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(lái)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(lái)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(guò)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(guò)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(zhǎng)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(zhǎng)。
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(lái)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(guò)混合器內(nèi)腔的熔液入口。在內(nèi)腔內(nèi)通過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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。混合腔順序連接的分腔先后有聚合物熔液流過(guò)。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(guò)內(nèi)軸混合。熔液流過(guò)內(nèi)腔并通過(guò)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(guò)中間腔時(shí)熔液通過(guò)外軸混合。接著中間腔的熔液通過(guò)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(guò)外腔后熔液通過(guò)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(zhǎng)。
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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(zhǎng)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(guò)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(guò)一個(gè)驅(qū)動(dòng)軸共同驅(qū)動(dòng)。
按本發(fā)明的用來(lái)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(guò)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(shuō)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(zhǎng)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)內(nèi)軸4的混合元件17和外軸5的混合元件18攪拌。通過(guò)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(guò)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(guò)外腔9。這時(shí)聚合物熔液通過(guò)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(guò)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(guò)擠出機(jī)熔化以后立即進(jìn)行混合的場(chǎng)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(shuō)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(yáng)輪23的齒輪泵。太陽(yáng)輪23通過(guò)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(guò)一個(gè)鍵槽25看出來(lái)。太陽(yáng)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(yáng)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(shuō)還有第二組齒輪，同樣由太陽(yáng)輪23以及行星輪26、27和28組成，通過(guò)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(guò)殼體板30和31攜帶。這些殼體板30和31具有空缺部位，太陽(yáng)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(guò)隔板32相互分開。這組泵在其各自的另一側(cè)通過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)共同的驅(qū)動(dòng)軸24驅(qū)動(dòng)。在熔液軸向流過(guò)內(nèi)腔8后，熔液在管子37自由端處通過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(zhǎng)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(guò)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(shuō)明圖4和5，只要沒(méi)有特別的說(shuō)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(guò)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(guò)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?；旌锨?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(guò)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(wú)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(guò)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?cè)谘剌S向接連排列的具有有限伸展長(zhǎng)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(guò)熔液入口6進(jìn)入內(nèi)腔8。在聚合物熔液通過(guò)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(guò)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(guò)通道10與中間腔39相連。中間腔39通過(guò)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(guò)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(guò)外腔9、中間腔39和內(nèi)腔8后，通過(guò)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(guò)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(yáng)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(lái)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(guò)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(guò)來(lái)，內(nèi)腔(8)和外腔(9)通過(guò)通道(10)相互連通。
2.用來(lái)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(guò)來(lái)，內(nèi)腔(8)和外腔(9)通過(guò)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?jī)?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(guò)第二個(gè)通道(40)與內(nèi)腔(8)，并通過(guò)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(guò)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(guò)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(zhǎng)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(guò)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?gòu)耐廨S(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(guò)來(lái)。
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(guò)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(guò)一個(gè)驅(qū)動(dòng)軸(24)一起驅(qū)動(dòng)。
全文摘要
一種用來(lái)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?；旌掀骶哂幸粋€(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(guò)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(guò)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