[發(fā)明專利]具有縮小頂錐角的單導(dǎo)程螺桿元件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200980123297.8
• 申請(qǐng)日: 2009-06-12
• 公開（公告）號(hào): CN102066084A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·比爾德爾;T·克尼希;U·利森費(fèi)爾德
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 拜爾技術(shù)服務(wù)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): B29C47/40
• 分類號(hào): B29C47/40;B29C47/60
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李少丹;李家麟

本發(fā)明涉及具有成對(duì)同向螺桿以及成對(duì)精密刮削螺桿軸的多軸螺桿機(jī)的螺桿元件、該螺桿元件在多軸螺桿機(jī)中的應(yīng)用以及用于擠壓塑性物質(zhì)的方法。

其轉(zhuǎn)子相對(duì)地精密刮削的同向旋轉(zhuǎn)的雙軸機(jī)械或多軸機(jī)械是早已公開的(比如參見DP?862?668)。在聚合物制造和處理中，基于精密刮削型線原理的螺桿機(jī)具有很多用處。這尤其是由于聚合物熔體附著在表面并在常規(guī)溫度下隨著時(shí)間而降解，這通過精密刮削螺桿的自清潔作用而被防止。用于生成精密刮削螺桿型線的規(guī)則比如在[1]中被描述([1]＝Klemens?Kohlgrüber：Doppelschneckenextruder(同向雙螺桿擠壓機(jī))，慕尼黑Hanser?Verlag?2007，96頁之后)。在那里，還闡述了根據(jù)雙螺桿擠壓機(jī)的第1軸的給定螺桿型線來確定雙螺桿擠壓機(jī)的第2螺桿的螺桿型線。雙螺桿擠壓機(jī)的第1軸上的螺桿型線因此被稱為用來生成的螺桿型線(erzeugende?Schneckenprofil)。雙螺桿擠壓機(jī)的第2螺桿的螺桿型線來源于雙螺桿擠壓機(jī)的第1螺桿的螺桿型線，并從而被稱為被生成的螺桿型線(erzeugte?Schneckenprofil)。在多軸擠壓機(jī)中用來生成的螺桿型線和被生成的螺桿型線在相鄰的軸上總是交替應(yīng)用。

現(xiàn)代的雙螺桿擠壓機(jī)支配有一個(gè)模塊化系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中不同的螺桿元件可以被設(shè)置在一個(gè)芯軸上。從而專業(yè)人員可以把該雙螺桿擠壓機(jī)與相應(yīng)的方法任務(wù)相匹配。

塑性物質(zhì)理解為可變形的物質(zhì)。比如塑性物質(zhì)是聚合物熔體，尤其是熱塑性塑料、以及彈性體、聚合物熔體的混合物或者聚合物熔體與固體、液體或氣體的分散體。

塑性物質(zhì)的擠壓尤其在聚合物的制造、預(yù)加工(Aufbereitung)和處理中是非常重要的。如在[1]中概括地描述的，擠壓理解為物質(zhì)或物質(zhì)混合物在同向旋轉(zhuǎn)的雙螺桿或多軸擠壓機(jī)中的處理。

在聚合物制造時(shí)，進(jìn)行擠壓例如用于對(duì)聚合物進(jìn)行脫氣(比如參見[1]的191至212頁)。

在聚合物預(yù)加工時(shí)，進(jìn)行擠壓以比如摻入添加劑或混合不同的聚合物，其中這些聚合物比如在化學(xué)成分、分子量或分子構(gòu)造上是不同的(比如參見[1]的59至93頁)。也稱作(Compoundierung)所述方法用于聚合物預(yù)加工，以制造成品塑料造型材料(復(fù)合物)，其中采用了通常被塑化的塑料原料，并添加和混合了填料和/或增強(qiáng)材料、柔軟劑、增附劑、潤滑油、穩(wěn)定劑、顏料等。所述預(yù)加工通常還包括揮發(fā)成分、比如空氣和水的去除。所述預(yù)加工還可以包括化學(xué)反應(yīng)，比如接枝、改變官能團(tuán)或者通過有目的的增加或減少分子量而進(jìn)行的分子量的改變。

在聚合物處理時(shí)，聚合物優(yōu)選地以半成品、即現(xiàn)成品或部件的形式來提供。所述處理比如可以通過注塑、擠壓、吹膜、拉膜或紡絲(Verspinnen)來進(jìn)行。所述處理比如還可以包括聚合物與填充物、附加料和添加劑的混合以及化學(xué)改性，比如硫化。

在擠壓期間塑性物質(zhì)的處理包括以下方法程序中的一個(gè)或多個(gè)：輸送、熔化、分散、混合、脫氣和加壓。

如通常所已知的以及比如在[1]中的169至190頁所述，所述混合可以劃分為分布混合和分散混合。分布混合理解為不同成分在一個(gè)給定體積中均勻地分配。分布混合比如存在于同種或相容聚合物的混合中。在分散混合時(shí)固體微粒、液滴或氣泡首先被分散。為了分散必須施加足夠大的剪切力，以比如克服在聚合物熔體與添加劑之間的界面上的表面張力。

在出版物[1]的73頁之后闡述了熔體輸送和壓力建立。在擠壓機(jī)螺桿中的熔體出料區(qū)用于把產(chǎn)品從一個(gè)工藝區(qū)傳輸?shù)较乱还に噮^(qū)以及吸入填料。熔體出料區(qū)通常被部分填充，比如在把產(chǎn)品從一個(gè)工藝區(qū)傳輸?shù)较乱还に噮^(qū)時(shí)，在脫氣時(shí)和在保持區(qū)中時(shí)。輸送所需的能量被消散，并不利地明顯地轉(zhuǎn)換為聚合物熔體的溫升。在出料區(qū)中從而應(yīng)該使用螺桿元件，該螺桿元件消散盡可能少的能量。對(duì)于單純的熔體輸送，通常使用螺距為一倍擠壓機(jī)機(jī)殼直徑D的螺紋元件[1]。

由于在該擠壓機(jī)內(nèi)諸如回送元件、混合元件、回送或中性(neutralen)捏和塊的壓力消耗以及由于在該擠壓機(jī)外諸如料盤、擠壓模具和熔體過濾器的壓力消耗，在該擠壓機(jī)內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)倒流區(qū)，在該倒流區(qū)中進(jìn)行完全填充狀態(tài)下的輸送，并且其中必須構(gòu)建壓力，以克服壓力消耗。擠壓機(jī)的為輸出熔體而生成必要壓力的壓力構(gòu)建區(qū)被稱作出料區(qū)。施加到該聚合物熔體中的能量劃分為有用功率和消散功率，其中有用功率用于壓力構(gòu)建以及用于輸送熔體，消散功率不利地明顯地轉(zhuǎn)變?yōu)槿垠w中的溫升。在壓力構(gòu)建區(qū)中通過該螺桿齒來進(jìn)行熔體的強(qiáng)烈回流，并從而提高了能量輸入[1]。在壓力構(gòu)建區(qū)中從而應(yīng)該使用消散盡可能少能量的螺桿元件。