專利名稱：混合和輸送聚合物熔液的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用來混合和輸送聚合物熔液的、按權(quán)利要求1前序部分的裝置以及用來混合和輸送聚合物熔液的按權(quán)利要求2前序部分的裝置。
在加工熱塑性塑料時(shí)材料事先例如通過擠出機(jī)熔化，并作為聚合物熔液輸送給后續(xù)加工工序。為此用一個(gè)輸送裝置輸送聚合物熔液。對(duì)于聚合物熔液的后續(xù)加工除熔液逗留時(shí)間外熔液的均勻性是一個(gè)重要的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。為了得到足夠的熔液均勻性，因此將熔液借助于混合器混合。特別是在混入添加劑或填充材料對(duì)質(zhì)量有高的要求時(shí)熔液流通量和充分混合的程度必須相互協(xié)調(diào)。
例如由EP0636190已知一種裝置，其中混合器和輸送裝置組合成一臺(tái)設(shè)備。這里混合器的混合軸與輸送裝置一起驅(qū)動(dòng)。這時(shí)混合軸的轉(zhuǎn)速由輸送裝置的輸送功率決定，因此混合結(jié)果間接地取決于輸送裝置。在已知裝置中聚合物熔液的主流在混合腔內(nèi)借助于旋轉(zhuǎn)的混合軸混合，接著借助于輸送裝置分成支流，并輸送到一個(gè)紡絲噴嘴。這時(shí)特別重要的是，支流均勻地和勻，以便在接著的后續(xù)加工時(shí)，在這里的情況下是紡織，得到均勻的產(chǎn)品質(zhì)量。
由US4,128,342已知一種裝置，在此裝置中混合器的混合軸在末端裝一個(gè)擠出機(jī)螺桿，并通過擠出機(jī)螺桿驅(qū)動(dòng)。這里混合軸的轉(zhuǎn)速由輸送裝置-在這種情況下是擠出機(jī)螺桿的轉(zhuǎn)速確定。
因此在這種已知裝置中混合結(jié)果決定于混合軸的轉(zhuǎn)速和混合腔的長度。為了在比較小的轉(zhuǎn)速時(shí)得到劇烈的混合，在大的流通量時(shí)混合腔從而還有混合軸必須做得非常長。
本發(fā)明的目的是，這樣地構(gòu)成開頭所述這一類裝置，盡管混合器的轉(zhuǎn)速較低在混合器結(jié)構(gòu)盡可能緊湊的情況下仍然保持聚合物熔液劇烈的充分混合。
這個(gè)目的用帶有權(quán)利要求1特征的裝置和用帶有權(quán)利要求2特征的裝置來解決。
本發(fā)明的特征在于，在混合腔內(nèi)形成一個(gè)內(nèi)混合腔(內(nèi)腔)和一個(gè)外混合腔(外腔)，它們各自以相反的流動(dòng)方向流通熔液，并分別以一個(gè)混合軸混合。由此已經(jīng)達(dá)到聚合物熔液在混合腔內(nèi)幾乎雙倍的逗留時(shí)間。此外熔液流的流動(dòng)反向?qū)е虏恍纬苫旌喜惶珓×业倪吘墔^(qū)。在內(nèi)腔的外邊緣區(qū)內(nèi)的聚合物熔液在液流反向后變成外腔的內(nèi)邊緣區(qū)。因此邊緣區(qū)進(jìn)行劇烈的充分混合。因此聚合物熔液均勻地和勻。此外聚合物熔液通過混合器內(nèi)腔的熔液入口。在內(nèi)腔內(nèi)通過內(nèi)混合軸(內(nèi)軸)的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行聚合物熔液的充分混合。在內(nèi)腔的與熔液入口相對(duì)的一端處外混合軸(外軸)的末端上形成一個(gè)通道，它是內(nèi)腔和外腔之間的邊界。聚合物熔液從內(nèi)腔經(jīng)過通道流入外腔。在外腔內(nèi)由于外軸的旋轉(zhuǎn)聚合物熔液進(jìn)一步充分混合。聚合物熔液通過熔液出口流出外腔，熔液出口最好在混合腔的與通道相對(duì)的末端處通入混合腔。
但是熔液入口和熔液出口也可以交換，使進(jìn)入混合腔的熔液首先在外腔內(nèi)，接著在內(nèi)腔內(nèi)混合。
