CN104162971A - 用于加工散料的螺旋式机器和方法以及加工设备 - Google Patents

用于加工散料的螺旋式机器和方法以及加工设备 Download PDF

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Abstract

用于加工散料的加工设备具有用于散料的脱气的真空过滤插入件(32)。真空过滤插入件(32)在螺旋式机器的进给开口的下游配置在螺旋式机器的外壳中并且设置有至少一个过滤元件，使得真空过滤插入件(32)形成限定出螺旋式机器的至少一个外壳孔的透气壁部(76)。沿脱气方向(75)看，在所述至少一个过滤元件的上游配置有包括多个通孔(74)的保护元件(63)。保护元件(63)起用于至少一个过滤元件的颗粒保护作用并且防止粒状散料损伤至少一个过滤元件。因此，真空过滤插入件(32)具有较长的使用寿命，从而确保加工设备的不中断的长运转时间。

Description

用于加工散料的螺旋式机器和方法以及加工设备
技术领域
本发明涉及一种螺旋式机器，所述螺旋式机器包括：外壳；形成在所述外壳中的至少一个外壳孔；至少一个轴，所述轴可驱动成绕相关的旋转轴线旋转并且配置在所述相关的外壳孔中；用于处理要加工的散料的至少一个处理元件，所述处理元件不可旋转地配置在所述至少一个轴上；用于将所述散料进给到所述至少一个外壳孔中的进给开口；和用于使所供给的散料脱气的真空过滤插入件，其中所述真空过滤插入件在沿传送方向看时在所述进给开口的下游配置在所述外壳中，设置有至少一个过滤元件，并且形成限定出所述至少一个外壳孔的透气壁部。本发明还涉及一种用于加工散料的方法和一种用于加工散料的加工设备，所述加工设备包括螺旋式机器，所述螺旋式机器包括：外壳；形成在所述外壳中的至少一个外壳孔；至少一个轴，所述轴可驱动成绕相关的旋转轴线旋转并且配置在所述相关的外壳孔中；用于处理要加工的散料的至少一个处理元件，所述处理元件不可旋转地配置在所述至少一个轴上；用于将所述散料进给到所述至少一个外壳孔中的进给开口；和用于使所供给的散料脱气的真空过滤插入件，其中所述真空过滤插入件在沿传送方向看时在所述进给开口的下游配置在所述外壳中，设置有至少一个过滤元件，并且形成限定出所述至少一个外壳孔的透气壁部；用于可旋转地驱动所述螺旋式机器的驱动装置；用于经由所述真空过滤插入件使所述散料脱气的真空发生装置；用于清洁所述真空过滤插入件的冲洗装置；和控制装置。
背景技术
由EP2 218 568 A1(与US 2010/202 243 A1对应)获知一种螺旋式机器，该螺旋式机器具有用于进给和处理散料的真空过滤插入件，该真空过滤插入件允许在对散料施加真空时使散料脱气。这允许粉状散料容易地进给至螺旋式机器。为了防止散料经由真空过滤插入件从螺旋式机器排出，真空过滤插入件设置有呈金属无纺织物形式的过滤元件。一个缺点在于，过滤元件仅具有有限的使用寿命并且只要使用寿命到期就需要更换，这引起不希望的螺旋式机器停机时间。
本发明的目的是提供一种用于进给和加工散料的螺旋式机器，该螺旋式机器设置有具有比较长的使用寿命的真空过滤插入件。
发明内容
通过一种螺旋式机器实现该目的，所述螺旋式机器包括：外壳；形成在外壳中的至少一个外壳孔；至少一个轴，所述轴可驱动成绕相关的旋转轴线旋转并且配置在相关的外壳孔中；用于处理要加工的散料的至少一个处理元件，所述处理元件不可旋转地配置在所述至少一个轴上；用于将散料进给到所述至少一个外壳孔中的进给开口；和用于使所供给的散料脱气的真空过滤插入件，其中所述真空过滤插入件在沿传送方向看时在进给开口的下游配置在外壳中，设置有至少一个过滤元件，并且形成限定出所述至少一个外壳孔的透气壁部，其中在沿脱气方向看时在所述至少一个过滤元件的上游配置有包括通孔的保护元件。根据本发明发现，所述至少一个过滤元件被粒状和/或粉状散料损伤并逐渐毁坏。特别地，粒状散料的比较大的散料粒子在供给至螺旋式机器时具有高动能，该高动能在撞击所述过滤元件时至少部分地传递到所述至少一个过滤元件。为了保护所述至少一个过滤元件，在其沿脱气方向的上游配置有保护元件，该保护元件将所述至少一个过滤元件与入射的散料粒子隔离但具有允许散料以通常方式脱气的多个通孔。保护元件在脱气方向上具有在0.5mm与8mm之间、特别是0.8mm与6mm之间、且特别是1mm与4mm之间的范围内的壁厚。因此，保护元件特别是起颗粒保护器的作用。保护元件优选由金属制成。
通孔以如下方式构造，即防止具有预定粒径或以上的散料、特别是粒状散料通过通孔并到达所述至少一个过滤元件。优选地，通孔具有2mm以下、特别是1.5mm以下且特别是1mm以下的最小尺寸。
为了支承所述至少一个过滤元件，真空过滤插入件优选设置有配置在所述至少一个过滤元件沿脱气方向的下游的支承织物和/或排出(排放，drain)织物。支承织物具有在100μm至400μm的范围内的网眼宽度，而排出织物具有在500μm至1000μm的范围内的网眼宽度。一般而言，支承织物因此具有比排出织物宽的细网眼。相比之下，所述至少一个过滤元件根据ISO16889具有1μm至10μm的过滤细度。
