用於水下造粒等的絕熱模板組件的製作方法

2023-06-11 18:30:16 1

專利名稱：用於水下造粒等的絕熱模板組件的製作方法
技術領域：
本發明主要涉及用於水下造粒機和包括熱面或非流體造粒的其它造粒過程的絕熱模板組件。更具體地說，本發明涉及一種絕熱模板組件，這種絕熱模板組件包括在板組件上形成的薄的連續的氣穴或氣室，從而模板組件的上遊部與同一組件的下遊部絕熱，因此使得各個部分在不同溫度下共存。多個擠出孔獨立地或成組地延伸穿過擠出孔延伸部，所述擠出孔延伸部突出穿過絕熱氣穴或氣室，從而待造粒或粒化的材料可以通過其中。
背景技術：
水下造粒設備和按照擠出過程的其用途已由本發明的受讓人feila Industries, Inc. ( "Gala")實施多年。特別地，在現有技術公開中示出的制粒模具和模板包括如美國專利 4，123，207,4, 500，271,4, 621，996,4, 728，276,5, 059，103,5, 403，176,6, 824，371、 7，033，152，美國專利申請公開200601658；34和200702M059，德國專利和申請包括 DE 32 43 332，DE 37 02 841，DE 87 01 490，DE 196 51 ；354，和世界專利申請公開 W02006/081140和W02006/087179。這些專利和申請全部為feila所擁有和明確地在此引入作為參考，在如果它們整體提出時。如本領域技術人員所熟知的，如在水下造粒中與旋轉切割機轂盤和切削刀片一起使用的模板，具有擠出孔或穿過以大體為圓形布置的模孔，或以大體為環形陣列布置的多個模孔組。如此布置，當它沿環形切割面離開模孔時，旋轉切削刀片可以切割擠出物。美國專利4，378，964和世界專利申請公開W01981/001980公開了一種用於水下制粒聚合物材料的多層模板組件，其中使優選氧化鋯的絕熱層固定地布置在模板主體和包括模具的切割面的層之間。鄰近或最接近絕熱層的是加熱室，通過所述加熱室使加熱流體循環，用於保持模具的溫度。美國專利4，764，100公開了一種特別描述用於塑料擠出物水下造粒的模板結構， 包括在基板和切板之間形成的封閉絕熱空間，擠出噴嘴穿過所述空間，和任選的嵌件用於進一步增強和支撐所述結構。在多步方法中在擠出噴嘴之間的真空絕熱室在美國專利5，714，713中公開，所述方法包括電子束焊接，同時使模具元件保持在高真空下。在美國專利5，989，009中，所述公開延至在擠出噴嘴周向以外的區域中的真空絕熱部分用於增強絕熱性能。類似地，充滿空氣或氣體的封閉的連續熱穩定室在美國專利6，976，834中公開。 此外，在900°C-120(TC高溫的爐中，在真空下的焊接被公開作為在氬氣下控制冷卻以防止氧化的製造方法，因而示出將真空引入熱穩定室的可能。德國專利申請DE 100 02 408和德國專利實用新型DE 200 05 0 公開了一種在噴嘴板和前錐體延伸部的內部區域的一個空室或多個空室，由於本體要求溫度保持的減少來增強溫度控制，和因而產生絕熱。在此公開了使用固體、流體或氣體作為絕熱材料。世界專利申請公開W02003/031132公開了利用陶瓷板使模面與模體的加熱部絕熱。
最後，奧地利專利申請AT 503 368 Al公開了一種具有能分離的面板的絕熱模板組件，其通過0型環或金屬密封圈密封到擠出孔噴嘴的出料端。所述模板組件是非常脆的和極易使加工熔料滲漏，因此需要相當多的維護。因此，存在對在結構上是堅固的絕熱模板組件的需求，所述模板組件在密封條件下保留氣穴，需要少量維護和提供高性能。

發明內容
本發明的絕熱模板組件以常規的方式安裝在熔融和/或混合設備和粒料傳送元件之間，所述粒料傳送元件包括機械、氣動和/或流體運輸元件。絕熱模板組件的上遊側從熔融/混合設備接收熔融聚合物或其它流態化材料，所述材料隨後被擠出穿過從模板組件的上遊側延伸到下遊側的多個孔以形成擠出料股(strands)。以造粒領域公知的方式，至少邊緣冷卻的擠出料股由旋轉切割機的刀片切割成粒料，所述旋轉切割機的刀片接合與模板的下遊側相聯的切割表面或切割模面。本發明的絕熱模板組件以常規的方式由緊固件保持就位，所述緊固件連接熔融和混合元件、模板以及粒料傳送元件。可選地是分離元件的前錐體通過如本領域技術人員可以理解的通常提供的前錐體固定螺栓按要求保持就位。類似地，根據需要熱調節流體分別經由常規的入口和排出孔進入和離開模板中的室。根據本發明的絕熱模板組件主要通過在模板主體的下遊側或模面側機加工出切口而形成，優選地形成大體為圓形的室。切口(cutout)室的外周應該延伸超出具有圓形凸脊(raised circular ridge)的擠出孔或模孔的圓形圖案或陣列，所述圓形凸脊匹配和環繞擠出孔或模孔的圓形圖案或陣列。