CN1067606A - 塑料连续混合器中转动件用的转动件区冷却设备 - Google Patents

Abstract

转动件区冷却设备，用来使液体冷却剂流引入塑 料连续混合器转动件中，以使沿转动件长度分布的若 干预定区域能为所需冷却，而其余区域保持无显著冷 却的中性。能排定一列长度、位置与个数均任意的交 替式冷却/中性/冷却/中性区，使之能据塑料的混 合要求与特性规定转动件长向上的最佳温度分布。 在转动体轴向孔内插有一根随之转动的新颖细长冷 却管组件。通过它相对于此轴向孔壁的不同分流方 式，而得以形成上述种种冷却区与中性区。

Description

本发明属于塑料用双转动件连续混合器的领域。更具体地说，本发明涉及转动件区域的冷却方法与设备，用来将液体的冷却剂流导入上述这类混合器的转动件的孔道中，得以形成一列交替的冷却区与中性区，而此种区具有用户所要求的相对长度、位置与个数。尽管具体说明的是连续混合器的三段式转动件，但本发明能同样有益地用于这类混合器的整体式转动件的孔膛中。

许多种用于塑料的连续混合器取决于对转动件温度的冷却。在通常的实际工作中是利用一种带有伸入转动件孔膛内之冷却剂供料管的旋转接头机构。这种传统的作法却缺乏灵活性，因为这把冷却功能全部地或者是无原则地限制在沿着转动件的长度方向上。换言之，在先有技术中，转动件膛孔是在一个“总的”装置中沿着它的长度冷却的。要不然，冷却剂流就会在一个“空”位断流。

用来将液体冷却剂流导入塑料用连续混合器中转动件内的转动件区冷却方法与设备，可以根据需要沿转动件的长度方向为预定的区域提供冷却，同时也可以使其它预定区域保持中性，即，不会显著冷却。能够提供一列交替的冷却/中性/冷却/中性/冷却/中性区，包括长度受控的区域，以及位置与各种可能个数受控的这类区域。这样，连续混合器的用户就能规定出沿着转动件的冷却区与中性区的长度、位置和个数，而得以依据待处理之塑料的混合要求与特性，使沿着转动件的温度状态最优化。在转动件的轴向孔内插有一根随转动体转动的新型细长管组件。此种组件包括一根在内部的冷却剂供料管，把冷却剂经入口送到此轴向孔内，至此管位于该孔终端附近的出口端。于是，这个孔的终端口和相邻的一段孔壁就能在一第一冷却区得到冷却。此时，冷却剂流向转动件轴向孔的下游，而由这一转动中的转动件所混合的塑料便沿转动件的外部依相同方向推进到下游。为了形成中性区，使冷却剂与流到管段中向内与转动件孔壁相分开的一些隔离通道之内。为了形成冷却区，冷却剂向外分流到与位于冷却加速器管道外侧之转动体管壁相邻的一些冷却增强通道内。这些冷却隔离管段与冷却加速管段是由嵌合环接头沿着供料管长而组合的，而这里的接头所具的肩部则搭接于相邻的固定在相应管段上用来支承此种管段之支承环的唇部上。每个由一嵌合环接头与其两相邻的管用支承环所成的组，都用来使一对弹性的静态密封件，例如O型环或带唇密封件，与前述孔壁融合。有一个环围供料管的相应管塞使冷却剂向外分流，从一隔离通道通过道口进入一增强通道。然后再沿着这一轴向孔，由贴抵住孔壁的静态密封件朝内使冷却剂分流，从该增强通道，通过道口进入一继后的隔离通道内。在轴向孔入口附近有一旋转接头，可使整个冷却管组件能随转动的转子旋转。

根据本发明，在它的一个实施例中，塑料连续混合器转动件中的一个孔，可用来为此转动件提供一预定的冷却流型，其中包括下述各步骤：使液体冷却剂沿着依随前述孔之轴线延伸到该过终端的一条轴向流路流过，用来以冷却剂浸泡此终端及相邻的一段管壁，使转动件在第一冷却区冷却;沿着位于此轴向流路之外且与之独立的第一隔离通道导引此冷却剂流;此冷却剂流在这一隔离通道内的流向与轴向流路的冷却剂流相反;通过使此第一隔离通道从内部与孔壁隔开而使隔离通道中的冷却剂流与孔壁分开，以免转动件在第一中性区内显著冷却;朝外使冷却剂从第一隔离通道分流，得以相邻地沿孔壁流过，使转动件在第二冷却区冷却;朝内使冷却剂离开孔壁，分流入位于轴向流路之外且与之分开的第二隔离通道内;再使第二隔离通道从内部与孔壁隔开，而使此第二隔离通道中的冷却剂流相分开，以免转动件在第二中性区内显著冷却。

本发明和它的其它目的、特征、优点与组成部分，可通过下面结合附图所作的描述获得更清楚的理解，这些附图未必是按比例绘制，而是着重于能透彻说明本发明的原理。在所有的不同的图中，都是用相同的数号来指明相同之部件的。

图1是包括一组合成的混合与挤压系统之塑料用紧致型处理机的侧视图。此种紧致型处理机系统包括一支承在一机架上部台面上的双转动件连续混合器，用来根据用户需要来搅拌和混合塑料。形成的熔融态塑料从此连续混合器排出，象一根“绳”经溜槽落入一支承在该机架中部台面上的供热的挤压机中，挤压机的驱动马达则安装于机架的底部上。

图2是图1中之紧致型处理机沿图1中之2-2平面截取的放大的横剖面立视图。

图3A与3B构成图3。为了形成图3，图3A直接置放于图3B左侧（为便于阐明，图3A与3B之间稍有重迭。由图3A与3B组成的图3示明了沿图4中3-3平面截取的此种连续混合器的纵剖面图，沿着其两个混合转动件之一，即，图4中左侧所能看到的那一个之轴线延伸。图3A与3B分别示明了从动与主动轴颈用的轴承箱组件，这两个轴颈最好是与转动件独立的部件。