粒状散料优选地为粒状塑料材料。粒状散料与粉状散料混合。粉状散料特别是呈填料和/或添加剂的形式。
根据本发明的螺旋式机器用于进给和/或加工散料。该螺旋式机器例如构造为用于将散料供给到用来加工散料的另一个螺旋式机器的侧面装载机器。该侧面装载机器因此需要散料的摄入和计量。此外，根据本发明的螺旋式机器例如构造用于加工散料并且特别是设置有用于处理要加工的散料的多个处理元件，例如螺旋元件和/或捏合元件，所述处理元件在相应旋转轴线的方向上沿所述至少一个轴不可旋转地前后配置。
保护元件具有部分呈一段圆弧的形状的截面，以适合所述至少一个外壳孔。这确保了真空过滤插入件的长使用寿命。保护元件的适合所述至少一个外壳孔的截面形状允许借助处理元件在螺旋式机器的运转中容易和可靠地从保护元件擦去散料。粘附于保护元件的散料粒子因此被处理元件连续带走，因此保护元件被连续清洁。
螺旋式机器(其中通孔呈长形孔的形状构造)确保了真空过滤插入件的长使用寿命及其高过滤性能。通孔呈长形孔的形状并且因此具有比较小的最小尺寸或宽度，从而一方面防止超过该最小尺寸的散料粒子经过通孔来到所述至少一个过滤元件，另一方面，通孔的长形提供了大的自由过滤区域，其确保了过滤性能实质上不受损，从而允许使散料有效地脱气。长形通孔优选具有2mm以下、特别是1.5mm以下且特别是1mm以下的宽度，以及5mm至100mm、特别是10mm至80mm且特别是15mm至50mm的长度。
螺旋式机器(其中通孔具有长度L和宽度B，对于长度L和宽度B而言，2≤L/B≤100、特别是5≤L/B≤80且特别是10≤L/B≤40成立)确保了真空过滤插入件的长使用寿命及其高过滤性能。通孔的长宽比确保了尽管自由过滤区域比较大，保护元件也具有充分的内在稳定性以保持以高动能撞击保护元件的散料粒子与所述至少一个过滤元件隔离，同时防止其自身损伤。在这方面，通孔的最小宽度被选择成使得具有预定粒径或以上的散料粒子不能通过通孔。
螺旋式机器(其中通孔成行排列，特别是排列成使得它们各自的中心纵向轴线以形成一行的方式相对于彼此对齐)确保了真空过滤插入件的长使用寿命及其高过滤性能。通孔成行排列，从而尽管自由过滤区域大也确保了保护元件的高机械内在稳定性。各中心纵向轴线M优选平行于所述至少一个旋转轴线。
螺旋式机器(其中相邻行的通孔呈交错图案排列)确保了真空过滤插入件的高可靠性。通孔的交错排列引起保护元件的高机械内在稳定性及其大的自由过滤区域。相邻行的通孔优选呈半交错图案排列。
螺旋式机器(其中两个相邻的通孔之间的距离为A，其中距离A与通孔的宽度B的比率为这样：0.1≤A/B≤2，特别是0.2≤A/B≤1.5，且特别是0.4≤A/B≤1)确保了真空过滤插入件的高可靠性。相邻通孔的距离-宽度比率确保了相邻通孔之间充分宽的网架(web)以确保用于保护元件的充分机械内在稳定性。优选地，网架具有0.5mm至4mm、特别是0.5mm至2mm且特别是0.5mm至1mm的壁厚。
螺旋式机器(其中保护元件具有至少两个包括通孔的单独保护区域，其中真空过滤插入件特别是具有用于每个保护区域的过滤元件)确保了真空过滤插入件的长使用寿命。保护元件具有至少两个、特别是至少四个带有相关的通孔的单独保护区域，从而允许借助压缩气体或压缩空气彼此独立地清洁各个保护区域及相关的过滤区域。单独的保护区域特别是通过相关的不透气分离区域彼此分离。由于分区域地——换言之相继地——清洁保护元件和所述至少一个过滤元件的事实，因此确保了不必中断螺旋式机器的操作，因为可以在螺旋式机器运转的状态下相继地清洁螺旋式机器。此外，不透气的分离区域增加了保护元件的机械内在稳定性。
优选地，单独的过滤元件可以根据需要单独更换和/或清洁。可以借助压缩气体或压缩空气彼此独立地清洁过滤元件以及相关的保护区域，从而允许以规定的时间间隔从各过滤元件去除粘附的散料粒子而不需要停止螺旋式机器的运转。
螺旋式机器(其中每个保护区域都被分配给一中央通道，其中特别是每个中央通道都连接到相关的分配通道)确保了真空过滤插入件的长使用寿命。每个保护区域都与对应的中央通道相关以供给气体或压缩空气，从而既允许个别地又允许一起选择保护区域以及相关的过滤区域或过滤元件，从而例如允许相继地清洁真空过滤插入件以及在螺旋式机器不运转/静止/间歇/停机时作为预防措施冲洗整个真空过滤插入件。因此，保护了保护元件和所述至少一个过滤元件免于杂质。分配通道一方面确保了恒定的真空发生且另一方面确保了恒定的气体或压缩空气的供给。
