CN1764522A - 准备塑料材料的装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于准备特别是热塑性的塑料材料的装置具有一个用于材料的容纳容器(1)，在该容器的内部空间中设有布置在一个承载盘(9)上的工具(21)。该工具由一个轴(4)驱动，用于使其围绕该轴(4)的、特别是垂直的轴线(8)旋转。设置至少一个螺杆(17)，用以从容纳容器(1)中运走所述材料。螺杆外壳(16)具有一个进料口(27)，它与容纳容器(1)的一个排出口(15)进行流动连接，该排出口低于承载盘(9)及由其所承载的工具(21)。在容纳容器(1)中在承载盘(9)下方设有附加的运动的工具(12)，该工具可将材料输送至排出口(15)中。承载盘(9)具有至少一个贯通孔(36)，它可将承载盘上方的空间(26)与其下方的空间(10)连通，以便从空间(10)中排出水蒸汽和/或气态物质。该贯通孔(36)接近轴线(8)并接近在承载盘(9)旋转时工具(21)的尾随的边缘(37)进行布置。

Description

准备塑料材料的装置
本发明涉及一种用于准备特别是热塑性的塑料材料的装置，该装置具有一个用于要被处理的材料的容纳容器，在该容纳容器的内部空间中设有布置在一个承载盘上的工具，该工具由一个插入到所述内部空间中的轴驱动，用于使其围绕该轴的、特别是垂直的轴线进行旋转；所述装置并且具有至少一个螺杆，用以从该容纳容器中运走所述材料，其中螺杆外壳具有一个进料口，该进料口与所述容纳容器的一个排出口进行流动连接，该排出口低于承载盘及由其所承载的工具，并且其中在该容纳容器中在承载盘下方设有附加的运动的工具，该工具可将所述材料输送至排出口中。
这样一种由WO 00/74912 A1公开的装置证明适于准备特别是热塑性的塑料材料，但却常会发生被处理的材料所释放出来的挥发性物质滞留在承载盘下方的空间里。所述挥发性物质不总是能经由在承载盘边缘与容纳容器的内壁之间形成的环形间隙向上排出，尤其是当被处理的材料由上向下经由该环形间隙穿过时。尤其不利的是，挥发性物质随着该被处理的材料由容纳容器中排出，并进入到直接或间接连结于该容纳容器的挤压器中，因为会有各种气体混合物进入到被挤压的材料中的风险，这会大大地降低挤压器出口处所得到的材料的质量。即使通过一个大多在挤压器中设置的排气装置也不能完全排除这种风险。此外，这种挥发性物质通常不能事前预防，因为这些挥发性物质是水蒸气、要被处理材料的分解物、气态或蒸汽态的冷却剂成分等。尤其是在潮湿的、装入到容纳容器中的塑料材料的情况下，所述挥发性物质份额更显著。
本发明的目的是要避免前述缺点，并以低成本使所述经由容纳容器的排出口所排出的材料至少基本上不含有前述的挥发性物质。本发明的目的如下实现：所述承载盘具有至少一个贯通孔，该贯通孔接近轴线并接近在承载盘旋转时工具的尾随的边缘，该贯通孔可将承载盘上方的空间与其下方的空间连通。通过该贯通孔可以使所述处于空间中在承载盘下方的、或者在那里才形成的挥发性物质向上穿过承载盘溢出至其上方的空间中，其中这些挥发性物质是无害的，并且必要时可由此被排出。在这种情况下经测试发现，靠近轴线布置的贯通孔比远离轴线布置的贯穿孔效果更好.由EP 625.373 A2或DE 28 44 164A已知这种远离轴线的贯通孔，然而在那里用于使粉碎了的材料从所述盘上方的空间贯穿到达其下方的空间。与此相反，所述依据本发明设置在承载盘旋转时尾随的工具边缘附近的贯通孔利用所述由旋转的工具所产生的抽吸作用将位于承载盘下方的空间中的前述挥发性物质排出。
