用于成型机的塑化单元和/或注射单元的制作方法

本发明涉及一种具有权利要求1前序部分特征的用于成型机的塑化单元和/或注射单元以及一种具有这种塑化单元和/或注射单元的成型机。

背景技术：

1、成型机可以理解为注塑机、压铸机、压力机和类似设备。也完全可以想到这样的成型机，在其中已塑化物料供应给敞开的模具。

2、下面借助注塑机来概括现有技术。类似内容一般性地适用于成型机。

3、同类型的用于成型机的塑化单元和/或注射单元包括用于已塑化材料的料筒、至少一个除气孔和与所述至少一个除气孔流动连接的除气装置，该除气装置用于从已塑化材料中释放和导出不希望的气体。

4、这种设备大多用于混配(compound)或回收应用。在相应的应用中，首先通过塑化单元塑化待回收或待废物利用的塑料(下面概括地称为“待塑化的材料”)。

5、相应的塑化单元在注塑机中用于通过塑化螺杆的旋转运动塑化待塑化的材料，其中，通过剪切能、剪切热和必要时从外部输入的热能塑化待塑化的材料。

6、相应的塑化单元大多实施为单螺杆或多螺杆挤出机(也称为“单轴或多轴挤出机”)。

7、在塑化之后，该已塑化物料要么被供应给注塑机的单独的注射单元，以便将已塑化(回收利用的)物料送入新的模具并且因此例如借助注射活塞供应于新的应用目的，要么塑化螺杆本身构造成可轴向移动的并且本身可以用于注入已塑化材料(组合的塑化和注射单元)。

8、由现有技术已知将污染的塑料作为待塑化的材料进行加工。这些塑料例如可以是回收物、研磨料和/或凝聚物，它们例如用于回收或混配应用。

9、这个主题正变得越来越重要，通过回收待塑化的材料(例如热塑性塑料)可以将其供应于新的应用或新的应用领域并且因此在环境友好性方面提供显著的优点。

10、当然，其它进一步加工的可行性也是可能的。已塑化材料例如可以供应到连铸机、压铸机、压力机、半成品生产或类似设备并且借助其进一步加工。

11、然而，在混配或回收应用中成问题的是已塑化物料在塑化之后还携带有不希望的气体和呈气体形式的夹杂物，它们在进一步加工时导致较低的构件质量。这种不希望的气体可以是杂质，如洗涤溶液的残留物或添加剂。

12、从现有技术中已知对已塑化材料进行除气，以便使熔体均匀化和/或防止在进一步加工中形成气孔。

13、因此，例如已知将已塑化材料引导通过带孔金属板，这些带孔金属板划分已塑化材料的束状物并且因此向环境释放已塑化材料的束状物中的夹杂物(夹杂气体)，由此可以导出气体。

14、由现有技术也已知通过突起“切开”已塑化材料的束状物，由此又可以提取已塑化材料的束状物中的夹杂物并且因此将其从已塑化材料中导出(例如通过gb 442968a所示)。

15、但这种方法的缺点是除气相对于大气压力实施，存在于已塑化材料中的颗粒——其具有的气体压力低于大气压力——仍然保留在熔体中。

16、此外，还已知这样的方法，在其中为了除气安装有真空系统，从而能够通过所产生的真空从已塑化材料中分离颗粒和气体。

17、但其缺点在于，为了产生真空需要相当高的花费，必须在除气区域中密封相应的用于建立负压的压力腔并且通常必须将非常昂贵的用于产生真空的整套设备计划在内。

18、另一缺点在于，真空系统具有相当高的能量需求，这又使塑料和待塑化材料的混配或回收应用因成本和能源原因而对用户不具吸引力。

19、同样在现有技术的已知实施变型方案中已证明不利的是，在除气时从已塑化物料中分离的气体往往含有对健康有害或有毒的物质，因此，特别是相对于大气压力除气时使用者和/或周围的人面临着高的健康风险。

