CN1535173A - 挤出可流动物质的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了一种呈滴状排出可流动物质的装置，其中设有一个带孔的转动滚筒(60)，该滚筒在其对应于一在滚筒下导向移动的带(7)的区域里并在其面向滚筒内周面的一侧上配有一喷嘴板条(50)，该喷嘴板条具有一用于内部输送物质的槽形空腔(12)。至少在喷嘴板条(50，50a)的槽形空腔区(12)中设有一个横向于流动方向延伸的积放带(13′)，该积放带与空腔壁(12a)构成一流通缝(15)，该流通缝用于计量要呈滴状排出的物质并用于在流出区之前阻尼流动。

Description

挤出可流动物质的装置
技术领域
本发明涉及一种挤出可流动物质的装置，它具有一个在整个外周面上具有通孔的转动的圆柱形滚筒、一个固定不动地安置在该滚筒内部的可流动物质输送机构、一个在下部区域里配属于该滚筒的内周面的并有一流动通道的喷嘴板条，该流动通道与输送机构连通并且所述物质通过它均匀分布在滚筒轴向长度上地被供给所述通孔并掉落到一条在滚筒下方导向移动的输送带和/或冷却带上并凝固在该带上。
背景技术
这种装置在EP0145839A2中公开了，其中带孔的滚筒在一个内筒的周面上导向移动，该内筒具有一条从一端装料的输送通道、一个走向平行于该输送通道的配料通道和一个可被推入一个在该内筒外周面上的一槽中的喷嘴板条，所述喷嘴板条开设有多个彼此轴向间隔的孔，这些孔与一个在喷嘴板条中的且构成一出口腔的连续槽连通，该槽贴靠在转动的带孔滚筒的内周面上。
事实证明，这种装置对于某些物质的造粒是特别有利的。不过，这种装置的生产率有限，因为这样的一般具有80毫米数量级的直径的转动滚筒的转速因所出现的离心力而不能随意提高。
事实也证明了，尤其是在对沉淀产品如悬浮物造粒时，尤其是在喷嘴板条区域里的内腔在其通孔区域里易堵塞并因而形成残余物，这些残余物可能不利地影响了生产过程并因此必须定期清除掉。而随意扩大通孔又将导致不可控制地挤出所述物质，结果，无法在冷却带上的流出位置上形成理想的滴料。
发明内容
因此，本发明的目的是寻找一种解决方案，利用该解决方案，可以使要挤出物质的生产能力分别与理想的流通量协调起来，而不必使喷嘴板条中的通孔具有不同的口径并且预计不会出现与喷嘴板条清洁有关的严重问题。
为了完成该目的，在上述类型的装置中提议：在该喷嘴板条的流动通道中设有至少一个一侧被固定的突出的积放带，该积放带的自由边缘与该流动通道的一壁构成一个流通缝。这个实施方式允许通过简单方式确定在喷嘴板条出口区域里的流经物质量，因为流通缝或多或少保持一定宽度，这可以通过简单更换积放带来实现。此外，这样的更换因为只是一侧故地功能而比较简单，也可以通过比较简单的方式进行清理。另外，避免了在喷嘴板条中的、其直径与要挤出物质量协调的通孔。喷嘴板条中的流动通道可以具有大的横截面，并且由于确定流通量的流通缝只位于该流动通道之后，所以，该流动通道起到一种阻尼要挤出物质的供入流的阻尼路段的作用。
事实证明以下措施是有利的，该流通缝位于喷嘴板条的侧面上，这个侧面从滚筒的转动方向上看构成喷嘴板条的前边缘。通过这个实施方式，比较简单地实现了喷嘴板条的在可转动滚筒的内周面的对面的整个出口槽也能有足够的时间让要挤出物质流经可转动滚筒的通孔并以料滴形式滴落。
在本发明的改进方案中，可以简单地借助螺栓来固定积放带，这些螺栓可从该喷嘴板条的呈槽形空腔形状的流动通道的开口侧来接近。这种固定简单并且可以实现快速更换。也可以有利地前后设置两个积放带，其流通缝位于相反两侧上。这样一来，出现一种迷宫结构，要挤出物质必须在到达可转动滚筒的通孔之前流经过这个迷宫结构。这导致流动阻尼，当希望有较高流通量时，这对无缺陷地形成料滴非常重要。
在本发明的改进方案中，也可以相对物质流入方向倾斜地布置积放带，从而带的自由边缘位于被固定边缘的下游。于是，积放带也起到导流机构的作用，它也可以导致所出现物质的流动阻尼。尤其是在这样的实施方式中，在本发明的改进方案也可以规定，背对喷嘴板条出口槽的积放带侧位于槽底上的突起的对面，所述突起与积放带一起构成至少一个但最好是多个在流动方向上前后排列的积放缝。在流动方向上前后排列的节流位置也可以根据要挤出物质的粘性和特性被用作流动阻尼机构。
