專利名稱：擠出機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種根據權利要求1的前序部分的擠出機。
擠出機廣泛用于輸送和再處理原料。為了將在擠出機中加工塑料時的氣體分離，在擠出機的處理部的殼體中設置有一個氣體排出孔口，在該擠出機中加工固態至粘稠的塑料。為了避免塑料從處理部通過該孔口中排出，設置有一個材料阻擋裝置，該材料阻擋裝置也被稱為“堵塞器”。該材料阻擋裝置具有一個或兩個螺桿軸，所述螺桿軸的螺桿在整個長度上具有一個升角方向，材料阻擋裝置通過所述螺桿軸將進入到該孔口中的塑料壓回到處理部中，而經過螺桿的氣體可被抽吸出。
但如已經證實的那樣，通過具有這種阻擋裝置的擠出機來擠出的塑料具有大量的黑點、即所謂的“黑色斑點”，這些黑點尤其是在用透明的塑料、如PET制成的產品中是極具干擾性的。
本發明的任務在于，提供一種在氣體排出孔口上具有這種阻擋裝置的擠出機，在該擠出機中很大程度上排除了黑點的形成。
根據本發明，這通過權利要求1中特征部分的擠出機來實現。在從屬權利要求中描述了本發明的有利構型。
如已經證實的那樣，黑點的形成可歸咎于螺桿軸和阻擋裝置內壁具有與處理部同樣高的溫度。在公知的擠出機中由此可使保持附著在熱的螺桿軸或阻擋裝置內壁上的塑料殘余部分分解。因為該分解與塑料殘余部分附著在螺桿或阻擋裝置內壁的熱金屬表面上的持續時間相關，所以由螺桿在其整個長度上輸送直至材料阻擋裝置的中間殼體中的氣體排出孔口的塑料殘余部分必然遭受特別強烈的分解。在公知的擠出機中，固態的分解產物然后通過材料阻擋裝置的在其整個長度上回輸的螺桿輸送返回到處理部并且與處理部中的塑料混合，從而在擠出的塑料產品中形成黑點。
從該知識出發，本發明的基礎在于，僅將材料阻擋裝置中的與處理部相鄰的螺桿段構造成回輸的。即塑料僅短時間地與該螺桿段接觸。此外，在該螺桿段中，材料在熱的螺桿表面和內壁上與在處理部中類似地被持續更新。在該螺桿段中由此避免了塑料的分解并且由此避免了黑點的形成。
相比之下，根據本發明，經過材料阻擋裝置的該螺桿段的塑料殘余部分到達具有相反升角的螺桿段中，也就是說，塑料殘余部分不再被回輸到處理部，而是從那里離開并且由此與處理部分離。在該區域中，塑料殘余部分由此較長時間地遭受螺桿和中間殼體內壁的熱的溫度并且被分解。固態的黑色分解產物可與分離出的氣體一起通過中間殼體中的氣體排出孔口被抽吸出，或者可在中間殼體的下側上設置一個附加的孔口，殘渣從該附加的孔口向下落。
根據本發明的擠出機的處理部可具有僅唯一一個螺桿軸。但是也可設置兩個或多個、尤其是八個或更多個軸線平行的螺桿元件，這些螺桿元件可彼此緊密嚙合地相互嵌合，其中，螺桿軸被擠出機殼體內壁上的軸線平行的凹的弓形部接收和導向。在此可在一個平面上設置多個螺桿軸或者如在EP 0 788 867 B1中所描述的那樣形成一個圈。
材料阻擋裝置也可具有僅一個螺桿軸。但優選設置兩個或多個軸線平行的螺桿軸，這些螺桿軸的螺桿彼此緊密嚙合地相互嵌合并且這些螺桿軸各被擠出機殼體內壁中的軸線平行的凹的弓形部接收和導向。
在此，在材料阻擋裝置中可使用同向轉動或反向轉動的螺桿。因為與同向轉動的螺桿軸的軸向敞開系統不同，反向轉動的螺桿軸形成一個軸向閉合系統，即反向轉動的螺桿軸引起強制輸送，所以在材料阻擋裝置中通常優選反向轉動的螺桿軸，因為它們更嚴格地避免了黑點的出現。