技术实现思路

1、因此，本发明的任务是提供一种用于成型机的塑化单元和/或注射单元，其中可以至少部分地改善前面所述的现有技术的缺点和/或可以确保对已塑化材料进行更好和/或更有效的除气和/或可以实现用于除气的更高能量效率的方法和/或可以实现更高能量效率的回收和/或可以确保对环境更友好的除气和/或使除气对使用者和周围的人构成较低的健康风险。

2、该任务通过具有权利要求1的特征的用于成型机的塑化单元和/或注射单元以及具有这种塑化单元和/或注射单元的成型机解决。

3、根据本发明规定，用于成型机的塑化单元和/或注射单元具有用于已塑化材料的料筒、至少一个除气孔和与所述至少一个除气孔流动连接的除气装置以用于从已塑化材料中释放和导出不希望的气体，其中，

4、-所述除气装置具有与所述至少一个除气孔流动连接的流动元件，该流动元件构造用于，借助于文丘里效应在除气孔处产生负压，和/或-所述除气装置具有与所述至少一个除气孔流动连接的过滤装置，以用于过滤释放的气体。

5、通过使用利用文丘里效应工作的流动元件，可以以简单的方式在除气口处产生负压，可以使用成型机、塑化单元和/或注射单元上的已有系统、如压缩空气系统，由此可以有效地从已塑化材料导出气体，而无需设置大型、复杂或昂贵的装置。

6、通过设置过滤装置可以收集在对已塑化材料进行除气时所产生的气体(在它们被释放到环境中之前)，从而可以显著降低环境负荷以及对使用者或周围的人的健康影响。

7、通过本发明还可以在能量效率更高的可能性下对已塑化材料更有效且更好地除气，由此省却了使用真空设备建立负压的需求。

8、通过用于已塑化物料的除气的更节能、更有效以及更环境友好的可能性，已塑化材料的混配和/或回收应用对用户来说变得更有吸引力，因此，通过进一步推广混配和/或回收应用可以附加地提高环境方面。

9、根据本发明的塑化和/或注射单元可以具有正好一个塑化和/或注射螺杆或也可以构造为双螺杆实施方式或多螺杆实施方式。在下述说明中，有时表述为塑化螺杆(单数)。但这应理解为具有多个塑化螺杆的类似实施方式同样适用。

10、根据本发明的装置可以通过其在现有技术的已知实施变型方案中(例如在说明书引言中所描述的)的使用而得到其应用并被事后安装。

11、成型机可以理解为注塑机、压铸机、压力机和类似设备。也完全可以想到这样的成型机，在其中将已塑化物料供应到敞开的模具。

12、有利的实施方式借助从属权利要求限定。

13、优选规定，料筒具有注射喷嘴孔，穿过该注射喷嘴孔已塑化材料可以从料筒输出并供应到例如模具，注射喷嘴孔与所述至少一个除气孔分开地构造。

14、可以规定，流动元件和/或过滤装置构造为闭合的流动回路的一部分。

15、通过构造流动元件和/或过滤装置的闭合的流动回路可以附加地保护环境不受逸出气体的影响，所述气体保留在闭合的流动回路中。

16、附加地实现如下优点，即，流动元件所产生的流动通过闭合的回路得以至少部分地保持，从而可以附加地提高能量效率。

17、优选可以规定，流动元件和/或过滤装置与至少一个输送装置、优选为风扇、压气机或压缩机流动连接。

18、也完全可以想到使用真空装置，该真空装置将已塑化材料的已去除的气体供应到过滤装置。

19、可以规定，流动元件与过滤装置流动连接。

20、优选规定，过滤装置在已塑化材料的产生和/或导出气体的流动方向上连接在流动元件的下游。

21、可以规定，流动元件构造用于被载体介质穿流以产生文丘里效应，优选所述载体介质具有预定的压力和/或预定的流速，从而通过所述至少一个除气孔导出的气体在载体介质中被吸收和/或被载体介质携带。

22、可以规定，通过调节穿流流动元件的载体介质的压力和/或流速可以控制施加在除气孔处的负压，由此可以选择性地响应于应用领域。因此，通过调节载体介质的压力和/或流速可以有针对性地响应于已塑化材料和已塑化材料中分离出的气体。

