MX2014011759A - Aparato para calentar trozos pequeños de plastico. - Google Patents

Abstract

Un aparato y un correspondiente método para calentar trozos pequeños de plástico, que comprende una zona de calentamiento en la cual se pueden calentar los trozos pequeños de plástico que se introducen, y un dispositivo de calentamiento el cual es adecuado para conducir calor a la zona de calentamiento, en donde el aparato comprende además cuerpos de llenado los cuales se pueden introducir a la zona de calentamiento y son adecuados para emitir calor absorbido a los trozos pequeños de plástico en la zona de calentamiento.

Description

APARATO PARA CALENTAR TROZOS PEQUEÑOS DE PLÁSTICO La presente invención se refiere a un aparato para calentar trozos pequeños de plástico, tales como, por ejemplo, hojuelas de PET recielado.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Se conocen aparatos para calentar trozos pequeños de plástico obtenidos, por ejemplo, de botellas de plástico recicladas. Usualmente, se usan sistemas de tornillos sin fin de calentamiento, en los cuales se introducen los trozos pequeños de plástico y sobre el área de superficie de los cuales pueden calentarse los trozos pequeños de plástico. Los factores críticos para el calentamiento uniforme de los trozos pequeños de plástico son, en este caso, el área de superficie del aparato de calentamiento, v.gr. del tornillo sin fin de calentamiento, el grado del mezclado de los trozos pequeños de plástico, así como el metodo de entrada de energía, por ejemplo si se transfiere el calor por medio de microondas o radiación infrarroja o si se intercambia el calor directamente por medio de contacto físico con el aparato de calentamiento.

Objetivo Con base en ia téenica anterior el objeto de la presente invención es proveer un aparato mejorado para calentar trozos pequeños de plástico.

Soluciones De acuerdo con la presente invención se realiza este objeto mediante el aparato para calentar trozos pequeños de plástico de conformidad con la reivindicación 1 y mediante el método para calentar trozos pequeños de plástico de conformidad con la reivindicación 11. Se definen modalidades útiles de la presente invención en las reivindicaciones dependientes.

El aparato para calentar trozos pequeños de plástico de acuerdo con la invención comprende una zona de calentamiento en la cual se pueden calentar los trozos pequeños de plástico que se introducen, y un dispositivo de calentamiento el cual es adecuado para conducir calor a la zona de calentamiento, en donde el aparato comprende además cuerpos de llenado los cuales se pueden introducir a la zona de calentamiento y son adecuados para emitir calor absorbido a los trozos pequeños de plástico en la zona de calentamiento. Este aparato produce un resultado evidentemente mejor con respecto al proceso de calentamiento de los trozos pequeños de plástico y a la uniformidad de calentamiento de los trozos pequeños de plástico por que los cuerpos de llenado a introducir emiten calor a los trozos pequeños de plástico, además del área de superficie de la zona de calentamiento o posiblemente las fuentes de radiación que se proveen, a la vez que se colocan en medio de la mezcla de los trozos pequeños de plástico.

Se puede disponer que los cuerpos de llenado puedan ser pasados traves de la zona de calentamiento con los trozos pequeños de plástico o se coloquen en la zona de calentamiento. Si los cuerpos de llenado están formados para ser pasados a través de la zona de calentamiento con los trozos pequeños de plástico, es posible realizar un intercambio de calor con los trozos pequeños de plástico por una duración lo más larga posible. En el otro caso, se puede descartar el dispositivo de tamizado posiblemente requerido que separa los trozos pequeños de plástico de los cuerpos de llenado, lo cual hace téenicamente más fácil implementar el ensamble total.

En una modalidad se dispone que el aparato esté caracterizado porque la zona de calentamiento comprenda un tornillo sin fin de calentamiento. Los tornillos sin fin de calentamiento pueden lograr una buena distribución de calor debido al mezclado permanente de los trozos pequeños de plástico, de modo que es un área de superficie diferente de la mezcla de los trozos pequeños de plástico que está orientada hacia la superficie calentada del tornillo sin fin de calentamiento, con la consecuencia de que se puedan calentar uniformemente los trozos pequeños de plástico. Además, se puede realizar así de manera confiable un transporte de los trozos pequeños de plástico a través de la zona de calentamiento.

