CN113543947B - 具有移动元件的双螺杆混合挤出机 - Google Patents

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Abstract

混合挤出机(10)具有会聚锥形双螺杆混合器(12)，所述会聚锥形双螺杆混合器(12)具有支撑套筒(16)的固定框架(14)，两个螺杆(18)在布置在套筒上游的开口(22)和布置在套筒下游的出口(25)之间以一定角度安装在套筒(16)中，在开口(22)处机器(10)的引入料斗(24)对螺杆进料，在出口(25)处混合器在混合循环结束时排出混合物。至少一个移动套筒(34)朝向出口设置，每个移动套筒具有支撑表面(34a)，该支撑表面(34a)具有取决于混合物弹性的预定表面积(34a)，并且每个移动套筒具有一个或多个移动元件，所述移动元件相对于出口通过线性移动来移动，以调节套筒与螺杆之间的预定空间。

Description

具有移动元件的双螺杆混合挤出机
技术领域
本发明涉及使用在生产橡胶混合物领域的混合器。更具体地，本发明涉及促进混合器内混合物流动的机构。
背景技术
在生产橡胶混合物的领域中，双螺杆挤出机已经存在，每台双螺杆挤出机都具有带有通用组装部件的底架。组装部件可以包括但不限于护套螺杆组件(具有或不具有任选的加热附件和冷却附件)、驱动单元(齿轮箱和联轴器)、主电机、用于供应材料的设备(例如，计量器或料斗)或用于其处理的设备(例如，脱气设备)，用于挤出材料的切割或成型设备，如果适用的话，还包括连接电机驱动器、启动和安全设备的控制柜以及控制、命令、显示和测量设备。在Bruno Vergnes和Marc Chapet于2001年1月10日由Techniques de l′Ingénieur，traité Plastiques et Composites出版的出版物“Extrusion-Twin-ScrewExtrusion Processes”(“Vergnes/Chapet参考文献”)中描述了双螺杆挤出机的例子。
底架经常包括手动或辅助套筒打开设备，允许轻松接近螺杆以进行清洁、检查和/或维护。最常用的打开系统包括滑块，该滑块使套筒相对于螺杆(例如，由Colmec和PominiTDE商业提供的类型)滑动。还有“组合式”打开系统(通常称为Farrel连续式混合器，或“FCM”)，其中护套围绕横向铰链进行铰接。套筒螺杆组件是活动部件，确保材料的处理。护套是外壳。套筒通过加热系统(通常是电动的，由温度控制探头控制)和冷却系统(通常具有水循环)的组合来进行温度调节。在套筒内，两个旋转的螺杆消耗材料并使材料向前移动。
通常使用的螺杆混合挤出机由转子(即螺杆)和定子(即套筒)组成。公开WO2005039847描述了这样的机器，该机器代表了具有关闭出口的可移动门的会聚锥形双螺杆机的例子。由于出口处的可移动门(该可移动门布置在螺杆的末端)，这种类型的混合器允许将原材料的混合阶段和混合物的排空阶段结合起来。可移动门在混合循环期间关闭并锁定，防止混合物从机器中流出。当混合物循环完成时，可移动门解锁并打开。然后旋转螺杆可以将机器内含有的产品送出。
这种产品在混合挤出机内发生内部移动的现象，只有在产品的粘度不太高的情况下才有可能出现，例如硅胶等热塑性材料和一些橡胶材料。如果粘度太高，则机器无法达到产生流动所需的压力，并且混合困难。在循环开始时，当材料是冷的时，混合物的流动不是立即进行的。因此，产品加热需要几十秒，以使粘度降低，以获得如公开WO2005039847中所描述的优化混合流。
