用于待处理材料脱挥发分的设备和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及根据权利要求1的前序部分的用于待处理材料、特别是塑料材料脱挥发分的设备。本发明还涉及用于待处理材料脱挥发分的方法。
【背景技术】
[0002]在EP 2 193 907 Al (对应于US 2010/0143518 Al)中已知一种用于材料处理和脱挥发分的设备。该设备包括驱动马达，该驱动马达通过齿轮驱动螺旋机器(screwmachine)旋转。齿轮的输出轴和螺旋机器的螺旋轴用离合器套筒相互连接。离合器套筒位于齿轮的附装壳体中一一该附装壳体也称为笼罩(lantern)。螺旋机器被连接到附装壳体，机器壳体设置有排气口或排气通道，用于在螺旋机器中的材料的后排气。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种简单且紧凑的设备，该设备确保待处理材料的简单有效的脱挥发分。
[0004]该目的通过一种用于待处理材料、特别是塑料材料脱挥发分的设备实现，该设备包括:用于以可旋转方式驱动螺旋机器的驱动马达；螺旋机器，该螺旋机器包括机器壳体，机器壳体中形成有至少一个壳体孔，设置在相关联的壳体孔中从而可绕关联旋转轴线以旋转方式被驱动的至少一个螺旋轴；和齿轮，该齿轮在驱动端与驱动马达联接并且在输出端具有至少一个输出轴，该齿轮还具有带内部空间的壳体，内部空间中设置有至少一个输出轴与至少一个螺旋轴的至少一个轴连接件，其中至少一个排气通道形成在所述至少一个壳体孔和所述内部空间之间，并且其中连接至内部空间的至少一个排气口形成于壳体中。由于至少一个排气通道形成于螺旋机器的至少一个壳体孔与所述壳体的内部空间之间，材料脱挥发分可以经由齿轮的壳体发生。为此，该壳体中形成有至少一个排气口，该排气口通向所述内部空间。在处理过程中从材料逸出的挥发成分/挥发性组分可以简单有效地从至少一个壳体孔经由至少一个排气通道、内部空间和至少一个排气口排出。材料的挥发成分优选借助于笼罩排出。根据本发明的设备具有轴向方向较短的设计，因为与已知设备相比，壳体中的排气口和排气通道被省略。因此，根据本发明的设备具有更简单和紧凑的设计。
[0005]所述至少一个排气通道的最小自由截面表面积优选等于所述至少一个壳体孔中一一换句话说，在所述至少一个螺旋轴和所述机器壳体之间一一的自由截面表面积。这确保在至少一个排气通道中发生的脱挥发分过程中挥发成分的流速不会增加，至少不会显著增加。
[0006]—种设备--其中至少一个螺旋轴具有内径(芯直径，core diameter)，至少一个排气通道至少部分在内径的外侧通向至少一个壳体孔一一确保了简单有效的脱挥发分。由于至少一个排气通道至少部分在内径外侧地通向至少一个壳体孔的事实，所述至少一个排气通道由于自由流动横截面而具有低的流动阻力。位于内径外侧的所述至少一个排气通道的自由流动横截面越大，流动阻力越低。位于内径外侧的所述至少一个排气通道的流动横截面并不由螺旋轴永久覆盖，因此确保简单有效的脱挥发分。
[0007]一种设备一一其中至少一个螺旋轴具有内径和外径，至少一个排气通道至少部分介于内径和外径之间地通向所述至少一个壳体孔一一确保了简单的设计。在所述至少一个壳体孔的驱动端，所述至少一个螺旋轴的内径和外径共同限定了一个开口，所述至少一个排气通道在该开口中至少部分地通向所述至少一个壳体孔，从而使内部空间与所述至少一个壳体孔相连。因此，所述至少一个排气通道在轴向方向上具有小的长度。由于位于所述开口中的所述至少一个排气通道的流动横截面，所述至少一个排气通道并不由所述至少一个螺旋轴永久覆盖，导致所述至少一个排气通道具有低的流动阻力。例如，用于相关联的螺旋轴的至少一个通路形成在所述至少一个壳体孔和内部空间之间，所述至少一个通路具有介于内径和外径之间的直径。因此，所述至少一个通路形成环形排气通道。此外，所述至少一个排气通道可以具有大致位于所述开口中的L形横截面。通常，所述至少一个排气通道可具有任何期望的横截面形状。
[0008]—种设备一一其中抽吸装置连接至所述至少一个排气口一一允许以简单有效的方式进行脱挥发分。
