專利名稱：用于聚烯烴類塑料膜回收的裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于聚烯烴類塑料膜回收的裝置，其組成是[i]至少一臺機械破碎機，用于回收塑料；[ii]至少一臺初級分離設備，通過懸浮法來分離比要回收的塑料密度高的物料；[iii]至少一臺粉碎機，用來將這種塑料粉碎成小顆粒；[iv]至少一個水式分離箱，一方面，該分離箱上裝有幾個葉片，用于使這種塑料小顆粒在水面上移動，另一方面，該分離箱的底部備有一個出料口；每個分離箱備有一個送料機，用來接收已經粉碎過的塑料，而且這些塑料至少部分地將高密度物料分離出來，該送料機傳輸這些塑料到分離箱底部附近的地方，其上有一個調速馬達用于控制這種傳輸；[v]將塑料從水中分離的方法；和[vi]包裝塑料的方法。
另外，上述設備涉及無填料的聚烯烴類塑料膜，其來源于已篩選和分離的橡膠，換句話說，就是用過之后(消費后)的聚乙烯，聚丙烯，乙烯乙酸乙烯酯和聚丁烯；從現在起，本說明書和權利要求書僅涉及密度(未加填料時)小于1g/cm3的塑料。
正如所知，塑料膜的消耗增長越來越快，它更適宜用作包裝物料和制造包裝袋。這種塑料膜通常在用過之后就扔掉，而這會引起重大的環境問題，特別是考慮到，大多數這種塑料不是可生物降解的。因此，現行法律和世界的趨勢都鼓勵回收，并通過建造基礎設施，來收集，分檢和回收塑料廢品，例如塑料瓶和塑料袋。
通過回收這些塑料膜，一方面制度得到遵守，污染得以減少，另一方面通過減少石油(這些塑料來源于石油)的進口獲得經濟效益。
然而，現有的這類通用裝置有一些缺點，有必要在以下的說明中指出其中的某些。
用于聚烯烴類塑料回收的裝置的重要單元之一是，它包括一個或多個水式分離箱；這些分離箱都有一個倒錐臺狀的底部，而且當有超過一個分離箱時，這些分離箱一個連接在另一個的上方，因而箱體間形成一種階梯狀結構；另外，這些分離箱有相同的下降式垂直送料器，送料器浸入到上述分離箱中，并通過螺桿傳輸機運送已粉碎過的塑料到達分離箱的底部附近。
一旦塑料到達那里，在分離箱中密度低于水的塑料趨向于浮上水面，相反，高密度的物料和塑料(而且是不可用的塑料)等趨向于停留在分離箱底部，而且為排放這些高密度的物料，每個垂直的分離箱有一個可控出料口。
在每個垂直的分離箱中的水和一般的液體應該很干凈，這涉及到水的更新，因此需要一個水排放口來平衡清水的注入。
而且，水的排放顯然包括排出污物，雜質和密度高于水的顆粒，這些物質能在箱體底部附近發現，而且經常附有其它低密度的顆粒。
因此，上述可控出料口的功能是控制排水量(與可處理的污物，雜質，塑料顆粒等混在一起的水)；這些帶雜質的水必須排出垂直分離箱，并送到過濾器中。
在現有的裝置中，每種可控出料口的結構如下一個曲管接頭將液體箱的底端連接到一個過濾器(排放口位于其上)的頂端，該過濾器位于分離箱的最高水位之下；該過濾器的底部(排放口位于該底部)是在液體入口之下，并且在液體入口與排放口之間有一絲網或蜂窩板，網格板等類似物，置于一個指定位置，用來將水從上述可處理的污物，雜質，塑料顆粒等中分離出來。
排出分離箱的水量與曲管接頭較小的內橫截面和箱中水位與上述過濾器入口的高度差成比例。
所以，為調節上述水量，必須改變上文中提到的影響水量的因素之一；因為改變上述高度差不容易(這涉及到垂直移動重的物體)，所以調節可以通過改變上述橫截面的大小來實現，而這種改變不可能用一個蝶形閥或現有的其它種類的閥的方法來達到，因為水中存在的污物，雜質，和塑料顆粒的不可避免的停滯，它們容易引起堵塞。
因而，在典型的現有裝置中，這種必要的調節是通過使用不同的計量器并按不同的實際情況作出適當的替換來實現的。
這種調節方式顯然有某些重要的缺點，因為它需要在計量器的上游安裝一個初級閥門，然后在其下游安裝一個次級閥門，關閉閥門就導致處理過程停止，替換計量器后再打開上述閥門才能繼續進行回收處理。
本發明就是要克服這些缺陷，這個目標可以通過本發明的裝置來實現，該裝置的特征是，有一個構造如下的泵一個連接到分離箱出料口的入口；一個出口；幾個可移動的部件用于產生通過該入口的水和雜物的吸流，以及通過該出口的水和雜物的推流；和一個輔助馬達用于驅動這些可移動部件，這個輔助馬達是可變速的，這樣，輔助馬達的速度變化引起該水流的流量變化。
本發明的其它優點和特征可從以下參照附圖描述一個非限制性實施例的說明中看出。附圖中
圖1，一個按照本發明的裝置的左端部分的正面示意圖，其部分設備剖視，視圖在右端分切。
圖2，一個該裝置的中間部分的正面示意圖，本圖是從圖1的分切處開始，也從右端分切。
圖3，一個該裝置的右端剩余部分的正面示意圖，本圖是從圖2的分切處開始。
圖4，一個按一種實施方案選用的泵體設備的剖面示意圖。
圖5，一個箱體的透視圖，該箱體接收來自分離箱中的水。
圖6，一個組合體的軸向視圖，其包括軸和連接其上的葉片，該組合體用于移動在分離箱中的水面上的塑料顆粒。
圖7，一個圖6所示的組合體的透視圖。
按本發明所述的設備包括一輸送帶2，為避免要回收的塑料過度擴散，該輸送帶最好是從一個坑洞附近開始；輸送帶2上傳這些物料直至將其傾入破碎機6中；破碎機包括一滾筒和好些齒刀，而且該破碎機最好能在任一方向上轉動來撕碎塑料膜，直至塑料膜成為比初始尺寸小許多的碎片。
上述塑料碎片從破碎機6底部出來，然后掉落在次級輸送帶8上，并由該輸送帶將塑料碎片上傳到一個作為分離器的容器10中，容器10中盛有水，而且收集比塑料密度高的混雜物，例如，油，金屬和其它物質。在容器10中，要回收的塑料上浮，比水密度高的雜質和一些塑料片由于重力作用而沉到容器10的底部。該容器的底部最好有兩個錐形或倒金字塔形的桶體構成，其上有幾個底部出口14來使無用的物料能夠排出；每一底部出口14連接到一個由馬達減壓器18驅動的螺桿輸送機16上；該兩個螺桿輸送機16連接到一個中央閥19上，該中央閥又連接到另一螺桿輸送機20上，該螺桿輸送機20最好連接到一個總的廢料收集器20上，該收集器僅示意性地顯示出來。當底部出口14打開時，中央閥門19就關閉，而且反之亦然。
容器10中的水有一上表面，其附近漂浮著要回收的塑料碎片；該容器備有幾個葉片22，用來引導塑料碎片移向塑料碎片進入容器一側的對側；該容器的表面較大，而且葉片22產生的移動緩慢；這有利于促使密度較大的物料下沉。另一輸送帶24位于上述對側附近，該輸送帶收集浮料碎片(包括塑料和非塑料)，然后將其送入粉碎機26。
粉碎機26有一種結構28，它提供一個上入料口30，這很好地讓塑料進入，也讓水進入。該粉碎機沒有詳細顯示；它有一個底部，進入的塑料落至其上，該底部是由一個凹向下的盤片構成，其上有許多孔洞，來讓與孔洞直徑般大小的塑料碎片通過。在上述鉆孔的凹盤前，有一個裝有徑向刀片的轉軸；粉碎機內也有一些靜止的刀片，合理地排列在轉軸附近。當徑向刀片轉動時，它們切過靜止刀片附近，從而破碎塑料塊直至滿意的大小，大約是幾個毫米的數量級。正如已提到過，因為水進入(按需要可調節)粉碎機26包含的結構28中，所以這些塑料碎片或者顆粒還是濕的。
