螺杆型挤压机的螺杆元件制造技术

挤压机有同向转动的一些轴和至少一对啮合螺杆，用于加工塑料和聚烯烃，每个螺杆有一齿刃，其包络线沿径向平行轴中心线线性伸展，齿刃平行于壳体内壁运转且有一小间隙，为获得平稳循环运转而无强烈轴向和横向搅拌应力点，包络线（８）有一相应于它已减小断面积的叶片齿刃（１６），从螺杆元件（１）的轴端（１８）和包络线沿圆周表面的第一端（２０）开始，齿刃的叶片脊（１７）沿包络线靠近壳体部分（９）处伸展并沿轴向伸向该包络线靠近壳体部分（９）沿圆周表面的第二端（２１）。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术是关于在螺杆型挤压机中用于调整和加工塑性材料或弹性材料的螺杆元件，该挤压机含有可在同一方向驱动旋转的若干轴和至少一对啮合的螺杆元件，每一个螺杆元件具有一个齿刃，齿刃的包络线从其相应轴沿径向伸展到某一恒定的距离，并沿平行于轴的中心线纵向线性伸展，其径向外螺旋齿刃靠近壳体的部份平行于壳体的内壁，并相对于内壁有一个小的间隙。从德国公布的经过审查的专利2052480中为大家熟知的普通型装置用于混合搅拌装置，用以去除粘性物质中的挥发成份，其上的两个拌合转子被驱动按同一方向旋转并有轴向线性伸展的浆叶形状的拌合翼，通过拌合翼，可以完成混合物的良好除气作用，以消除其挥发成份。拌合翼所在的壳体部份形成该拌合搅拌或反应区域。德国专利862668描述了一种搅拌装置，该装置有两个连接有搅拌蜗轮按同一方向被驱动的轴。这两个蜗轮不断的旋转并通过壳体全部传送行程部份，并且都是单向行程运送的、即它们只按一个方向从轴心径向地非对称地伸展开去。-->德国已公布的专利3011918描述一种塑流拌合器，它装有若干拌合蜗轮和拌合叶片，相间布置在若干轴上并按相对相反的方向进行驱动。在该装置中，可获得均匀的混合，此外还可避免在聚烯烃树脂薄膜中的不均质性。德国专利949162是有关一种螺旋型搅拌机构，具有按相对相反方向旋转螺旋形式的阻隔元件，它被装在关于轴上以相对方向旋转。欧洲专利0160124揭示一种用搅拌盘进行同向扭曲的双螺旋搅拌器，该搅拌器有与主动传送的、偏置的搅拌盘相对应的单独的搅拌区。该单独的搅拌盘有一相对窄的脊，从而相对于壳体的壁工作时具有尽可能小的间隙。该双螺旋搅拌器的搅拌元件被说成是搅拌盘是由于在轴向上相对短些而言，该脊是在轴向上线性延伸的，即没有扭曲。只有后随的搅拌盘的脊才能相对于前一个以某一个角度偏置。本专利技术的一个目的是具体实现在本文起始所叙述的一种以相对相反方向操作的切线搅拌机的优点，即最少出现拌合物的循环反复和应力点，以及具有同方向啮合系统的良好效果，例如这些系统的自动清除作用。特别是，在某一定容积内伴有强烈的轴向和横向混合搅拌而能达到柔和的循环反复和剪切作用又不产生任何应力点，例如在不高的温度时能够获得无针孔的聚烯烃粉末的均匀塑化并伴随有宽带或-->双峰的分子量分布。根据本专利技术这一目的得到了解决，即包络线包含有一条相应于包络线已减小断面积的叶片齿刃；从螺杆元件的一个轴端开始，沿圆周方向看，齿刃的叶片脊、包络线的靠近壳体部份的沿圆周方向表面的第一个端点沿着包络线的靠近壳体部份的一段伸延；也在于沿轴向，叶片脊伸向该包络线的靠近壳体部份的沿圆周方向表面和第二个端点。换句话说，根据本专利技术的螺杆元件可以被想象加工成为带有齿刃的螺杆元件、如同从德国所公布经审查的专利2052480或德国专利862668如图3所示的搅拌翼那样，齿刃在其两边被切削成为叶片齿刃，以致形成一个相对窄的螺旋齿刃，保持在径向外面的叶片脊平行于壳体的内壁延伸，并与内壁保持一个小的间隙、从轴向看叶片脊有一顶点。对应地，也可想象为，相对于轴的中心线以某一角度延伸的叶片齿刃是由固有的直螺旋齿刃或由该螺杆齿刃的假想包络线所产生的，以致沿着圆周部份相邻的螺杆元件相互研磨并与壳体的内壁研磨，圆周部分相对于先有技术的螺杆齿刃则被减小了。