不过，本发明也可以让较多物质流过，而流动状况不会因雷诺数增大而陷于涡流区中并且危及完美的滴料过程。
在本发明的改进方案中规定了，通孔直径与滚筒直径之比大于1∶150，在喷嘴板条和一个在滚筒内轴向延伸的但未占据整个滚筒内腔的输送管之间设有一个有一连通通道的中间件，在该连通通道中社有至少一个用于附加阻尼流经物质并将它们分配到轴向长度上的积放路段。在本发明的改进方案中，该连通通道被构造成在滚筒的整个轴向长度上几乎是连续的通道的形状，它在流动方向上呈楔形收缩。事实证明，通过这样一个实施方式，其中可转动滚筒的直径要比迄今已知的结构大许多，也可以完美地滴落多得多的物质，因为为此可以使要挤出物质的流动状况保持分层状态并且预计不会出现不理想地发生滴料过程的危险。此外，也有利地获得了以下优点，即由于旋转的滚筒的直径大了许多并且在这里可以约等于250毫米，所以，也可以获得非常高的稳定性和高强度，即使滚筒的材料强度与现有的结构相比没有明显提高。这种高强度允许实现较大的轴向长度和进而较大的带宽，因此，也可以通过这些措施提高生产率。由于可转动滚筒的所采用的较大直径，所以，滚筒转速尽管生产率提高了而仍然保持在一个范围内里，在该范围里也可能存在离心力，从而这个新型的造粒装置由于圆周速度较低而也不易于使或许外附在滚筒上的材料径向飞溅。
使用较大的滚筒直径在滚筒内也提供了足够用于安装的空间，因此，这样的装置很容易安装，即使当外尺寸增大时。沿轴向延伸于滚筒内部空腔中的输送管必须配备有一个独立的加热机构。但是，在滚筒内，仍然为了可以延伸向径向延伸通向喷嘴板条的中间件的结构留下足够大的空间。
附图说明
在附图中举例描述了本发明并且以下将详细说明，附图所示为：
图1是被称为所谓的旋转式成型机的本发明装置的示意横截面图；
图2是沿箭头II方向看在图1所示装置中使用的喷嘴板条的局部视图；
图3表示沿图2的剖面线III-III的喷嘴板条截面；
图4是沿箭头IV方向的喷嘴板条俯视图，其中如在图2中那样省掉了在图1中设置的部分；
图5是本发明的另一实施例的纵截面图，其中与图1相比，旋转的滚筒的直径要大了许多；
图6是图5所示装置的沿线VI-VI剖开的横截面放大图；
图7是设置在图6的实施例中的喷嘴板条的沿箭头IX方向看的局部视图，但没有示出所用的积放带和用于容纳喷嘴板条的中间件和旋转的滚筒；
图8是图5所示实施例的沿剖面线XIII-XIII的截面示意图；
图9是图6所示实施例的中间件和喷嘴板条的沿箭头IX看的视图，其中省掉了旋转的滚筒并且只示出了局部；
图10是图6所示装置的中间件的沿箭头X方向看的俯视图；
图11与图6视图相似地示出了另一实施例的喷嘴板条的横截面；
图12表示喷嘴板条的另一实施例的横截面；
图13也与图11、12相似地示出了喷嘴板条的另一实施例。
具体实施方式
如图1所示，如横截面图所示的旋转式成型机原则上包括三个部分，即其一是一个固定不动的圆柱形内体1，它具有一个轴向延伸的待造粒物质输送通道2、一个沿径向从该输送通道2分支出来的流动通道3和一个与该流动通道相接的并且一直通到内体1的外周面的空腔4，以及一个可以在该空腔4中径向移动地固定的喷嘴板条5，一个绕该圆柱形内体1旋转的滚筒6和一条在该滚筒下方导向移动的冷却输送带7。内体1配备有两个平行于输送通道延伸的加热通道8，喷嘴板条5通过一个在空腔4中的压缩弹簧8被径向向外压动，结果，该喷嘴板条贴靠在旋转的滚筒6的内周面上。
喷嘴板条5本身又在图2-图4中示出了，如图所示，喷嘴板条设有连通孔10，这些连通孔过渡到直径略小的通孔11。这些通孔11通入一个槽形空腔12里，该空腔朝该滚筒的旋转内周面开放。在该空腔里，借助螺栓14固定着一个积放带13，这些螺栓在一侧边缘区域里穿过积放带并且被拧在喷嘴板条5的板体中。在这里，这些螺栓14可以从空腔12的开口侧接近。积放带13的未被固定的自由边缘13a与空腔12的壁12a一起构成一道宽为s的流通缝15。该流通缝15就是要流过输送通道的待滴落物质的节流点并且与待造粒物质的同温度相关的粘性以及压力一起决定了所出现的滴料16形状，所述滴料可以凝固在带7上并按照已知方式被包装起来。