為了收集漏過上文提到的穿過盤孔的小塑料碎片，另一個螺桿輸送機被用來將這些塑料碎片運送到離心式脫水機32中(圖2)。
這種離心式脫水機32是用來加工和清洗那些濕的塑料碎片和顆粒；它由一個帶有許多小孔的柱形板材構成，這樣塑料碎片上的水能漏過，但碎片自己不能通過。
由板材構成的柱筒內有一根帶葉片的軸，該軸以這樣一種方式轉動，以致它推動粒料移向板壁。通過該板材上的一個入料口，濕的塑料塊能進入由板材構成的柱筒；在這樣的柱筒內，碎片或顆粒，在通過整個柱筒長度直至由入料口對面的出料口輸出的過程中，在分離機32的摩擦作用下，被清洗干凈。
緊接著該出料口有一鼓風機34，用來選取這些片料并將它們輸送到一個旋風分離器36中，在這之后有兩個分離池38并行排列；僅是前面的分離池在圖中顯示。出于空間和傳輸的原因，旋風分離器36最好懸掛在分離池38的一側，圖2上是位于右側。
分離池38與容器10非常類似，因為其中盛有水，塑料碎片浮在其上。一些葉片40(參見下面的說明)使塑料塊從上述入料口一側移向其對側。
分離池的底部最好也是由兩個倒金字塔形的桶體42構成，其下裝備相同的低位箱44來收集比可再利用的塑料碎片更重的廢料；桶體42和低位箱44之間的連接是通過一些初級調節裝置(或閥)46來控制；另外，一些其它調節裝置(或閥)47用來將低位箱44連接到另一個低位排放管48(其內裝有螺桿輸送機)，通常，它間接地連接到以前提到過的廢料收集器21中。
調節裝置46，47的作用經常引起問題，為避免這些，一根臂50(直接或間接地)連接到低位排放管48上；這根臂豎放，其上有一出料口52，其位置高于分離器38中的水位(第一水位)；一螺桿輸送器54將廢料沿臂50的長度方向提升；上述布局特別用于避免失壓問題。
另外，當裝置開動時，閥46和閥47同時打開；直接或間接地，排放管48也相當于總收集器21的一部分。
有一斗式運輸機56，通過葉片組40的移送作用，來收集塑料碎片。斗式運輸機56用于傳送這些碎片給螺桿輸送機58，該輸送機是可變速的。
該螺桿輸送機58連接到一個送料器60上，該送料器60垂直向下，而且由一個可變速的起動馬達61來驅動；送料器60由另一個在管式設備內的螺桿運輸機組成，它被插進一個箱體62中，對不可用物料的新一輪分離操作在該箱體中進行。箱體62中有水，在這種情況下，也有部分干凈的塑料碎片或顆粒浮在其上，另外一些葉片64(也參見以下說明)使這些碎片移向斗式運輸機66，只要可行，傳送這些碎片到至少另一個箱體68中，箱體68非常類似于箱體62；兩者在下面同時描述。
在箱體62，68中，對應送料器60的出料口70位于箱體62，68的底部72附近。在這樣的情況下，來自螺桿運輸機58的塑料片料一方面被強制進到離箱體水表面有一定距離的箱體62，68中；另一方面，也離箱體62，68的管壁部分有一定距離，還也離箱體62，68的底部72的出料口74有一定距離。底部72是錐形的，而且其低位頂點由出料口74組成。附圖中的例子顯示兩個箱體串行工作，換句話說，要回收的物料先流到一個箱體中，然后被傳送到另一個箱體中。
塑料碎片通過對應的加料口60進入箱體62，68中；在箱體中那些比水密度低的碎片(輕片料)趨向于上浮，而密度比水高的料塊趨勢向于下沉。然而，后者中的一些要么是密度比水稍微高些，要么是其上粘附著其它輕的塑料碎片；結果是，這些碎片具有很小的移動性，從而阻礙輕片料(也就是，可回收的片料)和重片料間的必要分離，而這些重片料是必須排除掉。