于是，可以实现在包络线的靠近壳体的部份内，叶片脊的螺线轮廓不致与在另一相应轴上的螺杆元件有相干涉的危险。对应地，右旋螺距和左旋螺距的元件能够啮合各种螺距的元件。相对于壳体的径向间隙可以被调整到相应于各自的工作过程以致获得轻度的剪切作用。该轴向和横向的混合搅拌可以用选择不同螺杆元件的螺-->距或各种螺距的组合来予置。混合搅拌区的长度是容易改变的，混合搅拌区的壳体直径与其余的螺杆挤压机的壳体直径相同是有可能性的。与常规的螺杆齿刃相比减小了截面积的叶片齿刃是用来达到增加与常规的结果相比的单位间歇时间。混合搅拌区的温度能够用壳体壁的方法进行调节。该元件和该叶片脊分别地与壳体的内壁在预定间隙中进行研磨。在一个和相同的挤压机中可以实现多个混合搅拌区。根据本专利技术，螺杆元件特别适用于以双峰或宽带分子量分布的聚烯烃的增塑化和均质化。离开聚合反应器的粉末包含有聚烯烃的熔化带以具有一种低或高的粘度。这些必须在随后的单向旋转的双轴（或多轴）螺杆型挤压机中进行均质混合。均匀地和轻度地在一段长时间内施加到产品上的剪切力和产生的应力是特别重要的。通常产生在两个螺杆之间的联接隅板中的应力点产生不均质性并且必须避免产生这些应力点，根据本专利技术的形状结构可达到此目的，因为大容量的混合和生产效果是用间歇时间和在叶片楔形间隙中产生的流量来达到，这与连续工作的常规的啮合的螺杆型挤压机的效果在根本上不同。把低粘度的高粘度的聚合物掺和成聚合物的混合物的生产是这种螺杆元件的另一重要的生产应用。为与本专利技术的目的保持一致，从圆周方向看，特别是应提供叶片脊的ψ角约为90°的轴向螺距，有利的是，从圆周方向看具有ψ角的叶片脊的宽度约为靠近壳体包络线部份的五分之一。-->根据本专利技术该螺杆元件用于有关的应用领域，它们用一种键槽和键的连接方法可不转动地安装在轴上。键槽和键联接可以是这样一种方式，一轴或相邻轴的螺杆元件可以相互配置于不同的角度位置。相应地，有可能一个轴上的螺杆元件使它们一个接一个地按某一角度偏置并可理解另一个轴上的相邻螺杆元件也可保持这种结构关系。例如，这能用来达到产品流量沿轴向的分区划分，只需用分段偏置沿轴向的螺杆元件的配置方法即可。特别是，这对相邻螺杆元件在其轴上是可滑动的颇为有利，这样该相邻螺杆元件的叶片脊的螺距具有相对相反的方向（分别是左旋的或右旋的螺距）。螺杆元件的几何尺寸可以优化地选择，即其螺距约等于其螺杆直径的3.33或6.67倍。为了方便，螺杆元件的长度约等于螺杆直径。对于个别螺杆元件相互之间变化的可能性，本专利技术还涉及到在一个轴上装有多个螺杆元件，即不同螺距叶片脊的螺杆元件是一个接着一个进行配置的。在本文中，为了组成非对称的拌合区，两个具有左旋螺距叶片脊的螺杆元件和一个具有右旋螺距叶片脊的螺杆元件沿轴向顺序安装在第一个轴上，同时一个具有右旋螺距叶片脊的螺杆元件和两个具有左旋螺距叶片脊的螺杆元件沿轴向顺序相应的布置在第二个螺杆轴上。-->另一方面，还可在轴向顺序上把每一个螺杆元件相对于前一个螺杆元件依次地偏置一个角度。此外，还可采取措施，对于第一个轴的螺杆元件使其具有对应于传送方向的螺距，而对于第二个轴的螺杆元件使其具有相反于传送方向的螺距。本专利技术的详细说明将从下面的实施例中，配合下面的附图变得更加明确。图1是在两个按同一方向驱动旋转的轴上并排布置的两个螺杆元件的轴侧示意图；图2是用来表示几何关系的前视图的一个剖面图；图3是相应于图1的一个轴侧示意图，三个螺杆元件按轴向顺序布置在一个轴上；图4a到图4d是图3的剖面线a到d的相应剖面简图；图5是螺杆型挤压机的简图，其中采用了根据本专利技术的螺杆元件，和图6是双轴螺杆型挤压机的简图，在其两个轴上顺序装有不同的搅拌和混合元件，其中采用了根据本专利技术的螺杆元件。图1图示了根据本专利技术的两个螺杆元件1，图中左边的螺杆元件1a配置在第一个轴2a上，图中右边的螺杆元件1b配置在轴2b上，轴2的中心线3a、3b以一定的间距相互平行延伸本文档来自技高网...

