用于挤压塑料材料的方法以及挤压机技术

本发明专利技术涉及用于通过蜗杆挤压机（Ｓ）挤压塑料材料的方法，其中在至少一个蜗杆（２）的进入区域（ＥＢ）中的至少一个位置处和／或在壳体（１）的熔化区域（Ａ）中测量待挤压的材料的第一压力（Ｐ１），在所述位置处或在所述熔化区域中，塑料材料聚集成团和／或变软，并且尚未熔化、尤其是尚未完全熔化，和／或尚未作为熔液均匀分布。根据本发明专利技术，规定：根据所测量的第一压力（Ｐ１）来测量或调节对所述挤压机（Ｓ）的材料供给和／或其装料量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于挤压塑料材料的方法以及挤压机本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的方法以及一种根据权利要求3 的前序部分所述的挤压机。由US 4, 500,481 A公开了一种开头部分所述类型的方法或挤压机。在这种挤压 机前面设置一个填料蜗杆，其用于对提供给挤压机的塑料材料进行加热，而不是用于调节 供料数量。对所提供的塑料材料进行加热，以便实现均勻的挤压，但不根据压力测量信号调 节供料数量。在回收利用由塑料材料构成的废料或产品废料的过程中，输入材料的堆积密度在 大范围内强烈地波动，如向挤压机的装料开口进料一样。例如在PET瓶用研磨物料情况下 堆积密度在200kg/m3和600kg/m3之间波动；在PET膜情况下堆积密度在20kg/m3和300kg/ m3之间波动。即使在挤压机前面设置切割压紧装置或者反应器或者准备单元，也不能在所有情 况下均勻堆积密度，从而实现挤压机蜗杆的相同的供料。对于蜗杆的设计或者对于挤压步 骤，堆积密度或者所获得的蜗杆填充度是决定性的参数。对于一定的堆积密度调节蜗杆填 充度并由此获得良好的挤压结果通常并不很困难。但在堆积密度变化或者波动时使蜗杆的 填充度保持恒定并且由此在蜗杆的已规定的转速或者蜗杆的所期望的尺寸情况下获得良 好的挤压结果，例如高度平均的物料通过量、低的熔化温度、良好的均化性能、蜗杆的稳定 的压力形成，是困难得多的。 在准备塑料材料的确定方案中，使用具有相对较小的蜗杆直径的、快速运转的挤 压机，从经济角度来看是必要的，并且从技术角度来看是可实现的。虽然蜗杆直径较小(较 小的挤压机)，但借助这种单元可以实现高的物料通过量，并且由此构建更经济的挤压机。 因为在大多数情况下待挤压的材料不是以易流动的颗粒状提供给挤压机的，所以在此采取 措施以使对挤压机蜗杆的材料供给保持得尽可能均勻是有意义的。对于这种快速运转的蜗 杆重要的是，以足够的量提供待挤压的塑料材料，因为在蜗杆未足够填充的情况下会出现 塑料热过载或者热氧化过载。根据本专利技术，所述问题在开头部分所述类型的方法中通过权利要求1的特征部分 中所记载的特征得以解决。根据本专利技术，开头部分所述类型的挤压机的特点是权利要求10的特征部分中所 记载的特征。已表明，通过根据本专利技术的方案，可以在一定程度上使蜗杆壳体的或者挤压机蜗 杆的进入区域中的堆积密度或填充度保持恒定，使在待准备的塑料材料熔化的区域中蜗杆 的填充度保持恒定。第一压力信号的所选择的测量地点可以实现精确的测量。根据本专利技术，可以相互独立地调节或者彼此协调材料供给和/或装料量，其方式 是，相应地分析处理所测量的压力信号。根据本专利技术，可以加工不同的塑料材料，而不必对 蜗杆的形式或尺寸提出高要求。因此也可以通过同一挤压机快速高效地熔化和挤压不同质 量和不同组分的塑料材料，尤其是在根据所测量的压力来测量或者调节至少一个蜗杆的转 速的时候。除装料量外，根据本专利技术的方案还由此考虑到所装填的塑料材料的堆积密度、滴 流特性、流动特性和装料压力KSW。根据权利要求3的特征来测量第一压力信号是有利的。所述压力信号提供关于装 料需求或蜗杆的装填度的精确值。有足够的时间来匹配或改变蜗杆壳体的装料量，以便均 衡下降或上升的压力，而不会出现已熔化的塑料材料的温度或压力的过大的波动。所述压 力信号也可用于调节蜗杆的转速；如果确定出压力下降，则可以降低蜗杆的转速。尤其是 可以通过增加装料或降低蜗杆转速的组合，来进一步改善已熔化的塑料材料的挤压的恒定 性，尤其是在所述塑料材料是充分碾碎的、预压实的或预加工的时候。有利地规定，至少在蜗杆的进入区域中在蜗杆具有保持不变的内径的壳体位置处或壳体区域中，测定第二压力，和/或在塑料材料具有对应于其维卡温度(T。)