因此優選地，圓形凸脊將切口室分成環形外部以及圓形內部。所述圓形凸脊優選地具有梯形縱截面並具有在中心延伸穿過所述圓形凸脊的擠出孔。孔突起(orifice protrusions)在擠出孔的位置處從凸脊的上表面突出，從而擠出孔延伸穿過孔突起。最後，具有與孔突起匹配的孔的蓋板的尺寸製成為裝配在和適合於模板主體中的切口室，以形成模板組件的下遊側並形成大體為平面的模面。此外，蓋板的上遊側被加工有沉孔，所述沉孔適合於孔突起的構造並限定圍繞孔突起和圓形凸脊的氣室的外壁。所述蓋板在所述蓋板外周的周圍附連到模板主體，並且在所述蓋板的匹配孔的周圍附連到鄰近模面的孔突起的遠端。蓋板的厚度小於切口室的深度，從而當蓋板就位時在圓形凸脊和相關的孔突起的周圍形成薄的大體平坦的連續的氣穴或氣室，所述氣室大體平行於模面。氣室的厚度的量級為約0. 05毫米(mm)到約6. Omm,並且優選地為約0. 5mm到約1. 0mm。換言之，氣室的厚度優選地是模板組件厚度的約5%到約10%。在這裡，環繞擠出孔並將擠出孔從切口室的基部延伸到蓋板的匹配孔的圓形凸脊和相關的孔突起一起稱作「擠出孔延伸部」(extrusion orifice extensions)。每個擠出孔或模孔的擠出孔延伸部完全延伸穿過氣室，從而孔延伸部由絕熱空氣包圍。優選地，氣室諸如經由模板主體中的一個或多個通道通向模板組件的外部大氣， 以便提供大氣平衡的氣室。因此，所述氣室在模板組件的通常被加熱的上遊側和形成模面的下遊側之間形成絕熱氣穴或氣室，所述絕熱氣穴或氣室接觸水下造粒機中的水箱的冷卻水或與旋轉切割機轂盤和刀片組件相關的其它冷卻介質。所述蓋板應該由耐化學製品、耐腐蝕、耐磨蝕和耐磨損的金屬製成。所述蓋板可以在至少一個面上包含至少一個周向擴張溝槽，並且優選地在至少一個面上包含多個周向擴張溝槽。當在兩個面上形成有擴張溝槽時，所述擴張溝槽優選地以交錯地交替構造布置。優選地，蓋板用鎳鋼焊接就位。更優選地，蓋板通過在周向圍繞蓋板的外周溝槽處和在孔突起的遠端和蓋板孔的內部之間的焊接位置處用鎳鋼焊接附連。根據本發明的絕熱模板組件的模板主體可以通過本領域技術人員已知的任意合適的加熱系統進行熱調節，諸如熱調節流體按要求分別進入和離開模板主體中的加熱室到常規的入口和出口孔。替代地，模板主體可以藉助電阻、感應、蒸汽和傳熱流體中的至少一個進行熱調節。優選地，模板主體被以本領域技術人員已知的技術通過電加熱器加熱。在本發明的第一實施例中，絕熱模板組件構造有一件式模板主體。在本發明的第二實施例中，絕熱模板組件構造有兩件式模板主體，所述模板主體具有根據本發明的絕熱的能移除的中心模嵌件，所述模嵌件由模板外環沿外周圍繞，所述模板外環藉助電阻、感應、蒸汽和傳熱流體中的至少一個進行熱調節。當本發明的組件構造成一件式結構時，在這裡使用的術語「模板主體」是指模板的主體，而當本發明的組件構造成兩件式結構時，在這裡使用的術語「模板主體」是指能移除的中心模嵌件連同模板外環。如本領域技術人員已知的，除了具有均勻平面度的模面，包含孔突起的遠端並且多個擠出孔穿過其中的環形切割面可以凸起到模面的其餘部分上方一定距離。因此旋轉切削刀片接合凸起的環形切割面。凸起的環形切割面應該比周圍模面高至少0. 025毫米，並且優選地在周圍模面上方至少0. 50毫米。優選地，環形切割面的至少由切削刀片接合的表面經過表面增強處理。表面增強處理包括以下至少之一氮化、碳氮共滲、電鍍、非電解電鍍、非電解鎳分散處理、高速火焰噴鍍、熱噴鍍、等離子處理、等離子電解處理、燒結、粉末塗敷、真空沉積、化學氣相沉積、物理氣相沉積、濺鍍技術以及噴塗。這些表面處理產生金屬化，附連金屬氮化物、金屬碳化物、 金屬碳氮化物和類金剛石碳，並且這些表面處理可以單獨地和以任意組合方式應用。不同的表面處理可以應用到切割面上的不同的周向平面，並且表面處理應該為至少約0. 025毫米厚。優選地，所述處理為至少約0.50毫米厚。圓形凸脊和相關的孔突起形成至少一個環形圈，並且每個孔突起可以包含以組、 小群和群中的至少一種型式布置的多個擠出孔。孔突起可以具有任意幾何形狀，所述幾何形狀包括以下至少之一橢圓形、圓形、正方形、三角形、長方形、多邊形以及前述形狀的多種組合。類似地，孔突起可以同心交替地布置、以交錯構造布置、線性地布置，並且可以平行於切削刀片的旋轉弧形、垂直於所述弧形，並且包括腎形構造或逗號形構造。此外，擠出孔可以具有任意幾何形狀，所述幾何形狀包括但不限於圓形、橢圓形、 正方形、長方形、三角形、五邊形、六邊形、多邊形、長方孔、徑向地長方孔以及前述形狀的任意組合。在特定的孔突起或模面中，多個擠出孔可以具有不同的幾何形狀。鑑於前述內容，本發明的一個目的是提供一種模板組件，其中通常被加熱的組件的上遊部通過基本上平行於模面延伸的內部絕熱氣穴或氣室與鄰近模面的通常被冷卻的下遊部絕熱。
