用于塑料材料熔体的均化的装置和方法_2

文档序号:9209002阅读:来源:国知局
效的均化,即其中流动通道的最小截面积Amin适用:Amin^ 5mm2,尤其是Amin^= 1mm2,并且尤其是Amin^ 15mm2,和/或其中流动通道的最大截面积Amax适用:Amax< 1600mm2,尤其是AmaxS 800mm 2,并且尤其是AmaxS 600mm2。由于最小截面积Amin和最大截面积A _,一方面确保了期望的均化效果,而另一方面避免了不期望地高的压力损失。
[0027]下述装置确保了有效均化,即其中流动通道具有至少两个不同的截面形状,尤其是至少三个不同的截面形状,并且尤其是至少四个不同的截面形状。由于不同的截面形状,实现了不同的流动阻力,因此分流在下游出口处具有不同的流速和/或流动剖面。在所述至少一个均化元件的下游建立了均匀流动,因此发生塑料材料熔体的膨胀和剪切以及因此均化。流动通道的长度和/或截面积是相同的和/或不同的。由于不同截面形状的数量,所以可以调节或优化均化效果。此外,不同的截面形状允许总体上可获得对截面积的最佳利用和因此流动通道的自由截面积的优化。由所述至少一个均化元件引起的压力损失可以相应地最小化。
[0028]下述装置容易地确保了有效均化,即其中流动通道的至少一个截面形状从包括圆形、椭圆形、滴形和多边形的组中选择。圆形的截面形状比较容易制造。通过多边形的截面形状、例如三角形、四边形或六边形的截面形状可实现所述至少一个均化元件的比较大的自由截面形状,因此压力损失小。
[0029]下述装置确保了高效均化,即其中流动通道沿通道纵向线性地延伸。由于流动通道尤其是在塑料材料熔体的传送方向上的线性路线,实现了低流动阻力和因此低压力损失。
[0030]下述装置确保了高效均化,即其中流动通道互相平行延伸且尤其是平行于塑料材料熔体的传送方向延伸。由于流动通道互相平行且尤其是沿传送方向延伸,所以实现了比较大的自由截面积,因此所述至少一个均化元件处的流动阻力和因此压力损失小。
[0031]一种被构造为螺旋式机器、尤其是多轴螺旋式机器的装置确保了螺旋式机器中的简单、有效和高效的均化,其中,在所述至少一个壳体通道中布置了至少一个处理元件轴,该处理元件轴可绕相关的转动轴线被可转动地驱动,其中该至少一个处理元件轴包括至少一个轴,处理元件相继不可转动地布置在该至少一个轴上,其中该至少一个均化元件在所述至少一个壳体通道中延伸并被所述至少一个处理元件轴穿过。优选地,所述壳体在所述至少一个均化元件的下游具有脱气开口。
[0032]下述装置确保了螺旋式机器中的简单均化,即其中所述至少一个均化元件与壳体刚性地连接,其中该至少一个均化元件尤其是包括紧固在壳体的各壳体部分之间的基板。
[0033]下述装置由于形成在混合区中的用于使塑料材料熔体的分流均化和混合的自由空间而确保了有效和高效的均化,即其中在所述至少一个均化元件的下游形成了混合区,在该混合区中无处理元件布置在所述至少一个轴上,其中,尤其是在该混合区中在该至少一个轴上布置了至少一个套筒。
[0034]下述装置确保了简单的均化,即其中该装置是静态的,其中壳体形成有横向于传送方向延伸并与壳体通道交叉的导引孔,在该导引孔中布置了可借助于致动驱动装置沿横向于传送方向的方向移位的滑动元件。
[0035]下述装置确保了有效和高效的均化,即其中在滑动元件中形成了两个连续的接收开口,在所述接收开口的每一个中均安装有一均化元件。根据塑料材料熔体的类型,可以通过借助于致动驱动装置使滑动元件沿横向于传送方向的方向移位以使期望的均化元件布置在壳体通道中来选择合适的均化元件。
[0036]本发明的目的还在于,提供一种允许塑料材料熔体的简单、有效和高效的均化的方法。
[0037]该目的通过一种用于使塑料材料熔体均化的方法来实现,该方法包括以下步骤:
[0038]-提供根据本发明的装置和塑料材料熔体,