為處理這種情況，每一出料口74連接到泵78(圖4)的入口76。泵78也有一個入口80和幾個可移動的裝置82，這些可移動的裝置由可變速的輔助馬達84來驅動；在這種方式下，所述的運動產生在箱體62，68中的水和片料的吸流，而且這種吸流通過入口76進入泵78中；這種吸流能隨意控制而且是在一種連續的方式下進行，這樣，吸流的速度變化不需要設備停下來就能完成。在吸流產生的同時，泵78產生一種包含其中的水和片料的推流，這種推流穿過出口80；這種推流的隨后流程將在下文中說明。顯而易見，馬達84的變速產生上述吸流和推流的強度變化。
這在每一箱體62，68內產生一種水(片料包含其中)的降流；這種流動給予前面已提到過的塑料碎片運動的更大活性；另外，這有助于粘附在密度比水重的片料上的輕片料的分離。結果是極大改進了兩種片料的分離過程，同時也減少了處理時間。
當然，如果這種吸流太強，它也將吸引輕片料，從而抵消輕片料在箱體內上升的傾向，這樣的影響是不希望的。
送料器60的主馬達的轉速太高也不合適，因為在這種情況下過多的塑料被送進來，因而導致這些塑料碎片過度集中在分離箱62，68的底部72的附近，這可能也導致吸流對輕片料的影響。
為避免這種可能的缺陷，本發明也包括使用主馬達61和(/或)輔助馬達84(特別是后者)的手動調節的可能性，這種調節是按照吸下的塑料碎片多少來控制，以此類推，這種情況也能在上述推流中找到。為了便于觀察這些塑料碎片，一個容易的觀察點為此提供，通過觀察，上述馬達61和(/或)馬達84的速度的必要變化就可以按時間程序化來操作，直至隨水去掉的塑料片是合適的重片料。要去除的物料就是那些影響最終質量好壞的廢料，一旦塑料被回收，馬上將其變成粒料。這是該同步凈化過程的準確目的，這種同步凈化過程是由馬達61來驅動垂直的螺桿運輸機和由馬達84來驅動可移動裝置來處理。
當然，由出口72流失的水通過注入水來彌補，這點在下文中要引用到。不管怎樣，水的更新有利于改善分離過程。
因此，已提到過的時序控制產生合適的吸流，也導致各種物料的正確分離，這些物料能損害要回收的塑料的質量，而回收塑料的質量是所述裝置要實現的目標。
圖4顯示一非窮舉的例子，泵體78是一個螺旋泵，其上裝有一個轉子82(作為一個可移動部件)，它的一部分是橫截面為固定大小的圓形，另一部分是橫截面為螺旋形；該轉子在一個缸筒86內轉動，該缸筒內壁覆蓋著一層彈性或柔韌的物料88，其上也有螺旋槽，并有與轉子82上的螺旋相等的螺距。在所有的時間里，在轉子82與缸筒86之間有一條連續變化的接觸線，這樣，當泵體78在馬達84的驅動下運動時，轉子的轉動引起由轉子自身與缸筒內表面來界定的空間沿軸向移動，從而產生吸與推的效果。
當然，同樣的結果可以用許多其它類型的泵來得到，通過一種非窮盡的列舉方式，我們可以引述其它類型的泵，象蠕動泵，雙膈膜氣壓泵，活動軟管泵，活動葉輪泵，葉片回轉泵等。
在兩箱體62，68之間，有一個以連接導管方式的連接(圖中沒有顯示)，其上有一個出水管，在水滿到一定程度時開始工作，這樣導致兩箱體的水位相等，同時也調整兩箱體的最大容積。
圖2中顯示的箱體90在圖5中更詳細地顯示出來。每個泵78的出口80連接到一根導管92上，該導管92用來接收上述推流，而且每根導管92有一個排放口94，該導管懸置在箱體96上，以便在這些箱體的側面98之上接收水流，該側面98比其它側面要低。沿整個側面98長度上的溢流帶著水和塑料落向一個蓋板100的整個寬度面上，該蓋板100傾斜向下，而且其上有許多小孔，蓋板100可以是蜂窩板或網狀物，其上的小孔應足夠小來阻止要扔掉的物料通過其間。
結果是，水通過了蓋板100而要扔掉的物料沿蓋板的整個長度方向滑移，直至另一個螺桿運輸機102來接收它們，于此，它們被送入總的收集器21。通過一導管103和幾個合適的泵，在箱體90中回收的水能被回送到分離箱62，68的頂部，從而構成一有用的封閉回路。
一個壓榨機104應適宜地置于箱體68的出口處，用來干燥進入的物料，從而導致要回收的塑料與其上的大量水分脫離。
該裝置包括至少幾個離心式脫水機106來接收來自壓榨機104的有用的塑料；這些離心式脫水機可具有上述離心式脫水機32一樣的類型，但他們在不同的速度下工作。在第一個離心式脫水機106之后，有一鼓風機108將塑料送到存貯箱110中，接著順序到達第二個離心式脫水機，在那里進行新一輪干燥處理。
一個鼓風機112和一個存貯箱114又用于將塑料送入一個箱體116中，從那由另一個鼓風機118將塑料送入存貯箱120中，在接受來自加熱器112的熱風之后，塑料從存貯器120中進到另一個箱體124中，有一個運輸帶126用來定量運輸物料到一個包裝機128內，在那里回收的塑料被干燥并最后包裝。
葉片組64(圖6和圖7)連接到一個轉動軸130上，而且葉片有一根部132，緊連著軸體徑向伸出，葉片端部是一個彎曲的末端134，該端部呈凸形；該凸形是朝著軸130轉動方向；位于軸130的同一區段上的葉片按一定間隔排列，而且相對于鄰接區段上的葉片組錯動一角度，所有這些實現了在分離箱內位于水表面附近的塑料的一個平滑向前運動，從而避免不希望的紊流產生。
權利要求
1.用于聚烯烴類塑料膜回收的裝置，其組成是[i]至少一臺機械破碎機(6)，用于回收塑料；[ii]至少一臺初級分離設備(10)，通過懸浮法來分離比要回收的塑料密度高的物料；[iii]至少一臺粉碎機(26)，用來將這種塑料粉碎成小顆粒；[iv]至少一個水式分離箱(62，68)，一方面，該分離箱上裝有幾組葉片(64)，用于使這種塑料小顆粒在水面上移動，另一方面，該分離箱的底部(72)備有一個出料口(74)；每個分離箱(62，68)備有一個送料器(60)，它用來接收已經粉碎過的塑料，而且這些塑料至少部分地將高密度物料分離出來，該送料機傳輸這些塑料到分離箱底部(72)附近的地方，其上有一個主調速馬達(61)用于控制這種傳輸；[v]將塑料從水中分離的方法；和[vi]包裝塑料的方法，共特征是包括一個泵(78)，該泵的一個入口(76)連接到上述出口(74)上；一個出口(80)；幾個可移動的部件(82)，用來產生通過入口(76)的水和物料的吸流以及通過出口(80)的水和物料的推流；和一個輔助馬達(84)，用于驅動這些可移動部件(82)，這個輔助馬達(84)是可變速的，這樣，輔助馬達(84)的速度變化引起該吸流和推流的流量變化。
2.按權利要求1所述裝置，其特征是，主馬達(60)和/或輔助馬達(84)的速度變化和同步化是按該推流中塑料量變化來手動完成。
3.按權利要求2所述裝置，其特征是，有一種方法來使對該推流中物料量變化的觀察變得容易。
4.按權利要求1至3中至少一項所述裝置，其特征是，泵(78)的出口(80)通過一根管(92)來連接，用于接收該推流，并通過一個排放口(94)將其排空；并有[a]一個箱體(96)位于該排放口(94)之下，該箱體有一個定長度的溢流側面(98)和[b]一個蓋板(100)，其寬度與該溢流側面(98)長度數量級相同，并位于該溢流側面之下，該蓋板傾斜向下，其上有許多小孔用來阻止這些物料穿過其間。
5.按權利要求1至4中至少一項所述裝置，其特征是，該泵是一個螺旋泵(78)，其包括一個凸輪轉子(82)，該轉子具有一個固定的圓形橫截面，該轉子(82)適合于在一個具有螺旋形狀的缸筒(86)內轉動。缸筒內表面覆蓋著一層彈性或柔韌材料(88)，在該轉子(82)與缸筒(86)之間始終存在一條變化著的接觸線，這樣，轉子(82)在缸筒(86)中的轉動有利于界定在轉子(82)與缸筒(86)內表面之間的空間，該空間沿軸向移動。有一個馬達(84)用于產生該轉子(82)在不同速度下的轉動。
6.按權利要求1至5中至少一項所述裝置，其特征是，包括至少一個分離池(38)，用來盛一定量的水和小的物料顆粒，該池(38)有一個底部(42)，該底部(42)至少由一個倒金字塔形的桶體構成，該桶體在底部連接到一個箱體(44)，在這里有一個初級調節裝置(46)來調節該池(38)與該箱體(44)之間的連接，還有一個次級調節裝置(47)來調節該箱體(44)和一個低位排放管(48)之間的連接，其特征是，該低位排放管連接到一個臂(50)上，該臂(50)豎向上放置，且有一個排出口(52)，該排出口(52)位于第一水位之上的高度，該臂內有一螺桿運輸機(54)，用來提升在該臂(50)內的被扔掉的物料顆粒。
7.按權利要求1至6中至少一項所述裝置，其特征是，裝備有至少一個離心式脫水機(32，106)來處理濕的塑料，該離心式脫水機(32，106)包括一個柱形板殼，用于構成一個空腔，該板殼上有許多小孔，該小孔能阻止上述塑料顆粒通過其間；一個初始入口，用于允許濕的塑料片進入所述空腔；一個帶葉片的軸，其能在該板殼內轉動，并且用于將這些顆粒推向板殼；和第二個口，用于將所述空腔內的塑料排出。
8.按權利要求1至7中至少一項所述裝置，其特征是，這些葉片(40，64)按一種初始轉向連接在轉動軸的連續區段上，也就是[a]每個葉片(40，64)靠近軸的部分按相對于該軸徑向排列，并且葉片有一個彎曲的端部，呈凸形，并朝向該初始轉動方向；[b]連接在該軸的同一區段上的每一葉片與連接在同一區段上的鄰近葉片形成相同的夾角；和[c]連接在同一區段上的葉片組(40，64)與在緊接著的下一區段上的葉片組(40，60)錯動一個角度。
全文摘要
用于聚烯烴類塑料回收的裝置,其包括:用于塑料的破碎機(6),用于分離高密度物料的分離設備(10),粉碎機(26),和水式分離箱(62,68),其上有一底部出口和一個將物料送到箱體(62,68)底部(72)的喂料機;該裝置還包括:一個連接在出口(74)上的泵體,該泵體上也有一出口(80);幾個移動部件(82),用于產生通過入口(76)的水和物料的吸流,還產生一種通過出口(80)的推流;和一個可變速的馬達(84),用于驅動可移動部件(82),這樣,馬達轉速的改變會引起水流的流量變化。
文檔編號B03B7/00GK1344197SQ00805363
公開日2002年4月10日 申請日期2000年2月18日 優先權日1999年3月22日
發明者約瑟夫·佩魯加卡塞斯 申請人:約瑟夫·佩魯加卡塞斯