CN1059606C - 挤压设备 - Google Patents

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Abstract

一种挤压设备有一机架、一带有材料入口和材料出口的挤压机、一用于挤压机的传动装置和一位于材料出口附近的模具及与所述传动装置有关的切割工具，在所述的挤压机中设置一变换机构，该变换机构有一个至少含两个可更换模具和/或切割工具的支撑件，该支撑件相对挤压机可移动地安装于实际上平行于材料出口平面的一平面上。

Description

挤压设备
本发明涉及一种挤压设备，特别是用于化学粒状材料，最好是洗涤剂的挤压上，该设备具有一机架、一带有材料入口和材料出口的挤压机、一该挤压机的传动装置和设置在材料出口附近的模具以及与所述模具有关的切割工具。
在这种公知挤压设备中，模具以固定方式被装配到挤压机上，切割工具相对于挤压机也是固定的；在挤压机生产期间，有必要在某间隔中更换模具和/或切割工具，为此目的有必要停止挤压机，以使生产过程中断，在更换了模具或切割工具之后生产必须然后再被起动，然而这种起初的起动过程导致某些生产损失直到如此调整的能取得理想的质量的生产过程被调用时为止。
用于挤压洗涤剂时，存在例如这样的生产过程，在该生产过程中，起初将干燥材料过秤，然后放在一些加料台上被传送到一混合器，这里各种液体被加到粉状材料中，这种混合料然后被送到挤压机，如果该生产过程必须中断来更换挤压机上的模具或切割工具的话，结果干燥品配料搁置在混合器中，在重新开始生产程序时，这种干燥品必须最开始被排出挤压机的上游，因为否则该干燥品将堵塞住挤压机螺杆，因此最开始混合过程必须起动直到混合器供给一理想的可挤压的初始产物时为止，在由混合器供给的混合料有足够塑性之前，几百公斤的材料被排出挤压机的上游，检验由混合器输送的混合料通常是人工进行，因此费时费力，如果这种准备工作在挤压设备重新起动期间不连续完成的话，则有必要清理挤压机所有的制品传送的构件。
因此在这样一种挤压设备中更换模具或切割工具时，不仅仅引起更换操作期间的生产上损失，而且也引起重新起动挤压设备上的相当大的生产损失。
因此本发明的目的是提供一种改进前述类型的挤压设备，尽可能完全避免更换模具和/或工具的生产中断现象。
根据本发明的挤压设备，它具有：机架、带有材料入口和材料出口的挤压机、用于挤压机的驱动装置和在材料出口附近的模具及与所述模具有关的切割工具，其特征在于，设置一变换机构，该变换机构具有用于至少两个可换模具和/或切割工具的支撑件，其中的支撑件相对于挤压机可移动地被安置在实际上平行于材料出口平面的一平面中。
根据本发明的技术方案，该变换机构有可能在生产过程期间迅速和容易地更换模具和/或切割工具，因为它有可能快速地在两种刀具之间进行转换，新刀具装到挤压机开口的前面而用过的刀具从挤压机的开口处移出，然后可从变换机构中拆卸下来，之后被检修或清理。
本发明避免了任何需要停止止模具或切割工具更换的生产过程，也因此避免了生产损失。该挤压设备及其设备的上游可以连续地工作。
变换机构支撑件可以仅有切割工具，或者仅有模具，而且切割工具或模具相对于挤压机以固定方式被定位到挤压机上，按照一最佳结构两个模具和切割工具安放在支撑件上，以致变换机构可更换两模具和切割工具，这种方式在模具更换期间操作者可同时检修和监视切割工具，如果有必要的话确定是应该更换切割工具还是不更换继续使用。
按照一有益的改进结构该支撑件是圆形的并以旋转方式安装在变换器外壳中，而变换器外壳偏心地装配到挤压机的材料出口附近的挤压机上，如果模具和/或切割工具在一环形路径上同心的被安装到该支撑件转轴上的话，通过简单的旋转支撑件上的一模具之后，另一模具可被定位在挤压机出口的上游，这种“类似回转头”装置也允许一种不间断生产的更换。
按照一进一步改进的结构，该支撑件是间隔圆盘式的并枢轴可转动地被安装在一变换器外壳中，变换器外壳同心地装配到在挤压机的材料出口附近的挤压机上，只要两个或三个模具或切割工具必须被更换就行了的最佳方式使用这种结构，而且这通过支撑件的往复或摆动运动产生，只要一模具或切割工具是处在工作中，就可以更换另一刀具。
如果模具和/或切割工具与支撑件的旋转轴或枢轴有同样径向间距的话，通过围绕支撑件轴简单旋转或绕枢轴的转动运动可以进行刀具更换。
