用于施加热熔制品的机器

技术领域

本发明涉及热熔制品的施加，特别是涉及以团粒或小球的形式进料热熔胶的施加，进行熔化以流体状态施加制品，提出了挤出机，在有利的条件下执行进料、熔化和压缩粘合剂制品的功能。

背景技术

热熔制品施加系统往往使用挤出机，其中，以团粒或小球的形式进料制品，并借助于传送轴沿熔化区转移到施加区，在该施加区为熔化制品供应用于每个施加情况的特定的流动性和压力条件。

此类型的施加器系统具有一系列问题，其源于团粒状制品的进料以及为制品提供用于施加的合适的流动性和压力条件所需的加工。

从这个意义上说，应该注意的是，以高流量进料需要输送机主轴快速旋转，这会引起部分进料制品朝后排出，并且由于并非所有团粒都有时间进入输送机，其中一部分通过主轴的旋转被排出，或者团粒可能破裂，(由于团粒之间的粘附)引起堵塞或喂料不足。

此外，为了使制品有足够的熔化时间，熔化区必须非常长，如果时间短于所需时间，则制品将不能正确地熔化。

此外，如果不同的热熔制品需要不同的熔化时间，在应用不同的制品时可能需要改变输送机主轴，以便使通过熔化区的通道适配于各种情况中所需的时间。为了进行此改变，或者为了维护任务，有必要完全地拆卸主轴，从而拆卸机器的结构本体。此拆卸过程很复杂，其增加了用于主轴的维护或更换时间，而且还可能由于操作不当而导致机器故障。

另一方面，在施加期间，需要在合适的压力下提供熔化制品，并且因此需要在制品进入施加阶段之前进行压缩阶段。压缩部分将材料加工期间生成的热气体推向熔化和供应区。这些气体部分地熔化供应区中的团粒，形成无法被加工的大团块，并且因此导致机器进料的损失。因此，挤出机必须使用辅助冷却系统，其允许供应部分与熔化部分隔热，从而使待熔化的材料的进料不会中断。

鉴于热熔制品施加中的这些特殊性和问题，明显需要一机器，在其实施方式中，该机器提供允许在合适的条件下用于其施加的进料、熔化和压缩热熔制品的特征。

发明内容

根据本发明，提出了一用于施加热熔制品的挤出机，其包括在内侧纵向地有凹部的结构本体，该凹部在用于处于固体状态的制品的供应入口和排出出口之间延伸，通过该排出出口制品以流体状态离开用以其施加，包括在凹部中的具有螺旋叶片的主轴，用以将制品传送通过进料区、熔化或层压区和/或压缩区，其中，内部凹部包括锥形区，该锥形区具有将进料区从熔化区分开的变窄部，用以压实热熔制品，包括在凹部的内部锥形区的周边上的多个凹口。

进料区是热熔制品为固态所在处，优选地为团粒形式。熔化区是与进料区相邻的区，团粒在此处通过加热装置从固态转变为液态。并且压缩区是热熔制品离开出口之前的区，其中，热熔制品以液态被压缩，以便根据所需的压力被排出。

根据本发明，在所提出的机器的进料区中，所述变窄部具有锥形状，确定将进料区与熔化区分开的锥形区。由于此锥形结构，热熔制品团粒被压实，减少了团粒之间的空间，以此通过减少总体积来增加熔化范围。这样，优化了用于热熔制品的熔化的加热，因为团粒之间的所述空间代表空气体积，并且因此通过减少所述空气体积，通过加热可能的最大体积制品来优化熔化，从而最小化由于空气加热的损失。

然而，考虑到主轴的旋转速度和凹部的锥形结构对前进引起一定的阻碍，一些团粒可沿与主轴的推动相反的方向移动，产生反弹效应，当主轴旋转时阻止一些团粒前进，从而在团粒之间产生不期望的空间，导致熔化效率较低。

为了解决此问题，可设想，挤出机的凹部的锥形区包括前述凹口，其优选地沿热熔制品的输送方向纵向地布置。以此方式，在引导团粒的锥形区的内表面上产生不规则形状，阻止团粒返回到供应区，从而阻止制品在输送到熔化区期间发生堵塞。返回的团粒可部分地熔化或破碎返回到供应源，增加粘附其他团粒的能力，在主轴的入口处形成结块。因此，所述结块增加引起堵塞的可能性，该堵塞阻止固体供应正常进入主轴。

根据本发明的特征，所述锥形区包括在外部的多个外部叶片，使得该区中的结构本体包括有助于散热的一系列叶片，以便避免在进入熔化区之前团粒在锥形区的部分熔化。这样，如果出现反弹，团粒的粘性就会降低，并且堵塞的可能性也会降低。

为了减少可从主轴弹回到供应区的团粒的部分熔化，在进料区和熔化区之间可有隔热装置。

团粒制品到输送机主轴的最大直径区段定位在的凹部部分的供应入口也具有相对于主轴轴线异相地定向，在入口中配置有倾斜表面，其定向在相对于主轴的切向上，这避免了进入的制品抵靠主轴的正面碰撞，有利于制品进入到传送凹部以被主轴拖动。这阻止团粒返回入口或被困在主轴叶片和凹部表面之间。

为了控制料斗中固体制品的高度(料位)，料斗可包含高度传感器，其检测用于机器的最佳热熔胶进料的最大和最小高度。

根据本发明，用于制品的输送机主轴包括多个区段，并且优选地包括通过可移除连接彼此轴向相关联的两个区段，第一区段优选地对应于进料区，并且第二区段优选地对应于热熔制品的熔化区和压缩区。此配置可实现输送机主轴的模块化，从而便于维护任务。此外，当需要更换主轴以使其适配于热熔制品的特性时，只需解耦对应于熔化和/或压缩区的第二区段，特别是熔化区区段，这是因为它根据热熔制品的特性进行适配。

以此方式，主轴的熔化和/或压缩区段可通过排出出口被排出用以更换，例如通过旋松，而不必拆卸对应于进料区的第一区段，该第一区段是耦合到旋转驱动的那个区段，因此无需拆卸机器。在维护上节省大量时间，从而提高生产率。可附加地，这使得不需要完整主轴的制造(其增加制造成本和加工难度)，仅需要制造构造上改变的区段。

根据本发明的特征，机器具有至少部分地纵向可变的主轴直径和/或凹部直径。螺旋叶片设在主轴的外表面上，延伸以占据凹部，螺旋叶片的直径对应于机器的凹槽的直径。因此，在机器的结构本体中，输送机主轴容纳在与主轴的部件区段的直径相互对应的凹部中，从而针对不同类型的热熔制品调整主轴或其区段。

可附加地，主轴的直径优选地在与凹部的锥形区相对应的制品的输送方向上在进料区中逐渐变窄。这有利于进入机器并输送到熔化区的团粒制品的循环。

本发明还设想主轴的直径和/或凹部的直径在整个熔化区和/或压缩区是纵向均匀的。这使得移除主轴用以更换变得更加容易，并且还提供更大的制造简单性。

优选地，熔化区中的主轴的内径小于压缩区中的直径。由于单位长度制品的加热程度更高，因此这可提高效率，并通过减小凹部表面与主轴表面之间的空间来实现后续压缩。

根据优选的实施方式，主轴的螺旋叶片的螺距至少部分地纵向可变。以此方式，主轴适配于热熔制品的特性，以与主轴直径变化相同的方式增加或减小叶片的螺距。

考虑到前述情况，所提出的机器对于加工其预期的热熔制品具有非常有利的特征，具有其自身的寿命并且相对于当前用于相同施加的传统机器来说具有优先性质。

附图说明

图1示出了根据本发明的目的的用于热熔制品的挤出机的纵向剖视图。

图2示出了挤出机的结构本体部分的放大的横截面细节，该部分对应于机器内具有最大直径的制品输送机主轴区段的壳体，其中，可看到凹部的锥形区。

图2a-2q是用于不同配置的锥形区凹口的锥形区的横截面图和轮廓图。

图3是本发明的挤出机的制品供应入口区的放大细节。

图4是挤出机的料斗的正视图。

图5是本发明的挤出机的制品输送机主轴的透视图。

图6是本发明的挤出机的所述制品输送机主轴的侧视图。

图7是制品输送机主轴的透视图，且所述两个部件区段在相关的组装位置中未耦合。

图8是制品输送机主轴的侧视图，且所述两个部件区段在相关的组装位置中未耦合。

具体实施方式

本发明的目的涉及用于加工热熔制品(诸如聚合物，尤其是热熔胶)的机器。热熔制品以固态供应，特别是以团粒或小球的形式提供，其必须经受熔化和压缩过程以使其适配于适合目标施加的流动性和压力条件。

机器包括结构本体(1)，该结构本体在其内部纵向地具有从供应入口(3)和排出出口(4)延伸的凹部(2)，固体制品在供应入口中供应，制品以对于其施加的合适的状态流通过排出出口，由主轴(5)的旋转、借助螺旋叶片(9)传送所述制品。

凹部(2)内容纳有旋转主轴(5)，其具有输送通过供应入口(3)到达的制品的功能，以将其沿着凹部(2)移动到排出出口(4)，具有两个区段(5.1)和(5.2)的所述主轴(5)在它们之间的延伸上纵向地相关联。

所述两个区段(5.1)和(5.2)，主轴(5)的部件，具有结构上不同的直径，第一区段(5.1)具有较大直径且为锥形纵向构造，而第二主轴区段(5.2)具有较小直径且为圆柱形构造。

