CN87100477A - 回转挤出机 - Google Patents

Abstract

回转挤出机包括机壳(22)、机壳的内腔(29)、装于机壳内腔中可旋转的圆柱形转子(30)、喂料口(25)、供内腔及口模(26)之间流通的出料口(52)。口模与齿轮泵(160)结合以相应增大从出料口来的物料的压力。还公开了滚花的转子(30)，下部切口的喂料口(25)，分段的旋转轴(18，18′)和用不同金属制成的推力环(109，109′)以及机壳中圆周分布的加热元件。

Description

本发明是关于对回转挤出机的改进。适合于挤出热塑塑料的回转挤出机已被公开在下列美国专利上：3880564;4012477;和4501543。

在使用这类挤出机中，遇到了一些需要用新的方法来解决的问题。其中一些问题来源于转子轴和转子机壳的热膨胀。另外一些问题出现在把聚合物输入到回转挤出机内。还有一些问题是由于粘在转子表面的聚合物不充分。通过使用这里公开的发明，这些和其他一些问题已很好地得到解决。

为了克服上面所述的问题和缺点，提供了一台设备，它大大地减小了热膨胀的有害作用，大大地改善了把聚合物输入到回转挤出机的方法，并有利于使更多的熔化了的聚合物粘到转子表面上。

根据本发明的一个实施例，提供了一个回转挤出机，包括在转子的每一端上有分开的轴件，而不是一根连续的单一的延伸穿过转子的轴。

根据本发明的另一个实施例，提供了一个回转挤出机，包括一个出料口，它含有一组轴向排列的圆柱形通道，而不是象以前公开的那种单一的窄缝。

根据本发明的另一个实施例，提供了一个回转挤出机，其中转子的每一端和与之相关的端板的座孔内，都有压配合的推力环，每端的推力环都是面接触，并由不同的金属制成。

根据本发明的另一个实施例，提供了一个回转挤出机，其中转子两端出料沟之间的表面部份被滚花。

根据本发明的另一个实施例，提供了一个回转挤出机，其中喂料口朝前的壁的底部分与转子机壳内壁在倾斜点处的切线大约成45°的斜角。

根据本发明的另一个实施例，提供了一个回转挤出机，其中回转挤出机被装在下面的一个大致水平的支架上，这时穿过喂料口并与转子表面垂直的直线是与铅垂线大约成15°角。

根据本发明的另一个实施例，提供了一个回转挤出机，其中有一组周向排列并轴向设置的加热元件，用以加热转子机壳。

参照下列附图，对本发明的设备作进一步描述和解释，其中：

图1是一个简化透视图，示出了喂料组件，回转挤出机和支承结构;

图2是本发明的回转挤出机的轴视断面图;

图3是本发明的回转挤出机的顶视断面图;

图4和图5是左泵环的断面图，示出了引导沟、中部集流沟和出料沟;

图6和图7是右泵环的断面图。

图8是本发明的回转挤出机的端板和轴承座的轴向视图;

图9是直接与增压系统相连接的回转挤出机的透视图。

现在参照图1，这里示出了一种设计来生产热塑塑料片材的设备，它借助于支承结构或机架10，及装在机架上的一个驱动马达12和一个回转挤出机14。驱动轴16和旋转轴18分别从驱动马达12和回转挤出机14伸出，一根连结轴16和18的驱动皮带20把驱动马达12的旋转运动传递到回转挤出机14上。罩21封着轴16和18及驱动皮带或链条20，以给操作人员提供保护。驱动马达12可以是变速液压马达，如北美液压公司生产的K-2500-V型液压马达，通过液压管路15接受和传递来自电机和泵（图中未示出）的受压流体。回转挤出机包括安装在支承结构或机架10上的机壳22，并有一个固定在机壳22顶端的喂料槽24，用来把热塑塑料通过喂料口25送入回转挤出机。位于挤出机14的出料端的口模26有一个窄缝形模口28，熔化了的热塑塑料通过这个开口被挤压成为所需的型材。也需要一个用来冷却热塑塑料的水箱和一系列的牵引辊来把材料拉过水箱进入存贮箱，但这些在图中并未示出。