螺旋式机器(其中所述螺旋式机器具有至少两个互相贯穿的外壳孔——其以彼此平行的方式构造——和包括紧密地互相啮合的处理元件的相关的轴，并且其中保护元件具有部分地呈圆弧的相邻两段的形状的截面，以适合所述至少两个外壳孔)确保了真空过滤插入件的长使用寿命以及螺旋式机器的高生产率。该螺旋式机器具有至少两个带相关的轴和布置在轴上的处理元件的平行和互相贯穿的外壳孔，从而提供了螺旋式机器的高生产率。为了实现散料对应的高生产率，真空过滤插入件具有呈圆弧的相邻两段的形状的截面，以使得保护元件适合外壳孔的截面形状。配置在轴上的处理元件在各段圆弧的区域内擦拭保护元件，从而使粘附于保护元件的散料粒子被连续地带走，以使得保护元件被连续地清洁。因此，实现了高过滤性能，同时保护元件保护了所述至少一个过滤元件以免被散料粒子损伤。
本发明的另一个目的是提供一种可靠和有效的用于散料的加工的方法。
该目的通过一种用于散料的加工的方法实现，所述方法包括以下步骤：提供螺旋式机器，所述螺旋式机器包括：外壳；形成在所述外壳中的至少一个外壳孔；至少一个轴，所述轴可驱动成绕相关的旋转轴线旋转并且配置在相关的外壳孔中；用于处理要加工的散料的至少一个处理元件，所述处理元件不可旋转地配置在所述至少一个轴上；用于将散料进给到所述至少一个外壳孔中的进给开口；和用于所供给的散料的脱气的真空过滤插入件，其中所述真空过滤插入件在沿传送方向看时在进给开口的下游配置在外壳中，设置有至少一个过滤元件，并且形成限定出所述至少一个外壳孔的透气的壁部；经由所述进给开口将散料、特别是粒状和/或粉状散料供给到所述至少一个外壳孔；经由所述真空过滤插入件使散料脱气，其中在所述螺旋式机器不运转时使用压缩气体、特别是压缩空气冲洗所述真空过滤插入件；以及加工所述散料。在螺旋式机器不运转时冲洗真空过滤插入件，从而有效地防止所述至少一个过滤元件被损伤和/或堵塞。在螺旋式机器不运转时预防性地且特别是在其整个过滤区域内冲洗所述至少一个过滤元件。当螺旋式机器不运转时，沿与脱气方向相反的方向流过所述至少一个过滤元件的压缩空气或压缩气体防止热气体从螺旋式机器漏出到所述至少一个过滤元件的表面，在此它将使粘附于所述至少一个过滤元件的散料粒子熔化，从而使它们堵塞或不可逆地堵塞所述至少一个过滤元件，所述过滤元件于是将受到永久损伤。在螺旋式机器不运转时对真空过滤插入件进行持续或预防性冲洗防止了所述至少一个过滤元件被损伤和/或堵塞，从而使得真空过滤插入件的使用寿命延长。根据本发明的方法因此是可靠的和有效的。在冲洗期间，可根据需要调节体积流量。
冲洗特别是在螺旋式机器的紧急停机期间或者在螺旋式机器的定期停机过程中执行。该螺旋式机器例如构造为将散料进给至螺旋式机器以进行进一步的加工的侧面装载机器。或者，该螺旋式机器构造用于进给和加工散料。
除此之外，可在螺旋式机器的运转中借助水冷却系统和/或空气冷却系统来冷却真空过滤插入件。对于空气冷却，例如在其整个过滤区域内冲洗真空过滤插入件。空气冷却系统的启动例如可与水冷却系统联接并且可同时或相继地触发。
根据本发明的方法特别是还可进一步开发成具有根据本发明的螺旋式机器的特征。
其中在达到所述至少一个轴的预定转速/速度下限时启动冲洗的方法确保了高可靠性，因为以使得在需要时和/或根据散料启动冲洗程序的方式有效地防止了所述至少一个过滤元件被堵塞。只要达到预定转速下限nU或者转速值下降到所述转速下限nU以下，就立即或延迟一定时间启动冲洗。可根据散料或产品和/或工艺来设定所述延迟。
其中在达到所述至少一个轴的预定转速上限时停止冲洗的方法确保了高效率。只要达到或超过转速上限nO，就停止所述至少一个过滤元件的冲洗，从而允许真空过滤插入件再次以预期方式并且基于预期目的运转。换言之，然后可再次恢复散料的加工。
其中在达到外壳的预定温度下限时停止冲洗的方法确保了在机器长时间停机的情况下的高可靠性。在机器持续停机的情况下，只要外壳达到温度下限TU或者其温度下降到所述温度下限TU以下就停止冲洗。温度下限TU例如达100℃，特别是80℃，且特别是40℃。例如根据相应散料或产品来设定温度下限。因此，当真空过滤插入件和所述至少一个过滤元件不再存在被堵塞或损伤的风险时，停止持续冲洗。因此保护了用于冲洗的冲洗装置。当外壳温度已达到或超过温度上限TO时，可恢复冲洗。温度上限TO同样可根据相应散料或产品来设定。温度上限TO例如达40℃，且特别是80℃。
其中基于清洁目的借助压缩气体、特别是压缩空气分区域冲洗真空过滤插入件的方法确保了加工散料时的高可靠性和效率。利用气体或压缩空气相继地冲洗真空过滤插入件，从而允许相继地冲洗真空过滤插入件而不必停止螺旋式机器。真空过滤插入件的各区域优选在运转期间被相继地和/或以规则间隔清洁。优选地，在螺旋式机器运转中以恒定的生产率启动相继的清洁。为了启动相继的清洁，例如借助压力传感器监视施加于真空过滤插入件的真空，这使得只要达到预定阈值就启动清洁。例如，每个过滤区域都可设置有它自己的压力测量装置，从而允许只要测定值下降到阈值以下就借助压力脉冲来冲洗或清洁相应的过滤区域。过滤区域因此可在需要时清洁。还可设想借助一个压力测量装置监视所有过滤区域。只要达到预定的阈值，就根据预定次序启动各个过滤区域的相继清洁。例如，以30秒的时间间隔相继地清洁过滤区域。