En una modalidad se dispone que el dispositivo de calentamiento comprenda por lo menos uno de una fuente de radiación de microondas, una fuente de radiación infrarroja, un calentador por inducción, un área de superficie interior calentable de la zona de calentamiento, la cual sea adecuada para calentar los cuerpos de llenado. Las diferentes propiedades de las fuentes de calentamiento, en particular la reacción de los trozos pequeños de plástico a irradiar con la energía correspondiente, permiten la realización de objetivos específicos de calentamiento. Es posible, por ejemplo, usar radiación para el calentamiento de los cuerpos de llenado que no sea absorbida por los trozos pequeños de plástico, lo cual garantiza que los trozos pequeños de plástico no absorban demasiado calor, mientras que la distribución de los cuerpos de llenado en los trozos pequeños de plástico permite todavía un calentamiento dirigido por el calor emitido por los cuerpos de llenado.

En otra modalidad la densidad de los cuerpos de llenado de material corresponde a la densidad media de los trozos pequeños de plástico. Por lo tanto, se puede evitar que los cuerpos de llenado se distribuyan solamente en el área de superficie de los trozos pequeños de plástico o se deslicen demasiado lejos hacia los trozos pequeños de plástico.

De acuerdo con un desarrollo adicional de la invención, los cuerpos de llenado se conectan fijamente al área de superficie de la zona de calentamiento. Esto permite una efectiva transferencia de calor a los cuerpos de llenado y por lo tanto un área de superficie incrementada de la zona de calentamiento, lo cual mejora el resultado de calentamiento de los trozos pequeños de plástico.

El aparato puede comprender además un dispositivo de mezclado que esté dispuesto en la zona de calentamiento y es adecuado para mezclar los trozos pequeños de plástico en la zona de calentamiento. Este dispositivo de mezclado garantiza que los cuerpos de llenado se distribuyan estadísticamente en todo el flujo de los trozos pequeños de plástico tan uniformemente como sea posible, lo cual mejora considerablemente el resultado del calentamiento de los trozos pequeños de plástico.

Además, la forma exterior de los cuerpos de llenado puede estar libre de bordes y/o libre de esquinas. Por lo tanto, se puede evitar que queden pequeñas partículas de plástico, que podrían ser sometidas a abrasión por los trozos pequeños de plástico a causa de la fricción de los cuerpos de llenado sobre los trozos pequeños de plástico, ya que una forma de los cuerpos de llenado libre de bordes y/o esquinas da por resultado menos abrasión.

En una modalidad, el aparato está caracterizado porque la relación A/V del área de superficie al volumen de los cuerpos de llenado es mayor que la de una esfera que tiene el mismo volumen. Por lo tanto, se puede optimizar la emisión de calor de los cuerpos de llenado.

De acuerdo con un desarrollo adicional del aparato, se provee un dispositivo de suministro, el cual es adecuado para suministrar los cuerpos de llenado a los trozos pequeños de plástico, y/o se provee un dispositivo de separación, el cual es adecuado para separar los cuerpos de llenado de los trozos pequeños de plástico. El dispositivo de suministro permite el suministro de los cuerpos de llenado al flujo de los trozos pequeños de plástico en el momento apropiado, y el dispositivo de separación permite la realización del proceso adicional de recielado, garantizando así que no estén contenidos, o solamente una cantidad extremadamente pequeña de los cuerpos de llenado esté contenida en el flujo de plástico.

El uso, por ejemplo, de uno de estos dispositivos permite la realización de un método para calentar trozos pequeños de plástico, en donde se vierten los trozos pequeños de plástico a una zona de calentamiento y un dispositivo de calentamiento conduce calor a la zona de calentamiento, y en donde se introducen cuerpos de llenado a la zona de calentamiento, los cuales emiten calor absorbido a los trozos pequeños de plástico en la zona de calentamiento. Este método permite un calentamiento más rápido y más uniforme de los trozos pequeños de plástico.

En una modalidad del método, se pasan los cuerpos de llenado a través de la zona de calentamiento con los trozos pequeños de plástico o se colocan en la zona de calentamiento. El paso de los cuerpos de llenado a través de la zona de calentamiento con los trozos pequeños de plástico permite que transferencia de calor tenga lugar por una duración lo más larga posible. La colocación de los cuerpos de llenado en la zona de calentamiento garantiza que el flujo de plástico que sale de esta zona de calentamiento o de todo el aparato no contenga, o contenga solamente un pequeño número de cuerpos de llenado, de modo que no se afecte notablemente el proceso de reciclado.

El método puede disponer además que se mezclen los trozos pequeños de plástico con un dispositivo de mezclado en la zona de calentamiento. El dispositivo de mezclado puede garantizar una distribución uniforme estadística de los cuerpos de llenado en el flujo de los trozos pequeños de plástico.

