具有经开槽的进料系统的单螺杆挤出机技术方案

本发明专利技术涉及一种单螺杆挤出机，该单螺杆挤出机具有经开槽的进料系统、机筒和在所述机筒中可转动地支承的多边形螺杆，所述多边形螺杆具有软化区(10)、主塑化区(14)以及后塑化区并且在主塑化区域(14)的范围内构造为至少双螺纹线(18、20)的。为了提供这样的单螺杆挤出机，其在提高处理能力、降低熔体温度且改善压力形成能力的同时能实现更佳的熔化效果，根据本发明专利技术，所述机筒在主塑化区域(14)的范围内至少部分地设置有至少一个基本沿纵向方向延伸的槽。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种单螺杆挤出机，该单螺杆挤出机具有经开槽的进料系统、机筒和在所述机筒中可转动地支承的多边形螺杆，所述多边形螺杆具有软化区(10)、主塑化区(14)以及后塑化区并且在主塑化区域(14)的范围内构造为至少双螺纹线(18、20)的。为了提供这样的单螺杆挤出机，其在提高处理能力、降低熔体温度且改善压力形成能力的同时能实现更佳的熔化效果，根据本专利技术，所述机筒在主塑化区域(14)的范围内至少部分地设置有至少一个基本沿纵向方向延伸的槽。【专利说明】具有经开槽的进料系统的单螺杆挤出机
本专利技术涉及一种单螺杆挤出机，所述单螺杆挤出机具有经开槽的进料系统、机筒 和在所述机筒中可转动地支承的挤出机螺杆，该挤出机螺杆具有软化区、主塑化区或主熔 化区域以及后塑化区或者均质化或剩余熔化区域并且在所述主塑化区域的范围内构造为 至少双线的。
技术介绍
提高单螺杆挤出机的生产率是对其一直以来的要求。应该在低卸料温度和高熔体 质量的情况下实现高处理能力。为了提高处理能力存在两种可能性，即，提高特定的处理能 力，例如通过使用经开槽的进料系统；和/或提高转数。两种措施都伴有熔体在挤出机中停 留时间的缩短。为了补偿较短的停留时间并保持熔化性能，要提高局部阻力，其方法是缩窄 溢流间隙。然而，该措施除了压力损失提高以外，还存在磨损提高和能量效率降低的缺点。
技术实现思路
那么，本专利技术的任务在于，提供一种单螺杆挤出机，该单螺杆挤出机在提高处理能 力、降低熔体温度且改善压力形成能力的同时实现了更佳的熔化效果。 所述任务通过具有权利要求1的特征的单螺杆挤出机来解决。在各从属权利要求 中描述有利的改进方案。 本专利技术的构思在于，利用经开槽的进料系统以及在至少部分开槽的机筒中运行多 边形螺杆。多边形螺杆例如是能量转移螺杆（ET螺杆）和波形螺杆。所述螺杆具有波形的 螺纹深度变化和下凹的（absetzen)螺纹区域，熔体在波峰（即螺纹深度最小值）之前越过 该螺纹区域。在波形螺杆中始终是相同的螺纹下凹，从而熔体沿不同方向溢流，而在ET螺 杆中螺纹交替地在每个波峰之前下凹，从而熔体始终沿相同的方向溢流。多边形螺杆在主 塑化区域的范围内具有至少两个螺纹线或通道，连同在每个螺纹线中波形变化的螺纹深度 并且从螺纹线向螺纹线位错的波峰。根据本专利技术，所述机筒在主塑化区域的范围内至少部 分地具有至少一个槽，所述槽基本上沿纵向方向、亦即轴向地或螺旋形地、然而不排除径向 地延伸。 在一种有利的构造形式中，在主塑化区域的范围内最小螺纹深度或通道高度沿工 艺方向从一个螺纹线的波峰向另一螺纹线的波峰减小，使得相对的压缩、亦即两个彼此相 继的波峰的螺纹深度的比例大致保持恒定。彼此相继的波峰是一个螺纹线的波峰和相邻螺 纹的接着的波峰。与此相对地，波谷区域中的螺纹深度、亦即螺纹深度最大值沿着螺杆从波 谷向波谷增大，以便提高塑料的停留时间。更长的停留时间有利于冷和热材料成分之间粗 熔体中的温度补偿过程。 此外有利的是，至少一个螺杆螺纹在每个波峰前面相对于间隙下凹，亦即比螺杆 的其余外直径切割得更深，并且所产生的间隙高度等于相应随后的波峰的螺纹深度。在ET 螺杆中这意味着，每个螺杆螺纹在积极螺纹侧上在每个波峰前面相对于间隙下凹，其中，间 隙高度分别等于随后的波峰的螺纹深度。所述积极螺纹侧是这样的螺纹侧，即，熔体从该螺 纹侧经由下凹的螺纹流到消极螺纹侧上。在波形螺杆中，下凹的螺纹可以阶梯状地或连续 地下凹。在此，在螺纹阶梯状地下凹的情况下，间隙高度相应等于随后的波峰的相应的螺纹 深度；而在螺纹阶连续地下凹的情况下，随后的波峰上的间隙高度相应等于该随后的波峰 的螺纹深度。 