适合本发明使用的热塑塑料包括所有可挤出的塑性材料，如纤维素酯类和乙醚类，如乙基乙酸纤维素，次乙基乙酸，次乙基丙酸;乙烯基和亚乙烯基聚合物及共聚物，如氯乙烯的聚合物和共聚物、乙烯基乙酸盐、二氯乙烯、聚氯乙烯、氯乙烯醇缩丁醛;丙烯酸和甲基丙烯酸酯的聚合物及共聚物;链烯聚合物及共聚物，如乙烯、丙烯和丁烯;苯乙烯和2-甲基苯乙烯的聚合物及其聚物以及它们的弹性共聚物的混合物;酰

类和中间酰

类，如聚亚己基己二酰

，聚氧一酰

，聚亚己基癸二酰

，聚碳酸酯纤维;聚醛类;聚醚类;聚氨酯类，聚酯类;天然和人造高弹体类，氟化热塑树酯类，硅树脂类和高弹体类，尼龙类和聚乙烯对苯二酸酯。然而，最好使用聚丙烯，聚丙烯对苯二酸酯，或聚苯乙烯类和它们的共聚物和高弹体类，如聚苯乙烯，苯乙烯-丙烯腈共聚物（SAN），苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物（ABS）和异丁烯酸-苯乙烯橡胶共聚物。当然，为了使这些塑料处于允许热熔挤出的状态，它们可以混入填充剂，增塑剂，着色剂或其他普通的添加剂。

图2更详细地表示了回转挤出机14，机壳22有一内腔29用来放置一个转鼓或转子30，它由轴向分开设置的旋转轴18（图3中进一步示出）支承，以在外壳22内顺时针旋转。虽然内腔29可以加工成圆柱形，但根据下面要讨论的原因，内腔29最好加工成椭圆形。转子30的轴向长度与机壳22的长度相等，并以同轴的关系连结在轴向分开设置的旋转轴18上，使得旋转轴18和转子30一致旋转。转子30同轴地放置在机壳22的椭圆形内腔29中，以形成两个弧状缝隙，这两个弧状缝隙有不同的由机壳22的内表面到转子30的外表面间的距离所决定的间隙。顺时针从喂料口25开始是间隙基本不变的第一弧状缝隙，以下称为喂料段32，这段弧状缝隙大致在4点钟时针位置上结束。从大致7点钟时针位置上开始，顺时针到大致为9点钟时针位置上的出料口52，是间隙基本不变的第二个较窄的弧状缝隙，以下称为挤压段34。在喂料段32和挤压段34之间是过渡段36，过渡段的间隙逐渐变小，在喂料段和挤压段之间形成平滑的过渡。喂料段32和挤压段34大致分别划定了转子30圆周的17-33%。如前所述，喂料段和挤压段的间隙是按容纳不同种类的不同熔化性质的聚合物的需要而不同的。间隙之间的关系经常用喂料间隙和挤压间隙的比值来表示。举例来说，当挤出苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物（ABS），比值为2.0-2.5∶1时工作情况最好;对苯乙烯，比值为3.5-4.5∶1时工作情况很好;对聚丙烯，比值约为4∶1时令人满意。对于转子直径约为12英吋和转子有效长度为14英吋的回转挤出机-有时称为12″×14″回转挤出机，业已发现当挤出聚丙烯时，喂料段间隙为0.450到0.600英吋和挤压段间隙约为0.100到0.140英吋，使喂料段与挤压段的比值约为4∶1时工作情况很好。当减少过渡段36的弧长时，椭圆形内腔29有助于进一步限定喂料段32和挤压段34的弧形形状。

在大致12点钟时针位置上，穿透机壳22的是喂料口25，它连通到内腔29，以便把来自喂料槽24的热塑塑料直接引到位于其下的转子30。喂料口25轴向横贯泵环82、84之间的机壳22，以保证来自喂料槽24的热塑塑料沿转子30的大部分长度输入。口模26大致位于9点钟时针位置上，并由螺栓58拧入机壳22上的螺孔60固定在机壳22上。口模26带有一个模口28与出料口52连通。出料口52最好由一排从机壳22的内腔29通向口模26的模口28轴向排列的圆柱形通道组成。根据本发明的一个最佳实施例，出料口52的圆柱形通道的直径在转子30的中部附近小一些，在转子30的端部附近大一些，以促使热塑塑料熔体更平衡地流过口模26。口模26的模口28足以窄到能生产膜状或片状挤出型材。其他型式的口模，如线材口模、泡沫口模、管状口模和翼型口模都可用于片材口模处而不影响本发明。用一排圆柱形通道来代替出料口52的开口，有助于挤出时保持机壳22的尺寸稳定性，因为相邻通道之间还保持了一些金属筋板。