图4为沿图3A中4-4平面截取的剖面图，示明一混合室两个转动件体的混合翼部。

图5为示意性透视图，示明供解释用的这种双转子连续混合器的各种新颖部件。

图6为立面图，以部分剖面示明用来使液体冷却剂循环进入一冷却剂供给管（在塑料混合器工业中有时称之为“虹吸管”）的机构，此供给管延伸入此连续混合器一转子的孔内，并用来排出回流的冷却液。

图7为沿图6中7-7平面截取的横剖面图，示明上述冷却剂供应管的管栓。

图8为沿转动件轴线截取的纵立面图，示明用来提供沿转动件之孔分布的交替式冷却区与中性区的一种新颖管道装置。由一种在内部的冷却剂供给管和配合有循环分引栓的若干同心外管，产生出交替的冷却区与中性区。此种冷却区与中性区的位置与长度能够快速地改变，为此，只需撤去此冷却剂供给管和它相关联的外管，然后插入根据需要而提供冷却剂不同循环路径的第二组这类管子即可。在此第二组管中改变各种分引栓的位置，就能产生冷却剂的此种不同循环路径。为清楚起见，图8中以剖面形式将此转动件示意地表作为一直圆柱件。

图8A是图8一部分的放大图。

图9是沿图8中9-9平面截取之放大的横剖面图。

图10是沿图8中10-10平面截取之放大的横剖面图。

参看图1，其中示明了塑料用的一种紧致型处理机20，它包括有组合的混合与挤压系统，可使用户根据所需来混合和挤压处理中的塑料。这种组合的处理机系统包括一安装于机架24上部台面上的双转动件连续混合器22。塑料、填料、添加剂、着色剂及其它各种为用户所需也即各种希望与塑料混合的拼料，引入到连续混合器22由箭头26标明的供料入口（有时称之为供料喉）中。形成的熔融态塑料借自重从此连续混合器类似一根熔融态的“绳索”顺垂直溜槽28进入一供热的挤压机30中。此挤压机30则通过上面可装配符合用户所需之各类挤压成形器件33的挤压头32输出。

为了驱动混合器32中的两个转动件，设有如图所示的一种适当驱动系统34，例如这项技术中周知的配有合适的反馈速度与转矩控制的直流驱动马达35，以便更好地按预定的恒速来带动此混合器的转动件。马达35耦联到一适当的减速器36上，例如是一种全螺旋齿轮减速器，有两个输出轴与两个三段式转动件连接，使后者能按相反方向绕它们的纵轴转动。在这一说明性的例子中，此两个转动件是按相同转速（相等的转数/分）反向转动。

混合器22包括一主动端架（也称之为“主动轴承箱组件”），用以可转动地支承一主动端轴颈（图1中未示明）。此主动端架及其轴颈将于后面详述。此混合器还包括一从动端架39（也可称作“水端架”或“从动轴承箱组件”），用以旋转地支承一从动端轴颈（图1中未示明）。此从动端架39及其轴颈也将于以后详述。在这两个主动与从动端架38与39之间安装有一混合器仓桶或仓室40，包括上半桶41与下半桶42。

机架24的底座48上装有一马达46，用以驱动供热挤压机30中的供料螺旋44（图1）。马达46通过适当的减速传送装置50与此螺旋44相连。

熔融态塑料51（图2）从混合器22排出，经相连的溜槽28下落，溜槽上有带护栅的出入窗52（图1），得以观察熔融态塑料经溜槽下降的情况和探测其温度。溜槽28上的便门则可用手柄53（图2）打开。供热挤压机30通过安装在挤压头32上的挤压成形装置30将塑料51挤出。

机架24具组合式结构，包括六个竖立的架件54，每侧各三个，与上部台面23和底层48成刚性连接。上部台面23与底层48在适当位置上有横梁，用以支承有关的机械设备和增强整个机架24。为便于移动和安装此组合式机架24，从上部台面23向外设有四个突臂，每侧两个。

下面参看图3A、3B、4与5来描述和说明以双转动件连续混合器22之形式体现的本发明，这种混合器能够快速而方便地出入一可打开的混合仓60，以便清扫此混合仓及其两个转动件和进行保全。如图4所示，可打开的混合仓60包括两个呈一般圆柱形的腔61与62，它们沿混合器桶40的中心相互通连。在腔61与62上分别安装有第一与第二转动件体63与64（也称之为“转动件部分”或“转动件”，它们可以围绕自身的转动轴线65按箭头58所示方向转动。混合仓桶40（也称之为“混合仓室）有一水平中分线66，桶40的上、下半桶41、42便依本项技术周知的方式铰连在一起，使得在退出桶闭合螺栓例如机螺栓67后，能使上半桶41依螺形方式朝上脱离开下半桶42。

混合室60由上衬68与下衬69界定，它们经螺栓70（图4）栓牢于桶40的上半桶41与下半桶42之中。

如图3B所示，桶40有一向下通过上半桶41和上衬68的供料入口或供料喉71，如箭头26所示，而得以通入混合室60中。图3A与3B中只能看到转动体63，但应理解到每个转子体63与64（图4）都包括一种普通的螺旋片72（图3B），上面有许多圈状结构，以把塑料推向下游，也即图3A与3B中的左侧。每个转动件63与64还包括一批混合翼73（更清楚地示明于图3A中），而每个混合翼均有一尖点74。形成的熔融态塑料51从桶40下游端处的出口75排出。此排料口75从混合室60朝下通过下衬69与下半桶42。

为了控制熔融态塑料51从排料孔75的排出，设有一可通过机械连接件77调节的可摆动孔门76。为了控制混合器桶40的上半桶41与下半桶42的温度，设有水冷通道78和用于筒式加热器的通道79。为了调控混合的动力学行为，设有一批不等厚度的可撤除和可交换的插入件81、82、83与84，它们由机螺栓86（图4）以可卸下的方式保持住。如图4所示，不可卸除的端部插入件80与85和可卸除的插入件81-84都能有一个用来排出挥发物或用来注入添加剂的孔口87。这些插入件80-85安装在向下通过上半桶41与下半衬68的出入口88上。设有线性的顶起螺栓孔89（图3B），可用来将衬68与69从相关的上半桶41与下半桶42上撤下。