Se puede disponer que se introduzca calor en el interior de la zona de calentamiento por medio de una fuente de radiación de microondas y/o una fuente de radiación infrarroja y/o un calentador por inducción y/o un área de superficie interior calentable de la zona de calentamiento. El uso de fuentes específicas de energía para el suministro de calor en la zona de calentamiento puede garantizar que los trozos pequeños de plástico se calienten de manera específica.

De acuerdo con una modalidad del método, los cuerpos de llenado tienen un máximo de absorción en la gama de microondas y/o la gama de infrarrojos. Estos cuerpos de llenado absorben tanta energía como es posible de las correspondientes fuentes de radiación y pueden emitir uniformemente esta energía a los trozos pequeños de plástico en forma de calor.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La figura 1 muestra una vista esquemática de un aparato para calentar trozos pequeños de plástico, las figuras 2A y 2B muestran una vista esquemática de modalidades adicionales de un aparato para calentar trozos pequeños de plástico, las figuras 3A-3D muestran diferentes modalidades de los cuerpos de llenado.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La figura 1 muestra esquemáticamente un aparato 100 como se usa para el calentamiento de los trozos pequeños de plástico, v.gr. procedentes de un flujo de los trozos pequeños de plástico 110. Los trozos pequeños de plástico pueden ser tanto hojuelas de plástico como pellas de plástico. Básicamente, el aparato puede procesar tambien otras partículas de plástico más pequeñas. El aparato comprende una zona de calentamiento 101 a la cual se conduce el flujo de los trozos pequeños de plástico 110. Se puede lograr esto, por ejemplo, mediante un transportador. Un dispositivo de calentamiento 130 está provisto en la zona de calentamiento 101, el cual puede calentar los trozos pequeños de plástico. Este dispositivo de calentamiento puede ser realizado por las fuentes de energía más diversas. El dispositivo de calentamiento 130 puede ser, por ejemplo, una fuente de radiación de microondas o una fuente de radiación infrarroja o un calentador por inducción, o se pueden calentar las paredes interiores de la zona de calentamiento 101, v.gr. con agua caliente o algo similar. Se puede transferir luego este calor a los trozos pequeños de plástico 110. La zona de calentamiento 101 misma puede estar configurada como un reactor en el cual tiene lugar el calentamiento, o por ejemplo como un tornillo sin fin de calentamiento.

Se le pueden añadir cuerpos de llenado 111 al flujo de los trozos pequeños de plástico 110 mediante un dispositivo de suministro 120. Este dispositivo de suministro puede ser un conducto ordinario de suministro desde el cual se añada un flujo de cuerpos de llenado 111 al flujo de los trozos pequeños de plástico 110. Con base en el movimiento del flujo de los trozos pequeños de plástico 110, tiene lugar una distribución de los cuerpos de llenado 111 en el flujo de los trozos pequeños de plástico. Se dispone que los cuerpos de llenado 111 absorban calor en la zona de calentamiento 101 del calor emitido por el dispositivo de calentamiento y emiten este calor a los trozos pequeños de plástico 110 en el flujo de los trozos pequeños de plástico. Los cuerpos de llenado 111 garantizan así, sobre la base de su área de superficie total, una emisión incrementada de calor a los trozos pequeños de plástico, en comparación con un aparato para calentar trozos pequeños de plástico que no implica estos cuerpos de llenado. Por lo tanto, se puede lograr que los trozos pequeños de plástico puedan ser calentados de manera más uniforme y completa.

Preferiblemente, los trozos pequeños de plástico 110' que se calentaron en la zona de calentamiento 101 mediante el dispositivo de calentamiento 130 y los cuerpos de llenado 111' se separan de los cuerpos de llenado 111' en el extremo del aparato. A este efecto, por ejemplo, se puede proveer un separador 140 en forma de tamices de diferentes tamaños. Se puede disponer, por ejemplo, que los cuerpos de llenado 111 sean mayores que los trozos pequeños de plástico 110. En tal caso, se puede proveer el separador en forma de tamiz en la parte inferior, como se muestra en la figura 1, a traves del cual se separen los trozos pequeños de plástico 110 de los cuerpos de llenado 111. Luego, se pueden usar de nuevo o desechar los cuerpos de llenado. Dado que se calientan usualmente los trozos pequeños de plástico 110' dentro del alcance de procesos de recielado (en este caso usualmente en forma de hojuelas procedentes de botellas de plástico trituradas) a fin de permitir la transformación de las mismas a nuevas botellas, se dispone que el separador provea una alta calidad al efecto de que se realice la separación de trozos pequeños de plástico y cuerpos de llenado de manera tan completa como sea posible de modo que las propiedades de los cuerpos de llenado no puedan afectar negativamente el proceso adicional de reciclado de los trozos pequeños de plástico 110'. Otros separadores son concebibles también. Por ejemplo, se puede disponer que los trozos pequeños de plástico 111 reaccionen a campos magnéticos o eléctricos de modo que se puedan filtrar del flujo de los trozos pequeños de plástico 110' por medio de electroimanes potentes en el extremo del aparato 100, evitando así la contaminación de los trozos pequeños de plástico 110'. A este efecto, se puede disponer entonces en una modalidad que los cuerpos de llenado contengan una fracción de metal que responda a los campos electromagneticos. Sin embargo, es posible también usar otros, materiales de interacción electromagnética.

