专利名称:挤出机混炼器的制作方法
本发明涉及一种在予定温度下生产挤出物的方法和设备。
为了促使聚合材料的交链或硬化，通常都需要进行加热。人们都知道，在生产实践中完成软管的挤压成型，电缆的包层或其其它型材，然后对挤压零件加热使其交链。可以使挤压零件通过蒸汽、融盐混合物、热气和加热流化床等，或者在辐射热下进行加热。这些加热方法都有缺点，聚合材料通常都是热的不良导体，因此需要相当长的加热时间，才能使热量透入到挤压零件内部并实现所需的交链反应。
如果能够在挤出物的内部发生热量，就可以提高生产速度和/或减小交链过程所用设备的尺寸。有两种已知装置是适用的，可以获得这种结果。一种装置采用微波加热，在挤出物成型以后在其内消散能量。另一种装置采用一种所谓的“剪切头”加热，在聚合材料形成其最终形状之前消散机械能对材料加热。
微波加热装置有缺点，其能量的消散依赖于被加工材料的性质，它必须含有具有极性性质的物质。这种加热形式应用于含有金属组件的挤压零件也是成问题的。
剪切头也有缺点，剪切头上的金属另件必须进行冷却，以便防止与这些金属另件接触的材料过早的交链。这样的冷却导致挤出物内部的温差，这对于迅速和均匀地交链过程是不希望的。在一个常用的剪切头里，聚合材料在两个有一定速度差的转动表面之间的环形空间内被剪切。发热方法的性质和保持金属表面比较低温的要求意味着环形空间的中心要比其外周产生更高的温度。在径向方向上很少或者没有材料流动，也没有足够的时间进行大量的热传导，因此，温度差被带入到剪切头出口处的挤出模内，由此传给加工的产品。
在一个单螺杆挤出机里，为改善被加工聚合材料的混合分布的性能，研制出一种通称为空腔传送混炼器的装置。这种混炼器的实例在英国专利930 339和欧洲专利0，048，590中有所叙述。空腔传送混炼器切割聚合材料流并使其有效地与各种颜料层或填加剂浓度进行掺合，以不同的温度使各层掺合，有助于生产温度均匀的挤出物。空腔传送混炼器的一个附带作用是被加工材料在切割和剪切操作过程中会发热，一般认为这种作用对于空腔传送混炼器来说是不希望的。
本发明的目的是提供一种方法和设备，用来在予定温度下生产挤出物，它可以避免上面所提到的设备在加热挤出物时所产生的问题。
依照本发明，提供了一种在予定温度下生产出挤出物的方法。其中，被挤压的材料由挤出器输送到空腔传送混炼器内，混炼器的输出物再输送给模子，材料传送给混炼器的速度和混炼器把能量加到材料上的速度可以调节，使材料的温度增高到予定温度。
在混炼器内的材料温度升高时，材料被混合，因此材料被均匀加热。
本发明还提供了一种实施上述方法的设备。该设备包括一个挤出器，一个和挤出器出口连接的空腔传送混炼器，一个和混炼器出口连接的挤出模，确定材料由挤出器送进混炼器的速度的装置，以及调节混炼器把能量加到材料上的速度的装置，由此可以确定送进给挤出模的材料温度。
空腔传送混炼器包括内部零件，即转子，其被驱动的转速和挤出器送料螺杆的转速相同，也可以单独被驱动，和挤出器螺杆的速度不同。混炼器转子可以在固定的外部零件，即定子中转动。或者是其内装有混炼器转子的外部零件自身可以转动。
下面借助于实例并参照附图来叙述本发明的实施例，在附图中
图1表示了本发明的第一实施例，它包括一个空腔混炼器，其内部零件被驱动的速度和送料螺杆的速度相同;
图2表示了本发明的另一个实施例，其中空腔混炼器和挤出器螺杆是分开驱动的;
图3详细表示了图2中所示的本发明通用型式的一个实施例。
参照图1，图中所示的装置包括挤出器螺杆1，以通用方式支撑在壳体2内，按箭头3的方向输送挤出物。
空腔传送混炼器包括转子4，固定到挤出器螺杆1的端部上，和螺杆一起转动;还包括外部零件5，支撑在壳体6内。外部零件可以绕挤出器螺杆和转子组合件的轴线转动。由挤出器螺杆1挤进混炼器的材料从出口7流出。
材料被输送到空腔传送混炼器的速度在很大程度上是由挤出器螺杆1的转速所确定的。而在混炼器内把能量传送给材料的速度则由转子4和外部零件5两个表面之间的相对转动速度来确定。因此，挤出物传送给混炼器的速度和把能量传递给该挤出物的速度都可以用适当的调节装置来单独调节，在出口7处可以产生出适当的挤出物温度。
现在参照图2，在图示的装置里，空腔传送混炼器包括一个转子8，支撑在定子9内。在挤出器壳11内转动的挤出器螺杆10把挤出物传送给空腔传送混炼器。因此，挤压物供应速度随挤出器螺杆10的转速而变化，而在混炼器内把能量传递给材料的速度随转子8的速度而变化。