本發明的另一目的是提供一種根據前述目的的絕熱模板組件，其中絕熱氣穴或氣室圍繞構造成圓形凸脊和相關的孔突起的擠出孔延伸部，擠出孔延伸穿過所述絕熱氣穴或氣室到達模面。本發明的另一目的是提供一種根據前述目的的絕熱模板組件，其中絕熱氣穴或氣室通過在模板主體的下遊側機加工出室並在合適的位置留下圓形凸脊而形成。所述室由蓋板封閉，所述蓋板具有尺寸製成為與擠出孔延伸部匹配的沉孔以及與孔突起的遠端匹配的孔。本發明的又一目的是提供一種根據兩個前述目的的絕熱模板組件，其中凸脊具有梯形縱截面，以助於將熱量引導到孔突起，因此將在模面處的擠出孔中的加工熔料保持在所需的溫度。本發明的又一目的是提供一種根據前述三個目的的絕熱模板組件，其中絕熱氣穴或氣室構造成沿著和圍繞圓形凸脊和相關的孔突起，以便保持凸脊和孔突起中的熱量，從而將在模面處的擠出孔中的加工熔料保持在所需的溫度。本發明的另一目的是提供一種根據前述目的的絕熱模板組件，其中絕熱氣穴或氣室通向模板組件的外部大氣，以將所述室內部的溫度和壓力條件保持成與大氣平衡。本發明的另一目的是提供一種根據前述目的的絕熱模板組件，其中模板主體構造成一件式結構。本發明的又一目的是提供一種根據前述目的的絕熱模板組件，其中模板主體構造成兩件式結構，包括由模板外環圍繞的能移除的中心模嵌件。本發明的再一目的是提供一種根據前述目的的絕熱模板組件，其中能移除的嵌件和模板外環可以單獨地和/或分別地進行加熱或熱調節。在此提出的最終目的是提供一種絕熱模板組件，這種絕熱模板組件適合於常規的生產形式、具有改進的強度和耐用性，使絕熱氣穴保持緊密地密封以在操作中提供改進的絕熱，並且在使用中是經濟可行的、耐久的和相對安全的。這些目的連同隨後將變得明了的其它目的和優點在於後面參考附圖更完全地描述和要求的結構和操作的細節，附圖形成說明書的一部分，其中在全文中相同的附圖標記表示相同的部件。


圖1是根據本發明第一實施例的絕熱模板組件的示意性縱截面圖，其中組件是一件式結構。圖2是示出圖1所示的實施例的圍繞上擠出孔的元件的更多細節的放大縱截面示意圖。圖3是圖1所示的模板組件的局部剖視透視圖，示出各種元件的關係。圖4是根據本發明第二實施例的絕熱模板組件的示意性縱截面圖，其中組件是兩件式結構，包括能移除的中心模嵌件和模板外環。圖5是圖4所示的模板組件的能移除的中心嵌件的一個半部的縱剖側視透視圖。圖6是圖5所示的元件的放大圖，示出圍繞圓形凸脊和孔突起的氣室的細節。圖7是圖4所示的模組件的能移除的中心嵌件的一個半部的頂部透視圖，示出圓形凸脊和與之相關的孔突起的設計。圖8是蓋板的示意性底部透視圖，所述蓋板在翻轉時裝配在圖7所示的能移除的中心嵌件的頂部上，以形成圖4所示的模板組件的氣穴或氣室。圖9是示出圖8的蓋板在蓋板外周周圍和擠出孔周圍通過焊接組裝在圖7所示的能移除的嵌件上的放大的示意性縱截面圖，同時示出位於蓋板的下遊表面上的硬面。圖10是與圖4類似的絕熱模板組件的示意性分解縱截面圖，其中能移除的中心嵌件包括單獨的中心加熱線圈。圖lla-g是示出根據本發明的導熱突起的各種構造的複合透視圖。
具體實施例方式儘管僅詳細說明了本發明的優選實施例，但是應該理解的是，本發明不將其範圍限制於下面的描述中闡述的或附圖中示出的元件的詳細結構和布置。本發明能夠實施其它實施例和以各種方式實施或實現。而且，在描述優選實施例時，為清楚起見將藉助於特定的術語。應該理解的是，每個特定的術語包括以相似的方式操作以實現相似的目的的技術等同物。參考附圖，圖1、2和3示出與造粒機(諸如水下造粒機)的元件相關的本發明的一個實施例。所述造粒機包括來自熔融和/或混合裝置(未示出)的入口殼體12。所述入口殼體12包括用於熔融材料或其它擠出物(在下文中一起稱為「加工熔料(process melt) 」) 的通道14，所述加工熔料可以包括有機材料、低聚體、聚合物、蠟以及前述材料的組合，這並不是要進行限制。前錐體16將加工熔料引導到根據本發明構造的整體用附圖標記10表示的一體式或一件式模板組件的上遊側。前錐體16可以通過螺杆(未示出)附連地連接到模板組件。螺杆一端擰入前錐體16的螺紋孔18中，並且螺杆的遠端擰入模板10的螺紋孔 20中。替代地，前錐體16可以剛性地固定到模板10或與模板10成整體，而不必像在此描述的那樣附連地連接。一體式模板組件10包含多個擠出孔22，這些擠出孔22單獨地或多個地同心布置在至少一個從模板組件10的上遊面M延伸到下遊面或到模面沈的圓環中。