專利名稱：擠壓方法和單、雙或多蝸桿擠壓機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用單、雙或多蝸桿擠壓機(jī)的一種擠壓方法，由于蝸桿螺紋部分左旋，部分右旋，所以被擠壓的材料部分沿方向A，部分沿與方向A相反的方向B，沿著蝸桿的縱向被導(dǎo)向。
本發(fā)明也涉及一種單、雙或多蝸桿擠壓機(jī)，這種擠壓機(jī)基本包括一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的蝸桿，或二個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的蝸桿或多于兩個(gè)的可轉(zhuǎn)動(dòng)的蝸桿;
一個(gè)外殼，蝸桿可以在其中轉(zhuǎn)動(dòng);
一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置;
一個(gè)傳動(dòng)裝置;
一個(gè)或多個(gè)裝料裝置;以及一個(gè)或多個(gè)卸料裝置。
在這種擠壓機(jī)中，為了使被擠壓材料在蝸桿(單個(gè)或多個(gè))的縱向上，部分沿方向A，部分沿與方向A相反的方向B導(dǎo)向，蝸桿的螺紋部分左旋，部分右旋，因此，在兩個(gè)或多個(gè)蝸桿的情況下，當(dāng)從這些蝸桿的橫軸方向看去，左旋的螺紋部分相互面對(duì)，而右旋的各段也相互面對(duì);或者左旋螺紋部分面對(duì)右旋螺紋部分。
在已知的使用單、雙或多蝸桿擠壓機(jī)的擠壓方法中，被擠壓的材料只是沿著一個(gè)方向，即，沿蝸桿的縱向，背離驅(qū)動(dòng)裝置輸送或?qū)颉Ｒ虼撕艽蟮妮S向及作用力全部作用在同一方向上，即向著傳動(dòng)裝置。為了吸收這種很大的反作用力及其壓力，必須設(shè)置軸向軸承。這種軸向軸承，特別是要求吸收非常大的反作力的軸向軸承占據(jù)相當(dāng)大的空間。在單蝸桿擠壓機(jī)中，例如可以使用簡(jiǎn)單的滾珠或滾柱止推軸承做為軸向軸承，對(duì)于非常大的重型負(fù)載來說，要使用串列設(shè)置的滾柱軸承，這些軸承所占空間并非十分重要，這是由于只有一個(gè)蝸桿，一般還有放置軸承的空間。但是，如果必須用軸承吸收重型負(fù)載，那么當(dāng)然就要大量增加單蝸桿擠壓機(jī)的制造成本了。
在兩個(gè)或多個(gè)蝸桿的擠壓機(jī)中，由于有兩個(gè)或多個(gè)蝸桿，一般幾乎沒有留下設(shè)置軸承的空間，所以設(shè)計(jì)工作變得相當(dāng)復(fù)雜。因此，需要使用非常復(fù)雜、成本高的軸向軸承，或者為了在驅(qū)動(dòng)端的蝸桿之間增加軸向距離以便為大型、長(zhǎng)壽命的軸向軸承提供足夠的安裝空間，需要采用錐形蝸桿及相應(yīng)的外殼。
在雙或多蝸桿擠壓機(jī)的情況下，在美國(guó)專利2535865號(hào)中，每條蝸桿設(shè)置一個(gè)或多個(gè)左旋螺紋部分以及一個(gè)或多個(gè)右旋螺紋部分。在這種設(shè)計(jì)中，甚至可以下述方式設(shè)計(jì)左、右旋螺紋部分，即，使作用在每條蝸桿上的相反的軸向力大小相等相互抵銷，因而軸向力不再作用于蝸桿;按照美國(guó)專利2535865號(hào)，甚至可以不再需要設(shè)置軸向軸承。因此這種擠壓機(jī)適于連續(xù)作業(yè)。
美國(guó)專利2535865號(hào)在描述“在一條蝸桿上的左、右旋螺紋部分”的原理時(shí)，只是針對(duì)雙或多蝸桿擠壓機(jī)，但是這一原理顯然也可以應(yīng)用于單蝸桿擠壓機(jī)。
美國(guó)專利2535865號(hào)中已知的雙或多蝸桿擠壓機(jī)的缺點(diǎn)在于這種擠壓機(jī)并不是為排除聚合物溶液或熔融聚合物中易揮發(fā)成分而設(shè)計(jì)的，尤其不是專門為無死區(qū)和/或折斷邊緣的排氣而設(shè)計(jì)的。
近來，在塑料的生產(chǎn)和加工中，排除易揮發(fā)成份變得日趨重要，這樣做是為了節(jié)省原料和能源，也關(guān)系到改善產(chǎn)品的機(jī)械和光學(xué)性能，提高產(chǎn)品質(zhì)量，獲得無孔產(chǎn)品，改善其可加工性，還關(guān)系到環(huán)境保護(hù)和安全問題。
在單、雙和多蝸桿擠壓機(jī)中的大多數(shù)除氣裝置具有如下缺點(diǎn)會(huì)存在或引起折斷邊緣和/或死區(qū)，其中留存被擠壓材料如熔融聚合物，并會(huì)因氧化和受熱而損壞;其原因在于在這些已知的除氣裝置中，材料經(jīng)過除氣裝置(例如，除氣接頭)之下或沿著除氣裝置移動(dòng)。
在采用已知除氣裝置的擠壓機(jī)中，其工作不是連續(xù)的，必須經(jīng)常清理除氣設(shè)施(如除氣開口)。但這不適宜于連續(xù)作業(yè)的設(shè)備，如擠壓紡制合成纖維的擠壓機(jī)。
大家也知道，在傳統(tǒng)的擠壓機(jī)中，被擠壓的材料只沿一齜較潁ㄖ嵯潁┍忱肭爸靡貧諂湮細(xì)說氖級(jí)司哂幸恢炙健胺聰虺枋╮everse-degasifyingarrangement)”。利用這種反向除氣設(shè)施，蒸氣或氣體沿著與產(chǎn)品輸送相反的方向排向下游，其優(yōu)點(diǎn)在于，被擠壓材料不在該除氣設(shè)施之下或者沿著它前進(jìn)，另一方向，尤其是在雙或多蝸桿擠壓機(jī)中，其缺點(diǎn)在于，它位于蝸桿的始端，因而很難防止氣體或蒸氣，尤其是氧氣從擠壓機(jī)外進(jìn)入。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種在說明書開始時(shí)提到的那種擠壓方法，利用這種方法，甚至在連續(xù)作業(yè)期間也可以除掉材料(一種或多種)中的易揮發(fā)成份，在加工過程中這種材料(一種或多種)不因受熱或者氧化而損壞。
以本說明書開始時(shí)提到的那種擠壓方法為基礎(chǔ)，上述目的是按照權(quán)利要求1的特征部分中所述而實(shí)現(xiàn)的。
按照本發(fā)明的最佳實(shí)施例見權(quán)利要求2，3和4。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種本說明書開始時(shí)提到的那種適于完全連續(xù)作業(yè)的單、雙或多蝸桿擠壓機(jī)，其中設(shè)置一個(gè)或多個(gè)除氣設(shè)施，這種除氣設(shè)施可以方便地與外界密封，防止蒸氣或氣體，特別是氧氣進(jìn)入，除氣時(shí)無死區(qū)和/或折斷邊緣。
以本說明書開始時(shí)提到的那種單、雙或多蝸桿擠壓機(jī)為基礎(chǔ)，這個(gè)目的是按照權(quán)利要求5的特征部分所述而完成的。
按照本發(fā)明的單、雙或多蝸桿擠壓機(jī)的最佳實(shí)施例見權(quán)利要求6、7、8、9、10、11和12。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)-可用于連續(xù)作業(yè)及加工對(duì)熱和氧化敏感的材料;
-可使用較高的卸料壓力而不縮短(軸向)軸承的壽命;無需使用單獨(dú)的增壓泵;
-除氣區(qū)無死區(qū)及折斷邊緣，這對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量具有良好的影響;
-甚至在很長(zhǎng)時(shí)期的無故障運(yùn)轉(zhuǎn)后，按照本發(fā)明的單、雙或多蝸桿擠壓機(jī)，尤其是其除氣設(shè)施，也無需停機(jī)清理;
-按照本發(fā)明的單、雙或多蝸桿擠壓機(jī)可以承受因故障引起的許多次停機(jī)，而無需清理，特別是其除氣設(shè)施;在這種停機(jī)之后，擠壓機(jī)可方便地再次啟動(dòng)而無降低產(chǎn)品質(zhì)量的危險(xiǎn);
-按照本發(fā)明的單、雙或多蝸桿擠壓機(jī)可以加工各種材料，例如各種聚合物;
-由于減少甚至消除了軸向力，按照本發(fā)明的單、雙或多蝸桿擠壓機(jī)只需用簡(jiǎn)單廉價(jià)的軸向軸承，因此降低了傳動(dòng)裝置的造價(jià)，也提高了使用壽命;
-使用本發(fā)明的單、雙或多蝸桿擠壓機(jī)，可以使蝸桿承受拉力而不是壓力;因此蝸桿不再受壓而發(fā)生擠壓彎曲變形，這對(duì)于很長(zhǎng)的擠壓機(jī)尤其有利;
如果使用一臺(tái)雙或多蝸桿擠壓機(jī)實(shí)行本發(fā)明的擠壓方法，并且如果本發(fā)明的擠壓機(jī)是一臺(tái)雙或多蝸桿擠壓機(jī)，那么-蝸桿系統(tǒng)可以相同或相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng);
-至于蝸桿的布置，它們可以不嚙合(相互不接合)，它們可以嚙合(互相部分接合)，或者它們也可以緊密嚙合(互相直接接合)。
按照本發(fā)明的擠壓方法以及使用單、雙或多蝸桿擠壓機(jī)可以進(jìn)行以下工作-使模壓合成材料增塑和均質(zhì);
-擠壓合成材料半成品或聚合物纖維;
-進(jìn)行加工擠壓或反應(yīng)擠壓，例如加工溶液聚合物。
使用本發(fā)明可加工以下材料聚氯乙烯，各種聚酯(如聚對(duì)苯二甲酸)，各種聚酰胺(如聚酰胺66)以及聚苯乙烯。本發(fā)明特別適于加工對(duì)熱及氧化敏感的產(chǎn)品，如聚酰胺66，更適于用擠出紡絲法制造聚酰胺66纖維。
在按照本發(fā)明的擠壓方法中，反向除氣發(fā)生于以下部位-蝸桿(一根或多根)的端部，被加工的材料沿蝸桿從該端部送走，和/或-蝸桿(一根或多根)螺紋部分之間的部位，待加工材料從該部位，沿蝸桿以相反的兩個(gè)方向送走。
按照本發(fā)明的單、雙或多蝸桿擠壓機(jī)，在以下部位設(shè)有反向除氣設(shè)施-蝸桿(一根或多根)的端部，被加工的材料沿蝸桿從該端部送走，和/或-蝸桿(一根或多根)螺紋部分之間的部位，被加工材料從該部位沿蝸桿以相反的兩個(gè)方向送走。
這就是說，由于蝸桿(一根或多根)螺紋的一部分是左旋的或右旋的，被加工材料沿蝸桿縱向從除氣設(shè)施流走，因此，除氣設(shè)施和被加工材料之間無直接接觸;也就是說，除氣設(shè)施的位置是在材料被加工之前的。
因此，不會(huì)存在或出現(xiàn)死區(qū)，被加工材料不會(huì)因受熱或氧化等原因而損壞。
現(xiàn)在對(duì)照以下附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明

圖1是按照本發(fā)明的單蝸桿擠壓機(jī)的橫剖面圖;在蝸桿端部具有反向除氣設(shè)施，一條旁通管基本設(shè)置在外殼外部;
圖2是按照本發(fā)明的單蝸桿擠壓機(jī)的橫剖面圖，在蝸桿端部具有反向除氣設(shè)施，一條旁通管在外殼本身內(nèi)設(shè)置;
圖3是按照本發(fā)明的單蝸桿擠壓機(jī)的橫剖面圖，在蝸桿端部具有反向除氣設(shè)施，一條旁通管穿過蝸桿;
圖4是按照本發(fā)明的雙蝸桿擠壓機(jī)的橫剖面圖，在兩蝸桿的端部設(shè)有反向除氣設(shè)施，一條旁通管基本設(shè)置在外殼的外部;
圖5所示橫剖面圖表示按照本發(fā)明的位于蝸桿端部的除氣室，在除氣室側(cè)壁上設(shè)有一可卸式窗以觀察蝸桿的端部以及被加工的材料，除氣室另設(shè)有一收集容器以收集溢流出的被加工材料，還設(shè)有許多進(jìn)口以便向除氣室送入保護(hù)性氣體或惰性氣體;
圖6是沿圖5A′-A′線的除氣室的剖視圖;
圖7是按照本發(fā)明的單蝸桿擠壓機(jī)的橫剖面圖，反向除氣設(shè)施位于蝸桿螺紋部分之間的部位，被加工材料沿蝸桿在這些螺紋部分上以相反的兩個(gè)方向被送走，該反向除氣設(shè)施設(shè)置有一個(gè)收集容器以便收集溢流的被加工材料，還設(shè)有一觀察窗以檢查蝸桿和被加工的材料;
圖8是按照本發(fā)明的單蝸桿擠壓機(jī)的橫剖面圖，在蝸桿的端部設(shè)有反向除氣設(shè)施;在蝸桿螺紋部分之間的部位也設(shè)有反向除氣設(shè)施，在上述部位被加工材料沿蝸桿以相反的兩個(gè)方向在這些螺紋部分上被送走;該擠壓機(jī)還具有(若干)旁通管，以便把被加工材料從以方向A導(dǎo)向的螺紋部分的末端送往以方向B導(dǎo)向的隨后的螺紋部分的始端，還有一個(gè)旁通管以便把被加工材料從以方向B導(dǎo)向的螺紋部分的末端送往以方向A導(dǎo)向的螺紋部分的始端。
在描述本發(fā)明時(shí)，由于按照本發(fā)明的單、雙或多蝸桿擠壓機(jī)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)不必詳述，所以在圖1、2、3、4、7和8中未畫出這些機(jī)構(gòu)。
圖1所示為按照本發(fā)明的單蝸桿擠壓機(jī)，它具有-一根可轉(zhuǎn)動(dòng)的蝸桿1。
-蝸桿1在其中轉(zhuǎn)動(dòng)的外殼2，以及-一個(gè)卸料裝置4。
蝸桿1的螺紋部分5是右旋的，而蝸桿1的螺紋部分6是左旋的。
圖示單蝸桿擠壓機(jī)是除氣式擠壓機(jī)，其中，在蝸桿1的端部8設(shè)置了除氣設(shè)施7。蝸桿1的端部8還設(shè)有一個(gè)短的右旋螺紋部分9做為溢流出口元件，它對(duì)于材料從蝸桿端部的流動(dòng)無影響，當(dāng)擠壓機(jī)停機(jī)后再次啟動(dòng)時(shí)，它反而可保證溢流的材料或可能已損壞的材料不再返回到材料流中。
在蝸桿1的右旋螺紋部分5和蝸桿1的左旋螺紋部分6之間設(shè)置有一個(gè)密封件10。
同時(shí)設(shè)置了一條旁通管把被加工材料從以方向A(向著蝸桿1的端部8)導(dǎo)向的螺紋部分的端部12向著以方向B(背離蝸桿1的端部8)導(dǎo)向的螺紋部分的始端13輸送。該旁通管基本在外殼2之外設(shè)置，其上有一個(gè)節(jié)流，調(diào)節(jié)或限流元件14。圖1中箭頭A和B表示被加工材料被蝸桿1導(dǎo)向的方向;圖1中的箭頭C表示被加工材料通過旁通管11導(dǎo)向的方向。箭頭D表示蝸桿1的轉(zhuǎn)向。如圖1所示，反向除氣設(shè)施7設(shè)有一個(gè)通向真空源的接頭以便從被加工材料中除去易揮發(fā)成份。
圖2所示為按照本發(fā)明的單蝸桿擠壓機(jī)，除旁通管11在外殼2本身內(nèi)設(shè)置以外與圖1所示擠壓機(jī)相同。
圖3所示為按照本發(fā)明的單蝸桿擠壓機(jī)，與圖1不同之處在于-旁通管11穿過蝸桿1，以及-節(jié)流，調(diào)節(jié)或限流元件14是通過蝸桿1操作的。
圖4所示為按照本發(fā)明的雙蝸桿擠壓機(jī)，它具有-兩根可轉(zhuǎn)動(dòng)的蝸桿1和16，-蝸桿1和16可在其中轉(zhuǎn)動(dòng)的外殼2，-裝料裝置3。
蝸桿1的螺紋部分5和蝸桿16的螺紋部分17都是右旋的(見圖5)。蝸桿1的螺紋部分6和蝸桿16的螺紋部分18是左旋的。
圖示雙蝸桿擠壓機(jī)是除氣式擠壓機(jī)，其中，在蝸桿1的端部8和蝸桿16的端部19設(shè)有反向除氣設(shè)施7。
蝸桿1的端部8也設(shè)有一短的左旋螺紋部分9，而蝸桿16的端部19設(shè)有一短的左旋螺紋部分20(見圖5);螺紋部分9和20共同組成一溢流出口元件(見圖1的相應(yīng)的說明)。
在蝸桿1的左旋螺紋部分6和右旋螺紋部分5之間，以及在蝸桿16的左旋螺紋18和右旋螺紋部分17之間，設(shè)有密封件10。
為了把被加工材料從以方向A(向著蝸桿1和16的端部8和19)對(duì)材料導(dǎo)向的螺紋部分的端部12向著以方向B(背離蝸桿1和16的端部8和19)對(duì)材料導(dǎo)向的螺紋部分的始端13輸送，設(shè)有一條旁通管11。
旁通管11基本在外殼2之外設(shè)置，并具有一個(gè)節(jié)流，調(diào)節(jié)或限流元件14。
圖4中的箭頭A和B指示被加工材料被蝸桿1和16導(dǎo)向的方向;圖4中的箭頭C指示被加工材料通過旁通管11導(dǎo)向的方向。箭頭D指示蝸桿1和16的轉(zhuǎn)向。
如圖4所示，反向除氣設(shè)施7設(shè)有一個(gè)與真空源相連的接頭以便從被加工材料中除去易揮發(fā)的成份，還設(shè)有一觀察窗以檢查蝸桿1和16的端部8和19以及被加工材料。
圖5所示為設(shè)置在按照本發(fā)明的雙蝸桿擠壓機(jī)的蝸桿1和16的端部8和19上的按照本發(fā)明的反向除氣室22。
該反向除氣室22在其壁23上設(shè)有觀察窗24和觀察窗25以檢查蝸桿1和16以及被加工材料;設(shè)有一收集容器26以收集(例如在停機(jī)期間)溢流的被加工材料;在其壁23上設(shè)有觀察窗以檢查收集容器26;設(shè)有一個(gè)與真空源相連的接頭以便從被加工材料中除去易揮發(fā)成份;還設(shè)有進(jìn)口28、29、30以便向反向除氣室中引入保護(hù)性或惰性氣體，例如氮?dú)狻?br> 反向除氣室22的壁23上的窗25面對(duì)蝸桿1和16的端部8和19設(shè)置并且是可卸式的;窗25是圓形的，其大小使得通過窗的開口可以從本發(fā)明的擠壓機(jī)拆去或安裝蝸桿1和16。
引入保護(hù)性或惰性氣體的進(jìn)口28、29和30分別與環(huán)形槽口32、33和34相連接，因此，上述保護(hù)性或惰性氣體可射到窗24、25和27附近，所以這些窗不會(huì)蒙上煙霧，長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)后仍可用來檢查蝸桿1和16的端部8和19，被加工的材料以及收集容器26內(nèi)的標(biāo)高。
反向除氣室22的壁23最好設(shè)計(jì)成可加熱的，以防止單體等的沉積;例如使用蒸汽加熱的雙壁可實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。
反向除氣室22的壁23上，包容窗27的那部分35呈可卸的圓蓋35的形式。如果卸下圓蓋35，則通過蓋口可以方便地卸下收集容器26以便卸空，因而蓋口應(yīng)有適當(dāng)?shù)拇笮　?br> 圖6是沿圖5A′-A′線的反向除氣室11的剖視圖，如圖所示，窗25和27是圓形的，可卸式蓋35也是圓形的。
圖7所示為按照本發(fā)明的單蝸桿擠壓機(jī)，它具有-一根可轉(zhuǎn)動(dòng)的蝸桿1，-蝸桿1可在其中轉(zhuǎn)動(dòng)的外殼2，-裝料裝置3(以便裝入材料x)，-裝料裝置37(以便裝入材料x和材料y)，
-卸料裝置4，以及-卸料裝置38。
蝸桿1的螺紋部分5和39是右旋的，而蝸桿1的螺紋部分6和40是左旋的。
圖示的單蝸桿擠壓機(jī)是除氣式擠壓機(jī)，其中，在蝸桿1的螺紋部分之間的部位設(shè)有除氣設(shè)施41，被加工材料沿蝸桿1以相反的兩個(gè)方向A和B在這些螺紋部分上被送走。
反向除氣室41在其壁42上設(shè)有觀察窗以檢查蝸桿1和被加工材料;設(shè)有收集容器44以收集溢流的被加工材料，還設(shè)有與真空源相連的接頭以便從被加工材料中除去易揮發(fā)的成份。
在蝸桿1的右旋螺紋部分5和左旋螺紋部分6之間設(shè)有一密封件10;在蝸桿1的右旋螺紋部分39和蝸桿1的左旋螺紋部分40之間也設(shè)有一密封件46。
為了把被加工材料從以方向A(向著蝸桿1的端部8)對(duì)材料導(dǎo)向的螺紋部分的端部12輸送到以方向B(背離蝸桿1的端部8)對(duì)材料導(dǎo)向的螺紋部分的始端13，設(shè)有一旁通管11。為了把被加工材料從以方向B(背離蝸桿1的端部8)對(duì)材料導(dǎo)向的螺紋部分的端部48輸送到以方向A(向著蝸桿1的端部8)對(duì)材料導(dǎo)向的螺紋部分的始端49，設(shè)有一旁通管47。旁通管11和47在外殼2本身中設(shè)置。
圖7中的箭頭A和B指示被加工材料被蝸桿1導(dǎo)向的方向;圖7中的箭頭C和E指示被加工材料通過旁通管11和47分別導(dǎo)向的方向。箭頭D指示蝸桿1的轉(zhuǎn)向。
圖8所示為按照本發(fā)明的單蝸桿擠壓機(jī)，它具有
-一根可轉(zhuǎn)動(dòng)的蝸桿1，-蝸桿1可在其中轉(zhuǎn)動(dòng)的外殼2，-裝料裝置3(以便裝入材料x)，-裝料裝置50(以便裝入除氣劑，例如聚合物添加劑或填料)，以及-卸料裝置4。
蝸桿1的螺紋部分5和39是右旋的，而蝸桿1的螺紋部分6和40是左旋的。
圖示的單蝸桿擠壓機(jī)是除氣式擠壓機(jī)，其中-在蝸桿1的端部8設(shè)有反向除氣設(shè)施7，-在蝸桿1的螺紋部分之間的部位設(shè)有反向除氣設(shè)施52(帶接頭)，從這些螺紋部分上被加工材料沿蝸桿1以相反的兩個(gè)方向被送走。
蝸桿1的端部8也設(shè)有一個(gè)短的右旋螺紋部分9做為溢流出口元件(見圖1的有關(guān)說明)。
在蝸桿1的右旋螺紋部分5和蝸桿1的左旋螺紋部分6之間設(shè)有一密封件10;在蝸桿1的右旋螺紋部分39和蝸桿1的左旋螺紋部分40之間設(shè)有一密封件46。
為了把被加工材料從以方向A(向著蝸桿1的端部8)對(duì)材料導(dǎo)向的螺紋部分的端部12輸送到以方向B(背離蝸桿1的端部8)對(duì)材料導(dǎo)向的螺紋部分的始端13，設(shè)有一旁通管11。此外，為了把被加工材料從以方向B(背離蝸桿1的端部8)對(duì)材料導(dǎo)向的螺紋部分的端部54輸送到以方向A(向著蝸桿1的端部8)對(duì)材料導(dǎo)向的螺紋部分的始端49，設(shè)有一旁通管53。為了把被加工材料從以方向A(向著蝸桿1的端部8)對(duì)材料導(dǎo)向的螺紋部分的端部56輸送到以方向B(背離蝸桿1的端部8)對(duì)材料導(dǎo)向的螺紋部分的始端57，設(shè)有一旁通管55。旁通管11、53和55基本在外殼2之外設(shè)置;在這些旁通管仙櫨薪諏鰨鶻諢螄蘗骷 4。
圖8中的箭頭A和B分別代表被加工材料被蝸桿1導(dǎo)向的方向;圖8中的箭頭C指示被加工材料通過旁通管11、53和55導(dǎo)向的方向。箭頭D指示蝸桿1的轉(zhuǎn)向。
如圖8所示，反向除氣設(shè)施7設(shè)有與真空源相連的接頭15以便除去被加工材料中的易揮發(fā)成份。圖8中的反向除氣設(shè)施52也設(shè)有與真空源相連的接頭以便除去被加工材料中的易揮發(fā)成份。
現(xiàn)通過以下實(shí)例進(jìn)一步描述本發(fā)明。
實(shí)例本實(shí)例所用的擠壓機(jī)是如圖4所示的按照本發(fā)明的雙蝸桿擠壓機(jī)，其蝸桿1和16的端部8和19處的反向除氣設(shè)施7是圖5和6所示的反向除氣室22，其上設(shè)有收集容器26(用以收集溢流的被加工材料)等。
上述雙蝸桿擠壓機(jī)用于聚酰胺-66長(zhǎng)絲(尼龍-66長(zhǎng)絲)的擠出紡絲。
上述擠壓機(jī)的生產(chǎn)能力是每小時(shí)80公斤聚酰胺-66。擠壓機(jī)的蝸桿1和16同向轉(zhuǎn)動(dòng)，連續(xù)地緊密嚙合。
擠壓機(jī)的第一工藝階段，也就是在裝料裝置3和密封件10之間的區(qū)域，用來裝入材料，使其熔化并加工;在一這工藝階段，蝸桿1和16的設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)相同，從蝸桿始端向尾端看，依次具有進(jìn)口，捏和部分，以及增壓部分。
在第一工藝階段，從蝸桿的始端向尾端看去，蝸桿1和16的螺紋是左旋的。
擠壓機(jī)的第二工藝階段，也就是在蝸桿1和16的端部8，19和密封件10之間的區(qū)域，用來卸出溢流(多余的)材料，除氣及增壓;在第二工藝階段，從蝸桿1和16的端部8和19向始端看去，蝸桿1和16依次具有排出溢流(多余的)材料的傳統(tǒng)式短的左旋螺紋部分9和20，用來輸送熔化的聚酰胺-66的處于除氣區(qū)域的傳統(tǒng)式右旋螺紋部分以及用來增壓的傳統(tǒng)式右旋螺紋部分。
通過一個(gè)容積限流裝置向雙蝸桿擠壓機(jī)的裝料裝置3送入未經(jīng)預(yù)先干燥的聚酰胺-66(尼龍-66)顆粒，其中含有0.45%水份，平均粒重0.07克，并送入0.03%(按重量計(jì)算)的二氧化鈦。
在第一工藝階段，上述顆粒材料在捏和部分附近熔化，并在增加部分被擠壓至55巴的壓力。從第一工藝階段的尾端，也就是從第一工藝階段增壓部分的尾端，熔化的聚酰胺-66通過旁通管11被輸送到第二工藝階段的始端，在旁通管11上的節(jié)流元件14(一個(gè)限流閥)和熔融聚酰胺-66進(jìn)入第二工藝階段的入口之間，熔融物的壓力從55巴限制到350毫巴。
在第二工藝階段，絕對(duì)壓力為350毫巴的真空通過接頭與反向除氣室22相連(見圖5)。因此，在熔融物不受壓的除氣部分，熔融的聚酰胺-66被除去水和單體。然后在增壓部分，熔融的聚酰胺-66被壓縮到60巴的卸料壓力。然后受壓的熔融聚酰胺被送到高速紡絲裝置的卸料裝置4，被紡成聚酰胺-66長(zhǎng)絲(22dtexf5)。這種長(zhǎng)絲具有極高的質(zhì)量，尤其是這種長(zhǎng)絲無受熱損壞的痕跡，與已知的擠出紡絲工藝相比很少斷絲;這種長(zhǎng)絲也有極佳的物理性質(zhì)。
本實(shí)例還有下列資料在第一工藝階段出口(末端)，熔融聚酰胺-66的溫度達(dá)292℃。
在第二工藝階段出口(末端)，熔融聚酰胺-66的溫度達(dá)298℃。
在第一工藝階段，在熔化區(qū)加熱外殼至290℃，增壓區(qū)加熱外殼至275℃。
旁通管11被加熱至298℃。
在第二工藝階段，用冷卻風(fēng)機(jī)把溫度降至225℃至240℃之間，由于壓縮熔融聚酰胺會(huì)產(chǎn)生足夠的熱，所以在第二工藝階段無需加熱。
在第一和第二工藝階段密封件之間的壓差可由旁通管11上的限流裝置14以下述方式調(diào)節(jié)，即，使得第二工藝階段末端的壓力高于第一工藝階段末端的壓力，這可防止第一工藝階段的未經(jīng)除氣的熔融聚酰胺-66穿過密封件10，并通過卸料裝置4到達(dá)(高速)紡絲裝置(這是由于設(shè)計(jì)條件不允許當(dāng)壓差存在時(shí)由密封件10在第一工藝階段和第二工藝階段之間完全密封)。
但是，為了盡量減少通過密封件10的泄露流，因而減小在雙蝸桿擠壓機(jī)中的聚酰胺-66料流，最好使上述壓差保持盡可能小;這可防止在擠壓機(jī)中停留過久而引起聚酰胺-66的熱解。
象旁通管11一樣，反向除氣室22也被加熱至290℃。
通過進(jìn)口28、29和30并通過反向除氣室22的環(huán)形槽口32、33和34，向窗24、25和27附近噴氮?dú)狻?br> 把裝料裝置3的溫度調(diào)節(jié)到90℃。
蝸桿1和16的轉(zhuǎn)速達(dá)160轉(zhuǎn)/分。
權(quán)利要求
1.一種使用單、雙或多蝸桿擠壓機(jī)的擠壓方法，由于擠壓機(jī)蝸桿(單根或多根)的螺紋部分左旋，部分右旋，因而被加工材料沿蝸桿縱向部分沿方向A，部分沿與方向A相反的方向B被導(dǎo)向，其特征在于該擠壓方法按除氣擠壓方法進(jìn)行，如果被加工材料沿蝸桿(1、16)從蝸桿(1、16)的端部(8、19)被輸送，那么除氣在蝸桿(1、16)的上述端部(8、19)按反向除氣方式進(jìn)行；和/或如果被加工材料沿蝸桿從蝸桿(1、16)螺紋部分之間的部位以相反的方向B和A被輸送，那么除氣在上述部位以反向除氣方式進(jìn)行。
2.按照權(quán)利要求1所述的擠壓方法，其特征在于a)被加工材料從沿方向A導(dǎo)向的螺紋部分的端部(12、56)被輸送到沿與方向A相反的方向B導(dǎo)向的隨后的螺紋部分的始端(13、59);和/或b)被加工材料從沿方向B導(dǎo)向的螺紋部分的端部(48、54)被輸送到以與方向A相反的方向B導(dǎo)向的隨后的螺紋部分的始端(49)。
3.按照權(quán)利要求2所述的擠壓方法，其特征在于被加工材料在輸送中受到節(jié)流，調(diào)節(jié)或限流。
4.按照權(quán)利要求1、2或3所述的擠壓方法，其特征在于在沿方向A對(duì)被加工材料導(dǎo)向的蝸桿(1、16)的螺紋部分和沿與方向A相反的方向B對(duì)被加工材料導(dǎo)向的蝸桿(1、16)的螺紋部分之間設(shè)有一個(gè)堵流，密封或節(jié)流裝置(10、46)。
5.一種單、雙或多蝸桿擠壓機(jī)包括-一根可轉(zhuǎn)動(dòng)的蝸桿，或兩根可轉(zhuǎn)動(dòng)的蝸桿或兩根以上可轉(zhuǎn)動(dòng)的蝸桿，-蝸桿在其中可以轉(zhuǎn)動(dòng)的一個(gè)外殼，-驅(qū)動(dòng)裝置，-傳動(dòng)裝置，-一個(gè)或多個(gè)裝料裝置，以及-一個(gè)或多個(gè)卸料裝置，在這種擠壓機(jī)中，為了使被加工材料沿著蝸桿部分以方向A，部分以與方向A相反的方向B導(dǎo)向，蝸桿的螺紋部分左旋，部分右旋;在雙或多蝸桿的情況下，沿蝸桿的橫軸方向看去，左旋螺紋部分相互面對(duì)，右旋螺紋部分相互面對(duì)，或者左旋螺紋部分面對(duì)右旋螺紋部分;其特征在于這種擠壓機(jī)是一種除氣式擠壓機(jī)，在這種擠壓機(jī)中-如果被加工材料沿蝸桿(1、16)從蝸桿(1、16)的端部(8、19)被輸送，則在這些端部(8、19)上設(shè)有反向除氣設(shè)施(7、22)，和/或-如果被加工材料沿蝸桿(1、16)以相反的方向(B和A)從蝸桿(1、16)的螺紋部分之間的部位被輸送，則在上述部位設(shè)有反向除氣設(shè)施(41、52)。
6.按照權(quán)利要求5所述的單、雙或多蝸桿擠壓機(jī)，其特征在于反向除氣設(shè)施(7、22、41、52)分別設(shè)有-一個(gè)收集溢流的被加工材料的收集容器(26、44)，和/或-一個(gè)或若干觀察窗(21、24、25、43)以便檢查蝸桿(1、16)以及被加工材料，和/或-一個(gè)或若干進(jìn)口(28、29、30)以便向反向除氣設(shè)施(7、22、41、52)中引入保護(hù)性或惰性氣體。
7.按照權(quán)利要求6所述的單、雙或多蝸桿擠壓機(jī)，其特征在于在蝸桿(1、16)的端部(8、19)設(shè)置的反向除氣設(shè)施(7、22、41、52)是一個(gè)除氣室(22)，除氣室(22)的壁(21)設(shè)有面向蝸桿端部(8、19)的觀察窗以便檢查蝸桿(1、16)的端部(8、19)和被加工材料。
8.按照權(quán)利要求7所述的單、雙或多蝸桿擠壓機(jī)，其特征在于除氣室的窗(25)是可卸式的，或者可以打開，它的尺寸和形狀使得通過窗的開口(31)可以把蝸桿(1、16)裝入擠壓機(jī)或從中取出。
9.按照權(quán)利要求5、6、7或8所述的單、雙或多蝸桿擠壓機(jī)，其特征在于設(shè)有一條或若干旁通管(11、47、53、55)以便把被加工材料a)從沿方向A導(dǎo)向的螺紋部分的端部(12、56)輸送到沿與方向A相反的方向B導(dǎo)向的隨后的螺紋部分的始端(13、57)，和/或b)從沿方向B導(dǎo)向的螺紋部分的端部(48、54)輸送到沿與方向B相反的方向A導(dǎo)向的隨后的螺紋部分的始端(49)。
10.按照權(quán)利要求9所述的單、雙或多蝸桿擠壓機(jī)，其特征在于-一條旁通管(11、47、53、55)設(shè)置在外殼(2)本身內(nèi)，或者基本設(shè)置在外殼(2)的外部，或者設(shè)置在一根或多根蝸桿(1、16)內(nèi)，或者-若干條旁通管(11、47、53、55)設(shè)置在外殼(2)本身內(nèi)，或者基本設(shè)置在外殼(2)的外部，或者設(shè)置在一根或多根蝸桿(1、16)內(nèi)。
11.按照權(quán)利要求9或10所述的單、雙或多蝸桿擠壓機(jī)，其特征在于在一條旁通管(11、47、53、55)上設(shè)置一個(gè)節(jié)流，調(diào)節(jié)或限流元件(14)，或者在若干條旁通管(11、47、53、55)上設(shè)置節(jié)流，調(diào)節(jié)或限流元件(14)。
12.按照權(quán)利要求5、6、7、8、9、10或11所述的單、雙或多蝸桿擠壓機(jī)，其特征在于從一根或多根蝸桿(1、16)的縱軸向看去，在蝸桿的一個(gè)左旋螺紋部分(6、18、40)和一個(gè)右旋螺紋部分(5、17、39)之間設(shè)有一個(gè)阻流，密封或節(jié)流元件(14)，或者在蝸桿的左旋螺紋部分(6、18、40)和右旋螺紋部分(5、17、39)之間設(shè)置若干阻流、密封或節(jié)流元件(14)。
全文摘要
在本發(fā)明的擠壓機(jī)中，蝸桿螺紋部分左旋，部分右旋，因而被加工材料部分以方向A輸送，部分以相反的方向B輸送。本發(fā)明涉及除氣式擠壓方法和除氣式擠壓機(jī)。如果被加工材料從蝸桿端部被輸送，則在這些端部設(shè)反向除氣設(shè)施；如被加工材料從蝸桿螺紋部分之間的部位以兩相反方向輸送，則在這些部位設(shè)反向除氣設(shè)施。本發(fā)明可連續(xù)操作，無死區(qū)及折斷邊緣形成，反向除氣設(shè)施易于密封，防止氧氣進(jìn)入，可連續(xù)、無損傷地生產(chǎn)對(duì)熱及氧化敏感的產(chǎn)品，如聚酰胺-66產(chǎn)品。
文檔編號(hào)B60C7/00GK1038241SQ8810811
公開日1989年12月27日 申請(qǐng)日期1988年11月21日 優(yōu)先權(quán)日1988年11月21日
發(fā)明者魯?shù)细纭ざ怕宸? 伯德·那茨卡 申請(qǐng)人:羅迪阿公司