在混合挤出机上使用移动套筒也是已知的。过去，移动套筒被设计为实时改变具有螺杆和套筒的混合挤出机内的内部间隙和体积(参见公开WO2009057753和JPH0550425中所公开的例子)。待挤出或待混合的产品穿过螺杆与套筒之间体积差异留下的空间。这些空间，特别是螺杆螺纹牙顶与套筒螺纹牙顶之间留下的间隙(如果套筒没有螺纹，则考虑最小的内径)，对于加工产品、产品前进速度和机器内的任何压力都很重要。混合或挤出的品质与这些内部间隙有关。
因此，所公开的发明结合了会聚锥形双螺杆混合器的优点和移动套筒的优点。通过组合这些解决方案，可以在更短的循环时间内可靠地实现更好的混合。这种类型的混合器可以在出口处配备辊鼻(roller nose)系统，这将使产品以片材的形式排出。
发明内容
本发明涉及一种用于生产橡胶混合物的混合挤出机。该机器包括混合器、一个或多个电机和一个或多个可移动门，所述混合器具有会聚锥形双螺杆并具有支撑套筒的固定框架，两个螺杆在布置在套筒上游的开口和布置在套筒下游的出口之间以一定角度安装在套筒中，在开口处机器的引入料斗对螺杆进料，在出口处混合器在混合循环结束时排出混合物；所述电机在混合循环期间使两个螺杆在套筒中旋转；所述可移动门设置在出口处以允许在混合循环期间排出和成型橡胶混合物。至少一个移动套筒朝向出口设置，每个移动套筒具有支撑表面，该支撑表面具有取决于混合物弹性的预定表面积，并且每个移动套筒具有一个或多个移动元件，所述移动元件相对于出口线性移动，以调节套筒与螺杆之间的预定空间。线性移动限定在移动套筒促进混合物混合的关闭位置和移动套筒促进混合器内混合物流动的打开位置之间。
在机器的一些实施方案中，至少两个移动套筒朝向出口布置。在一些实施方案中，移动套筒朝向出口自上而下地布置。在一些实施方案中，移动套筒的线性移动选自移动元件的同时移动、往复移动和随机移动。
在机器的一些实施方案中，机器还包括压头，所述压头的内表面具有与两个螺杆的外轮廓互补的形状，所述压头在引入料斗内侧在升高位置(在升高位置处两个螺杆保持可进入用于引入混合物)和降低位置(在降低位置处压头的内表面形成混合器的上部)之间移动。
在机器的一些实施方案中，机器还包括具有两个反向旋转的辊的辊鼻系统，所述两个反向旋转的辊布置在出口的正下游以使从混合器中排出的混合物形成片材。
在机器的一些实施方案中，螺杆安装在混合器中，使得每个螺杆螺纹的牙顶与相对螺杆的表面切向接触，从而在以允许自清洁的角度和中心距离旋转螺杆时，螺杆保持彼此基本接触。在一些实施方案中，螺杆选自互穿轮廓和共轭轮廓，包括具有共轭轮廓的互穿同向旋转轮廓。
本发明还涉及一种混合工艺，该混合工艺包括由公开的机器混合和挤出混合物的步骤。该工艺包括如下步骤：
-在可移动门关闭的情况下向前旋转螺杆的步骤；
-将混合物引入机器的步骤，在此步骤期间螺杆继续旋转并且可移动门保持关闭；以及
-清空机器的步骤，在此步骤期间可移动门打开以将混合物从机器出口向下游工艺排出，并且在此步骤期间螺杆继续旋转直到清空混合器。
在该工艺的一些实施方案中，将混合物引入机器混合的步骤包括引入原材料以形成混合物。
在该工艺的一些实施方案中，将混合物引入机器的步骤包括引入一种或多种母料。
在该工艺的一些实施方案中，可移动门在混合循环开始时处于关闭位置，在混合循环结束时处于打开位置；每个移动套筒在混合循环开始时处于打开位置，在混合循环结束时处于关闭位置。
通过以下详细描述，本发明的其他方面将变得显而易见。
附图说明
当结合附图阅读以下详细描述时，本发明的性质和各种优点将变得更加明显，其中每处相同的附图标记指代相同的元件，并且在附图中：