由此特別是得到相對(duì)于已知技術(shù)水平的優(yōu)點(diǎn)，使得本身在大的流通量和較低的轉(zhuǎn)速時(shí)達(dá)到熔液劇烈的充分混合。通過聚合物熔液在混合腔內(nèi)的流動(dòng)反向尤其是避免了徑向溫度差。
在按本發(fā)明的混合器中存在這樣的可能性，內(nèi)軸固定地安裝在混合腔內(nèi)。其中通過最好是具有混合元件的外軸的旋轉(zhuǎn)達(dá)到足夠的充分混合。
不管混合元件的結(jié)構(gòu)如何，例如它可以做成柱銷、蝸桿齒或葉片，內(nèi)軸和外軸既可以同方向驅(qū)動(dòng)，也可以反方向驅(qū)動(dòng)。在采用帶有輸送效果的混合元件時(shí)以同方向旋轉(zhuǎn)的混合軸為好。
根據(jù)按權(quán)利要求5的本發(fā)明的一種具體結(jié)構(gòu)混合軸可以優(yōu)良地通過一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置和輸送裝置一起驅(qū)動(dòng)。
根據(jù)按權(quán)利要求6的本發(fā)明的一種優(yōu)良的具體結(jié)構(gòu)在空心圓柱形外軸內(nèi)部形成的內(nèi)腔特別適合于將聚合物熔液在混合腔整個(gè)橫截面上均勻地和透。其特殊的優(yōu)點(diǎn)是，內(nèi)混合腔具有旋轉(zhuǎn)的腔壁。因此可以充分利用各自設(shè)有向混合腔內(nèi)伸出的混合元件的內(nèi)軸和外軸的旋轉(zhuǎn)，以充分混合熔液。
為了得到劇烈的充分混合，這里按權(quán)利要求7的具體結(jié)構(gòu)特別有好處。
在按權(quán)利要求8的本發(fā)明的一種特別優(yōu)選的實(shí)施形式中在內(nèi)軸上這樣地罩上一根管子，使得在內(nèi)軸和管子之間形成內(nèi)腔，外軸和管子之內(nèi)形成一個(gè)中間空腔(中間腔)。管子的一端上有一個(gè)通道，以便使內(nèi)腔和中間腔連接。這里通道最好設(shè)置在內(nèi)腔的與熔液入口相對(duì)的一端上。本發(fā)明的這種具體結(jié)構(gòu)使得混合腔內(nèi)從熔液入口到熔液出口的熔液流多次改變其流動(dòng)方向?；旌锨豁樞蜻B接的分腔先后有聚合物熔液流過。這里相鄰分腔內(nèi)聚合物熔液的流動(dòng)方向相反。例如熔液從管子的夾持端流入內(nèi)腔并在內(nèi)腔內(nèi)通過內(nèi)軸混合。熔液流過內(nèi)腔并通過例如在管子自由端和殼體之間形成的縫隙形通道到達(dá)中間腔。在反方向流過中間腔時(shí)熔液通過外軸混合。接著中間腔的熔液通過在外軸末端上形成的通道從中間腔進(jìn)入外腔，在那里進(jìn)行進(jìn)一步混合。在流過外腔后熔液通過熔液出口離開混合器。
為了在內(nèi)腔外壁位置固定的情況下得到均勻的充分混合，按權(quán)利要求9的本發(fā)明的裝置的具體結(jié)構(gòu)是有益的。
根據(jù)按權(quán)利要求10的本發(fā)明的一種特別優(yōu)選的結(jié)構(gòu)混合腔可以有利地?cái)U(kuò)展。因此內(nèi)腔混合路程可以有利地延長。
為了聚合物熔液在中間腔內(nèi)充分混合，按權(quán)利要求11的本發(fā)明的裝置可以有利地實(shí)現(xiàn)。