23、优选规定，设置有用于载体介质的供应装置，其构造用于使通过除气孔导出的气体与载体介质接触，从而导出的气体在载体介质中被吸收和/或被载体介质携带。

24、可以规定，载体介质用于吸收和/或结合导出的气体，例如导出的气体可以在过滤装置中再次从载体介质分离并且载体介质可以被引导回以重新吸收导出的气体，而排出的气体例如可以作为危险物质从系统中取出。

25、各种不同的载体适合作为载体介质，例如：

26、-水蒸气，

27、-气溶胶，

28、-水溶液，

29、-低压的液态介质，

30、-吸入(einzug)固体粉末的压缩空气，

31、-空气、优选压缩空气，特别优选具有溶解的液滴，如油或水。

32、可以规定，流动元件和/或过滤装置与至少一个冷却装置流动连接，该冷却装置构造用于冷却通过所述至少一个除气孔导出的气体并且优选冷却载体介质。

33、通过设置冷却装置可以规定，冷却从已塑化材料中导出的气体，该气体具有升高的温度，由此可使这些材料或其组成部分从载体介质和/或空气中分离出，从而使导出的气体或其组成部分的分离以有效的方式在消耗少的能量的情况下进行。

34、优选可以规定，在料筒中设置有可旋转地支承的并且优选可线性移动的塑化螺杆。

35、塑化单元可以具有设置在料筒中的塑化螺杆，该塑化螺杆构造用于通过剪切力、剪切热和必要时外部输入的热量塑化待塑化的材料。

36、如果塑化螺杆除了可旋转的布置之外还可以线性移动，则提供这样的可能性，即提供一种塑化和注射单元，其中首先通过塑化螺杆塑化待塑化的材料并将其输送到前部区域(螺杆前室)中，接着可以通过塑化螺杆朝螺杆前室方向的线性运动将积聚的已塑化材料从料筒经由注射喷嘴孔输出并在必要时供应到模具。

37、注射单元可以优选具有注射活塞，该注射活塞可线性移动地设置在料筒中并且构造用于将可供应到料筒的已塑化材料从料筒中优选经由注射喷嘴孔推出。

38、也可以规定，根据本发明的装置用于两级塑化过程，首先在第一塑化单元中塑化待塑化的材料，接着通过熔体管路将其供应到第二塑化单元，在第二塑化单元中可以进行进一步的塑化和注射，优选注射到模具中。

39、可以规定，流动元件与所述至少一个除气孔的距离小于参考值的5倍、优选3倍，所述参考值是除气孔的螺杆直径和/或特征值，流动元件特别优选直接设置在所述至少一个除气孔处。

40、可以规定，所述特征值由所述至少一个除气孔的面积等效圆的直径求出。因此，例如可以规定，在所述至少一个除气孔的几何形状不同于圆形时，所述至少一个除气孔的面积用于求出理论直径(即面积等效圆的直径)并且用作用于计算流动元件与所述至少一个除气孔的距离的参考值。

41、流动元件与所述至少一个除气孔之间的距离在此沿流动路径测量。

42、流动元件特别优选“直接”设置在所述至少一个除气孔处，这应如此理解，即流动元件的构件在除气孔区域中接触料筒。

43、优选可以规定，流动元件具有文丘里喷嘴。

44、可以规定，过滤装置具有分离装置、优选旋风分离器。

45、在本文献的意义中，已塑化物料的过滤和/或滤除可以理解为存在于已塑化物料中的杂质优选机械地至少部分地从已塑化物料中释放、去除、导出和/或分离。这也可以包括分离方法。

46、旋风分离器通常也被称为离心分离器、旋风过滤器、旋流器或旋风除尘器，这些惯性分离器用于分离具有与载体介质不同的分子量的气体或分离固体或液体颗粒，气体溶解或包含在其中。作为分离过程，使用通过形成旋流而产生的离心力。

47、在优选的实施方式中，可以设置用于过滤装置、优选旋风分离器的冷却装置。