如图3A与3B所示，转动体63乃是三段式转动件组合体90的中央段，这一组合体包括主动轴颈91（图3B）和从动轴颈93（图3A）及位于它们之间的这一转动件63，后者的转动轴线65与主动和从动轴颈91、92的转动轴线65准直。在这里的描述中，注意一下示明了包括位于其主动与从动轴颈91与92之间的转动件63这一整个三开式转动件组合体90是有帮助的。

在图5中看到，第二个转动件64乃是第二个三段式转动件组合体94的中央段，此组合体包括第二主动轴颈95和第二从动轴颈及位于它们之间的这一转动件64，后者的转动轴线65（图4）与此主动与从动轴颈95、96的相应的转动轴线准直。

第一与第二主动轴颈91与95（图5）以相分开的平行关系，由中间有轴承间隔套99的沿轴向分开的球面滚柱轴承97、98可旋转地支承于主动端架38中。轴承98的外座圈由一位于此端架38中一环形肩上的环状隔片100和在一密封室102上的延伸件101，保持于端架38一轴向上的固定位置上。结果也使这两个轴承97、98顺轴向保持于端架38上它们的各自位置中。此另一个轴承97也有一个密封室104。端架38的顶部105能够沿一条与轴线65水平准直的分线（未示明）通过退下机螺栓107而与底部106脱开。

为把转矩从减速传动装置36（图1）的两个输出轴传输至第一与第二主动轴颈91与95（图5），每个这些主动轴颈如图3B所示，在108处键锁到传动装置两输出轴的相关的一个之上。

此第一与第二主动轴颈91与95分别可卸地连接到第一与第二转动件63与64上，后面将会详述到，所用到的转矩传输连接装置包括一具有活板手口（未示明）和定位螺栓111的可松释的锁环110。

在桶40的下游端，转动件63为一包括有具备螺旋状盘卷外表面的内套113与外套112的粘性密封组件环绕。借助于每个转动体90和94（图5）都是由三段构成，每一转动件的粘性密封件113方便地如图中所示安装成围绕各转动体不分开部件，这样便能减省可观的费用与复杂性。各转动体的下游端有一缺口119用来接纳键合密封套件113的键。环绕着粘性密封外套112上一凸唇的是一种软管夹109。对先有技术的单段式转动件来说，则必须用分开式部件来构制粘性密封组件，使它们能安装到每一单段式转动件上。第一与第二转动件63、64的下游端，如后面将详释的，由包括具有活板手口（未示明）和定位螺栓111的另一可松释环117在内的连接装置，连至它们相关的第一与第二从动轴颈92与96上（图5）。

第一与第二从动轴颈92、96是由轴承间隔套116沿轴向所分开的球面滚柱轴承114与115，以平行分开的关系旋转地支承于从动端架38上。应该注意到，从动轴颈92与96（图5）中各相应轴承114与115在从动端架39的轴向中可自由移动，以适应这两个三段式转动件组合体90与94（图5）的热膨胀与收缩。轴承114与115有密封室104（图3A）。由锁合螺母118将密封环120、轴承115与114同它们的隔垫116和密封环120保持到一起，此密封环124抵靠住一个在各从动轴颈92与96（图5）上的扩展的轴颈头142。从动端架39的顶部121能够通过退出机螺栓107，而沿一与轴线65水平准直的分开线（未示明）从底部122上卸下。

轴承114附近有一密封环124（图3A），而轴承97附近有一类似的密封环124（图3B）。轴承98附近的一种密封环（图3B）上有一缺口126，为配合入键槽108中之键（未示明）提供间隙。在桶40的上游端设有合适的填料128（图3B），例如满布石墨的编织式填料，它配合有一填料密封耐磨套，并为一机螺栓（未示明）紧固的填料盖130压实到一由夹具134所固定的填料盖保持件132中。保持件132的准直关系可通过将一定位销133插入夹具134中一定位孔中来保证。

参看图5，要注意其中只示明了两个可松释环110与117。应知实际上有两个主动端环110以及两个从动端环117。在图5中只对各端示出一个，以免增大图5的复杂性。

当用户希望清扫混合室6和清洗第一与第二转子件63、64或希望进行这些部件的保全时，可以很方便地将此第一与第二转动件63、64分别从它们的第一与第二主动轴颈91、95，同时从它们的第一与第二从动轴颈92、96上脱开。换言之，脱开了四个轴连接件，这样便能将转动件90与94（图5）的每一个分成三个独立的部件。在主动轴承组件38与桶40上游端之间有足够的空间，而在从动轴承组件39与桶40下游端之间同样有足够的空间，使这两个转动体能分开成三个独立的部件，而在需要时毋须打开此混合器桶40。

当如弯箭头139（图4）所示按蛤壳方式打开桶40时，两个脱开的转动体段或转动件63与64就能被提出，而提供通达两空腔61、62在下衬69的整个内表面135的方便无阻的通道。除此，还可无阻碍地通向上衬68，因桶40的蛤式开口139（图4）而会完全暴露的整个内表面136。由于已脱开的转动件63与64现在已然避开了这种方式。必要时，就可有方便的机会来撤除与更换下衬69。撤下的转动件63与64易于运送到相应车间在附近的清扫与保全区。当转动件63与64从它们相关的轴颈上脱开并提出桶40时，主动与从动端架38与39中的轴承组件可以方便地保持在其完整组合即基本上不受干扰的形式中。

为给此三段式转动体90与94（图5）提供简捷的断开能力，在双转动体式混合器22中装设有新颖的快速断开连接件140与141。为便于说明，图5中只示明了一个主动端连接件和一个从动端连接件，但应知每端有两个这样的连接件。

此种快速断开连接件有下述特点：

（a）引导了各转动件的转动轴线与其主动与从动轴颈保持同心准直;

（b）为传送强大的转矩采用了键合式连接;

（c）易于快速地连接与断开;

（d）保持了牢靠连接的整体性;

（e）连接件是在各转动件的两端栓接到转动件上的，这样便能形成完整的，起有效作用的转动件的主组合体。当脱开的组合件被提出已打开的混合器桶时，这样的连接件仍能栓接到与转动件63和64相组合的相应位置上;

（f）在各连接件与各轴颈之间的可脱开界面之间设有导向件与键;