為了達(dá)到混合器特別緊湊的結(jié)構(gòu)，優(yōu)選采用按權(quán)利要求12的具體結(jié)構(gòu)。這里中間腔主要通過管子表面上多個(gè)槽形凹陷和外軸內(nèi)殼面上的多個(gè)凹陷構(gòu)成。外軸和管子的凹陷相互這樣地布置，使得從軸線方向看，一個(gè)表面的凹陷軸向局部覆蓋另一個(gè)表面的兩個(gè)依次設(shè)置的凹陷的端部區(qū)域，使流過混合器的熔液不斷交替地從一個(gè)表面的凹陷轉(zhuǎn)入另一個(gè)表面的凹陷。其中兩個(gè)表面在圓周方向相向的相對(duì)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致，使一個(gè)凹陷內(nèi)填充物的成分由于分別部分地轉(zhuǎn)移到另一個(gè)表面的兩個(gè)或多個(gè)凹陷內(nèi)使其組成不斷細(xì)化。從而達(dá)到非常好的混合結(jié)果。
在按權(quán)利要求13的本發(fā)明一個(gè)特別優(yōu)選的具體結(jié)構(gòu)中外腔同樣主要通過混合腔壁上許多槽形凹陷和外軸外殼面上的許多凹陷構(gòu)成。凹陷相互這樣地布置，使處于高壓下的熔液交替流過外軸上和混合腔內(nèi)的凹陷體系，進(jìn)行混合并一直反復(fù)地在作為凹陷邊界的剪切棱的剪切和細(xì)分。其結(jié)果導(dǎo)致熔液的整體組成部分特別均勻的細(xì)分和混合。
為了將盡可能小的剪切能引入聚合物熔液內(nèi)，建議，外軸在圓周上設(shè)置徑向凸起的混合元件，它們基本上穿過外腔。從而可以混合特別難處理的熱塑性塑料。
如果用擠出螺桿作為輸送裝置，本發(fā)明按權(quán)利要求15的具體結(jié)構(gòu)特別優(yōu)良。這里內(nèi)軸或外軸可以直接做成擠出機(jī)螺桿的延長部分。
在本發(fā)明按權(quán)利要求16的一種特別優(yōu)選的結(jié)構(gòu)中，混合器和一個(gè)分配泵相組合。對(duì)于在紡絲設(shè)備中將熔液主流分成許多支流，這種結(jié)構(gòu)特別適合。通過劇烈的充分混合也可以在將要分成支流之前優(yōu)良地充分混合加入主流內(nèi)的添加劑或輸送給主流的支流。
為了能夠盡可能均勻地驅(qū)動(dòng)分配泵和混合軸，優(yōu)選采用本發(fā)明權(quán)利要求17的具體結(jié)構(gòu)。這里多路齒輪泵的齒輪副和混合軸通過一個(gè)驅(qū)動(dòng)軸共同驅(qū)動(dòng)。
按本發(fā)明的用來混合聚合物熔液的裝置的特征是在比較低的混合軸轉(zhuǎn)速時(shí)熔液的劇烈混合。此外通過混合器之內(nèi)的液流反向避免死區(qū)和死角。
下面借助于附圖對(duì)一些實(shí)施例作較詳細(xì)的說明。
其中表示

圖1按本發(fā)明的裝置的第一個(gè)實(shí)施例的剖視圖；圖2按本發(fā)明的裝置的另一個(gè)實(shí)施例的剖視圖；圖3圖2中實(shí)施例的示意頂視圖；圖4和圖5混合器的另一個(gè)實(shí)施例；圖6圖4中實(shí)施例的內(nèi)軸的示意橫截面；
圖7按本發(fā)明的裝置的另一個(gè)實(shí)施例的剖視圖。
圖1中示意表示按本發(fā)明的裝置的第一個(gè)實(shí)施例的剖視圖。該裝置由一個(gè)混合器和一個(gè)輸送裝置2組成。輸出裝置2由一個(gè)擠出機(jī)螺桿13組成，它在圓筒14內(nèi)旋轉(zhuǎn)。在圖1中擠出螺桿13以其在圓筒14末端的懸伸段表示，擠出螺桿13在這一段上具有連續(xù)分布的螺桿螺線，以便將熔液輸出圓筒并建立恒定的壓力。混合腔3連接在圓筒末端上。這里圓筒14以其一端通入混合腔3，從而形成一個(gè)熔液入口6。在擠出螺桿13的自由端處在其軸向延長線上裝上內(nèi)軸4。內(nèi)軸4借助于擠出螺桿13和它的驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)。
內(nèi)軸4在圓周上具有許多徑向伸出的混合元件17。這里混合元件17均勻地分布在內(nèi)軸4的圓周上。這里混合元件17例如可以由銷柱、凸輪或葉片構(gòu)成。