此外，反向轉動的螺桿的自清潔原則上比在同向轉動的螺桿中好，因為在反向轉動的螺桿中這些螺桿的齒接觸并且靠置在中間殼體的內壁上，而同向轉動的螺桿在螺桿的齒與內壁之間具有間隙。可通過硬化螺桿和中間殼體來抵抗磨損。
此外，在反向轉動的螺桿軸中必要時完全可省去螺桿軸上的驅動齒輪，因為僅有一個軸需被驅動，該軸通過螺桿的形狀嚙合的配合來驅動另一個軸。由此大大簡化了螺桿軸的裝入、裝配和維護。
材料阻擋裝置的螺桿軸優選與它們的驅動裝置、例如驅動齒輪構造成一體的。由此取消了螺桿軸與驅動齒輪之間的根據現有技術設置的耦合裝置。由此可小巧、輕便且成本低廉地制造驅動螺桿軸的支路傳動裝置。
為了使有毒氣體不可從擠出機中不受控制地漏出，但也為了避免空氣到達擠出機中，具有材料阻擋裝置的中間殼體必須與擠出機殼體并且與支路傳動裝置殼體真空密封地連接，其中，支路傳動裝置殼體本身必須構造成真空密封的。
因為支路傳動裝置殼體包含一些在處理部的例如約250℃的高溫下可損壞的軸承、密封裝置和類似部件，所以有利的是，在具有材料阻擋裝置的中間殼體與支路傳動裝置殼體之間設置一個隔熱裝置、例如隔熱板。
根據本發明的擠出機尤其適用于加工塑料，如PVC、PE和其它塑料。因為很大程度上避免了“黑色斑點”的形成，所以該擠出機尤其適用于例如用PET制造透明的塑料產品、尤其是玻璃般透明的產品。
下面借助于附圖詳細說明根據本發明的擠出機的實施形式。附圖中各以立體視圖表示
圖1具有連接在其上的材料阻擋裝置的擠出機的處理部的一個區段；圖2具有兩個反向轉動的螺桿軸的材料阻擋裝置，其中，材料阻擋裝置的殼體被完全略去，支路傳動裝置的一部分殼體被略去；圖3與圖2相應的視圖，但材料阻擋裝置具有兩個同向轉動的螺桿軸；圖4與圖2相應的視圖，但螺桿軸不具有驅動齒輪；以及圖5從處理部上拆卸下來的材料阻擋裝置。
根據圖1僅示出了擠出機的處理部的一個殼體區段1。該處理部由多個這樣的彼此串聯的殼體區段組成，這些殼體區段可通過未示出的拉桿彼此拉緊，這些拉桿穿過殼體區段1中的孔2。
處理部的輸送方向用箭頭3表示。具有材料進入孔口的未示出的殼體區段設置在區段1的輸送上游，具有擠出機的材料排出孔口的未示出的殼體區段設置在輸送下游。
該處理部構造成例如在EP 0 788 867 B1中所描述的環形擠出機。也就是說，一個未示出的內部芯軸向地延伸穿過處理部的殼體區段1和其余未示出的殼體區段。在內部芯與殼體區段之間形成一個環形的空間，沿著一個圓以相同的中心角距離設置的軸線平行的可旋轉的軸在該空間中延伸，這些軸中的每一個都承載有多個彼此相繼地設置的螺桿元件和其它加工元件，相鄰的軸以這些元件彼此緊密嚙合地相互嵌合，其中，內部芯在該空間的位于內部的側上以及如圖1中所示殼體區段1的內壁設置有槽狀的軸線平行的凹陷部4，在這些凹陷部中，所述軸各以其加工元件被接收并且被導向。
圖1中所示的設置在處理部的材料進入孔口與材料排出孔口之間的殼體區段1設置有一個中間孔口5，以便將氣體從在處理部中加工的塑料中去除。
為此在區段1上連接有一個中間殼體6，在該中間殼體中設置有兩個軸線平行的螺桿軸7、8，這些螺桿軸在圖2中示出并且相對于處理部的縱向軸線垂直地延伸。每個螺桿軸7、8都具有一個朝向處理部的短的螺桿元件9、10和一個背離處理部的長的螺桿元件11、12。這兩個軸7、8的螺桿元件9和11或10和12彼此緊密嚙合地相互嵌合，其中，中間殼體6在內壁上設置有一些未示出的軸線平行的槽狀的凹陷部，這些凹陷部接收螺桿元件9至12并且由此對螺桿軸7、8導向。螺桿元件9至12無相對轉動地例如通過花鍵設置在螺桿軸上。
螺桿軸7、8以它們的螺桿元件9至12從處理部的殼體區段1中的中間孔口5延伸直到中間殼體6中的氣體排出孔口13，通過該氣體排出孔口將從處理部中的塑料中分離出的氣體抽吸出。
螺桿元件9、10具有一個這樣的升角方向，使得這些螺桿元件將從處理部擠入到中間殼體6中的塑料材料在箭頭14的方向上回輸到處理部。因此，該裝置被稱為材料阻擋裝置。相比之下，螺桿11、12具有相反的升角方向，由此，通過螺桿元件9、10到達螺桿元件11、12的塑料材料按照箭頭15從處理部被輸送走。由于螺桿元件9至12和中間殼體6的內壁的表面的高溫，較長時間附著在這些表面上的塑料材料被分解。回輸的螺桿元件9、10的區域中的塑料被持續更新并且由此避免分解，而到達輸送元件11、12的塑料殘余部分被分解。分解的塑料殘余部分或者可通過氣體排出孔口13被抽吸出，或者可在背離處理部的區域中在中間殼體6的下側上設置另一個未示出的孔口，通過該孔口可取出塑料殘余部分。
在根據圖2的實施形式中，螺桿軸7上的螺桿元件9構造成右升角的并且螺桿元件11構造成左升角的，而在螺桿軸8中，螺桿元件10構造成左升角的并且螺桿元件12構造成右升角的。
圖2中示出了反向轉動的螺桿軸7、8，而圖3中的螺桿軸7、8被同向轉動地驅動。
根據圖2的螺桿軸7、8以及根據圖3的螺桿軸7、8都可與它們的驅動齒輪18、19或20、21構造成一體的。
如圖4中所示，在兩個反向轉動的螺桿軸7、8中完全可省去齒輪驅動裝置，因為被驅動的螺桿軸8通過其螺桿元件10、12嚙合到軸7的螺桿元件9、11中來驅動該軸7。也就是說，在根據圖4的實施形式中，軸7、8僅需支承在支路傳動裝置殼體22中。
為了真空密封地密閉處理部，根據圖1和圖5，中間殼體6在側面真空密封地法蘭連接在殼體區段1上。此外，中間殼體6真空密封地連接在支路傳動裝置殼體22上。為了降低從熱的中間殼體6到支路傳動裝置殼體22的熱傳遞，在中間殼體6與支路傳動裝置殼體22的彼此位于對面的端面之間設置有一個用隔熱材料制成的板23。
材料阻擋裝置的螺桿軸7、8由電動機24通過減速傳動裝置25驅動。如從圖2至圖4中可看到的那樣，使減速傳動裝置25與支路傳動裝置相連接的殼體26僅被一個軸27、28穿過，該軸可通過磁耦合裝置真空密封地密閉。在根據圖2和圖4的、軸7、8反向轉動的實施形式中，軸27與軸8同軸線地設置，而在根據圖3的、軸7、8同向轉動的實施形式中，軸28設置有一個齒輪29，該齒輪與軸7、8上的齒輪20、21嚙合。
權利要求
1.擠出機，具有一個處理部，該處理部具有殼體，在該殼體中設置有至少一個螺桿軸，該殼體在一個端部上具有一個用于待加工的材料的材料進入孔口，在另一個端部上具有一個用于已加工的材料的材料排出孔口并且為了從該處理部中排出氣體而在該材料進入孔口與該材料排出孔口之間具有一個中間孔口(5)，一個材料阻擋裝置與該中間孔口相連接，該材料阻擋裝置在一個中間殼體(6)中具有至少一個螺桿軸(7，8)，所述螺桿軸從該中間孔口(5)延伸到該中間殼體(6)中的一個氣體排出孔口(13)并且將擠入到該中間殼體(6)中的材料回輸到該處理部中，其特征在于所述螺桿軸(7，8)的朝向該處理部的螺桿段(9，10)具有向該處理部中回輸的升角方向并且所述螺桿軸(7，8)的背離該處理部的螺桿段(11，12)具有相反的升角方向。
2.根據權利要求1所述的擠出機，其特征在于具有回輸升角方向的螺桿段(9，10)構造得比具有相反升角方向的螺桿段(11，12)短。
3.根據權利要求1或2所述的擠出機，其特征在于該中間殼體(6)在背離該處理部的端部上具有一個用于固態的分解產物的排出孔口。
4.根據權利要求1所述的擠出機，其特征在于該材料阻擋裝置具有至少兩個彼此嵌合的螺桿軸(7，8)。
5.根據權利要求4所述的擠出機，其特征在于這些彼此嵌合的螺桿軸(7，8)可反向轉動。
6.根據上述權利要求之一所述的擠出機，其特征在于至少一個螺桿軸(7，8)的驅動裝置與該螺桿軸(7，8)構造成一體的。
7.根據權利要求6所述的擠出機，其特征在于該驅動裝置通過一個驅動齒輪(18至21)構成。
8.根據權利要求6或7所述的擠出機，其特征在于該驅動裝置設置在一個支路傳動裝置殼體(22)中，在該支路傳動裝置殼體(22)與該材料阻擋裝置的中間殼體(6)之間設置有一個隔熱裝置(23)。
9.根據上述權利要求之一所述的擠出機，其特征在于在該處理部的殼體與一個在該殼體中軸向延伸的內部芯之間形成一個環形的空間，沿著一個圓以相同的中心角距離設置的軸線平行的可旋轉的軸在該空間中延伸，這些軸中的每一個都承載有多個彼此相繼地設置的螺桿元件和其它加工元件，相鄰的軸以這些元件彼此緊密嚙合地相互嵌合，其中，該內部芯在該空間的位于內部的側上以及該殼體的內壁設置有槽狀的軸線平行的凹陷部(4)，在這些凹陷部中，這些軸各以其加工元件被接收并且被導向。
10.根據上述權利要求之一所述的擠出機的應用，用于擠出透明的塑料產品。
全文摘要
擠出機具有一個處理部，該處理部具有殼體，在該殼體中設置有至少一個螺桿軸，該殼體在一個端部上設置有一個用于待加工的材料的材料進入孔口，在另一個端部上設置有一個用于已加工的材料的材料排出孔口并且為了從該處理部中排出氣體而在該材料進入孔口與該材料排出孔口之間設置有一個中間孔口(5)，一個材料阻擋裝置與該中間孔口相連接，該材料阻擋裝置在一個中間殼體(6)中具有至少一個螺桿軸(7，8)，所述螺桿軸從該中間孔口(5)延伸到該中間殼體(6)中的一個氣體排出孔口(13)并且將擠入到該中間殼體(6)中的材料回輸到該處理部中。在此，所述螺桿軸(7，8)的朝向該處理部的螺桿段(9，10)具有向該處理部中回輸的升角方向并且所述螺桿軸(7，8)的背離該處理部的螺桿段(11，12)具有相反的升角方向。
文檔編號B29C47/76GK101048270SQ200580036177
公開日2007年10月3日 申請日期2005年9月22日 優先權日2004年10月20日
發明者約瑟夫·A.·布拉赫 申請人:布拉赫管理兩合公司