图1示出了本发明的混合挤出机的立体图。
图2示出了图1机器的实施方案的局部截面侧视图，该机器具有会聚锥形双螺杆混合器。
图3示出了图2混合器的实施方案的局部截面俯视图，其中移动套筒朝向出口布置，在该出口处混合器在混合循环结束时排出混合物。
图4示出了图3混合器的局部横截面侧视图，其中移动套筒处于打开位置，图5示出了移动套筒处于关闭位置时的对应视图。
图6示出了图2混合器的另一个实施方案的立体图，其中两个移动套筒朝向出口布置，在该出口处混合器在混合循环结束时排出混合物。
图7示出了图6混合器的局部横截面侧视图，其中移动套筒处于打开位置，图8示出了移动套筒处于关闭位置时的对应视图。
图9示出了图1机器的另一个实施方案的局部截面侧视图。
图10示出了图9机器的压头的前视图。
图11示出了图10的压头相对于混合器处于降低位置的局部横截面侧视图。
具体实施方式
现在参照附图，其中相同的数字表示相同的元件，图1表示本发明的混合挤出机(或“机器”)10的实施方案。机器10包括适用于橡胶材料的会聚锥形双螺杆混合器(或“混合器”)12。混合器12包括支撑固定套筒(或“套筒”)16的固定框架14，两个螺杆18安装在该固定套筒(或“套筒”)16中。在混合循环期间，一个或多个电机20使套筒16中的两个螺杆旋转。固定框架14的上表面包括引导件(未示出)，套筒16(没有螺杆18)能够在引导件上平移移动。混合器12选自市售混合器，包括由美国专利7，556，419公开以及由Colmec S.p.A.提出的那些类型的混合器。在实施方案中，这种类型的混合器通过阿基米德螺杆式螺杆实现混合和排出。
进一步参照图1和图2(其代表图1机器的实施方案)，螺杆18在布置在套筒上游的开口22(在开口22处机器10的引入料斗24对螺杆18进料)和布置在套筒下游的出口25(在出口25处混合器12在混合循环结束时排出混合物)之间以一定角度安装在套筒16中。套筒16可以包括已知用于控制混合物温度的冷却通道。套筒16的内表面的轮廓是预限定的，这使得可以确定每个螺纹与相应套筒的内表面之间的距离，从而确定护套内表面处的剪切速率。在混合器12的一些实施方案中，螺杆螺纹切向地接触套筒的内表面，防止混合材料在这些表面上的任何滞留。
机器10可以包括本领域技术人员已知的任选传送带(例如，图2中所示的带26)以用于通过引入料斗24引入组分。组分通过由带26输送的混合物M来表示(参见图2中的箭头A)。这些组分可以是制造橡胶产品所需的所有类型的组分。在混合循环期间，带26(或其他等效装置)用于根据预定配方连续引入原材料和其他必要成分。
进一步参照图1和图2以及图3至图5，在套筒16的出口25处设置至少一个移动门28，其在混合循环期间关闭出口(如此处所使用的，术语“一个移动门”和“多个移动门”可互换)。移动门28可以为一个或多个移动元件，包括滑动闸板，它们可以交替或随机的方式移动以调节从混合器12排出的混合物的流动。
移动门28相对于混合器出口25安装，使得在关闭位置时防止混合物离开混合器12(例如，当混合物具有较低粘度时促进混合)。在混合循环结束时，打开移动门28，使得可以排空并成型橡胶混合物。机器10可以允许移动门部分或完全打开，以便允许挤出部分或全部混合物。
再次参照图3至图5，机器10将螺杆18的优点与朝向出口25布置的移动套筒34的优点相结合。移动套筒34包括移动元件以调节套筒16与螺杆18之间的预定空间。移动套筒34具有支撑表面34a，该支撑表面34a具有取决于混合物弹性的预定表面积。具有不同表面积的移动套筒可互换，确保无需更换移动套筒的情况下使用机器。