[0039]-沿传送方向将塑料材料熔体传送到至少一个均化元件,
[0040]-流过该至少一个均化元件,其方式为:将塑料材料熔体分为多股分流并且使这些分流流过各个相应的流动通道并且在离开各自的流动通道时具有不同的流速,
[0041]-在所述至少一个均化元件的下游建立塑料材料熔体的均匀流动,使得发生分流的膨胀和剪切。
[0042]根据本发明的方法的优点对应于根据本发明的均化元件和根据本发明的均化装置的已经描述过的优点。塑料材料熔体在流过所述至少一个均化元件时被分为流过各自的相应流动通道的多股分流。当离开流动通道时,分流具有至少部分地不同的流速和/或流动剖面。在所述至少一个均化元件的下游调节出均匀流动,因此发生分流的膨胀和剪切。特别地,在传送方向上的膨胀引起塑料材料熔体的混合和均化。
【附图说明】
[0043]本发明的更多特征、优点和细节从以下对多个实施例的描述显现。在附图中:
[0044]图1示出了用于使用被构造为螺旋式机器的均化装置和下游静态均化装置制备塑料材料的制备系统的示意图,
[0045]图2示出了图1中的螺旋式机器在用于使位于根据第一实施例的螺旋式机器中的塑料材料熔体均化的均化元件的区域中的扩大视图,
[0046]图3示出了图2中的均化元件的平面图,
[0047]图4示出了在均化元件的区域中沿图2中的剖面线IV-1V的剖视图,以及
[0048]图5示出了静态均化装置在根据第二实施例的均化元件的区域中的局部剖视图。
【具体实施方式】
[0049]用于制备塑料材料的制备系统I具有多轴螺旋式机器2,在其下游在传送方向3上布置了静态均化装置4、熔体泵5和粒化装置6。螺旋式机器2具有由前后相继布置且称为壳体区段的多个壳体部分8至12组成的壳体7。壳体部分8至12分别在它们的端部具有法兰13,借助于法兰13将相邻的壳体部分8至12互相连接以形成壳体7。
[0050]在壳体7中形成了两个壳体孔14、15,所述壳体孔互相平行和互相穿透且在截面中具有水平“8”字的形状。壳体孔14、15形成一壳体通道。同心地在壳体孔14、15中布置了两个处理元件轴16、17,所述处理元件轴可以由驱动马达18绕相关的转动轴线19、20沿相同的方向被可转动地驱动。联接器21和分支传动装置22在传送方向3上彼此前后相继布置在驱动马达18与处理元件轴16、17之间。
[0051]在第一壳体部分8上布置了呈漏斗形式的进料装置23,通过该进料装置,要制备的塑料材料或要制备的塑料材料熔体可以经由进料开口 24导入壳体孔14、15中。位于螺旋式机器2中的塑料材料熔体K在壳体2的下游端经形成在封闭壳体7的喷嘴板26中的排出开口 25排出。
[0052]螺旋式机器2沿传送方向3前后相继地具有进料区27、熔化区28、混合区29和压力建立区30。处理元件轴16、17分别具有相关的轴31、32,互相成对地配设的处理元件分别不可转动地沿传送方向3前后相继地布置在轴31、32上。第一螺旋元件33、34作为进料区27中的处理元件不可转动地布置在轴31、32上。第一螺旋元件33、34延伸到熔化区28中,在该熔化区中邻接盘形的捏合元件35、36作为处理元件。在混合区29中在轴31、32上布置了套筒37、38。作为处理元件延伸到压力建立区30端部的第二螺旋元件39、40与套筒37、38邻接。处理元件33至36、39、40被构造成成对地紧密啮合。
[0053]为了塑料材料熔体K的均化,多轴螺旋式机器2具有均化元件41。结果,螺旋式机器2被用作均化装置。均化元件41是静态的。均化元件41包括紧固在壳体部分10、11之间的基板42。基板42从壳体7开始延伸到壳体孔14、15中并且为了引导轴31、32和布置在其上的套筒37、38穿过而具有两个轴通孔43、44。均化元件41形成多个流动通道,分别表示为51至S
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