Los cuerpos de llenado 111 mostrados en la figura 1 se introdujeron al flujo de los trozos pequeños de plástico y se pasaron con el mismo a través del aparato para calentar los trozos pequeños de plástico, significando que han pasado la zona de calentamiento 101 con el dispositivo de calentamiento 130 exactamente como los trozos pequeños de plástico.

La figura 2A muestra otra modalidad en la cual los cuerpos de llenado se conectan fijamente al dispositivo de calentamiento. El aparato 200 comprende, en la modalidad de acuerdo con la figura 2A, un tornillo sin fin de calentamiento 201. Se montar este tornillo sin fin de calentamiento 201 horizontalmente o con una pequeña inclinación hacia abajo en la dirección de transporte. Si se usa como tornillo transportador, el tornillo sin fin de calentamiento puede estar montado también con una inclinación hacia arriba en la dirección de transporte. El tornillo sin fin de calentamiento 201 y el alojamiento circundante juntos definen la zona de calentamiento 202 a la cual se pueden introducir los trozos pequeños de plástico 110, por ejemplo a través del conducto de suministro 251. El movimiento rotatorio del tornillo sin fin de calentamiento 201 garantiza entonces que se transporten los trozos pequeños de plástico a través de la zona de calentamiento 202 y se calienten parcialmente durante este transporte por el contacto físico, por ejemplo con el tornillo sin fin de calentamiento. Los trozos pequeños de plástico 110' calentados pueden fluir hacia fuera de la zona de calentamiento a través del conducto de salida 252.

En esta modalidad, los cuerpos de llenado se conectan fijamente al tornillo sin fin de calentamiento 201 y tienen forma de paletas o remos 220. El movimiento rotatorio del tornillo sin fin de calentamiento 201 garantiza que se introduzcan estos cuerpos de llenado 220 repetidas veces en el flujo de los trozos pequeños de plástico 110. Por lo tanto, se establece un contacto físico entre los trozos pequeños de plástico 110 y los cuerpos de llenado 220. Conforme se conectan físicamente los cuerpos de llenado 220 al tornillo sin fin de calentamiento 201 (esta conexión puede ser permanente o separable para permitir un intercambio de los cuerpos de llenado) los cuerpos de llenado 220, también, tienen una temperatura incrementada y pueden calentar los trozos pequeños de plástico 110 mediante un intercambio de calor. La provisión de los cuerpos de llenado 220 sobre la superficie exterior del tornillo sin fin de calentamiento 201 aumenta el área de superficie efectiva del tornillo sin fin de calentamiento 201, que se puede usar para calentar los trozos pequeños de plástico. Además, los cuerpos de llenado 220 pueden penetrar, respectivamente, sumergirse en el flujo de los trozos pequeños de plástico 110, logrando así no solamente un calentamiento del área de superficie de los trozos pequeños de plástico que está orientada hacia el tornillo sin fin de calentamiento, sino también un calentamiento de los trozos pequeños de plástico que están posicionados en capas más profundas del flujo. Esto garantiza un calentamiento completo. La provisión de los cuerpos de llenado en forma de paletas o remos 220 permite además un mezclado claramente mejorado del flujo de los trozos pequeños de plástico, con la consecuencia de que el área de superficie de los trozos pequeños de plástico orientados hacia los dispositivos de calentamiento (el tornillo sin fin de calentamiento y los cuerpos de llenado conectados al mismo) es sometida al mezclado permanente, de modo que se mejora además el calentamiento uniforme de los trozos pequeños de plástico. Al mismo tiempo, se puede evitar la carbonización o la adhesión al dispositivo de calentamiento.

Se puede disponer tambien que los cuerpos de llenado en esta modalidad no estén diseñados como componentes masivos, v.gr. en forma de placa de metal continua, pero se puede disponer también que las paletas 220 individuales sean ahorquilladas, es decir que no tengan forma de placa rectangular, sino que tengan forma de picos 220. Por lo tanto, se puede llevar a cabo el mezclado de los trozos pequeños de plástico incluso con más eficacia, lo cual puede mejorar a mayor grado el resultado final del calentamiento. Se puede disponer también que los cuerpos de llenado 220, respectivamente, 220' sean curvados u ondulados, permitiendo un aumento del área de superficie efectiva de los cuerpos de llenado 200, respectivamente 220', y dando como resultado un mejor intercambio de calor.

