Máquina de tornillo sin fin de varios árboles con placa coladora integrada para la desgasificación de masas fundidas de polímero.

Máquina de tornillo sin fin de varios árboles para la desgasificación de masas fundidas de polímero con

- una carcasa (2;

2a; 2b) que presenta varios tramos de carcasa (3 a 9; 3 a 5, 6a, 7, 8a, 9), en la que estánrealizados al menos dos taladros de carcasa (12, 13) paralelos entre sí y que penetran uno en el otro,

- al menos dos árboles (16, 17) dispuestos de forma concéntrica en los taladros de carcasa (12, 13) y quepueden accionarse de forma giratoria alrededor de unos ejes de giro (19, 20) correspondientes,

- varios elementos de tratamiento (33 a 37) para el tratamiento de una masa fundida de polímero, que estándispuestos uno tras otro en dirección al eje de giro (19, 20) correspondiente de forma no giratoria en los almenos dos árboles (16, 17) y que están realizados de tal modo que engranan de forma estrecha entre sí, y

- varios dispositivos de desgasificación (38, 39; 38a, 39a, 38b, 39b) para la desgasificación de componentesvolátiles contenidos en la masa fundida de polímero,

-- estando dispuestos los dispositivos de desgasificación (38, 39; 38a, 39a, 38b, 39b) uno tras otro en unadirección de transporte (26) de la masa fundida de polímero y presentando respectivamente una unidad dedesgasificación (40, 41; 40a, 41a; 40b, 41b) correspondiente y una abertura de desgasificación (45, 46)realizada en uno de los tramos de carcasa (6, 8; 6a, 8a),

-- estando realizada la unidad de desgasificación (40, 41, 40a, 41a, 40b, 41b) correspondiente en forma deplaca y extendiéndose partiendo de la carcasa (2; 2a; 2b) hasta los árboles (16, 17) en los taladros decarcasa (12, 13),

-- presentando la unidad de desgasificación (40, 41; 40a, 41a; 40b, 41b) correspondiente al menos dosaberturas de paso para los árboles (43, 44) para hacer pasar los al menos dos árboles (16, 17),

-- presentando la unidad de desgasificación (40, 41; 40a, 41a, 40b, 41b) una pluralidad de aberturas depaso para la masa fundida (42) para hacer pasar la masa fundida de polímero de tal modo que la superficiede la masa fundida de polímero aumenta en el momento del paso en la unidad de desgasificación (40, 41;40a, 41a; 40b, 41b) correspondiente,

caracterizada por que unos elementos de amasado (34, 36) en forma de discos están dispuestos directamentedelante de la unidad de desgasificación (40, 41; 40a, 41a; 40b, 41b) y unos elemento de tornillo sin fin (35, 37) estándispuestos directamente detrás de la misma sirviendo como elementos de tratamiento en la dirección de transporte(26).

Máquina de tornillo sin fin de varios árboles con placa coladora integrada para la desgasificación de masas fundidas de polímero La invención se refiere a una máquina de tornillo sin fin de varios árboles para la desgasificación de masas fundidas de polímero según el preámbulo de la reivindicación 1.

La desgasificación de masas fundidas de polímero para mejorar la calidad de los polímeros es habitual en la fabricación industrial de plásticos. De las masas fundidas de polímero se desgasifican componentes volátiles, como monómeros, oligómeros, coadyuvantes necesarios para la polimerización, así como subproductos no deseados que perjudican la calidad del polímero. Unos coadyuvantes típicos son, por ejemplo, disolventes o agentes de suspensión. Gracias a la desgasificación pueden mejorarse en particular las propiedades mecánicas y ópticas.

