CN1321789C - 用于预处理塑料并随后对之塑化或凝聚处理的装置 - Google Patents

Abstract

用于预处理并随后塑化处理或凝聚处理塑料的装置，特别是用于循环目的之热塑性废弃塑料的装置，其具有一个容器(1)，至少一个粉碎工具(6)在其中转动。在容器(1)上连接着一个螺杆(8)的壳体(7)。容器(1)的直径D与螺杆直径d存在以下关系：其中容器内径D以毫米为单位，螺杆直径d也以毫米为单位，而K是一个无量纲的常数，此常数值最小为190。以此，塑料在容器(1)中的滞留时间达到最佳值。

Description

用于预处理塑料并随后对之塑化或凝聚处理的装置

本发明涉及一种用于预处理塑料、尤其是用于再生目的之热塑性废弃塑料、并随后将其塑化处理或凝聚处理的装置，此装置设置有一个容器，在其上方有一个用于待处理材料的进料口；在容器中至少设置有一个转动的粉碎和/或混合工具，其中，在容器中处理的材料被引入到一个对这种材料进行塑化处理或凝聚处理的螺杆的壳体中，例如一个挤压螺杆的壳体中，优选此壳体连接到容器上。

这种装置已在许多实施例中被公开。待处理的塑料材料的预处理在这方面大多是通过粉碎进行，然而也可以通过或者结合对物料的混合和/或干燥和/或加热和/或结晶和/或压缩来取代粉碎过程。在大多数的这种装置中，在容器中转动的工具将已被预处理的材料直接压入与容器相连的一个挤压螺杆的壳体中。然而已知另一种装置，其中从容器中出来的材料首先进入一根在其中可以设置一根输送螺杆的管件中。由这根水平或垂直安装的管件所导入的材料被挤入一个挤压螺杆的壳体中，此挤压螺杆随后将材料塑化处理。

一个通常的塑化处理用螺杆的螺杆长度大致可以分为三个区域，即：与进料口相邻的进料区域，随后是与进料区域相连的压缩或熔化区域，最后是与它们相连的出料区域或测量区域。通常，测量区域的螺纹深度小于进料区域的螺纹深度，因此，在进料区域中还是松散的材料，例如为薄片状的材料，在螺杆长度的行程中会逐渐受到压缩。对于商业上通用的塑料的处理，例如聚乙烯，商用挤压装置在测量区域中具有一个大约为螺杆直径5％的螺纹深度。

这种已知的结构大多数不能满足在螺杆的输出端所获得的被处理的塑料材料的质量要求和/或螺杆的输出量要求。研究显示，对于位于容器之后的螺杆的要求在操作过程中是不同的，其中该螺杆在大部分情况下是一个塑化处理用螺杆，这是因为待处理的物料中的一部分比另一部分在容器中滞留的时间长。这样计算得出材料在容器中的平均滞留时间，即容器中的填充重量除以每单位时间内螺杆的输出量。然而如前所述，这个平均滞留时间在大多数情况下并不满足大部分待处理的材料，而实际上是不规则地向上或向下偏离该平均值的。这些偏差可以归因于在容器中逐渐粉碎的物料部分的不同性质，例如塑料材料如片状残余物的不同的特性或不同的厚度，或者归因于其他不可控制的偶然因素。

对于热均质和机械均质的材料，如果螺杆的测量区域的螺纹深度特别大，而且螺杆旋转速度特别小，那么在螺杆出口处所获得的物料的质量可以得到改善。研究显示，这是因为由于一种这样的螺杆几何形状，被处理的材料受到一个较小的剪切作用。被处理的物料的剪切(剪切速度)可以由螺杆的周向速度除以螺杆的螺纹深度计算而得。通过一种这样的螺杆几何形状，材料受到较小的机械应力和热应力，这样，塑料材料的分子链不会或者基本上不会受到损坏。

然而，如果要提高螺杆的产量，或者提高例如切割挤压联合装置的功率，那么就必须提高螺杆旋转速度，这就意味着剪切作用也会随之增加。这样，处理的材料受到受到来自螺杆的较高的机械应力和热应力的作用，也就是说，这样会存在损坏塑料材料的分子链的危险。螺杆和其壳体的更大磨损作为另一个缺点出现，特别是在处理回收材料时，由于在这种材料中含有杂质，例如磨粒、金属片等等，故它们的磨损严重地影响了螺杆的或者其轴承的相互滑动的金属件。

不但在较低转速旋转的、深度切削的螺杆(大螺纹深度)的情况下，而且在较高转速旋转的螺杆的情况下，已经提及的供给螺杆的单一材料部分的不同特性，例如塑料材料的不同的薄片大小和/或不同的温度，将对在螺杆出口处获得的塑料材料的不均匀性有不良影响。为了均衡这种不均匀性，需要在实践中提高挤压机的温度曲线，这就意味着附加的能量必须输送给这种塑料，这将导致上述塑料材料的热损失以及能量需要量的提高。除此之外，在挤压机出口处所获得的塑料材料其粘度会因此而降低，即为较稀薄的液态，这会在进一步处理这种材料时带来困难。

由此可以看出，为了利于在螺杆的出料口处获得一个良好的物料的材料质量，这些处理参数之间将互相存在矛盾。本发明的任务是，克服这些缺点并且改进前面所述类的设备，这样该设备可以在材料质量不变的情况下，提高螺杆处理出料量；或者可以在相同的螺杆出料量的情况下，使挤压机的温度曲线保持得大体比较低，例如在20℃以下，这就意味着节省能源并且所获得的材料的质量比较好。

本发明经过研究获得以下知识，即，待处理的塑料物料在容器中的理论滞留时间实际上是有影响的，特别是在这种物料具有难以处理的形状的情况下。如果使在容器中的塑料材料的机械均质性和热均质性得以提高，那么就会对塑化处理或凝聚处理的质量直接产生有利的影响，因为具有至少大致相同的机械均质性和热均质性的物料已经传递给螺杆，因此这种均质性不必事先通过螺杆而获得。换句话简单地说，在容器中处理的塑料物料的质量提高得越高，接下来在螺杆壳体中处理(塑化处理或凝聚处理)塑料物料时出现的问题就越少。这个研究得出一个惊人的结果：前面所提到的任务，根据本发明可以通过一个比较简单的方式解决，即容器的直径与螺杆的直径存在下述关系：

$D=10\·\sqrt[3]{K\·d^2},$ 其中：

D为圆柱形容器的内径，以mm为单位，或者也可以是另一个具有相同容积和相同高度的折算成的假定的容器的内径，也以mm为单位；

d是螺杆直径，以mm为单位；

k是无量纲常数，其数值大于或等于190。

这个上述公式是一个通过研究、凭经验发现的经验公式。但是，如果等号两边量纲不同，此公式则不起作用。

与传统的尺寸相比，即使这种塑料材料难以处理，通过扩大容器(大多数是一个粉碎容器)也可以使在容器中被预处理的塑料材料具有更好的机械均质性和热均质性。其原因在于，不间断添加的未处理的“冷”材料部分与在容器中预处理的、已经部分处理的材料量的质量比值与通常的当前条件相比要小，同时塑料材料在容器中的平均滞留时间实际上增加了。如此减小这个质量比值，对于从容器出来进入到螺杆壳体中的材料的热均质性和机械均质性起到有利的作用，所以对于在挤压用或凝聚用螺杆的端部的塑化处理或凝聚处理的质量直接起到有利的作用，这是因为在容器中被处理的塑料材料的理论滞留时间大致为一常数。除此之外，还可以利用一个这种带有扩大的容器的、在给料部分的精确性方面比已知设备较为不敏感的设备。

例如，在处理具有平均熔流指数(MFI)为0.5，平均薄膜厚度s为80μ，在粉碎容器中的平均松装密度Sg为0.225kg/dm²的聚乙烯薄膜时，对于一个普通构造式样的粉碎容器来说具有下列数值：

粉碎容器直径                                          D＝1000mm

粉碎容器高度                                          H＝1000mm

螺杆直径                                              d＝80mm

螺杆长度                                              l＝1600mm

在粉碎容器中处理的物料(片状)重量                      Zi＝38kg

挤压机生产量                                          Ea＝320kg/h

由上可计算出材料在容器中的理论滞留时间：

Zi∶Ea＝38∶320＝0.12h＝7.13min

这种普通的构造式样相应于上述公式中的数值，K＝157。

现在根据本发明的见解，在相同的结构形式下，将容器直径与容器高度都扩大到1300mm，这样可以得出：

粉碎容器直径                                          D＝1300mm

粉碎容器高度                                          H＝1300mm

螺杆直径                                              d＝80mm

螺杆长度                                              l＝1600mm

在粉碎容器中处理的物料(片状)重量                      Zi＝83kg

挤压机生产量                                          Ea＝385kg/h

由上可计算出材料在容器中的理论滞留时间：

Zi∶Ea＝83∶385＝0.22h＝12.94min

这种普通的构造式样相应于上述公式中的数值，K＝343。

将这两个对于理论滞留时间的数值相对比，得出滞留时间增加1.81倍。生产量提高1.2倍(在相同的螺杆转速160U/min时)。滞留时间平均增加83％，致使生产量增加20％。

当选定K值为343时，对于通常给定的螺杆直径d(以mm为单位)，由上述公式得出下面的容器直径D(以mm为单位)：

螺杆直径d(mm)                容器直径D(mm)

50                           950

85                           1353

105                          1558

120                          1703

145                          1932

如果重视提高上述粉碎挤压联合装置的生产量的数值，或者改善功率，那么在挤压机大小相同、而且螺杆直径大小相同时，可以扩大螺杆螺纹深度并且提高螺杆的转速，而在螺杆中的材料却不受到较大的剪切作用。这意味着，塑化处理的质量温度也减小了，并且因此对于处理过程的总能量需要量也减小了。特别是在处理热不稳定的热塑性材料的情况下，这是重要的。与通常的结构形式相比，充分利用增加的容器容积，不但可以使粉碎挤压联合装置的生产能力增加超过50％，而且可以节省可观的能量。例如，密度为0.92g/cm³的聚乙烯的焓曲线显示，节省的熔化能量(在处理温度小于20℃时)为25W/kg，也就是节省了大约14.5％的能量。

增加容器的高度(在不改变直径时)也可以使容器的容积扩大，但在实际中并不起改善被处理材料的质量的作用。其原因在于，通过在容器中转动的工具使得转动的物料调整为一个不超过一个确定高度的形状(混合锥形)，也就是沿着容器壁转动的塑料材料在到达最大高度之后，又向内并向下落回容器中部的范围之中。由于这些原因，通常情况下选择的容器的高度与容器的直径相等。

如前所述，容器不必一定具有一个圆柱形的形状，尽管这种形状由于实践和制造技术的原因具有优点。除了是圆柱形的之外，容器的形状还可以是例如截头圆锥形的，或者是其平面投影图为椭圆形或卵形的柱体，但在假设这个假想的容器的高度与其直径相等时，必须将其折算为相同容积的圆柱形容器。容器实际上超出调整的混合锥形(考虑到安全距离)的高度在这里没有被考虑到，因为这个过量的容器高度不被利用，并且因此不对材料处理有影响。

理论上，容器的增加没有上限。但实际上此界限由制造技术和运输原因而给定。然而研究显示，当K大于200时，得到特别有利的结构。

类似地，螺杆的螺纹也不能随意地扩大，因为螺杆的螺纹根直径必须能承受施予螺杆的扭矩。在一种结构中，其中螺杆的轴线与容器的截面相切，而螺杆的壳体有一个设在其壳体壁上的、用于由螺杆所捕获的材料的进料口，而螺杆在其一端与一个驱动装置相连，在其另一端连接到一个安装在螺杆壳体的端部的出料口、特别是一个挤压机头上，在这种结构中会产生问题。在一个这样的结构下当然希望如此：为了改善螺杆的进料状况，将螺杆壳体进料口范围内的螺杆的螺纹深度做得尽可能的大。然而这受到前述原因的限定。可是在本发明的范围内存在这种可能性，即通过一个特殊的结构来满足这些互相矛盾的要求。这种结构是，使螺杆的壳体在其出料口的部位形成一个袋，它形成一个用于将塑料材料引入到螺杆壳体中的附加的自由空间，其中优选在进料口的每一根棱边上设置一个可调整的筋片，它将袋与进料口完全地或者部分地隔开，在该进料口处螺杆的旋转方向对准连接的容器。以这种方式，虽然减少了螺杆的螺纹深度，但还是可以获得一个较好的螺杆的进料状况。

在本发明的范围内这也是完全可能的：螺杆放射状地或以一种与容器的截面相割的方式设置，譬如对于凝聚处理装置，其中螺杆的螺纹深度朝着螺杆壳体的出料口减小。众所周知，如果凝聚处理装置与塑化处理装置相比有一个缩短的螺杆长度，其中凝聚处理用螺杆的螺纹的几何形状与塑化处理用螺杆的螺纹的几何形状的不同之处在于：凝聚处理用螺杆在进料区域的范围内和在与之相连的中部区域的范围内具有一个与通常的塑化处理用螺杆相比增加的螺纹深度，并且仅仅在物料的测量区域的范围内凝聚处理用螺杆的螺纹深度较小；这样材料仅仅是在测量区域的范围内、并且因此只被短时间地、强烈地压缩和剪切，而没有被塑化处理。凝聚处理用螺杆因此在其输出端处提供这样的材料，它没有被完全塑化处理，而仅有在其表面上熔化的粒子，这些粒子可以说以一种烧结物的方式粘结在一起。

通过对本发明主题的实施例的描述给出本发明其他特征和优点，在附图中简要说明了本发明的主题。

图1所示的是一个通过一个第一实施例的水平截面图，该实施例带有径向地连接到容器上的螺杆壳体。

图2所示的是与图1相似的一种实施例的变型，其中螺杆的轴如割线形式正割于容器的截面。

图3所示的是另一种实施形式，其中螺杆壳体正切地连接到容器上。

图4是一个通过一个容器的垂直截面图，此容器设置有一个单一的转动的工具携带盘。

图5所示的是一个通过一个容器的类似的垂直截面图，此容器设置有两个这样的工具携带盘。

图6所示的是一种类似于图3的设置，但是它在螺杆的进料口区域有变化。

图7所示的是一个沿图6中线VII-VII的截面图。

这些附图由于空间的原因没有按照比例绘出，因为实际上这些容器全部都要比在附图中所示的大得多。

根据图1所示，这种实施形式具有形成一个粉碎挤压联合装置的设备、一个具有圆柱形截面的容器1，其侧壁2大体成圆柱形方式延伸。在容器1中一个承载盘绕着一个中心垂直轴线3旋转，此承载盘从下面被一个没有绘出的驱动装置所驱动，从而沿箭头5的方向转动。承载盘4安装在容器1的底部范围内，并且在其顶表面上载有数个粉碎混合工具6，它们对从上方倒入容器中的待处理的塑料材料，通常是热塑性可循环物料，起到粉碎和混合的作用。在接近于这些转动的工具6的高度的上方，一个螺杆8的壳体7径向地连接到容器1的侧壁2上，此螺杆由一个安装在螺杆端部右侧的没有绘出的驱动装置所驱动，绕着其轴线11转动。在当前的情况下，这个螺杆为一个挤压机螺杆，它对经由螺杆8的壳体7的进料口9所导入的塑料材料塑化进行处理，并且将这些材料在被塑化处理了的状态下引导到一个安装在螺杆8的右侧端部的、没有绘出的挤压机头处。为了促使塑料材料进入进料口9中，其中这些塑料材料在容器中受到一个转动的工具6的影响，而这些工具以复合锥体的形状，沿着容器1的壁2上升，这些工具6可以如此弯折，使得它们带有向前运行的工作棱边10，这样，在每一个工具6运行经过进料口9时，塑料材料被刮刀般地压入进料口9中。

为了对于在容器1中的塑料材料的预粉碎、预烘干和预加热获得关于塑料滞留时间的最佳条件，容器1的直径D与螺杆导程的外径d存在下述关系： $D=10\·\sqrt[3]{K\·d^2},$ 其中D为容器的内径，以mm为单位；d是螺杆直径，以mm为单位；K是数值最小为190的常数。

根据图2所示的实施形式与根据图1的实施例的不同之处在于：螺杆8的壳体7不是径向地连接到容器的圆形截面上(如在图1中所示)，而是以一种割线形式连接到容器1的侧壁2上。螺杆8的轴线11因此以其延长线与容器1的内壁相交。其结果是，如果沿着容器1的圆周方向测量，则进料口9要比按照图1所形成的宽，这有利于待处理的材料进入螺杆8的壳体7中。

根据图3的实施形式，螺杆8的壳体7正切地连接到容器1的侧壁2上，这样，进料口9位于在壳体7的侧壁中，而不是如同按照根据图1和图2所示情况的实施形式那样位于壳体7的前端。根据图3的一种这样的实施形式有如下优点：螺杆8可以通过一个仅为简图所示的驱动装置13从左侧前端12处驱动，这样，螺杆8的右侧前端14可以不用设置驱动装置。这就使得在这个前端14处设置出料口15成为可能，而此出料口例如以一个没有绘出的挤压机头的形式，用于由螺杆8运送的、被塑化处理或被凝聚处理的塑料材料。塑料材料因此可以没有任何偏差的由螺杆8经由出料口15运送，这在按照图1和图2的实施形式中是不太可能的。

为了简明起见，以刀具形式设计的工具6在图2和图3中没有绘出。

在所有的实施形式中螺杆8被如此绘出，即螺纹根径朝向螺杆的出口端增大，螺纹深度在相同的方向上也就减小。然而如前所述，若希望通过螺杆壳体7在容器1上的不同的连接而获得一个对于螺杆的驱动装置13的不同的安装方式，也可以有相反的结构。因此这个驱动装置可以安装在螺杆的螺纹根直径必须承受最大扭矩的那个区域的附近。

螺杆在其入口区域的螺纹根径或螺纹深度必须在大多数情况下适应给定的条件，特别要适应存在于容器1中的塑料材料的堆积密度。

根据图4所示的实施形式是一个其有效高度H与其内径D大体相等的容器1。承载盘4被一个马达16通过一根轴17驱动，此轴穿过容器1的水平底部18，并且在底部18中由一个仅为图示的轴承19支承。容器1在上部有一个由一个漏斗20限定的填料口21，待处理的物料22、例如塑料薄膜的一部分，通过这个填料口由一个输送装置23沿箭头24的方向投入。这种物料22被转动的工具6捕获，并且以一个复合锥体25的形式被向上旋转，从而物料沿着垂直的容器侧壁2上升，并且大体在有效的容器高度H的区域、由于重力影响，又向内并向下落回到容器的中心区域。其优点是，按照本发明的意义，容器的增大增加了物料在容器1中的平均滞留时间，这样即使待处理的物料对于这种处理而言是难于处理的，例如薄片残余物具有不同的特性(厚度、大小等等)，但是物料却始终以一个大体恒定的热的和机械的状况进入到螺杆壳体7的进料口9中。

图5所示的实施形式与图4所示的不同之处在于：在用于工具6的承载盘4的上方还有一个另外的承载盘27，它与承载盘4同轴，共同固定在轴17上。承载盘27也承载工具6，这些工具的结构与位置可以与在承载盘4上的相同，然而工具6也可以只是把塑料物料压入进料口9中的填料工具。承载盘27对引入到容器1中的塑料物料22进行预处理，这种物料只有在经过这个预处理之后，才可以通过在承载盘27的圆周与容器1的侧壁之间的环状间隙28进入到在承载盘4之下的区域内，因此在容器1中已被预处理的塑料材料的热均质性和机械均质性得到进一步的改善，这种物料随后被送入螺杆8的壳体7之中。在此处，承载盘4与其工具6把进一步处理了的塑料物料引入到螺杆壳体7的进料口9中。

在这种情况下，容器1的有效高度H必须从上承载盘27算起，因为在这个承载盘之上形成有复合锥体25。

在图6和图7所示的实施形式中，螺杆8的壳体7正切地连接到容器1上，并且通过进料口9与容器1的内腔直接相连。螺杆8的螺纹迎着运输方向(如箭头26所示)经由进料口9延伸出来，并且在那里转换成作密封之用的螺纹29，该螺纹的方向与螺纹30的方向相同，但是螺纹29具有较窄的螺距。为了使处理过的塑料物料保持在一个所希望的温度，螺杆8或其壳体7可设置一个加热装置和/或冷却装置。这个大体为矩形的进料口9位于螺杆壳体7的侧壁上，直接邻接容器的泄料口37，并且尺寸比较大，这样在这个所绘出的实施形式中，其延伸超过大约两个螺杆螺距30。在容器1的轴线方向所测量的进料口9的高度大体如同螺杆螺纹30的直径大小。这可以保证，螺杆8可以大量接受由工具6压入到进料口9中的塑料物料，其中工具6形成供料设备31。在进料口9的区域、在螺杆壳体7中设置有一个附加于螺杆螺纹30的自由空间，这个自由空间是由一个螺杆壳体7的袋状扩展区32形成的。这个扩展区32在螺杆壳体7的圆周的大部分上都具有中空的圆柱形形状，并且沿着螺杆8的轴线方向延伸超过至少一个螺杆螺距30，在所示的实施例中越过大约2.5个螺杆螺距(如图6所示)。这个扩展区32直接与进料口9相连。优选在螺杆8的圆周方向测得的扩展区32的宽度超过其长度一个常数，以至于由扩展区32所形成的袋的深度大体处处相等。扩展区32可直接邻接密封螺纹29，并且沿着螺杆8的轴线方向在两侧延伸超过进料口9。扩展区32的在螺杆8的径向方向所测量的深度大约为螺杆8的直径的5％到10％。在进料口9的下边缘33上(如图7所示)，扩展区32无阶梯地变成进料口9，从而在此处大体为一个承载盘4的顶表面的水平连续体。一个被弯曲的容器截面35从那里导向其底部18。在进料口9的上边缘处，即其边，在此边上螺杆8的旋转方向(箭头34)指向容器1，扩展区32具有一个壁部分38，此壁部分相对于进料口9完全地或者部分地封闭扩展区32。将这个壁部分38设计成可调节的筋片39是有优点的：这个筋片被引入螺杆壳体7的缝隙引导装置40中，并且可以借助于调整机构41，例如调整螺钉，进行朝向或远离螺杆8地、连续地调节。这个调节范围适当的包括袋22的全部径向深度，这样在朝着螺杆13的被向前推的最远的位置处，筋片39以其端面位于螺杆螺纹30的圆周上，因此在旋转螺杆时，形成一个对于由螺杆8所获得的塑料物料的相当大的阻力。在筋片的伸出位置，特别是在筋片39相对于容器1的内腔将袋状扩展区32封闭的位置处，筋片对与螺杆一起移动的塑料物料构成一个相当大的阻力，这样，塑料物料在螺杆8的螺纹30之间连续受压，因此不能只与螺杆一同转动，而是由螺杆沿轴线方向运输。但是，在筋片39的缩回位置中，被螺杆8带入进料口中的塑料物料的一部分又被运回到进料口9中，这样，螺杆8沿箭头26方向的运输量减少了。因此，通过筋片39的可选择的中间位置，螺杆8的输送效率可以任意在一个最大值和一个最小值之间调节，从而能够适应给定的条件。当塑料物料具有不同的特性，例如不同的密度时，这是特别有利的，因为通过这种方式可以避免螺杆8以及其驱动装置超负荷。

直接邻接袋状扩展区32的是螺杆壳体7的一个部分42，该部分在其内表面上具有数个沟槽43，这些沟槽通过从这个部分的壁上突出的、刚性的且固定不动的筋板44而相互隔开。沟槽43和筋板44沿着螺杆轴线11的方向26延伸，然而它们也可以按螺旋线的方式绕这根轴旋转；可是它总是有一个沿其纵轴方向的组成部分，这个组成部分在螺杆轴线11的方向上绘出。筋板44具有这样的一个高度，从而筋板以其面对螺杆8的表面与螺杆螺纹30的圆周相毗连，并且因此在区域42中形成一个可以说是对于螺杆8的支承。这些沟槽43的深度从袋状扩展区减小，且优选是连续的、无阶梯的。这些沟槽43在它们的端部适当地具有一个深度，被运送的塑料进入该端部其中，此深度与扩展区32的径向测量的深度相等，这样在从扩展区32到沟槽43的过渡区内就没有形成阶梯；然而每一个筋板44形成了一个这种阶梯。在区域42的另一端处，沟槽43平缓地过渡到螺杆外径处，这样，在此处沟槽43的底部也到达筋板44的顶端。沟槽43的侧壁起捕获由螺杆8运输的塑料物料的作用。当沿着螺杆转动方向(箭头34所示)看时，优选这各个沟槽43的侧壁朝向与螺杆的转动方向相反的方向倾斜。位于沟槽之间的筋板因此具有大约为梯形的截面。这些沟槽43的宽度适当地与所有的沟槽都相等，这也适用于筋板44。沿螺杆8的圆周方向所测量的沟槽43的宽度与筋板44的宽度的比值为0.5∶1至2∶1。将沟槽43设置在一个螺杆壳体7的分离的构件中是有利的，此构件被设计成可以容易更换的轴套45(图6)。此轴套被安装到螺杆壳体7的一个圆柱形的凹腔46之中，并且例如借助于一个没有绘出的销或类似物，使轴套不可转动地保持在该凹腔中。轴套45形成一个磨损件，并且因此适当地由耐磨材料，特别是硬金属材料构成。为了容易地将其更换，轴套45位于螺杆壳体7的两个部分7′和7″之间，它们互相在凸缘47处旋紧。

进料口9的设置在流出侧的边缘设计为倾斜面48，优选是圆锥形的，并且平缓地过渡到筋板44或沟槽43的前端。该筋板44的流入端49可以是倾斜的，优选与斜面48排成一行，这有利于将塑料物料吸收到螺杆8的螺纹中。

对于这样的大多数设备而言，其中一个塑化处理用螺杆连接到一个按照本发明的方式扩大了的容器上——试验证明，如果塑化处理用螺杆8在其与出料口15相邻的部分中有一个至少为螺杆直径的5％、最好大于螺杆直径的7％的螺纹深度，是有优点的。通过试验，特别有利的数值是在螺杆直径的7.5％至8.5％的范围内。

Claims (14)

1、用于预处理并随后塑化处理或凝聚处理塑料的装置，其带有一个容器(1)，在其上方有一个用于待处理材料的进料口(21)，并且在其中至少设有一个转动的粉碎工具和/或混合工具(6)，其中在容器(1)中被预处理的材料被导入到一个塑化处理或凝聚处理这种材料的螺杆(8)的壳体(7)之中，其特征在于，容器(1)的直径(D)与螺杆(8)的直径(d)存在以下关系：

$D=10\·\sqrt[3]{K\·d^2},$ 其中

D为圆柱形容器(1)的内径，以mm为单位，或者是一个也以mm为单位的、具有相同容积和相同高度的折算成的假定的圆柱形容器的内径；

d是螺杆(8)的直径，以mm为单位；

k是一个常数，其数值大于或等于190。

2、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，该装置用于循环目的之热塑性废弃塑料。

3、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述螺杆(8)是一个挤压螺杆。

4、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述壳体(7)连接到容器(1)上。

5、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，K大于200。

6、根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，螺杆(8)的轴线(11)径向地设置或与容器(1)的截面以一种割线的方式进行设置。

7、根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，螺杆(8)的轴线(11)与容器(1)的截面相切，其中螺杆(8)的壳体(7)具有一个在其壳壁上用于将要被螺杆(8)捕获的材料的进料口(9)，螺杆(8)在它的一个前端(12)上与一个驱动装置(13)相连，在其另一个前端(14)处将材料运送到一个设置在螺杆壳体(7)的端部的出料口(15)处。

8、根据权利要求7所述的装置，其特征在于，该螺杆(8)在其另一个前端(14)处将材料运送到一个挤压机头处。

9、根据权利要求7所述的装置，其特征在于，塑化处理用螺杆(8)在其与进料口(9)相邻的部分中具有一个与其余螺杆部分相比扩大了的螺纹深度。

10、根据权利要求1至9中任一项所述的装置，其特征在于，塑化处理用螺杆(8)在其与出料口(15)相邻的部分中具有一个螺纹深度，它至少是螺杆直径的5％。

11、根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述螺纹深度大于螺杆直径的7％。

12、根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述螺纹深度在螺杆直径的7.5％至8.5％之间。

13、根据权利要求1至12中任一项所述的装置，其特征在于，螺杆壳体(7)在进料口(9)的范围内形成一个袋状扩展区(32)，它为被吸引到螺杆壳体(7)中的塑料物料形成一个附加的自由空间，其中在进料口(9)的那个边缘上设置一个筋片(39)，此筋片将扩展区(32)与进料口(9)全部地或部分地隔开，而螺杆(8)的旋转方向在那个边缘处朝向连接的容器(1)。

14、根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述筋片是可调节的。

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