（g）在此种快速连接组件中存在有同心性和扭转能力;

（h）带螺纹的锁环围绕着轴颈，可将连接界面锁合到一起;

（i）通过设有板手口的活板手来对带螺纹的锁环预先加荷，能保持结合的整体性;

（j）此种带螺纹的锁环不会使其螺纹卡塞，因为全部有关的强大转矩都是由界面上的键合连接件承载的;

（k）要想打开此三段式转动体90与94，只须简单地将背盖从带螺纹的锁环上松开，然后在由导向件与键接合的界面上经连接件分开转动件即可。

图3B中示明了双主动端快速连接件140中之一。带螺纹的锁环110为一在后面重迭到主动轴颈91一扩展的头部或凸缘142的内凸缘145保持于主动轴颈91之上。此扩展的头部142有一同心的圆形导缘或唇143突入下游方向，于主动轴颈头142上形成一环状凹座界面。所示明的一种圆柱状的转动体导向件144，是由4个插过导向件144之螺栓孔147（图5）的机螺栓146（图中只能看到三个），栓接在转子件63之上游端。导向件144有一种上游的同心环形导向面，能似柱塞似地适当地配合入于主动轴颈头142上形成凹座界面的导唇143内。导向件144还有一个沿径向延伸的键150，突入到上游方向内，可插合于主动轴颈头142下游表面中沿径向延伸的相配合之键槽148内。

导向件144除有上述上游键外，还有一下游的径向延伸键152（图5），插合入转动件63上游端面中一个相匹配的径向延伸键槽154内。转动件63的上游端面有一个突向上游方向的同心圆形的导向缘或唇156。导向件144则有下游的同心环形导向面158（图5），类似于柱塞式地，如图3B所示，整洁地配合入导唇156内。

锁环110在160处（图5）有内螺纹，用来同导面件144上的外螺纹162（图5）配合。导向件144与轴颈头142之下游表面间的会合界面，通过用活扳手收紧锁环110，便因受压而预加有载荷。

现在注意位于混合器桶40下游端附近的快速断开连接件141（图3A）。可以看到，锁环117有一内凸缘145在后面重迭到从动轴颈92一扩大的头部或凸缘142上。此扩大的头部142有一同心的圆形导向缘或唇143，突向上游方向中，在轴颈92上形成一杯状凹座界面。

圆柱形的转动体导向件164（图3A）由4个插过此导向件螺孔147（图5）的机螺栓146（图中只能看见一个）栓接到转动件63的下游端上。导向件164与转动件63下游端之间有一隔热环166，理由见以后解释。此隔热环中的四个螺孔147与导向件164的螺孔147（图5）准直。除这四个机螺栓146外，有两个转矩传递的驱动销168（只能看见一个）从转动件63下游端经此隔热环166而插合于导向件164中的凹座170（只能看见一个）之内。从动端处的转矩负荷较（主动端处的）小，因而能把驱动销168用作导向件164的键合装置。

导向件164有一下游的同心环状导向面165（图5），类柱塞似地整齐地配合入在从动轴颈头142上形成凹座界面的导向唇143内。导向件164还有一个径向延伸键172，突入下游方向，能插入从动轴颈92扩大头部中一相匹配的径向延伸键槽174中。应该注意到，还有一个通过导向件164的轴向孔，其理由以后解释，这样，如图5所示，键172包括两个径向部分。

作业中，当用户希望将两个转动件63、64（图5）从它们各自的主动与从头轴颈91、92和95、96（图5）上脱开时，可用板手将这4个锁环110、117从相应的两个主动端导向件和两个传动端导向件164上的螺纹中退出。此种锁环的螺纹不会卡塞，因为有利的是，转矩载荷仅仅是由转动件63与64上游端处的驱动键150和152所产生。在这些转动件的下游（从动）端，有利的是转矩载荷只是由两个驱动销168与键172所产生。

在锁环110与117业已倒退松开后，从动轴颈92与96（图5）便移向下游，通过将轴承114、115（图3）的自由浮动外座圈向下游滑入从动端架39内而提供轴端余隙，距端架39内的环形肩175大约有半英寸的自由浮动间隙，如双箭头176（图34）所示）从动轴颈92与96这样地向下游位移约半英寸的结果，便使得从动轴颈头142的唇143从它的围绕导向件164的环形导向面165（图5）上的环围关系中后撤，同时允许转动件63、64向下游位移约1/4英寸。转动件63、64的此种下游位移，使得上游转动体导向件144（图3B）从它柱塞状地接合于主动轴颈头142事先环围着的唇143内后撤。这样，转动件63、64现在就经此主动与从动轴颈，从先前同心导向的关系中完全脱开。

这时，转动件63与64便可方便地从下衬69上举出，键150则易向上滑，由此得以从键槽148中退出，同时，键172也易向下滑，而使之退出键槽174。

至此，向上升举的转动件63、64便完全撤出了混合器桶40。混合腔61、62在下衬中的内表面便完全显露，可以无阻碍地进行清扫和/或保全。有利的是，不需拆卸端架38、39中任何一个轴承组件。换言之，这些轴承组件保持着基本上不受干扰。除此，导向件144、164则保持为完整地组装在它们各自的转动件之上游与下游端。这些转动件63、64完全便于不受阻碍地进行清扫和/或保全。

本发明有关转动体区域的冷却方法与设备，可使双转动体连续混合器中两个转动体的一些预定区域按照需要来冷却，同时能使其它一些预定区域保持“中性”，即不会显著变冷。尽管本发明的这一实施例图示成安装和用于三段式转动体之中，但应理解到，本发明也可以方便地安装和用在双转动体连续混合机中单段式转动体的情形。

在各转动体90与94（图5）中加工出一个甚长的轴向孔180（图3A）。孔180从这种转动体的下游端（亦称之为“水端”）一直延伸到此孔的终端182（图3B）。终端182（图3B）示明位于转动体内为填料128所围的部分内。事实上，孔180之终端182示明于图3B乃是位于混合器桶40上游端及其衬68、69之外的上游处。孔180之终端182如图所示沿轴向与导向件安装用机螺栓146之下游端相距不到1英寸孔180之入口184在图3A中示明在转动体的下游端，而此入口184也能在图5中各转动体90与94之下游端处看清。