Por el documento EP 0 861 717 A1 (corresponde al documento US 6, 024, 479 A) se conoce un dispositivo de extrusión para el procesamiento de masas fundidas de polímero que desgasifican fuertemente. El dispositivo de extrusión presenta una extrusora principal, así como dos extrusoras suplementarios que desembocan lateralmente en ésta, de modo que la corriente de gas que se genera en una zona de evaporación de la extrusora principal se divide en al menos tres corrientes parciales, que se evacuan a continuación de las extrusoras. El inconveniente en este dispositivo de extrusión es que el esfuerzo técnico es elevado, por el número necesario de máquinas de tornillo sin fin o de extrusoras.

Por el documento JP 59 048136 A se conoce una máquina de tornillo sin fin de varios árboles para la desgasificación de masas fundidas de polímero en la que varios dispositivos de desgasificación con unidades de desgasificación correspondientes están dispuestos uno tras otro en la dirección de transporte. Las unidades de desgasificación están realizadas como placas de dos partes, por las que pasan los árboles de tornillo sin fin. Las placas presentan respectivamente varios taladros, por los que es conducida la masa fundida de polímero mediante los árboles de tornillo sin fin siendo desgasificados durante este proceso.

Por el documento DE 34 31 063 A1 se conoce un dispositivo para la desgasificación de plásticos en extrusoras. El dispositivo presenta una placa que está formada por dos mitades, que forman una abertura de paso para la parte cilíndrica de un árbol de tornillo sin fin. La mitad superior de la placa presenta una cavidad, desde la cual se extienden varios agujeros por la placa. El plástico a desgasificar se hace pasar mediante el árbol de tornillo sin fin por los agujeros.

Por los documentos US 3 501 807 A y US 3 407 438 A se conocen extrusoras de tornillo sin fin que presentan un disco perforado y un dispositivo de corte dispuesto a continuación.

Por el documento JP 2000 318017 A se conoce una máquina de tornillo sin fin de varios árboles que para la deshidratación y desgasificación de masas fundidas termoplásticas presenta una zona de deshidratación y una zona de desgasificación dispuesta a continuación. La zona de desgasificación presenta dos tramos de amasado y de desgasificación, que están formados respectivamente por un tramo de amasado y un tramo de desgasificación dispuesto a continuación con una abertura de desgasificación correspondiente.

Por el documento GB 1 081 029 A se conoce una extrusora de tornillo sin fin con un tramo de remanso variable. El tramo de remanso está formado por una ranura anular y elementos de tornillo sin fin que en comparación con otros tramos del tornillo sin fin presentan un paso invertido.

La invención tiene el objetivo de crear una máquina de tornillo sin fin de varios árboles para la desgasificación de masas fundidas de polímero, en la que se consiga con una estructura sencilla una mayor capacidad de desgasificación en comparación con el estado de la técnica.

Este objetivo se consigue mediante una máquina de tornillo sin fin de varios árboles con las características de la reivindicación 1. Según la invención se ha detectado que con un esfuerzo reducido puede conseguirse una gran 55 capacidad de desgasificación, si la corriente de material o la corriente de masa fundida de polímero se dividen en la parte prevista para el procedimiento de la máquina de tornillo sin fin de varios árboles en varias corrientes de material o corrientes de masa fundida de polímero más pequeñas, puesto que de este modo aumenta fuertemente la relación de superficie a volumen de la masa fundida de polímero pudiendo salir más fácilmente los componentes volátiles de la masa fundida de polímero. La división de la corriente de material se realiza mediante varias unidades de desgasificación que se extienden partiendo de la carcasa hasta los árboles en los taladros de carcasa, de modo que la masa fundida de polímero se transporta gracias al transporte forzado de la máquina de tornillo sin fin de varios árboles en la dirección de transporte pasando al lado de la unidad de desgasificación correspondiente o a través de la misma. Puesto que las unidades de desgasificación están realizadas de tal modo que la corriente de material se divide delante de la unidad de desgasificación correspondiente al pasar al lado de la misma o a través de 65 la misma en varias corrientes de material más pequeñas, se produce el aumento deseado de la superficie y la desgasificación de componentes volátiles. Gracias a que las unidades de desgasificación están dispuestas directamente en la parte prevista para el procedimiento de la máquina de tornillo sin fin de varios árboles, los dispositivos de desgasificación están integrados en la máquina de tornillo sin fin de varios árboles, de modo que su estructura sigue siendo sencilla. La máquina de tornillo sin fin de varios árboles según la invención permite una adaptación de la capacidad de desgasificación a las masa fundida de polímero que hay que desgasificar. Según las necesidades, pueden estar dispuestos varios dispositivos de desgasificación según la invención uno tras otro en la dirección de transporte.