优选地，设置至少一个流量计，其在相继清洁或预防性冲洗期间测量气体或压缩空气的体积。这允许优化清洁或预防性冲洗过程。
此外，能以预定的时间间隔执行相继清洁而不需要压力测量装置。各个过滤区域可以例如以10分钟的时间间隔相继地清洁。如果设置例如四个过滤区域，则在运转期间每个过滤区域以40分钟的规则时间间隔被清洁。可根据相应的散料或产品和/或工艺来选择该时间间隔。
对于清洁而言，各压力脉冲的持续时间被选择成利用尽可能小的气体或压缩空气量使滤饼与所述至少一个过滤元件分离。为了进行清洁而产生的压缩空气脉冲优选地具有2秒以下的、特别是1秒以下、且特别是0.5秒以下的持续时间。在相继清洁和/或预防性冲洗期间气体或压缩空气的压力优选地达到高于环境压力4.5巴(bar)以下、特别是3.0巴以下、特别是1.5巴以下、特别是1.0巴以下且特别是0.5巴以下。压力优选地被选择成防止所述至少一个过滤元件鼓起并与处理元件接触，同时确保干扰该过程的气体或压缩空气的量保持在最小。另一方面，压力的量被选择成确保可靠的清洁或冲洗。如果真空过滤插入件设置有保护元件，则相继清洁或预防性冲洗所需的压力可设定为比较高的值。
其中在沿脱气方向看时在所述至少一个过滤元件的上游配置有包括通孔的保护元件——其在脱气期间保护所述至少一个过滤元件以免由散料导致损伤——的方法确保了高可靠性。该保护元件防止损伤所述至少一个过滤元件。
本发明的另一个目的是提供一种用于加工散料的加工设备，该加工设备以减少的停机时间确保高可靠性。
该目的通过一种用于加工散料的加工设备实现，所述加工设备包括螺旋式机器，所述螺旋式机器包括：外壳；形成在外壳中的至少一个外壳孔；至少一个轴，所述轴可驱动成绕相关的旋转轴线旋转并且配置在相关的外壳孔中；用于处理要加工的散料的至少一个处理元件，所述处理元件不可旋转地配置在所述至少一个轴上，用于将散料进给到所述至少一个外壳孔中的进给开口；和用于使所供给的散料脱气的真空过滤插入件，其中所述真空过滤插入件在沿传送方向看时在进给开口的下游配置在外壳中，设置有至少一个过滤元件，并且形成限定出所述至少一个外壳孔的透气壁部；用于可旋转地驱动所述螺旋式机器的驱动装置；用于经由所述真空过滤插入件使散料脱气的真空发生装置；用于清洁所述真空过滤插入件的冲洗装置；和控制装置，其中在沿脱气方向看时在所述至少一个过滤元件的上游配置有包括通孔的保护元件，和/或其中所述控制装置以这样的方式配置：当螺旋式机器不运转时，使用压缩气体、特别是压缩空气冲洗真空过滤插入件。根据本发明的加工设备的优点与上文已经描述的根据本发明的螺旋式机器和/或根据本发明的方法的优点对应。根据本发明的加工设备特别是可进一步开发成具有根据本发明的特征。
该真空发生装置用于以常规方式使散料脱气。由于该保护元件，真空过滤插入件具有长的使用寿命，因为有效地保护了所述至少一个过滤元件免于由散料导致的损伤。冲洗装置允许使用压缩气体或压缩空气清洁真空过滤插入件。由于控制装置的设计，冲洗装置特别是允许在螺旋式机器不运转时执行真空过滤插入件的预防性冲洗。
附图说明
本发明的更多特征、优点和细节将从接下来对多个示例性实施例的描述显而易见。附图中，
图1示出根据第一示例性实施例的用于散料的加工的加工设备，其中在纵向剖视图中示出其螺旋式机器；
图2示出根据权利要求1的螺旋式机器的水平纵向剖视图；
图3示出根据图1的螺旋式机器的真空过滤插入件的透视图；
图4示出穿过根据图3的真空过滤插入件的竖直截面；
图5示出保护元件的区域V内的图4中的真空过滤插入件的放大视图；
图6示出不带保护元件的真空过滤插入件的透视图；
图7示出不带过滤元件的图6中的真空过滤插入件的平面图；
图8示出图3中的保护元件的透视图；
图9示出通孔区域内的图8中的保护元件的放大平面图；以及
图10示出包括构造用于侧面装载的螺旋式机器的第二示例性实施例的用于加工散料的加工设备。
具体实施方式
以下描述涉及参考图1至9描述的本发明的第一示例性实施例。图1所示的加工设备1用于加工粉状散料2和粒状散料3的混合物。加工设备1具有呈挤出机的形式的螺旋式机器4，其外壳5由未详细示出的多个外壳区段组装而成。在壳体5中，形成有彼此平行的两个互相贯穿的外壳孔6、7。在外壳孔6、7中，两个轴8、9同心地配置成绕对应的旋转轴线10、11旋转。轴8、9设置有多个处理元件13、14、15，其分别沿传送方向12彼此前后排列。彼此相邻地配置在轴8、9上的处理元件13、14、15构造成形成紧密地互相啮合的对。
螺旋式机器4具有沿传送方向12前后配置的输入区16、熔化和加工区17以及压力积聚区18。在输入区16内，螺旋式机器4具有进给开口19，该进给开口19包括用于进给散料2、3的相关的进给漏斗20。进给开口19通向输入区16内，在该输入区中在轴8、9上配置有呈第一传送螺旋元件13的形式的处理元件。在输入区16的区域内，在外壳5中形成有冷却通道21。