依据本发明的一种改进方案优选的是，所述贯通孔中的至少一个贯通孔具有相对于承载盘的轴线方向及其平面倾斜地延伸的壁。这可防止在所述盘上方空间中的物品穿过该承载盘掉下。在本发明的构思中，通过一个至少对于所述贯穿孔中的一个所设置的盖就可达到一种类似的效果，该盖除了留下一个朝向承载盘的圆周指向的开口外在周围将所述贯通孔盖住。
该些贯通孔的大小与所要排除的挥发性物质的量有关。经测试发现足够的是，所有贯通孔的横截面积设计成最多与一个同所述容纳容器的排出口形成流动连接的挤压器的所有螺杆的横截面积相同。
本发明的其它特征及优点可从本发明主题的具体实施例的说明中得出，实施例如附图示意表示。
图1为通过一个第一实施例的垂直剖面图；
图2为图1的俯视局部剖面图；
图3为用于贯通孔的盖的结构的轴侧图；
图4为另一实施例的垂直剖面图；
图5为图4的俯视局部剖面图；
图6为通过承载盘的垂直剖面放大图。
在图1及图2的实施例中，所述装置具有一个用于要加工的特别是热塑性的塑料材料的容纳容器1，该材料从上方借助于一个未示出的输送装置、例如一个输送带送入到容器1中，所输入的塑料材料可预先粉碎和/或预先干燥。容纳容器1为杯形，具有垂直的侧壁2并具有一个带有圆形横截面的平的底部3。一个轴4密封支承地贯穿所述底部3，且具有一条与该容纳容器同心的垂直轴线8。轴4由一个马达5驱动以进行旋转运动，该马达5设置于底部3的下面且具有传动装置6。在容器1内，一个转子7及一个布置在其上的承载盘9可传递转动地连接在轴4上。转子7由一个圆柱件组成，其轴向延伸部分h明显大于扁平的承载盘9的轴向延伸部分，但其径向延伸部分d则明显小于扁平承载盘9的径向延伸部分。一个自由空间10以这种方式形成在承载盘9的下方，该自由空间可经由一个位于承载盘9的圆周与容器1的侧壁2之间所形成的环形间隙11与容器1的位于承载盘9上方的空间26形成对于将要加工的塑料的自由流动连接。所处理的塑料物料可无阻碍地由空间26经所述自由的环形间隙11进入到环形空间10中。所述承载盘9在其遮盖面上承载固定布置的工具21，该工具可对处在容器1的空间26内的材料进行混合和/或粉碎和/或加热。为了进行有效粉碎，工具21具有切削刃22，该切削刃可与承载盘9的转动方向(箭头23)相反地进行弯曲或者弯折(图2)，以便实现一种拉伸的切削。在操作过程中，在承载盘9旋转时由于工具21的影响使得送入到容器1中的塑料材料发生转动，其中已被处理的材料可沿容器1的侧壁2上升至空间26中(如箭头24所示)，然后向下落回到容器的轴线的区域中(如箭头25所示)。所述如此形成的混合锥形体使所送入的材料形成旋涡，因此可获得良好的混合效果。送入至容器1中的、并且在那里必要时已经粉碎的材料的一小部分，则通过环形间隙11进入到位于承载盘9下方的空间10中，并在那里由附加工具12进行加工，该工具12借助位于转子7的环形槽14中的垂直销13可转动地固定在转子7上，因此，该工具可绕着销13的轴线自由地摆动。所述工具12的自由端与容器1的侧壁2间隔距离。由于其敲击作用，所述附加工具12可对处于空间10中的材料进行额外的混合和/或粉碎和/或加热。通过由所述附加工具12施加到该材料上的离心力，使得该材料被输送至容器1的一个排出口15，该排出口15位于附加工具12的高度处，并使容器1的空间10与一个螺杆外壳16的一个进料口27进行连接，一个螺杆17可旋转地支承在所述螺杆外壳16内。该螺杆17在其一个端部处由一个具有传动装置19的马达18来驱动，以进行旋转运动，所述向其供应的塑料材料在另一端部处例如通过一个挤压器头20压出。该螺杆可为一个单螺杆或一个双螺杆。如可见到的，螺杆外壳16亦可大致相切地与所述容器相连，故可防止在其从外壳16的排出口部位处所述由螺杆16所塑化的塑料材料逆转。