混合腔3內(nèi)基本上與內(nèi)軸4同心地設(shè)置一個(gè)空心圓柱形外軸5。外軸5一端22可旋轉(zhuǎn)地支承在混合腔壁11或圓筒14的外殼上。為此設(shè)有軸承15。在軸端22上固定一個(gè)齒環(huán)20，它與驅(qū)動(dòng)裝置16嚙合以驅(qū)動(dòng)外軸5。外軸5這樣地伸入混合腔3，使得在軸端12和混合腔壁11之間形成一個(gè)環(huán)形通道10。由此混合腔3被分為在內(nèi)軸4和外軸5之間形成的內(nèi)腔8和在外軸5和混合腔壁11之間延伸的外腔9。內(nèi)腔8和外腔9通過通道10相互連接。外軸5在外面外殼面上具有許多徑向伸出的混合元件19。在內(nèi)部同樣設(shè)有許多混合元件18。外軸5的混合元件18和內(nèi)軸4的混合元件17相互錯(cuò)開伸入內(nèi)腔8并相互重疊。外軸的混合元件18和19例如可以做成銷柱、凸輪或葉片。
混合腔3與通道相對(duì)的一端在混合腔壁11上設(shè)有一個(gè)熔液出口7。
在圖1中所示的裝置中聚合物熔液由擠出螺桿13從圓筒14中通過熔液入口6輸入混合器1的內(nèi)腔8。內(nèi)軸4與擠出螺桿13以相同的轉(zhuǎn)速同方向旋轉(zhuǎn)。外軸5通過驅(qū)動(dòng)裝置16驅(qū)動(dòng)。這里外軸5以與內(nèi)軸4相同的或相反的旋轉(zhuǎn)方向驅(qū)動(dòng)。在這兩種情況下內(nèi)腔8內(nèi)的聚合物熔液通過內(nèi)軸4的混合元件17和外軸5的混合元件18攪拌。通過輸送壓力聚合物熔液沿軸向流動(dòng)直到內(nèi)腔8的末端。在內(nèi)腔8的末端聚合物熔液通過通道10到達(dá)相鄰的外腔9?，F(xiàn)在聚合物熔液沿軸向方向反向流過外腔9。這時(shí)聚合物熔液通過外軸5圓周上的混合元件19進(jìn)一步混合。在外腔9的末端聚合物熔液通過熔液出口7輸出。
在圖1所示的裝置中混合器前面連接一個(gè)輸送裝置。因此這種結(jié)構(gòu)特別適合于聚合物熔液在通過擠出機(jī)熔化以后立即進(jìn)行混合的場合。
圖2和3中表示按本發(fā)明的裝置的另一個(gè)實(shí)施例，其中輸送裝置2連接在混合器1的后面。這里圖2示意表示裝置的剖視圖，圖3示意表示裝置的頂視圖。因此下述說明適用于圖2和3。
在這種情況下輸送裝置2做成分配泵。所示分配泵是一個(gè)具有太陽輪23的齒輪泵。太陽輪23通過一個(gè)共同的驅(qū)動(dòng)軸24驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)端可以通過一個(gè)鍵槽25看出來。太陽輪23和三個(gè)行星輪26、27和28嚙合。這些行星輪沿圓周方向各自錯(cuò)開120°。行星輪可自由旋轉(zhuǎn)地支承在小軸29上。由此得到分別由太陽輪23和行星輪26、27和28之一組成的三對(duì)齒輪副。每對(duì)齒輪副構(gòu)成一個(gè)分泵。
因此在圖2中所示的輸送裝置涉及到一個(gè)六路泵。也就是說還有第二組齒輪，同樣由太陽輪23以及行星輪26、27和28組成，通過共同的驅(qū)動(dòng)軸24驅(qū)動(dòng)。為了看得清楚起見應(yīng)該注意，這兩組齒輪的相應(yīng)齒輪支承在同一個(gè)軸上。這兩組齒輪通過殼體板30和31攜帶。這些殼體板30和31具有空缺部位，太陽輪和行星輪分別安裝在這些空缺部位內(nèi)。這兩組齒輪通過隔板32相互分開。這組泵在其各自的另一側(cè)通過蓋板33和34封閉。