如清楚无疑示出的那样，可以通过积放带13的宽度来确定流通缝15的宽度s。还可以看到，积放带13可以通过简单方式被安装到喷嘴板条5里。由于容易接近，所以可以顺利地进行清洁，如果需要的话。
图5、6示出了一个所谓的旋转式成型机的另一实施例，其中放弃了在一个内体1的周面(如图1所示)上的旋转的滚筒60的导向运动。确切地说，带孔的滚筒60在其两端侧的区域中被绷紧在凸缘20、21上，这些凸缘又通过套筒件支撑在轴端部22或23上，所述轴端部轴向突出到一个输送管24之外，该输送管在滚筒60的中空腔室中与滚筒内周面有一定距离地与滚筒60同轴线地延伸。此外，与凸缘20相连的套筒25一方面保持在一轴承26上，该轴承与位置固定的支座27连接。套筒25也配备有一驱动齿轮28，该驱动齿轮可以通过一个未示出的皮带或驱动链和一台驱动电动机被驱动转动。输送管24的轴端部23成管状，它围绕一个同轴线延伸的内管31(也见图8)，该内管起到了待造粒物质的输送通道的作用并且与管状输送通道24连通。待造粒物质按箭头32方向从外面输入。为了防止物质变冷或为了恒温处理该物质，设有管31和输送管24的加热机构，它由两个被轴端部23和输送管31和一道隔壁33(图8)界定的内腔34、35和包围内输送管24的空腔34a、35a构成。加热介质按箭头36方向被输入腔室34中并流过孔腔34、34a地到达端壁37，随后又被输送回起点，在起点上，它按箭头38方向经过一相应的排流管接头地离开空腔35。
输送管24的轴端部22也通过一轴承39保持在一个位置固定的支座27上并且用于支承凸缘21的套筒。
如图6所示，滚筒60按照箭头40方向转动并且其圆周速度在与带7的沿箭头41方向的运动一样的方向上变化，该滚筒的中空腔室有很大的直径，因而，在滚筒60内室中有很大地方，这可以使得装置的安装更加简单。大的滚筒直径也允许将滚筒轴向长度设计得相应大，而又不会遇到强度问题。这又意味着，带7的宽度也可以选得比较大。这意味着，由此就已然可以提高生产率。不过，生产率的提高也因为所选滚筒直径较大而能够实现，因为现在也可以提高圆周速度，而离心力不会因转速增大而变大。结果，面向在滚筒下方经过的带7的并且离该带近到足以实现滴料过程的滚筒区域由于该滚筒区的弯曲曲率大而也增大，结果，从带7的运动方向41上看，喷嘴板条宽度可以明显增大，这可以清楚无疑地从图1与图6的对比中看到。
为了跨过在输送管24和滚筒60的下部区域之间的距离，设有一个中间件42，它具有其宽度对应于带7宽的板条的形状。中间件42如图6、10所示地在面向输送管24的区域里具有一个向下呈楔形收缩的入口区43，一个导板44突入该该入口区中，该导板按照与积放带13′相似的方式只在一侧用螺栓45固定住。在导板44的自由边与楔形入口区的斜壁43a之间出现一道缝S3，该缝可用于计量要流入后续区域中的待滴落物质。楔形入口区43如图7或图10所示地过渡到一个在一连接件47中的或是成圆柱形孔形状的或是成长孔46a形状的开口，该连接件突入中间件42的一凹槽48中，在该凹槽中也安装着一个用来将中间件42固定在管24上的固定螺栓49。在具有平行壁的凹槽48中，可移动地安装着喷嘴板条50，所述喷嘴板条借助一个压缩弹簧51被向下压并且以其两个界定出空腔12的支腿被压在滚筒的内周面上。通过弹簧51，同时将连接件47固定到位。
喷嘴板条50也与喷嘴板条5一样与其底面有距离地设有积放带13′，其自由边缘与壁12a一起构成一道宽S1的缝。按照与已结合图1描述的一样的方式，该缝可用于计量要被压缩流出滚筒60的孔52之外的物质。在这里，缝S1也布置在喷嘴板条50的这一侧上，即该侧在滚筒60的转动方向40上看或从带7的运动方向41上看是喷嘴板条50的第一内边缘。
也如图6所示，在槽形空腔12的底面上，还安装着一个板条状突起53，该突起与积放带13′一起构成宽S2的另一缝。该缝用于阻尼流经物质并用于使流动物质在该缝之前堆积在一个阻尼路段中，该阻尼路段在这里位于流动通道46里并在导板44后面。这一措施的结果就是，即便要加工物质的流通量总体比较高，也保持层流状态，这保证了在喷嘴板条50的两侧壁之间区域中形成理想的料滴。
图11-图13表示喷嘴板条50的另一实施例，在这里，喷嘴板条将具有标记50a、50b、50c。
在图11的情况下，喷嘴板条50a衣服买内按照如在图6中那样的方式配备有一个第一积放带13′。在此，通孔43和槽形空腔12在图11-13中未详细示出。不过，在图11中，喷嘴板条50a配备有一个第二积放带13″，它也是单侧地即在这里是在一台阶54上被安装在成C形的喷嘴板条50a的一个支腿区域里。这样一来，积放带13′、13″当时与空腔12的各自一壁构成两个流通缝并且在中间形成一个用于待滴落物质的迷宫式通道。这样的实施方式用于阻尼流动，如果根据待加工物质的粘性而需要这样做的话。
图12示出一个喷嘴板条50b，其中，积放带13′相对在轴线55方向上发生的入流倾斜，确切地说是这样倾斜，即其自由边缘在流动方向上比被固定边缘更低。因此，积放带13′起到了一个流动导板作用。它也用于节流流经物质量并且它在这个实施方式中也可以根据待加工物质的流动特性和流通量来使用。
这种情况也适用于图13的喷嘴板条50c，其中，积放带13′按照与图12相同的方式相对流动方向倾斜地被安装上去。但在这里，喷嘴板条50c的空腔12具有多个前后布置的且分别朝向积放带13′的肋条56，这些肋条分别与积放带13′的表面一起构成流通缝。这一措施也是可以阻尼流动的措施并且因而用于在类似于图6的装置中不使料滴成形不理想地受到太高的流动速度的不利影响。

Claims (11)

1、一种挤出可流动物质的装置，它具有一个在整个外周面上具有通孔(52)的转动的圆柱形滚筒(6，60)、一个固定不动地安置在该滚筒内部的可流动物质输送机构(2，24)、一个在下部区域里配属于该滚筒内周面的并有一流动通道(12)的喷嘴板条(5，50，50a，50b，50c)，该流动通道与输送机构(2，24)连通并且所述物质通过它均匀分布在该滚筒的轴向长度范围上地被供给这些通孔(52)并且掉落到一条在该滚筒下方导向移动的输送带和/或冷却带(7)上并凝固在该带上，其特征在于，在该喷嘴板条(5，50)的流动通道(12)中设有至少一个一侧被固定的突出的积放带(13，13′)，该积放带的自由边缘与该流动通道的一壁(12a)构成一个流通缝(15)。
2、如权利要求1所述的装置，其特征在于，该流通缝(15)位于喷嘴板条(50，5)的侧面上，这个侧面从滚筒(60)的转动方向(40)上看构成喷嘴板条(60)的前边缘。
3、如权利要求2所述的装置，其特征在于，该积放带(13，13′)的固定借助螺栓来实现，这些螺栓可从该喷嘴板条的呈槽形空腔(12)形状的流动通道的开口侧接近。
4、如权利要求1所述的装置，其特征在于，如此前后设有两个积放带(13′)，即在喷嘴板条(50a)的相反两侧上各形成一个流通缝。
5、如权利要求1所述的装置，其特征在于，该积放带(13′)相对该喷嘴板条(50b，50c)的入流通道的轴线(55)倾斜地布置，从而自由带端位于该固定边缘的下游。
6、如权利要求1和2所述的装置，其特征在于，该积放带(13′)的面向该喷嘴板条(50c)的该槽形空腔的底部的一侧位于肋条形突起(50)的对面，这些突起从槽底面上凸起并且与该积放带(13′)构成至少一个但最好是多个在流动方向上前后布置的积放缝。
7、如权利要求1所述的装置，其特征在于，该滚筒(60)的直径大于或等于90毫米，在该喷嘴板条(50)和一个轴向延伸于滚筒内部的输送管(24)之间设有一个带有一连通通道(43，46，12)的中间件(42)，在该连通通道里设有至少一个用于阻尼流经物质并将该物质分配到轴向长度上的积放段。
8、如权利要求7所述的装置，其特征在于，该连通通道(43)成一条几乎在该滚筒(60)的整个轴向长度上连续的通道的形式，该通道本身在流动方向上呈楔形缩窄。
9、如权利要求7所述的装置，其特征在于，在该中间件(42)内设有多个在轴向上相互错开的连通孔(46，46a)。
10、如权利要求7所述的装置，其特征在于，该滚筒(60)的壁厚为1.5毫米-5毫米，最好为2毫米。
11、如权利要求7所述的装置，其特征在于，该滚筒的直径为90毫米-1500毫米，最好为300毫米-400毫米。
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