用于塑料材料熔体的均化的装置和方法_3

文档序号:9209002阅读:来源:国知局
n,其中η表示流动通道的数量。流动通道S1M S η由紧固在基板42中的相应通孔45中的相关管&至Rn形成。流动通道S 1至Sn沿通道纵向46线性地且互相平行地延伸。通道纵向46平行于传送方向3。
[0054]流动通道S1M S η分别具有沿通道纵向46的相应长度L 1至L η以及横向于通道方向46的相应截面积八1至六11和相应截面形状01至0?。根据本发明,流动通道31至Sn中的至少一些流动通道在选自由长度1^至L η、截面积仏至A η和截面形状Q 1至Q η组成的组的至少一个特征方面不同。
[0055]流动通道31至5?具有至少i个不同的长度L,其中i表示不同长度L的数量。i适用:2彡i彡n,尤其是3彡i彡n,并且尤其是4彡i ( η。如图2所示,长度LpLjP L η例如不同。流动通道31至Sn在它们的下游开口侧、换言之在沿沿传送方向3或通道纵向46的下游齐平地终止。相比而言,如果流动通道31至Sn的长度L 1至Ln不同,则流动通道S !至Sn在它们的上游开口侧、换言之在沿传送方向3或通道纵向46的上游互相不齐地终止。
[0056]流动通道31至Sn在通道纵向46上具有最大长度Lmax和最小长度Lmin。在图2中,流动通道31举例来说具有最大长度Lmax= L i,而流动通道S2具有最小长度Lmin= L 2。最大长度Lmax与最小长度Lmin之比适用:Lmax/Lmin彡1.2,尤其是Lmax/Lmin彡1.6,并且尤其是Lmax/Lmin^ 2 ο此外,最小长度Lmin和/或最大长度Lmax适用:Lmin》10mm,尤其是Lmin》30mm,并且尤其是 LniinS 50mm,和 / 或 L max^ 500mm,尤其是 L max^ 300mm,并且尤其是 L max^ 10mm0
[0057]流动通道31至Sn具有j个不同的截面积A,其中j表示不同截面积A的数量。j适用:2 < j < n,尤其是3 < j < n,并且尤其是4 < j < η。截面积4:至A η具有最大截面积Aniax和最小截面积A 在图4中,流动通道S3的截面积A3举例来说具有最大截面积Amax,而流动通道34的截面积A 4具有最小截面积A mino最大截面积Aniax与最小截面积A _之比适用:Amax/Amin^ 1.2,尤其是Amax/Amin^ 1.6,并且尤其是Amax/Amin^ 2。此外,最小截面积Amin和/或最大截面积Amax适用:Amin彡5mm2,尤其是Amin^= 1mm2,并且尤其是Amin彡15mm2,和 / 或 AniaxS 1600mm2,尤其是 AniaxS 800mm 2,并且尤其是 AniaxS 600mm 2 ο
[0058]此外,流动通道31至S n具有k个不同的截面形状Q,其中k表示不同的截面形状Q的数量。k适用:2彡k彡n,尤其是3彡k彡n,并且尤其是4彡k彡η。流动通道S# S η的截面形状Q从由圆形、椭圆形/卵形、滴形和多边形组成的组中选择。多边形截面形状Q尤其是从由三角形、四边形、五边形和六边形组成的组中选择。图4作为例子示出了圆形、滴形和椭圆形的截面形状Q,其中,例如截面形状Q1呈圆形且截面形状Q 3呈椭圆形。
[0059]在均化元件41的下游,在位于壳体部分11与套筒37、38之间的混合区29中形成了自由空间或混合空间47。此外,壳体7在均化元件41的下游具有脱气开口 48。
[0060]静态均化装置4布置在螺旋式机器2的沿传送方向3的下游。均化装置4具有壳体49,在该壳体中形成了用于塑料材料熔体K的壳体通道50,所述通道沿传送方向3延伸。壳体通道50具有用于塑料材料熔体K的进料开口 60和排出开口 61。此外,在壳体49中形成了导引孔51,该导引孔与壳体通道50交叉并横向于传送方向3延伸。在导引孔51中布置了滑动元件52,该滑动元件可以借助于致动驱动装置53横向于传送方向3移位。致动驱动装置53例如是液力或机电的且仅在图5中示出。
[0061]在滑动元件52中形成了两个连续的接收开口 54、55,在所示接收开口中分别安装了一静态均化元件56、57。接收开口 54、55以如下方式横向于传送方向3间隔开,使得均化兀件56、57之一分别在相应的另一个均化兀件56、57位于壳体通道50中时位于壳体49外部。
[0062]均化元件56、57分别具有基板58,在所述基板中与均化元件41对应地形成了多个流动通道31至S ηο流动通道S1M S η在通道纵向59上具有相应长度L 1至L η,并且横向于通道纵向59具有相应截面积八1至A ?和相应截面形状Q 1至Q η。根据本发明,流动通道S1M S η中的至少一些流动通道在选自由长度1^至L η、截面积仏至A η和截面形状Q 1至Q ?组成的组的至少一个特征方面不同。如在图5中作为例子示出的,均化元件56、57具有尤其是多边形的截面形状Q。例如通过在部分区域中移除基板58来产生流动通道31至S n的不同长度Lo关于其它特征,请参考均化元件41。均化元件56、57的流动通道51至5?可以相同或不同。
[0063]熔体泵5的结构基本上是已知的且例如被构造为齿轮泵。熔体泵5用来提高下游粒化装置6的熔体压力。粒化装置6的结构也是已知且例如被构造为水下粒化装置。
[0064]下面将描述制备系统I的工作模式:
[0065]制备系统I用来制备和均化塑料材料熔体K。塑料材料熔体K尤其是具有粘度不同的组分。例如,这些塑料材料熔体K为双峰聚合物熔体,其难以混合和均化并且包含不希望有的凝胶。
[0066]为了制造塑料材料熔体K,以传统方式经进料开口 24将塑料材料喂给到螺旋式机器2的进料区27中。塑料材料沿传送方向3被传送到熔化区28并在那里熔化而形成塑料材料熔体K。
[0067]塑料材料K然后被传送到混合区29并喂给到均化元件41。由于强制传送,塑料材料恪体K流过均化元件41,其中塑料材料恪体K由于流动通道31至S n而被分成对应的分流!\至T n?分流1\至T n流过流动通道S 1至S n,其中,各个流动通道S# S n中的流动比由于不同长度L和/或不同截面积A和/或不同的截面形状Q而互相不同。这引起:分流T1至Tn在均化元件41的下游出口处具有不同流动剖面和/或不同的流速V 1至V n。这在图2中示例性示出,其中示出了分流!\、TjP Tn的具有流速V iS Vn的流动剖面。
[0068]在混合区29的后续自由空间47中再次调节出均匀流动,使得塑料材料熔体K或其分流!\至T ?在过渡为均匀流动时承受膨胀和剪切。引起塑料材料熔体K的均化的膨胀和剪切力因此作用在分流!\至Tn上。在传送方向3上,自由空间47具有长度L F。与流动通道S# S n的横向或垂直于传送方向3的最大尺寸D相关联,长度L F适用:L 0.5.D,尤其是Lf> 2.D,并且尤其是L 4.D。
[0069]由于以不同方式形成的流动通道S1M S n,分流1\至T n的从各个流动通道S 1至S n的入口到相应出口的相应压差口1至P n不同。这些不同压差P 1至P n在出口侧引起不同的流动剖面和流速^至vn,因此,在过渡为共同流动/均匀流动或共同的流动剖面期间,发生塑料材料熔体K的膨胀和剪切以及因此均化。压差P n之间的差越大,比率L max/Lmin和/或Amax/Amin就越大。
[0070]绝对地看,压差p# P n比较小,但由于总体上大的自由截面积A1+...+An,因此均化元件41总体上引起塑料材料熔体K的小压力损失。由于不同的截面形状Q且由于塑料材料熔体K的壁附着力,可以产生不同的流动剖面和流速^至vn。
[0071]在均化期间,挥发分可以经脱气开口 48逸出。经均化的塑料材料熔体K然后
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