在泵的驅(qū)動(dòng)側(cè)對(duì)面在蓋板上加工出輸入通道35。輸入通道35與混合器1的外腔9連接。為此混合器以其殼體36法蘭連接在蓋板33上。在殼體36內(nèi)混合腔3與驅(qū)動(dòng)軸24同心安裝。驅(qū)動(dòng)軸24上背向驅(qū)動(dòng)側(cè)的末端上裝有一個(gè)內(nèi)軸4和一個(gè)外軸5。因此驅(qū)動(dòng)軸以內(nèi)軸4和外軸5伸入混合腔3。在與混合器軸4和5相對(duì)的一側(cè)上混合腔壁11上同心地裝入一根管子37。管子37以其自由端伸入混合腔3，其中管子37包圍內(nèi)抽4。通過管子37形成一個(gè)內(nèi)腔8。在混合腔3內(nèi)管子37的自由端上做一個(gè)通道40，內(nèi)腔8通過此通道與管子37和外軸5之間的中間腔39相連。中間腔39又通過一個(gè)在外軸5自由端上形成的通道10與外腔9相連。外腔9在它一側(cè)殼體36的法蘭末端上與分配泵的輸入通道35相連。
在按本發(fā)明裝置的圖2中表示的結(jié)構(gòu)中熔液流通過一個(gè)中央輸入通道38引入混合器1的內(nèi)腔8。在內(nèi)軸4的圓周上徑向懸伸地設(shè)置許多混合元件17，使得在內(nèi)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)聚合物熔液在內(nèi)腔8內(nèi)充分混合。這里內(nèi)軸4和外軸5通過共同的驅(qū)動(dòng)軸24驅(qū)動(dòng)。在熔液軸向流過內(nèi)腔8后，熔液在管子37自由端處通過通道40進(jìn)入相鄰的中間腔39。熔液沿軸線方向與內(nèi)腔8內(nèi)的流動(dòng)方向相反地流過中間腔39。中間腔39由許多固定在外軸5內(nèi)殼上的混合元件18穿透。在外軸5的自由端處熔液通過通道10引入相鄰的外腔9。外腔9借助于裝在外軸5圓周上的混合元件19混合，直到聚合物熔液在外腔9末端到達(dá)分配泵的輸入通道35。在分配泵內(nèi)熔液流通過分泵分成一共六股支流，并分別輸送給一個(gè)紡絲噴嘴。
在圖2中所示的結(jié)構(gòu)中內(nèi)軸做成這樣，使其自由端伸入中央輸入通道38以延長混合腔。
在這個(gè)實(shí)施例中主流在其即將分成支流之前進(jìn)行劇烈的充分混合。這里主流的整體橫截面區(qū)域相互混合。由此達(dá)到，整個(gè)支流不僅本身而且相互之間也是均勻的，并具有均勻的溫度和粘度。這種類型的裝置主要用在紡絲設(shè)備中，其中熱塑性塑料通過擠出機(jī)熔化并在壓力作用下輸送給分配泵。
圖4和5中表示混合器的另一個(gè)實(shí)施例，它例如可以用于按圖1的裝置或按圖2的裝置中。為了看得更清楚起見這里具有相同功能的構(gòu)件用相同的參考符號(hào)表示。下面一起說明圖4和5，只要沒有特別的說明。
混合腔3設(shè)置在殼體36內(nèi)。殼體36與一個(gè)軸承部分21連接，混合腔3通過這個(gè)軸承部件對(duì)外界封閉。驅(qū)動(dòng)軸41支承在該軸承部件21內(nèi)。在驅(qū)動(dòng)軸41自由端上中央固定一個(gè)內(nèi)軸4，內(nèi)軸4同心地固定一個(gè)外軸8。內(nèi)軸4和外軸8伸入混合腔3內(nèi)。在軸承部件對(duì)面的混合腔3端面上混合腔壁11上固定一個(gè)管子37。管子37伸入內(nèi)軸4和外軸8之間的環(huán)形空間內(nèi)。在混合腔3內(nèi)管子37的自由端上形成一個(gè)通道40。在管子37和內(nèi)軸4之間形成的內(nèi)腔8通過通道40與外軸9和管子37之間形成的中間腔39連接。在外軸5的自由端上設(shè)有一個(gè)通道10，它連接中間腔39和外腔9。混合腔3具有一個(gè)熔液入口6和一個(gè)熔液出口7。熔液入口6通入內(nèi)腔8。熔液出口7與外腔9相連。
