CN100417510C - 材料加工设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种材料加工设备，它包括第一螺杆型挤出机(1)和设置在第一挤出机(1)下游的第二螺杆型挤出机(2)。螺杆型挤出机(1、2)通过一功能壳体(33)彼此相连，该功能壳体基本上可沿推出方向(35)移动到流动方向(32)的一侧而离开工作位置。

Description

材料加工设备
技术领域
本发明涉及一种材料加工设备，包括：第一螺杆型挤出机；在第一螺杆型挤出机下游的第二螺杆型挤出机；以及将第一螺杆型挤出机连接到第二螺杆型挤出机的输送区。
背景技术
具体地说，在塑料加工中提供两个或多个相继的挤出机通常是很合适的，其中各挤出机执行单独的加工步骤。例如，当塑性材料以粉末的形式使用时，粉末的进入和熔化可以在第一挤出机中进行。均化和压力形成将在第二下游挤出机中进行。例如，可以从EP1005411B1、US3261056和DE2304088A中了解到这种类型的相继的挤出机布置。已知的设备以具有这样的事实而突出，即难以结合必须在两个挤出机之间进行的附加加工步骤。术语“材料”基本上应理解为可以在螺杆型挤出机中处理的可流动的材料。
发明内容
本发明的目的是改进这种类型的设备，以增强输送区附近的多用性。
根据本发明，该目的通过以下技术方案而实现：一种材料加工设备，包括：第一螺杆型挤出机；在第一螺杆型挤出机下游的第二螺杆型挤出机；以及将第一螺杆型挤出机连接到第二螺杆型挤出机的输送区；其中，在输送区中设有功能壳体，所述功能壳体具有沿流动方向延伸的直径为D2的第二溢流通道，所述功能壳体基本上可沿推出方向从流动方向的侧向推移而离开在输送区中的工作位置；并且其中功能壳体的第二溢流通道通过一直径为D1的第一溢流通道连接到第一螺杆型挤出机，并且通过一直径为D3的第三溢流通道连接到第二螺杆型挤出机，其特征在于，所述功能壳体包括至少一个设置在第二溢流通道中的功能元件；并且所述功能壳体以楔块形状沿推出方向变大。
作为根据本发明设计的结果，通常具有两个功能元件的功能壳体可以非常容易地插入和移出输送区。由此可以进行清洁或更换下面列出的功能元件：筛网和/或支承板和/或静态混合器和/或过滤器和/或滤板。如果不设置功能元件，功能壳体能够制造得更短，而当存在功能元件时它才相应变长。即使不设置功能元件，设置功能壳体通常也很有意义，原因是在将功能壳体推出之后输送区的相邻区域保持敞开，从而可以在例如颜色改变时清理这些区域。
优选地，所述第二溢流通道的直径D2与D1和D3的相互关系为：D1≤D2≤D3，这确保在流动方向没有伸入溢流通道的角部或棱边。为此，虽然取决于加热情况，但当插入输送区时功能壳体与第一和第三溢流通道的横向偏离很小。
此外，所述功能壳体以楔决形状沿推出方向变大，这具有特殊优点，不管温度如何它能确保功能壳体可以移入并固定在输送区。进一步的有利改进包括：所述功能壳体具有朝向配属于第一溢流通道的接触表面的第一接触表面，和朝向配属于第三溢流通道的接触表面的第二接触表面；并且第一接触表面和/或第二接触表面以楔形向彼此延伸。
其它优选实施例包括：优选地，在功能壳体的第二接触表面中或在配属于第三溢流通道的接触表面中设置有密封件。还优选地，所述推出方向这样延伸，使得在进行推出运动过程中使朝向密封件的第二接触表面提升离开密封件。还优选地，只有朝向第一溢流通道的接触表面在工作位置可通过螺纹连接而彼此相连。这些优选实施例的结果是，功能壳体通常必须通过螺纹连接仅固定到第一螺杆型挤出机，而仅通过热膨胀向第二螺杆型挤出机密封。因为功能元件在工作期间由加热引起的受热延长，朝向第二螺杆型挤出机的接触表面彼此紧密压靠。由于在该区域待加工的材料的压力通常较低，所以这种构造就足够了。
以下优选实施例进一步说明了推出或插入功能壳体的措施：优选地，所述功能壳体可在导轨上移动。还优选地，在功能壳体上作用一滑动驱动装置。
附图说明
从下面结合附图对多个实施例的说明中，可以发现本发明的其它特征、优点和细节，其中：
图1是根据本发明的设备的第一实施例的垂直剖视图，其中连接件位于连接位置；
图2是根据第一实施例的设备局部剖开的俯视图；
图3是图1中细节III的示意图；
图4是功能壳体中细节的示意图；
图5是根据第一实施例的设备的视图，其中连接件位于打开位置；
图6是根据图1中箭头VI剖开的视图；
图7是输送区的透视图；
图8至13是功能壳体中各内置部件的示意图；
图14是根据图1的本发明第二实施例的视图；
图15是图14中细节XV的示意图；
图16是根据图1的本发明第三实施例的视图；
图17是图16中细节XVII的示意图；
图18是根据本发明第四实施例的垂直剖视图；
图19是根据图18中箭头XIX剖开的示意图；和
图20是图18中细节XX的示意图。
具体实施方式
图1至5中所示的第一示例性实施例包括第一挤出机1和第二挤出机2。第一挤出机1设置在第二挤出机2的上方。第一挤出机1经由第一联轴器4和第一传动装置5由第一电动机3驱动。第二挤出机2经由第二联轴器7和第二传动装置8由第二电动机6驱动。电动机3和6由控制装置9控制。
第一挤出机1包括设有加热系统10的壳体11，所述壳体中形成两个相互平行延伸并以近似“8”字形地互相接合的第一壳体孔12、13。两个与第一传动装置5联接的第一螺杆轴14、15设置在这两个壳体孔12、13中。沿相同或相反方向驱动螺杆轴14、15。第一挤出机1包括沿传输方向16设置于第一传动装置5的下游进料斗17，它后面是单个或多个加工区18。
在第一挤出机1的端部设有排放区19。除了两个壳体孔和相应的两个螺杆轴，也可以采用只有一个孔或者三个和更多孔和相应数量的螺杆轴。
第二挤出机2也包括具有加热系统的壳体20，所述壳体20中形成有两个彼此平行并互相接合的具有轴线21a、22a的壳体孔21、22，所述壳体孔同样围成“8”字形的截面形状。两个与第二传动装置8联接的螺杆轴23、24设置在第二壳体孔21、22中；它们也可以沿相同或相反方向驱动旋转。在第二传动装置8之后，第二挤出机2包括进料连接件25，沿传输方向16该进料连接件的后面是一个或多个加工区26。第二挤出机2的端部也设有排放区27。
同样地，第二挤出机2也可以使用仅有单个或多于两个壳体孔和相应数量的螺杆轴。在第二挤出机2中，也可以沿相同或相反方向驱动螺杆轴。
在第一挤出机1和第二挤出机2之间设有一输送区28，它包括一连接到第一挤出机1并且接合第一挤出机的排放区19的弯管29，例如可加热的双层管。为替换弯管29，可以设置一起动阀以在起动时排出所积累的不需要的物质。在弯管29朝向第二挤出机2的端部形成一块状设计的法兰31。在块状法兰31和第二挤出机2的进料连接件25之间，设置有一可横向于流动方向32移动的功能壳体33，该功能壳体具有楔块形状并且沿推入方向34逐渐变薄，即沿推出方向逐渐变厚。
通过一朝向法兰31并以凸缘的方式横向伸出的边缘36，该功能壳体33在导轨37上被引导并固定到弯管29的块状法兰31上，其中导轨37沿推入方向34和推出方向35延伸。这些导轨37可以沿推出方向35伸出法兰31很远，以至于功能壳体33可以被完全推离法兰31和进料连接件25，如图2中所示。通常，将功能壳体33推离第一挤出机1而使其离开那里。
在远离导轨37的伸出区域的功能壳体33的一侧，设置有一滑动驱动装置38，该驱动装置为线性驱动装置，优选为液压操作的活塞缸驱动装置，其缸39通过一支承装置40与法兰31相连，而其活塞杆41作用在功能壳体33上。该滑动驱动装置38的作用方向与导轨37平行，即沿推入方向34和推出方向35。法兰31的接触表面42和边缘36的接触表面43也沿方向34、35延伸。当推入后，功能壳体33通过螺栓45与弯管29的法兰31相连，如图6中所示。在第一实施例中，形成在功能壳体33和进料连接件25上并相互配合的接触表面46、47横向于流动方向32延伸。进料连接件25的接触表面47上设置有环形凹槽48，其中设置有密封件49，当不受负载时，该密封件49伸出接触表面47。
为了将功能壳体33从图1所示的工作位置推出而进入图2所示的空闲位置，松开螺栓45并操纵滑动驱动装置38。由于相对于接触表面46、47的方向导轨37向上倾斜，所以在刚开始推出运动时功能壳体33提升离开接触表面47。松开螺栓45会在接触表面42、43之间产生微小间隙，以致于沿接触表面43和46推出功能壳体33从一开始就几乎无摩擦。必须要克服的是用于分开溢流通道51、52、53中所堵塞的材料的剪切力和凸缘型边缘36和导轨37之间的摩擦力。沿相反方向推入。在最后的推入阶段中，密封件49被功能壳体33的接触表面46压下直到边缘36提升离开导轨37。在进一步过程中，接触表面42和43彼此靠压。然后，可以通过螺栓45将边缘36固定到弯管29的法兰31上。为了便于功能壳体33的移动，如图4所示可以在导轨37上安装滚轮50。
为了确保形成于弯管29、功能壳体33和进料连接件25中的溢流通道51、52、53在各过渡位置不具有任何伸入流程的角部或棱边，弯管29的溢流通道51的直径D1、功能壳体33的溢流通道52的直径D2以及进料连接件25的溢流通道53的直径D3的相互关系为：D1≤D2≤D3。由于溢流通道51、52、53具有圆形截面形状并且功能壳体33仅靠置在连接件25上，第一挤出机1不必与第二挤出机2垂直设置，而是可以以一定角度设置，这一点示意性地示于图5中。
图8至13示出了可用于功能壳体33中的各种功能元件。根据图8，在溢流通道52中可更换地设置一筛网54；该筛网54支承在一设置有很大孔55的支承板56上。根据图9，在支承板56上可移除地设置一静态混合器57。根据图10，在支承板56上可移除地设置一烧结金属或发泡金属形成的过滤器58或一过滤器板。在根据图11的实施例中，在功能壳体33中包含一滤板59，与支承板56相比该滤板59具有明显小的孔60。滤板59中小孔60的数量明显超过支承板56中大孔55的数量。
根据图12，在功能壳体33中包含一翼形节流阀形式的节流器61。根据图13，在功能壳体33中设有通入溢流通道52的连接器62、63；而在连接器62、63中又设有数值读取器(Messwert-Geber)，以在线监控通过的材料或者采集样品或者用于添加材料。所述内置部件当然也可以与功能壳体33结合设置。
图14和15中所示第二实施例与前述第一实施例的不同之处仅在于，在功能壳体33’和法兰31’之间形成有横向于流动方向32的相互配合的接触表面42’、43’，以及相应地，相互配合的接触表面46’、47’在功能壳体33’和进料连接件25’之间延伸并且沿推出方向35’和推入方向34’倾斜。滑动驱动装置38相应倾斜。
根据图16和17的第三实施例与上述实施例的不同之处仅在于，功能壳体33”和法兰31之间的接触表面42、43以及功能壳体33”和进料连接件25’之间的接触表面46’、47’相对于流动方向32倾斜。这样，推出方向34”和相应的推出方向35”横向于流动方向32延伸。
在根据图18至20的第四实施例中，第一挤出机1设置在第二挤出机2的下方，进料连接件25”朝向下。相应地，块状法兰31”’安装在进料连接件25”’上。弯管29”’设置有一连接法兰64，通过该连接法兰64，在功能壳体33”’的工作位置弯管29”’和功能壳体33”’通过螺栓45彼此连接，从而使接触表面42’和43’紧紧压靠在一起并相向密封。在该实施例中，导轨37和相应的滑动驱动装置38安装在法兰31”’上。密封件49位于法兰31”’的接触表面47的凹槽48”’中。不同于第一实施例中滑动驱动装置38和导轨37的角位，滑动驱动装置38的角位必须位于水平线和第四实施例中的接触表面46和47的角位之间，从而各接触表面46和47以及42’和43’在推出功能壳体33”’时就立刻分别提升而相互离开。
另外，第一实施例的说明分别适用于第二至第四实施例。

Claims (9)

1. 一种材料加工设备，包括：
-第一螺杆型挤出机(1)；
-在第一螺杆型挤出机(1)下游的第二螺杆型挤出机(2)；以及
-将第一螺杆型挤出机(1)连接到第二螺杆型挤出机(2)的输送区(28)；
其中，在输送区(28)中设有功能壳体(33至33’”)，所述功能壳体(33至33’”)具有沿流动方向(32)延伸的直径为D2的第二溢流通道(52)，所述功能壳体(33至33’”)基本上可沿推出方向(35至35’”)从流动方向(32)的侧向推移而离开在输送区(28)中的工作位置；并且其中功能壳体(33至33’”)的第二溢流通道(52)通过一直径为D1的第一溢流通道(51)连接到第一螺杆型挤出机(1)，并且通过一直径为D3的第三溢流通道(53)连接到第二螺杆型挤出机(2)，其特征在于，所述功能壳体(33至33’”)包括至少一个设置在第二溢流通道(52)中的功能元件；并且所述功能壳体(33至33’”)以楔块形状沿推出方向(35至35’”)变大。
2. 根据权利要求1所述的设备，其特征在于，在功能壳体(33)中设有筛网(54)和/或支承板(56)和/或静态混合器(57)和/或过滤器(58)和/或滤板(59)。
3. 根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第二溢流通道(52)的直径D2与D1和D3的相互关系为：D1≤D2≤D3。
4. 根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述功能壳体(33至33’”)具有朝向配属于第一溢流通道(51)的接触表面(42)的第一接触表面(43、43’、43”)，和朝向配属于第三溢流通道(53)的接触表面(47、47’)的第二接触表面(46、46’)；并且
第一接触表面(43、43’、43”)和/或第二接触表面(46、46’)以楔形向彼此延伸。
5. 根据权利要求4所述的设备，其特征在于，在功能壳体(33至33’”)的第二接触表面(46)中或在配属于第三溢流通道(53)的接触表面(47)中设置有密封件(49)。
6. 根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述推出方向(35)这样延伸，使得在进行推出运动过程中使朝向密封件(49)的第二接触表面(46)提升离开密封件(49)。
7. 根据权利要求4至6中任一项所述的设备，其特征在于，只有朝向第一溢流通道(51)的接触表面(42、43或42’、43’)在工作位置可通过螺纹连接而彼此相连。
8. 根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述功能壳体(33至33’”)可在导轨(37)上移动。
9. 根据权利要求8所述的设备，其特征在于，在功能壳体(33至33’”)上作用一滑动驱动装置(38)。
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