尤其用于單螺桿擠壓機的轉子一定子式混合裝置的制作方法

專利名稱：尤其用于單螺桿擠壓機的轉子一定子式混合裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于擠壓例如熱塑性聚合物、橡膠、石蠟和固體添加劑這樣的材料組合物的單螺桿擠壓機以及用于這些材料的混合裝置。該混合裝置可用于制造在常溫下其中的一種組份或多種組份為液體的油墨、涂料和其它材料。
單螺桿擠壓機被廣泛應用在塑料工業中，用于生產橡膠和熱塑性聚合物及固體添加劑的化合物。這種擠壓機結構簡單，制造成本低；但是這種擠壓機有限的分配和分散混合能力早已被人們所認可和熟知(例如，由Martin Gale于08/06/95發表在RAPRA技術有限公司學術報告上的“單螺桿混合存在的問題及解決方案”)。
有關單螺桿擠壓機有限混合能力的其它背景內容已在1995年8月/9月出版的《塑料添加劑和化合物》第21-23頁、題目為“基于拉伸流動的新式分散混合裝置”和
公開日為1999年8月3日的相關美國專利5932159中公開。該專利強調需要包括拉伸流動在內的多種分散力和穿過高應力區域的多條通道，在高應力條件下，一般很難在單螺桿擠壓機內形成多條通道。
目前，已經有許多裝置能夠用于改善單螺桿擠壓機的分配混合性能；但是，這些裝置僅能夠提高分散混合性能的界限。一個很好的實例是英國傳遞式混煉機(US4419014)，在該裝置內，加工溶化物在轉子上的空腔和筒壁上的相對空腔之間來回移動。轉子的轉動意味著材料將一直被細分并重新定向。但是，由于相對的空腔壁之間的間隔很大，因此其不能形成高的剪切率。實際上，由于溶化物可能會停滯，因此這種低剪切率還限制了空腔的最大尺寸。
另外，從筒體徑向突出或從轉子或螺桿本身的表面上徑向突出的銷桿也可被用于提高混合性能。雖然由于銷桿能夠產生紊流，從而提高分配混合能力，但是由于銷桿并未相對互補的剪切表面移動，因此其并未提高分散混合性能。在筒體上設置銷桿的情況下，越過銷桿的螺旋形行程的間隙將產生高剪切作用，而且還允許聚合物的溶化物有效的再循環，從而提高分配混合性能。但是，受到高剪切作用的材料所占的比例卻很小。
本發明的主要目的在于提供一種改進的單螺桿擠壓機和一種與這種擠壓機一起使用的混合裝置。
根據本發明的第一方面提供一種包括一可驅動螺桿的單螺桿擠壓機和一個與螺桿相連接的混合裝置，所述螺桿具有至少一個行程并定位于一個靜止的筒體內，以在螺桿的外部和內部之間形成一個環形的材料流動間隙，從而使材料能夠從流動間隙的上游部分流入混合裝置，接著或者返回流動間隙的下游部分或者被排出，所述混合裝置包括一個可被一螺桿驅動的轉子和一定子，轉子和定子上各設置有相對的嚙合齒環，以使材料能夠沿第一彎曲的混合路線從環形間隙被向外頂推，接著沿一第二彎曲的混合路線向里返回，所述的齒沿軸向延伸，或大體上相對螺桿的縱向軸線延伸。
根據本發明的第二方面提供一種用于將固體與液體、液體和液體混合在一起的混合裝置，其中的液體可以是聚合物合金，這種混合裝置可與能夠驅動轉子并能夠將處于流體狀態下的材料在足夠壓力的作用下導入混合裝置內的其它設備或一組設備一起使用，從而使將被混合的材料流入混合裝置內，所述混合裝置包括(ⅰ)一個圓筒形的定子腔室，該腔室內設置有沿徑向延伸的相對表面，所述表面上設置有徑向突出且沿徑向間隔開的圓環，所述的圓環由交替排列的齒和隆起部分構成；(ⅱ)一個可轉動安裝在定子內的轉子，所述轉子在其相對的側面上設置有徑向突出且沿徑向間隔開的圓環，所述圓環上設置有交替排列的齒和隆起部分；(ⅲ)轉子環和定子環在徑向和軸向間隙內相互嚙合，從而形成一個彎曲的材料流動路線。