在內(nèi)軸4的圓周上設(shè)有許多相互平行分布的混合齒圈45，它們徑向伸出并基本上穿過內(nèi)腔直至管子37的內(nèi)徑處。圖6中表示內(nèi)腔8的橫截面。內(nèi)軸4以混合齒圈45(Mischkranz)無間隙可旋轉(zhuǎn)地安裝在管子37內(nèi)?；旌淆X圈45由設(shè)置在內(nèi)軸圓周上同一個(gè)平面內(nèi)的許多混合元件46組成?；旌显?6沿徑向穿過內(nèi)腔8，使得在內(nèi)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)基本上充分混合由管子37和內(nèi)軸4之間的環(huán)形空間形成的內(nèi)腔8。齒圈45這樣地安裝在內(nèi)軸4的圓周上，使相鄰混合齒圈的混合元件46沿軸線方向相互錯(cuò)開設(shè)置。
在圖4中的混合器實(shí)施例中外軸5內(nèi)殼面上這樣地固定許多柱銷42，使它們沿徑向基本上穿透中間腔39。柱銷42同樣沿軸向相互錯(cuò)開設(shè)置。
在按圖4和5的實(shí)施例中外腔9由混合腔壁11上的許多凹槽43和外軸5外殼面上的許多凹槽44構(gòu)成。這里凹槽43和44尤其是做成軸線平行的槽。它們在沿軸向接連排列的具有有限伸展長度的區(qū)域內(nèi)分別有規(guī)則地分布在圓周上，并在軸線方向這樣地設(shè)置，使外軸5表面上的凹槽44和混合腔壁11上的凹槽43在其末端區(qū)域內(nèi)各自部分重疊。外軸5外徑和混合腔3內(nèi)徑之間形成一個(gè)窄的縫隙。因此聚合物熔液在外腔9之內(nèi)被迫交替地從一個(gè)凹槽流到相對(duì)的另一個(gè)凹槽并反之亦然。
在圖5中所示的混合器實(shí)施例中中間腔39以同樣的方式由外軸5內(nèi)殼面上的許多凹陷47和管子37外殼面上的與之共同作用的凹陷48構(gòu)成。這里熔液流在中間腔39內(nèi)交替地從一個(gè)凹陷流入相對(duì)的凹陷并反之亦然。
在圖4和5中所示的實(shí)施例中聚合物熔液在壓力作用下通過熔液入口6進(jìn)入內(nèi)腔8。在聚合物熔液通過熔液出口離開混合腔以前，它一個(gè)接一個(gè)地在內(nèi)腔8、中間腔39和外腔9內(nèi)充分混合。這里混合軸4和5通過驅(qū)動(dòng)軸41同方向驅(qū)動(dòng)。在圖4和5中所示的實(shí)施例中原則上也可以將熔液入口和熔液出口交換，使熔液流在混合器入口處通入外腔9。
圖7中表示按本發(fā)明的裝置的另一個(gè)實(shí)施例。這里混合腔3做在一個(gè)圓筒49的末端處。在圓筒49內(nèi)可旋轉(zhuǎn)地支承一個(gè)擠出螺桿50。擠出螺桿末端處內(nèi)軸4和外軸5與擠出螺桿50相連接。外軸5和內(nèi)軸4懸臂地伸入混合腔3。在軸的自由端對(duì)面一個(gè)端蓋51密封地裝在圓筒49內(nèi)。在端蓋51朝向混合腔3的一側(cè)上固定一個(gè)管子37。如前所述，外軸5、管子37和內(nèi)軸4相互這樣地布置，使得形成一個(gè)外腔9、中間腔39和一個(gè)內(nèi)腔8。外腔通過通道10與中間腔39相連。中間腔39通過通道40與內(nèi)腔8連接。在這個(gè)實(shí)施例中外軸分別具有位于內(nèi)部的和位于外部的混合元件18和19。內(nèi)軸4設(shè)有螺桿螺旋53。
通過擠出螺桿50輸送的聚合物熔液從圓筒49的輸送腔52到達(dá)在軸向與之緊靠著的外腔9。聚合物熔液為了充分混合先后沿軸向流過外腔9、中間腔39和內(nèi)腔8后，通過做在端蓋51中央的熔液出口7離開內(nèi)腔8。
在圖7所示的裝置中也存在這樣的可能性，在內(nèi)軸4的圓周上和外軸5的內(nèi)徑上分別設(shè)置螺桿螺旋線。由此通過中間腔和內(nèi)腔輸送聚合物熔液。這種類型的結(jié)構(gòu)有這樣的優(yōu)點(diǎn)，特別是在于擠出螺桿相組合時(shí)不形成大的壓力損失。
原則上在各個(gè)實(shí)施例中所表示的所有類型的混合器都可以用于按圖1、圖2或圖7的裝置中。
參考符號(hào)表1.混合器28.行星輪2.輸送裝置 29.小軸3.混合腔30.殼體板4.內(nèi)軸 31.殼體板5.外軸 32.隔板6.熔液入口 33.蓋板7.熔液出34.蓋板8.內(nèi)腔 35.輸入通道9.外腔 36.殼體10.通道 37.管子11.混合腔壁 38.入口12.軸端 39.中間腔13.擠出螺桿 40.通道14.圓筒 41.驅(qū)動(dòng)軸15.軸承 42.柱銷16.驅(qū)動(dòng)裝置 43.凹槽17.混合元件 44.凹槽18.混合元件 45.混合齒圈19.混合元件 46.混合元件20.齒圈 47.凹陷21.軸承部件 48.凹陷22.軸端 49.凹陷23.太陽輪 50.擠出螺桿24.驅(qū)動(dòng)軸 51.端蓋25.鍵槽 52.輸送腔26.行星輪 53.螺桿螺旋線27.星輪
權(quán)利要求
1.用來混合和輸送聚合物熔液的裝置，它具有一個(gè)混合器(1)和一個(gè)輸送裝置(2)，混合器具有一個(gè)帶熔液入口(6)和熔液出口(7)的混合腔(3)，并且它在混合腔(3)內(nèi)有一個(gè)旋轉(zhuǎn)的混合軸(4)；輸送裝置和混合軸(4)這樣地連接，使得輸送裝置(2)和混合軸(4)可以一起通過一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)，其特征在于在混合腔(3)內(nèi)設(shè)置一個(gè)包圍第一個(gè)混合軸(4)即內(nèi)軸的空心圓柱形混合軸(5)即外軸，外軸(5)懸臂地伸入混合腔(3)，其中在端面上外軸(5)的自由端和混合腔壁(11)之間形成一個(gè)通道(10)，熔液入口(6)通入一個(gè)在內(nèi)軸(4)和外軸(5)之間形成的內(nèi)混合腔(8)即內(nèi)腔，熔液出口(7)通到一個(gè)在外軸(5)和混合腔壁(11)之間形成的外混合腔(9)即外腔，或者反過來，內(nèi)腔(8)和外腔(9)通過通道(10)相互連通。
2.用來混合聚合物熔液的裝置，它具有一個(gè)帶熔液入口(6)和熔液出口(7)的混合腔(3)和一個(gè)在混合腔(3)之內(nèi)的混合軸(4)，其特征在于在混合腔(3)內(nèi)包圍第一個(gè)混合軸(4)即內(nèi)軸地安裝一個(gè)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的空心圓柱形混合軸(5)即外軸，外軸(5)懸臂地伸入混合腔(3)，其中在端面方向外軸(5)自由端與混合腔壁(11)之間形成一個(gè)通道(10)，熔液入口(6)通入在內(nèi)軸(4)和外軸(5)之間形成的內(nèi)混合腔(8)即內(nèi)腔，熔液出口(7)通向一個(gè)在外軸(5)和混合腔壁(11)之間形成的外混合腔(9)即外腔，或者倒過來，內(nèi)腔(8)和外腔(9)通過通道(10)相互連通。
3.按權(quán)利要求2的裝置，其特征在于內(nèi)軸(4)是固定的。
4.按權(quán)利要求1或2的裝置，其特征在于內(nèi)軸(4)和外軸(5)可以用相同或相反的旋轉(zhuǎn)方向驅(qū)動(dòng)。
5.按權(quán)利要求4的裝置，其特征在于內(nèi)軸(4)和外軸(5)裝在一個(gè)共同的驅(qū)動(dòng)軸上。
6.按上述權(quán)利要求之任一項(xiàng)的裝置，其特征在于外軸(5)內(nèi)部內(nèi)殼面上有許多混合元件(18)，內(nèi)軸(4)圓周上有許多混合元件(17)，它們伸入內(nèi)腔(8)。
7.按權(quán)利要求6的裝置，其特征在于內(nèi)軸(4)的混合元件(17)和外軸(5)的混合元件(18)相互嵌合，其中熔液入口(6)和熔液出口(7)在外軸(5)的支承端區(qū)域內(nèi)通入混合腔(3)。