按照本发明的另一有益改进的结构，该支撑件以实际上平移方式安放在变换器外壳中，变换器外壳在挤压机的材料出口附近被安装到挤压机上，模具和/或刀具装置在位移方向上并置，这种结构构成具有往复式支撑件结构的替换物，以致这里再次可获得同样优点。
如果切割工具由以旋转方式安装在模具一侧面向着挤压机并受到切割传动装置作用的刀片装置构成也是有益的，对于这样一种旋转刀片系统，刀片是直接与模具接触或在旋转期间被压到模具上，刀片装置可在每分钟几转到几千转之间加速，为此目的可在传动装置和切割工具之间设置齿轮，齿轮最好是无级变速的，而传动装置也可以是无级变速的，如果在切割传动装置和切割工具之间的传动线上有至少一变速齿轮的话可以确保一种特别紧凑结构。
如果在切割传动装置和切割工具之间的传动线上设置至少一差动轴的话，甚至在切割工具高速度时仅发生轻振动。
如果变换装置以斜置、类似铰链方式被装配到挤压机上的话，一方面这样使整个变换装置能容易更换，另一方面导致迅速、容易接近挤压机的内部，以便于维修和清理。
在变换器系统中，有可能设置加热和/或冷却装置，对于相应的生产过程它们应当是必要的。
本发明的进一步有益的改进结构可根据从属权利要求推断出。
下面针对实施例和附图较详细地叙述本发明，其中示出了；
图1为按照本发明的一挤压设备的截面侧视图；
图2为按照图1箭头A方向观看的该挤压设备的主视图；
图3为类似于图2的一具有往复支撑件的改进挤压设备的视图；
图4为相当于图2的、具有可按平移方式移动支撑件的视图；
图5为具有一固定模具和一可更换切割工具的挤压机的示意侧视图；
图6为具有一固定切割工具和可更换模具的挤压设备的示意的、部分截面侧视图。
图1示出了一例如按照沿图2线ww的截面侧视图中的本发明的第一实施例的、用于挤压如面条面团的挤压设备，示意表示的机架1安装了一挤压机2的筒形外壳20，筒形外壳20安装有一旋转螺旋轴25，螺旋轴25以密封方式穿过在筒形外壳20的第一端处的端壁26并在那里以旋转方式与一驱动马达23相连接，该马达23也固定在机架1上，在端壁26的附近该筒形外壳20有一按装料斗21′方式构成的材料入口21，筒形外壳20的另一端构成一材料出口22，螺旋轴25终止在材料出口22的附近。
在出口22附近，模具和切割工具的变换机构的一外壳35被装配到筒形外壳20上，变换器外壳35是圆形的并通过其上偏心提供的一凸缘和例如通过径向定位的螺钉联接(由点划线表示的)的公知方式进行安装而把凸缘安装到筒形外壳20上。
在变换器外壳35中，一圆形支撑件34同心地被配置到那里，支撑件34在变换器外壳35中按旋转方式安装，支撑件34的转动轴线36平行于挤压机筒体20的纵向轴线24，因此该支撑件34在一平行于材料出口22的平面中旋转。
支撑件34被两个轴向平行的、阶梯状孔40、40′贯穿，该两孔这样定位，以使得其中心轴线和支撑件34的旋转轴线36之间的间距实际上相当于旋转轴线36和挤压机2的筒形外壳20的轴线24之间的间距，在这种方式中，通过旋转支撑件34，孔40，40′可中心地被定位在挤压机2的材料出口22的前面。
在每种情况下，孔40，40′中都放置一形成孔40、40′轮廓的模具30、31，在指向离开材料出口22的模30、31的侧面上安置切割工具32、33，切割工具32、33包括一旋转安装座，在该座中径向地插入许多刀片，这种刀片装置的直径，即切割工具32、33的直径，实质上相当于模30、31的直径，切割刀具32、33受到马达或液压传动装置37及一等径伞齿轮37′的作用，等径伞齿轮37′通过径向支撑41、41′保持在孔40、40′的中心，从等径伞齿轮37′径向延伸的传动轴42通到被装配在支撑件34尾部凹座中的马达或液压传动装置37上。
在材料出口22附近的筒形外壳20的面22′和支撑件34的后面之间放入公知方式的环形垫圈，该垫圈43密封了挤压机2的筒形外壳20的内部并且它相对于变换器外壳35是处在高压下，以致在这个区中，从筒形外壳20通到支撑件34上无泄漏发生。
由于挤压机2所产生的压力而作用在支撑件34上的轴向力被在支撑件34和变换器外壳35之间的一旋转的径向/轴向轴承吸收，所述的轴承44仅示意地被示出。
在它的圆周上，该支撑件34具有一整圈槽45，该槽45在它的底部有齿并与一如图所示的驱动链38′相连，驱动链38′在被装配到电动马达38的轴上的小齿轮上运行，马达38被支承在机架1上，在支撑件34的链传动装置的地方也有可能提供一蜗杆、齿轮、正齿、伞齿轮或任何其它传动装置或齿轮传动马达，如果希望的话，电马达可被气动或液压马达代替。
图2是按照图1的箭头A方向观看的挤压设备的前视图，围绕着轴线36可旋转的圆形件34在同一个圆形轨迹上有三个模具30、31、39，三个模通过支撑件34转动大约120°的角度可以在挤压机2的材料出口22的前方以类似回转头的方式被移动。
图3是图2挤压设备的变型，该支撑件34′有圆周齿距并具有两个模具30、31，通过与图3中的双箭头Y相符合的往复或摆动运动，模具和与此有关的切割工具可以交替地在挤压机2的材料出口22的前面绕着枢轴转动，这里通过把小齿轮46″装配到电动马达46的轴上，使该小齿轮46″在啮合状态下与齿圈46′接合，而齿圈46′被固定到支撑件34′的圆周上来提供枢轴转动作用的传动装置，这样，通过变换电动马达46的旋转方向，该支撑件34′可以在变换器外壳35′中围绕它的轴心36′往复运动。
图4示出一实施例，在该图中变换器外壳35″实际上是矩形的并有安放矩形支撑件34″的下轨47和上轨47′，在每种情况下，两装置30′、31′在该支撑件34″中都水平并置着一模具和一切割工具，在支撑件34″的下侧有一齿条48，齿条48与齿轮48′啮合，齿轮48′在啮合状态下还与电马达49的小齿轮49′接合，这样通过变换电动马达49的转动方向，该支撑件34″可以按双箭头Z水平往复运动并且在端位置中的由该模具和/或切割工具构成的两装置30′、31′中的每一个可以在挤压机2的材料出口22的前方移动，而另一装置便于维修。
图5示出了迄今所述的挤压设备的变型，在筒形外壳120的前端，该挤压机102按前述方式在材料出口122附近被连接到一变换器外壳135上，变换器135有一通孔140，在孔140的一端，面对筒形外壳120有一固定的，但可更换的模具130，在模具130远离材料出口122的侧面上有一旋转支撑件，该旋转支撑件可按已叙述的方式围绕它的平行于筒形外壳120轴线的轴线旋转，支撑件134有许多孔140′，在图5中仅可见到那些孔中的一个孔，切割工具132按已叙述的方式安排在这些孔140′的每个孔中。
在这种挤压设备的情况下，通过在每种情况下旋转支撑件134，一种新切割刀具可以在模具130后面被引入，显然也有可能在这种情况下使用其它的已叙述的支撑件方案。
图6示出了类似于图5的一种结构，但在图6中切割工具232在模具230后面以固定方式被安置在变换器外壳235的孔240′中，在变换器外壳235的后部、在切割工具232的面向材料出口222的侧面上设置支撑件234，该支撑件234可以按象迄今所述的支撑件一样的方式构成，在支撑件234中设置有许多模具230，这里仅示出那些模具中的一个模具，通过旋转、枢轴转动或平移该特定支撑件234，可在支撑件234中的这些模具230之间产生一种变化操作并在每种情况下在材料出口222和切割工具232之间移进孔240′中一个模具230，也可以把图5和6的结构相结合，以使当随需要而变化时，模具或切割工具可以任意方式变化。
迄今所述的本发明挤压设备的实施例是以水平安置挤压机和垂直安置变换器外壳中的支撑件移动平面为基础，然而同样有可能将挤压机垂直地安置和将变换器外壳中的支撑件移动平面水平安置，也有可能使这些组件末端位置之间全成角度，此外在挤压机2的筒形外壳20和变换器外壳35之间可以放置一中间片，该中间片在挤压机2的轴线24和支撑件34的旋转轴线36之间产生一角位移，也可以借助铰链把变换器外壳35固定到筒形外壳20上，以使得如果通向筒形外壳20内部的入口应当需要例如清洁或维修时变换器外壳35可迅速和简单地转离。
往复式支撑件34′的装置30′、31′的结构一种最佳改进方案是使所述的装置之间具有任意角度，在穿过支撑件34′的枢轴36′的该角度通过模具和/或切割工具装置30′或31′中心的情况下测量该任意角。
按照本发明的挤压设备也可使用塑料和注射模具，在这种情况下，在放入模具的地方，例如在一水平挤压机上，可以安装一竖直放置的变换器，变换器上装有注射金属或塑料的注射模具，该模具可以快速切换。这样更无可能延长注射随动周期时间和增加冷却时间的缺点，而把注模部分的注射移位到第三位置上，通过这样大大改进了过程的经济性，而变换器系统可以由加热表面，旋转连接体和物流以及通过滑动接触以电方式供应的装置集合而成。也可能设置冷却装置，旋转连接允许供给专门的冷却介质如冷却水或溶液。