La figura 2B muestra otra modalidad en la cual los cuerpos de llenado 220 se conectan fijamente a la zona de calentamiento 202. En esta modalidad, se realiza la zona de calentamiento 202 mediante un tambor rotatorio 205 que se puede disponer, de manera similar al tornillo sin fin de calentamiento, con una ligera inclinación o bisel en la dirección de transporte para garantizar un flujo efectivo de trozos pequeños de plástico 110 o transporte efectivo de los trozos pequeños de plástico. En esta modalidad, no se disponen los cuerpos de llenado 220 sobre el exterior del tambor 205, como era el caso con el tornillo sin fin de calentamiento de acuerdo con la figura 2A, sino sobre la superficie interior del tambor 205. Por lo tanto, se logra que los cuerpos de llenado penetren en el flujo de los trozos pequeños de plástico 110 de alguna manera y mezclen dicho flujo por completo, conforme entran en contacto no solamente con el área de superficie que está en contacto con el tambor. Dependiendo de la forma de los cuerpos de llenado 220, se puede intentar tambien arrastrar los trozos pequeños de plástico, los cuales se dejan caer entonces, desde la parte superior, sobre el flujo de los trozos pequeños de plástico 110 mediante la rotación de los cuerpos de llenado 220. Por lo tanto, se obtiene un resultado aun mejor del mezclado de los trozos pequeños de plástico, lo cual es completamente beneficioso para el calentamiento uniforme. En esta modalidad también, se pueden realizar los cuerpos de llenado 220 de manera diferente. Pueden estar diseñados, por ejemplo, en forma de placas de metal planas, de manera similar a la figura 2A, o en forma de horquillas. Pueden incluir también una curvatura interior, aumentando así el área de superficie total disponible para el calentamiento de los trozos pequeños de plástico.

Las modalidades de la zona de calentamiento en forma de tornillo sin fin o tambor de calentamiento se pueden combinar también con cuerpos de llenado introducidos holgadamente en el flujo de los trozos pequeños de plástico (véase la figura 1).

En la modalidades de acuerdo con las figuras 2A y 2B, se puede intentar también que los cuerpos de llenado 200 se conecten rígidamente a los dispositivos de calentamiento, respectivamente, al tornillo sin fin de calentamiento y al tambor de calentamiento, pero que la conexión sea básicamente desprendible. Esto significa que se pueden conectar los cuerpos de llenado individuales a los dispositivos de calentamiento, por ejemplo, mediante un sistema a presión o por medio de conexiones con tornillos. Se puede disponer también que el intercambio de calor entre el dispositivo de calentamiento y los cuerpos de llenado no se realice solamente mediante el contacto físico, sino que se provea un suministro separado de calor para cada cuerpo de llenado, o que se dispongan fuentes de radiación en la zona de calentamiento 202 que calientan los cuerpos de llenado 220 selectivamente, v.gr. introduciendo radiaciones específicas (radiación de una gama específica de longitud de onda). Además, a fin de obtener un mejor perfil de calentamiento para el flujo de los trozos pequeños de plástico 110, se puede disponer que los cuerpos de llenado 220 estén configurados para que sean movibles significando que pueden girar, por ejemplo. Por lo tanto, se mejora el mezclado de los trozos pequeños de plástico y, al mismo tiempo, se crea una mayor área efectiva de superficie.

Dado que los cuerpos de llenado 220 están hechos básicamente de diferente material que los trozos pequeños de plástico, se puede disponer también que toda la zona de calentamiento 202 se llene de radiación que sea absorbida insuficientemente por los trozos pequeños de plástico 110, pero sea bien absorbida por los cuerpos de llenado 220 de modo que se calienten los mismos a causa de la irradiación. Dado que los cuerpos de llenado 220, por otra parte, emiten el calor solamente por contacto físico a los trozos pequeños de plástico 110, se garantiza que no tenga lugar la carbonización a causa del aporte de calor que resulta de la radiación que puede ser absorbida por los trozos pequeños de plástico solamente en el área de superficie de los mismos. En términos de construcción, tal calentamiento de los cuerpos de llenado 220 puede resultar ser claramente más simple que proveer un correspondiente suministro de calor, v.gr. en forma de conductos de suministro de agua caliente, para cada cuerpo de llenado, por ejemplo en el tornillo sin fin de calentamiento 201 o el tambor de calentamiento 205.