在配置在输入区16的下游的熔化和加工区17内，在轴8、9上配置有呈捏合盘14的形式的处理元件。下游压力积累区18由呈第二传送螺旋元件15的形式的处理元件限定。外壳5的端部借助包括输出喷嘴23的喷嘴板22密封。
设置了用于驱动轴8、9的驱动装置24。驱动装置24包括经由离合器26联接到减速和分配齿轮27的电驱动马达25。驱动装置24允许轴8、9被驱动成沿相同的方向旋转。轴8、9以通常的方式联接到齿轮27。
设置了用于将散料2、3供给到螺旋式机器4的计量装置28，该计量装置28设置有可借助驱动马达30驱动成在外壳29中旋转的重量计量螺杆31。
为了散料2、3的进给和脱气，螺旋式机器4设置有真空过滤插入件32，其在沿传送方向12看时在进给开口19的下游配置在输入区16内。为此，外壳5具有达至外壳孔6、7的接收开口33。真空过滤插入件32借助螺杆34可分离地配置在接收开口33中。
真空过滤插入件32具有块状基体35，该块状基体35在远离外壳孔6、7的一侧设置有周边凸缘36。在凸缘36中，配置有多个孔37，螺杆34可穿过所述孔37旋入外壳5中。在远离凸缘36的一侧，基体35设置有两个部分圆柱形的接触面38、39，该接触面38、39与外壳孔6、7的内壁40、41的弯曲大致对应并且在它们的穿透点形成角撑板/联接板/筋板42。沿传送方向12看，接触面38、39各自形成前后配置的两个过滤区域43、44和45、46。过滤区域43至46分别相对于各接触面38、39凹入，使得每个过滤区域43至46形成用于配置在其上的对应排出织物38和支承织物49的相应接受器47。过滤区域43至46沿传送方向看时通过凸起的分离区域51、52并且在沿横向于传送方向12的方向看时通过角撑板42彼此分离，并且它们被凸起的边缘区域53包围。支承织物49带有至少一个过滤元件50。例如，可设置覆盖所有过滤区域43至46的单个过滤元件50。或者，可分别为两个过滤区域43、44和45、46或43、45和44、46设置两个过滤元件。或者，可分别为过滤区域43至46中的各者设置四个过滤元件50。
过滤区域43至46中的每一个过滤区域都设置有沿传送方向12彼此平行地延伸的三个纵向通道54至56，它们通过两个横向通道57、58彼此连接并且连接到相应的中央通道59至62。通道54至48形成分配通道。中央通道59至62穿透基体35并且通向各个过滤区域43至46的相应接收空间内，使得过滤区域43至46连接到对应的纵向和横向通道54至58。
各个过滤区域43至46的对应的排出织物48和支承织物49由至少一个过滤元件50覆盖。为了保护所述至少一个过滤元件50以免被粒状散料3损伤，真空过滤插入件32设置有保护元件63。基体35的面向所述至少一个过滤元件50的端部区域64构造成形成凹部。作为附件构成，保护元件63附装到基体35的端部区域64上并且借助紧固螺钉65紧固在基体35上。为此，保护元件63设置有框架66，该框架66包括以形成整体的方式配置在框架66上的两个部分圆柱形的保护壁67、68。保护壁67、68具有呈一段圆弧的形状的截面并且弯曲成与内壁40、41对应，使得内壁40、41和保护壁67、68彼此齐平。在穿透区域内，保护壁67、68形成与由外壳孔6、7形成的角撑板齐平和一致的角撑板69。所述至少一个过滤元件50在角撑板42、分离区域51、52和边缘区域53的区域内被夹持在基体35与附装的保护元件63之间。
与过滤区域43至46对应，保护壁67、68各自形成两个保护区域70、73，保护区域70、73沿传送方向12前后配置并且在保护壁67、68中配置成与过滤区域43至46对应。各个保护区域70至73具有多个通孔74。保护元件63在沿脱气方向75看时配置在所述至少一个过滤元件50的上游并因此受到保护以免由粒状散料3导致的损伤。由于通孔74、所述至少一个透气的过滤元件50、纵向通道和横向通道54至58以及中央通道59至62，真空过滤插入件32形成限定出外壳孔6、7的透气壁部76。保护区域70至73在传送方向12上由不透气的分离区域77、78界定并且在横向于传送方向12的方向上由角撑板69界定。此外，保护区域70至73由框架66界定。分离区域77、78以及保护元件63的角撑板69配置成与分离区域51、52和基体35的角撑板42对应，从而确保排出织物48和支承织物49被牢固地保持在相应的接纳空间47内并且所述至少一个过滤元件被牢固地紧固。
以下描述涉及参考图9详细描述的保护区域70的通孔74。保护区域71至73的通孔74与其相同。
通孔74呈长形孔的形状并且具有沿传送方向12的长度L和沿横向于传送方向12的方向的宽度B。长度-宽度比率L/B为这样：2≤L/B≤100，特别是5≤L/B≤80，且特别是10≤L/B≤40。优选地，通孔74具有2mm以下、特别是1.5mm以下且特别是1mm以下的最小宽度。此外，通孔74优选地具有在5mm至100mm的范围内、特别是在10mm至80mm的范围内且特别是在15mm至50mm的范围内的长度L。
