专利名称：端面混炼挤出机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种挤出加工机械，特别是用端面进行混炼的挤出机。
随着挤出加工技术的发展，对挤出加工机械提出更高的要求。为提高聚合物塑化质量和混炼效果，降低机器的能耗，增加挤出产量，除对传统的螺杆挤出机加以改进外，许多新型结构的挤出机也相继问世。在50年代后期有人提出将挤出机的混炼挤出过程移到圆盘形的端面上进行。物料在转动的转子与固定的定子的端面上，受到剪切作用，使混炼的效果更好，机身长度缩短，结构更紧凑。例如日本住友株式会社公开的“旋转盘式排气挤出装置”(美国专利4400236)就属于这类圆盘端面挤出机。它如
图1所示，转子4在转轴的带动下作转动，定子5上开设有进料口14和出料口16，物料由喷嘴送料进入转子4和定子5互相镶嵌的端面，转子端面的形状如图2所示。这种装置的进料口14设在定子5上，加料困难，需要采用喷嘴进行加料，操作复杂麻烦，定子5上的进料口14距出料口16较近，物料在端面的流程太短，不利于物料充分混炼，如图2所示端面镶嵌结构形状比较复杂，加工制造较困难。
本实用新型的目的是提供一种挤出稳定混炼效果好的端面混炼机。主要通过采用螺杆送料并对转子和定子的端面提出新的结构来实现这一目的。
本实用新型端面混炼机的技术方案如下在转子轴线上连接固定有送料螺杆，定子与端盖固定连接，端盖与箱体固定连接，定子与箱体间有垫片，箱体在螺杆段的上部设有加料斗。转子为圆台形。在箱体或端盖上开设多个排气孔或测试孔。定子的端面与转子端面均为平面，或转子的端面有阿基米德螺旋槽，定子端面为平面或转子的端面有辐射折线槽，定子端面为平面或转子与定子的端面为扇形镶嵌结构。转子与输送螺杆之间用键与锁紧螺母连接固定。定子与端盖用固定螺钉连接。在端盖和箱体上开设有透明视窗。
图1为美国专利“旋转盘式排气挤出装置”的结构示意图。
图2为美国专利“旋转盘式排气挤出装置”的转子端面结构示意图。
图3为本实用新型端面混炼挤出机结构示意图。
图4是本实用新型的转子端面有阿基米德螺旋槽的结构示意图。
图5是本实用新型的转子端面有辐射折线槽的结构示意图。
图6是本实用新型的定子和转子端面有扇形镶嵌结构示意图。
图7是图6中的A-A剖面图。
本实用新型端面混炼挤出机如图3所示，主要由电机1、传动部分2、送料螺杆3、转子4、定子5、箱体6、端盖7和加料斗8组成。送料螺杆3与转子4用键9和锁紧螺母10固定连接在同一轴线上，定子5与端盖7用固定螺钉11连接在一起，端盖7与箱体6用螺钉12固定连接。定子5与箱体6之间设有垫片13，加料斗8设在箱体6送料螺杆段的上部，转子4为圆台形。电机1通过传动部分2驱动送料螺杆3与转子4在箱体6内转动。物料从加料斗8加入，通过送料螺杆3经转子4的周面与箱体6之间的环隙送到转子4与定子5的端面，由端面的外缘向中心输送，在螺杆的推力作用和环隙中剪切力的作用下物料不断塑化混合，最后从定子5的中心出料口16离开挤出机。转子4的端面与定子5的端面可以均为圆盘平面；也可以定子5的端面为平面，转子4如图4所示有阿基米德螺旋槽的端面；也可以定子5的端面为平面，转子4如图5所示的有辐射折线槽的端面；也可以如图6和图7所示那样转子4与定子5的端面有扇形镶嵌结构。端面上开设的槽可为矩形截面槽或为梯形槽。垫片13在定子5与箱体6之间不仅能起密封作用防止物料泄露，而且还能通过采用不同厚度的垫片13来改变转子4与定子5两端面的间距，以保证有合理的端面间隙。在箱体6的外壁设有电加热器15，在箱体6和端盖7及定子上开设有多个排气孔17或测试孔18，在箱体6和端盖7上开设有透明视窗19。通过透明视窗观察和测试物料在塑化混炼挤出过程中的形态及参数。
本实用新型端面混炼挤出机，由于采用了送料螺杆的加料方式，能使挤出稳定有利于提高产量及效率。这种加料方式技术成熟，结构简单、可靠，比起气动喷嘴加料方式操作简便。物料在转子与定子的端面上开设的各种槽形结构，使物料在端面上不断受到平稳的高剪切力的作用，物料运动也随着槽形结构的变化而不断改变方向，有利于强化物料塑化混合效果，而且物料的停留时间短。本实用新型适用于塑料、纤维、食品、饲料等加工中的混合挤出成型，特别适合于热敏性和剪切敏感性物料的加工。本实用新型的端面形状结构加工容易，即使形状复杂一些的扇形镶嵌结构也比日本的旋转盘式排气挤出装置的转子端面结构(如图2所示)加工制造简单。
本实用新型的转子与送料螺杆采用键和锁紧螺母固定连接，定子与端盖用固定螺钉连接，便于在同一台端面混炼挤出机上可以更换不同端面形状结构的转子和定子，改变其结构参数和工艺条件，并通过测试孔和透明视窗测试和观察物料的混合和流动过程。本实用新型端面混炼挤出机既可以作为挤出加工生产装置也可以作为摸索结构参数和工艺参数的试验装置。
作为本实用新型端面混炼挤出机一例，其主要参数如下加料螺杆直径Φ45mm，加料螺杆长径比为7.5；主电机额定功率22KW，转子转速0-100rpm，转子直径Φ208mm。试验采用高压聚乙烯1F7B，使用的转子端面形状为矩形(槽深3mm、槽宽5mm)的阿基米德螺旋槽，在转速为64rpm下，其挤出产量为22.8Kg/hr。将挤出物切片作电镜扫描的结果表明，本实用新型的混炼效果明显优于Φ45mm单螺杆挤出机，其产量能提高约20％左右，能耗降低约15％左右，该挤出机配上模头可以用于吹膜、挤管等。端面形状为扇形镶嵌结构的混炼效果优于辐射折线槽和阿基米德螺旋槽。
权利要求1.一种端面混炼挤出机，其转子和定子置于箱体内，由电机经传动部分驱动转子转动，定子中心设有出料口，其特征在于(1)在转子轴线上连接固定有送料螺杆；(2)定子与端盖固定连接，端盖与箱体固定连接，定子与箱体间有垫片；(3)箱体在螺杆段的上部设有加料斗。
2.根据权利要求1所述的端面混炼挤出机，其特征在于转子为圆台形。
3.根据权利要求1所述的端面混炼挤出机，其特征在于定子的端面与转子端面均为平面。
4.根据权利要求1所述的端面混炼挤出机，其特征在于定子的端面有阿基米德螺旋槽，转子端面为平面。
5.根据权利要求1所述的端面混炼挤出机，其特征在于定子的端面有辐射折线槽，转子端面为平面。
6.根据权利要求1所述的端面混炼挤出机，其特征在于定子与转子的端面为扇形镶嵌结构。
7.根据权利要求1所述的端面混炼挤出机，其特征在于转子与输送螺杆之间用键与锁紧螺母连接固定。
8.根据权利要求1所述的端面混炼挤出机，其特征在于定子与端盖用固定螺钉连接。
9.根据权利要求1所述的端面混炼挤出机，其特征在于在端盖、定子和箱体上开设有透明视窗。
专利摘要本实用新型端面混炼挤出机主要由电机、传动部分、送料螺杆、转子、定子、箱体、端盖和加料斗构成。转子轴线上连接固定送料螺杆，定子与端盖固定连接，端盖与箱体固定连接，定子与箱体间设有垫片，加料斗设在箱体的螺杆段上部。物料由送料螺杆输送到转子与定子的端面，在高剪切作用下进行塑化混炼挤出。本实用新型适用于塑料、纤维、食品、饲料等加工中的混合挤出成型，特别适合于热敏性和剪切敏感性物料的加工。
文档编号B29B7/34GK2242170SQ9522771
公开日1996年12月11日 申请日期1995年12月6日 优先权日1995年12月6日
发明者薛平, 朱复华, 何亚东, 林炳鉴, 陈嘉壁 申请人:北京化工大学