[0009]—种设备一一其中所述至少一个排气口限定了在内部空间中的安装区域，并且至少一个轴连接件至少部分地设置在安装区域一一确保了简单和紧凑的设计。所述至少一个排气口限定了内部空间中的安装区域，该安装区域可以从壳体的外侧进入。该安装区域大致对应于所述至少一个排气口向内部空间的投影。由于至少一个轴连接件设置在组装区域内的事实，不需要其它安装口来组装和/或拆卸所述至少一个轴连接件，因为所述至少一个排气口允许至少一个轴连接件被组装和/或拆卸。
[0010]—种设备一一其中壳体配置成附装壳体，该附装壳体限定了内部空间，至少一个排气口形成在附装壳体中一一确保了简单的设计。至少一个轴连接件设置在连接至螺旋机器的附装壳体中，并且如有必要，连接至齿轮的主壳体。至少一个排气通道形成于所述至少一个壳体孔和附装壳体的内部空间之间。至少一个排气口延伸通过附装壳体到内部空间中，允许材料的挥发成分经由所述至少一个排气通道、所述内部空间和所述至少一个排气口从所述至少一个壳体孔排放。所述附装壳体可以直接紧固至主壳体，或者可以形成连接至螺旋机器一一并且如有必要，连接至框架和/或基底一一的独立的壳体。然后脱挥发分通过笼罩发生。
[0011]—种设备一一其中附装壳体连接至齿轮的主壳体和机器壳体一一确保了简单和紧凑的设计。由于附装壳体连接至主壳体和机器壳体的事实，该设备在轴向方向上具有小的长度。
[0012]—种设备--其中附装壳体具有至少部分地在倾斜方向上延伸的壳体底部，该壳体底部特别地在可密封的冷凝物排放部的方向上延伸一一确保了简单的设计。由于至少部分地在倾斜的方向上延伸，壳体底部允许在脱挥发分过程中在附装壳体中产生的冷凝物在壳体底部的最低点收集。优选地，冷凝物排放部形成在壳体底部的最低点的区域，允许冷凝物从附装壳体的内部空间排放。冷凝物排放部是可密封的(例如借助于可拆卸地安装到附装壳体、特别是壳体底部上的收集容器)。冷凝物排放部优选地气密密封、特别是以真空密封的方式气密密封。工艺过程中产生的冷凝物可以沿着倾斜的壳体底部被引向冷凝物排放部和经由冷凝物排放部流入收集容器。为了清空收集容器，收集容器简单地从附装壳体拆下并在清空后重新附装。
[0013]—种设备一一其中冷凝物排放部形成在附装壳体中，该冷凝物排放部限定了内部空间中的安装区域，至少一个轴连接件至少部分地设置在该安装区域中一一确保了简单的设计。形成在附装壳体中的冷凝物排放部限定了内部空间中的安装区域，该安装区域可以从附装壳体的外侧经由冷凝物排放部进入。安装区域大致由冷凝物排放部向内部空间的投影限定。由于至少一个轴连接件设置在组装区域中的事实，不需要额外的组装口来组装和/或拆卸所述至少一个轴连接件，因为冷凝物排放部已经提供了用于组装和/或拆卸所述至少一个轴连接件的组装口。优选地，所述至少一个排气口和冷凝物排放部共同形成了可从不同侧面一一换句话说，经由至少一个排气口和冷凝物排放部一一进入的共用的安装区域，以便组装和/或拆卸轴连接件。
[0014]—种设备一一其中螺旋机器配置成多轴螺旋机器，特别是可同向驱动旋转的双轴螺旋机器一一确保了简单有效的脱挥发分。多轴螺旋机器在机器壳体中形成有例如用于彼此贯通的多个壳体孔，每个壳体孔都设有相关联的以可旋转驱动方式设置其中的螺旋轴。螺旋轴特别地可被驱动同向旋转。优选地，螺旋机器配置成具有可被驱动同向旋转的紧密啮合的螺旋轴的双轴螺旋机器。
[0015]—种设备一一其中驱动马达和齿轮相对于彼此设置成L形结构一一确保了紧凑的设计。由于驱动马达和齿轮相对于彼此设置成L形结构的事实，该设备具有相对较短的轴向长度。齿轮特别配置成斜齿轮，使得驱动马达设置在第一轴向方向上，而齿轮和螺旋机器设置在第二轴向方向上，各轴向方向垂直于彼此设置。优选地，驱动马达设置成使得第一轴向方向是竖直的，第二轴向方向是水平的。优选地，驱动马达以悬挂方式设置。
[0016]一种设备一一其中主螺旋机器设置用于处理材料，螺旋机器连接至该主螺旋机器以用于位于主螺旋机器中的材料的脱挥发分一一确保了简单有效的脱挥发分。螺旋机器配置成侧部/侧向脱挥发分机器，用于放置在主螺旋机器中的材料的脱挥发分。主螺旋机器用于处理材料并具有传统的主机器壳体，该主机器壳体上形成有主壳体孔，主壳体孔具有以能被驱动同向旋转的方式设置于其中的处理元件轴。主机器壳体具有通向主壳