每个通孔74各自的中心纵向轴线M以使得通孔74形成多个相邻的行的方式彼此对齐。中心纵向轴线M平行于传送方向12延伸。相邻行的通孔74相对于彼此交错。相邻行的通孔74特别是呈半错开的图案排列，使得第一行的通孔74分别相对于相邻的第二行的两个通孔74居中。在保护区域70至73的边缘附近，在各第二行的端部处的通孔74由于半错开排列而具有缩短的长度L。
相邻行的通孔74的错开排列分别使两个相邻的通孔74在具有长度LO的重叠区域内重叠。长度LO在2mm与50mm之间、特别是5mm与40mm之间、且特别是7mm与25mm之间的范围内。
由于通孔74，保护壁67、68形成纵向网架70以及对应的横向网架80。纵向网架79平行于传送方向12延伸成在横向于传送方向12的方向上将相邻的两行通孔74彼此分离开，而横向网架80横向于传送方向12延伸成分别在传送方向12上将两个相邻的通孔74彼此分离开。沿传送方向12看，纵向网架79具有与保护区域70至73的长度对应的长度LL。此外，纵向网架79具有沿横向于传送方向12的方向的宽度BL。另一方面，横向网架80具有沿传送方向12的长度LQ，而横向网架80具有与宽度B对应的沿横向于传送方向12的方向的宽度BQ。纵向网架79的宽度BL和/或横向网架80的长度LQ在0.5mm与4mm之间、特别是0.5mm与2mm之间、且特别是0.5mm与1mm之间的范围内。纵向网架79的宽度BL优选地等于横向网架80的长度LQ。
纵向网架70的宽度BL和/或横向网架80的长度LQ允许分别在两个相邻的通孔74之间限定出最小距离A，其中距离-宽度比率A/B为这样：0.1≤A/B≤2，特别是0.2≤A/B≤1.5，且特别是0.4≤A/B≤1。
在脱气方向75上，保护壁67、68具有壁厚DS，其中壁厚DS在1mm与8mm之间、特别是1mm与6mm之间、且特别是1mm与4mm之间的范围内。保护元件63由金属制成。
所述至少一个过滤元件50具有1μm至10μm的根据ISO16889的过滤细度。所述至少一个过滤元件50还具有厚度DF，该厚度在0.1mm至2.0mm的范围内，特别是在0.2mm至1.2mm的范围内，且特别是在0.3mm至0.7mm的范围内。所述至少一个过滤元件50例如构造为金属无纺织物、塑料无纺织物和/或烧结金属。当构造为金属无纺织物或塑料无纺织物时，所述无纺织物可直接借助织物增强。
包括真空源82的真空发生装置81用于使散料2、3脱气。真空源82例如构造为水环泵。真空源82经由相应真空管路L1至L4连接到中央通道59至62。这仅在图1中暗示。各真空管路L1至L4设置有各自的真空控制阀V1至V4。在真空源82与各真空控制阀V1至V4之间，每个真空管路L1至L4都设置有相应的压力测量装置M1至M4。压力测量装置M1至M4经由相应的信号线连接到中央控制装置83，从而允许将借助压力测量装置M1至M4在真空管路L1至L4中测得的压力的测量信号传输到控制装置83。真空源82由可借助控制装置82操作的驱动马达84根据由压力测量装置M1至M4提供的测量信号驱动。
为了清洁真空过滤插入件32，加工设备1设置有包括压缩气体源86的冲洗装置85。压缩气体源86经由相应的冲洗管路D1至D4连接到中央通道59至62。这仅在图1中暗示。在冲洗管路D1至D4中，配置有冲洗阀S1至S4。
真空控制阀V1至V4和冲洗阀S1至S4可个别地和彼此独立地借助控制装置83操作，从而允许对各个过滤区域43至46内的真空过滤插入件32或保护区域70至73作用真空或压缩气体或压缩空气。
驱动马达25、30可借助控制装置83操作。驱动装置24将轴8、9和驱动马达25的转速n传输到控制装置83。
为了监视外壳5的温度，设置了与控制装置83通信的温度传感器87。
加工设备的操作如下：
借助计量装置28，经由进给开口19将粉状散料2和粒状散料3供给到螺旋式机器4。粒状散料3例如是聚合物颗粒，而粉状散料2例如可包括填料和/或添加剂。为了提高螺旋式机器4的摄入性能，使用真空过滤插入件32使散料2、3脱气。为此，借助真空发生装置81产生真空，该真空然后施加于中央通道59至62。真空过滤插入件32形成外壳孔6、7的透气壁部76，从而允许从散料2、3吸出空气和/或气体，因此螺旋式机器的摄入性能提高。
在脱气期间，粒状散料3被保护元件63挡住，从而防止粒状散料3撞击和损伤所述至少一个过滤元件50。因此，粒状散料3无法向所述至少一个过滤元件50施加可能导致其损伤的动能。粉状散料2可经通孔74来到所述至少一个过滤元件50，在此它被挡住。粉状散料2的散料粒子小并具有比较低的质量，因此它们无法由于它们的动能而对所述至少一个过滤元件50造成损伤。
第一传送螺旋元件13带走散料2、3并且特别是从真空过滤插入件32擦去它，使得散料2、3被传送到熔化和加工区17。在熔化和加工区17内，借助捏合盘14使散料2、3熔化和均匀化。通过熔化和均匀化产生的聚合物熔体被传送到压力积累区18，在此它经由输出喷嘴23在压力下排出。