士 15%T。的温 度的壳体位置处或壳体区域中，测定第二压力，其中必要时第二压力测量信号必要时在相 应加权之后，尤其是为了考虑装料量的快速变化，而与第一压力测量信号关联，并且第一压 力测量信号和第二压力测量信号共同用于调节挤压机的装料和/或用于调节蜗杆的转速。 因此获得第二压力测量信号，通过所述第二压力测量信号可以提高装料的准确度。在此符 合目的的是，根据第一压力测量信号以及必要时根据第二压力测量信号在物料量方面进行 调节地供料给挤压机，以便从切割压紧装置或者反应器或者储存容器中回收利用预先规定 的塑料材料、尤其是塑料废料，和/或在挤压之前向塑料材料中添加颜料、掺合物、填充料、 纤维、软化剂和/或漂白剂；根据第一压力测量信号以及必要时根据第二压力测量信号适 当调节蜗杆的转速，使得在壳体中实现或调节为恒定的装填度和/或恒定的堆积密度，和/ 或在确定出压力减小时，增加装料量和/或减小挤压机的转速。如此便存在多种应用可能， 并且可以快速地检测和均衡挤压机壳体的装料的不均勻性。感测或获取压力测量信号的位置的数量是任意的。如果对于第一或第二压力测量 值分别存在多个传感器可供使用，则可以平均地或者加权地关联由传感器输出的测量值。 为此也存在一个控制单元，用于分析处理压力测量信号，借此调节挤压机的装料单元和/ 或用于挤压机蜗杆的驱动单元。相应地，根据权利要求8的特征是有利的。在根据本专利技术的方案中，可以在挤压之前直接向塑料中添加颜料、掺合物、填充 料、纤维、软化剂和/或漂白剂此外，塑料材料以何种形式存在是无关紧要的。在此可以是塑料碎屑、塑料薄膜、 塑料块、塑料颗粒或者是已预加工的塑料材料，其例如从切割压紧装置或者反应器装填到 挤压机中。对于简单、稳固并且运行可靠的机构有利的是，在挤压机前面连接一个用于塑料 材料的供料单元、例如储料器或者切割压紧装置或者反应器，并且在供料单元和挤压机之 间设置由控制单元调节的装料单元。同样可行的是，设置螺旋输送器或回转式给料器作为挤压机的装料单元，其装填 量尤其可通过由控制单元根据所测量的第一压力对其转速的控制或者改变来改变。设置在 这种供料单元和挤压机之间的装料单元是可以借助其受调节地向挤压机装填塑料材料的 单元。以何种方式进行所述调节是完全无关紧要的；必需的是，所述调节可以良好地响应由 控制单元输出的控制信号，并且相对短暂地增加或者减少蜗杆壳体的装料。蜗杆的驱动也 应以相应的方式快速响应由控制单元输出的控制信号。在确定出压力减小时，增加装料量和/或降低挤压机的转速对于简单精确的调节是有利的。以下根据附图详细地阐述本专利技术，在附图中示意性地示出具有相应连接的单元的 挤压机。挤压机蜗杆2可旋转地支承在壳体1中。挤压机蜗杆2具有通过5表示并且带有 相应的螺纹深度G的螺距。在挤压机壳体1中构造有装料开口 11，经由所述装料开口，可以 通过示意性示出的装料单元13装填待挤压的塑料材料。供 料单元14例如储料器、切割压 紧装置或者反应器向装料单元13供给塑料材料。从供料单元14向装料单元13的塑料材 料供给或者从装料单元13向装料开口 11的塑料材料供给可通过任意的方式进行。装料单 元13的卸料口直接连接在装料开口 11上是有利的。在壳体1的内壁上，在蜗杆2的进入区域EB中设置有压力传感器6、7，通过所述压 力传感器接收或者获得压力测量信号Pi、P2，所述压力测量信号被提供给控制单元4。根据 这些压力信号可以由控制单元4控制蜗杆2的驱动单元15，本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于通过蜗杆挤压机（Ｓ）挤压塑料材料的方法，其中在至少一个蜗杆（２）的进入区域（ＥＢ）中的至少一个位置处和／或在壳体（１）的熔化区域（Ａ）中，测量待挤压的材料的第一压力（Ｐ↓［１］），在所述位置处或在所述熔化区域中，塑料材料聚集成团和／或变软，并且尚未熔化或尚未完全熔化，和／或尚未作为熔液均匀分布，其特征在于，根据所测量的第一压力（Ｐ↓［１］）测量或调节对所述挤压机（Ｓ）的材料供给和／或其装料量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：K费克廷格，G温德林，M哈克尔，C埃克哈特，
申请(专利权)人：奥地利埃瑞玛再生工程机械设备有限公司，
类型：发明
国别省市：AT[奥地利]