Las figuras 3A-3D muestran modalidades de los cuerpos de llenado para la modalidad ilustrada en la figura 1. La figura 3A muestra diferentes modalidades para la forma de los cuerpos de llenado individuales. Son fáciles de fabricar los cuerpos de llenado regularmente conformados que se elaboran de materiales de plástico u otros materiales que son fáciles de desmenuzar y conformar. Sin embargo, estos cuerpos de llenado tienen diferentes tamaños, con la consecuencia de que se acumulan en un flujo de los trozos pequeños de plástico, posiblemente debido al efecto de las nueces de Brasil, en capas de profundidad notablemente diferentes del flujo de los trozos pequeños de plástico. Por lo tanto, se dispone que los cuerpos de llenado tengan forma, v.gr. forma de esferas 301. La ventaja de la esfera es que los trozos pequeños de plástico no se dañan ni se someten a abrasión como resultado del contacto físico con los cuerpos de llenado, ya que las esferas no tienen bordes ni esquinas donde puede ocurrir la abrasión de los trozos pequeños de plástico parcialmente calentados. Asimismo, la esfera tiene la menor relación entre el área de superficie y el volumen, de modo que el intercambio de calor obtenido con los trozos pequeños de plástico es solamente bajo, en comparación con el tamaño de los cuerpos de llenado. Sin embargo, se puede evitar así la carbonización de los trozos pequeños de plástico. Para garantizar una transferencia de calor muy rápida a los trozos pequeños de plástico, las esferas deben ser desproporcionadamente grandes en comparación con el tamaño de los trozos pequeños individuales de plástico. Sin embargo, si los cuerpos de llenado son significativamente más grandes que los trozos pequeños individuales de plástico, se acumulan, a causa del efecto de las nueces de Brasil, arriba o sobre los trozos pequeños de plástico, preferiblemente en una capa, cuando la mezcla total se agita o se revuelve durante el transporte a traves de la zona de calentamiento, de modo que tiene lugar un calentamiento de un solo lado de los trozos pequeños de plástico y el aporte de calor no es conducido, como se pretendía originalmente, por los cuerpos de llenado a la profundidad. Ventajosamente, se pueden usar también otras formas geométricas para los cuerpos de llenado. A fin de evitar el cambio de las capas, respectivamente, la acumulación de los cuerpos de llenado en ciertas capas profundas a causa del efecto de las nueces de Brasil, se puede disponer que el mezclado se realice solamente a velocidades relativamente bajas, de modo que se reduce solamente el movimiento de los trozos pequeños individuales de plástico y cuerpos de llenado. Se puede lograr esto usando un reactor, en particular un reactor de cilindro.

Por lo tanto, por ejemplo, se pueden usar pequeñas placas cilindricas 302. Por otra parte, tienen superficies grandes debido a las áreas circulares que las limitan, a través de las cuales se puede emitir calor a los trozos pequeños de plástico. Por otra parte, se parecen en gran medida a los trozos pequeños de plástico mismos con respecto a su forma exterior, de modo que, si se seleccionan convenientemente la densidad y la masa y el tamaño, se pueden distribuir fácilmente en la mezcla de trozos pequeños de plástico, preferiblemente incluso de manera enteramente estadística, de modo que se puede lograr un calentamiento uniforme de los trozos pequeños de plástico. Análogamente, se pueden usar cuboides o elipsoides 303, respectivamente, 304. Los cuboides tienen superficies grandes debido a sus superficies limitativas planas, las cuales permiten que tenga lugar un intercambio de calor entre los cuerpos de llenado y los trozos pequeños de plástico. Sin embargo debido a su superficie angular, tienen el inconveniente de que puede tener lugar una abrasión sobre los trozos pequeños de plástico, con la consecuencia de que las partículas individuales de plástico se acumulan en la zona de calentamiento y se adhieren una a otra. Se puede superar este problema mediante el uso de cuerpos de llenado que tengan forma de cuboide, como se muestra en la vista esquemática 303, pero tengan esquinas y bordes redondeados.

