[发明专利]在进料区域中具有有效通风的混合和增塑机器和其涉及的方法

说明书

本发明涉及一种用于连续调节工艺如使微粒状起始材料增塑并且混合和/或用于生产颗粒、挤出型材或模制部分的混合和增塑机器，所述混合和增塑机器具有壳体，在所述壳体中形成中空内部，所述中空内部由所述壳体的内部周边表面界定并且在所述混合和增塑机器的纵向方向上延伸，所述混合和增塑机器具有螺旋轴，所述螺旋轴在轴向方向上在一些区段中延伸穿过所述壳体的所述内部，所述螺旋轴在操作期间在所述壳体的所述内部中旋转并且同时前后平移移动，所述混合和增塑机器具有驱动器，所述驱动器在操作期间使所述螺旋轴旋转，并且所述混合和增塑机器具有填充装置，所述填充装置布置在所述壳体上，以将将待混合和增塑的至少一种起始材料进料到所述壳体的所述内部中，其中所述填充装置延伸穿过延伸穿过壳体壁的切口或连接到延伸穿过壳体壁的切口，并且其中所述填充装置包括至少两个空腔，所述至少两个空腔各自延伸超过所述填充装置的高度，所述空腔由至少一个分隔壁彼此分开。

本发明涉及一种用于连续调节工艺，如用于生产颗粒、挤出型材或模制部分的混合和增塑机器，以及一种用于使用此类混合和增塑机器使起始材料混合和增塑的方法。

此类混合和增塑机器具体地用于调节塑料材料和/或糊状材料。此类混合和增塑机器的工作元件形成布置于其中的螺旋轴，所述螺旋轴将待加工的材料在轴向方向上向前传输或传送，并且由此使材料的组分彼此混合。例如，此类混合和增塑机器用于加工粘塑性材料、使材料均质化和塑化、掺入填料和加强材料以及生产用于食品行业的起始材料。起始材料或起始材料的至少一种组分非常频繁地作为微粒状材料(例如作为粉末或颗粒)的形式存在。这些混合和增塑机器可以被操作的方式使得首先由起始材料生产熔体，之后由螺旋轴在轴向方向上传送由此产生的熔体穿过混合和增塑机器并且由此均质化。根据待混合的材料，混合和增塑机器中设定的温度至少在一些区段中可以介于50°与400℃之间。此类混合和增塑机器还具体地适于生产聚合物颗粒、聚合物挤出型材、聚合物模制部分等，如果在机器的下游端部上布置有合适的卸料装置例如卸料挤出机，并且所述卸料装置连接到造粒装置或类似装置如连接到间歇性切割装置、拉丝模头(strand die)、成形工具、片材模头或类似装置的话。

例如，从CH 278 575A和CH 464 656中了解此类混合和增塑机器。在这些混合和增塑机器中，螺旋轴优选地不仅执行旋转移动，而且还以平移的方式在轴向方向上(即在螺旋轴的方向上)同时来回移动。因此，移动顺序优选地特征在于，当在轴向方向上查看时，螺旋轴执行叠加在旋转上的振荡移动。这种移动顺序使得将内置式元件(即如增塑螺栓或增塑齿等增塑元件)引入到引入和混合装置的壳体中。由于增塑螺栓或增塑齿的存在，布置在主轴(所谓的轴杆)上的螺钉——当从轴杆的横截面中查看时——没有连续延伸，而是划分为多个独立的翼元件，所述多个独立的翼元件各自在轴杆的横截面周边的一定斜剖面之上延伸。邻近翼元件在轴向方向上和轴杆的外周边方向上两个方面彼此间隔开，即在每个情况中，在轴向方向上和轴杆的外周边方向上两个方面的邻近翼元件之间设置间隙。例如，如果螺旋轴的整个轴杆或螺旋轴的轴杆的相对于横截面周边的轴向区段包括三个翼元件，所述三个翼元件中的每个翼元件在轴杆的横截面周边的斜剖面(例如100°)之上延伸，则谈及三翼螺旋轴或三翼螺旋轴区段。螺旋轴在轴向方向上的旋转和平移移动被控制的方式使得单独的翼元件在其侧翼处于对应的增塑元件的附近的情况下通过，以便压缩待混合和增塑的材料，并且在其上施加剪切作用，以便因此在增塑元件没有与翼元件碰撞的情况下执行混合和/或增塑操作。除此之外，增塑元件接近翼元件的侧翼的方式使得增塑元件阻止混合物的组分沉积在翼元件的侧翼上，因此使得增塑元件还会影响翼元件的清洁度。当然，翼元件的数量和几何形状必须适于增塑元件的数量。