根据本发明的另一最佳实施例，挤出机机壳22从图2所示位置按顺时针方向最好旋转了15°，机壳22这样旋转，回转挤出机的喂料性能得到了改进，特别是当喂料口25的壁如图2所示那样，在转动方向切去下部约45°的一个角C时是如此。连结机壳22到机架10的安装螺栓68装入机壳22下面的螺孔70，可见对机壳转15°后的实施例螺孔70的配置是在如图2所示位置反时针转15°的位置。将本发明回转挤出机安装在下面支承件上的其他方式是同样有效的，很明确这些安装方式最好是和挤出机壳22的接触面积和伴随的热损失要小。

在机壳22内的出料口52和喂料口25之间的转子30的面上有档板62。档板62是设计来限制转子30转过出料口52后把聚合物熔体带回喂料口25的数量。挡板是用纵向排列的螺钉64保持在相对于机壳22的固定位置。用于挤压聚丙烯时，在挡板62和转子30表面之间的间隙大约0.030英吋被认为是合适的。应当理解到出料口52和口模26设置在紧靠挡板62在大约11点钟的时针位置是无损于本发明的。这样热塑熔体经受增加60°弧长的行程以延长加热时间。

按照本发明一个最佳实施例，如图2所示，一组加热元件63插入机壳22中周向排列轴向延伸的一些孔中，使转子30的外围均匀加热。加热元件63直径约为0.75英吋，总共大约可产生15到20千瓦，对12″×14″回转挤出机的加热相信足够了。

本发明的回转挤出机，可用下列公式来设计和操作：

产量（磅/小时）＝NPHD²K

这里N＝所使用聚合物的比重，P＝泵深，即是转子外表面与机壳内表面的距离，H＝转子每分钟的转数，D＝机壳的直径，K＝所给聚合物的粘度常数，例如高效聚苯乙烯的粘度常数为2.3。由上列公式应理解到为了操作适当，操纵螺杆挤出机的基本原则也必需用在回转挤出机上。最大产量受到转子转速的限制，高速转动时转子的转动受到支承转子30的轴承能力的限制。但是通常认为转子速度大约在50到150转/分的范围内工作是合适的。

为了进一步叙述回转挤出机14和它的内部结构，现在参照图3用回转挤出机的顶视断面图来说明。加在机壳22内腔29中两端的是左右泵环，通常如82和84所示，在机壳22两端的内表面按尺寸加工铣出左右内配合座孔87和89，泵环82、84的外径按比座孔87和89的直径大约小0.5英吋来加工，以便轴18和转子30的轴线位置变化时，泵环还有一些径向间隙。泵环82、84是按下面将要叙述的方法用端板104、106保持在座孔87、89内。

现在用断面图4和5对泵环82作进一步说明。为了便于解释，把左泵环82分为图4所示的半环82A和图5所示的半环82B，此环可用合金钢制造。左泵环的半环82A和82B，由图3观察时定位于机壳22的左端，包含几个右螺旋槽，下文称为左引导沟86，位于其内表面上并与中部集流沟90相通，集流沟在泵环82的内表面上沟86的内侧，它连续360°绕一圈。从图3中的挤出机左端轴向观察，一旦绕引导沟86顺时针转动，用右旋沟槽的作用会形成向机壳22内的推进，而绕引导沟86的反时针转动则会形成向外的推进。左环82A不同于82B的在于右螺旋出料沟94，它位于中部集流沟90内侧并与其相通，且延伸到左环82A的内侧边沿96;左环82在机壳22中的装配位置是使出料沟94与喂料段32相连通。现在参照图6和图7，表示的是右泵环84，为便于说明，分解为图6所示的半环84A和图7所示的半环84B，该环位于转轴18右端的机壳22内。右半环84A和84B包含几个左螺旋槽，下文称为右引导沟88，在其内表面上并与中部的集流沟90′相通，集流沟90′在环84内表面上沟88的内侧，连续360°绕一圈。从图3中的挤出机左端轴向观察，一旦绕右引导沟88反时针转动，用左螺旋沟槽的作用会形成向机壳22内的推进，而绕沟88顺时针转动会形成向外的推进。右半环84A不同于环84B在于左螺旋出料沟95，它位于中部集流沟90′内侧并与其相通，且延伸到右环84A的内侧边沿97;环84在机壳22中的装配位置是使出料沟95与喂料段32相通。螺旋沟槽86、88宽度约为0.109英吋，深约0.125到0.1875英吋，每个沟槽中心线间的距离约为0.25英吋。中部集流沟槽90、90′宽约为0.5英吋，深约为0.125英吋。出料沟94、95宽度约为0.25英吋，深约为0.25英吋。其他的沟槽尺寸也可采用而无损于本发明，然而螺旋沟槽86、88应设计为绕环82、84转一圈后，所有在沟86，88内的熔体将直接进入中部沟槽90、90′。

现在回到图3，在右泵环84和右引导沟88内的转子30的圆周表面上加工有一组右定向沟102，这组定向沟这样倾斜地分布在转子30上，即当转子30如图3中所示按向上的旋转方向旋转或如图2中所示按顺时针方向旋转时，一个失力沿向上的旋转方向和沿朝着机壳22中部的方向施加于热塑塑料上。当转子30按向上的方向旋转时，旋转的定向沟102与引导沟88共同迫使热塑塑料借助于朝机壳22中部的方向和顺时针旋转方向的推动作用力沿引导沟88运动，而后熔体到达集流沟90′，在哪里它沿顺时针方向继续被引导。随着热塑塑料在定向沟102施加的旋转力的作用下在集流沟90′内沿其被迫运动，它在定向沟102施加的轴向和旋转合力的 作用下，通过出料沟95排出并朝向机壳22中部进入喂料段32。

在类似的过程中，左定向沟100包括一组在转子30的圆周表面的沟槽，它们与左泵环82和左引导沟86相对。左定向沟100是这样倾斜地分布在转子30上，即当转子30如图3所示按向上的方向或如图2所示沿顺时针方向旋转时，一个失力沿向上的旋转方向和朝着机壳22的中部方向施加于热塑塑料上。当转子30朝向上的方向旋转时，旋转的左定向沟100与左引导沟86共同迫使热塑塑料沿轴向朝着机壳22中部和沿旋转方向沿引导沟86运动，进入并沿集流沟90运动。当热塑塑料被集留在集流沟90内时，它在定向沟100施加的旋转力作用下朝着机壳22中部运动并进入喂料段32。定向沟100，102可以是大约0.25英吋宽，它们各自中心线间的距离大约是1英吋。在图3中，由假想的通过定向沟100，102并与转子轴平行的中心线和沿定向沟100，102的线相交所成的精确进入角A不是关键。然而，下面一点是很重要的，即定向沟100，102这样倾斜地排布，以使当转子30沿图3中所示向上的方向旋转时，失力沿向上的方向和朝着机壳22中部的向内方向施加于热塑熔体上。大约20°到大约70°之间的进入角A都可以提供必需的旋转方向和轴向力，然而大约20°到大约25°之间的进入角A最好。

此外，对挤压热塑塑料来说，泵环82、84的内表面到转子30外表面间的每侧距离最好为0.005英吋到0.020英吋，挤压聚丙烯时每侧的距离最好是0.008英吋。过小的间隙在转子30上产生太大的阻力，过大的间隙会导致从机壳22内向外泄漏。

参照图3，转子30最好包含有内孔31。对于直径为12英吋的转子30，直径大约为7英吋的内孔31较好。转轴18最好由两个轴向分开的轴件18和18′组成，以取代过去公开于U.S.4501543中的单一整体轴。用两个分开的轴件18、18′固定连接在转子30的两端来代替单一轴，可以相信这对克服过去回转挤出机有关的运转问题是有利的。分布在环82、84之间的转子30外表面上滚花33，对增大机壳22内由转子30转动拉入空腔29（图2）的聚合物数量是有效的。

现在参照图3和图8，机壳22的两头分别由左右端板104和106封闭。在端板104、106的内侧表面上铣出推力环座孔111，112，其中用压配合装入推力环109，以避免转轴18的轴向运动。在转子30两端的座孔内，用压配合装入推力环109′，它与压力环109相对。推力环109′用AISI    H13的工具钢（硬化和研磨）制成，推力环109′用铅青铜（Wiscon-Cast    WCF175）作成，这可减小机壳22的端板104，106和转子30端部之间的摩擦，可望得到特殊的效果。端板104和106上有孔107用以穿过旋转轴18，端板用螺栓108拧入螺孔110固定在机壳22上。旋转轴件18，18′分别设置在左，右轴承座116和117的轴承孔118中，并由轴承119支承在其中旋转，轴承两边用密封环113定位。密封环113还有防止润滑油漏出和防止来自挤出机或大气中的污物进入到轴承内的作用。在端板104，106外侧表面上铣出座孔115，用以装配轴承座116，117，以便在机壳22的两端支承旋转轴18，18′。轴承座116，117分别用螺栓123穿过轴承座上的孔122并拧入端板的孔120以分别固定在端板104，106的外侧。轴承座116，117可封装额定约100，000磅的滚柱轴承来在两端支承旋转轴件18，18′。轴承座116，117中还包含有冷却水孔121，用来向轴承座116，117循环流通冷却水。还可用含有冷却液的外加套环来使轴承座116，117有效地冷却。

在用图3和图8来表示的一个优选实施例中，轴承座的轴孔118设在轴承座116，117内的偏心位置。端板104，106上有一些轴承座的调位孔120，包括螺栓123拧入其中，用于使轴承座116，117位于相对于端板104，106的不同位置的调位;调位孔120是与轴孔107同心定向排列的，并与轴承座的孔122对直用以穿过螺栓123。周密观察即可看出，用调位孔120使轴承座116，117相对于端板104，106转动调整位置，孔118的偏心位置可使轴件18，18′及转子30在机壳22内的位置得到改变，从而改变喂料段32和挤压段34的尺寸和形状。应当明确挤出孔107的直径要大到足以容许轴件18，18′在其中横向调整位置。由此得到一种改变回转挤出机喂料段和挤压段间隙的简便办法，以适应不同类型热塑塑料的挤出。事实上，轴承座116、117相对于调位孔120的位置，可通过计算得到一些固定的比值并可作出标记，这样一来，轴承座的调位就相对简化了，从而得到一种准确地或精确地求出的定量，而不需要其他回转挤出机中的细调和不产生误差。如图8所表明的一个优选实施例中，利用八个调位孔120，通过转动轴承座116，117，就可改变喂入的比值。轴承座116，117能简便地调位，使端板104，106的螺栓108松开，就能分别横向移动泵环82，84，然后取出螺栓123再调整轴承座116，117以达到需要的喂料/挤压比。然后把螺 栓123重新装入轴承座的孔122并拧入调位孔120，再把螺栓108在端板104，106中拧紧。如前所述，泵环82，84的外径大约比座孔87，89的内径小1/2英吋，容许泵环82，84作径向调节，并使转子30调位后在机壳22内表面和转子30之间能有适当的空间。当喂入的比值改变后，泵环应当定位。

在端板104、106上有一些与孔107同心排列的排出孔127，用以排除机壳22中的任何挥发物。当泵环偶然失灵时，孔127作为热塑性塑料熔体的紧急排出孔。

现在参照图1，有一个喂料组合件130，它包括位于挤出机机壳22顶上的喂料槽24，热塑料的原料从顶上的喂料斗132，靠重量流到其下方的环形运输带134上送到喂料槽中。喂料运输带134由马达136通过驱动轴138和滚筒140来带动。意外的是，往机壳22和转子30中大量喂入热塑塑料熔体会有碍挤出机的正常操作。已经知道，粉粒与热塑料熔体接触粘在转子30的表面对其正常的加热和剪切没有大的影响。大量喂料使转子30表面上粉粒聚集而引起过多粉粒使转子表面过载;相反，有选择地把粉粒喂入机壳22就保证了粉粒和熔体之间有更多的接触。应当看到喂料槽24包围了喂料口25，而喂料口使转子30的大部份长度暴露于喂入的热塑塑料，由此保证了喂入料沿长度方向的分布。喂料运输带134的宽度比喂料槽24稍微小一点，这有助于热塑塑料在转子30上的横向分布。包括在喂料槽24内的有几个喂料分配板135，它们竖立配置横向分隔了槽24。分配板135可以朝槽24的中部向内弯曲，以供热塑料从槽24的中部向端部偏流而提供给转子30以更均匀的喂料分布。顶部的喂料斗132含有倒锥壳144，在它的尖部有输出喂料管口146。从斗132输出的喂料速度由运输带134的速度来控制。喂料管口146相对于运输带134的垂直位置可以调节，垂直调节喂料斗132以适应热塑塑料颗粒尺寸的变化。喂料管口146的底端与喂料运输带134之间的垂直距离大致等于颗粒尺寸的1 1/2 倍时，可保证向运输带132适当地供料，而不致有过多的热塑塑料从运输带134上通过。喂料槽24还包括水冷却孔（未示出），用水流循环来防止这里所容喂料的过热。此外，热空气导管148从加热风扇（图中未示出）引导大约为175°F的热空气进入紧靠喂料管口146的喂料斗132中。热空气可消除热塑性塑料颗粒之间的水汽，水汽常使挤出的热塑塑料薄膜出现麻点。热空气的温度要保持使喂料斗132中的热塑塑料不熔化。然而，提高温度可提高产量，因为塑性原料已升到更接近熔点的温度。

这台设备的操作步骤如下。现在参照图1，热塑塑料被输送带或其它机械装置或手工地输送到顶上的喂料斗132。热塑塑料因重力下落并通过喂料管口146到喂料运输带134的表面，当喂料运输带如图1所示顺时针旋转时，热塑塑料从运输带134进到喂料槽24，喂料槽24直接位于喂料运输带134输送端的底下。热塑塑料喂入喂料槽24的速度是由运输带134的旋转速度决定的，应当注意，喂料马达136和运输带134是由台板154支承的，台板154开有一个开口以允许热塑塑料进入到喂料槽24。

在开始把热塑塑料喂入喂料槽24以前，通过热空气导管148引进了来自热风扇的热空气。驱动马达12通过驱动皮带20把旋转动力传递到回转挤出机14上。当回转挤出机14到达了工作速度，才开始把热塑性塑料送入喂料槽24。

现在参照图2，当转子30沿顺时针方向被驱动时，热塑塑料通过喂料口25下落到转子30的表面上。放置挡板62以允许一些粘在转子30上的热塑性熔体回到喂料口25，故为热塑塑料提供了一个可以粘上的粘性表面，从而加快了物料通过量速度并由于与粘在转子30表面上的热塑塑料摩擦的疏松的热塑塑料而导致了一些剪切作用。如果排出口模26的熔体含有一些未被熔化的或部分熔化的颗粒，则抬起挡板62就能减少从模口28中挤出的物料量，故在机壳22内就能维持更多的熔体和热量。另一方面，如果排出口模26的熔体的温度太高，则降低挡板62迫使更多的熔体排出机壳22，故降低了机壳22内的熔体总量和热量。尽管可以使用带有可调螺钉的挡板62，但会遇到震颤的问题，在可能的地方最好使用固定挡板。

转子30的顺时针旋转把物料送入喂料段32，在那里对物料加热。当颗粒撞击粘在转子30上的粘性的热塑性熔体时，它们迅速地被加热。来自加热了的熔体烟雾和围绕加热了的颗粒的膨胀的空气从喂料口25和喂料槽24排出。随着转子30的继续旋转，部分被加热了的热塑塑料通过过渡段36被送进更狭窄的挤压段34，在那里，由于转子30和机壳22间的间隙减少而产生挤压并导致压力增高，使大部分的物料被加热和熔化。最好对喂料段32和挤压段34之间的弧段没有明确的分界限制，所以，前面所述的一些加热效应会发生在位于它们之间的过渡段36。转子30进一步的顺时针旋转把热塑塑料带到出料口52，在那里，材料通过口模26被挤出。要继续通过出料口52的物料被位于转子30表面上的挡板62阻挡。挡板62最好被置于能允许少量的物料能旋转通过挡板的位置，以便如前所述在转子30上形成一连续的薄熔体层。热塑性熔体然后通过出料口52被挤进模口28，物料就被挤压成由模口28决定的最终形状。

如前所述，其它一些挤出机当热塑塑料通过轴孔107挤出机壳22的两端时会造成很大问题。在本发明中，端板104、106和左、右泵环82、84对热塑性熔体轴向外流都是一个障碍。在如图3到图7所示，泵环82和84能把热塑性塑料引导离远端板并送回到喂料段32，这是独一无二的。过量热塑性熔体的这种再循环是由位于泵环82、84内侧表面的引导沟86、88来完成的，箭头152表明了熔体绕泵环82、84运动的方向。如前所述，左泵环82带有右旋沟槽86，它沿旋转轴18、18′的旋转方向有一个分力，在远离端板104朝着机壳22中部的方向有一个轴向分力。相反，右泵环84带有左旋沟槽88，它也引导热塑性熔体沿朝着机壳22中部的方向远离端板106，当熔体被向内部引导时，它被集留在较大的中心集流沟90、90′内，集流沟90、90′与能把物料排入喂料段32的出料沟94、95沟通。