Además, se pueden usar formas geometricas más complicadas que caractericen en particular por un área de superficie grande, de modo que se pueda realizar una buena emisión de calor a los trozos pequeños de plástico en flujo circundante de plástico. Preferiblemente, se usan cuerpos que se puedan distribuir estadísticamente de manera particularmente bien en un flujo permanentemente mixto de los trozos pequeños de plástico. Por lo tanto, los trozos pequeños de plástico pueden tener la forma designada, por ejemplo con el 305, la cual es sustancialmente una cruz formada tridimensionalmente con seis brazos. Dado que las superficies angulares son desventajosas debido a la abrasión de los trozos pequeños de plástico, la cruz tridimensional 305 está formada sin embargo de brazos redondeados de modo que la estructura entera no tiene bordes ni esquinas. Esta estructura de cruz tridimensional tiene un área de superficie significativamente mayor que las estructuras geométricas regulares, tales como una esfera o un cuboide que A tienen el mismo volumen. La relación— del área de superficie al volumen, la cual es importante para la emisión de calor, es por lo tanto más beneficiosa en este caso, y permite un rápido intercambio de calor. Es por lo tanto particularmente adecuado para el calentamiento de los trozos pequeños de plástico. Debido a los brazos individuales, puede suceder sin embargo que los cuerpos de llenado se apretujen unos con otros, lo cual puede ocasionar una acumulación de cuerpos de llenado en cierto punto en la mezcla de cuerpos de llenado y trozos pequeños de plástico, con la consecuencia final de que se hundan o asciendan en todo el flujo, lo cual puede tener un efecto adverso en el calentamiento uniforme.

La figura 3B muestra además otra propiedad de los cuerpos de llenado, cuya manipulación puede afectar la capacidad del calentamiento los trozos pequeños de plástico. Mientras más grande es el cuerpo de llenado, más tendrá lugar una acumulación de cuerpos de llenado en una capa próxima a la superficie o arriba de los trozos pequeños de plástico, durante el mezclado ya que, debido al efecto de las nueces de Brasil, los trozos pequeños de plástico más pequeños ocupan los espacios creados durante el mezclado o al agitar. Por otra parte, se puede producir una cantidad de cuerpos de llenado mediante una selección adecuada del material, que se resbale hacia abajo en el flujo total de los trozos pequeños de plástico y los cuerpos de llenado como resultado de su densidad.

En el caso ideal se dispone que, con base en la forma, la densidad y el tamaño de los cuerpos de llenado, se lleve a cabo la distribución de los cuerpos de llenado en el flujo de los trozos pequeños de plástico de modo que los cuerpos de llenado se distribuyan de manera estadísticamente uniforme sobre toda la extensión del flujo de los trozos pequeños de plástico. Por lo tanto, es posible garantizar un calentamiento de los trozos pequeños enteros de plástico flujo por los cuerpos de llenado que es tan ideal como posible. Esto se ilustra, por ejemplo, en la figura 3B. Como se muestra, los trozos pequeños de plástico 110 y los cuerpos de llenado 320 se distribuyen uniformemente en la zona de calentamiento tanto en la dirección vertical (eje de las z) como en la dirección horizontal (eje de las x).

Sin embargo, si se puede garantizar, por ejemplo mediante el dispositivo de calentamiento mismo, que una porción de los trozos pequeños de plástico ya está suficientemente calentada, puede ser ventajoso en efecto en algunas modalidades si tiene lugar una acumulación de los cuerpos de llenado, v.gr. debido al efecto de las nueces de Brasil o la mayor/menor densidad. Por lo tanto, la figura 3C muestra cuerpos de llenado que se hunden hacia abajo en la mezcla de los trozos pequeños de plástico y los cuerpos de llenado debido a su mayor densidad. Por lo tanto, se puede lograr que los trozos pequeños de plástico se calienten tambien, por ejemplo desde un lado en dirección contraria a la del aparato de calentamiento. Análogamente, la figura 3D ilustra el caso en el cual los cuerpos de llenado se acumulan sobre los trozos pequeños de plástico 110 ya sea debido a su tamaño o debido a su densidad que es más baja que la de los trozos pequeños de plástico. Por lo tanto, se puede realizar un calentamiento de los trozos pequeños de plástico desde la parte superior. Se podrían usar cuerpos de llenado convenientes, por ejemplo en la modalidad de acuerdo con la figura 2B, a fin de mejorar el calentamiento de las capas superiores. Dado que los cuerpos de llenado de todos modos se hundirán fácilmente en los trozos pequeños de plástico porque los trozos pequeños de plástico no forman una superficie sólida, no solamente se realiza un calentamiento del área de superficie, sino que se transfiere tambien calor a las capas más profundas.