安裝在切割室 (未示出)中的能被旋轉地驅動的切割器轂盤(cutter hub) 30上的多個切削刀片觀將擠出的和至少部分地固化的加工熔料在模面沈的切割表面處切割成粒料。這樣形成的粒料被機械地、氣動地、液力地或這些方式組合地傳送到下遊處理，諸如脫水系統、乾燥設備等。模板組件10由兩個主要元件即模板主體36和蓋板38組成。在模板主體36的下遊側和蓋板38的上遊側之間形成平行於模面沈的薄的連續的氣穴或氣室32。為了使擠出孔22通過氣室32，擠出孔22延伸穿過形成於模板主體的下遊面的圓形凸脊34和位於脊 34頂部的孔突起35 (參見圖2)，所述圓形脊34和所述孔突起35 —起限定擠出孔延伸部， 該擠出孔延伸部整體由附圖標記31表示。蓋板38的上遊側設置有大體為圓形的沉孔76，所述沉孔76適合於並接收孔突起 35的圓形陣列。沉孔76具有出口孔39，出口孔39與孔突起35匹配並形成擠出孔22的遠端68。突起35的遠端70則裝配到蓋板38中的匹配孔39中。含有熱量並將熱量提供給擠出孔22的遠端68的圓形凸脊34和相關的導熱突起35因此延伸穿過氣室32並由氣室32 包圍。
為了形成氣穴或氣室32，對模板主體36的下遊面沈的中心區域進行機加工或切除，以提供圓形凹槽或室33。室33延伸超出擠出孔22，並且優選地在適當位置形成有圓形凸脊34，儘管所述脊可以形成為單獨的部件並被焊接或以其它方式附連到室33的底部。由此所述凸脊將室33分成環形外部72和圓形內部74。孔突起35也可以在機加工處理期間形成，因此孔突起35可以與凸脊34成整體。然而，優選地，突起35構造成是由與模板主體 36(和脊34)相同的材料製成的單獨的凸緣，並且例如通過焊接等附連到脊34的頂部。具有與孔突起35的遠端70匹配的孔39的圓形蓋板38覆蓋凹槽室33，並通過硬釺焊、焊接或本領域技術人員已知的類似技術附連地連接到模板主體36和孔突起34。優選地，蓋板38由耐磨蝕和耐腐蝕的金屬構成，更優選地由鎳鋼構成。類似地，蓋板38與模板主體36和孔突起35的遠端70的附連優選地通過焊接實現，更優選地通過鎳鋼焊接實現。焊點40和42優選地製成於蓋板38外周周圍的周向溝槽77處和蓋板孔39中，蓋板孔39的尺寸製成為使得突起35的遠端70的一部分露出以用於焊接等。為了有助於將蓋板38固定到模板主體36，外周邊緣80設計成擱置在凸緣82上，凸緣82在模板主體的下遊面中切割而成。外周邊緣80和模板主體36具有相反的倒角，所述倒角形成用於接收周向焊點40 的溝槽77並且保持外周邊緣80使之牢固地靠在凸緣82上。蓋板38的表面並且因此下遊面沈優選地塗敷有如下文描述的耐化學製品、耐磨蝕、耐腐蝕和耐磨損的塗層60。一旦焊點42與耐磨損塗層60 (如果包括的話)一起就位， 擠出孔22的遠端68則可以通過從模板組件的下遊側機加工(諸如用EDM機器或者本領域技術人員已知的其它方式)完成，由此從擠出孔的遠端68清除任意焊點42和塗層60。優選地，圓形凸脊34的縱截面是梯形的，以助於將熱量引導到孔突起35，所述孔突起將熱量從凸脊傳遞到模面26，因此在擠出孔遠端68中將加工熔料保持在所需的溫度下，並且有助於形成耐用的絕熱模板組件。儘管對於圓形凸脊而言梯形橫截面是優選的，但是如本發明可以想到的那樣，為了實現前述目的，本領域技術人員可以設計出用於脊的橫截面的其它形狀。如前所述的組件包括形成薄的連續的熱氣穴或氣室32的圓形凹槽33，凹槽33優選地通過至少一個通風管44連接到周圍大氣。在模板主體10內的溫度和/或壓力的變化通過進入和通過通風管44的空氣的膨脹或收縮進行平衡，由此避免了真空的形成和/或壓力的增大，真空的形成和/或壓力的增大可能潛在地導致下遊面26不期望地變形。凸脊34 和孔突起35穿透所述大氣氣穴32，以沿著穿透擠出孔22的長度提供連續的和更均勻的熱， 並且孔突起的遠端70到蓋板38中的開口 39的焊點用於增強蓋板和保持蓋板的平面形狀。如圖2中最佳地看到的，氣穴或氣室32大體平行於模面沈，但延伸到沉孔76中， 如在78處，以便包圍每個孔突起35的外周。氣室32在不同位置的厚度可以變化，但是應該為至少約0. 05mm到至多約6. Omm深，並且優選地約0. 5mm到約1. Omm深。換言之，平行於模面的氣室32的厚度的尺寸優選地是模板組件10的厚度的約5%到約10%。蓋板38優選地包括至少一個周向擴張溝槽62，所述擴張溝槽62位於延伸超出擠出孔22的圓形陣列的蓋板38的部分上。更優選地，至少一個周向擴張溝槽62在擠出孔陣列的外部、位於蓋板38的每一側。更優選地，多個周向擴張溝槽62交錯地位於蓋板38的相對側。周向擴張溝槽62的型面可以具有任意幾何形狀，所述幾何形狀包括但不限於正方形、角形、圓化形和半球形，並且蓋板38上的多個溝槽可以具有相似的或不同的幾何形狀。優選地，如圖2所示，所述周向溝槽的型面是圓化形的。如此前描述的，擠出孔延伸部31的圓形凸脊34優選地與模板主體36成整體，因此具有相同的化學成分。另一方面，孔突起35形成為獨立的凸緣，並且例如通過硬釺焊、焊接和本領域技術人員已知的任意類似的機械方法附連地連接到凸脊的頂部。突起35可以與脊34和模板主體36的成分相似或不同，其中所述成分可以包括但不限於工具鋼、硬化工具鋼、不鏽鋼、鎳鋼等。轉向圖4-9，示出整體由附圖標記100表示的根據本發明第二實施例的兩件式模板組件。模板組件100包括模板外環105和能移除的中心模嵌件106。由於模板組件100 的許多元件與模板組件10的元件相同或非常相似，所以相同的附圖標記從後者轉來用於前者的相應的元件，只是前面加上數字「 1 」。與圖1的實施例類似地，模板組件100附連地連接到來自熔融和/或混合裝置(未示出)的入口殼體112。入口殼體112包括用於此前描述的加工熔料的通道114。前錐體 116將加工熔料引導到能移除的嵌件106的上遊側124，前錐體通過螺杆(未示出)附連地連接到嵌件。螺杆的一端擰入前錐體116的螺紋孔118中，並且螺杆的遠端擰入能移除的嵌件106的螺紋孔120中。能移除的中心模嵌件106包括多個擠出孔122，這些擠出孔單獨地或多個地同心布置在至少一個從上遊面1 延伸到能移除的嵌件106的下遊面126的圓環中。安裝在切割室(未示出)中的能被旋轉地驅動切割器轂盤130上的多個切削刀片組件1 將擠出的和至少部分地固化的加工熔料切割成粒料。這樣形成的粒料像前面那樣被機械地、氣動地、 液力地或其這些方式組合地傳送到下遊處理。嵌件106的下遊面1 的中心區域用與如上所述的第一實施例相同的方式進行機加工或切除，以提供中心圓形凹槽或室133，包括圓形凸脊134和孔突起135，圓形凸脊134 和孔突起135 —起限定擠出孔延伸部131並通過室133包圍擠出孔122。具有與孔突起135 的遠端170匹配的孔139的圓形蓋板138覆蓋凹槽室133，以形成大體平行於模面126的、 橫過嵌件106的、薄的連續的熱氣穴或氣室132。蓋板138的上遊側也設置有大體為圓形的沉孔176，沉孔176包括出口孔139並且適合於並接收孔突起135的圓形陣列。由圓形凸脊134和孔突起135組成的擠出孔延伸部131用於將熱量從嵌件主體136引導和提供給擠出孔122的遠端168，然而同時延伸部131通過圍繞孔延伸部131的氣室132與蓋板138 絕熱。蓋板138通過硬釺焊、焊接或本領域技術人員已知的類似技術附連地連接到嵌件主體136的外周和孔突起的遠端170。優選地，蓋板138由耐磨蝕和耐腐蝕的金屬構成，更優選地由鎳鋼構成。類似地，蓋板138與嵌件主體136和孔突起的遠端170的附連優選地通過焊接實現，更優選地通過鎳鋼焊接實現。焊點140和142優選地製成於蓋板138外周周圍的周向溝槽176處和焊點軌跡142(參考圖9)處的突出遠端170上。如下文描述的， 蓋板138的表面並且因此模嵌件106的下遊面1 優選地塗敷有耐化學製品、耐磨蝕、耐腐蝕和耐磨損的塗層。圓形室133優選地通過至少一個通風管144連接到周圍大氣，所述通風管穿過能移除的模嵌件106和模板外環105兩者。氣室132內的溫度和/或壓力的變化通過進入和通過通風管144的氣體的膨脹或收縮進行平衡，由此避免了真空的形成和/或壓力的增大，真空的形成和/或壓力的增大可能潛在地導致下遊面126的不期望地變形。凸脊134和孔突起135穿透所述大氣氣穴132，以沿著氣穴內包圍的擠出孔的長度提供連續的和更均勻的熱。優選地，縱截面為梯形的圓形凸脊134的構造用於將熱量引導到孔突起135，以助於將突起135中的加工熔料在從擠出孔122的遠端168離開之前保持在所需的溫度。蓋板 138的外周到嵌件106和在蓋板138的孔139中的孔突起135的遠端170的焊點用於增強蓋板和保持蓋板的平面形狀，如在下段中進一步描述的。嵌件主體136和蓋板138設計有多個互補的鄰接表面，以改善焊點140和142的效用。這反過來增加了組裝在嵌件主體136上的蓋板138的剛性、改善了氣室132的密封性並且提供了總的說來耐用的模板組件110。首先，機加工形成的切口 133包括外周凸緣 182(參見圖6和7)，切口 133的外周凸緣182接收蓋板138的外周邊緣184以限定氣室 132的外周。嵌件主體外周凸緣182和蓋板外周邊緣184的互補的鄰接表面則通過焊點140 保持在一起。其次，蓋板138的孔139在它們的上遊側包括沉孔部186(參見圖8)，沉孔部 186形成接合孔突起135的遠端170的外周的凸緣188 (參見圖9)。這些互補的鄰接表面 170和188通過在每個擠出孔168處的焊點142附連在一起。蓋板138中的圓形沉孔176與蓋板38中的圓形沉孔76的不同之處在於前者的輪廓形成有漸縮側壁190以便更緊密地沿著凸脊134的漸縮側面192的輪廓。通過更緊密地沿著凸脊134的輪廓，沉孔176以及形成的氣室132在脊134和相關的孔突起135的周圍提供了附加的絕熱。相反，圓形沉孔76的橫截面是更長方形的並且鄰近凸脊34定位而輪廓在尺寸沒有形成有它的漸縮側面92。應該理解的是，圓形沉孔176鄰近圓形凸脊134的輪廓以及沉孔76的鄰近凸脊34的輪廓僅為兩個非限制性的實施例，可比的其它設計和在這兩個構造之間的中間體包括在本發明內。長方形沉孔76和漸縮沉孔176的用途可以應用於一體式模板組件10以及兩件式模板組件100。如果需要，蓋板138可以設置有周向溝槽，諸如上面示出和描述的用於蓋板38的溝槽62。可以通過如一體式模板10以及兩件式模板組件100中常規公開的那樣藉助電阻、 感應、蒸汽或熱傳導流體來提供加熱和/或冷卻過程。如圖1和4所示，模板主體36和嵌件主體136分別通過如圖3所示的位於徑向狹槽47中的輻射電加熱器46和146加熱，如本領域技術人員已知的。在圖4所示的兩件式模板組件100中，能移除的嵌件106和模板外環105可以分別通過相似或不同的機構單獨地進行加熱。例如，圖10示出整體由附圖標記200表示的模板組件的局部分解視圖，所述模板組件200包括中心被加熱的能移除的嵌件208。由於模板組件200的許多元件與模板組件 100的元件相同或非常相似，所以相同的附圖標記從後者轉來用於前者的相應的元件，只是前面的數字「2」代替數字「1」。因此模板組件200包括整體由附圖標記212表示的模板主體以及模板外環205， 模板外環205圍繞中心被加熱的能移除的嵌件208。電阻線圈250包含圓形凹槽或室252， 圓形凹槽或室252在嵌件208內在鄰近上遊面2M處布置在中心。前錐體216通過使用螺杆(未示出)附連地連接到能移除的嵌件208，以圖1和4所示的類似方式所述螺杆的一端擰入前錐體116的螺紋孔218中，並且所述螺杆的遠端擰入能移除的嵌件208的螺紋孔 220中。當附連完成時，前錐體116封閉線圈250布置在其中的室252。其它緊固方法是本領域技術人員熟知的。因此能移除的嵌件208能通過如以上關於圖4所示的模板組件100 描述的電輻射加熱器146單獨進行加熱。模板組件10、100、200的下遊面沈、1沈可以位於如圖1所示的一個平面中，但優選地是如圖2和9中由圈出的區域66、166所表示的兩個平行平面，其中鄰近擠出孔22、122 的出口 68、168的區域在平行於下遊面沈、1沈的平面中凸起。所述平面的高度超過下遊面 26的高度應該為至少約0. 025mm,並且優選地至少約0. 50mm。類似地，凹槽室33、133為至少約1. 05毫米深，優選地為5. Omm到7. Omm的量級。 蓋板38、138的厚度應該為1. Omm到8. Omm的量級，優選地為約6. Omm,以便提供約0. 05mm 到6. Omm,並且優選地約0. 5mm到約1. Omm量級的氣室32、132的厚度。在大體由擠出孔出口 68、168的陣列限定的並且在圖2和9中由附圖標記60、160 標識的圓形區域中，下遊面26、1 的表面優選地經過耐化學製品、耐磨蝕、耐腐蝕和/或耐磨的磨損處理，即「表面處理」。該圓形區域包括切割面63、163，在所述切割面處切削刀片接合模面。所述表面處理應該是至少約0.025mm，優選地是至少約0.50mm。所述表面處理 60、160在圍繞擠出孔出口 68、168的平面區域中的成分可以不用於在下遊面沈的其它部分上的成分。優選地，所述表面處理60、160在所有面上是相同的並且可以涉及一種、兩種或多種加工，所述加工包括並且舉例來說是是清冼、脫脂、蝕刻、塗底劑、打磨、噴鐵砂、噴砂、 敲擊、酸洗、酸洗滌、鹼洗、氮化、碳氮共滲、電鍍、非電解電鍍、非電解鎳分散處理，高速火焰噴鍍、熱噴鍍、等離子處理、等離子電解處理、燒結、粉末塗敷、真空沉積、化學氣相沉積、物理氣相沉積、濺鍍技術、噴塗以及硬質合金真空硬釺焊。除切割面以外的所有表面的表面處理單獨地包括火焰噴塗、熱噴鍍、等離子處理、 非電解鎳分散處理、高速氣流和燃料改性熱處理以及等離子電解處理以及這些表面處理方法的組合。這些表面處理使表面金屬化，優選地將金屬氮化物固定地附連到表面，更優選地將金屬碳化物和金屬碳氮化物固定地附連到表面，甚至更優選地將類金剛石碳固定地附連到表面，再優選地將在耐磨金屬基質中的類金剛石碳附連到表面，並且最優選地將金屬碳化物基質中的類金剛石碳附連到表面。