为了将通常是水的这种液体冷却剂供给于转动体的极长之孔180中，设有一根细长的冷却剂供给管186（图8），如图所示，它一直延伸到距孔终端182不到1英寸处。此液体冷却剂如箭头188所示，流过为管186所界定的通道189。此供给管186及图8中所见到的其它部件均随转动体旋转，详细说明见后，因而图8中所看到的任何这些部件之间均无相对运动。将会说明，冷却剂不会相对这些各式各样的部件而流动。如箭头190所示，冷却剂188从供给管186的出口端187排出，浸泡转动体之孔180的终端182及孔壁面，给此转动体于第一冷却区192提供有效的冷却流191。

为了建立第一中性区194，现在将行进中已暴露于转动体孔180壁部的冷却剂191通入第一隔离管端195的内部。此隔离管段195，通过焊合在一对以其周缘落定于孔180壁上的支承环196与197上，而被支承成同供给管186同心。为了将供给管同心地支承于孔180内，设有一种以周缘落靠在孔180壁上的辐式支承环198（图9）。辐式环198有一批（图中示明4个）焊合在供给管186上的向内延伸的径向支杆200（图9）。这样，在这些径向支杆200之间便界定出4个流道202。辐式环198与离它最近的隔离管支承环196为一带有周肩205（图8A）之缺口式环配合件204所分开。环配合件204从图8A横剖面上看去呈宽T形，带有一第二周肩205重迭于支承环196上相邻的轴向凸唇208上。为了提供一个置纳例如环形环或带唇密封件之类密封件206的V形槽，辐式环198与配合件204的邻接部分均已倒角，这在图8A中能较清楚地看到。类似地，为了提供另一个用来支承另一种这类密封件206的V形槽，配合件204与支承环196的邻接部分也作了倒角处理。

这一对贴合孔180壁部的密封件206促使冷却剂流从此孔壁分流，如箭头203（图8）所示，经过辐状通道202（图9）。当如上述箭头表征的冷却剂流203业已通过辐状通道202，便被限制在管段195内一隔离通道199中。这一隔离管段195向内与转动体孔壁分开，于是在第一中性区194中基本上不会发生转动体的冷却。

这种冷却/中性/冷却/中性等等的管段组合技术，它的一部分形式已放大示明于图8A中，用到了一种以周肩205重迭到相邻支承环之唇上的T形配合件204。把T形配合件204用作连接件的这种便利方法，被重复地沿着孔180的长度重复应用。这样，依据此种组合技术，支承环197所具的构型乃是隔离管段195另一支承环196的镜象。支承环197组装成使其唇搭接于第二T形环配合件204上之肩部下，而同时又以其另一衬重迭于相邻管段支承环196的唇上。另一同心管段207为第二支承环196所支承，并朝内与转动体孔180之壁部相分开。

但是，管段207在功能上起着与隔离管段195相反的作用，这是因为管段207起到一种冷却增强（冷却促进）部件的作用：迫使冷却剂流紧邻转动体孔壁。为使冷却剂如箭头210所示流入密接孔壁180的环形通道212内，设有一环绕并焊合到供给管18b上的环形塞214。同时，在这种冷却增强管段207中有一批口216（图10中示明了4个这样的口）。相对于管段195中冷却隔离通道199中的冷却剂流，以上各口216略位于环形塞214的上游，这样就促使冷却剂流如箭头210所示分流入冷却增强通道212内。结果形成了第二转动体冷却区218。

在冷却区218的下游端，增强管段207包括有另一批经向口220，允许内部的冷却剂流（箭头222）进入另一隔离管段195内的冷却隔离通道199中。T形配合件204与相邻管段支承环197和196以及一对贴合孔壁的密封件206的组合件，使得冷却剂向内分流（箭头222），从冷却增强通道212进入冷却隔离通道199内。这样便提供了第二个中性区226。

结果可知，能提供一列交替的冷却/中性/冷却/中性/冷却/中性区，包括各种长度的区域和各种可能个数的交替区。当用户希望改变这些区域的相对位置、相对长度或个数时，则可将冷却剂供给管的整套组件及其相关的冷却隔离管段195与冷却增强管段207从转动体孔180中撤出，代之以能提供所需新的导入之冷却剂流型的另一种冷却剂供给管组件。

这样，用户就能灵活地安排冷却与中性区的结构、它们沿各转动体之孔的相对位置以及这类区域的个数，从而便有可能沿混合室60（图3A、3B）的长度来排定各种区域，使其适应具有不等混合温度要求的各种塑料组成。例如，在靠近螺旋片72的区域即发生塑料的抽运与供给作用;随之，从螺旋片72到尖点74上游之混合翼的上游部，便常会发生显著数量的扩散混合，然后沿尖点74下游之混合翼73的下游部，就总能有有效数量的分布混合。这样的冷却与中性区能够有利地配置成，使沿着转动体长度上的各个区域中能按照所需同塑料的处理最佳化。

为了将冷却剂228（图6）加入到供给管186，设有一种本项技术中周知的通入一旋转接头机构232包括一可转动的连接件234，上面有一个进入管状件236内的螺纹连接部，此管状件236的肩238如图所示，在从动轴颈92或96之孔180的入口184处（图3A），靠紧着此种从动轴颈。如图3A所示，此从动轴颈中的轴向孔与导向件164中的轴孔通连，随之与隔热环166之轴向孔沟通，进而与转动体之孔180连通。这样就有了一个完整的轴向通道来插入供给管组件186、195与207，从入口184（图3A）延伸至供给管186靠近孔端182的排料端187（图8）。

注意到在图6中有一隔离管段于240处焊接到这种新式管件263的端部上。这样，在最后的隔离通道199中的回流242即通过上述管件236中一环形通道，进入随相应转动体组件90、94（图5）的转动58（图4）而一致转的连接件234中。环形通道244中返回的冷却剂流通过转动接头232，如箭头248所示从出口246排出。