因此，凹部(2)的直径对应于主轴(5)的螺旋叶片(9)的直径，且具有最大直径的锥形部分对应于供应入口(3)开口进入的区，而具有较小直径的圆柱形部分从该锥形区延伸到排出出口(4)区。此圆柱形部分穿通过熔化区，其中移动通过凹部(2)的制品经受加热，从而产生其从固态到施加所需的流态的转变。在所述熔化之后，压缩阶段是必要的，使得流体制品以适合施加所需的压力到达排出出口(4)。为此目的，第二主轴区段(5.2)被分成熔化区和压缩区，所述第二主轴区段(5.2)压缩区中的直径大于第二主轴区段(5.2)熔化区中的直径。以此方式，凹部(2)的表面和主轴(5)之间的体积减小，压缩流体用以一定压力从出口离开。

主轴(5)的所述两个区段(5.1)和(5.2)部件之间的相关联借助于可移除接头(6)(诸如螺纹耦合)建立，使得当(由于热熔制品的不同性质被施加)需要改变主轴(5)使得沿凹部(2)的输送持续时间适合于达到正确的熔化和压缩条件时，只需改变第二圆柱形主轴区段(5.2)。因此，可以相对简单的方式通过对应于与第一锥形主轴区段(5.1)的耦合的端部将其抽出，而无需拆卸所述锥形区段(5.1)，其抽出更为复杂，因为它是耦合到驱动机构用以主轴(5)的那个区段旋转(15)。当存在压缩时，主轴的内径发生变化，而套筒保持相同的直径。在所有情况下，主轴均从进料部分抽出。

在主轴(5)中熔化制品达到的压力不适合其正确施加的情况下，可在排出出口(4)下游放置储存器(10)，以将制品存储在其原始流体状态。储存器的下游可有泵(12)，其用于调节流体状态下制品的压力。储存器(10)中热熔制品的高度可通过制品高度检测装置(11)来监测。

为了控制固体制品的供应过程，使用高度传感器(图中未示出)监控料斗中热熔胶的高度，该高度传感器检测用于最佳机器操作的最大和最小高度。

为了进一步促进制品在给机器进料时合适的进入，如图3所示，在可施加时，供应入口(3)设置有相对于主轴(5)的纵向轴线偏离中心横向地流动的方向。以此方式，固体团粒制品相对于主轴(5)切向地到达凹部(2)。因此，制品不会直接地抵靠主轴(5)，避免了由于主轴(5)旋转的导致部分制品的向后推出，从而实现更有效的进料。

此外，在供应入口(3)朝向凹部(2)的开口处，限定斜坡表面(7)，其具有相对于主轴(5)的切向，这有利于固体制品以团粒进入凹部(2)以被主轴(5)收集并输送到熔化区。

此外，如上所述，在所述进料区中存在形成凹部(2)的锥形区(2.1)的变窄部，其允许将制品团粒引导朝向熔化区，减小团粒之间的空间。从图2中可看出，在凹部(2)的所述锥形区(2.1)的表面上，沿纵向方向定向的凹口(8)的分布沿周边布置。这些凹口(8)有利于固体制品以团粒通过凹部(2)的锥形区的循环，用于其到随后定位在圆柱形部分中的熔化区的通道，阻止制品流受到堵塞或反弹效应的阻碍。尽管凹口(8)优选地布置在纵向方向上，但也提供不同的构造，诸如图2a-2q中所示的那些。在这些图中可看出一些凹口(8)如何呈环形、横向于团粒的传送方向、呈螺旋形、甚至呈根据不同直径分布的圆周形。另外，其纵向构造或其端部的形状可变化。

所有这些构造都有助于在锥形区(2.1)的内表面上形成引导系统，其避免堵塞，从而在进料到熔化区时尽可能地消除团粒之间的空间。

还可设想，所述锥形区(2.1)外部包括叶片(13)。所述外围叶片(13)形成在机器的本体(1)中，从而有助于散热，以阻止团粒在进料阶段期间部分熔化、降低粘性。在返回到进料区的情况下，可形成的任何团块不堵塞进料区。

根据设计选项，出于相同的目的，设想机器包括在熔化区段和进料区段之间的隔热装置(16)，从而阻止来自熔化区的热量和热气体熔化所进料的团粒。优选地，这些隔热装置(16)呈具有圆柱形、环状对称性的件的形状，其优选地定位在熔化区和进料区之间。制成其的材料是工业塑料，优选由PEEK、PPS、PTFE、PA或ABS制成。

所有这些都有助于优化热熔制品的熔化，实现更均匀的熔化，从而有利于更好地压缩熔化制品，以根据所需条件以更快的速度和更低的消耗将其排出。