[发明专利]在进料区中包括冷却装置的螺杆压力机

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的、用于加工塑料和 塑料混合物的螺杆压力机/螺杆挤压机或者说挤出机。

背景技术

从现有技术中已知，这类螺杆压力机包括螺杆筒，该螺杆筒具有一在 其中可被旋转地驱动的螺旋轴或者说螺杆。该螺杆筒在端部区域内包括一 进料口，该进料口用于经由填料斗输入松散材料形式的塑料或多种塑料和/ 或添加物(助熔剂)——例如天然纤维或矿物纤维或者说玻璃纤维、和颜 料——的混合物。

此外，由现有技术中一般已知，对于作为挤出机或在一用于加工热塑 性材料的注塑成型机中的应用，螺杆压力机在设置在其中的挤出机螺杆的 长度上观察分成三个区：进料区接收通过进料口的区域输入的松散材料， 并在压实和加热的情况下将该松散材料传送到转变区。在转变区中，已预 压实并(略)加热的材料被脱气，并在进一步地、限定地加热下大部分被 塑化和均质化。最后，材料进入排出区、或者说泵送区、或者说计量区， 进入的材料在该区中被均质化并传送到下游工具。

在上文大概说明的基本结构中，在螺杆筒外侧设置有所谓的电热带， 从而以限定的方法和方式引起对传送的材料的连续加热。在此，通常会有 已由螺杆筒的其它区域吸收的、不受控制的热量流入塑料螺杆压力机的进 料口区域内，所述热量特别是由于通常是电气操作的电热带的加热(而产 生)。另外，所输入的松散材料的传送和预压实也产生热。这些加热效应 都会在进料口区域中在加工塑料的过程中导致相当大的干扰。

因此，例如从DE 35 04 773 A1中已知：对挤出机基本上不仅进行加 热，而且进行冷却。为此，在螺杆筒的毗邻进料口的区段中设有冷却装置。 该冷却装置包括用于引导流体冷却介质(例如水)的冷却管道。此处，螺 杆筒在其整个长度上一体地构成。在冷却装置的区域内，螺杆筒具有外径 比螺杆筒的其它延伸段小的外表面。在所述外表面中切削出螺旋状环绕的 冷却管道。在该外表面上安放封闭冷却管道的套筒，该套筒具有用于输入 和排出冷却剂的孔并焊接在螺杆筒上。

为了另外地减小在轴线方向上的导热，根据DE 35 04 773 A1的教导， 设有至少一个径向环绕的、所谓的导热中断槽或者说隔热槽，该隔热槽显 著地减小了螺杆筒的导热横截面。特别是在冷却装置的前面和后面分别设 置至少一个隔热槽，以便限制从螺杆筒的加热区域进入冷却装置中的轴向 热流以及从冷却装置进入进料口区域中的轴向热流。

另外由DE 32 27 443 A1已知，将包围进料口的区域制造成分离的、 待连接到其余的螺杆筒上的构件，其中在进料口和朝向其余的螺杆筒的凸 缘区域之间设置冷却管道，其中该构件是分离的且绝热的，但其方式未进 一步描述。

DE 33 11 199 A1公开了另一种冷却装置，在该冷却装置中又在结构方 面在双壁套筒上加工出用于流质冷却剂的流动管道。为此，螺杆筒不是构 造成多件式，而是仅部分地覆盖成双壁套筒。用于冷却流体的流动管道由 在双壁套筒的筒壁之间的具有不同形状和接触面的塑料型材条形成。

根据DE 35 18 997 A1所公开的技术方案，设有垫圈，该垫圈在组装 状态下具有一环形管道，以偏转装置作为具有冷却通道的单元可拆卸地连 接到螺杆筒上，以便能够更换磨损的筒部件，从而能够再次使用该冷却系 统。

该已知技术方案的缺点在于，所述冷却单元在制造技术方面的耗费比 较高。同样，这种冷却单元在较长(时间)的运行中在冷却管道中形成沉 积，这使总效率恶化。因此，通常必须设置用于冷却回路的复杂装置和冷 却介质的处理单元，这些装置和处理单元必须连续运作。这些装置却是(本 领域的)技术人员所熟知的，因为通常使用大量的水作为冷却介质以便在 进料口区域中维持40℃至80℃的温度。但是，在整个螺杆压力机区域内的 用于引导水的部件的相应防腐蚀结构和用于其余电装置的密封和防溅洒结 构配置成本高且在工作期间需要大量能量。

WO 2006/073107　A1公开了一种螺杆压力机，其中在螺杆筒中设置有 可被旋转地驱动的螺旋轴。其中螺杆筒在端部区域中包括一进料口，该进 料口用于经由填料斗输入松散材料形式的塑料和/或添加物。在螺杆筒的毗 邻该进料口的区段内设置有包括热电冷却元件的冷却装置。

DD 286 326 A5描述了一种在毗邻填料斗的区段中具有带冷却肋的冷 却结构的挤出机。在填料斗区域中设置有毗邻进料口的帕尔贴元件。