专利名称：生产交联挤出产品的设备的制作方法
技术领域：
本发明的主题是按权利要求1前序部分的一种生产交联挤出产品的设备。
此类设备例如可由DE-OS 2554525已知，该设备是作为螺杆挤压机制成的，经挤出机加料斗向该设备加入聚合物。在使用这种已知设备时，将与聚合物混合并主要以液体形式存在的其它化合物成份在加料斗的下方或是在挤出机的颈部直接注入。
然而，使聚合物完全而均匀交联的决定性条件是所有化合物组份能达到充分的混合。而这类混合恰恰是已知设备的主要缺点。通过单纯地在位于挤出机加料斗或挤出机颈部的聚合物中注入固定的成份，仅在围绕注入点的范围内达到高添加剂浓度。紧接着在挤出机中通过耗费很大制成的螺杆甚至于还在均化期间混合反应混合物。此外，除了不利的前题条件外，良好交联还需要耗费很大构成的并且只能用很大开支才能制成的挤出机螺杆。
因此本发明的任务是制成一种设备，用该设备能达到反应混合物组成成分更好的混合，并且该设备可以低成本制成。
按本发明通过权利要求1的技术构思来实现所提出任务的解决方案。
本发明设备的主要特征是，在塑料颗粒(聚合物)供料斗和挤出机之间设定一全部反应混合物组成成分预混合的附加混合器。因此尤其有利的是，在一专门设定的容器中的全部反应混合物组分一起加入混合器中并相互充分混合，直到最终反应混合物达到最佳混炼再供给挤出机。
该反应混合物组分的最佳混炼同样有利于总挤出设备的效率，因此迄今对生产方法必需的具有长径比为30×D的挤出螺杆根据本发明可用具有长径比为26×D的挤出机代替。通过这种轻型挤出机降低了总设备的制造成本。
根据本发明的优选实施例，混合器可在垂直方向上实现混炼。因此，混合器包括一个在垂直方向位于上方的塑料颗粒的流入口和至少一个添加剂的进料口，它在混合器的侧面形成并经它从水平方向将添加剂注入在上面垂直方向注入的颗粒流中。尤其当该进料口位于混合器上方区域时，在聚合物流垂直方向上注入一种或多种添加剂将产生反应混合物组成成份的第一次料流的混炼，此后，在它填满其下方的混合室后，借助于搅拌棒它将进行第二次机械混炼。
此外，第一混合阶段还可由此进行优化，即与相对于注入塑料颗粒的料流同轴安装搅拌棒，并在整个径向上安装由该棒离开的支柱。在这样搅拌棒定位情况下，颗粒成份对固定支柱和搅拌棒碰撞并由此达到在混合室内的强烈涡流，由此水平注入的添加剂能更好地润湿涡动的颗粒组分。同时由此降低反应混合物进行机械搅拌的时间。
水平设计混合器还产生了其它优点，同时在混合器周围可设计分布许多添加剂的进料口，由于混合器侧面很容易进行法兰连接，使相应计量单元的法兰连接非常方便。
本发明的发明主题不仅由单项权利要求的主题得出，而且也由各个权利要求相互结合的主题得出。在所有文件中-包括摘要-所公开的说明和特征，尤其是在附图中所描述的立体结构，只要其单独的或相互的结合对现有技术来说是新的，都将作为发明的主要内容要求保护。
下面仅以代表实施方式的附图更详细解释本发明。因此由附图和其说明可进一步看出本发明的发明主要特征和优点。
图1表示本发明设备的概略说明;
图2表示本发明混合器的纵向剖视图。
在图1中，概略说明本发明挤出设备1的结构，它有一个螺杆挤出机2，一个位于挤出机2上方的聚合物颗粒(聚乙烯)加料斗3，聚合物颗粒经加料斗3流入在加料斗3和挤出机之间定位的混合器4。此外，在该混合器4中，来自剂量泵单元5的添加剂(这里为硅烷溶剂)输入管经注入喷嘴7流入到混合器4的内部。
在容器4内有搅拌棒8，它(以后将详细说明)可由驱动器9驱动。螺杆挤出机2是塑料挤压机中已知的挤出机，它的长径比为约26∶1并且在此不做更详细的描述。将直接来自螺杆挤出机2上方定位的混合器的并已最佳预混好的待加工塑料反应混合物供料给螺杆挤出机2。