Los dispositivos de desgasificación están realizados preferiblemente de forma idéntica. La máquina de tornillo sin fin de varios árboles está realizada preferiblemente como máquina de tornillo sin fin de dos árboles de engranaje estrecho, en el mismo sentido.

La máquina de tornillo sin fin de varios árboles según la invención garantiza que la superficie de la masa fundida de polímero cambia constantemente por los elementos de amasado en forma de discos delante de la unidad de desgasificación correspondiente evacuándose la masa fundida de polímero transportada por la unidad de desgasificación correspondiente rápidamente gracias a los elementos de tornillo sin fin dispuestos a continuación sin remansarse tras la unidad de desgasificación. De este modo se crea un espacio libre suficiente para las corrientes de material divididas tras la unidad de desgasificación, de modo que pueden evaporarse eficazmente los componentes volátiles.

Gracias a la realización en forma de placa, la unidad de desgasificación correspondiente puede fabricarse y montarse de forma sencilla. Además, la unidad de desgasificación correspondiente permite la división de la corriente de material en una pluralidad de corrientes de material más pequeñas y un aumento considerable de la superficie del material o de la masa fundida de polímero que va unido a ello. La unidad de desgasificación correspondiente está realizada como llamada placa coladora con una pluralidad de aberturas de paso para la masa fundida, a través de 25 las cuales la masa fundida de polímero se transporta de forma forzada. La unidad de desgasificación se extiende en toda la zona entre los árboles y la carcasa y garantiza de este modo que la corriente de material se divide exclusivamente en corrientes de material que son sustancialmente más pequeñas. Puesto que las al menos dos aberturas de paso para los árboles presentan un diámetro que sólo es un poco más grande que el diámetro de los árboles, se evitan corrientes de material más grandes en la zona de los árboles. De este modo queda garantizada una gran capacidad de desgasificación. Las aberturas de paso para la masa fundida conducen a una elevada capacidad de desgasificación, es decir, a una parte elevada de componentes volátiles desgasificados. Gracias al uso de la placa coladora, la corriente de material se reduce mediante el peine de los elementos de tratamiento y mediante la zona de cuña y se consigue un transporte forzado del material o de la masa fundida de polímero a través de las aberturas de paso para la masa fundida o los taladros coladores de la placa coladora. La abertura de paso... [Seguir leyendo]

1. Máquina de tornillo sin fin de varios árboles para la desgasificación de masas fundidas de polímero con - una carcasa (2; 2a; 2b) que presenta varios tramos de carcasa (3 a 9; 3 a 5, 6a, 7, 8a, 9) , en la que están realizados al menos dos taladros de carcasa (12, 13) paralelos entre sí y que penetran uno en el otro,

- al menos dos árboles (16, 17) dispuestos de forma concéntrica en los taladros de carcasa (12, 13) y que pueden accionarse de forma giratoria alrededor de unos ejes de giro (19, 20) correspondientes,

- varios elementos de tratamiento (33 a 37) para el tratamiento de una masa fundida de polímero, que están

dispuestos uno tras otro en dirección al eje de giro (19, 20) correspondiente de forma no giratoria en los al menos dos árboles (16, 17) y que están realizados de tal modo que engranan de forma estrecha entre sí, y

- varios dispositivos de desgasificación (38, 39; 38a, 39a, 38b, 39b) para la desgasificación de componentes volátiles contenidos en la masa fundida de polímero,