在起颗粒保护作用的情况下，保护元件63一方面具有充分的机械内在稳定性和通孔74，所述通孔74相应地确定尺寸为能够挡住粒状散料3的散料粒子。另一方面，长形通孔74提供比较大的自由过滤区域，其确保真空过滤插入件32的过滤性能实质上不受损。
每个保护区域70至73都提供由通孔74形成的自由过滤区域，其对应于不带保护元件63的自由过滤区域的至少60％、特别是至少65％、且特别是至少70％。
在加工设备1的运转中，所述至少一个过滤元件50在一定时间后被堵塞，结果真空过滤插入件32的过滤性能明显下降。当过滤元件50被堵塞时，滤饼沉积在过滤元件50上，其久而久之变得越来越密实。由于可以经由中央通道59至62个别地向各个过滤区域43至46施加压缩气体或压缩空气的事实，在加工设备1的运转期间相继地(换言之分区域)清洁所述至少一个过滤元件50。例如，在通过关闭真空控制阀V1并且打开冲洗阀S1向过滤区域43施加压缩空气的状态下以上述方式向过滤区域44至46施加真空。这使在运转期间已沉积在过滤区域43上的滤饼破碎，使得过滤区域43再次清洁。相继地并以短时间间隔执行过滤区域43至46的送风清除，以防止滤饼碎片损害混合物的组分。各真空管路L1至L4中的低压表示相应过滤区域43至46中的所述至少一个过滤元件50已超过预定的允许堵塞值，从而使控制装置83触发用于所述至少一个过滤元件50的相继清洁操作。所述至少一个过滤元件50然后例如在过滤区域43、过滤区域45、过滤区域44和过滤区域46内被相继地清洁。真空过滤插入件32被分为多个过滤区域43至46，从而允许过滤区域43至46上的滤饼尽早破碎清除，使得要加工的聚合物熔体的品质不受损，同时防止螺旋式机器4暴露于由滤饼导致的不希望的转矩变化。真空过滤插入件32的相继清洁提高了真空过滤插入件32的使用寿命，从而允许加工设备1的不中断的长使用寿命。
当螺旋式机器4例如由于紧急停止或定期计划的操作中断而停顿时，借助冲洗装置85持续地向所有过滤区域43至46施加压缩气体或压缩空气。这样，真空过滤插入件32的所有区域被持续冲洗，从而防止至少一个过滤元件50被堵塞。这是由于以下事实：当螺旋式机器4不运转时，热的且带有粒子的气体不可能流到至少一个过滤元件50，在此处该气体可能使沉积在过滤元件上的散料粒子熔化。换言之，使用冷压缩空气或冷压缩气体的持续全面冲洗防止了粒子、特别是粉状散料粒子2熔化。冲洗期间的体积流量可经由冲洗阀S1至S4个别地调节。
只要转速n已达到转速下限nU或下降到其以下，就启动真空过滤插入件32的持续或预防性冲洗。在运转恢复之后只要转速n已达到或超过转速上限nO，或者在运转持续中断的情况下，当外壳温度TG已达到温度下限TU或下降到其以下时，再次停止冲洗。当外壳温度TG已达到或超过温度上限TO时，可再次恢复冲洗。
以下描述涉及参考图10描述的本发明的第二示例性实施例。加工设备1包括用于其中散料2、3被加工的另一个螺旋式机器88的侧面装载的螺旋式机器4。螺旋式机器4用于散料2、3的混合及其计量供给至螺旋式机器88。与第一示例性实施例对应，真空过滤插入件32配置在螺旋式机器4的输入区16内。螺旋式机器4仅设置有呈传送散料2、3所需的螺旋元件13的形式的处理元件。与加工设备1的结构和运行有关的更多细节可以在对前面的示例性实施例的描述中找到。

Claims (21)

1.一种螺旋式机器，包括：
-外壳(5)；
-形成在所述外壳(5)中的至少一个外壳孔(6，7)；
-至少一个轴(8，9)，所述轴可驱动成绕相关的旋转轴线(10，11)旋转并且配置在相关的外壳孔(6，7)中；
-用于处理要加工的散料(2，3)的至少一个处理元件(13至15)，所述处理元件不可旋转地配置在所述至少一个轴(8，9)上；
-用于将散料(2，3)进给到所述至少一个外壳孔(6，7)中的进给开口(19)；和
-用于使所供给的散料(2，3)脱气的真空过滤插入件(32)，其中所述真空过滤插入件(32)
--在沿传送方向(12)看时在所述进给开口(19)的下游配置在所述外壳(5)中；
--设置有至少一个过滤元件(50)；并且
--形成限定出所述至少一个外壳孔(6，7)的透气壁部(76)，
所述螺旋式机器的特征在于
在沿脱气方向(75)看时在所述至少一个过滤元件(50)的上游配置有包括通孔(74)的保护元件(63)。
2.根据权利要求1所述的螺旋式机器，其特征在于
所述通孔(74)呈长形孔的形状构造。
3.根据权利要求1所述的螺旋式机器，其特征在于
所述通孔(74)具有长度L和宽度B，其中2≤L/B≤100。
4.根据权利要求1所述的螺旋式机器，其特征在于
所述通孔(74)成行排列。
5.根据权利要求4所述的螺旋式机器，其特征在于
所述通孔(74)排列成使得它们各自的中心纵向轴线(M)以形成一行的方式相对于彼此对齐。
6.根据权利要求1所述的螺旋式机器，其特征在于
相邻行的通孔(74)呈交错图案排列。
7.根据权利要求1所述的螺旋式机器，其特征在于
两个相邻的通孔(74)之间的距离为A，其中所述距离A与通孔(74)的宽度B的比率为这样：0.1≤A/B≤2。
8.根据权利要求1所述的螺旋式机器，其特征在于
所述保护元件(63)具有包括通孔(74)的至少两个单独的保护区域(70至73)。
9.根据权利要求8所述的螺旋式机器，其特征在于
所述真空过滤插入件(32)具有用于每个保护区域(70至73)的过滤元件(50)。
10.根据权利要求8所述的螺旋式机器，其特征在于
每个保护区域(70至73)被分配给一中央通道(59至62)。
11.根据权利要求10所述的螺旋式机器，其特征在于
每个中央通道(59至62)都连接到相关的分配通道(54至58)。
12.根据权利要求1所述的螺旋式机器，其特征在于
所述螺旋式机器具有至少两个互相贯穿的外壳孔(6，7)，以及包括紧密地互相啮合的处理元件(13至15)的相关的轴(8，9)，所述外壳孔以彼此平行的方式构造；并且
所述保护元件(63)具有部分呈圆弧的相邻两段的形状的截面，以适合所述至少两个外壳孔(6，7)。
13.一种用于加工散料的方法，包括以下步骤：
-提供螺旋式机器(4)，所述螺旋式机器包括
--外壳(5)；
--形成在所述外壳(5)中的至少一个外壳孔(6，7)；
--至少一个轴(8，9)，所述轴可驱动成绕相关的旋转轴线(10，11)旋转并且配置在相关的外壳孔(6，7)中；
--用于处理要加工的散料(2，3)的至少一个处理元件(13至15)，所述处理元件不可旋转地配置在所述至少一个轴(8，9)上；
--用于将散料(2，3)进给到所述至少一个外壳孔(6，7)中的进给开口(19)；和
--用于使所供给的散料(2，3)脱气的真空过滤插入件(32)，其中所述真空过滤插入件(32)
---在沿传送方向(12)看时在所述进给开口(19)的下游配置在所述外壳(5)中；
---设置有至少一个过滤元件(50)；并且
---形成限定出所述至少一个外壳孔(6，7)的透气壁部(76)；
-经由所述进给开口(19)将散料供给到所述至少一个外壳孔(6，7)；
-经由所述真空过滤插入件(32)使散料(2，3)脱气，其中在所述螺旋式机器(4)停机时使用压缩气体冲洗所述真空过滤插入件(32)；以及
-加工散料(2，3)。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述散料是包括粒状和粉状散料(2，3)的群组中的至少一者。
15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述用于冲洗的压缩气体是压缩空气。
16.根据权利要求13所述的方法，其特征在于
当达到所述至少一个轴(8，9)的预定转速下限(nU)时启动冲洗。
17.根据权利要求13所述的方法，其特征在于
当达到所述至少一个轴(8，9)的预定转速上限(nO)时停止冲洗。
18.根据权利要求13所述的方法，其特征在于
当达到所述外壳(5)的预定温度下限(TU)时停止冲洗。
19.根据权利要求13所述的方法，其特征在于
为了进行清洁，借助压缩气体分区域冲洗所述真空过滤插入件(32)。
20.根据权利要求13所述的方法，其特征在于
在沿脱气方向(74)看时在所述至少一个过滤元件(50)的上游配置有包括通孔(74)的保护元件(63)，所述保护元件保护所述至少一个过滤元件(47至50)免受在脱气期间由所述散料(3)导致的损伤。
21.一种用于加工散料的加工设备，所述加工设备包括
-螺旋式机器(4)，包括
--外壳(5)；
--形成在所述外壳(5)中的至少一个外壳孔(6，7)；
--至少一个轴(8，9)，所述轴可驱动成绕相关的旋转轴线(10，11)旋转并且配置在相关的外壳孔(6，7)中；
--用于处理要加工的散料(2，3)的至少一个处理元件(13至15)，所述处理元件不可旋转地配置在所述至少一个轴(8，9)上；
--用于将散料(2，3)进给到所述至少一个外壳孔(6，7)中的进给开口(19)；和
--用于使所供给的散料(2，3)脱气的真空过滤插入件(32)，其中所述真空过滤插入件(32)
---在沿传送方向(12)看时在所述进给开口(19)的下游配置在所述外壳(5)中；
---设置有至少一个过滤元件(50)；并且
---形成限定出所述至少一个外壳孔(6，7)的透气壁部(76)；
-用于可旋转地驱动所述螺旋式机器(4)的驱动装置(24)；
-用于经由所述真空过滤插入件(32)使散料(2，3)脱气的真空发生装置(81)；
-用于清洁所述真空过滤插入件(32)的冲洗装置(85)；和
-控制装置(83)，
其特征在于
在沿脱气方向(75)看时在所述至少一个过滤元件(50)的上游配置有包括通孔(74)的保护元件(63)，和/或所述控制装置(83)配置成使得在所述螺旋式机器(4)停机时使用压缩气体冲洗所述真空过滤插入件(32)。
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