如图7所示，管栓250在252处有余隙，可让回流的冷却液绕过管栓250而进入连接件234中。有一压力弹簧254与此转动接头232配合。如图8所示，另有一压力弹簧256位于孔端182，压抵着辐式环198提供压缩负荷，使所有与各式环配合件204有关的带缺口接头组件保持着紧邻搭接关系。此外，由于配合件204与支承环196、197以及辐式环198的相邻肩均已作倒角处理，此压力弹簧256便促使相邻的倒角部分相互趋近，使位于其间的外弹性密封件206朝外推向孔180之壁部，由此大大改进了密封件206对孔180之壁部，由此大大改进了密封件206对孔180之壁部的密封效果或作用。

在上面所阐明的冷却剂流动状况，是通过供给管186至孔端182与第一冷却区192，然后于一逆流路径中通过中性区194中的第一隔离通道199，随即经第二冷却区218，再通过第二中性区中一第二隔离通道199，但应知此种流型是可以反转其流向的。在与此相反的流路中，冷却剂将流过中性区226，然后至冷却区218而进入中性区194，之后入冷却区192而到孔端182，最后冷却剂便将流过给料管186。

代替通常用来润滑塑料双转动体混合器中轴颈轴承的庞大价昂之加压循环油润滑系统，本发明的一种新颖系统与方法则给出了涂有润滑剂的端架轴承组件。通过采用新式的隔热与新式的局部冷却，能使高温润滑剂成功地用于体现本发明的塑料双转动体的轴颈轴承组件中。

如图3A与3B所示，在从动轴颈端架39两相对端之密封室104都装配有用来润滑轴承114与115的润滑油嘴260。类似地，主动轴颈端架38两相对端处之密封室102与104也装配有用来润滑轴承98与97的润滑油嘴260。在所示的双转动体混合器22中，例如主动轴颈91与95（图5）的4个轴承98与97（图3B中只能看到两个）为球面滚柱轴承，而从动轴颈92、96的4个轴承114与115（图3A中只能看到两个）也是球面滚柱轴承。

将适当的高温润滑油经油嘴260注入到轴承内。一种已成功用于本发明实施例中的合适的高温润滑剂，例如为纽约的Davis-Howland  Oil  Corporation  of  Rochester以商标“LUBRIPLATE  630-2”名出售的那种。

为了抑制热从混合器桶40传导到从动轴颈端架39内，在各转动体下游端与导向件164之间插入一有较高抗压强度的隔热环166。具有充分抗压强度用来制造这种隔热环166的适当隔热材料，例如有纽约Zircar  Prodacts，Inc.of  Florida出售的一种无石棉“ZIRCAR”纤维陶瓷耐火材料（100型）。这种耐火隔热材料的导热率为每英寸厚每平方英尺约4.40～4.42Btu/hr.°F。这一导热率范围所对应的温度范围从约390°F至约1100°F。

为了在隔热环166所在处提供进一步的隔热，通过该环的4个机螺栓146与两个驱动销168概属不锈钢成份，以提供较同样大小与形状之一般钢制螺栓与销要低很多的导热率。

此外，为了给从动轴颈端架39之轴承（图3A）另增设对混合器桶40的隔热，能把对上述转动体区的冷却安排成：可为各从动轴颈92、96在孔180的至少一很大部分长度上提供增强冷却，而在此起着一种热沉效应。

为了给主动轴颈端架38（图3B）提供相对于混合器桶40的隔热与冷却，如上所述，转子体孔180是极其之长的，而其孔端182如图所示则是位于较桶40及其衬68、69之上游端更为上游处。换言之，此孔端182实际上示明在较桶40及其衬68、69更接近端架38处。如流向箭头190所示，从供给管186之排料端输出且触及孔端182的新鲜冷却剂188（图8）会产生很强的致冷作用。在极其靠近转动体上游端处为新鲜冷却剂流188、190所提供的这种有效冷却作用，可作为冷却主动轴颈91与95（图5）的热沉，因而使主动轴颈端架38与混合器桶40隔热。

还要注意到各个端架38、39距混合器桶40较远。这样就能靠此桶与各端架间空区内的环境空气来产生某种冷却作用。

熟悉本项技术的人自可作出其它改动与变更来适应具体的作业要求与环境状况，因而不应把本发明视作为局限于选用作解释目的的上述例子，而应包括所有不偏离本发明之后附权利要求书及其等效内容之实际精神与范围而作出的改动与变更形式。

Claims (24)

1、一种冷却塑料【24】的连续混合器【22】之转动件【63，64】的方法，此转动件中有一贯通其内的孔，此方法包括以下步骤：

使液体冷却剂【188】顺着沿孔【180】之轴线延伸到孔【180】之终端【182】延伸的第一流道【189】流动，以用此冷却剂【188】来浸泡此管端【182】及其邻近孔壁，而在第一冷却区来冷却此转动件【63，64】；

沿位于第一流道【189】之外且与之分开的第一隔离通道【199】中来导引冷却剂流【203】；

使第一隔离通道【199】内的冷却剂流的流向与第一流道【189】中之冷却剂流反向；

使第一隔离通道【199】朝内与孔【180】壁分开，而使第一隔离通道【199】中的冷却剂流与此孔壁相分开，以免转子件【63，64】在第一中性区【194】内显著冷却；

从第一隔离通道【199】朝外分流出冷却剂流【210】，使之邻贴孔【180】壁流动，以在第二冷却区【218】中来冷却转动件【63，64】；

离孔【180】壁向内分流出冷却剂流【222】，进入位于第一轴向流道【189】外且与之相分开的第二隔离通道【199】内；同时

使第二隔离通道【199】内的冷却剂流【222】通过把第二隔离通道【199】朝内与孔【180】壁分开而与此孔壁相分开，以免这段孔壁在第二中性区【226】中显著冷却。