代替于此，螺杆17亦可作为一个螺旋输送器，该输送器将在容器1内准备的材料输送给其它用途，例如输送到一个挤压器上。
在操作时，经过一个短暂的启动时间之后，在由螺杆所排出的材料与从上方经由环形间隙11进入到空间10中的材料之间会形成一种平衡状态。这得到的结果是，如果在容器1内不预先消耗足够的停留时间那就不可能使送入到容器1中的塑料颗粒到达螺杆外壳16中。由此保证通过工具12、21对所有塑料颗粒进行足够的加工，这样使得所述由螺杆17所输出的材料具有一种至少接近均匀的特性、特别是塑料颗粒的温度及大小的均一性。这就是说，所述将要由螺杆17或所连接的挤压器螺杆所施加的塑化工作相对较少，因此可消除在塑化工作期间作用在塑料材料上的高热峰值应力。由此可保护塑料材料并显著节省用于螺杆17或挤压器螺杆的驱动能源。
如前所述，进入到容器1中的材料通常不完全进行干燥，和/或含有杂质，在容纳内的处理期间所述杂质会释放出挥发性物质，例如水蒸气、被处理材料中的分解物、挥发的冷却剂、油墨和/或印刷材料中的挥发性物质等。为了防止所述挥发性物质聚集在承载盘9下方的空间10中、并由此阻碍已处理材料从空间26进入到空间10和/或进入到螺杆外壳16的内部中的穿越，承载盘9具有至少一贯通孔、最好是多个贯通孔36，该贯通孔将承载盘9上方的空间26与位于其下方的空间10连通。由于所述贯通孔36，停滞在空间10中的挥发性物质可穿过承载盘9向上溢出，并且如此从容器10排出，或例如由一个吸收装置34(图4)将其排出。
这些贯通孔可由圆形截面的孔构成。所述贯通孔36中的至少一些靠近容器1的轴线8，即紧挨在工具21的后面，故贯通孔36在所示承载盘9旋转方向(箭头23)上看位于与工具21的尾随的边缘37或棱边相邻的位置处。所述由工具21在其转动时尾随的棱边所产生的抽吸作用可帮助挥发性物质由贯通孔36向上抽出。所述贯通孔36的轴线38可垂直设置；但更为有利的是，该轴线38设置为倾斜的(图6)，即该轴线不仅对于承载盘9的遮盖面39的平面是倾斜的，而且也对于容器轴线8是倾斜的。最好使贯通孔的壁40的倾斜度(角度α，图6)在30至60°之间，最好为大约45°。由承载盘9的转动方向(箭头23)观察，该倾斜如此选择，使各贯通孔36的入口端41比出口端42位于更靠前的位置。这种设计有助于如前所述的抽吸作用，并可防止物料直接从空间26经由贯通孔36掉入到空间10中。
此外，最好使贯通孔或所述贯通孔中的至少一部分设置一个盖28(图3)，除了留下一个向外沿着朝向承载盘9的圆周43方向指向的、或者说向外径向(相对于轴线8)指向的开口35之外，所述盖在周围将贯通孔36遮盖住。
贯通孔36的横截面的大小取决于所要排出的挥发性物质的量。通常足够的是，所有贯通孔36的横截面积的大小最大与同容器1的排出口15形成流动连接的挤压器或者螺杆17的所有螺杆的横截面积相同。
按照图4及图5所示的实施例与按照图1及图2的实施例的不同之处首先在于，并没有摆动地悬挂所述附加工具12，而使将其刚性地设置在另一个承载盘21上，该承载盘21与承载盘9同轴地布置，并可以被相同的轴4驱动旋转。因此转子7可以更窄地构成，或可完全省略为轴4的延伸部分。如在图1及图2的实施形式中，下方的工具12设置在容器1的排出口15的高度上，以便可将所述位于空间10中的已加工的塑料材料有效地输送到螺杆外壳16的进料口27。