混合器4基本由朝上开口的混合器外壳11构成，外壳由上部12和下部13构成。为此下部13与上部12固定焊接并且是朝下缩小的方形漏斗。在下部13的下侧置有方形管件14，它同时也是法兰连接件的一部分。法兰15在方形管14的周围以与管下边缘一定距离定位，以使方形管14的一小块超出法兰15的其它平坦下部，在混合器4的连接法兰接到螺杆挤出机2时法兰15用来定中心。
混合器外壳11的上部12同样以方形管制成，其中所有其四边都与连接法兰盘17一起形成进料器30，其侧面法兰盘由与反应混合物混合的添加剂加料斗7相连接并可借助螺钉固定。如果所需要的供料口30少于4个，可借助螺栓关闭盖18将其封闭。
朝上开口的上部12的截面面积带有与上部12固定连接的法兰环20，法兰环20上安放有传动齿轮21。传动齿轮21是搅拌棒8的驱动装置9的一部分并同时构成混合外壳11的上边界。
传动齿轮21主要由矩形齿轮箱22构成，该箱有一垂直钻孔23，该钻孔作为聚乙烯颗粒的入口，在齿轮箱的上面由管接头24将入口23镶边。管接头24用作靠混合器上部连接法兰的加料斗3的定位中心。入口开口23同时用作搅拌棒支柱25的套筒，支柱在入口23内同轴设置安装。
支柱25包括筒26，它装在齿轮箱的入口23内的球轴承27和相应密封圈28上，是绕筒长轴是可转动的。筒26形成搅拌棒驱动器9的圆柱齿轮32的空心轴。通过其轴向的张力垫圈29和通过切线方向的棱键33来固定圆柱齿轮32。在圆柱齿轮32中有齿轮34，它再与电机(未标出)的小齿轮35啮合。因此，根据各齿轮的直径和齿数可确定电机齿轮的所需传动比，以调整搅拌棒8的混合强度。
在筒26的上端于筒26的内直径中形成相31，它应阻止通过入口23流入的聚乙烯颗粒对筒正面边缘的碰撞，并可能在入口范围内受阻塞。在混合容器内室面向筒26的正面上径向安装隔板37，它同轴固定到中轴定位的螺母38上。螺母38构成搅拌棒8的加固固定，搅拌棒8用相应的螺杆在垂直杆42的上端用螺母38固定。在搅拌棒支柱25和搅拌棒8之间螺杆连接的优点是，根据所生成反应混合物组成和/或流量不同可用螺钉拧固并使用不同形状的搅拌棒。
在本实施例中，搅拌棒由垂直杆41构成，在垂直杆41上以不同的定位高度径向向外固定有若干水平杆42。最高水平杆设置在供料口30的下面，以便在注入喷嘴7的口部周围范围内不阻碍涡流。
在供料口30中的连接法兰盘17上借助盲塞45突出地安装注入喷嘴7。其中在盲塞45的钻孔中这样安装喷嘴，直到对盲塞45的侧面用在喷嘴范围面上的轴挡销将它固定，轴套47从盲塞的背面套在喷嘴46上，并用固定螺母48固定到盲塞45上。在喷嘴46中形成轴向通道钻孔，其中阀49可以箭头方向51移动。该阀49由螺簧50环绕，螺簧50通过弹簧挡销52以封密状态使阀体保持静止状态。在喷嘴46的后端和固定螺母48的内部有一空腔53，进料管道6流入该空腔中。
在混合器4中添加剂添加规定剂量的情况下，由剂量单元5来的添加剂在空腔53中形成一压力，如果该压力足够大，可以朝箭头51方向克服弹簧预应力推动阀，将由此打开喷嘴。在这种操作状态可向混合器4内腔注入添加剂。若进料管道6中的压力降低，以致于朝弹簧挡销52的压力低于弹簧力，那么弹簧使阀49以箭头方向51反向运动并由此再次关闭喷嘴。通过靠压力开关喷嘴避免了添加剂在喷嘴口的凝集，并保证只有一定压力的添加剂才能注入混合器内部，以便能够达到足够好的混炼。
因此，用本发明的混合器4能首次在供给挤出机前使全部反应混合物组分达到最佳预混合，由此达到聚合物的均匀交联并改善最终产品。
该设备尤其但并非唯一适用于制造聚合物的挤出产品，通过加入一种可水解的不饱和硅烷、至少一种自由基组分、以及至少一种硅烷醇缩合反应的催化剂到挤出机中来交联聚合物。