2、如权利要求1所述冷却塑料（24）连续混合器（22）之转动件（63，64）的方法，它包括以下步骤：

预先确定出此第一冷却区（192）、第一中性区（194）、第二冷却区（218）与第二中性区（226）沿着转动件（63、64）的相对长度。

3、如权利要求1所述冷却塑料（24）连续混合器（22）之转动件（63，64）的方法且其中之转动件（63，64）之孔（180）具有一预定长度，此方法包括以下步骤：

预先确定出此第一冷却区（192）、第一中性区（194）、第二冷却区（218）与第二中性区（226）沿着转动件孔（180）的各相应实际长度。

4、如权利要求1所述冷却塑料（24）连续混合器（22）中转动件（63，64）的方法，它包括以下步骤：

提供一列沿转动件长度分布的交替的冷却/中性/冷却/中性/冷却/中性区。

5、用于塑料（24）连续混合器（22）之转动件（63，64）中孔（180）的转动件区域冷却设备，它包括：

一冷却剂供给管（186），它沿孔（180）从入口（184）顺纵向进入孔（180）内至该管的排料口（187），后者所在位置可把冷却剂（190）流至孔（180）一端部（182）附近，并使此冷却剂从端部（182）依下游流向（191）沿孔（180）壁的长向返回，以提供第一冷却区（192）;

与上述孔壁融合的第一支持件（198），用来支承供给管（186）使与孔（180）之轴线准直;

环围上述供给管（186）的第一隔离管段（195）;

此第一隔离管段（195）支承成朝外与供给管（186）分开，向内与孔壁（180）分开，以形成一个位于第一隔离管段（195）内的第一隔离通道（199）;

流道界定件（200），用来界定至少一条流道（202），以与依下游流向返回之冷却剂（191）通连，同时沟通第一隔离通道（199）以导引沿此第一隔离通道的冷却剂流，以提供第一中性区（194）;

第一冷却增强管段（207），它环绕着供给管（186），位于第一隔离管段（195）之下游;

此增强管段（207）支承成环绕着供给管（186）并朝内与孔（180）壁分开，以提供一条位于管段（207）之外，延伸到孔壁（180）邻近处的冷却增强通道（212）;

第一分流装置（214，216），用来使冷却剂流（210从隔离通道（199）向外分流入冷却增强通道（212）内，以提供第二冷却区;

第二隔离管段（195），环围绕着供给管（160），位于第一增强管段（207）的下游;

此第二隔离管段（195）被支承成，朝外与供给管（186）分开，朝内与孔（180）壁分开，以提供一位于第二隔离管段（195）内的第二隔离通道（199）;以及

第二分流装置（197，220），用来使冷却剂流朝内从增强通道（212）分流入第二隔离通道（199），以提供第二中性区（226）。

6、如权利要求5所述的转动件区冷却设备，它还包括：

具有上游端与下游端的第一隔离管段（195）;

第一与第二静态密封件（206），能分别与第一隔离管段（195）之上游端与下游端有效配合;

上述第一与第二静态密封件（206）与孔（180）壁密封融合，以防止冷却剂进入位与此孔壁与第一隔离管段（195）之间的区域。

7、如权利要求5所述的转动件区冷却设备，它还包括：

分别与前述第一隔离管段（195）之上游与下游端连接的第一与第二支承环（196，197），而此第一与第二支承环（196，197）与该孔壁接触，用来支承第一隔离管段（195）朝外与供给管（186）而朝内与该孔壁分开。

8、如权利要求1所述的转动件区冷却设备，它还包括：

第一弹性静态密封件（206），它至少是部分地为前述第一支承环支承;

第二弹性静态密封件（206），它至少是部分地为前述第二支承环支承;而

此第一与第二静态密封件（206）与孔壁（180）壁成密封关系，用以阻止冷却剂通入这两个密封件的孔壁。

9、如权利要求5所述的转动件区冷却设备，其中：

与孔壁接触将供给管（186）支承成与该孔轴线准直的前述第一支承件（198），具有一批向内在前述排料口下游与供给管（186）连接的支杆，用来支承此供给管;而

此向内的支杆（200）及构成前述的流道界定件（202），用来界定至少一条流道与在下游流向中回流的冷却剂通连并同第一隔离通道（199）沟通。

10、如权利要求7所述的转动件区冷却设备，它还包括

具有向上游延伸之第一唇（208）的第一支承环（196）;

具有分别向上游与下游延伸之第二与第三唇（205）的带缺口环配合件（204）;

上述第二唇（205）与第一唇（208）匹配;

上述第一支承件（198）与孔壁接触，用来支承供给管（186）;且具有一向下游延伸之第四唇（201）;而此第四唇（201）与第三唇（205）匹配。

11、如权利要求10所述的转动件区冷却设备，其中：

前述第一支承件（198）包括所说的流道界定件（200）;而

弹簧装置（256）则位于孔（180）壁的端部（182）上且座落于第一支承件（198）之上，用来迫使第四与第三唇（201，205）进入匹配关系，同时用来促致第二与第一唇（205，208）进入匹配关系。

12、如权利要求10所述转动件区冷却设备，其中：

第一静态密封件（206）由所述第二与第一匹配唇（205，208）保持成与孔壁接触;而

第二静态密封件（206）由所述第四与第三匹配唇（201，205）保持成与孔壁接触。

13、如权利要求5所述转动体区的冷却设备，其中：

所说第一隔离管段（195）与一第一下游唇连接;

所说第一冷却增强管段（207）与一第一上游唇连接;

有一第一匹配件（204）以匹配关系插于上述第一下游与上游唇之间;

上述第一增强管段（207）与一第二下游唇连接;

所说第二隔离管段（195）连接一第二上游唇;而有一第二匹配件（204）以匹配关系插于上述第二下游与上游唇之间。

14、如权利要求13所述转动件区冷却设备，其中：

有一压力弹簧（256）装设于前述端部（182）之上，用来对第一隔离管套（199）的上游端施加一压缩性推力，保持此第一匹配件（204）与所说第一下游与上游唇成匹配关系，同时保持此第二匹配件（204）与所说第二下游与上游唇成匹配关系系。

15、引导液体冷却剂流以用于塑料（24）连续混合器（22）一转动体（63，64）之孔（180）中的管段组件，它包括：

一细长的供给管（186），所具长度可将冷却剂流（188）导引到转动体（63，64）之孔中的上游区（192）;

第一隔离管段（195），位于供给管（186）之外，且沿此管一部分长度延伸;

第一与第二支承件（196，197），分别与第一隔离管段（195）之上游与下游部组合，用来支承这一隔离管段，使之向外与供给管而向内与孔（180）壁相分开;