本发明的挤出机混炼器的功用除了使挤出物温度升高之外，还可以用来使填加到挤出器或注入到混合剪切头起始端的添加剂混合分布良好。特别是可以把交链剂加入挤出器或混合剪切头内，在升高到交链温度之前有效地和聚合材料混合。
本发明的挤出机混炼器装置的另一个应用是使用化学反应方法使硅烷类材料和聚合物接合，这在英国专利1 234 034，1 286 460，1 346 588，1 412 628和1 406 680中都有叙述。在这里，主要的操作是使活性化合物很好地混合到聚合物中去，然后加热该材料到一个接合的温度。在这种情况下，交链并不是在起初的加热时发生的，而是通过其后的化学反应产生的，通常产生有水分。
现在参照图3，对图2中所示的本发明通用类型的一个实施例进行叙述。在图3的实施例中，挤出器12通过破碎板13把材料传送到定子15上的入口14处。挤出器用螺钉16固定到定子15上。
定子包括子体，其内固定有衬套17，衬套上有空腔18。转子19的周边上有空腔20，支撑在定子内可绕轴线21转动。转了19上有轴向孔槽，形成了冷却通道。冷却装置包括有螺旋通道，把换热介质顺着箭头22和23的方向压入该通道。这样，转子的温度被有效的控制住，温度基本上保持恒定。
螺钉24在定子的输出端把定子夹持器固定住，而螺钉26则把挤出模夹持器27固定在定子夹持器上。楔形环28、模夹持器29和挤出模30组成了模子组合件。
使用本实施例所示的装置来生产电缆或者使用型芯来生产软管时，可以直接用混合装置所射出的聚合材料来复盖在其上。
安装有加热和冷却外壳31，用以使定子装配件保持予定温度。
在生产时，挤出物由挤出器12传送到空腔输送混合器上，该混炼器是由转子和定子上的空腔18和20构成的，挤出物的供给速度随着挤出器的转速而变化，而在混炼器内把能量传递给材料的速度则随转子相对于定子的速度而变化。依照本发明，这两个变量(挤出器的转速和转子的转速)是可以调节的，使被加工材料的温度增高到所需的予定温度，但并不超过予定温度。
权利要求
1、一种在予定温度下生产挤出物的方法，其特征是被挤压材料由挤出器输送到空腔传送混炼器中去，而混炼器的输出物再输送给挤压模，材料传送给混炼器的速度和混炼器把能量供给材料的速度是可以调节的，使材料的温度增高到予定温度。
2、一种实施权利要求
1所规定方法的设备，其特征是该设备包括一个挤出器，一个和挤出器出口连接的空腔传送混炼器，一个和混炼器出口连接的挤出模，确定材料由挤出器传送给混炼器的速度的装置，以及调节混炼器把能量供给材料的速度的装置，由此可以确定传送给挤出模的材料温度。
3、根据权利要求
2的设备，其特征是空腔传送混炼器包括一个内部零件，其被驱动的转速和挤出器送料螺杆的转速相同。
4、根据权利要求
2的设备，其特征是该设备包括装置，用来单独驱动空腔传送混炼器的内部零件，而不受挤出器的送料螺杆的制约，因此，空腔传送混炼器内部零件的转速与挤出器送料螺杆的转速可以不同。
5、根据权利要求
3或4的设备，其特征是混炼器包括一个转子，可以在一个固定的定子内转动。
6、根据权利要求
3或4的设备，其特征是混炼器包括一个转子，可以在一个外部零件内转动，上述外部零件可以绕混炼器轴线转动。
7、根据权利要求
2至6中任一项的设备，其特征是挤出器包括一个转子，可绕第一轴线转动，而空腔传送混炼器包括一个转子;可绕第二轴线转动，第一轴线和第二轴线相互倾斜。
8、一种在予定温度下生产挤出物的方法，基本上如前文的说明书中参照附图所叙述者。
9、一种用于实施在予定温度下生产挤出物的方法的设备，基本上如前文的说明书中参照附图所叙述者。
专利摘要
一种在预定温度下生产挤出物的方法和设备。被挤压的材料由挤出器输送给空腔传送混炼器，而混炼器的输出物再输送给挤出模。材料传送给混炼器的速度和混炼器把能量供给材料的速度是可以调节的，使材料的温度增高到预定的温度。
文档编号B29C47/80GK86103361SQ86103361
公开日1986年11月12日 申请日期1986年5月16日
发明者约翰·乔治·阿诺德·洛夫格洛夫 申请人:弗朗西斯·肖(曼撤斯特)有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan