en las que exista una escasez de suministro de líquidos.

Otro propósito es perfeccionar un procedimiento para la producción de artículos que simplifique y aumente la eficacia de sus etapas.

El solicitante ha examinado, analizado y realizado la presente invención para superar las deficiencias del estado de la técnica y para obtener estos y otros propósitos y ventajas.

Sumario de la invención La presente invención se establece y se caracteriza en las reivindicaciones independientes, mientras que las reivindicaciones dependientes describen otras características de la invención.

De acuerdo con los propósitos anteriores, una planta para la producción de artículos fabricados de material polímero, plástico o similar comprende un aparato para la formación de los mismos, primeros medios de introducción para introducir el material, en forma de material bruto, en el aparato, segundos medios de introducción para introducir vapor en el aparato, ventajosamente pero no exclusivamente a una temperatura comprendida entre aproximadamente 110 º C y aproximadamente 120 º C, medios de eliminación para eliminar la corriente de aire caliente húmedo del aparato, medios de refrigeración capaces de enfriar tanto el artículo como la corriente por debajo de un umbral de temperatura determinado y un tanque conectado a la salida de los medios de refrigeración.

Según un rasgo característico de la presente invención, está conectado un compresor seco al tanque para generar una condición de vacío en el interior del mismo capaz de captar la corriente procedente del aparato a través de los medios de eliminación.

El uso del compresor seco evita la necesidad de proporcionar circuitos de refrigeración en los que circulan líquidos de refrigeración y, por lo tanto, obvia la necesidad para todas las funciones de asociarse a la circulación de líquidos.... [Seguir leyendo]

1. Planta de producción de artículos fabricados de material polimérico, plástico o similar, que comprende un aparato

(11) para la formación de dichos artículos, primeros medios de introducción (15) , para introducir dicho material en dicho aparato (11) , segundos medios de introducción (13) para introducir vapor en dicho aparato (11) , medios de eliminación (14) para eliminar una corriente de aire caliente húmedo de dicho aparato (11) , medios de refrigeración

(21) y un tanque (25) , caracterizada porque dicho tanque (25) está conectado directamente después de la salida de dichos medios de refrigeración (21) , porque dichos medios de refrigeración (21) están conectados a la salida de dichos medios de refrigeración (14) para enfriar dicha corriente de aire caliente húmedo que sale de dicho aparato

(11) para formar productos, y porque un compresor de aire (26) , es decir, uno que no necesita usar líquidos de refrigeración, está conectado directamente después de la salida de dicho tanque (25) con el fin de generar en su interior una condición de vacío, capaz de captar dicha corriente procedente de dicho aparato (11) a través de dichos medios de eliminación (14) , y después hacerla pasar a través de dichos medios de refrigeración (21) , estando configurados dichos medios de refrigeración (21) para llevar la temperatura de dicha corriente a un valor (T3) adecuado para el funcionamiento de dicho compresor seco (26) y al menos igual o inferior a 40 º C.

2. Planta según la reivindicación 1, caracterizada porque dicho compresor (26) es del tipo rotatorio.

3. Planta según la reivindicación 2, caracterizada porque dicho compresor (26) es del tipo lobular.

4. Planta según cualquier reivindicación anterior, caracterizada porque dichos medios de refrigeración (21) comprenden uno o más dispositivos de intercambio de calor (31, 32) .

5. Planta según la reivindicación 4, caracterizada porque dichos dispositivos de intercambio de calor (31, 32) proporcionan aire como fluido de intercambio de calor de la corriente de aire caliente húmedo.

6. Planta según la reivindicación 4 o 5, caracterizada porque dichos dispositivos de intercambio de calor comprenden un primer intercambiador (31) y un segundo intercambiador (32) conectados entre sí en serie y, respectivamente, el primer intercambiador (31) está conectado al aparato (11) y el segundo intercambiador (32) está conectado al tanque (25) .

7. Planta según cualquier reivindicación anterior, caracterizada porque dicha corriente que sale del aparato (11) tiene una temperatura de salida (T2) comprendida entre 80 º C y 90 º C.

8. Planta según cualquier reivindicación anterior, caracterizada porque dicho vapor en la entrada de dicho aparato

(11) tiene una temperatura de entrada (T1) comprendida entre 110 º C y 120 º C.

9. Procedimiento de producción de artículos fabricados de material polimérico, plástico o similar, usando un aparato

(11) en el que se forma dicho artículo, primeros medios de introducción (15) , para introducir dicho material en dicho aparato (11) , segundos medios de introducción (13) para introducir vapor en dicho aparato (11) , medios de eliminación (14) para eliminar una corriente de aire caliente húmedo de dicho aparato (11) , medios de refrigeración

(21) ) , caracterizado porque comprende al menos una etapa de captación, para captar dicha corriente de aire caliente húmedo de dicho aparato (11) , a través de dichos medios de eliminación (14) , dicho tanque (25) y dichos medios de refrigeración (21) llevándose a cabo dicha etapa de captación por medio de un compresor seco (26) , es decir, uno que no necesita usar líquidos de refrigeración, que genera una condición de vacío en dicho tanque (25) mediante la captación de dicha corriente procedente de dicho aparato (11) , y dichos medios de refrigeración (21) , durante dicha etapa de captación, enfrían dicha corriente de aire caliente húmedo a un valor de temperatura adecuado (T3) , al menos igual o inferior a 40 º C, antes de la entrada de dicho fluido en dicho tanque (25) y en dicho compresor seco (26) .

10. Procedimiento según la reivindicación 9, caracterizado porque dicha corriente sale del aparato (11) a una temperatura de salida (T2) comprendida entre 80 º C y 90 º C.

11. Procedimiento según la reivindicación 9 o 10, caracterizado porque en dicho tanque (25) se toma la presión entre 100 mbares y 200 mbares, ventajosamente a 150 mbares.

12. Procedimiento según cualquier reivindicación de 9 a 11, caracterizado porque dichos medios de refrigeración

(21) comprenden respectivamente un primer intercambiador (31) y un segundo intercambiador (32) , cada uno de los cuales enfría dicha corriente sometiéndola cada uno a una carga térmica comprendida en un intervalo de entre 25 º C y 35 º C.