我們發現與現有技術中的單螺桿擠壓機相比，根據本發明第一方面的擠壓機能夠顯著提高擠壓機的性能和被擠壓產品的質量，同時根據本發明第二方面的混合裝置也具有很多優點，而且能夠改善固體和液體例如液態的熱塑性材料和固體添加劑的混合性能，并改善了聚合物合金的制造。定子上的齒環可以盡可能地薄，同時保持其機械完整性，因為齒環的唯一作用是為溶化物的流動提供一個擋板并提供一個與轉子互補的剪切表面。這種設置可限制溶化物滯留在定子的齒之間。此外，螺桿可被用作混合裝置的主軸承，同時因為上述的齒相對筒體是同心的，因此對齒的長度沒有限制。
混合裝置定位于螺桿之兩端的中部。
混合裝置定位于螺桿/擠壓機的出料端。
由于擠壓機將被用于擠壓一系列的材料，因此很清楚為實現最佳的混合，需要設置一套具有不同幾何特性的混合裝置，以提供不同的混合性能。為能夠合理便利地更換混合裝置，擠壓機上設置有易于拆卸的裝置，例如一對可拆卸的凸緣，混合裝置容納于這對可拆卸的凸緣內。
定子腔室的內徑大于與其相連接的擠壓機的內徑，而且轉子較短。
很清楚，混合裝置可與所有能夠在足夠壓力下引入需要混合的材料并使這些材料流過混合裝置的設備一起使用。其中的一種設備是單螺桿擠壓機。因此，必須為混合裝置設置一個入口和一個出口，以使在壓力作用下被運送的材料能夠進入、通過并流出混合裝置的出口。在混合裝置內，材料經歷四種作用，即(ⅰ)在壓力作用下適當地從一中央進料部分沿徑向移動到一出口部分；(ⅱ)沿軌道的移動，其包括將徑向移動的材料劃分為多個部分，其中的一些部分沿一條路線移動，而鄰近的部分沿相反的路線移動；(ⅲ)剪切作用；(ⅳ)拉伸變形。
這種混合裝置與傳統擠壓機上的混合裝置的區別之處在于一個長而薄的螺桿和任意輔助混合裝置被容納在一個狹窄的缸體內，即最初的內筒直徑，因為混合裝置在其最佳的結構中設置有一容納在一腔室內的短寬轉子，同時其內徑大于與其相連接的筒體的內徑。通過這種基本的幾何形狀可以清楚兩個顯著的優點。首先，通過混合裝置的最短路線長度僅隨轉子半徑的增加而線性增加，而混合空間則隨半徑平方的增加而增加。第二，角速度隨轉子半徑的增加而增加。這就意味著最大的混合空間與可能的最高剪切率同時發生。
相互嚙合意味著轉子或定子圓環的齒一直伸入到形成于一對相鄰轉子環或定子環之間的低谷部分內，同時隆起部分也可以延伸到低谷部分內或不能延伸到該低谷部分內。設置一個沿角度方向驅動轉子或定子或同時驅動轉子和定子的裝置，從而在定子和轉子之間產生相對移動。一般情況下，僅有轉子繞其軸線被驅動。
在混合裝置的一種結構形式中，圓環與轉子的軸線同軸。但是，這些圓環與轉子的軸線也可偏心設置，從而當圓環相互接近時，產生清潔作用。最大的偏心度被限制為在互補的部件上形成互補低谷部分的圓環之間的間隔。
給定的圓環和齒在定子或轉子表面上的任意位置上的最大組合高度由定子和轉子之間的間距所限定。該間距可在0.1和300mm之間變化，最好為1到100mm。
隆起部分和齒的組合高度可圍繞其周邊或沿徑向路線在上述范圍內變化。這種變化可以是連續的，也可以是不連續的，即過渡區域既可以是平緩的，也可以呈臺階狀，但在最佳的形式中，隆起部分和齒的高度是相同的。
齒及圍繞其周邊的隆起部分之厚度是可變的，但在最佳實施例中，其厚度相同。其厚度可落入0.1至100mm的范圍內，最好為1-30mm。
