用於加工散料的螺旋式機器和方法以及加工設備的製作方法

2023-12-11 14:31:22 4

用於加工散料的螺旋式機器和方法以及加工設備的製作方法
【專利摘要】用於加工散料的加工設備具有用於散料的脫氣的真空過濾插入件(32)。真空過濾插入件(32)在螺旋式機器的進給開口的下遊配置在螺旋式機器的外殼中並且設置有至少一個過濾元件，使得真空過濾插入件(32)形成限定出螺旋式機器的至少一個外殼孔的透氣壁部(76)。沿脫氣方向(75)看，在所述至少一個過濾元件的上遊配置有包括多個通孔(74)的保護元件(63)。保護元件(63)起用於至少一個過濾元件的顆粒保護作用並且防止粒狀散料損傷至少一個過濾元件。因此，真空過濾插入件(32)具有較長的使用壽命，從而確保加工設備的不中斷的長運轉時間。
【專利說明】用於加工散料的螺旋式機器和方法以及加工設備

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種螺旋式機器，所述螺旋式機器包括:外殼；形成在所述外殼中的至少一個外殼孔；至少一個軸，所述軸可驅動成繞相關的旋轉軸線旋轉並且配置在所述相關的外殼孔中；用於處理要加工的散料的至少一個處理元件，所述處理元件不可旋轉地配置在所述至少一個軸上；用於將所述散料進給到所述至少一個外殼孔中的進給開口 ；和用於使所供給的散料脫氣的真空過濾插入件，其中所述真空過濾插入件在沿傳送方向看時在所述進給開口的下遊配置在所述外殼中，設置有至少一個過濾元件，並且形成限定出所述至少一個外殼孔的透氣壁部。本發明還涉及一種用於加工散料的方法和一種用於加工散料的加工設備，所述加工設備包括螺旋式機器，所述螺旋式機器包括:外殼；形成在所述外殼中的至少一個外殼孔；至少一個軸，所述軸可驅動成繞相關的旋轉軸線旋轉並且配置在所述相關的外殼孔中；用於處理要加工的散料的至少一個處理元件，所述處理元件不可旋轉地配置在所述至少一個軸上；用於將所述散料進給到所述至少一個外殼孔中的進給開口 ；和用於使所供給的散料脫氣的真空過濾插入件，其中所述真空過濾插入件在沿傳送方向看時在所述進給開口的下遊配置在所述外殼中，設置有至少一個過濾元件，並且形成限定出所述至少一個外殼孔的透氣壁部；用於可旋轉地驅動所述螺旋式機器的驅動裝置；用於經由所述真空過濾插入件使所述散料脫氣的真空發生裝置；用於清潔所述真空過濾插入件的衝洗裝置；和控制裝置。

【背景技術】
[0002]由EP2 218 568 Al (與US 2010/202 243 Al對應)獲知一種螺旋式機器，該螺旋式機器具有用於進給和處理散料的真空過濾插入件，該真空過濾插入件允許在對散料施加真空時使散料脫氣。這允許粉狀散料容易地進給至螺旋式機器。為了防止散料經由真空過濾插入件從螺旋式機器排出，真空過濾插入件設置有呈金屬無紡織物形式的過濾元件。一個缺點在於，過濾元件僅具有有限的使用壽命並且只要使用壽命到期就需要更換，這引起不希望的螺旋式機器停機時間。
[0003]本發明的目的是提供一種用於進給和加工散料的螺旋式機器，該螺旋式機器設置有具有比較長的使用壽命的真空過濾插入件。


【發明內容】

[0004]通過一種螺旋式機器實現該目的，所述螺旋式機器包括:外殼；形成在外殼中的至少一個外殼孔；至少一個軸，所述軸可驅動成繞相關的旋轉軸線旋轉並且配置在相關的外殼孔中；用於處理要加工的散料的至少一個處理元件，所述處理元件不可旋轉地配置在所述至少一個軸上；用於將散料進給到所述至少一個外殼孔中的進給開口 ；和用於使所供給的散料脫氣的真空過濾插入件，其中所述真空過濾插入件在沿傳送方向看時在進給開口的下遊配置在外殼中，設置有至少一個過濾元件，並且形成限定出所述至少一個外殼孔的透氣壁部，其中在沿脫氣方向看時在所述至少一個過濾元件的上遊配置有包括通孔的保護元件。根據本發明發現，所述至少一個過濾元件被粒狀和/或粉狀散料損傷並逐漸毀壞。特別地，粒狀散料的比較大的散料粒子在供給至螺旋式機器時具有高動能，該高動能在撞擊所述過濾元件時至少部分地傳遞到所述至少一個過濾元件。為了保護所述至少一個過濾元件，在其沿脫氣方向的上遊配置有保護元件，該保護元件將所述至少一個過濾元件與入射的散料粒子隔離但具有允許散料以通常方式脫氣的多個通孔。保護元件在脫氣方向上具有在0.5mm與8mm之間、特別是0.8mm與6mm之間、且特別是Imm與4mm之間的範圍內的壁厚。因此，保護元件特別是起顆粒保護器的作用。保護元件優選由金屬製成。
[0005]通孔以如下方式構造，即防止具有預定粒徑或以上的散料、特別是粒狀散料通過通孔併到達所述至少一個過濾元件。優選地，通孔具有2_以下、特別是1.5mm以下且特別是Imm以下的最小尺寸。
[0006]為了支承所述至少一個過濾元件，真空過濾插入件優選設置有配置在所述至少一個過濾元件沿脫氣方向的下遊的支承織物和/或排出(排放，drain)織物。支承織物具有在100 μ m至400 μ m的範圍內的網眼寬度，而排出織物具有在500 μ m至1000 μ m的範圍內的網眼寬度。一般而言，支承織物因此具有比排出織物寬的細網眼。相比之下，所述至少一個過濾元件根據ISO16889具有I μ m至10 μ m的過濾細度。
[0007]粒狀散料優選地為粒狀塑料材料。粒狀散料與粉狀散料混合。粉狀散料特別是呈填料和/或添加劑的形式。
[0008]根據本發明的螺旋式機器用於進給和/或加工散料。該螺旋式機器例如構造為用於將散料供給到用來加工散料的另一個螺旋式機器的側面裝載機器。該側面裝載機器因此需要散料的攝入和計量。此外，根據本發明的螺旋式機器例如構造用於加工散料並且特別是設置有用於處理要加工的散料的多個處理元件，例如螺旋元件和/或捏合元件，所述處理元件在相應旋轉軸線的方向上沿所述至少一個軸不可旋轉地前後配置。
[0009]保護元件具有部分呈一段圓弧的形狀的截面，以適合所述至少一個外殼孔。這確保了真空過濾插入件的長使用壽命。保護元件的適合所述至少一個外殼孔的截面形狀允許藉助處理元件在螺旋式機器的運轉中容易和可靠地從保護元件擦去散料。粘附於保護元件的散料粒子因此被處理元件連續帶走，因此保護元件被連續清潔。
[0010]螺旋式機器(其中通孔呈長形孔的形狀構造)確保了真空過濾插入件的長使用壽命及其高過濾性能。通孔呈長形孔的形狀並且因此具有比較小的最小尺寸或寬度，從而一方面防止超過該最小尺寸的散料粒子經過通孔來到所述至少一個過濾元件，另一方面，通孔的長形提供了大的自由過濾區域，其確保了過濾性能實質上不受損，從而允許使散料有效地脫氣。長形通孔優選具有2mm以下、特別是1.5mm以下且特別是Imm以下的寬度，以及5mm至100mm、特別是10mm至80mm且特別是15_至50mm的長度。
[0011]螺旋式機器(其中通孔具有長度L和寬度B，對於長度L和寬度B而言，2 ( L/B ( 100、特別是5 < L/B < 80且特別是10 ( L/B ( 40成立)確保了真空過濾插入件的長使用壽命及其高過濾性能。通孔的長寬比確保了儘管自由過濾區域比較大，保護元件也具有充分的內在穩定性以保持以高動能撞擊保護元件的散料粒子與所述至少一個過濾元件隔離，同時防止其自身損傷。在這方面，通孔的最小寬度被選擇成使得具有預定粒徑或以上的散料粒子不能通過通孔。
[0012]螺旋式機器(其中通孔成行排列，特別是排列成使得它們各自的中心縱向軸線以形成一行的方式相對於彼此對齊)確保了真空過濾插入件的長使用壽命及其高過濾性能。通孔成行排列，從而儘管自由過濾區域大也確保了保護元件的高機械內在穩定性。各中心縱向軸線M優選平行於所述至少一個旋轉軸線。
[0013]螺旋式機器(其中相鄰行的通孔呈交錯圖案排列)確保了真空過濾插入件的高可靠性。通孔的交錯排列引起保護元件的高機械內在穩定性及其大的自由過濾區域。相鄰行的通孔優選呈半交錯圖案排列。
[0014]螺旋式機器(其中兩個相鄰的通孔之間的距離為A，其中距離A與通孔的寬度B的比率為這樣:0.1彡A/B彡2，特別是0.2彡A/B ( 1.5，且特別是0.4彡A/B ( I)確保了真空過濾插入件的高可靠性。相鄰通孔的距離-寬度比率確保了相鄰通孔之間充分寬的網架(web)以確保用於保護元件的充分機械內在穩定性。優選地，網架具有0.5mm至4_、特別是0.5mm至2mm且特別是0.5mm至Imm的壁厚。
[0015]螺旋式機器(其中保護元件具有至少兩個包括通孔的單獨保護區域，其中真空過濾插入件特別是具有用於每個保護區域的過濾元件)確保了真空過濾插入件的長使用壽命。保護元件具有至少兩個、特別是至少四個帶有相關的通孔的單獨保護區域，從而允許藉助壓縮氣體或壓縮空氣彼此獨立地清潔各個保護區域及相關的過濾區域。單獨的保護區域特別是通過相關的不透氣分離區域彼此分離。由於分區域地——換言之相繼地——清潔保護元件和所述至少一個過濾元件的事實，因此確保了不必中斷螺旋式機器的操作，因為可以在螺旋式機器運轉的狀態下相繼地清潔螺旋式機器。此外，不透氣的分離區域增加了保護元件的機械內在穩定性。
[0016]優選地，單獨的過濾元件可以根據需要單獨更換和/或清潔。可以藉助壓縮氣體或壓縮空氣彼此獨立地清潔過濾元件以及相關的保護區域，從而允許以規定的時間間隔從各過濾元件去除粘附的散料粒子而不需要停止螺旋式機器的運轉。
[0017]螺旋式機器(其中每個保護區域都被分配給一中央通道，其中特別是每個中央通道都連接到相關的分配通道)確保了真空過濾插入件的長使用壽命。每個保護區域都與對應的中央通道相關以供給氣體或壓縮空氣，從而既允許個別地又允許一起選擇保護區域以及相關的過濾區域或過濾元件，從而例如允許相繼地清潔真空過濾插入件以及在螺旋式機器不運轉/靜止/間歇/停機時作為預防措施衝洗整個真空過濾插入件。因此，保護了保護元件和所述至少一個過濾元件免於雜質。分配通道一方面確保了恆定的真空發生且另一方面確保了恆定的氣體或壓縮空氣的供給。
[0018]螺旋式機器(其中所述螺旋式機器具有至少兩個互相貫穿的外殼孔一其以彼此平行的方式構造——和包括緊密地互相嚙合的處理元件的相關的軸，並且其中保護元件具有部分地呈圓弧的相鄰兩段的形狀的截面，以適合所述至少兩個外殼孔)確保了真空過濾插入件的長使用壽命以及螺旋式機器的高生產率。該螺旋式機器具有至少兩個帶相關的軸和布置在軸上的處理元件的平行和互相貫穿的外殼孔，從而提供了螺旋式機器的高生產率。為了實現散料對應的高生產率，真空過濾插入件具有呈圓弧的相鄰兩段的形狀的截面，以使得保護元件適合外殼孔的截面形狀。配置在軸上的處理元件在各段圓弧的區域內擦拭保護元件，從而使粘附於保護元件的散料粒子被連續地帶走，以使得保護元件被連續地清潔。因此，實現了高過濾性能，同時保護元件保護了所述至少一個過濾元件以免被散料粒子損傷。
[0019]本發明的另一個目的是提供一種可靠和有效的用於散料的加工的方法。
[0020]該目的通過一種用於散料的加工的方法實現，所述方法包括以下步驟:提供螺旋式機器，所述螺旋式機器包括:外殼；形成在所述外殼中的至少一個外殼孔；至少一個軸，所述軸可驅動成繞相關的旋轉軸線旋轉並且配置在相關的外殼孔中；用於處理要加工的散料的至少一個處理元件，所述處理元件不可旋轉地配置在所述至少一個軸上；用於將散料進給到所述至少一個外殼孔中的進給開口；和用於所供給的散料的脫氣的真空過濾插入件，其中所述真空過濾插入件在沿傳送方向看時在進給開口的下遊配置在外殼中，設置有至少一個過濾元件，並且形成限定出所述至少一個外殼孔的透氣的壁部；經由所述進給開口將散料、特別是粒狀和/或粉狀散料供給到所述至少一個外殼孔；經由所述真空過濾插入件使散料脫氣，其中在所述螺旋式機器不運轉時使用壓縮氣體、特別是壓縮空氣衝洗所述真空過濾插入件；以及加工所述散料。在螺旋式機器不運轉時衝洗真空過濾插入件，從而有效地防止所述至少一個過濾元件被損傷和/或堵塞。在螺旋式機器不運轉時預防性地且特別是在其整個過濾區域內衝洗所述至少一個過濾元件。當螺旋式機器不運轉時，沿與脫氣方向相反的方向流過所述至少一個過濾元件的壓縮空氣或壓縮氣體防止熱氣體從螺旋式機器漏出到所述至少一個過濾元件的表面，在此它將使粘附於所述至少一個過濾元件的散料粒子熔化，從而使它們堵塞或不可逆地堵塞所述至少一個過濾元件，所述過濾元件於是將受到永久損傷。在螺旋式機器不運轉時對真空過濾插入件進行持續或預防性衝洗防止了所述至少一個過濾元件被損傷和/或堵塞，從而使得真空過濾插入件的使用壽命延長。根據本發明的方法因此是可靠的和有效的。在衝洗期間，可根據需要調節體積流量。
[0021]衝洗特別是在螺旋式機器的緊急停機期間或者在螺旋式機器的定期停機過程中執行。該螺旋式機器例如構造為將散料進給至螺旋式機器以進行進一步的加工的側面裝載機器。或者，該螺旋式機器構造用於進給和加工散料。
[0022]除此之外，可在螺旋式機器的運轉中藉助水冷卻系統和/或空氣冷卻系統來冷卻真空過濾插入件。對於空氣冷卻，例如在其整個過濾區域內衝洗真空過濾插入件。空氣冷卻系統的啟動例如可與水冷卻系統聯接並且可同時或相繼地觸發。
[0023]根據本發明的方法特別是還可進一步開發成具有根據本發明的螺旋式機器的特徵。
[0024]其中在達到所述至少一個軸的預定轉速/速度下限時啟動衝洗的方法確保了高可靠性，因為以使得在需要時和/或根據散料啟動衝洗程序的方式有效地防止了所述至少一個過濾元件被堵塞。只要達到預定轉速下限Ilu或者轉速值下降到所述轉速下限Ilu以下，就立即或延遲一定時間啟動衝洗。可根據散料或產品和/或工藝來設定所述延遲。
[0025]其中在達到所述至少一個軸的預定轉速上限時停止衝洗的方法確保了高效率。只要達到或超過轉速上限IV就停止所述至少一個過濾元件的衝洗，從而允許真空過濾插入件再次以預期方式並且基於預期目的運轉。換言之，然後可再次恢復散料的加工。
[0026]其中在達到外殼的預定溫度下限時停止衝洗的方法確保了在機器長時間停機的情況下的高可靠性。在機器持續停機的情況下，只要外殼達到溫度下限Tu或者其溫度下降到所述溫度下限Tu以下就停止衝洗。溫度下限Tu例如達100°C，特別是80°C，且特別是40°C。例如根據相應散料或產品來設定溫度下限。因此，當真空過濾插入件和所述至少一個過濾元件不再存在被堵塞或損傷的風險時，停止持續衝洗。因此保護了用於衝洗的衝洗裝置。當外殼溫度已達到或超過溫度上限Ttj時，可恢復衝洗。溫度上限Ttj同樣可根據相應散料或產品來設定。溫度上限Ttj例如達40 V，且特別是80°C。
[0027]其中基於清潔目的藉助壓縮氣體、特別是壓縮空氣分區域衝洗真空過濾插入件的方法確保了加工散料時的高可靠性和效率。利用氣體或壓縮空氣相繼地衝洗真空過濾插入件，從而允許相繼地衝洗真空過濾插入件而不必停止螺旋式機器。真空過濾插入件的各區域優選在運轉期間被相繼地和/或以規則間隔清潔。優選地，在螺旋式機器運轉中以恆定的生產率啟動相繼的清潔。為了啟動相繼的清潔，例如藉助壓力傳感器監視施加於真空過濾插入件的真空，這使得只要達到預定閾值就啟動清潔。例如，每個過濾區域都可設置有它自己的壓力測量裝置，從而允許只要測定值下降到閾值以下就藉助壓力脈衝來衝洗或清潔相應的過濾區域。過濾區域因此可在需要時清潔。還可設想藉助一個壓力測量裝置監視所有過濾區域。只要達到預定的閾值，就根據預定次序啟動各個過濾區域的相繼清潔。例如，以30秒的時間間隔相繼地清潔過濾區域。
[0028]優選地，設置至少一個流量計，其在相繼清潔或預防性衝洗期間測量氣體或壓縮空氣的體積。這允許優化清潔或預防性衝洗過程。
[0029]此外，能以預定的時間間隔執行相繼清潔而不需要壓力測量裝置。各個過濾區域可以例如以10分鐘的時間間隔相繼地清潔。如果設置例如四個過濾區域，則在運轉期間每個過濾區域以40分鐘的規則時間間隔被清潔。可根據相應的散料或產品和/或工藝來選擇該時間間隔。
[0030]對於清潔而言，各壓力脈衝的持續時間被選擇成利用儘可能小的氣體或壓縮空氣量使濾餅與所述至少一個過濾元件分離。為了進行清潔而產生的壓縮空氣脈衝優選地具有2秒以下的、特別是I秒以下、且特別是0.5秒以下的持續時間。在相繼清潔和/或預防性衝洗期間氣體或壓縮空氣的壓力優選地達到高於環境壓力4.5巴(bar)以下、特別是3.0巴以下、特別是1.5巴以下、特別是1.0巴以下且特別是0.5巴以下。壓力優選地被選擇成防止所述至少一個過濾元件鼓起並與處理元件接觸，同時確保幹擾該過程的氣體或壓縮空氣的量保持在最小。另一方面，壓力的量被選擇成確保可靠的清潔或衝洗。如果真空過濾插入件設置有保護元件，則相繼清潔或預防性衝洗所需的壓力可設定為比較高的值。
[0031]其中在沿脫氣方向看時在所述至少一個過濾元件的上遊配置有包括通孔的保護元件——其在脫氣期間保護所述至少一個過濾元件以免由散料導致損傷——的方法確保了高可靠性。該保護元件防止損傷所述至少一個過濾元件。
[0032]本發明的另一個目的是提供一種用於加工散料的加工設備，該加工設備以減少的停機時間確保高可靠性。
[0033]該目的通過一種用於加工散料的加工設備實現，所述加工設備包括螺旋式機器，所述螺旋式機器包括:外殼；形成在外殼中的至少一個外殼孔；至少一個軸，所述軸可驅動成繞相關的旋轉軸線旋轉並且配置在相關的外殼孔中；用於處理要加工的散料的至少一個處理元件，所述處理元件不可旋轉地配置在所述至少一個軸上，用於將散料進給到所述至少一個外殼孔中的進給開口 ；和用於使所供給的散料脫氣的真空過濾插入件，其中所述真空過濾插入件在沿傳送方向看時在進給開口的下遊配置在外殼中，設置有至少一個過濾元件，並且形成限定出所述至少一個外殼孔的透氣壁部；用於可旋轉地驅動所述螺旋式機器的驅動裝置；用於經由所述真空過濾插入件使散料脫氣的真空發生裝置；用於清潔所述真空過濾插入件的衝洗裝置；和控制裝置，其中在沿脫氣方向看時在所述至少一個過濾元件的上遊配置有包括通孔的保護元件，和/或其中所述控制裝置以這樣的方式配置:當螺旋式機器不運轉時，使用壓縮氣體、特別是壓縮空氣衝洗真空過濾插入件。根據本發明的加工設備的優點與上文已經描述的根據本發明的螺旋式機器和/或根據本發明的方法的優點對應。根據本發明的加工設備特別是可進一步開發成具有根據本發明的特徵。
[0034]該真空發生裝置用於以常規方式使散料脫氣。由於該保護元件，真空過濾插入件具有長的使用壽命，因為有效地保護了所述至少一個過濾元件免於由散料導致的損傷。衝洗裝置允許使用壓縮氣體或壓縮空氣清潔真空過濾插入件。由於控制裝置的設計，衝洗裝置特別是允許在螺旋式機器不運轉時執行真空過濾插入件的預防性衝洗。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]本發明的更多特徵、優點和細節將從接下來對多個示例性實施例的描述顯而易見。附圖中，
[0036]圖1示出根據第一示例性實施例的用於散料的加工的加工設備，其中在縱向剖視圖中示出其螺旋式機器；
[0037]圖2示出根據權利要求1的螺旋式機器的水平縱向剖視圖；
[0038]圖3示出根據圖1的螺旋式機器的真空過濾插入件的透視圖；
[0039]圖4示出穿過根據圖3的真空過濾插入件的豎直截面；
[0040]圖5示出保護元件的區域V內的圖4中的真空過濾插入件的放大視圖；
[0041]圖6示出不帶保護元件的真空過濾插入件的透視圖；
[0042]圖7示出不帶過濾元件的圖6中的真空過濾插入件的平面圖；
[0043]圖8示出圖3中的保護元件的透視圖；
[0044]圖9示出通孔區域內的圖8中的保護元件的放大平面圖；以及
[0045]圖10示出包括構造用於側面裝載的螺旋式機器的第二示例性實施例的用於加工散料的加工設備。

【具體實施方式】
[0046]以下描述涉及參考圖1至9描述的本發明的第一示例性實施例。圖1所示的加工設備I用於加工粉狀散料2和粒狀散料3的混合物。加工設備I具有呈擠出機的形式的螺旋式機器4,其外殼5由未詳細不出的多個外殼區段組裝而成。在殼體5中，形成有彼此平行的兩個互相貫穿的外殼孔6、7。在外殼孔6、7中，兩個軸8、9同心地配置成繞對應的旋轉軸線10、11旋轉。軸8、9設置有多個處理元件13、14、15，其分別沿傳送方向12彼此前後排列。彼此相鄰地配置在軸8、9上的處理元件13、14、15構造成形成緊密地互相嚙合的對。
[0047]螺旋式機器4具有沿傳送方向12前後配置的輸入區16、熔化和加工區17以及壓力積聚區18。在輸入區16內，螺旋式機器4具有進給開口 19，該進給開口 19包括用於進給散料2、3的相關的進給漏鬥20。進給開口 19通向輸入區16內，在該輸入區中在軸8、9上配置有呈第一傳送螺旋元件13的形式的處理元件。在輸入區16的區域內，在外殼5中形成有冷卻通道21。
[0048]在配置在輸入區16的下遊的熔化和加工區17內，在軸8、9上配置有呈捏合盤14的形式的處理元件。下遊壓力積累區18由呈第二傳送螺旋元件15的形式的處理元件限定。外殼5的端部藉助包括輸出噴嘴23的噴嘴板22密封。
[0049]設置了用於驅動軸8、9的驅動裝置24。驅動裝置24包括經由離合器26聯接到減速和分配齒輪27的電驅動馬達25。驅動裝置24允許軸8、9被驅動成沿相同的方向旋轉。軸8、9以通常的方式聯接到齒輪27。
[0050]設置了用於將散料2、3供給到螺旋式機器4的計量裝置28，該計量裝置28設置有可藉助驅動馬達30驅動成在外殼29中旋轉的重量計量螺杆31。
[0051 ] 為了散料2、3的進給和脫氣，螺旋式機器4設置有真空過濾插入件32，其在沿傳送方向12看時在進給開口 19的下遊配置在輸入區16內。為此，外殼5具有達至外殼孔6、7的接收開口 33。真空過濾插入件32藉助螺杆34可分離地配置在接收開口 33中。
[0052]真空過濾插入件32具有塊狀基體35，該塊狀基體35在遠離外殼孔6、7的一側設置有周邊凸緣36。在凸緣36中，配置有多個孔37，螺杆34可穿過所述孔37旋入外殼5中。在遠離凸緣36的一側，基體35設置有兩個部分圓柱形的接觸面38、39，該接觸面38、39與外殼孔6、7的內壁40、41的彎曲大致對應並且在它們的穿透點形成角撐板/聯接板/筋板42。沿傳送方向12看，接觸面38、39各自形成前後配置的兩個過濾區域43、44和45、46。過濾區域43至46分別相對於各接觸面38、39凹入，使得每個過濾區域43至46形成用於配置在其上的對應排出織物38和支承織物49的相應接受器47。過濾區域43至46沿傳送方向看時通過凸起的分離區域51、52並且在沿橫向於傳送方向12的方向看時通過角撐板42彼此分離，並且它們被凸起的邊緣區域53包圍。支承織物49帶有至少一個過濾元件50。例如，可設置覆蓋所有過濾區域43至46的單個過濾元件50。或者，可分別為兩個過濾區域43、44和45、46或43、45和44、46設置兩個過濾元件。或者,可分別為過濾區域43至46中的各者設置四個過濾元件50。
[0053]過濾區域43至46中的每一個過濾區域都設置有沿傳送方向12彼此平行地延伸的三個縱向通道54至56，它們通過兩個橫向通道57、58彼此連接並且連接到相應的中央通道59至62。通道54至48形成分配通道。中央通道59至62穿透基體35並且通向各個過濾區域43至46的相應接收空間內，使得過濾區域43至46連接到對應的縱向和橫向通道54 至 58。
[0054]各個過濾區域43至46的對應的排出織物48和支承織物49由至少一個過濾元件50覆蓋。為了保護所述至少一個過濾元件50以免被粒狀散料3損傷，真空過濾插入件32設置有保護元件63。基體35的面向所述至少一個過濾元件50的端部區域64構造成形成凹部。作為附件構成，保護元件63附裝到基體35的端部區域64上並且藉助緊固螺釘65緊固在基體35上。為此，保護元件63設置有框架66，該框架66包括以形成整體的方式配置在框架66上的兩個部分圓柱形的保護壁67、68。保護壁67、68具有呈一段圓弧的形狀的截面並且彎曲成與內壁40、41對應，使得內壁40、41和保護壁67、68彼此齊平。在穿透區域內，保護壁67、68形成與由外殼孔6、7形成的角撐板齊平和一致的角撐板69。所述至少一個過濾元件50在角撐板42、分離區域51、52和邊緣區域53的區域內被夾持在基體35與附裝的保護元件63之間。
[0055]與過濾區域43至46對應，保護壁67、68各自形成兩個保護區域70、73，保護區域70,73沿傳送方向12前後配置並且在保護壁67、68中配置成與過濾區域43至46對應。各個保護區域70至73具有多個通孔74。保護元件63在沿脫氣方向75看時配置在所述至少一個過濾元件50的上遊並因此受到保護以免由粒狀散料3導致的損傷。由於通孔74、所述至少一個透氣的過濾元件50、縱向通道和橫向通道54至58以及中央通道59至62，真空過濾插入件32形成限定出外殼孔6、7的透氣壁部76。保護區域70至73在傳送方向12上由不透氣的分離區域77、78界定並且在橫向於傳送方向12的方向上由角撐板69界定。此夕卜，保護區域70至73由框架66界定。分離區域77、78以及保護元件63的角撐板69配置成與分離區域51、52和基體35的角撐板42對應，從而確保排出織物48和支承織物49被牢固地保持在相應的接納空間47內並且所述至少一個過濾元件被牢固地緊固。
[0056]以下描述涉及參考圖9詳細描述的保護區域70的通孔74。保護區域71至73的通孔74與其相同。
[0057]通孔74呈長形孔的形狀並且具有沿傳送方向12的長度L和沿橫向於傳送方向12的方向的寬度B。長度-寬度比率L/B為這樣:2 < L/B < 100，特別是5 < L/B < 80，且特別是10 ( L/B ( 40。優選地，通孔74具有2mm以下、特別是1.5mm以下且特別是Imm以下的最小寬度。此外，通孔74優選地具有在5mm至10mm的範圍內、特別是在1mm至80mm的範圍內且特別是在15mm至50mm的範圍內的長度L。
[0058]每個通孔74各自的中心縱向軸線M以使得通孔74形成多個相鄰的行的方式彼此對齊。中心縱向軸線M平行於傳送方向12延伸。相鄰行的通孔74相對於彼此交錯。相鄰行的通孔74特別是呈半錯開的圖案排列，使得第一行的通孔74分別相對於相鄰的第二行的兩個通孔74居中。在保護區域70至73的邊緣附近，在各第二行的端部處的通孔74由於半錯開排列而具有縮短的長度L。
[0059]相鄰行的通孔74的錯開排列分別使兩個相鄰的通孔74在具有長度Ltj的重疊區域內重疊。長度L0在2mm與50mm之間、特別是5mm與40mm之間、且特別是7mm與25mm之間的範圍內。
[0060]由於通孔74，保護壁67、68形成縱向網架70以及對應的橫向網架80。縱向網架79平行於傳送方向12延伸成在橫向於傳送方向12的方向上將相鄰的兩行通孔74彼此分離開，而橫向網架80橫向於傳送方向12延伸成分別在傳送方向12上將兩個相鄰的通孔74彼此分離開。沿傳送方向12看，縱向網架79具有與保護區域70至73的長度對應的長度U。此外，縱向網架79具有沿橫向於傳送方向12的方向的寬度&。另一方面,橫向網架80具有沿傳送方向12的長度Lq，而橫向網架80具有與寬度B對應的沿橫向於傳送方向12的方向的寬度Bq。縱向網架79的寬度&和/或橫向網架80的長度Lq在0.5mm與4mm之間、特別是0.5mm與2mm之間、且特別是0.5mm與Imm之間的範圍內。縱向網架79的寬度&優選地等於橫向網架80的長度Lq。
[0061 ] 縱向網架70的寬度和/或橫向網架80的長度Lq允許分別在兩個相鄰的通孔74之間限定出最小距離A，其中距離-寬度比率A/B為這樣:0.1彡A/B彡2，特別是0.2 ( A/B彡1.5，且特別是0.4彡A/B彡I。
[0062]在脫氣方向75上，保護壁67、68具有壁厚隊，其中壁厚隊在Imm與8mm之間、特別是Imm與6mm之間、且特別是Imm與4mm之間的範圍內。保護元件63由金屬製成。
[0063]所述至少一個過濾元件50具有I μ m至10 μ m的根據IS016889的過濾細度。所述至少一個過濾元件50還具有厚度Df,該厚度在0.1mm至2.0mm的範圍內，特別是在0.2mm至1.2mm的範圍內，且特別是在0.3mm至0.7mm的範圍內。所述至少一個過濾元件50例如構造為金屬無紡織物、塑料無紡織物和/或燒結金屬。當構造為金屬無紡織物或塑料無紡織物時，所述無紡織物可直接藉助織物增強。
[0064]包括真空源82的真空發生裝置81用於使散料2、3脫氣。真空源82例如構造為水環泵。真空源82經由相應真空管路L1至L4連接到中央通道59至62。這僅在圖1中暗示。各真空管路L1至L4設置有各自的真空控制閥V1至1。在真空源82與各真空控制閥V1至V4之間，每個真空管路L1至L4都設置有相應的壓力測量裝置M1至M4。壓力測量裝置M1至M4經由相應的信號線連接到中央控制裝置83，從而允許將藉助壓力測量裝置M1至M4在真空管路L1至L4中測得的壓力的測量信號傳輸到控制裝置83。真空源82由可藉助控制裝置82操作的驅動馬達84根據由壓力測量裝置M1至M4提供的測量信號驅動。
[0065]為了清潔真空過濾插入件32，加工設備I設置有包括壓縮氣體源86的衝洗裝置85。壓縮氣體源86經由相應的衝洗管路D1至D4連接到中央通道59至62。這僅在圖1中暗示。在衝洗管路D1至D4中，配置有衝洗閥S1至S4。
[0066]真空控制閥V1至V4和衝洗閥S1至S4可個別地和彼此獨立地藉助控制裝置83操作，從而允許對各個過濾區域43至46內的真空過濾插入件32或保護區域70至73作用真空或壓縮氣體或壓縮空氣。
[0067]驅動馬達25、30可藉助控制裝置83操作。驅動裝置24將軸8、9和驅動馬達25的轉速η傳輸到控制裝置83。
[0068]為了監視外殼5的溫度，設置了與控制裝置83通信的溫度傳感器87。
[0069]加工設備的操作如下:
[0070]藉助計量裝置28，經由進給開口 19將粉狀散料2和粒狀散料3供給到螺旋式機器
4。粒狀散料3例如是聚合物顆粒，而粉狀散料2例如可包括填料和/或添加劑。為了提高螺旋式機器4的攝入性能，使用真空過濾插入件32使散料2、3脫氣。為此，藉助真空發生裝置81產生真空，該真空然後施加於中央通道59至62。真空過濾插入件32形成外殼孔
6、7的透氣壁部76，從而允許從散料2、3吸出空氣和/或氣體，因此螺旋式機器的攝入性能提聞。
[0071]在脫氣期間，粒狀散料3被保護元件63擋住，從而防止粒狀散料3撞擊和損傷所述至少一個過濾元件50。因此，粒狀散料3無法向所述至少一個過濾元件50施加可能導致其損傷的動能。粉狀散料2可經通孔74來到所述至少一個過濾元件50，在此它被擋住。粉狀散料2的散料粒子小並具有比較低的質量，因此它們無法由於它們的動能而對所述至少一個過濾元件50造成損傷。
[0072]第一傳送螺旋元件13帶走散料2、3並且特別是從真空過濾插入件32擦去它，使得散料2、3被傳送到熔化和加工區17。在熔化和加工區17內，藉助捏合盤14使散料2、3熔化和均勻化。通過熔化和均勻化產生的聚合物熔體被傳送到壓力積累區18，在此它經由輸出噴嘴23在壓力下排出。
[0073]在起顆粒保護作用的情況下，保護元件63 —方面具有充分的機械內在穩定性和通孔74，所述通孔74相應地確定尺寸為能夠擋住粒狀散料3的散料粒子。另一方面，長形通孔74提供比較大的自由過濾區域，其確保真空過濾插入件32的過濾性能實質上不受損。
[0074]每個保護區域70至73都提供由通孔74形成的自由過濾區域，其對應於不帶保護元件63的自由過濾區域的至少60%、特別是至少65%、且特別是至少70%。
[0075]在加工設備I的運轉中，所述至少一個過濾元件50在一定時間後被堵塞，結果真空過濾插入件32的過濾性能明顯下降。當過濾元件50被堵塞時，濾餅沉積在過濾元件50上，其久而久之變得越來越密實。由於可以經由中央通道59至62個別地向各個過濾區域43至46施加壓縮氣體或壓縮空氣的事實，在加工設備I的運轉期間相繼地(換言之分區域)清潔所述至少一個過濾元件50。例如，在通過關閉真空控制閥V1並且打開衝洗閥S1向過濾區域43施加壓縮空氣的狀態下以上述方式向過濾區域44至46施加真空。這使在運轉期間已沉積在過濾區域43上的濾餅破碎，使得過濾區域43再次清潔。相繼地並以短時間間隔執行過濾區域43至46的送風清除，以防止濾餅碎片損害混合物的組分。各真空管路L1至L4中的低壓表示相應過濾區域43至46中的所述至少一個過濾元件50已超過預定的允許堵塞值，從而使控制裝置83觸發用於所述至少一個過濾元件50的相繼清潔操作。所述至少一個過濾元件50然後例如在過濾區域43、過濾區域45、過濾區域44和過濾區域46內被相繼地清潔。真空過濾插入件32被分為多個過濾區域43至46，從而允許過濾區域43至46上的濾餅儘早破碎清除，使得要加工的聚合物熔體的品質不受損，同時防止螺旋式機器4暴露於由濾餅導致的不希望的轉矩變化。真空過濾插入件32的相繼清潔提高了真空過濾插入件32的使用壽命，從而允許加工設備I的不中斷的長使用壽命。
[0076]當螺旋式機器4例如由於緊急停止或定期計劃的操作中斷而停頓時，藉助衝洗裝置85持續地向所有過濾區域43至46施加壓縮氣體或壓縮空氣。這樣，真空過濾插入件32的所有區域被持續衝洗，從而防止至少一個過濾元件50被堵塞。這是由於以下事實:當螺旋式機器4不運轉時，熱的且帶有粒子的氣體不可能流到至少一個過濾元件50，在此處該氣體可能使沉積在過濾元件上的散料粒子熔化。換言之，使用冷壓縮空氣或冷壓縮氣體的持續全面衝洗防止了粒子、特別是粉狀散料粒子2熔化。衝洗期間的體積流量可經由衝洗閥S1至S4個別地調節。
[0077]只要轉速η已達到轉速下限％或下降到其以下，就啟動真空過濾插入件32的持續或預防性衝洗。在運轉恢復之後只要轉速η已達到或超過轉速上限IV或者在運轉持續中斷的情況下，當外殼溫度Te已達到溫度下限！^或下降到其以下時，再次停止衝洗。當外殼溫度Te已達到或超過溫度上限Ttj時，可再次恢復衝洗。
[0078]以下描述涉及參考圖10描述的本發明的第二示例性實施例。加工設備I包括用於其中散料2、3被加工的另一個螺旋式機器88的側面裝載的螺旋式機器4。螺旋式機器4用於散料2、3的混合及其計量供給至螺旋式機器88。與第一示例性實施例對應，真空過濾插入件32配置在螺旋式機器4的輸入區16內。螺旋式機器4僅設置有呈傳送散料2、3所需的螺旋元件13的形式的處理元件。與加工設備I的結構和運行有關的更多細節可以在對前面的示例性實施例的描述中找到。
【權利要求】
1.一種螺旋式機器,包括: -外殼(5)； -形成在所述外殼(5)中的至少一個外殼孔(6,7)； -至少一個軸(8，9)，所述軸可驅動成繞相關的旋轉軸線(10，11)旋轉並且配置在相關的外殼孔(6,7)中； -用於處理要加工的散料(2，3)的至少一個處理元件(13至15)，所述處理元件不可旋轉地配置在所述至少一個軸(8，9)上； -用於將散料(2，3)進給到所述至少一個外殼孔(6，7)中的進給開口(19);和 -用於使所供給的散料(2，3)脫氣的真空過濾插入件(32)，其中所述真空過濾插入件(32) 一在沿傳送方向(12)看時在所述進給開口(19)的下遊配置在所述外殼(5)中； 一設置有至少一個過濾元件(50);並且 一形成限定出所述至少一個外殼孔(6，7)的透氣壁部(76)， 所述螺旋式機器的特徵在於 在沿脫氣方向(75)看時在所述至少一個過濾元件(50)的上遊配置有包括通孔(74)的保護元件(63)。
2.根據權利要求1所述的螺旋式機器，其特徵在於 所述通孔(74)呈長形孔的形狀構造。
3.根據權利要求1所述的螺旋式機器，其特徵在於 所述通孔(74)具有長度L和寬度B，其中2 < L/B < 100。
4.根據權利要求1所述的螺旋式機器，其特徵在於 所述通孔(74)成行排列。
5.根據權利要求4所述的螺旋式機器，其特徵在於 所述通孔(74)排列成使得它們各自的中心縱向軸線(M)以形成一行的方式相對於彼此對齊。
6.根據權利要求1所述的螺旋式機器，其特徵在於 相鄰行的通孔(74)呈交錯圖案排列。
7.根據權利要求1所述的螺旋式機器，其特徵在於 兩個相鄰的通孔(74)之間的距離為A，其中所述距離A與通孔(74)的寬度B的比率為這樣:0.1彡A/B彡2。
8.根據權利要求1所述的螺旋式機器，其特徵在於 所述保護元件(63)具有包括通孔(74)的至少兩個單獨的保護區域(70至73)。
9.根據權利要求8所述的螺旋式機器，其特徵在於 所述真空過濾插入件(32)具有用於每個保護區域(70至73)的過濾元件(50)。
10.根據權利要求8所述的螺旋式機器，其特徵在於 每個保護區域(70至73)被分配給一中央通道(59至62)。
11.根據權利要求10所述的螺旋式機器，其特徵在於 每個中央通道(59至62)都連接到相關的分配通道(54至58)。
12.根據權利要求1所述的螺旋式機器，其特徵在於 所述螺旋式機器具有至少兩個互相貫穿的外殼孔出，7)，以及包括緊密地互相嚙合的處理元件(13至15)的相關的軸(8，9)，所述外殼孔以彼此平行的方式構造；並且 所述保護元件￠3)具有部分呈圓弧的相鄰兩段的形狀的截面，以適合所述至少兩個外殼孔(6, 7) ο
13.一種用於加工散料的方法，包括以下步驟: -提供螺旋式機器(4)，所述螺旋式機器包括 —夕卜殼(5)； 一形成在所述外殼(5)中的至少一個外殼孔(6,7)； 一至少一個軸(8，9)，所述軸可驅動成繞相關的旋轉軸線(10，11)旋轉並且配置在相關的外殼孔(6,7)中； 一用於處理要加工的散料(2，3)的至少一個處理元件(13至15)，所述處理元件不可旋轉地配置在所述至少一個軸(8，9)上； 一用於將散料(2，3)進給到所述至少一個外殼孔(6，7)中的進給開口(19);和 一用於使所供給的散料(2，3)脫氣的真空過濾插入件(32)，其中所述真空過濾插入件(32) —在沿傳送方向(12)看時在所述進給開口(19)的下遊配置在所述外殼(5)中； —設置有至少一個過濾元件(50);並且 —形成限定出所述至少一個外殼孔(6，7)的透氣壁部(76)； -經由所述進給開口(19)將散料供給到所述至少一個外殼孔出，7)； -經由所述真空過濾插入件(32)使散料(2，3)脫氣，其中在所述螺旋式機器(4)停機時使用壓縮氣體衝洗所述真空過濾插入件(32);以及-加工散料(2，3)。
14.根據權利要求13所述的方法，其特徵在於，所述散料是包括粒狀和粉狀散料(2，3)的群組中的至少一者。
15.根據權利要求13所述的方法，其特徵在於，所述用於衝洗的壓縮氣體是壓縮空氣。
16.根據權利要求13所述的方法，其特徵在於 當達到所述至少一個軸(8，9)的預定轉速下限(％)時啟動衝洗。
17.根據權利要求13所述的方法，其特徵在於 當達到所述至少一個軸(8，9)的預定轉速上限(n0)時停止衝洗。
18.根據權利要求13所述的方法，其特徵在於 當達到所述外殼(5)的預定溫度下限(Tu)時停止衝洗。
19.根據權利要求13所述的方法，其特徵在於 為了進行清潔，藉助壓縮氣體分區域衝洗所述真空過濾插入件(32)。
20.根據權利要求13所述的方法，其特徵在於 在沿脫氣方向(74)看時在所述至少一個過濾元件(50)的上遊配置有包括通孔(74)的保護元件(63)，所述保護元件保護所述至少一個過濾元件(47至50)免受在脫氣期間由所述散料(3)導致的損傷。
21.一種用於加工散料的加工設備，所述加工設備包括 -螺旋式機器(4)，包括 —夕卜殼(5)； —形成在所述外殼(5)中的至少一個外殼孔(6,7)； 一至少一個軸(8，9)，所述軸可驅動成繞相關的旋轉軸線(10，11)旋轉並且配置在相關的外殼孔(6,7)中； 一用於處理要加工的散料(2，3)的至少一個處理元件(13至15)，所述處理元件不可旋轉地配置在所述至少一個軸(8，9)上； 一用於將散料(2，3)進給到所述至少一個外殼孔(6，7)中的進給開口(19);和 一用於使所供給的散料(2，3)脫氣的真空過濾插入件(32)，其中所述真空過濾插入件(32) —在沿傳送方向(12)看時在所述進給開口(19)的下遊配置在所述外殼(5)中； —設置有至少一個過濾元件(50);並且 —形成限定出所述至少一個外殼孔(6，7)的透氣壁部(76)； -用於可旋轉地驅動所述螺旋式機器(4)的驅動裝置(24)； -用於經由所述真空過濾插入件(32)使散料(2，3)脫氣的真空發生裝置(81)； -用於清潔所述真空過濾插入件(32)的衝洗裝置(85);和 -控制裝置(83)， 其特徵在於 在沿脫氣方向(75)看時在所述至少一個過濾元件(50)的上遊配置有包括通孔(74)的保護元件(63)，和/或所述控制裝置(83)配置成使得在所述螺旋式機器(4)停機時使用壓縮氣體衝洗所述真空過濾插入件(32)。
【文檔編號】B29C47/76GK104162971SQ201410204733
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年5月15日 優先權日:2013年5月15日
【發明者】T·斯蒂爾納爾 申請人:科倍隆有限公司