專利名稱：多階式雙螺桿擠出機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高分子材料制造與成型加工設(shè)備領(lǐng)域，涉及一種高分子材料或其混合物制造或成型加工的擠出裝置，特別涉及一種多功能的多階式雙螺桿擠出機(jī)。
背景技術(shù)：
擠出機(jī)是高分子材料制造與成型加工的重要機(jī)械設(shè)備，分有單螺桿擠出機(jī)、雙螺桿擠出機(jī)、多螺桿擠出機(jī)等，這些擠出機(jī)的螺桿與機(jī)筒(螺桿套筒)/機(jī)身可以是組合式也可以是整體式，但每種擠出機(jī)內(nèi)的螺桿之外徑和機(jī)筒之內(nèi)徑一般是均等或漸變的，如錐形螺桿擠出機(jī)。為了加工或制造某些高分子材料或其混合物，人們發(fā)明了螺桿螺距相等底徑不等和/或螺距不等底徑相等的螺桿擠出機(jī)或含有各種功能段的擠出機(jī)。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，有些新型的高分子材料，諸如一些熱敏性粉末狀的高分子材料已經(jīng)不能或難于用上述傳統(tǒng)擠出機(jī)來制造或成型加工。因此人們發(fā)明了用兩臺擠出機(jī)串連在一起的裝置，諸如雙螺桿擠出機(jī)—單螺桿擠出機(jī)裝置，即原材料從雙螺桿擠出機(jī)的加料口加入，經(jīng)過雙螺桿運(yùn)轉(zhuǎn)塑化、熔融、排氣等進(jìn)入單螺桿擠出機(jī)，避免機(jī)內(nèi)高分子材料過熱，再從單螺桿擠出機(jī)出口出來成為產(chǎn)品或半成品。但是這種裝置需要兩臺機(jī)器，兩套控制系統(tǒng)以及兩套驅(qū)動(dòng)裝置，占地面積大，投資大，耗電高，因此生產(chǎn)成本較高。
德國專利DE8449678公開了一種雙螺桿擠出機(jī)，該擠出機(jī)的螺桿外徑及底徑/機(jī)筒內(nèi)徑是不等的，但是靠進(jìn)料口這邊區(qū)段的螺桿外徑和機(jī)筒內(nèi)徑比擠出機(jī)機(jī)頭這邊區(qū)段的要大，這種設(shè)計(jì)導(dǎo)致擠出機(jī)后段(進(jìn)料口這邊)的物料量大于前段(機(jī)頭這邊)，引起物料在前進(jìn)過程經(jīng)歷緊縮和壓力增，使得擠出機(jī)內(nèi)物料不易被抽真空排氣以及物料里空隙氣體或水分不易被逸出，以致最終產(chǎn)品性能不佳。
美國專利2003219507(優(yōu)先權(quán)號德國專利20021016754)公開了一種用于注射成型的雙螺桿擠出裝置，其特征為擠出裝置由塑化段和計(jì)量段組成，其中計(jì)量段的螺桿截面積大于塑化段的螺桿截面積，計(jì)量段功能是接納和存儲、而后繼續(xù)往機(jī)頭輸送來自塑化段的熔料。但是，該申請公開說明書沒能定義螺桿的底徑，在計(jì)量段的螺桿底徑大于塑化段的螺桿底徑時(shí)(盡管也滿足該專利中擠出裝置的特征)，來自塑化段的熔料并不易存儲在計(jì)量段，況且在這種計(jì)量段里的熔料易產(chǎn)生過熱。再則，該專利所公開的擠出裝置結(jié)構(gòu)過於簡單，不適于較復(fù)雜的高分子材料物系，諸如脫揮干燥的聚合反應(yīng)的制造或成型加工。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述缺陷與不足，提供一種多階式雙螺桿擠出機(jī)的技術(shù)方案。
本發(fā)明涉及的多階式雙螺桿擠出機(jī)具有輸送段/塑化段，均化段和計(jì)量段，其特征在于其塑化段的螺桿外經(jīng)和螺桿套筒內(nèi)徑大于等于輸送段的螺桿外經(jīng)和螺桿套筒內(nèi)徑，小於均化段和計(jì)量段的螺桿外經(jīng)和螺桿套筒內(nèi)徑，其塑化段的螺桿底徑小于等于輸送段的螺桿底經(jīng)，大于均化段和計(jì)量段的螺桿底徑。
本發(fā)明涉及的輸送段/塑化段具有高效的物料輸送和剪切效能，而均化段和計(jì)量段因有較小的螺桿底徑和較大的螺桿外徑/螺桿套筒內(nèi)徑，使得此區(qū)段物料具有較大的熔體表面和較低的剪切能量。從而保證了物料經(jīng)高速剪切后進(jìn)入均化段/計(jì)量段被大面積排氣迅速脫揮水氣，同時(shí)使物料熔體得到更好的均化，而避免產(chǎn)生過熱。
本發(fā)明另一有利的實(shí)施例是，制造一些引發(fā)性且反應(yīng)時(shí)間較長的聚合物，采取塑化段的螺桿外經(jīng)和螺桿套筒內(nèi)徑小於輸送段的螺桿外經(jīng)和螺桿套筒內(nèi)徑也是有利的。