冷却增强管段（207），位于供给管（186）之外，从第一隔离管段（195）下游沿此供给管一部分长度延伸;

第三与第四支承件（196，197），分别与此增强管段（207）的上游与下游部组合，用来支承这一增强管段，使之向外与供给管（186）而向内与孔（180）壁相分开，

第二隔离管段（195），位于上述供给管之外，从该增强管段下游沿此供给管一部分长度延伸;

第五与第六支承件（196，197），分别与第二隔离管段（195）之上游与下游部组合，用来支承第二隔离管段（195）使之朝外与供给管（186）而朝内与孔（180）壁相分开;

用来使第二支承件（197）与第三支承件（196）连接的第一连接装置（204、205、201、208）;

用来使第四支承件（197）与第五支承件（196）连接的第二连接装置（204、205、201、208）;

第一分流装置（214，216），用来使冷却剂流（210）从第一隔离管段（195）下游部分内的第一区，分流到增强管段（207）上游部分外的第二区;以及

第二分流装置（197，220），用来使冷却剂流（222）从增强管段（207）之外的第三区分流到位于第二隔离管段（195）上游部分内的第四区。

16、如权利要求15所述的用于引导液体冷却剂流的管段组件，其中：

所说的第一分流装置包括一在前述增强管段（207）上述部分内的第一开口（216），

此第一分流装置还包括管栓装置（214），它环绕着供给管（186），并在此供给管与增强管段之间延伸;

前述管栓装置（214）位于上述开口216的下游;

所说的第二分流装置包括一在增强管段（207）下游部分中的第二开口（220）;

此第二分流装置还包括与第四支承件（197）关联的密封件（206）;

上述密封件（206）位于第二开口（220）的下游;而

此密封件（206）适合在第四支承件（197）与孔（180）壁之间形成一种广泛的密封。

17、如权利要求15所述的用于引导液体冷却剂流的管段组件，其中：

所说的第一连接件包括一位于第二与第三支承件之间的第一环配合件（204）;而

所说的第二连接件包括一位于第四与第五支承件之间的第二环配合件（204）。

18、如权利要求15所述的用于引导液体冷却剂流的管段组件，其中：

所说的第一连接件包括一在前述第二支承件（197）上的第一下游环状唇（201）和一在前述第三支承件（196）上的第一上游环状唇（208）;

前述第一环配合件（204）与所说第一下游与第一上游环形唇（201，208）二者形成搭接关系;

所说的第二连接件包括一在前述第四支承件（196）上的第二下游环状唇（201）和一在前述第五支承件（196）上的第二上游唇（208）;同时

前述第二环配合件（204）与所说第二下游与第一上游环形唇（208，201）二者形成搭接关系。

19、如权利要求17所述的用于引导液体冷却剂流的管道组件，其中：

至少有一外弹性密封件（206）是至少部分地为第一配合件（204）所载承;而

上述这一外弹性密封件（206）适合以密封关系与孔（180）壁相结合;

至少有另一外弹性密封件（206）是至少部分地为第二环配合件（204）所载承;而

上述此另一外弹性密封件（206）适合以密封关系与孔（180）壁相结合。

20、如权利要求18所述的用于引导液体冷却剂流的管段组件，其中：

所说的第一环配合件（204）具有上游与下游肩（205）它们分别搭接到前述第一下游与第二上游唇（201，208）上;而

所说的第二环配合件（204）具有上游与下游肩（205）它们分别搭接到前述第二下游与第二上游唇（201，208）上。

21、如权利要求18所述的用于引导液体冷却剂流的管道组件，它还包括：

弹簧件（256），用来将前述第一隔离管段（195）推向所说第一增强管段（207），同时用来将此第一增强管段（207）推向该第二隔离段（195），得以依所说搭接关系来保持第一环配合件（204），同时依所说搭接关系来保持第二环配合件（204）。

22、如权利要求21所述的用来引导液体冷却剂流的管段组件，其中：

环配合件（204）与支承件（196，197）的相邻肩均已倒角，而外密封件（206）即位于相邻的已倒角的肩之间，而所说的相邻的已倒角之肩适合用来相互推近，使位于其间的外密封件（206）外推并对管（180）壁形成密封关系。

23、冷却塑料（24）连续混合器（22）一转动件（63，64）的方法，在此转动件（63，64）内有一纵向延伸的孔（180）及壁，此方法包括下述步骤：

使冷却剂（188）的流与前述孔壁之第一部分接触，以形成转动件（63，64）的第一冷却区（192）;

使冷却剂（203）的流与此孔壁之第二部分分开，以形成不使转动件（63，64）显著冷却的第一中性区（194）;

使冷却剂（214）的流与此孔壁之第三部分接触，以形成转动件（63，64）的第二冷却区（218）;同时

使冷却剂（222）的流与此孔壁之第四部分分开，以形成不使转动件（63，64）显著冷却的第二中性区（226）。

24、冷却塑料（24）连续混合器（22）一转动件16364）的方法，在此转动件（63，64）内贯通着一孔（180）此方法包括如下步骤：

使第一隔离通道（199）向内与孔（180）壁分开，而使第一隔离通道（199）中第一流道内的冷却剂流（222）与孔（180）壁分开，以避免以孔壁在第一中性区（226）内显著冷却;

使冷却剂流（210）从第一隔离通道（199）朝外分流，贴接此孔壁流动，以于第一冷却区（218）内冷却转动件（63，64）;

使冷却剂流（210）离上述孔壁而分流入朝内脱开此孔壁一第二隔离通道（199）内，以免此孔壁在第二中性区（194）内显著冷却;

同时，在第第一冷却区（192）内导引冷却剂（203）从第二中性区（194）贴接此孔壁流到孔（180）之端部（182），以使此冷却剂浸泡此孔壁与端部，并使冷却剂（188）流入从此端部起沿着孔（180）之轴线延伸的第二流道（189）内，用来在此第二冷却区（192）内冷却转动件（63，64）;

上述在第二流道（189）中的冷却剂流（188）的流向与冷却剂流（222，210，203）在所说第一流道中的流向相反。

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