移动套筒34调节套筒与螺杆之间的空间以促进混合器12内混合物的流动，从而允许调节混合物的混合持续时间和混合程度。在图3至图5中，移动套筒34示出为在出口25上方。可以很好地理解，移动套筒可以设置在出口下方。还应当理解，可以使用其他已知的移动套筒实施方案(例如，左、右和成角度的实施方案)。
两个螺杆18将混合物从上游侧(靠近引入料斗24)循环到安装有机器10的套筒16的下游侧。移动套筒34相对于混合器12的出口25安装，从而在打开位置时，允许混合物循环。移动套筒可以连续或间歇移动，以相应的方式减少螺杆与支承面之间的空间，从而产生下游到上游的混合流。例如，在使用机器10的一种方式中，在混合循环开始混合物具有高粘度时，移动套筒34大部分处于打开位置(以促进混合流动)(参见图4)。在混合循环结束混合物具有较低粘度时，移动套筒34大部分处于关闭位置(以促进混合)(参见图5)。移动套筒34的引导由一个或多个已知系统完成(例如，由一个或多个气缸驱动，所述气缸可以是气动的、液压的或它们的等效物)。移动套筒34的线性移动可以通过混合器12产生的混合物的数量和/或品质来控制(例如，通过接近传感器、压力传感器、温度传感器和/或等效设备来检测)。
此外，参照图6至图8，机器10的混合器12的另一个实施方案包括如关于图3至图5所描述的两个移动套筒34。移动套筒34可以朝向出口25自上而下设置。在机器10的混合循环期间，两个螺杆18将混合物从上游侧(靠近引入料斗24)循环到安装有机器10的移动套筒34的下游侧。因此，移动套筒34以有利于混合器12内混合物流动的方式调节移动套筒与螺杆之间的空间。
在包括移动套筒34的机器10的实施方案中，移动套筒34的线性移动选自移动元件的同时移动、往复移动和随机移动。移动套筒34可以交替或随机的方式移动，以随机方式减小螺杆18与支承表面34a之间的空间，从而产生下游到上游的混合流，并且优选地在上方或下方。例如，在使用机器10的一种方式中，在混合循环开始混合物具有高粘度时，两个移动套筒34大部分处于打开位置(以促进混合流动)(参见图7)。在混合循环结束混合物具有较低粘度时，两个移动套筒34大部分处于关闭位置(以促进混合)(参见图8)。
图6至图8所示的设计包括两个移动套筒34。应当理解，可以集成(例如，以自上而下模式、左右模式或角度模式)多个移动套筒(或其他等效元件)。
使用一个或多个移动套筒允许从混合循环开始就具有大的气隙，因此尽管粘度高，但压降较低。待挤出或待混合的产品穿过螺杆与其套筒之间体积差异留下的空间。这些空间，特别是螺杆螺纹顶部与套筒螺纹顶部之间留下的间隙(如果套筒没有螺纹，则考虑最小的内径)，对于加工产品、产品前进速度和机器内部的任何压力都很重要。在螺杆末端承受非常高压力的产品会试图移动到压力较低的区域。当产品移动通过机器时，会受到明显的剪切，将会促进产品的加工和均质化。该产品可以从循环开始时就进行加工。
还参照图9至图11，机器10的另一个实施方案包括两个螺杆18和在引入料斗24内移动的压头30(或等效的可移动压具)。机器10的该实施方案可结合具有一个或多个移动套筒34的混合器12，如关于图3至图8所描述的。
压头30类似于在混合工艺中使用的压头，例如由班伯里型密闭式混合器使用的那些(例如，由专利US1，370，398和US7，404，664所公开的)。对于密闭式混合器，压头30用于在生产过程中挤压混合物并对混合物施加压力。因此，压头30允许向混合物传递更多能量和剪切，从而改善橡胶的加工。
压头30的内表面30a具有与两个螺杆18的外轮廓互补的形状。在升高位置(由图9表示)和降低位置(由图11表示)之间实现压头30的引导，在升高位置处两个螺杆18保持可进入(accessible)以引入混合物，在降低位置处压头30的内表面30a形成混合器12的上部。压头30的引导是由班伯里压头(例如，由一个或多个气缸驱动，所述气缸可以是气动的、液压的或它们的等效物)中所知的滑动系统来实现的。因此，在其降低位置，压头30在螺杆18的螺杆螺纹的牙顶与其内表面30a之间仅留下非常小的间隙。
再次参照图11(两个螺杆以示意图形式示出)，压头30用于压在混合物上，允许更多的能量和剪切传递到混合物。压头30还用于在其下降移动期间清洁引入料斗24的表面，去除可能粘在其上的任何橡胶块。同时，当混合物作为“母料”从上游机器到达时(“母料”的品质在下面描述)，压头30还用于改善混合物的消耗。压头30迫使混合物在螺杆18之间快速通过，从而防止它在螺杆上方保持块状。
再次参照图9，机器10的实施方案可以包括辊鼻系统，该辊鼻系统包括两个反向旋转的辊32。专利FR1563077、FR2282993和FR3001654公开了辊鼻系统的一些例子。专利JP4294005和US8,517,714公开了在会聚锥形双螺杆挤出机的出口处使用的辊鼻系统的例子。
本发明的实施方案的辊鼻系统包括两个反向旋转的辊32，它们布置在出口25的正下游，以使从混合器12中出来的混合物形成片材。辊鼻系统还可以包括任选的控制装置(未示出)以控制混合物向辊的进料速度。辊32的旋转通过混合器12排出的混合物的量来控制(例如，通过接近传感器、压力传感器或等效设备来检测)。
对于机器10的所有实施方案，螺杆选自已知的轮廓，包括阿基米德螺杆型螺杆和以其自清洁特性而已知的轮廓。自清洁轮廓包括互穿轮廓和共轭轮廓(特别是具有共轭轮廓的互穿同向轮廓)。换言之，对于自清洁轮廓，螺杆可以以允许自清洁的角度和中心距离彼此基本接触。当螺杆可以通过摩擦清洁时，或者当两个螺杆彼此面对并且它们之间的间隙很小以至于挤出的材料不能保持附着在螺杆表面时，将螺杆称为“基本接触”。当在其中一个螺杆的通道中输送的材料不能在该通道中停留超过螺杆旋转一圈时，将螺杆称为相互摩擦或“自清洁”。结果，材料在平行于螺杆轴线的下游方向上比在垂直于轴线的横向方向上经历更多的移动。自清洁螺杆的例子由专利EP0160124B1、EP0002131B1、US 4,300,839、US 4,131,371和US 6,022,133以及公开WO2016/107527所公开。
参考图1至图11，给出详细描述作为本发明混合工艺的循环的示例。应当理解，该工艺可以容易地适用于机器10的所有不同实施方案。
通过启动本发明的混合工艺的循环，混合工艺包括在可移动门28关闭的情况下使螺杆18向前旋转的步骤。在此步骤期间，一旦将混合物(或原材料)引入机器10中，则旋转螺杆就使产品移动到混合器的下游。在机器10的所有实施方案中，在循环期间旋转速度可以是可变的。当螺杆18互穿时，两个螺杆的旋转速度同步。
混合工艺包括将混合物M引入机器10的步骤(示出为由带26按照图2中的箭头A和图9中的箭头A′所指定的进行输送)。在此步骤期间，螺杆18继续旋转，并且可移动门28保持关闭。在具有压头30的机器10的实施方案中，压头在此步骤期间保持在其升高位置。在还包括辊32的机器10的实施方案中，辊在此步骤期间保持待命。移动套筒34保持在其打开位置(即，套筒与螺杆之间具有最大空间)(参见图4和图7)。
将混合物引入机器10的步骤可以通过将生产产品所需的不同原材料引入空机器来进行，所述不同原材料包括但不限于弹性材料(例如，天然橡胶、合成弹性体及其组合和等效物)和一种或多种成分(例如一种或多种加工剂、保护剂和增强剂)。原材料还可以包括一种或多种其他成分，例如炭黑、二氧化硅、油、树脂和交联剂或硫化剂。根据从混合工艺中获得的产品(例如轮胎)的所需性能，所有成分以不同的量引入。
将混合物引入机器10的步骤也可以通过用已经混合但不包含配方所有成分的产品(称为“母料”)开始循环来完成。例如，母料中不存在树脂和固化剂。这些使混合困难的成分可以添加到混合器12中以完成混合。在这种情况下，要么是从上游混合器(例如密闭式混合器或外部混合器)热回收母料，要么母料是冷的，因为它已经提前几小时甚至几天进行了制造和包装。
在混合循环期间，可训练机器10(或结合机器10的系统)以识别代表从混合器12排出的混合物的值(例如，温度值和粘度值)并与目标值进行比较。该机器训练包括识别比较值之间的非等价性。训练的每个步骤都可以包括由自学习装置生成的分类。该分类可以包括但不限于所选混合配方的原材料和母料的参数、螺杆配置(阿基米德螺杆或自清洁螺杆)、工艺循环时间和正在进行的循环结束时的预测值(例如，当前混合循环期间套筒与螺杆之间的空间值等)。
在将混合物引入机器10的步骤期间，带26(或其他等效装置)用于根据预定配方依次引入必要的原材料和其他成分。在一个实施方案中，将弹性材料引入机器10，然后引入增强填料(例如炭黑或二氧化硅)、油、树脂和硫化剂。
在具有压头30的机器10的实施方案中，混合工艺包括在将混合物M引入机器10的步骤(参见图9中的箭头B)之后降低压头的步骤。在此步骤期间，螺杆18继续旋转。在还包括辊32的机器10的实施方案中，辊在此步骤期间保持待命。
混合工艺包括部分关闭移动套筒34的步骤。在具有两个或更多个移动套筒的混合器的实施方案中，移动套筒的部分关闭可以指它们的往复移动或它们的同时移动。在具有压头30的机器10的实施方案中，压头保持降低。在此步骤期间，螺杆18继续转动。
在包括压头30的机器10的实施方案中，混合工艺包括升高压头的步骤。在此步骤期间，移动套筒处于部分关闭位置。对于机器10的每个实施方案，螺杆在此步骤期间继续旋转。在包括辊32的机器10的实施方案中，两个辊在此步骤期间保持待命。
混合工艺包括在可移动门28关闭的情况下反转螺杆18的步骤。在此步骤期间，螺杆以与在向前旋转螺杆的步骤期间实现的旋转方向相反的方向旋转。位于机器10中的全部混合物具有从下游-上游的移动，这将导致原材料的额外分配。在此步骤期间，移动套筒34保持部分关闭。在包括压头30的机器10的实施方案中，压头在此步骤期间保持升高。在包括辊32的机器10的实施方案中，两个辊在此步骤期间保持待命。
混合工艺包括在可移动门28关闭的情况下反转螺杆18的步骤。在此步骤期间，螺杆以与向前转动螺杆的步骤期间所采取的旋转方向相反的方向旋转。位于机器10中的全部混合物具有机器的下游-上游移动，这将导致原材料的额外分配。在此步骤期间，移动套筒34保持部分关闭。在包括压头30的机器10的实施方案中，压头在此步骤期间保持升高。在包括辊32的机器10的实施方案中，两个辊在此步骤期间保持待命。
混合工艺还包括在可移动门28关闭的情况下向前旋转螺杆18的附加步骤。在此步骤期间，螺杆以与在反向转动螺杆的步骤期间所采取的旋转方向相反的方向旋转。在此步骤期间，移动套筒34保持部分关闭。在包括压头30的机器10的实施方案中，压头在此步骤期间保持升高。在包括辊32的机器10的实施方案中，两个辊在此步骤期间保持待命。
在包括压头30的机器10的实施方案中，混合工艺包括在反向旋转螺杆18的前一步骤之后实现的降低压头的步骤。在此步骤期间，螺杆继续转动，移动套筒保持部分关闭。在还具有辊32的机器10的实施方案中，辊在此步骤期间保持待命。
混合工艺包括完全关闭移动套筒34的步骤，从而消除套筒34与螺杆18之间的间隙(参见图5和图8)。在具有两个或更多个移动套筒的混合器12的实施方案中，该步骤包括同时收紧或交替收紧移动元件。在此步骤期间，螺杆18继续旋转。在具有压头30的机器10的实施方案中，压头30再次升高(如图9所示)。在还包括辊32的机器10的实施方案中，辊32保持待命。
混合工艺包括清空机器10的最后步骤。在此步骤期间，可移动门28打开以将混合物从机器出口25向下游工艺排出。在可移动门具有两个或更多个移动元件的机器10的实施方案中，该步骤包括移动元件的同时打开或交替打开。移动套筒34保持完全关闭，但它们可以根据从混合器排出的混合物的体积进行调节。在具有压头30的机器10的实施方案中，压头在此步骤期间降低。在还包括辊32的机器10的实施方案中，该步骤还包括旋转辊以允许混合物以片材的形式排出的步骤。在机器10的每个实施方案中，螺杆18在此步骤期间继续旋转以完全清空机器10。
在混合循环结束时，产品可用于下游工艺(例如，可以是制粒工艺、成型工艺和/或其他混合工艺，例如挤出工艺)。在清空机器10的步骤结束之后，可以重新开始混合工艺循环。
应当理解，混合循环的一些步骤以及循环本身可以根据所选的混合配方以迭代方式进行。
还应当理解，机器10可以独立操作或者它可以是构成生产工厂的一个或多个系统的部分。
设想机器10可进行一种或多种与天然弹性体的塑化有关的工艺。
工艺循环可以由PLC控制进行，并且可以包括控制信息的预编程。例如，工艺设置可以与供应至混合器12的混合物相关联，包括螺杆18的性质、进入引入料斗24的混合物的性质和离开混合器的混合物的性质。调节可以是例如移动套筒34的打开(部分或全部)和关闭(部分或全部)。
对于机器10的所有实施方案，可以将监控系统置于适当位置。监控系统的至少部分可以设置在便携式设备中，例如移动网络设备(例如，移动电话、便携式计算机、连接至网络的一个便携式设备或多个设备，包括增强现实和/或虚拟现实设备、连接至网络的便携式服装和/或任何组合和/或等效物)。
在本发明的一些实施方案中，机器10(和/或结合机器10的系统)可以接收语音命令或其他音频数据，例如表示螺杆18旋转的步进或停止。请求可以包括对混合工艺循环当前状态的请求。产生的响应可以以听觉、视觉、触觉(例如，使用触觉界面)和/或虚拟或增强方式呈现。
为了获得具有所需性质的混合物，本发明保留了配备有会聚锥形双螺杆混合器的混合器的所有优点。同时，本发明结合了移动套筒解决方案以提供能够在不改变混合设施中的设备的情况下处理多种混合物的单一机器。
术语“至少一个”和“一个或多个”可以互换使用。表示为“在a至b之间”的范围包括值“a”和“b”。
尽管已经示出和描述了所公开装置的特定实施方案，但是应当理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下可以做出各种改变、添加和修改。因此，除了在所附权利要求中列出的范围之外，不应对所描述的发明的范围施加限制。

Claims (12)