【技术保护点】
在螺杆型挤压机中用于调整和加工塑性材料和弹性材料的螺杆元件，该挤压机含有可在同一方向驱动旋转的两个轴和至少一对啮合的螺杆元件，每一个螺杆元件具有一个齿刃，齿刃的包络线从其相应轴沿径向伸展到某一恒定的距离，并沿平行于轴的中心线纵向线性伸展，其径向外螺旋齿刃靠近壳体的部分平行于壳体的内壁运转，并相对于内壁有一个小的间隙，其特点在于：包络线（８）包含有一条相应于包络线（８）已减小断面积的叶片齿刃（１６）；从螺杆元件（１）的第一个轴端（１８）和包络线（８）的靠近壳体部份（９）的沿圆周方向表面的第一个端点（２０）开始，沿角ψ的圆周方向看，齿刃（１６）的叶片脊（１７），沿着包络线（８）的靠近壳体部分（９）的一段伸展；并沿轴向，叶片脊（１７）伸向该包络线（８）的靠近壳体部份（９）的沿圆周方向表面的第二个端点（２１）。

【技术特征摘要】
DE 1993-9-2 P4329612.21、在螺杆型挤压机中用于调整和加工塑性材料和弹性材料的螺杆元件，该挤压机含有可在同一方向驱动旋转的两个轴和至少一对啮合的螺杆元件，每一个螺杆元件具有一个齿刃，齿刃的包络线从其相应轴沿径向伸展到某一恒定的距离，并沿平行于轴的中心线纵向线性伸展，其径向外螺旋齿刃靠近壳体的部分平行于壳体的内壁运转，并相对于内壁有一个小的间隙，其特点在于：包络线(8)包含有一条相应于包络线(8)已减小断面积的叶片齿刃(16)；从螺杆元件(1)的第一个轴端(18)和包络线(8)的靠近壳体部份(9)的沿圆周方向表面的第一个端点(20)开始，沿角ψ的圆周方向看，齿刃(16)的叶片脊(17)，沿着包络线(8)的靠近壳体部分(9)的一段伸展；并沿轴向，叶片脊(17)伸向该包络线(8)的靠近壳体部份(9)的沿圆周方向表面的第二个端点(21)。2、根据权利要求1，螺杆元件的特征在于：沿叶片脊（17）的轴向的螺距在圆周上对应的ψ角约为90°。3、根据权利要求1、螺杆元件的特征在于：沿着角ψ的圆周方向上叶片脊（17）的宽度Ks其值约为包络线（8）的靠近壳体部分（9）的五分之一。4、根据权利要求1，螺杆元件的特征在于：它在轴（2）上是可滑动的，但用键槽和键的联接方式它是不可转动的。5、根据权利要求1，螺杆元件的特征在于：键槽和键联结可...

【专利技术属性】
技术研发人员：格哈德韦里奇，沃那尔威德曼，
申请(专利权)人：维尔内和普弗雷德尔公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]