所有的齒都可以具有其中的一個特征或所有特征，而其間的過渡部分可以是連續或不連續的，即過渡部分既可以是平緩的，也可以成階梯狀。
定子、轉子、隆起部分和齒可由在工作溫度下和在運行過程中產生的機械應力作用下尺寸穩定的任意材料制成。這樣的材料包括鋼、陶瓷、橡膠和塑料。
隆起部分和齒可被永久固定在轉子和定子上，或可拆卸地安裝到轉子和定子上。可拆卸的隆起部分和齒還可以以能夠重新定位和重新定向的方式被連接。圍繞轉子形成一個腔室的定子也可以圍繞轉子固定或可拆卸地裝配。
定子最好由一對相對的杯形插入件限定而成，這對杯形插入件被口對口地夾在一起。當將其裝配到一個單螺桿擠壓機內時，這種夾緊作用將形成于前部筒體和后部筒體上的突出的凸緣上。這樣，就可以通過更換成本較低的插入件來改變該設備的混合幾何結構。
在運行過程中，從混合裝置的入口到出口的壓力梯度將使材料流過該設備。材料可沿三條曲折的路線流動相互嚙合的環形隆起部分和齒之間的鋸齒形路線，沿著由隆起部分所限定的環形溝槽路線和穿過齒間間隙的路線。所有這三條路線都因為相對移動而連續變化，并在橫跨其邊緣的一個轉子表面上取料，然后將材料下放到其正面。
在一種結構中，在定子和轉子的齒之間設置間隙，以形成徑向溝槽。轉子的轉動將使齒與轉子和定子之間的間隙以及間隙與間隙周期性對準。
但上述間隙可以交錯排列，以改變混合特性。對于任意給定的圓環，齒與間隙的組合長度都等于該隆起部分的周長。上述的齒沿圓環的長度是任意的，而且其長度未必相等。
分散混合產生于轉子上的環形隆起部分和齒的表面與定子上的對應部分之間的間隙內。由于轉子的轉動，這些間隙內的材料將受到壓力和粘性流。這樣，就使高剪切區域內的溶化物得到更新。因此，分配混合能夠保證這些被充分分散的材料均勻分布在大部分溶化物內。
分配混合是當溶化物從定子齒之間的間隙內出現，并進入定子齒的下一組間隙內時對溶化物的反復剪切而產生的。由于流入和流出這些間隙的速度在限定齒附近大于在限定齒中部的速度，而且還能夠顯著地使溶化物重新定向。
該混合裝置可與許多功能性的輔助元件結合使用，而且每個輔助元件都能夠得到一些公知設備的支持。上述輔助元件包括a)接收加工材料的裝置；b)將一種或多種化合物溶化并形成液體的裝置；c)從混合裝置的入口側排出加工溶化物內氣體的裝置；
d)在混合裝置的入口側產生壓力的裝置；e)驅動混合裝置之轉子的裝置；f)從混合裝置的出口側排出加工溶化物內氣體的裝置；g)在混合裝置的出口側產生壓力的裝置；h)過濾加工溶化物的裝置；i)形成加工溶化物的裝置。
通常情況下，元件d和e是混合裝置工作所需的部件。其它輔助性功能元件可根據使用者的要求來設置，但一個單螺桿擠壓機可提供功能元件a,b,c,d和e及f,g,h和i。
通常情況下，元件d和e是混合裝置工作所需的部件。其它輔助性功能元件可根據使用者的要求來設置。
適合于提供一種或多種功能性輔助元件的設備包括1)單螺桿擠壓機能夠提供功能元件a,b,c,d和e及f,g,h和i；2)雙螺桿擠壓機能夠提供功能元件a,b,c,d和e及f,g,h和i；3)Z形葉片混合裝置能夠提供功能元件a,b和c；4)內置混合裝置能夠提供功能元件a,b和c；5)齒輪或其它泵能夠提供功能元件d,e和g；6)外部電機能夠提供功能元件e；7)可拆卸的過濾裝置能夠提供功能元件h；8)可拆卸的模具能夠提供功能元件Ⅰ。
現參照附圖，通過實施例對本發明作出說明，其中附圖