1.一种用于生产橡胶混合物的混合挤出机(10)，所述混合挤出机(10)包括会聚锥形双螺杆混合器(12)、一个或多个电机(20)和一个或多个可移动门(28)，所述会聚锥形双螺杆混合器(12)具有支撑套筒(16)的固定框架(14)，两个螺杆(18)在布置在套筒上游的开口(22)和布置在套筒下游的出口(25)之间以一定角度安装在套筒(16)中，在开口(22)处混合挤出机(10)的引入料斗(24)对螺杆进料，在出口(25)处混合器(12)在混合循环结束时排出混合物；所述电机(20)在混合循环期间使两个螺杆在套筒中旋转；所述可移动门(28)设置在出口(25)处以允许在混合循环期间排出和成型橡胶混合物，其中：
至少一个移动套筒(34)朝向出口(25)设置，每个移动套筒具有支撑表面(34a)，所述支撑表面(34a)具有取决于混合物弹性的预定表面积，并且每个移动套筒包括一个或多个移动元件，所述移动元件相对于出口(25)通过线性移动来移动，以调节套筒(16)与螺杆(18)之间的预定空间，并且线性移动限定在移动套筒用于促进混合物混合的关闭位置和移动套筒用于促进混合器内混合物流动的打开位置之间。
2.根据权利要求1所述的混合挤出机(10)，其中，至少两个移动套筒(34)朝向出口布置。
3.根据权利要求2所述的混合挤出机(10)，其中，移动套筒(34)朝向出口自上而下布置。
4.根据权利要求2或权利要求3所述的混合挤出机(10)，其中，移动套筒(34)的线性移动选自移动元件的同时移动、往复移动和随机移动。
5.根据权利要求1所述的混合挤出机(10)，进一步包括压头(30)，所述压头(30)的内表面(30a)具有与两个螺杆(18)的外轮廓互补的形状，压头在引入料斗(24)内侧在升高位置和降低位置之间移动，在升高位置处两个螺杆保持能够进入用于引入混合物，在降低位置处压头的内表面(30a)形成混合器(12)的上部。
6.根据权利要求1所述的混合挤出机(10)，进一步包括辊鼻系统，所述辊鼻系统包括两个反向旋转的辊(32)，所述两个反向旋转的辊(32)布置在出口(25)的正下游以使从混合器(12)中排出的混合物形成片材。
7.根据权利要求1所述的混合挤出机(10)，其中，螺杆(18)安装在混合器(12)中，使得每个螺杆的螺纹切向地接触相对螺杆的表面，从而在以有助于自清洁的角度和中心距离旋转螺杆时，螺杆保持彼此基本接触。
8.根据权利要求7所述的混合挤出机(10)，其中，螺杆(18)选自互穿轮廓和共轭轮廓，包括具有共轭轮廓的互穿同向旋转轮廓。
9.一种混合工艺，包括由权利要求1至8中任一项所述的混合挤出机(10)混合和挤出混合物的步骤，所述工艺包括以下步骤：
在可移动门(28)关闭的情况下向前旋转螺杆(18)的步骤；
将混合物引入混合挤出机(10)的步骤，在此步骤期间螺杆(18)继续旋转并且可移动门(28)保持关闭；以及
清空混合挤出机(10)的步骤，在此步骤期间可移动门打开以将混合物从混合挤出机出口(25)向下游工艺排出，并且在此步骤期间螺杆继续旋转直到清空混合器。
10.根据权利要求9所述的工艺，其中，将混合物引入混合挤出机(10)的步骤包括引入原材料以形成混合物。
11.根据权利要求9所述的工艺，其中，将混合物引入混合挤出机(10)的步骤包括引入一种或多种母料。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的工艺，其中：
可移动门(28)在混合循环开始时处于关闭位置，在混合循环结束时处于打开位置；并且
每个移动套筒(34)在混合循环开始时处于打开位置，在混合循环结束时处于关闭位置。
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