[发明专利]用于混合和挤出塑料材料的设备

说明书

一种用于挤出和混合例如橡胶基和硅酮基材料的塑料材料的设备，该设备包括自卸式挤出机主体，其中安装有朝着挤出模具(3)会聚的两个圆锥形螺杆(2)，该挤出模具(3)适用于被关闭装置(4)封闭，圆锥形螺杆(2)被容纳在低压复合腔室(1)内，并且在一对会聚的圆锥形通道内还限定高压腔室(2')，所述低压腔室(1)对应于相对于挤出方向的上游区域，其中，所述高压腔室(2')和/或所述低压腔室(1)容纳加压器主体(5、5'、6)，该加压器主体(5、5'、6)限定可移动壁，该可移动壁适用于导致各个腔室(1、2')的容积的受控变化。

技术领域

本发明涉及用于橡胶、硅酮、塑料和热塑性材料或其它材料的混合器-挤出机，更具体地涉及设置有用于暂时调节复合腔室的装置的混合器-挤出机。

背景技术

众所周知的是，在用于合成材料(特别是具有良好弹性程度的材料，诸如，橡胶、弹性体、塑料和/或热塑性材料或硅酮)的一些类型的螺杆挤出机中，通过向上侧开口的装载料斗(hopper)执行向挤出螺杆的进料。

被证明尤其有效的可商购的挤出机是在以同一申请人的名义的WO 2005/039847中描述的挤出机，并入本文作为参考，其中，在双螺杆自卸式(dump)挤出机类型的挤出机中提供了复合功能。

更精确地，参照图1，图1部分地在剖视图中例示了这种现有技术的机器，复合腔室1容纳一对挤出圆锥形螺杆2，该螺杆2朝着挤出模具3推动材料，该挤出模具3可以被盲板凸缘或关闭盖4关闭。复合腔室1设置有入口1a，该入口1a向进料料斗(未示出)开口。关闭盖4封闭(occlude)挤出模具3，并迫使材料再循环到复合腔室1中，从而导致由两个圆锥形螺杆进行复合。实际上，该材料通过一对反向旋转的螺杆向前驱动，即，朝着挤出模具3驱动，并且然后当模具被盖4封闭时被迫使向后移动。在某些应用中，两个螺杆的旋转也可以暂时反转，以提高复合效果。

盖4可以打开或容易地去除，以便使挤出模具3在复合步骤期间保持封闭，直到期望的为止，并且然后在混合结束时被打开以允许挤出的材料流出。

当自卸式挤出机的挤出模具3被盖4关闭时，通过料斗引入的材料被迫使在腔室1内部在其自身上再循环，从而被均匀地复合。

值得注意地，在操作中，在将盲板凸缘4布置在关闭位置的情况下，要混合的物料(load)(例如，已经在另一机器中预混合的化合物或者散装成分，诸如，橡胶、填料、促进剂，等)被装载到进料料斗并馈送到复合腔室1中，同时电动机保持圆锥形螺杆的反向旋转，从而将要复合的材料朝着模具推动。然而，关闭盖4不允许混合物从腔室1流出，并且迫使混合物再循环回到腔室。因此在低压材料进料区域与盲板凸缘4附近的高压“引导”区域之间确定了增大的压力梯度。在具有可变压力的各种基本成分的区域之间的再循环允许快速且有效地复合混合物。

两个反向旋转的圆锥形螺杆部分地容纳在装载材料的大腔室1内，部分地容纳在会聚和相交的圆锥形通道中，其中，螺杆的外围轮廓邻近通道表面延伸。因此，材料被迫使跟随螺杆的叶片轮廓到达逐渐变窄的容积，从而增大压力。为了实现材料的再循环(当盖4关闭时)，至少在圆锥形通道的最前部区域中，外围壁设置有扩大部，使得螺杆叶片在距离壁一定距离处。通常，在容纳通道的上部设置扩大部。由于用于容纳挤出螺杆的通道的这种扩大部的存在，当盖关闭时，允许材料向后循环，返回到腔室1的低压区域，从而导致有效复合。

尽管该挤出机功能齐全，但是申请人发现了存在改进的空间。实际上，已经注意到的是，要复合的材料基于局部压力被自由地布置在混合腔室1内，并且这导致可能的停滞或混合中的延迟，并且有时导致材料的温度和压力过度升高。因此，期望在复合步骤期间更好地控制该处理。