其它陶瓷材料也可以使用並且通過參考引入本文中而不是意在限制。這些優選的表面處理可以選擇地通過在遠離擠出孔出口 68、168的下遊面沈、1沈上施加常規的聚合物塗層而被進一步改進。所述聚合物塗層本身是無粘著力的和低摩擦係數的。優選地，所述聚合物塗層是有機矽、含氟聚合物以及前述材料的組合。更優選地，所述聚合物塗層的施加要求是最小限度的，以便沒有熱量來影響乾燥和/或固化。圖11示出擠出孔和從圓形凸脊突出的孔突起的另外的構造。圖Ila示出以交錯型式從脊303突出的孔突起302的同心環，每個突起具有單個擠出孔304。擠出孔可以以多個組或小群306定向，圖lib示出兩個一組的擠出孔308，圖lie示出三個一組的擠出孔 310，圖Ild示出四個一組的擠出孔312，圖lie示出十六個一組的擠出孔314，圖Ilf示出三十七個一組的擠出孔316，並且圖Ilg示出十六個一組的擠出孔318。組、小群、群以及這些型式中的多種可以布置成任意幾何構造，所述幾何構造包括但不限於橢圓形、圓形、正方形、三角形、長方形、多邊形以及前述形狀的組合。另外，孔突起的幾何形狀可以是圓形、角狀的和倒角的，並且可以包含任意數目的多個孔。包含多個孔的幾何形狀的定向可以周向平行或垂直於弧形，交錯地和交替地外接弧形以及前述方式的任意組合。此外，幾何定向可以適合於弧形，如腎形或逗號形。根據本發明，多圈同心擠出孔、擠出孔中的至少一個或多個可以單獨地或多個地包括可以相對於其它圈同心擠出孔線性地、交替地、交錯地以及這些方式任意組合地布置的擠出孔。此外，儘管擠出孔22、122的出口(諸如圖2的出口 68以及圖9的出口 168)優選地是圓形的，但是所述出口可以具有任意幾何形狀，所述幾何形狀包括但不限於圓形、橢圓形、正方形、長方形、三角形、五邊形、六邊形、多邊形、長孔、徑向長孔以及前述形狀的任意組合。在特定的突起35中，多個擠出孔的出口 68可以具有不同的形狀。此外，擠出孔延伸部可以包括一個以上的圓形凸脊34、134，這取決於擠出孔的布置以及切削刀片的寬度。此外，儘管至少一個圓形凸脊34、134優選形成擠出孔延伸部31、 131的基部，但是可以將延伸部31、131設計成不帶任何凸脊。在該情況下，孔突起35、135 將從切口 33、133的基部延伸到蓋板38、138的相應開口 68、168。前面的描述被認為僅僅是說明本發明的原理。本領域技術人員會容易地想到許多改進和變化。因此，不希望將本發明限制到所示出和描述的精確的結構和操作，因此可以採用所有合適的改進方案和等同方案，這些改進方案和等同方案落入本發明的範圍內。
1權利要求
1.一種用於造粒機的絕熱擠出模板組件，包括多個擠出孔，加工熔料被擠出穿過所述擠出孔以便在切割面處離開而形成待由移動切割機切割成粒料的料股，所述擠出模板組件包括(a)模板主體，所述模板主體具有在所述主體的下遊側形成於中心的切口；(b)至少一圈擠出孔延伸部，所述擠出孔延伸部設置在所述切口中，所述擠出孔延伸穿過所述擠出孔延伸部；(c)蓋板，所述蓋板的尺寸製成為裝配到所述切口上並且具有開口，所述開口與穿過其中的所述擠出孔匹配以形成所述切割面，所述蓋板在所述切口上附連到所述模板主體以便在所述組件中在鄰近所述切割面和圍繞所述孔延伸部處形成絕熱氣室，所述氣室平衡地通向模板組件的外部大氣；以及(d)至少一個耐化學製品、耐腐蝕、耐磨蝕或耐磨損的表面處理，所述表面處理被應用到包括所述切割面的所述蓋板的外表面。
2.如權利要求1所述的組件，其中所述模板主體是一體式結構，所述模板主體藉助電阻、感應、蒸汽和傳熱流體中的至少一個進行熱調節。
3.如權利要求1所述的組件，其中所述模板主體是包括能移除的嵌件和模板外環的兩件式結構，所述能移除的嵌件和所述模板外環藉助電阻、感應、蒸汽或傳熱流體的至少一個進行熱調節。
4.如權利要求3所述的組件，其中所述能移除的嵌件和所述模板外環獨立地藉助電阻、感應、蒸汽或傳熱流體的至少一個進行熱調節。
5.如權利要求1所述的組件，其中所述切割面是凸起的環形平面，所述多個擠出孔和所述凸起的環形平面每側周圍的較低的外周平面穿透所述凸起的環形平面，所述凸起的環形平面比所述外周平面高至少約0. 025毫米。
6.一種造粒機，所述造粒機具有如權利要求1所述的模板組件。
7.如權利要求6所述的造粒機，其中所述造粒機是水下造粒機。
8.如權利要求1所述的組件，其中所述表面處理包括以下至少之一氮化、碳氮共滲、 電鍍、非電解電鍍、非電解鎳分散處理、高速火焰噴鍍、熱噴鍍、等離子處理、等離子電解處理、燒結、粉末塗敷、真空沉積、化學氣相沉積、物理氣相沉積、濺鍍技術以及噴塗。
9.如權利要求1所述的組件，其中所述蓋板具有適合於所述擠出孔延伸部形狀的沉孔，以進一步限定所述絕熱氣穴。
10.如權利要求9所述的組件，其中所述擠出孔延伸部構造成圓形凸脊，所述圓形凸脊與所述模板主體連續並與所述模板主體成整體，並且獨立的孔突起從所述凸脊延伸到所述蓋板。
11.如權利要求10所述的組件，其中所述圓形凸脊構造成將熱量引導到所述孔突起。
12.如權利要求10所述的組件，其中所述圓形凸脊具有梯形橫截面。
13.如權利要求10所述的組件，其中所述蓋板的沉孔的尺寸製成為使得所述絕熱氣室沿著圓形凸脊的輪廓。
14.如權利要求1所述的組件，其中所述蓋板在至少一個面上包含至少一個周向擴張溝槽。
15.如權利要求14所述的組件，其中所述蓋板在兩個面上包含呈交錯和交替構造的多個周向擴張溝槽。
16.如權利要求1所述的組件，其中所述蓋板由鎳鋼製成並通過鎳鋼焊接附連。
17.如權利要求1所述的組件，其中所述蓋板在周向圍繞所述蓋板的外周溝槽處焊接附連到所述模板主體，並且在所述蓋板中的開口處焊接附連到所述孔突起的遠端。
18.如權利要求1所述的組件，其中所述大氣平衡的氣室為至少0.05毫米深。
19.如權利要求10所述的組件，其中所述孔突起由以組、小群和群中的至少一種型式布置的多個擠出孔穿透。
20.如權利要求10所述的組件，其中所述孔突起可以是包括橢圓形、圓形、正方形、三角形、長方形、多邊形或前述形狀的組合中的至少一種幾何形狀，可以同心交替地、交錯地、 線性地或前述方式組合地布置，可以平行或垂直於所述切割面的弧形，並且可以是腎形構造或逗號形構造。
21.如權利要求10所述的組件，其中所述孔突起是附連地連接到模板主體上的圓形凸脊的單獨元件。
22.如權利要求1所述的組件，其中所述擠出孔的出口可以具有任意幾何形狀，所述幾何形狀包括圓形、橢圓形、正方形、長方形、三角形、五邊形、六邊形、多邊形、長孔、徑向長孔以及前述幾何形狀的任意組合。
23.一種用於造粒機的絕熱擠出模板組件，包括多個擠出孔，加工熔料被擠出穿過所述擠出孔以便在切割面處離開而形成待由移動切割機切割成粒料的料股，所述擠出模板組件包括(a)模板主體，所述模板主體具有在所述主體的下遊側形成的切口；(b)蓋板，在所述蓋板外周的周圍焊接到所述模板主體，以便裝配到所述切口上並且在所述組件中在鄰近所述切割面處形成絕熱室；以及(c)至少一圈擠出孔延伸部，所述擠出孔延伸部包圍所述擠出孔以形成所述切割面，加工熔料經由所述擠出孔被從所述模板主體運送到所述蓋板中的開口，所述擠出孔延伸部構造成圓形凸脊，所述圓形凸脊與所述模板主體連續並與所述模板主體成整體，並且獨立的孔突起從所述凸脊延伸到所述蓋板並且在鄰近所述蓋板的開口處被焊接到所述蓋板。
24.如權利要求^所述的組件，其中所述絕熱室平衡地通向所述模板組件的外部大氣。
25.如權利要求23所述的組件，其中在所述蓋板的包括所述切割面的外表面上應用至少一個耐化學製品、耐腐蝕、耐磨蝕或耐磨損的表面處理。
26.—種造粒機，所述造粒機具有如權利要求23所述的模板組件。
27.如權利要求沈所述的造粒機，其中所述造粒機是水下造粒機。
28.如權利要求23所述的組件，其中所述圓形凸脊構造成將熱量引導到所述孔突起。
29.如權利要求觀所述的組件，其中所述蓋板具有適合於所述擠出孔延伸部形狀的沉孔，並且所述蓋板的沉孔的尺寸製成為使得所述絕熱室沿著圓形凸脊的輪廓。
30.如權利要求23所述的組件，其中所述絕熱室具有至少0.30毫米的深度。
31.如權利要求23所述的組件，其中所述模板主體和所述蓋板包括互補的鄰接表面， 在所述互補的鄰接表面處所述蓋板在所述蓋板外周的周圍焊接到所述模板主體。
32.如權利要求31所述的組件，其中所述蓋板和所述孔突起包括互補的鄰接表面，在所述互補的鄰接表面處所述孔突起在鄰近所述蓋板的開口處焊接到所述蓋板。
全文摘要
一種用於水下造粒及其它造粒過程的絕熱模板組件(10)，包括在板組件上形成的大體平行於模面(26)的薄的連續的氣室(32)，從而模板組件的被加熱的上遊部與下遊部絕熱。氣室通過將氣室通向大氣而變得大氣平衡。獨立的或成組的多個擠出孔形成於延伸穿過絕熱室的擠出孔(22)的延伸部，從而待造粒的加工熔料可以延伸穿過其中。圍繞孔延伸部(31)形成氣室的孔突起和元件特別地構造成將熱量沿所述延伸部引導，以便將其中的加工熔料保持在所需的溫度，以助於固定模板組件和更好地密封氣室(26)。
文檔編號B29B9/06GK102239035SQ200980137362
公開日2011年11月9日 申請日期2009年8月12日 優先權日2008年8月13日
發明者M·A·弗裡德利 申請人:蓋拉工業公司