本發(fā)明涉及的擠出機(jī)螺桿可以分體機(jī)加工，再組合安裝成一體，螺桿套筒(即機(jī)筒/機(jī)身)也可以分體機(jī)加工，再組合安裝成一體。
本發(fā)明再一有利的實(shí)施例之特征是，當(dāng)螺桿或螺桿套筒的幾何形狀較簡單時(shí)，螺桿或螺桿套筒可以簡單地被機(jī)加工成整體式。


附圖是表示實(shí)施本發(fā)明所涉及的多階式雙螺桿擠出機(jī)的簡單示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明所涉及的高分子材料或其混合物制造或成型加工的多階式雙螺桿擠出機(jī)的具體實(shí)施方式
，參照附圖詳細(xì)說明如下本發(fā)明所涉及的多階式雙螺桿擠出機(jī)主要由含輸送段(100)，塑化段(200)，均化段/計(jì)量段(300)的螺桿套筒(4)和螺桿(5)組成。其塑化段(200)的螺桿外經(jīng)(52)和螺桿套筒內(nèi)徑(42)大于等于輸送段(100)的螺桿外經(jīng)(51)和螺桿套筒內(nèi)徑(41)，小于均化段/計(jì)量段(300)的螺桿外經(jīng)(53)和螺桿套筒內(nèi)徑(43)，其塑化段(200)的螺桿底徑(56)小于等于輸送段(100)的螺桿底經(jīng)(55)，大于均化段/計(jì)量段(300)的螺桿底徑(57)。
帶加熱裝置(未圖示)的本發(fā)明涉及的擠出機(jī)達(dá)到所需溫度后，將多種材料分開或事先混合后加入加料口(3)或?qū)⒁环N高分子材料或二種以上(含二種)材料的混合物在加料口(3)加入。物系含填充物時(shí)，填充物則通過雙螺桿擠出喂料裝置(未圖示)在側(cè)面加料口(6)或通過單螺桿擠出喂料裝置(未圖示)或自然下料方式在上端輔進(jìn)料口(61)加入。
在螺桿(5)的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)下，物料不斷朝螺桿尖端移動(dòng)，經(jīng)輸送段(100)快速輸送，進(jìn)入塑化段(200)，經(jīng)歷高剪切和逐步塑化熔融，進(jìn)入均化段/計(jì)量段(300)，在此區(qū)段物料熔體表面增大，被逸氣口(7)或/和(8)的抽真空裝置(未圖示)或自然排氣，并不斷被均化后擠出擠出機(jī)出口。
權(quán)利要求
1.一種高分子材料或其混合物制造或成型加工的雙螺桿擠出機(jī)，其特征在于其塑化段的螺桿外經(jīng)和螺桿套筒內(nèi)徑大于等于輸送段的螺桿外經(jīng)和螺桿套筒內(nèi)徑，小於均化段和計(jì)量段的螺桿外經(jīng)和螺桿套筒內(nèi)徑，其塑化段的螺桿底徑小于等于輸送段的螺桿底經(jīng)，大于均化段和計(jì)量段的螺桿底徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙螺桿擠出機(jī)，其特征在于其螺桿是整體式或分體組合式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙螺桿擠出機(jī)，其特征在于其螺桿套筒是整體式或分體組合式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙螺桿擠出機(jī)，其特征在于其雙螺桿是同向或異向旋轉(zhuǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙螺桿擠出機(jī)，其特征在于其螺桿套筒帶有至少一個(gè)進(jìn)料口。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙螺桿擠出機(jī)，其特征在于其螺桿套筒帶有至少一個(gè)排氣口。
全文摘要
本發(fā)明提供一種高分子材料或其混合物制造或成型加工的多階式雙螺桿擠出機(jī)，其塑化段的螺桿外經(jīng)和螺桿套筒內(nèi)徑大于等于輸送段的螺桿外經(jīng)和螺桿套筒內(nèi)徑，小於均化段和計(jì)量段的螺桿外經(jīng)和螺桿套筒內(nèi)徑，其塑化段的螺桿底徑小于等于輸送段的螺桿底經(jīng)，大于均化段和計(jì)量段的螺桿底徑。
文檔編號B29C47/38GK1559783SQ20041001866
公開日2005年1月5日 申請日期2004年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月17日
發(fā)明者劉津平 申請人:劉津平