[发明专利]掺混料仓

说明书

相关申请的交叉引用

本发明要求申请日为2011年3月11日的欧洲专利申请号No.11157931.4的优先权，上述申请的公开通过引用而整体并入本文。

技术领域

本发明的领域是掺混料仓(silo)，其用于自由流动的细碎的固体材料，尤其用于成粉末的纤维状的和/或颗粒状的掺混材料，尤其是聚合物颗粒，特别适合用于掺混聚合物颗粒，尤其是用于均匀化以来自生产聚合物颗粒的工艺的产品流形式的批量的可能不均匀的聚合物颗粒的掺混料仓。

背景技术

在掺混料仓的掺混操作中，额外细磨材料应当尽可能避免，并且应当不存在由于来自料仓中其它类型的颗粒的先前掺混和填充工艺的颗粒的残留造成的外来污染。

在热塑性塑料的生产期间在反应器中出现的颗粒产品在挤出机中塑炼并且在粒化模具中形成为单独股，其依靠在粒化模具中旋转的刀具切成颗粒。该产品可在进一步的步骤中通过配混(compounding)具有进一步的成分。

配混是术语，其用于为通过添加填充物、增强剂、增塑剂、耦合剂、润滑剂、稳定剂等从未加工的塑料生产最终造型配混物的聚合物制备。配混主要在挤出机中执行并且包括运输、熔化、扩散、掺混、脱气和增大压力的过程操作。

在粒化期间，熔化物然后强制通过模具板的孔，因此随后，在股的粒化的情形中，初始熔化的股被生产并且然后在粒化期间这些股变成柱形颗粒或者其它，在模面粒化的情形中，股在当它们出现在模具板上时立即切掉并且变成扁豆状或者球形颗粒。粒化可以例如在液体的流中执行，液体的流冷却颗粒并且很大程度上避免结块。颗粒随后干燥并且筛选，以便分出尽管存在冷却但依然形成的结块。

在生产后或者在配混后的粒化之后，产品一般气动运输到掺混料仓。

在掺混料仓中，颗粒均匀化以抵消在生产工艺中的波动，并且可能随后气动输送进存储料仓。

现有技术中已知的掺混料仓一般作为重力掺混机或循环掺混机操作。对于这两种类型，现有技术中有许多建议关于如何利用料仓容器中的适当内部以获得高掺混质量，也就是说通常一种接着一种地引入料仓容器的不同散装材料的良好均匀化，甚至在散装材料仅仅通过一次，或者-在循环掺混机的情形中，控制循环的次数并且因此控制掺混时间。

取决于要求和设计，可接受的掺混质量因此在排出后已经获得。DE 4112884C2在背景描述中给出了对现有技术的全面概述，其大致基于在掺混料仓的锥形区域中的漏斗形内部的安装。

然而DE 4112884C2的主题的缺点是分开的、多腔的漏斗必须装配在料仓容器的底部区域中，这使得生产和维护掺混料仓更加复杂，因为这种结构非常难以清洗。

解决方案的不同方法是通过所谓的同轴(in-line)掺混机取得，其中带有在料仓内部的进入开口的竖直管道使颗粒从各种高度流入出口。例如，利用多管混合机，在多管混合机中在内壁上的管状通道配置进入锥形区域并且当材料简单地流出时获得掺混度。缺点是与设计相关的工作，其相应地要求利用水清洗以避免污染。

所有构型的目的是利用最小的安装和操作成本及最容易的清洗获得可接受的掺混质量。

如果利用在这点上的视角分析现有技术，它公开了已经在文献中充分详细记载的强项和弱点。

例如，DE 1298511和EP 60046A1各示出掺混料仓，其内部空间被竖直板段再分，竖直板段从容器外壁径向延伸到其中心轴线，进入若干腔中，这些腔在给定填充开口的适当位置时，因为板段的相应梯形上部边缘而根据溢流原理一个接着一个填充，由此通常获得竖直预掺混-虽然取决于批量尺寸-而不是原本出现的纯粹的水平层。

然而DE 4112884C2、DE 1298511和EP 60046A1的缺点是交叉掺混的进口和出口横截面各形成为大致相同，并且因此仅仅有限的散装材料的完全掺混能够发生，同时带有避免交叉污染的差的清洗可能性。

而且，DE 2219397已经公开了设计成循环掺混机的掺混料仓，其中居中上升管道被又一个相对更短的管道围绕，因此该又一个管道与居中管道限定第一环形空间并且与料仓容器壁和其锥形底部限定第二环形空间。在循环或者移除散装材料期间，在两个环形空间中得到散装材料的不同沉降率，以便来源于处于不同高度的水平的散装材料的部分在出口区域中彼此混合或者掺混。同样基于类似原理的是从DE 3029393A1中已知的重力循环掺混机，然而其中，循环不是通过居中管道而是依靠在料仓容器外部延伸的竖直上升管道执行。