[發(fā)明專利]具有減小的頂錐角的螺桿元件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980123296.3
• 申請日: 2009-06-09
• 公開（公告）號: CN102066066A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發(fā)明（設計）人: M·比爾德爾;T·克尼希;U·利森費爾德
• 申請（專利權）人: 拜爾技術服務有限責任公司
• 主分類號: B29B7/48
• 分類號: B29B7/48;B29C47/40
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李少丹;盧江

技術領域

本發(fā)明涉及用于具有成對同向和成對精密刮削的螺桿軸的多軸螺桿機的螺桿元件，螺桿元件在多軸螺桿機中的應用以及用于產(chǎn)生螺桿元件的方法。

背景技術

其轉(zhuǎn)子互相精密刮削(abschabend)的同向旋轉(zhuǎn)的兩軸機或必要時多軸機很久以來已經(jīng)是公知的(DP?862?668)。在聚合物制備和處理中，以精密刮削的型線(Profil)的原理為基礎的螺桿機得到多種多樣的使用。這特別由于聚合物熔體附著于表面上并且在通常的處理溫度下隨著時間降解，這通過精密刮削的螺桿的自潔作用來禁止。用于產(chǎn)生精密刮削的螺桿型線的規(guī)則例如在Klemens?Kohlgrüber的“DerDoppelschneckenextruder”(Hanser?Verlag?München?2007，第96頁及以下)[1]中得以描繪。在那里，單導程、雙導程和三導程型線的構造被描述。

技術人員公知的是，在螺桿齒()領域中在熔化中消耗特別多的能量，這在產(chǎn)品中局部導致強烈過熱。這例如在[1]中在第160頁及以下上予以描繪。該局部過熱可能導致產(chǎn)品中的受損，例如氣味、顏色、化學成分或相對分子質(zhì)量方面的改變或者導致產(chǎn)品中不均勻性的形成，例如導致凝膠體或斑點。特別是大的頂錐角(Kammwinkel)在此情況下是有害的。

能量輸入在雙螺桿擠出機中以高值的電能進行，使得可以出于成本和環(huán)境原因而力求能量輸入的減少。此外，高能量輸入導致高產(chǎn)品溫度，這又可能導致質(zhì)量方面的缺點。此外，高能量輸入在許多工藝的情況下也限制雙螺桿擠出機的可能吞吐量并從而限制經(jīng)濟性。

在雙螺桿擠出機中能量輸入通過過程參數(shù)吞吐量和轉(zhuǎn)速、通過產(chǎn)品的材料特性以及通過所使用的螺桿軸的幾何形狀確定。現(xiàn)代雙螺桿擠出機具有積木式系統(tǒng)，其中可以把不同的螺桿元件安排在核芯軸上。對此，技術人員可以使雙螺桿擠出機匹配于相應的方法任務。通常，目前使用具有兩導程和三導程型線的螺桿元件，因為單導程螺桿型線由于其大的頂錐角而具有高得多的能量輸入。

按照現(xiàn)有技術(例如參見[1]第101頁)，精密刮削的螺桿元件的幾何形狀通過不相關的參量即螺紋頭數(shù)Z、軸距A和外殼直徑(對應于精密刮削的輪廓的直徑DE)的說明確定。螺紋頭數(shù)在此情況下是每個元件的圓弧的數(shù)目，所述圓弧凈化(abreinigen)外壁。這種圓弧的與回轉(zhuǎn)中點有關的角度被稱為頂錐角KW0。在頂錐角的范圍中，型線的外半徑等于外殼半徑。KW0按照現(xiàn)有技術不是可調(diào)以及可與任務要求相匹配的參量，而是從方程式1得出：

KW0=πZ-2arccos(ADE)]]>(方程式1)

其中KW0是以弧度為單位的精密刮削的型線的頂錐角，π是圓周率(π≈3.14159)。緊密嚙合的元件對的兩個元件上的頂錐角之和SKW0必然得出

SKW0=2π-4Zarccos(ADE)]]>(方程式2)