在此尤其优选的是，相应下凹的螺纹区域的长度沿着螺杆沿工艺方向从波峰向波 峰增大，从而使由间隙高度和间隙长度构成的面积沿工艺方向增大约1至5%，然而尤其是 增大约1至2%。按照这种方式，补偿在波峰区域中减小的螺纹深度，并且由间隙高度和间 隙长度构成的面积的增大与螺纹上的熔体流的增大相适应。 此外，主塑化区域I. 3D(无量纲的）的螺纹斜率是有利的，因为该斜率在输送技术 上达到最高的效率。下凹的螺纹区域优选设置在积极螺纹面上，该积极螺纹面在螺纹宽度 约百分之30至70、优选约百分之50上配设有45°斜边。通过该斜边使材料得到加速并且 使能量方面更有效的延性流动比重（Dehnstrdmungsanteil)得到提高。 在波峰后面的螺纹深度增大的区段以有利的方式侧凹，亦即在波峰后面的螺纹深 度又快速增大，而在波脊前面的螺纹深度仅缓慢地减小。换句话说，波峰后面的螺纹深度增 大的区段与在波峰前面的螺纹深度减小的区段相比具有更陡的螺纹面。按照这种方式避免 不需要的剪切力并且使材料得到更好的输送。 根据一种优选的进一步扩展方案，螺杆在波峰前面的螺纹深度减小的区段中以有 利的方式配设有额外的槽形凹口、即所谓的混合凹处。所述混合凹处与螺杆底上的螺杆螺 纹相平行地延伸。所述混合凹处促进固体材料和熔体混匀。混合凹处的多列式布置结果增 强该有利效果。 此外，有利的是，所述槽的深度变化和/或宽度和/或横截面与螺杆轮廓相协调。 在一种优选的构造形式中，槽深度在波峰区域中具有局部最小值。按照这种方式可以对波 峰区域中的能量转换或熔化能力进行控制并且产生一种针对剩余固体材料成分的引流效 应。 根据本专利技术的单螺杆挤出机比已知的系统相比具有明显更高的熔化性能，其中， 强烈减少材料过热的倾向。此外，根据本专利技术的单螺杆挤出机的相对小的空间需要在经济 上是有利的。另外，通过根据本专利技术的构造形式可以显著减低机筒中的压力水平，由此能量 方面的效率得到决定性改善并且能以挤出机的更长使用寿命来估算。 【专利附图】【附图说明】 下面借助实施例并参照附图对本专利技术进行更详细的阐述。其中， 图1示出了按本专利技术第一实施例的具有挤出机螺杆的螺纹深度变化的展开图； 图2示出了按本专利技术第二实施例的具有挤出机螺杆的螺纹深度变化连同混合凹 处的展开图； 图3示出了按本专利技术第二实施例的图2中的混合凹处的放大局部图。 【具体实施方式】 根据本专利技术的单螺杆挤出机具有附图中未示出的机筒以及在机筒中可转动地支 承的多边形螺杆。在本文所描述的实施例中，所述多边形螺杆构造为能量转移螺杆，如图I 和图2中所示的那样。在备选实施形式中，所述多边形螺杆当然也可以构造为波形螺杆。 图1示出了按本专利技术第一实施例的具有挤出机螺杆螺纹深度变化的展开图。该挤 出机螺杆沿工艺方向包括进料区域10、软化区域12、主塑化区域14以及未示出的后塑化区 域。如图1中可看到的，软化区域12包括位错地布置的短的螺纹区段16,该螺纹区段将还 是冷的、硬的固体材料基底（Feststoffbett)划分为多部分。由此导致了固体材料中的温 度升高。所述固体材料由此可塑性变形。 如图1中所示，主塑化区域14具有两个螺纹线或通道18、20。所述两个螺纹线18、 20的螺纹深度彼此无关地、一再波形地沿着螺杆变化。按照这种方式产生深螺纹区段-- 波谷22、平螺纹区段--波峰24以及螺纹深度减小的区段32和螺纹深度增大的本文档来自技高网...

【技术保护点】
单螺杆挤出机，该单螺杆挤出机具有经开槽的进料系统、机筒和在所述机筒中可转动地支承的多边形螺杆，所述多边形螺杆具有软化区(10)、主塑化区(14)以及后塑化区并且在主塑化区域(14)的范围内具有至少两个螺纹线(18、20)，所述螺纹线分别具有波形变化的螺纹深度和彼此位错的波峰(24)，其中，在机筒内壁中在主塑化区域(14)的范围内至少局部地设有至少一个基本沿纵向方向延伸的槽。

【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：F·J·施奈德，J·帕佩，
申请(专利权)人：克劳斯玛菲科技有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE