CN102239035A - 用于水下造粒等的绝热模板组件 - Google Patents

Abstract

一种用于水下造粒及其它造粒过程的绝热模板组件(10)，包括在板组件上形成的大体平行于模面(26)的薄的连续的气室(32)，从而模板组件的被加热的上游部与下游部绝热。气室通过将气室通向大气而变得大气平衡。独立的或成组的多个挤出孔形成于延伸穿过绝热室的挤出孔(22)的延伸部，从而待造粒的加工熔料可以延伸穿过其中。围绕孔延伸部(31)形成气室的孔突起和元件特别地构造成将热量沿所述延伸部引导，以便将其中的加工熔料保持在所需的温度，以助于固定模板组件和更好地密封气室(26)。

Description

用于水下造粒等的绝热模板组件

技术领域

本发明主要涉及用于水下造粒机和包括热面或非流体造粒的其它造粒过程的绝热模板组件。更具体地说，本发明涉及一种绝热模板组件，这种绝热模板组件包括在板组件上形成的薄的连续的气穴或气室，从而模板组件的上游部与同一组件的下游部绝热，因此使得各个部分在不同温度下共存。多个挤出孔独立地或成组地延伸穿过挤出孔延伸部，所述挤出孔延伸部突出穿过绝热气穴或气室，从而待造粒或粒化的材料可以通过其中。

背景技术

水下造粒设备和按照挤出过程的其用途已由本发明的受让人Gala Industries，Inc、(“Gala”)实施多年。特别地，在现有技术公开中示出的制粒模具和模板包括如美国专利4,123,207、4,500,271、4,621,996、4,728,276、5,059,103、5,403,176、6,824,371、7,033,152，美国专利申请公开20060165834和20070254059，德国专利和申请包括DE 32 43 332，DE 37 02 841，DE 87 01 490，DE 196 51 354，和世界专利申请公开WO2006/081140和WO2006/087179。这些专利和申请全部为Gala所拥有和明确地在此引入作为参考，在如果它们整体提出时。

如本领域技术人员所熟知的，如在水下造粒中与旋转切割机毂盘和切削刀片一起使用的模板，具有挤出孔或穿过以大体为圆形布置的模孔，或以大体为环形阵列布置的多个模孔组。如此布置，当它沿环形切割面离开模孔时，旋转切削刀片可以切割挤出物。

美国专利4,378,964和世界专利申请公开WO1981/001980公开了一种用于水下制粒聚合物材料的多层模板组件，其中使优选氧化锆的绝热层固定地布置在模板主体和包括模具的切割面的层之间。邻近或最接近绝热层的是加热室，通过所述加热室使加热流体循环，用于保持模具的温度。

美国专利4,764,100公开了一种特别描述用于塑料挤出物水下造粒的模板结构，包括在基板和切板之间形成的封闭绝热空间，挤出喷嘴穿过所述空间，和任选的嵌件用于进一步增强和支撑所述结构。

在多步方法中在挤出喷嘴之间的真空绝热室在美国专利5,714,713中公开，所述方法包括电子束焊接，同时使模具元件保持在高真空下。在美国专利5,989,009中，所述公开延至在挤出喷嘴周向以外的区域中的真空绝热部分用于增强绝热性能。

类似地，充满空气或气体的封闭的连续热稳定室在美国专利6,976,834中公开。此外，在900℃-1200℃高温的炉中，在真空下的焊接被公开作为在氩气下控制冷却以防止氧化的制造方法，因而示出将真空引入热稳定室的可能。

德国专利申请DE 100 02 408和德国专利实用新型DE 200 05 026公开了一种在喷嘴板和前锥体延伸部的内部区域的一个空室或多个空室，由于本体要求温度保持的减少来增强温度控制，和因而产生绝热。在此公开了使用固体、流体或气体作为绝热材料。

世界专利申请公开WO2003/031132公开了利用陶瓷板使模面与模体的加热部绝热。

最后，奥地利专利申请AT 503 368 Al公开了一种具有能分离的面板的绝热模板组件，其通过O型环或金属密封圈密封到挤出孔喷嘴的出料端。所述模板组件是非常脆的和极易使加工熔料渗漏，因此需要相当多的维护。

因此，存在对在结构上是坚固的绝热模板组件的需求，所述模板组件在密封条件下保留气穴，需要少量维护和提供高性能。

发明内容

本发明的绝热模板组件以常规的方式安装在熔融和/或混合设备和粒料传送元件之间，所述粒料传送元件包括机械、气动和/或流体运输元件。绝热模板组件的上游侧从熔融/混合设备接收熔融聚合物或其它流态化材料，所述材料随后被挤出穿过从模板组件的上游侧延伸到下游侧的多个孔以形成挤出料股(strands)。以造粒领域公知的方式，至少边缘冷却的挤出料股由旋转切割机的刀片切割成粒料，所述旋转切割机的刀片接合与模板的下游侧相联的切割表面或切割模面。

本发明的绝热模板组件以常规的方式由紧固件保持就位，所述紧固件连接熔融和混合元件、模板以及粒料传送元件。可选地是分离元件的前锥体通过如本领域技术人员可以理解的通常提供的前锥体固定螺栓按要求保持就位。类似地，根据需要热调节流体分别经由常规的入口和排出孔进入和离开模板中的室。

根据本发明的绝热模板组件主要通过在模板主体的下游侧或模面侧机加工出切口而形成，优选地形成大体为圆形的室。切口(cutout)室的外周应该延伸超出具有圆形凸脊(raised circular ridge)的挤出孔或模孔的圆形图案或阵列，所述圆形凸脊匹配和环绕挤出孔或模孔的圆形图案或阵列。因此优选地，圆形凸脊将切口室分成环形外部以及圆形内部。所述圆形凸脊优选地具有梯形纵截面并具有在中心延伸穿过所述圆形凸脊的挤出孔。孔突起(orifice protrusions)在挤出孔的位置处从凸脊的上表面突出，从而挤出孔延伸穿过孔突起。

最后，具有与孔突起匹配的孔的盖板的尺寸制成为装配在和适合于模板主体中的切口室，以形成模板组件的下游侧并形成大体为平面的模面。此外，盖板的上游侧被加工有沉孔，所述沉孔适合于孔突起的构造并限定围绕孔突起和圆形凸脊的气室的外壁。所述盖板在所述盖板外周的周围附连到模板主体，并且在所述盖板的匹配孔的周围附连到邻近模面的孔突起的远端。

盖板的厚度小于切口室的深度，从而当盖板就位时在圆形凸脊和相关的孔突起的周围形成薄的大体平坦的连续的气穴或气室，所述气室大体平行于模面。气室的厚度的量级为约0.05毫米(mm)到约6.0mm，并且优选地为约0.5mm到约1.0mm。换言之，气室的厚度优选地是模板组件厚度的约5％到约10％。

在这里，环绕挤出孔并将挤出孔从切口室的基部延伸到盖板的匹配孔的圆形凸脊和相关的孔突起一起称作“挤出孔延伸部”(extrusionorifice extensions)。每个挤出孔或模孔的挤出孔延伸部完全延伸穿过气室，从而孔延伸部由绝热空气包围。

优选地，气室诸如经由模板主体中的一个或多个通道通向模板组件的外部大气，以便提供大气平衡的气室。因此，所述气室在模板组件的通常被加热的上游侧和形成模面的下游侧之间形成绝热气穴或气室，所述绝热气穴或气室接触水下造粒机中的水箱的冷却水或与旋转切割机毂盘和刀片组件相关的其它冷却介质。

所述盖板应该由耐化学制品、耐腐蚀、耐磨蚀和耐磨损的金属制成。所述盖板可以在至少一个面上包含至少一个周向扩张沟槽，并且优选地在至少一个面上包含多个周向扩张沟槽。当在两个面上形成有扩张沟槽时，所述扩张沟槽优选地以交错地交替构造布置。优选地，盖板用镍钢焊接就位。更优选地，盖板通过在周向围绕盖板的外周沟槽处和在孔突起的远端和盖板孔的内部之间的焊接位置处用镍钢焊接附连。

根据本发明的绝热模板组件的模板主体可以通过本领域技术人员已知的任意合适的加热系统进行热调节，诸如热调节流体按要求分别进入和离开模板主体中的加热室到常规的入口和出口孔。替代地，模板主体可以借助电阻、感应、蒸汽和传热流体中的至少一个进行热调节。优选地，模板主体被以本领域技术人员已知的技术通过电加热器加热。

在本发明的第一实施例中，绝热模板组件构造有一件式模板主体。在本发明的第二实施例中，绝热模板组件构造有两件式模板主体，所述模板主体具有根据本发明的绝热的能移除的中心模嵌件，所述模嵌件由模板外环沿外周围绕，所述模板外环借助电阻、感应、蒸汽和传热流体中的至少一个进行热调节。

当本发明的组件构造成一件式结构时，在这里使用的术语“模板主体”是指模板的主体，而当本发明的组件构造成两件式结构时，在这里使用的术语“模板主体”是指能移除的中心模嵌件连同模板外环。

如本领域技术人员已知的，除了具有均匀平面度的模面，包含孔突起的远端并且多个挤出孔穿过其中的环形切割面可以凸起到模面的其余部分上方一定距离。因此旋转切削刀片接合凸起的环形切割面。凸起的环形切割面应该比周围模面高至少0.025毫米，并且优选地在周围模面上方至少0.50毫米。

优选地，环形切割面的至少由切削刀片接合的表面经过表面增强处理。表面增强处理包括以下至少之一：氮化、碳氮共渗、电镀、非电解电镀、非电解镍分散处理、高速火焰喷镀、热喷镀、等离子处理、等离子电解处理、烧结、粉末涂敷、真空沉积、化学气相沉积、物理气相沉积、溅镀技术以及喷涂。这些表面处理产生金属化，附连金属氮化物、金属碳化物、金属碳氮化物和类金刚石碳，并且这些表面处理可以单独地和以任意组合方式应用。不同的表面处理可以应用到切割面上的不同的周向平面，并且表面处理应该为至少约0.025毫米厚。优选地，所述处理为至少约0.50毫米厚。

圆形凸脊和相关的孔突起形成至少一个环形圈，并且每个孔突起可以包含以组、小群和群中的至少一种型式布置的多个挤出孔。孔突起可以具有任意几何形状，所述几何形状包括以下至少之一：椭圆形、圆形、正方形、三角形、长方形、多边形以及前述形状的多种组合。类似地，孔突起可以同心交替地布置、以交错构造布置、线性地布置，并且可以平行于切削刀片的旋转弧形、垂直于所述弧形，并且包括肾形构造或逗号形构造。

此外，挤出孔可以具有任意几何形状，所述几何形状包括但不限于圆形、椭圆形、正方形、长方形、三角形、五边形、六边形、多边形、长方孔、径向地长方孔以及前述形状的任意组合。在特定的孔突起或模面中，多个挤出孔可以具有不同的几何形状。

鉴于前述内容，本发明的一个目的是提供一种模板组件，其中通常被加热的组件的上游部通过基本上平行于模面延伸的内部绝热气穴或气室与邻近模面的通常被冷却的下游部绝热。

本发明的另一目的是提供一种根据前述目的的绝热模板组件，其中绝热气穴或气室围绕构造成圆形凸脊和相关的孔突起的挤出孔延伸部，挤出孔延伸穿过所述绝热气穴或气室到达模面。

本发明的另一目的是提供一种根据前述目的的绝热模板组件，其中绝热气穴或气室通过在模板主体的下游侧机加工出室并在合适的位置留下圆形凸脊而形成。所述室由盖板封闭，所述盖板具有尺寸制成为与挤出孔延伸部匹配的沉孔以及与孔突起的远端匹配的孔。

本发明的又一目的是提供一种根据两个前述目的的绝热模板组件，其中凸脊具有梯形纵截面，以助于将热量引导到孔突起，因此将在模面处的挤出孔中的加工熔料保持在所需的温度。

本发明的又一目的是提供一种根据前述三个目的的绝热模板组件，其中绝热气穴或气室构造成沿着和围绕圆形凸脊和相关的孔突起，以便保持凸脊和孔突起中的热量，从而将在模面处的挤出孔中的加工熔料保持在所需的温度。

本发明的另一目的是提供一种根据前述目的的绝热模板组件，其中绝热气穴或气室通向模板组件的外部大气，以将所述室内部的温度和压力条件保持成与大气平衡。

本发明的另一目的是提供一种根据前述目的的绝热模板组件，其中模板主体构造成一件式结构。

本发明的又一目的是提供一种根据前述目的的绝热模板组件，其中模板主体构造成两件式结构，包括由模板外环围绕的能移除的中心模嵌件。

本发明的再一目的是提供一种根据前述目的的绝热模板组件，其中能移除的嵌件和模板外环可以单独地和/或分别地进行加热或热调节。

在此提出的最终目的是提供一种绝热模板组件，这种绝热模板组件适合于常规的生产形式、具有改进的强度和耐用性，使绝热气穴保持紧密地密封以在操作中提供改进的绝热，并且在使用中是经济可行的、耐久的和相对安全的。

这些目的连同随后将变得明了的其它目的和优点在于后面参考附图更完全地描述和要求的结构和操作的细节，附图形成说明书的一部分，其中在全文中相同的附图标记表示相同的部件。

附图说明

图1是根据本发明第一实施例的绝热模板组件的示意性纵截面图，其中组件是一件式结构。

图2是示出图1所示的实施例的围绕上挤出孔的元件的更多细节的放大纵截面示意图。

图3是图1所示的模板组件的局部剖视透视图，示出各种元件的关系。

图4是根据本发明第二实施例的绝热模板组件的示意性纵截面图，其中组件是两件式结构，包括能移除的中心模嵌件和模板外环。

图5是图4所示的模板组件的能移除的中心嵌件的一个半部的纵剖侧视透视图。

图6是图5所示的元件的放大图，示出围绕圆形凸脊和孔突起的气室的细节。

图7是图4所示的模组件的能移除的中心嵌件的一个半部的顶部透视图，示出圆形凸脊和与之相关的孔突起的设计。

图8是盖板的示意性底部透视图，所述盖板在翻转时装配在图7所示的能移除的中心嵌件的顶部上，以形成图4所示的模板组件的气穴或气室。

图9是示出图8的盖板在盖板外周周围和挤出孔周围通过焊接组装在图7所示的能移除的嵌件上的放大的示意性纵截面图，同时示出位于盖板的下游表面上的硬面。

图10是与图4类似的绝热模板组件的示意性分解纵截面图，其中能移除的中心嵌件包括单独的中心加热线圈。

图11a-g是示出根据本发明的导热突起的各种构造的复合透视图。

具体实施方式

尽管仅详细说明了本发明的优选实施例，但是应该理解的是，本发明不将其范围限制于下面的描述中阐述的或附图中示出的元件的详细结构和布置。本发明能够实施其它实施例和以各种方式实施或实现。而且，在描述优选实施例时，为清楚起见将借助于特定的术语。应该理解的是，每个特定的术语包括以相似的方式操作以实现相似的目的的技术等同物。

参考附图，图1、2和3示出与造粒机(诸如水下造粒机)的元件相关的本发明的一个实施例。所述造粒机包括来自熔融和/或混合装置(未示出)的入口壳体12。所述入口壳体12包括用于熔融材料或其它挤出物(在下文中一起称为“加工熔料(process melt)”)的通道14，所述加工熔料可以包括有机材料、低聚体、聚合物、蜡以及前述材料的组合，这并不是要进行限制。前锥体16将加工熔料引导到根据本发明构造的整体用附图标记10表示的一体式或一件式模板组件的上游侧。前锥体16可以通过螺杆(未示出)附连地连接到模板组件。螺杆一端拧入前锥体16的螺纹孔18中，并且螺杆的远端拧入模板10的螺纹孔20中。替代地，前锥体16可以刚性地固定到模板10或与模板10成整体，而不必像在此描述的那样附连地连接。

一体式模板组件10包含多个挤出孔22，这些挤出孔22单独地或多个地同心布置在至少一个从模板组件10的上游面24延伸到下游面或到模面26的圆环中。安装在切割室(未示出)中的能被旋转地驱动的切割器毂盘(cutter hub)30上的多个切削刀片28将挤出的和至少部分地固化的加工熔料在模面26的切割表面处切割成粒料。这样形成的粒料被机械地、气动地、液力地或这些方式组合地传送到下游处理，诸如脱水系统、干燥设备等。

模板组件10由两个主要元件即模板主体36和盖板38组成。在模板主体36的下游侧和盖板38的上游侧之间形成平行于模面26的薄的连续的气穴或气室32。为了使挤出孔22通过气室32，挤出孔22延伸穿过形成于模板主体的下游面的圆形凸脊34和位于脊34顶部的孔突起35(参见图2)，所述圆形脊34和所述孔突起35一起限定挤出孔延伸部，该挤出孔延伸部整体由附图标记31表示。

盖板38的上游侧设置有大体为圆形的沉孔76，所述沉孔76适合于并接收孔突起35的圆形阵列。沉孔76具有出口孔39，出口孔39与孔突起35匹配并形成挤出孔22的远端68。突起35的远端70则装配到盖板38中的匹配孔39中。含有热量并将热量提供给挤出孔22的远端68的圆形凸脊34和相关的导热突起35因此延伸穿过气室32并由气室32包围。

为了形成气穴或气室32，对模板主体36的下游面26的中心区域进行机加工或切除，以提供圆形凹槽或室33。室33延伸超出挤出孔22，并且优选地在适当位置形成有圆形凸脊34，尽管所述脊可以形成为单独的部件并被焊接或以其它方式附连到室33的底部。由此所述凸脊将室33分成环形外部72和圆形内部74。孔突起35也可以在机加工处理期间形成，因此孔突起35可以与凸脊34成整体。然而，优选地，突起35构造成是由与模板主体36(和脊34)相同的材料制成的单独的凸缘，并且例如通过焊接等附连到脊34的顶部。

具有与孔突起35的远端70匹配的孔39的圆形盖板38覆盖凹槽室33，并通过硬钎焊、焊接或本领域技术人员已知的类似技术附连地连接到模板主体36和孔突起34。优选地，盖板38由耐磨蚀和耐腐蚀的金属构成，更优选地由镍钢构成。类似地，盖板38与模板主体36和孔突起35的远端70的附连优选地通过焊接实现，更优选地通过镍钢焊接实现。焊点40和42优选地制成于盖板38外周周围的周向沟槽77处和盖板孔39中，盖板孔39的尺寸制成为使得突起35的远端70的一部分露出以用于焊接等。为了有助于将盖板38固定到模板主体36，外周边缘80设计成搁置在凸缘82上，凸缘82在模板主体的下游面中切割而成。外周边缘80和模板主体36具有相反的倒角，所述倒角形成用于接收周向焊点40的沟槽77并且保持外周边缘80使之牢固地靠在凸缘82上。

盖板38的表面并且因此下游面26优选地涂敷有如下文描述的耐化学制品、耐磨蚀、耐腐蚀和耐磨损的涂层60。一旦焊点42与耐磨损涂层60(如果包括的话)一起就位，挤出孔22的远端68则可以通过从模板组件的下游侧机加工(诸如用EDM机器或者本领域技术人员已知的其它方式)完成，由此从挤出孔的远端68清除任意焊点42和涂层60。

优选地，圆形凸脊34的纵截面是梯形的，以助于将热量引导到孔突起35，所述孔突起将热量从凸脊传递到模面26，因此在挤出孔远端68中将加工熔料保持在所需的温度下，并且有助于形成耐用的绝热模板组件。尽管对于圆形凸脊而言梯形横截面是优选的，但是如本发明可以想到的那样，为了实现前述目的，本领域技术人员可以设计出用于脊的横截面的其它形状。

如前所述的组件包括形成薄的连续的热气穴或气室32的圆形凹槽33，凹槽33优选地通过至少一个通风管44连接到周围大气。在模板主体10内的温度和/或压力的变化通过进入和通过通风管44的空气的膨胀或收缩进行平衡，由此避免了真空的形成和/或压力的增大，真空的形成和/或压力的增大可能潜在地导致下游面26不期望地变形。凸脊34和孔突起35穿透所述大气气穴32，以沿着穿透挤出孔22的长度提供连续的和更均匀的热，并且孔突起的远端70到盖板38中的开口39的焊点用于增强盖板和保持盖板的平面形状。

如图2中最佳地看到的，气穴或气室32大体平行于模面26，但延伸到沉孔76中，如在78处，以便包围每个孔突起35的外周。气室32在不同位置的厚度可以变化，但是应该为至少约0.05mm到至多约6.0mm深，并且优选地约0.5mm到约1.0mm深。换言之，平行于模面的气室32的厚度的尺寸优选地是模板组件10的厚度的约5％到约10％。

盖板38优选地包括至少一个周向扩张沟槽62，所述扩张沟槽62位于延伸超出挤出孔22的圆形阵列的盖板38的部分上。更优选地，至少一个周向扩张沟槽62在挤出孔阵列的外部、位于盖板38的每一侧。更优选地，多个周向扩张沟槽62交错地位于盖板38的相对侧。周向扩张沟槽62的型面可以具有任意几何形状，所述几何形状包括但不限于正方形、角形、圆化形和半球形，并且盖板38上的多个沟槽可以具有相似的或不同的几何形状。优选地，如图2所示，所述周向沟槽的型面是圆化形的。

如此前描述的，挤出孔延伸部31的圆形凸脊34优选地与模板主体36成整体，因此具有相同的化学成分。另一方面，孔突起35形成为独立的凸缘，并且例如通过硬钎焊、焊接和本领域技术人员已知的任意类似的机械方法附连地连接到凸脊的顶部。突起35可以与脊34和模板主体36的成分相似或不同，其中所述成分可以包括但不限于工具钢、硬化工具钢、不锈钢、镍钢等。

转向图4-9，示出整体由附图标记100表示的根据本发明第二实施例的两件式模板组件。模板组件100包括模板外环105和能移除的中心模嵌件106。由于模板组件100的许多元件与模板组件10的元件相同或非常相似，所以相同的附图标记从后者转来用于前者的相应的元件，只是前面加上数字“1”。

与图1的实施例类似地，模板组件100附连地连接到来自熔融和/或混合装置(未示出)的入口壳体112。入口壳体112包括用于此前描述的加工熔料的通道114。前锥体116将加工熔料引导到能移除的嵌件106的上游侧124，前锥体通过螺杆(未示出)附连地连接到嵌件。螺杆的一端拧入前锥体116的螺纹孔118中，并且螺杆的远端拧入能移除的嵌件106的螺纹孔120中。

能移除的中心模嵌件106包括多个挤出孔122，这些挤出孔单独地或多个地同心布置在至少一个从上游面124延伸到能移除的嵌件106的下游面126的圆环中。安装在切割室(未示出)中的能被旋转地驱动切割器毂盘130上的多个切削刀片组件128将挤出的和至少部分地固化的加工熔料切割成粒料。这样形成的粒料像前面那样被机械地、气动地、液力地或其这些方式组合地传送到下游处理。

嵌件106的下游面126的中心区域用与如上所述的第一实施例相同的方式进行机加工或切除，以提供中心圆形凹槽或室133，包括圆形凸脊134和孔突起135，圆形凸脊134和孔突起135一起限定挤出孔延伸部131并通过室133包围挤出孔122。具有与孔突起135的远端170匹配的孔139的圆形盖板138覆盖凹槽室133，以形成大体平行于模面126的、横过嵌件106的、薄的连续的热气穴或气室132。盖板138的上游侧也设置有大体为圆形的沉孔176，沉孔176包括出口孔139并且适合于并接收孔突起135的圆形阵列。由圆形凸脊134和孔突起135组成的挤出孔延伸部131用于将热量从嵌件主体136引导和提供给挤出孔122的远端168，然而同时延伸部131通过围绕孔延伸部131的气室132与盖板138绝热。

盖板138通过硬钎焊、焊接或本领域技术人员已知的类似技术附连地连接到嵌件主体136的外周和孔突起的远端170。优选地，盖板138由耐磨蚀和耐腐蚀的金属构成，更优选地由镍钢构成。类似地，盖板138与嵌件主体136和孔突起的远端170的附连优选地通过焊接实现，更优选地通过镍钢焊接实现。焊点140和142优选地制成于盖板138外周周围的周向沟槽176处和焊点轨迹142(参考图9)处的突出远端170上。如下文描述的，盖板138的表面并且因此模嵌件106的下游面126优选地涂敷有耐化学制品、耐磨蚀、耐腐蚀和耐磨损的涂层。

圆形室133优选地通过至少一个通风管144连接到周围大气，所述通风管穿过能移除的模嵌件106和模板外环105两者。气室132内的温度和/或压力的变化通过进入和通过通风管144的气体的膨胀或收缩进行平衡，由此避免了真空的形成和/或压力的增大，真空的形成和/或压力的增大可能潜在地导致下游面126的不期望地变形。凸脊134和孔突起135穿透所述大气气穴132，以沿着气穴内包围的挤出孔的长度提供连续的和更均匀的热。优选地，纵截面为梯形的圆形凸脊134的构造用于将热量引导到孔突起135，以助于将突起135中的加工熔料在从挤出孔122的远端168离开之前保持在所需的温度。盖板138的外周到嵌件106和在盖板138的孔139中的孔突起135的远端170的焊点用于增强盖板和保持盖板的平面形状，如在下段中进一步描述的。

嵌件主体136和盖板138设计有多个互补的邻接表面，以改善焊点140和142的效用。这反过来增加了组装在嵌件主体136上的盖板138的刚性、改善了气室132的密封性并且提供了总的说来耐用的模板组件110。首先，机加工形成的切口133包括外周凸缘182(参见图6和7)，切口133的外周凸缘182接收盖板138的外周边缘184以限定气室132的外周。嵌件主体外周凸缘182和盖板外周边缘184的互补的邻接表面则通过焊点140保持在一起。其次，盖板138的孔139在它们的上游侧包括沉孔部186(参见图8)，沉孔部186形成接合孔突起135的远端170的外周的凸缘188(参见图9)。这些互补的邻接表面170和188通过在每个挤出孔168处的焊点142附连在一起。

盖板138中的圆形沉孔176与盖板38中的圆形沉孔76的不同之处在于前者的轮廓形成有渐缩侧壁190以便更紧密地沿着凸脊134的渐缩侧面192的轮廓。通过更紧密地沿着凸脊134的轮廓，沉孔176以及形成的气室132在脊134和相关的孔突起135的周围提供了附加的绝热。相反，圆形沉孔76的横截面是更长方形的并且邻近凸脊34定位而轮廓在尺寸没有形成有它的渐缩侧面92。应该理解的是，圆形沉孔176邻近圆形凸脊134的轮廓以及沉孔76的邻近凸脊34的轮廓仅为两个非限制性的实施例，可比的其它设计和在这两个构造之间的中间体包括在本发明内。长方形沉孔76和渐缩沉孔176的用途可以应用于一体式模板组件10以及两件式模板组件100。

如果需要，盖板138可以设置有周向沟槽，诸如上面示出和描述的用于盖板38的沟槽62。

可以通过如一体式模板10以及两件式模板组件100中常规公开的那样借助电阻、感应、蒸汽或热传导流体来提供加热和/或冷却过程。如图1和4所示，模板主体36和嵌件主体136分别通过如图3所示的位于径向狭槽47中的辐射电加热器46和146加热，如本领域技术人员已知的。在图4所示的两件式模板组件100中，能移除的嵌件106和模板外环105可以分别通过相似或不同的机构单独地进行加热。

例如，图10示出整体由附图标记200表示的模板组件的局部分解视图，所述模板组件200包括中心被加热的能移除的嵌件208。由于模板组件200的许多元件与模板组件100的元件相同或非常相似，所以相同的附图标记从后者转来用于前者的相应的元件，只是前面的数字“2”代替数字“1”。

因此模板组件200包括整体由附图标记212表示的模板主体以及模板外环205，模板外环205围绕中心被加热的能移除的嵌件208。电阻线圈250包含圆形凹槽或室252，圆形凹槽或室252在嵌件208内在邻近上游面224处布置在中心。前锥体216通过使用螺杆(未示出)附连地连接到能移除的嵌件208，以图1和4所示的类似方式所述螺杆的一端拧入前锥体116的螺纹孔218中，并且所述螺杆的远端拧入能移除的嵌件208的螺纹孔220中。当附连完成时，前锥体116封闭线圈250布置在其中的室252。其它紧固方法是本领域技术人员熟知的。因此能移除的嵌件208能通过如以上关于图4所示的模板组件100描述的电辐射加热器146单独进行加热。

模板组件10、100、200的下游面26、126可以位于如图1所示的一个平面中，但优选地是如图2和9中由圈出的区域66、166所表示的两个平行平面，其中邻近挤出孔22、122的出口68、168的区域在平行于下游面26、126的平面中凸起。所述平面的高度超过下游面26的高度应该为至少约0.025mm，并且优选地至少约0.50mm。

类似地，凹槽室33、133为至少约1.05毫米深，优选地为5.0mm到7.0mm的量级。盖板38、138的厚度应该为1.0mm到8.0mm的量级，优选地为约6.0mm，以便提供约0.05mm到6.0mm，并且优选地约0.5mm到约1.0mm量级的气室32、132的厚度。

在大体由挤出孔出口68、168的阵列限定的并且在图2和9中由附图标记60、160标识的圆形区域中，下游面26、126的表面优选地经过耐化学制品、耐磨蚀、耐腐蚀和/或耐磨的磨损处理，即“表面处理”。该圆形区域包括切割面63、163，在所述切割面处切削刀片接合模面。所述表面处理应该是至少约0.025mm，优选地是至少约0.50mm。所述表面处理60、160在围绕挤出孔出口68、168的平面区域中的成分可以不用于在下游面26的其它部分上的成分。优选地，所述表面处理60、160在所有面上是相同的并且可以涉及一种、两种或多种加工，所述加工包括并且举例来说是是清冼、脱脂、蚀刻、涂底剂、打磨、喷铁砂、喷砂、敲击、酸洗、酸洗涤、碱洗、氮化、碳氮共渗、电镀、非电解电镀、非电解镍分散处理，高速火焰喷镀、热喷镀、等离子处理、等离子电解处理、烧结、粉末涂敷、真空沉积、化学气相沉积、物理气相沉积、溅镀技术、喷涂以及硬质合金真空硬钎焊。

除切割面以外的所有表面的表面处理单独地包括火焰喷涂、热喷镀、等离子处理、非电解镍分散处理、高速气流和燃料改性热处理以及等离子电解处理以及这些表面处理方法的组合。这些表面处理使表面金属化，优选地将金属氮化物固定地附连到表面，更优选地将金属碳化物和金属碳氮化物固定地附连到表面，甚至更优选地将类金刚石碳固定地附连到表面，再优选地将在耐磨金属基质中的类金刚石碳附连到表面，并且最优选地将金属碳化物基质中的类金刚石碳附连到表面。其它陶瓷材料也可以使用并且通过参考引入本文中而不是意在限制。这些优选的表面处理可以选择地通过在远离挤出孔出口68、168的下游面26、126上施加常规的聚合物涂层而被进一步改进。所述聚合物涂层本身是无粘着力的和低摩擦系数的。优选地，所述聚合物涂层是有机硅、含氟聚合物以及前述材料的组合。更优选地，所述聚合物涂层的施加要求是最小限度的，以便没有热量来影响干燥和/或固化。

图11示出挤出孔和从圆形凸脊突出的孔突起的另外的构造。图11a示出以交错型式从脊303突出的孔突起302的同心环，每个突起具有单个挤出孔304。挤出孔可以以多个组或小群306定向，图11b示出两个一组的挤出孔308，图11e示出三个一组的挤出孔310，图11d示出四个一组的挤出孔312，图11e示出十六个一组的挤出孔314，图11f示出三十七个一组的挤出孔316，并且图11g示出十六个一组的挤出孔318。

组、小群、群以及这些型式中的多种可以布置成任意几何构造，所述几何构造包括但不限于椭圆形、圆形、正方形、三角形、长方形、多边形以及前述形状的组合。另外，孔突起的几何形状可以是圆形、角状的和倒角的，并且可以包含任意数目的多个孔。包含多个孔的几何形状的定向可以周向平行或垂直于弧形，交错地和交替地外接弧形以及前述方式的任意组合。此外，几何定向可以适合于弧形，如肾形或逗号形。根据本发明，多圈同心挤出孔、挤出孔中的至少一个或多个可以单独地或多个地包括可以相对于其它圈同心挤出孔线性地、交替地、交错地以及这些方式任意组合地布置的挤出孔。

此外，尽管挤出孔22、122的出口(诸如图2的出口68以及图9的出口168)优选地是圆形的，但是所述出口可以具有任意几何形状，所述几何形状包括但不限于圆形、椭圆形、正方形、长方形、三角形、五边形、六边形、多边形、长孔、径向长孔以及前述形状的任意组合。在特定的突起35中，多个挤出孔的出口68可以具有不同的形状。

此外，挤出孔延伸部可以包括一个以上的圆形凸脊34、134，这取决于挤出孔的布置以及切削刀片的宽度。此外，尽管至少一个圆形凸脊34、134优选形成挤出孔延伸部31、131的基部，但是可以将延伸部31、131设计成不带任何凸脊。在该情况下，孔突起35、135将从切口33、133的基部延伸到盖板38、138的相应开口68、168。

前面的描述被认为仅仅是说明本发明的原理。本领域技术人员会容易地想到许多改进和变化。

因此，不希望将本发明限制到所示出和描述的精确的结构和操作，因此可以采用所有合适的改进方案和等同方案，这些改进方案和等同方案落入本发明的范围内。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种用于造粒机的绝热挤出模板组件(10，110)，包括多个挤出孔(22，122)，加工熔料被挤出穿过所述挤出孔以便在切割面(63，163)处离开而形成待由移动切割机切割成粒料的料股，所述模板组件包括模板主体(36)和盖板(38，138)，所述模板主体具有在所述主体的下游侧形成于中心的切口，所述盖板的尺寸制成为装配到所述切口上，所述盖板在所述切口上附连到所述模板主体，以便在所述组件中在邻近所述切割面处形成绝热气室(32，132)，

其特征在于：

(a)在所述切口中设置有至少一圈挤出孔延伸部(31，131)，所述挤出孔(22，122)延伸穿过所述挤出孔延伸部；

(b)所述盖板(38，138)具有开口(39，139)，所述开口与所述模板主体中的所述挤出孔匹配，以形成所述切割面(63，163)，所述盖板围绕所述挤出孔延伸部(31，131)，所述气室平衡地通向所述模板组件的外部大气；并且

(c)至少一个耐化学制品、耐腐蚀、耐磨蚀或耐磨损的表面处理(60)被应用到包括所述切割面的所述盖板的外表面。

2.如权利要求1所述的组件，其中所述模板主体(36)是一体式结构，所述模板主体借助电阻、感应、蒸汽和传热流体中的至少一个进行热调节。

3.如权利要求1所述的组件，其中所述模板主体(136)是包括能移除的嵌件(106)和模板外环(105)的两件式结构，所述能移除的嵌件和所述模板外环借助电阻、感应、蒸汽或传热流体的至少一个进行热调节。

4.如权利要求3所述的组件，其中所述能移除的嵌件和所述模板外环独立地借助电阻、感应、蒸汽或传热流体的至少一个进行热调节。

5.如权利要求1所述的组件，其中所述切割面是凸起的环形平面，所述多个挤出孔和所述凸起的环形平面每侧周围的较低的外周平面穿透所述凸起的环形平面，所述凸起的环形平面比所述外周平面高至少约0.025毫米。

6.一种造粒机，所述造粒机具有如权利要求1所述的模板组件。

7.如权利要求6所述的造粒机，其中所述造粒机是水下造粒机。

8.如权利要求1所述的组件，其中所述表面处理包括以下至少之一：氮化、碳氮共渗、电镀、非电解电镀、非电解镍分散处理、高速火焰喷镀、热喷镀、等离子处理、等离子电解处理、烧结、粉末涂敷、真空沉积、化学气相沉积、物理气相沉积、溅镀技术以及喷涂。

9.如权利要求1所述的组件，其中所述盖板具有适合于所述挤出孔延伸部形状的沉孔(76，176)，以进一步限定所述绝热气穴。

10.如权利要求9所述的组件，其中所述挤出孔延伸部(31，131)构造成圆形凸脊(34，134)，所述圆形凸脊与所述模板主体连续并与所述模板主体成整体，并且独立的孔突起(35，135)从所述凸脊延伸到所述盖板。

11.如权利要求10所述的组件，其中所述圆形凸脊构造成将热量引导到所述孔突起。

12.如权利要求10所述的组件，其中所述圆形凸脊具有梯形横截面。

13.如权利要求10所述的组件，其中所述盖板的沉孔(76，176)的尺寸制成为使得所述绝热气室沿着圆形凸脊的轮廓。

14.如权利要求1所述的组件，其中所述盖板在至少一个面上包含至少一个周向扩张沟槽(62)。

15.如权利要求14所述的组件，其中所述盖板在两个面上包含呈交错和交替构造的多个周向扩张沟槽。

16.如权利要求1所述的组件，其中所述盖板由镍钢制成并通过镍钢焊接附连。

17.如权利要求1所述的组件，其中所述盖板在周向围绕所述盖板的外周沟槽处焊接附连到所述模板主体，并且在所述盖板中的开口处焊接附连到所述孔突起的远端。

18.如权利要求1所述的组件，其中所述大气平衡的气室为至少0.05毫米深。

19.如权利要求10所述的组件，其中所述孔突起由以组、小群和群中的至少一种型式布置的多个挤出孔穿透。

20.如权利要求10所述的组件，其中所述孔突起(35，135)可以是包括椭圆形、圆形、正方形、三角形、长方形、多边形或前述形状的组合中的至少一种几何形状，可以同心交替地、交错地、线性地或前述方式组合地布置，可以平行或垂直于所述切割面的弧形，并且可以是肾形构造或逗号形构造。

21.如权利要求10所述的组件，其中所述孔突起(35，135)是附连地连接到模板主体上的圆形凸脊的单独元件。

22.如权利要求1所述的组件，其中所述挤出孔的出口可以具有任意几何形状，所述几何形状包括圆形、椭圆形、正方形、长方形、三角形、五边形、六边形、多边形、长孔、径向长孔以及前述几何形状的任意组合。

23.一种用于造粒机的绝热挤出模板组件(10，110)，包括多个挤出孔(22，122)，加工熔料被挤出穿过所述挤出孔以便在切割面(63，163)处离开而形成待由移动切割机切割成粒料的料股，所述模板组件包括模板主体(36)和盖板(38，138)，所述模板主体具有在所述主体的下游侧形成的切口，所述盖板的尺寸制成为装配到所述切口上，所述盖板在所述切口上附连到所述模板主体，以便在所述组件中在邻近所述切割面处形成绝热气室(32，132)，

其特征在于：

(a)所述盖板(38，138)在所述盖板外周的周围焊接到所述模板主体(36，136)；并且

(b)至少一圈挤出孔延伸部(31，131)包围所述挤出孔(22，122)以形成所述切割面，加工熔料经由所述挤出孔被从所述模板主体运送到所述盖板(38，138)中的开口(39，139)，所述挤出孔延伸部(31，131)构造成圆形凸脊(34，134)，所述圆形凸脊与所述模板主体连续并与所述模板主体成整体，并且独立的孔突起(35，135)从所述凸脊延伸到所述盖板并且被焊接到所述盖板。

24.如权利要求23所述的组件，其中所述绝热室平衡地通向所述模板组件的外部大气。

25.如权利要求23所述的组件，其中在所述盖板的包括所述切割面的外表面上应用至少一个耐化学制品、耐腐蚀、耐磨蚀或耐磨损的表面处理(60)。

26.一种造粒机，所述造粒机具有如权利要求23所述的模板组件。

27.如权利要求26所述的造粒机，其中所述造粒机是水下造粒机。

28.如权利要求23所述的组件，其中所述圆形凸脊构造成将热量引导到所述孔突起。

29.如权利要求28所述的组件，其中所述盖板具有适合于所述挤出孔延伸部形状的沉孔(76，176)，并且所述盖板的沉孔的尺寸制成为使得所述绝热室沿着圆形凸脊的轮廓。

30.如权利要求23所述的组件，其中所述绝热室具有至少0.30毫米的深度。

31.如权利要求23所述的组件，其中所述模板主体和所述盖板包括互补的邻接表面，在所述互补的邻接表面处所述盖板在所述盖板外周的周围焊接到所述模板主体。

32.如权利要求31所述的组件，其中所述盖板和所述孔突起包括互补的邻接表面，在所述互补的邻接表面处所述孔突起在邻近所述盖板的开口处焊接到所述盖板。

Claims (32)

1.一种用于造粒机的绝热挤出模板组件，包括多个挤出孔，加工熔料被挤出穿过所述挤出孔以便在切割面处离开而形成待由移动切割机切割成粒料的料股，所述挤出模板组件包括：

(a)模板主体，所述模板主体具有在所述主体的下游侧形成于中心的切口；

(b)至少一圈挤出孔延伸部，所述挤出孔延伸部设置在所述切口中，所述挤出孔延伸穿过所述挤出孔延伸部；

(c)盖板，所述盖板的尺寸制成为装配到所述切口上并且具有开口，所述开口与穿过其中的所述挤出孔匹配以形成所述切割面，所述盖板在所述切口上附连到所述模板主体以便在所述组件中在邻近所述切割面和围绕所述孔延伸部处形成绝热气室，所述气室平衡地通向模板组件的外部大气；以及

(d)至少一个耐化学制品、耐腐蚀、耐磨蚀或耐磨损的表面处理，所述表面处理被应用到包括所述切割面的所述盖板的外表面。

2.如权利要求1所述的组件，其中所述模板主体是一体式结构，所述模板主体借助电阻、感应、蒸汽和传热流体中的至少一个进行热调节。

3.如权利要求1所述的组件，其中所述模板主体是包括能移除的嵌件和模板外环的两件式结构，所述能移除的嵌件和所述模板外环借助电阻、感应、蒸汽或传热流体的至少一个进行热调节。

4.如权利要求3所述的组件，其中所述能移除的嵌件和所述模板外环独立地借助电阻、感应、蒸汽或传热流体的至少一个进行热调节。

5.如权利要求1所述的组件，其中所述切割面是凸起的环形平面，所述多个挤出孔和所述凸起的环形平面每侧周围的较低的外周平面穿透所述凸起的环形平面，所述凸起的环形平面比所述外周平面高至少约0.025毫米。

6.一种造粒机，所述造粒机具有如权利要求1所述的模板组件。

7.如权利要求6所述的造粒机，其中所述造粒机是水下造粒机。

8.如权利要求1所述的组件，其中所述表面处理包括以下至少之一：氮化、碳氮共渗、电镀、非电解电镀、非电解镍分散处理、高速火焰喷镀、热喷镀、等离子处理、等离子电解处理、烧结、粉末涂敷、真空沉积、化学气相沉积、物理气相沉积、溅镀技术以及喷涂。

9.如权利要求1所述的组件，其中所述盖板具有适合于所述挤出孔延伸部形状的沉孔，以进一步限定所述绝热气穴。

10.如权利要求9所述的组件，其中所述挤出孔延伸部构造成圆形凸脊，所述圆形凸脊与所述模板主体连续并与所述模板主体成整体，并且独立的孔突起从所述凸脊延伸到所述盖板。

11.如权利要求10所述的组件，其中所述圆形凸脊构造成将热量引导到所述孔突起。

12.如权利要求10所述的组件，其中所述圆形凸脊具有梯形横截面。

13.如权利要求10所述的组件，其中所述盖板的沉孔的尺寸制成为使得所述绝热气室沿着圆形凸脊的轮廓。

14.如权利要求1所述的组件，其中所述盖板在至少一个面上包含至少一个周向扩张沟槽。

15.如权利要求14所述的组件，其中所述盖板在两个面上包含呈交错和交替构造的多个周向扩张沟槽。

16.如权利要求1所述的组件，其中所述盖板由镍钢制成并通过镍钢焊接附连。

17.如权利要求1所述的组件，其中所述盖板在周向围绕所述盖板的外周沟槽处焊接附连到所述模板主体，并且在所述盖板中的开口处焊接附连到所述孔突起的远端。

18.如权利要求1所述的组件，其中所述大气平衡的气室为至少0.05毫米深。

19.如权利要求10所述的组件，其中所述孔突起由以组、小群和群中的至少一种型式布置的多个挤出孔穿透。

20.如权利要求10所述的组件，其中所述孔突起可以是包括椭圆形、圆形、正方形、三角形、长方形、多边形或前述形状的组合中的至少一种几何形状，可以同心交替地、交错地、线性地或前述方式组合地布置，可以平行或垂直于所述切割面的弧形，并且可以是肾形构造或逗号形构造。

21.如权利要求10所述的组件，其中所述孔突起是附连地连接到模板主体上的圆形凸脊的单独元件。

22.如权利要求1所述的组件，其中所述挤出孔的出口可以具有任意几何形状，所述几何形状包括圆形、椭圆形、正方形、长方形、三角形、五边形、六边形、多边形、长孔、径向长孔以及前述几何形状的任意组合。

23.一种用于造粒机的绝热挤出模板组件，包括多个挤出孔，加工熔料被挤出穿过所述挤出孔以便在切割面处离开而形成待由移动切割机切割成粒料的料股，所述挤出模板组件包括：

(a)模板主体，所述模板主体具有在所述主体的下游侧形成的切口；

(b)盖板，在所述盖板外周的周围焊接到所述模板主体，以便装配到所述切口上并且在所述组件中在邻近所述切割面处形成绝热室；以及

(c)至少一圈挤出孔延伸部，所述挤出孔延伸部包围所述挤出孔以形成所述切割面，加工熔料经由所述挤出孔被从所述模板主体运送到所述盖板中的开口，所述挤出孔延伸部构造成圆形凸脊，所述圆形凸脊与所述模板主体连续并与所述模板主体成整体，并且独立的孔突起从所述凸脊延伸到所述盖板并且在邻近所述盖板的开口处被焊接到所述盖板。

24.如权利要求23所述的组件，其中所述绝热室平衡地通向所述模板组件的外部大气。

25.如权利要求23所述的组件，其中在所述盖板的包括所述切割面的外表面上应用至少一个耐化学制品、耐腐蚀、耐磨蚀或耐磨损的表面处理。

26.一种造粒机，所述造粒机具有如权利要求23所述的模板组件。

27.如权利要求26所述的造粒机，其中所述造粒机是水下造粒机。

28.如权利要求23所述的组件，其中所述圆形凸脊构造成将热量引导到所述孔突起。

29.如权利要求28所述的组件，其中所述盖板具有适合于所述挤出孔延伸部形状的沉孔，并且所述盖板的沉孔的尺寸制成为使得所述绝热室沿着圆形凸脊的轮廓。

30.如权利要求23所述的组件，其中所述绝热室具有至少0.30毫米的深度。

31.如权利要求23所述的组件，其中所述模板主体和所述盖板包括互补的邻接表面，在所述互补的邻接表面处所述盖板在所述盖板外周的周围焊接到所述模板主体。

32.如权利要求31所述的组件，其中所述盖板和所述孔突起包括互补的邻接表面，在所述互补的邻接表面处所述孔突起在邻近所述盖板的开口处焊接到所述盖板。

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