最好能够监测容纳容器1内的已加工的材料的温度，为此如图4所示，在上方的切割空间10(在承载盘9的上方)设有一个温度测量单元30和一冷却装置33，该冷却装置33可设计成冷却剂喷洒装置。一个类似的温度测量装置31和一个类似的冷却剂供给装置32(图5)可设置给位于承载盘9下方的空间10。
如上所述，可以保证进入到上切割空间26中的挥发性物质由一个抽吸装置排出。因此如图4所示，在所述切割空间26中形成的混合锥形体的上方可设置一个抽吸装置34。

Claims (10)

1.用于准备特别是热塑性的塑料材料的装置，该装置具有一个用于要被处理的材料的容纳容器(1)，在该容纳容器的内部空间中设有布置在一个承载盘(1)上的工具(21)，该工具由一个插入到所述内部空间中的轴(4)驱动，用于使其围绕该轴(4)的、特别是垂直的轴线(8)进行旋转；所述装置并且具有至少一个螺杆(17)，用以从该容纳容器(1)中运走所述材料，其中螺杆外壳(16)具有一个进料口(27)，该进料口与所述容纳容器(1)的一个排出口(15)进行流动连接，该排出口低于承载盘(9)及由其所承载的工具(21)，并且其中在该容纳容器(1)中在承载盘(9)下方设有附加的运动的工具(12)，该工具可将所述材料输送至排出口(15)中，其特征在于，所述承载盘(9)具有至少一个贯通孔(36)，该贯通孔接近轴线(8)并接近在承载盘(9)旋转时工具(21)的尾随的边缘(37)，该贯通孔可将承载盘(9)上方的空间(26)与其下方的空间(10)连通。
2.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，贯穿孔(36)的至少一个具有相对于承载盘(9)的轴线(8)方向并且相对于承载盘(9)的平面倾斜地延伸的壁(40)。
3.按照权利要求1或2所述的装置，其特征在于，贯穿孔(36)的至少一个配置一个盖(28)，除了留下一个指向承载盘(9)的圆周(43)的一个开口(35)外，该盖在周围将贯通孔盖住。
4.按照权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，贯通孔(36)具有圆形横截面。
5.按照权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所有贯通孔(36)的横截面积最多与一个同排出口(15)形成流动连接的挤压器的所有螺杆(17)的横截面积相同。
6.按照权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述在空间(10)中位于承载盘(9)下方的运动的附加的工具(12)可摆动地悬挂在该承载盘(9)上或轴(4)上，和/或固定地安装在一个布置在承载盘(9)下方的附加承载盘(29)上。
7.按照权利要求6所述的装置，其特征在于，所述附加工具(12)为纯粹的混合器，或者具有切刀作为粉碎工具。
8.按照权利要求1至7中任一项所述的装置，其特征在于，对于在所述承载盘(9)上方的空间(26)设置一个温度测量装置(30)和一个冷却装置(33)、特别是一个冷却剂喷洒装置。
9.按照权利要求1至7中任一项所述的装置，其特征在于，对于所述承载盘(9)下方的空间(10)设置一个温度测量装置(31)和一个冷却装置、特别是一个冷却剂喷洒装置(32)。
10.按照权利要求1至9中任一项所述的装置，其特征在于，在容纳容器(1)中由旋转的工具(12)所形成的材料锥形体的上方设置一个抽吸装置(34)，用以排出挥发性物质。
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