8.按權(quán)利要求1或2的裝置，其特征在于在混合腔(3)內(nèi)設(shè)置一個(gè)包圍內(nèi)軸(4)的管子(37)，管子(37)以其自由端伸入外軸(5)，其中在端面方向在自由端和混合腔壁(11)之間形成第二個(gè)通道(40)，管子(37)以其相對(duì)的一端固定在與外軸(5)的末端相對(duì)的混合腔壁(11)上，其中在內(nèi)軸(4)和管子(37)之間形成內(nèi)腔(8)、外軸(5)和管子(37)之間形成中間混合腔(39)即中間腔，它通過第二個(gè)通道(40)與內(nèi)腔(8)，并通過第一個(gè)通道(10)與外腔(9)連通。
9.按權(quán)利要求8的裝置，其特征在于內(nèi)軸(4)圓周上具有徑向突起的混合元件(17)，它們基本上穿過內(nèi)腔(8)。
10.按權(quán)利要求8或9的裝置，其特征在于混合腔(3)通過管子(37)的固定端榫軸形地?cái)U(kuò)展，它被內(nèi)軸(4)基本上在整個(gè)長度上穿透。
11.按權(quán)利要求8至10之任一項(xiàng)的裝置，其特征在于外軸(5)具有徑向向內(nèi)伸出的混合元件(18)，它們基本上穿過中間腔。
12.按權(quán)利要求8至10之任一項(xiàng)的裝置，其特征在于中間腔(39)基本上由管子表面上的許多槽形凹陷(48)和外軸(5)內(nèi)殼面上的許多凹陷(47)形成，并且管子(37)的凹陷(48)和外軸(5)的凹陷(47)相互這樣地布置，使外軸(5)旋轉(zhuǎn)時(shí)熔液流被迫交替地從管子(37)的凹陷流入外軸(5)的凹陷，再從外軸(5)的凹陷流入管子(37)的另一個(gè)凹陷。
13.按上述權(quán)利要求之任一項(xiàng)的裝置，其特征在于外腔(19)基本上由混合腔壁(11)上的許多槽形凹槽(43)和外軸(5)外殼面上的許多凹槽(44)形成，并且混合腔壁(11)的凹槽(43)和外軸(5)的凹槽(44)相互這樣地布置，使外軸(5)旋轉(zhuǎn)時(shí)熔液流被迫交替地從混合腔壁(11)的一個(gè)凹槽流入外軸(5)的一個(gè)凹槽，再反過來。
14.按權(quán)利要求1至12之任一項(xiàng)的裝置，其特征在于外軸(5)在圓周上具有徑向突起的混合元件(19)，它們基本上穿過外腔。
15.按權(quán)利要求1的裝置，其特征在于輸送裝置(2)是一個(gè)擠出螺桿(13，50)，它連接在混合器(1)前面。
16.按權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，輸送裝置(2)是一個(gè)分配泵，它連接在混合器(1)的后面。
17.按權(quán)利要求16的裝置，其特征在于分配泵做成具有多對(duì)齒輪副的多路齒輪泵，齒輪副(23，26，27，28)和混合軸(4，5)可以通過一個(gè)驅(qū)動(dòng)軸(24)一起驅(qū)動(dòng)。
全文摘要
一種用來混合及輸送聚合物熔液的裝置,它由一個(gè)混合器和一個(gè)輸送裝置組成。混合器具有一個(gè)空心圓柱形混合軸(外軸)和一個(gè)內(nèi)混合軸(內(nèi)軸)?？招膱A柱形混合軸包圍內(nèi)混合軸地安裝。兩個(gè)混合軸懸臂地伸入混合腔。混合腔壁和外軸自由端之間形成一個(gè)通道,使混合腔分成一個(gè)通過通道連通的內(nèi)混合腔(內(nèi)腔)和一個(gè)外混合腔(外腔)。這里熔液入口和出口這樣設(shè)置,使熔液流以相反的方向流過內(nèi)腔和外腔。
文檔編號(hào)B29B7/40GK1275177SQ99801465
公開日2000年11月29日 申請(qǐng)日期1999年8月23日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月29日
發(fā)明者埃貢·蓋思曼, 喬治·斯陶斯伯格, 克勞斯·謝弗, 弗里德爾·迪克梅斯 申請(qǐng)人:巴馬格股份公司