多轴挤出机制造技术

多轴挤出机在外部壳体（９）和内部壳体（１０）之间具有至少六个蜗杆轴（４），其中，蜗杆轴沿圆（７）设置。多轴挤出机的驱动装置（１）具有小齿轮轴（２），所述小齿轮轴（２）分成两组相同的设计且沿一个圆设置，所述轴在径向上从内侧和外侧分别以相等的力和相同的方向被驱动，且在直径上彼此相对地设置。轴经由接合器（３）同轴地连接到处理部件（５）的蜗杆轴（４），其中，蜗杆轴（４）具有至少６Ｄａ的输送长度和１．５至１．９３的Ｄａ／Ｄｉ比，其中，Ｄａ是输送螺杆（１１，１２，１３）的外径，Ｄｉ是输送螺杆（１１，１２，１３）的内径，且挤出机的转矩密度为至少５０Ｎｍ／ｃｍ↑［３］。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分的挤出机，以用于物质的 连续配备，所述挤出机包括驱动装置、和通过沿一个圆设置的多个蜗杆轴 可靠地连接到驱动装置的处理部件。
技术介绍
在许多情况下，使用挤出机进行物质的机械和热配备通过分布在处理 长度上的用于混合、融化、湿润、分散、脱气、反应等的输送部分的组合 在多个阶段进行。在这种情况下，至少部分为粘性而可发生塑性变形的成 不同形式和浓度的不同物质、例如颗粒、纤维、粉末等以塑性、温度受控 的过程被供给、处理和挤出，以形成定型物品例如型材或形成未定型的颗 粒。如果制品以室温供给到挤出机，这需要大量的能量加热和塑化。另一 方面，其余的工序处理仅需要小比例的能量。根据EP0852533B1，至少11Nm/cm3的转矩密度用于紧密啮合的双螺 杆挤出机，所述双螺杆以相同的方向转动，且具有螺杆外径Da和螺杆内径 Di和600rpm以上的转动速度，其中Da/Di比在1.4和1.6之间，转矩密度 是每个轴的转矩与轴向距离3次方(Md/a3)的比值。当为双螺杆挤出机配 备支撑轴和Da/Di为1.55的输送元件的套装系统时，每个轴为14Nm/cm3 的根据现有技术的转矩密度是极限值，该极限值还受到支撑轴的强度限制。 对于具有两个相应的轴的挤出机，因此获得了 28Nm/cr^的转矩密度。而且，如果根据Kunststoffe 8/2000中的Frank Vorberg的文章利用根据 权利要求1的前序部分的具有十二个轴的多轴挤出机，则具有相同的支撑 轴系统的挤出机的效率能够增大。作为设计数据，在该文献中提及的技术 数据以1.55的Da/Di比产生每轴仅5Nm/cm3的转矩密度Md/a3和相对较低 的轴载荷的计算结果。然而，与具有双螺杆的效率相比，多轴挤出机的转 矩密度为60Nm/cm3，是其两倍高。5EP1425151B1描述了用于縮聚物的配备的多轴挤出机的处理部件，所 述处理部件具有至少四个完全自清洁的蜗杆轴，所述蜗杆轴以相同的方向 转动且具有1.3-1.7的Da/Di比。由于制品的高的机械/热负载，转动速度限 于600rpm，尽管每轴的转矩密度是至少9Nm/cm3，在具有四个轴的相应机 器的情况下为36Nm/cm3。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种同时具有高的成本效益、高的制品质量和宽 的适用性的多轴挤出机。根据本专利技术，这通过具有权利要求1的特征的多轴挤出机实现。本发 明的有利构造记载在从属权利要求中。根据本专利技术的挤出机具有用于至少六个轴的驱动装置，所述轴沿一个 圆设置，且经由接合器驱动处理部件中的同轴设置的轴以使其沿相同方向 转动，以用于输送和建立压力。处理部件的轴向长度为至少6Da。根据本专利技术，多轴挤出机具有至少六个轴，所述轴沿节圆设置。在六 个轴的情况下，沿封闭的节圆的布置方式通常是可能的，使得轴设在处理 部件的外部壳体和内部壳体之间的环形空间中。这样的重要优点在于，在 处理部件的系统中、最特别是对于驱动系统来说均可获得有效力的理想平 衡，在这种情况下，产生了对于经济性和制品来说质量作为第一基本量的 机械转矩。这需要将驱动装置的转矩无弯曲载荷地经由小齿轮导入轴。通过使齿 轮以相同的力沿径向相反的方向啮合位于它们之间的小齿轮得到实现。这 样，不仅减轻了作用在轴的径向轴承上的载荷，而且最重要的是消除了作 用在轴上的弯曲疲劳载荷，从而可使许可转矩显著增大。为了设计具有最 大可能齿顶圆直径的小齿轮，每两个轴的小齿轮轴向偏移了比小齿轮的宽 度和径向轴承的宽度稍大的距离，使得小齿轮的齿顶圆直径加上轴的直径 再加上游隙可作为最小轴间距。根据本专利技术，连接到传动机构的处理部件具有多个输送轴，所述输送 轴沿圆设置，且由一个或多个外部壳体部分包围着。在第一部分中，输送 轴设有特别紧密啮合的螺杆，其具有0.25-20&的长度，且在整个圆周上还由壳体紧密地包围着，以将内侧的处理空间与外侧的空气空间隔开。第一部分之后是第二部分，所述第二部分具有长度为2.0-6Da的输送螺杆，所述输 送螺杆由部分未密闭的壳体包围着，所述部分未紧密的壳体向空气空间敞 开。第二部分之后是第三螺杆部分，所述第三螺杆部分为至少1.25Da长， 且具有径向和轴向紧密啮合的螺杆，以建立压力，目的是将制品供给到第四 部分中的输送结构，所述输送结构在形成端面时具有凸轮盘或螺杆部分，所 述凸轮盘或螺杆部分相对彼此角度上逐渐偏移，且具有任何所需的螺距，所 述第四部分具有lDa的最小长度，且对于每Da的长度，从外侧到内侧的节 圆中的径向自由通道横截面为自由输送区域的至少1/4、尤其是至少1/3 (参 看EP0422272B2和DE10207145A1 )。这使得产生了螺纹沟槽间的径向物质 和压力补偿，所述径向物质和压力补偿特别强，这是因为以角度偏移的方式 设置的各个元件或部分的自由端面，所述自由端面以角度偏移的方式设置。 形成输送结构的各个元件或一体式元件的各个部分可单个地或接连多个地 以相同或不同的方式实施，或可相对彼此以相同角度或不同的角度偏移地设 置。因此，在双程螺杆的情况下，角度偏移可以为90° +/-60° 。由于角度 偏移变得自由且形成的端面可垂直地实施，例如可在由凸轮盘形成的输送结 构中延伸或以相对于轴的轴线成一角度地延伸。该轴部分可与第五轴部分邻接，所述第五轴部分具有至少0.25Da的长 度，且另外被实施为压力耗用器(pressure consumer)。由于压力耗用器， 产生了流阻，从而另外地材料被堆积。压力耗用器可由输送或返送螺杆元 件、返送工作元件、阻滞盘(retarding disc)等形成。为了产生所需的流阻， 压力耗用器具有至少0.25Da的长度。压力耗用器的外径可等于或大于相邻轴之间的轴间距。然而，它至多 与输送螺杆的外径Da—样大。对于双程和/或单程输送螺杆，比率Da/Di特别是1.50-1.93，优选为 1.6-1.93。输送结构具有相同优选的Da/Di比。根据本专利技术的挤出机的基于 机器的转矩密度Md/^为至少50，优选至少为100，特别是至少160，特别 优选为至少220Nm/cm3，以获得所需的高的特定功率。输送螺杆和壳体的部分也可由一个设置在另一个之后的一个或多个相 同或不同的元件组成。因此，右升双程输送螺杆可以以左升单程和/或双程方式被相同地和/或不同地、完全或部分地切割到所述长度和/或螺纹深度且 反之亦然，这样，螺杆脊部就会残留岛状部。由于轴沿封闭的圆设置，因此产生了独立的内部空间，所述内部空间 由蜗杆轴显著紧密地包围着。内部空间的部分由内部壳体充填，所述内部 壳体的外部形状设有根据蜗杆轴的外径的凹形凹陷部。在这种情况下，压力耗用器优选在至少一个轴上在至少0.250&的长度上未被内部壳体紧密地 包围着。此外，内部壳体的凹形凹陷部可在相应的长度上被去除。当内部壳体被设计成能够轴向不同地定位时，这种措施特别有效。因 此，内部壳体的未紧密包围着压力耗用器的区域可从那里轴向向外定位到 压力耗用器的区域，使得压力耗用器的作用，即例如返送螺杆元件的作用 被加强，且同时如果可能，压力产生器的作用被弱化，使得充填水平和停 留时间升高，从而，更多的能量导入制品中，或反之亦然。在这种情况本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多轴挤出机，包括：驱动装置（１）、和连接到驱动装置（１）的处理部件（５），所述处理部件（５）具有至少六个轴线平行的蜗杆轴（４），所述蜗杆轴（４）沿圆（７）设置在外部壳体（９）和内部壳体（１０）之间，且以相同的方向转动，而且不可转动地连接到互锁的输送螺杆（１１，１２，１３）及其他元件，外部壳体（９）的内侧和内部壳体（１０）设有轴线平行的凹形圆弧段（１５，１６），所述凹形圆弧段（１５，１６）接收相应的蜗杆轴（４），且在外部壳体（９）的一端处设有至少一个材料供给开口（２０），而且设有至少一个材料排出开口（１８），其特征在于，驱动装置（１）具有两个小齿轮轴（２），所述小齿轮轴分成多组相同的设计且沿圆（７）设置，所述小齿轮轴在径向上从内侧和外侧分别以相等的力、以相同的方向、和以直径上相对的方式被驱动，而且经由接合器（３）同轴地连接到处理部件（５）的蜗杆轴（４），蜗杆轴（４）具有至少６Ｄａ的输送长度和１．５－１．９３的Ｄａ／Ｄｉ比，其中，Ｄａ是输送螺杆（１１，１２，１３）的外径，Ｄｉ是输送螺杆（１１，１２，１３）的内径，且挤出机的转矩密度为至少５０Ｎｍ／ｃｍ↑［３］。

【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：J布拉赫，M布拉赫，M布拉赫，
申请(专利权)人：布拉赫管理两合公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]