与沟槽和泵环82和84配合起作用的是位于转子30左右两端的定向沟100和102，它们随着转子30的转动就对热塑料熔体沿着沟槽86、88形成推力，推到中部沟槽90、90′和出料沟94、95再到喂料段32去。泵环和定向沟的推力和轴向力的综合作用，产生了将热塑塑料熔体从端板处推开並进入喂料段32所需的力量。

在图9所示本发明的另一实施例中，一个出料增压系统156与回转挤出机连通並装在它的出料端。通常从回转挤出机14出来的出料压力在225磅/英吋²到250磅/英吋²之间，这足以挤出前面提到的那些热塑性塑料。但在某些情况下，发现要经过某些高压口模挤出，如线材口模，就需要较高的出料压力，它需要高达2000磅/英吋²的挤出出料压力。为了得到这种较高的出料压力，设置有一个增压系统156，它包括一个通过导管162直接与位于回转挤出机14出料端的加热器164相连的旋转齿轮泵160。加热器164是一个电阻型的加热器，用来提供必需的热量，来保证热塑塑料保持熔融状态通过泵160。旋转齿轮泵160具有大约2000磅/英吋²的输出压力经过口模162出料。齿轮泵160由一直流电机170驱动，该电机输出功率约为15马力，并通过变速皮带164传到减速齿轮172，而减速齿轮又驱动链条166，以获得通过口模162所需的挤压压力。泵增压系统156意外增加了好处，由于泵160的一些“抽吸作用”减小了由口模26到机壳22的背压。背压减小导致机壳内压降低，进而减小熔体沿着转子转轴流到机壳端板的趋势。泵环82、84和泵增压系统156的共同作用，有效地消除了热塑塑料熔体在端板104、106处的任何漏泄。

可以对此所述设备作出各种变更和改进而不致脱离本发明的构思。应当注意到本发明的构思不限于加工热塑塑料。任何型式的回转装置所有的漏料问题，都可利用本发明所述用有沟的泵环和转子的改道原理。在本装置中的物料粘度降低时，转子的旋转速度要增加;而对于较粘的物料，旋转速度要降低。挤出粘性热塑塑料时，发现此改道原理可在旋转速度低到100转/分时进行工作;因此，输送像油这样粘性物料用的泵，从机壳端部所产生的泄漏，将能从本发明的原理中得到益处。因此，这里所叙述和附图所表示的设备只是一个典型，而不是想要限制本发明的范围。

Claims (9)

1、塑化热塑塑料之类的设备，其特征在于：一个机壳，它有一个大致为椭圆形的内腔、一个喂料口和一个连通内腔的口模，一个装在所述机壳内腔中可旋转的挤出件，该挤出件包括一个配置在所述大致椭圆形内腔中的圆柱形转子，形成一个第一缝隙区和相应的第二类似的缝隙区，所述两个缝隙区在所述机壳内表面和所述转子外表面之间，沿所述转子的轴向长度延伸，

使上述转子绕轴心旋转以在所述缝隙区内塑化热塑塑料，并从所述缝隙区经过所述口模输出塑化好的物料的装置，

配置在所述机壳和口模之间并与它们连通，用以增加热塑塑料熔体通过所述口模的压力，并降低所述机壳内压的增压装置。

2、根据权利要求1所述的设备，其特征在于增压装置包括一个旋转齿轮泵。

3、根据权利要求1所述的设备，其特征在于利用纵向分开设置的两轴件转动地架设着圆柱形转子，该两轴件是与所述转子两端固定连接的。

4、根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述转子的大部份外表面被滚花。

5、根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述机壳包括有供在所述内腔和所述口模之间流通的出料口，所述出料口还包括了一组纵向排列的圆柱形通道。

6、根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述机壳还包括有配备来与设置在所述转子两端推力环相对接触的推力环，而且所述机壳中的推力环与所述转子中的推力环是由不同的金属制成。

7、根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述喂料口还包括一个在所述转子转动方向有一下部切口的壁。

8、根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述喂料口是设置在从铅垂线起按所述转子转动方向转大约15°的位置。

9、根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述机壳还包括有一组在圆周上排列纵向安设的加热元件。

Images