Básicamente, una forma particularmente preferida para los cuerpos de llenado es una forma que corresponde al promedio de los trozos pequeños de plástico con respecto al tamaño y a la forma exterior. Es decir, los cuerpos de llenado tienen dimensiones máximas de unos cuantos milímetros a varios centímetros en cualquier dirección (longitud, anchura, altura). Por ejemplo, los cuerpos de llenado pueden ser cilindricos y tener un radio de 1-2 cm y una altura de 1-3 mm. Si la densidad del material que se usa para los cuerpos de llenado, también, se escoge correspondientemente, puede ser el caso que la relación del área de superficie al volumen no tenga, en efecto, el valor ideal para el aporte de calor a los trozos pequeños de plástico, pero es posible realizar así un mezclado perfecto, o un mezclado tan ideal como sea posible, de los cuerpos de llenado y los trozos pequeños de plástico. Todas las formas que diverjan de esta forma pueden satisfacer requerimientos especiales, v.gr. garantizar una emisión de calor particularmente rápida a los trozos pequeños de plástico si el área de superficie es muy grande en relación con el volumen se apreciará que las formas descritas de los cuerpos de llenado, distribuidos holgadamente en el flujo de los trozos pequeños de plástico o conectados a la zona de calentamiento o al dispositivo de calentamiento, son solamente ejemplos. Cualesquier otras formas, en particular formas irregulares, son también concebibles y se pueden usar dependiendo de los requerimientos.

Claims (15)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1. Un aparato (100) para calentar trozos pequeños de plástico (110), que comprende una zona de calentamiento (101) en la cual se pueden calentar los trozos pequeños de plástico (110) que se introducen, y un dispositivo de calentamiento (130) el cual es adecuado para conducir calor a la zona de calentamiento (101), en donde el aparato (100) comprende además cuerpos de llenado (111) los cuales se pueden introducir a la zona de calentamiento (101) y son adecuados para emitir calor absorbido a los trozos pequeños de plástico (110) en la zona de calentamiento.

2. El aparato (100) de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque se pueden pasar los cuerpos de llenado (111) a traves de la zona de calentamiento (101) con los trozos pequeños de plástico (110) o se colocan los cuerpos de llenado (220) en la zona de calentamiento (202)

3. El aparato de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizado además porque la zona de calentamiento comprende un tornillo sin fin de calentamiento (201).

4. El aparato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado además porque el dispositivo de calentamiento comprende por lo menos uno de una fuente de radiación de microondas, una fuente de radiación infrarroja, un calentador por inducción, un área de superficie interior calentable de la zona de calentamiento, los cuales son adecuados para calentar los cuerpos de llenado.

5. El aparato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado además porque la densidad de los cuerpos de llenado de material corresponde a la densidad media de los trozos pequeños de plástico.

6. El aparato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado además porque se conectan los cuerpos de llenado (220) fijamente al área de superficie de la zona de calentamiento (202).

7. El aparato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado además porque el aparato comprende el aparato comprende un dispositivo de mezclado que está dispuesto en la zona de calentamiento y es adecuado para mezclar los trozos pequeños de plástico en la zona de calentamiento.

8. El aparato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado además porque la forma exterior de los cuerpos de llenado está libre de bordes y/o libre de esquinas.

9. El aparato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado además porque la relación A/V del área de superficie al volumen de los cuerpos de llenado es mayor que la de una esfera que tiene el mismo volumen.

10. El aparato (100) de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado además porque está provisto un dispositivo de suministro (120), el cual es adecuado para suministrar los cuerpos de llenado (111) a los trozos pequeños de plástico (110), y/o está un dispositivo de separación (140), el cual es adecuado para separar los cuerpos de llenado (111) de los trozos pequeños de plástico (110).

11. Un metodo para calentar trozos pequeños de plástico (110), caracterizado además porque se vierten los trozos pequeños de plástico \ (110) a una zona de calentamiento (101) y un dispositivo de calentamiento (130) conduce calor a la zona de calentamiento (101), y en donde se introducen cuerpos de llenado (111) a la zona de calentamiento (101), los cuales emiten el calor absorbido a los trozos pequeños de plástico en la zona de calentamiento.

12. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado además porque se pasan los cuerpos de llenado (111) a través de la zona de calentamiento (101) con los trozos pequeños de plástico (110) o se colocan los cuerpos de llenado (220) en la zona de calentamiento (202).

13. El método de conformidad con la reivindicación 11 o 12, caracterizado además porque se mezclan los trozos pequeños de plástico (110) mediante un dispositivo de mezclado en la zona de calentamiento.

14. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, caracterizado además porque se introduce calor en el interior de la zona de calentamiento por medio de una fuente de radiación de microondas y/o una fuente de radiación infrarroja y/o un calentador por inducción y/o un área de superficie interior calentable de la zona de calentamiento.

15. El metodo de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado además porque los cuerpos de llenado tienen un máximo de absorción en la gama de microondas y/o la gama de infrarrojos.