-- estando dispuestos los dispositivos de desgasificación (38, 39; 38a, 39a, 38b, 39b) uno tras otro en una dirección de transporte (26) de la masa fundida de polímero y presentando respectivamente una unidad de desgasificación (40, 41; 40a, 41a; 40b, 41b) correspondiente y una abertura de desgasificación (45, 46) realizada en uno de los tramos de carcasa (6, 8; 6a, 8a) , -- estando realizada la unidad de desgasificación (40, 41, 40a, 41a, 40b, 41b) correspondiente en forma de placa y extendiéndose partiendo de la carcasa (2; 2a; 2b) hasta los árboles (16, 17) en los taladros de carcasa (12, 13) , --presentando la unidad de desgasificación (40, 41; 40a, 41a; 40b, 41b) correspondiente al menos dos aberturas de paso para los árboles (43, 44) para hacer pasar los al menos dos árboles (16, 17) , -- presentando la unidad de desgasificación (40, 41; 40a, 41a, 40b, 41b) una pluralidad de aberturas de paso para la masa fundida (42) para hacer pasar la masa fundida de polímero de tal modo que la superficie de la masa fundida de polímero aumenta en el momento del paso en la unidad de desgasificación (40, 41; 40a, 41a; 40b, 41b) correspondiente,

caracterizada por que unos elementos de amasado (34, 36) en forma de discos están dispuestos directamente delante de la unidad de desgasificación (40, 41; 40a, 41a; 40b, 41b) y unos elemento de tornillo sin fin (35, 37) están dispuestos directamente detrás de la misma sirviendo como elementos de tratamiento en la dirección de transporte (26) .

2. Máquina de tornillo sin fin de varios árboles según la reivindicación 1, caracterizada por que la unidad de desgasificación (40, 41; 40a, 41a; 40b, 41b) correspondiente está dispuesta entre dos tramos de carcasa (5, 6, 7, 8; 5, 6a, 7, 8a) .

3. Máquina de tornillo sin fin de varios árboles según la reivindicación 1 o 2, caracterizada por que las aberturas de paso para la masa fundida (42) están dispuestas en la zona entre los al menos dos árboles (16, 17) y la carcasa (2; 40 2a; 2b) sustancialmente con un número igual por unidad de superficie.

4. Máquina de tornillo sin fin de varios árboles según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por que la abertura de desgasificación (45, 46) de la unidad de desgasificación (40, 41; 40a, 41a; 40b, 41b) correspondiente está dispuesta a continuación de la misma visto en una dirección de transporte (26) de la masa fundida de polímero.

5. Máquina de tornillo sin fin de varios árboles según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada por que los dispositivos de desgasificación (38, 39) están realizados de la misma manera.

6. Máquina de tornillo sin fin de varios árboles según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada por que la

unidad de desgasificación (40, 41) correspondiente está fijamente conectada a los tramos de carcasa (5, 6, 7, 8) adyacentes.

7. Máquina de tornillo sin fin de varios árboles según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada por que la unidad de desgasificación (40a, 41a) correspondiente está dispuesta en una escotadura (47, 48) de un tramo de 55 carcasa (6a, 8a) , estando realizada en particular en un lado corriente arriba del tramo de carcasa (6a, 8a) .

8. Máquina de tornillo sin fin de varios árboles según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada por que la unidad de desgasificación (40, 41; 40a, 41a) correspondiente está realizada en una pieza.

9. Máquina de tornillo sin fin de varios árboles según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada por que la unidad de desgasificación (40b, 41b) correspondiente está realizada en varias partes y está realizada en particular en dos partes de tal modo que las aberturas de paso para los árboles (43, 44) quedan dispuestas respectivamente por mitad en dos partes de la unidad de desgasificación (51, 52) .

10. Máquina de tornillo sin fin de varios árboles según la reivindicación 9, caracterizada por que la unidad de desgasificación (40b, 41b) correspondiente está dispuesta de forma intercambiable en un bastidor (49, 50) , que está fijado entre dos tramos de carcasa (5, 6, 7, 8) .