也可以把变换机构3安装在已存在的挤压机上或任何尺寸或设计的螺杆压力机上。
在变换过程期间，挤压操作的压力可以通过适当公知装置或控制被减小，而且操作压力也可通过设计制成适应性强的。
当按照本发明使用挤压设备时成本节约的一实际例子表明对于每小时输出6000公斤/小时/挤压压力和在所述压力下被加工材料的价格为2马克/公斤，在挤压机停止运转期间每小时具有12000马克的生产损失，如果考虑到为了换刀具机器必须每日断开最高达6次，并且换刀具花费达30分钟的话，于是在240天的一工作年中本发明节省了几百万马克的生产损失。

Claims (21)

1.一种挤压设备，它具有：机架(1)、带有材料入口(21)和材料出口(22)的挤压机(2)、用于挤压机(2)的驱动装置和在材料出口(22)附近的模具(30)及与所述模具有关的切割工具，其特征在于，设置一变换机构(3)，该变换机构(3)具有用于至少两个可换模具(30、31)和/或切割工具(32、33)的支撑件(34、34′、34″)，其中的支撑件(34、34＇、34″)相对于挤压机(2)可移动地被安置在实际上平行于材料出口(22)平面的一平面中。
2.按照权利要求1的一种挤压设备，其特征在于，支撑件(34)是圆形的并以转动方式被安装在变换器外壳(35)中，变换器外壳(35)在挤压机材料出口(22)附近被偏心地装配到挤压机(2)上。
3.按照权利要求1的一种挤压设备，其特征在于，支撑件(34′)具有一圆周齿距结构并可在枢轴上转动地安装在一变换器外壳(35′)中，变换器外壳(35′)在挤压机材料出口(22)附近被偏心地装配到挤压机(2)上。
4.按照权利要求2或3的一种挤压设备，其特征在于，模具(30、31)和/或切割工具(32、33)与支撑件(34，34′)的转动或中枢轴心(36、36′)具有相同的径向间距。
5.按照权利要求1的一种挤压设备，其特征在于，按实际上平移方式把支撑件(34″)安放在变换器外壳(35″)中，变换器外壳(35″)在挤压机材料出口(22)附近被装配到挤压机(2)上，由模具和/或切割工具(30′、31′)形成的装置在位移方向上被并置。
6.按照权利要求1的一种挤压设备，其特征在于，具有两个以上的可更换模具(30、31)和/或切割工具(32、33)。
7.按照权利要求1的一种挤压设备，其特征在于，移动支撑件(34、34′、34″)的一个驱动装置由电马达(38)构成。
8.按照权利要求1的一种挤压设备，其特征在于，移动支撑件(34、34′、34″)的一个驱动装置由液压构件构成。
9.按照权利要求7的一种挤压设备，其特征在于，在马达(38)和支撑件(34、34′、34″)之间设置一传动链(38′)。
10.按照权利要求7的一种挤压设备，其特征在于，在马达(38)和支撑件(34、34′、34″)之间设置蜗轮传动装置。
11.按照权利要求7的一种挤压设备，其特征在于，在马达(38)和支撑件(34、34′)之间设置齿轮传动装置。
12.按照权利要求7的一种挤压设备，其特征在于，在马达(38)和支撑件(34″)之间设置齿条传动装置。
13.按照权利要求1的一种挤压设备，其特征在于，切割工具(32、33)由以旋转方式被安装在远离挤压机(2)的模具(30、31)侧面上的刀片装置构成并承受切割驱动装置(37)的驱动。
14.按照权利要求13的一种挤压设备，其特征在于，在切割驱动装置(37)和切割工具(32、33)之间的传动线上有至少一个偏转齿轮(37′)。
15.按照权利要求13的一种挤压设备，其特征在于，切割驱动装置(37)由电动马达构成。
16.按照权利要求13的一种挤压设备，其特征在于，切割驱动装置(37)由液压马达构成。
17.按照权利要求13的一种挤压设备，其特征在于，切割驱动装置(37)由气动马达构成。
18.按照权利要求13的一种挤压设备，其特征在于，在切割驱动装置(37)和切割工具(32、33)之间的传动线上有至少一个差动轴。
19.按照权利要求1的一种挤压设备，其特征在于，变换器机构(3)以类似铰链的可倾斜方式被装配到挤压机(2)上。
20.按照权利要求1的一种挤压设备，其特征在于，变换机构(3)被牢固地拧紧到挤压机(2)上。
21.按照权利要求1的一种挤压设备，其特征在于，加热和/或冷却装置被设置在变换机构(3)中。
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