1.挤出设备 2.螺杆挤出机 3.加料斗(聚乙烯) 4.混合器5.计量泵单元 6.进料管道 7.注入喷嘴 8.搅拌棒9.驱动装置 10.挤出机螺杆 11.混合器外壳 12.上部13.下部 14.方形管 15.法兰 16.排泄口17.连接法兰盘 18.盖 19.螺钉 20.法兰环21.传动齿轮 22.齿轮箱 23.入口(聚乙烯) 24.管接头25.搅拌棒支柱 26.筒 27.球轴承 28.密封圈29.张力垫圈 30.供料口 31.相 32.圆柱齿轮33.棱键 34.齿轮 35.小齿轮 37.隔板38.螺母 39.螺杆 40.端点 41.垂直杆42.水平杆 45.盲塞 46.喷嘴 47.轴套48.紧固螺母 49.阀 50.弹簧 51.箭头方向52.弹簧挡销 53.空腔
权利要求
1.生产聚合物挤压产品的设备，通过在聚合反应中加入至少一种添加剂交联所说的聚合物，该设备由-一台挤出设备，它将反应混合物制成所需要的形式；-一个塑料颗粒的加料装置；-至少一种添加剂的加料装置组成，其特征在于，在塑料颗料(聚乙烯)加料装置(3)和挤出设备(2)之间设定装置(4)，以使所有反应混合物组分在加入挤出设备(2)之前进行混合。
2.根据权利要求1的设备，其特征在于，混合装置(4)主要包括一个塑料颗粒入口(23)，至少一种添加剂的至少一个加料装置(5、6、7)，为使塑料颗粒与一种或多种添加剂混合的一个搅拌装置(8)，以及反应混合物的一个排泄口(16)。
3.根据权利要求2的设备，其特征在于，塑料颗粒入口(23)垂直设定在混合装置(4)上方，反应混合物的排泄口(16)设定在混合装置下面，而加料口(5、6、7)在侧面形成。
4.根据权利要求3的设备，其特征在于，加料口(7)设定在混合装置的上部范围侧面，在该范围塑料颗料加入混合器。
5.根据权利要求2的设备，其特征在于，在混合装置(4)的内部形成可转动和可驱动的搅拌装置(8)。
6.根据权利要求5的设备，其特征在于，由与入口(23)同轴设置的垂直杆(41)形成搅拌装置(8)，在垂直杆(41)上，沿周边范围和相互隔一定距离沿长度分布以轴向设置杆(42)。
7.根据权利要求6的设备，其特征在于，搅拌棒(8)是可由驱动器(21)绕垂直轴驱动的。
8.根据权利要求1的设备，其特征在于，以喷嘴形式形成添加剂加料口(7)。
9.根据权利要求8的设备，其特征在于，注入喷嘴(7)有一个阀(49)，根据喷嘴(7)上存在的添加剂压力该阀开启或关闭注入喷嘴(7)。
10.根据权利要求7的设备，其特征在于，驱动装置(21)具有为搅拌棒(8)垂直设定的空心轴(26)，该空心轴(26)包括一个中心垂直的钻孔(23)，钻孔(23)作为塑料颗粒的入口，其中搅拌棒(8)的垂直杆(41)经径向隔板(37)与空心轴(26)连接。
11.根据权利要求10的设备，其特征在于，径向隔板(37)经螺杆(38)与垂直杆(41)相连接，根据反应混合物组成和/或流量可安装不同的搅拌棒(8)。
全文摘要
生产聚合物挤压产品的设备，通过在聚合反应中加入至少一种添加剂交联所说的聚合物。该设备由一台挤出设备，它将反应混合物制成所需要的形式，一个塑料颗粒的加料装置，至少一种添加剂的加料装置组成。其特征是，在塑料颗粒(聚乙烯)加料装置(3)和挤出设备(2)之间设定装置(4)以使所有反应混合物组分在加入挤出设备(2)之前进行混合。
文档编号B29B7/00GK1110645SQ9410556
公开日1995年10月25日 申请日期1994年4月19日 优先权日1994年4月19日
发明者维尔讷·肯普特 申请人:伯哈德鲁斯蒂格有限公司及两合公司