圖1示出了根據本發明第一方面的單螺桿擠壓機和根據本發明第二方面的混合裝置的最佳形式；圖1a為圖1所示之混合裝置的放大視圖；圖2為前部混合插入件(10)的端部視圖；圖2a為沿圖2之剖面線a-a的剖視圖；圖2b為沿圖2之剖面線b的剖視圖；圖3為混合轉子(11)的端部視圖；圖3a為沿圖3之剖面線c-c的剖視3b為沿圖3之剖面線d-d的剖視4為前部混合插入件(10)和混合轉子(11)相互嚙合的端部視圖；圖4a為沿圖4之剖面線e-e的剖視圖；圖4b為沿圖4之剖面線f-f的剖視圖；圖5為前部混合插入件(10)和相對圖4轉動33.75度的轉子(11)相互嚙合的端部視圖；圖5a為沿圖5之剖面線g-g的剖視圖；圖5b為沿圖5之剖面線h-h的剖視圖；圖6為另一前部混合插入件的端部視圖，圖中齒與齒之間的間隙沒有徑向對中；圖6a為沿圖6之剖面線i-i的剖視圖；圖6b為沿圖6之剖面線j-j的剖視圖；圖7為另一混合轉子的端部視圖；圖7a為沿圖7之剖面線k-k的剖視7b為沿圖7之剖面線l-l的剖視圖；圖8至圖8e為齒在由齒和定子壁上的隆起部分所形成的溝槽內可能對中的剖視圖；圖8a示出了一個在溝槽內對稱對中的齒；圖8b示出了一個與外側溝槽壁相對中的齒；圖8c示出了一個與內側溝槽壁相對中的齒；圖8d示出了一個具有負齒距的齒；圖8e示出了一個具有正齒距的齒；圖9a至9e為齒的前緣和尖端的可能變型的剖視圖，同時箭頭表示轉動方向；圖9a示出了具有中性尖端的中性前緣；圖9b示出了一個正的前緣和中性尖端；圖9c示出了一個負的前緣和中性尖端；圖9d示出了一個中性前緣和正的尖端斜度；
圖9e示出了一個中性前緣和負的尖端斜度；圖10a至10c為隆起部分和齒的剖視圖，圖中示出了前緣形狀的幾種可能變形；圖10a示出了對稱的前緣；圖10b示出了負的邊緣偏斜；圖10c示出了正的邊緣偏斜；圖11a至11e示出了齒截面的幾種可能變型；圖11a示出了位于平行溝槽內的平行齒；圖11b示出了位于平行溝槽內的負掠角(negative sweep)；圖11c示出了位于平行溝槽內的正掠角；圖11d示出了位于錐形溝槽內的錐形齒；圖11e示出了位于倒錐形溝槽內的倒錐形齒；圖12示出了插入件的端壁之幾何形狀的幾種可能變型；圖12a示出了錐形端壁沿剖面線mm的剖視圖；圖12b示出了倒錐形端壁沿剖面線mm的剖視圖；圖13示出了轉子盤幾何形狀的可能變型；圖13a為倒錐形圓盤沿剖面線nn的剖視圖；圖13b為錐形圓盤沿剖面線nn的剖視圖。
參照圖1，單螺桿擠壓機包括一花鍵1或其它使轉動驅動裝置與后部擠壓機螺桿相連接的連接裝置，冷卻套管2，漏斗或進料區3，一后部擠壓機螺桿4，一后部筒體5，一加大的凸緣5A，一前部筒體6，一加大的凸緣6A，一模具7，一噴嘴8，一前部螺桿9，一后部混合插入件12和一個前部混合插入件10及一個傳動心軸13，其中后部混合插入件12和前部混合插入件10一起形成一個包圍混合轉子11的腔室。該單螺桿擠壓機的螺桿被混合裝置14斷開，混合裝置14包括部件10、11、12和13。
圖1a為本發明的一個實施例的視圖，在該實施例中，混合裝置14包括一后部混合插入件12和一前部混合插入件10及一心軸13，這兩個插入件一起形成一個包圍混合轉子11的腔室。筒體5和6可被加熱，區域3可通過冷卻套管2得以冷卻。此外，連接擠壓機筒體5a和6a的凸緣可被加熱或冷卻，以使散失到周圍環境中的熱量和在混合裝置內通過未示出的裝置產生的熱量保持平衡。
參照圖2、2a和2b，插入件10的內表面由一系列沿徑向隔開的圓環22a、22b、22c和22d。安裝于這些圓環上的是沿周邊間隔開并沿徑向突出的齒21，以使相鄰齒之間的間隙構成隆起20，隆起20使圓環具有城堡(鋸齒)形的外觀。
參照圖3、3a和3b，轉子11固定于一個驅動軸13上并形成一圓環形的主體，該主體上相對的表面各設置有一系列沿徑向隔開的圓環32a、32b、32c和32d。安裝于這些圓環上的是一些沿周邊間隔開并沿徑向突出的齒31，以使相鄰齒之間的間隙形成隆起30，從而使圓環具有城堡形的外觀。圓環32a、32b、32c和32d與圓環22a、22b、22c和22d在圖4、4a和4b及圖5、5a和5b所示的作用位置上相互嚙合。圓環、齒和隆起被并排設置，從而形成一條曲折的材料混合流動路線，箭頭40和41(圖4)示出了至少能夠阻止溶化物流過齒之間的空隙的路線。從轉子排出的材料流并不受第二插入件(12)的約束，即不受圖示半個混合裝置的約束。
當轉子11相對其殼體移動時，將出現下述位置(a)轉子上的齒與隆起部分上的齒成一直線(圖4a),(b)轉子上的齒與隆起部分上的齒不在一條直線上(圖4b),(c)轉子上的齒位于(a)和(b)之間的位置上。位置(a)表示正被混合的材料具有最大剪切力(即分散)和最大徑向流量的瞬間。位置(b)表示等分的外流材料根據其是位于由轉子齒所包圍的位置上還是位于由殼體齒包圍的位置上而沿不同的方向被移送。
圖6示出了一個間隙不對齊的插入件，從而形成一個連續的線性徑向路線并使最小阻力的路線包括沿環形的位移和沿徑向的位移。
圖7示出了一個轉子，該轉子上的齒沒有相互對齊，這樣就形成了一個連續的線性徑向路線并使最小阻力的路線包括沿環形的位移和沿徑向的位移。
圖8、9和10示出了不同幾何形狀的齒。參照圖8至10，可以看到前緣的形狀和單個齒的方位能夠促進溶化物在混合裝置內沿特定方向的移動，這種移動不僅非常有利于材料通過混合裝置的運輸，而且還能夠加速分散狀態例如拉伸流動。
圖8示出了介于定子齒81和83之間的轉子齒82，齒82在圖8a中位于中央位置上，在圖8b中與外齒81相摩擦，在圖8c中與內定子齒83相摩擦，圖8還示出了在混合裝置內向外推動材料的正齒距齒體8e和將材料引入中央的負齒距8d。
圖9示出了前緣上的中性斜度9a，將材料從谷底輸送至轉子圓盤的正斜度9b，將材料向下推向定子內的負斜度9c。箭頭表示轉動方向。圖9d和9e示出了齒尖的變化情況。
圖10示出了介于定子齒100和102之間的轉子齒101，在前緣上具有正斜角10c的轉子齒將在混合裝置內向外推動材料，而在前緣上具有負斜角10b的轉子齒將材料引向中央部分。
聚合物，共混聚合物或聚合物/固體添加劑的混合物通過料斗和進料口3被進送到擠壓機內并通過后部螺桿4的轉動沿后部筒體5運送，其中螺桿4通過一連接件1被一個未示出的外部驅動裝置所驅動。通過筒體5補給的熱量使聚合物成為液體或至少在到達后部混合插入件12內之前處于易于變形的狀態下。
混合插入件可與兩個筒體部分的凸緣一體制成并使其可拆卸，這樣不用更換整個筒體，僅通過更換廉價的插入件就可以改變混合的幾何形狀和混合效果。
前部插入件和后部插入件10、12通過凸緣被夾在一起，從而形成一個具有入口12a和出口10a的圓筒形腔體，如圖1a所示。混合插入件和轉子的表面被一系列環形隆起部分所覆蓋。具體實例如圖2中的標記22d所示，在該圖中，隆起部分相對偏移，從而使其能夠相互嚙合，如圖4所示。在隆起部分的頂部設置一系列如圖2所示的齒21。聚合物的溶化物可通過齒間的空隙圍繞環形溝槽向外或向里流動，或者沿齒尖上的較長路線流動。在操作狀態下，轉子的轉動將使其產生無序組合。所有這些路線將從橫跨其邊緣的一個圓盤表面上取出材料并將其向下放到正面上。
聚合物的溶化物通過前部螺桿9從出料口10a沿前部筒體輸送，并產生壓力，迫使溶化物通過模具7內的噴嘴8。
權利要求
1．一種單螺桿擠壓機，其包括一個可驅動的螺桿，該螺桿具有至少一個行程并設置于一個固定的筒體內，從而在螺桿的外部和筒體的內部之間限定一個環形的材料流動間隙；一個與所述螺桿相連接的混合裝置，從而使材料能夠從流動間隙的上游部分流入混合裝置內，接著或者返回流動間隙的下游部分內或被排出，所述混合裝置包括一個可被螺桿驅動的轉子及一個定子，所述轉子和定子各設置有可相對嚙合的齒環，從而能夠從環形間隙沿一第一彎曲的混合路線向外推動材料，接著沿一第二彎曲的混合路線向內返回，所述的齒沿徑向延伸或大體上相對螺桿的縱向軸線徑向延伸。
2．根據權利要求1的擠壓機，其特征在于所述混合裝置設置于螺桿兩端的中間部分上。
3．根據權利要求1的擠壓機，其特征在于所述混合裝置設置于所述螺桿/擠壓機的出料端。
4．根據上述權利要求之一的擠壓機，其特征在于設置有易于拆卸的裝置，例如一對可拆卸的凸緣，從而能夠快速更換混合裝置，以適應正被擠壓的材料的變換。
5．根據上述權利要求之一的擠壓機，其特征在于定子腔室的內徑大于連接定子的擠壓機筒體的內徑，而且轉子較短。
6．一種用于混合固體和液體、液體和液體例如聚合物合金的混合裝置，該裝置與能夠驅動轉子并能夠在足夠壓力下將流體狀態的材料導入混合裝置從而使需要混合的料材流過混合裝置的其它設備或組合設備一起使用，所述混合裝置包括(ⅰ)一個圓筒形的定子腔室，該腔室具有沿徑向延伸的相對表面并設置有沿軸向突出、沿徑向隔開并由交替排列的齒和隆起部分構成的圓環；(ⅱ)一個可轉動安裝于所述定子內的轉子，該轉子在其相對的側面上設置有沿軸向突出、沿徑向隔開并由交替排列的齒和隆起部分構成的圓環；(ⅲ)所述轉子圓環和定子圓環以徑向和軸向間隙相互嚙合，從而限定一個彎曲的材料流動通道。
7．根據權利要求6的混合裝置，其特征在于轉子圓環或定子圓環上的齒一直延伸到形成于一對相鄰的定子圓環或轉子圓環之間的低谷部分內，而隆起部分則可以延伸到所述低谷內或不延伸到所述低谷內。
8．根據權利要求6或7的混合裝置，其特征在于所述轉子和/或定子是可驅動的。
9．根據權利要求6至8之一的混合裝置，其特征在于一個或多個圓環與轉子的軸線同心設置。
10．根據權利要求6至8之一的混合裝置，其特征在于一個或多個圓環相對轉子的軸線偏心設置。
11．根據權利要求10的混合裝置，其特征在于最大偏心度被限制為在互補的部件上形成互補低谷的圓環之間的間隙。
12．根據權利要求6至11之一的混合裝置，其特征在于一個或多個轉子齒設置于相鄰的定子齒的中央(圖8a)。
13．根據權利要求6至11之一的混合裝置，其特征在于一個或多個轉子齒與徑向的外部定子齒相互摩擦(圖8b)。
14．根據權利要求6至11之一的混合裝置，其特征在于一個或多個轉子齒與徑向的內部定子齒相互摩擦(圖8c)。
15．根據權利要求6至11之一的混合裝置，其特征在于一個或多個轉子齒具有正齒距(圖8e)。
16．根據權利要求6至11之一的混合裝置，其特征在于一個或多個轉子齒具有負齒距(圖8d)。
17．根據權利要求6至16之一的混合裝置，其特征在于一個或多個轉子齒在前緣上具有正齒距(圖10c)。
18．根據權利要求6至16之一的混合裝置，其特征在于一個或多個轉子齒在前緣上具有負齒距(圖10b)。
19．根據權利要求6至18之一的混合裝置，其特征在于一個或多個轉子齒在前緣上具有正斜度(圖9b)。
20．根據權利要求6至18之一的混合裝置，其特征在于一個或多個轉子齒在前緣上具有負斜度(圖9c)。
21．根據權利要求6至20之一的混合裝置，其特征在于轉子表面和定子表面沿徑向和周邊的間隔介于0.1至300mm之間，最好介于1至100mm之間。
22．根據權利要求6至21之一的混合裝置，其特征在于所述隆起部分的高度相等，所述齒的高度也相等。
23．根據權利要求6至22之一的混合裝置，其特征在于所述齒和隆起圍繞其周邊的厚度是可變的，但最好相同。
24．根據權利要求6至23之一的混合裝置，其特征在于其厚度介于0.1mm至100mm之間，最好介于1至30mm之間。
25．根據權利要求6至24之一的混合裝置，其特征在于所述隆起和齒或者永久固定于轉子和定子上，或者可拆卸地安裝于轉子和定子上。
26．根據權利要求6至25之一的混合裝置，其特征在于所述定子由一對相對的杯形插入件構成，所述杯形插入件被口對口地夾在一起。
27．根據權利要求6至26之一的混合裝置，其特征在于在定子上的齒和轉子上的齒之間設置間隙，以形成間隙溝槽。
28．根據權利要求27的混合裝置，其特征在于所述間隙交錯排列。
29．根據權利要求6至28之一的混合裝置，其特征在于所述齒的周邊長度相同或不同。
30．根據權利要求6至29之一的混合裝置，其特征在于所述定子齒設置于可拆卸的插入件上。
31．根據權利要求6至30之一的混合裝置，其特征在于所述定子齒設置于可拆卸的轉子上。
32．根據權利要求6至31之一的混合裝置，其特征在于所述轉子齒設置于與螺桿一體制成的轉子上。
33．根據權利要求6至32之一的混合裝置，其特征在于所述定子和轉子為平行的圓盤，所述的齒從圓盤上突出。
34．根據權利要求6至32之一的混合裝置，其特征在于所述定子和轉子大體為圓錐形或倒圓錐形(分別如圖12,12a,12b和圖13,13a,13b所示)。
全文摘要
一種單螺桿擠壓機包括一個與螺桿(4,9)相連接的混合裝置(14),該混合裝置包括一個可被螺桿(4)驅動的轉子(11)和一個定子,轉子和定子各設置有相對的嚙合齒(21)環(22a,22b,22c,22d,32a,32b,32c,32d),從而沿一第一彎曲的混合路線將材料從螺桿(9)向外推動,接著沿一第二彎曲的混合路線向里返回螺桿(4),齒(21)沿軸向延伸或相對螺桿的縱向軸線軸向延伸。本發明還包括一個混合裝置,其包括:一個圓筒形的定子腔室(10,12),該腔室具有沿徑向延伸的相對表面并設置有沿軸向突出、沿徑向隔開并由交替排列的齒(21)和隆起部分(20)構成的圓環(22a,22b,22c,22d);一個可轉動安裝于所述定子內的轉子(11),該轉子在其相對的側面上設置有沿軸向突出、沿徑向隔開并由交替排列的齒(21)和隆起部分(20)構成的圓環(32a,32b,32c,32d);轉子圓環和定子圓環以徑向和軸向間隙相互嚙合,從而限定一個彎曲的材料流動通道。
文檔編號B01F5/00GK1324268SQ9981243
公開日2001年11月28日 申請日期1999年10月19日 優先權日1998年10月20日
發明者羅賓·M·希爾德爾 申請人:卡爾特有限公司