[發明專利]用于構造同向旋轉相互接觸體的方法以及用于實施該方法的計算機系統

有效

• 申請號: 201080055860.5
• 申請日: 2010-12-03
• 公開（公告）號: CN102725119A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: T.克尼希;M.比爾德爾
• 申請（專利權）人: 拜爾技術服務有限責任公司
• 主分類號: B29C47/40
• 分類號: 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;劉春元

本發明涉及用于構造體的一種方法，其中所述的體在以相同轉速圍繞平行設置的軸同向旋轉時總是接觸于至少一個點。

應注意的是兩個圓，其如圖1示意性示出地并列設置在兩個平行設置的軸上。通常已知的是，在同向旋轉時，所述圓以如下方式相互掠過，使得在旋轉時總是接觸于位于圓旋轉中心點之間的點上。

另外已知的是，除了圓之外還存在其他的幾何圖形，其在同向旋轉時總是相切于一點。在圖2中示出了一個例子。所示圖形在以相同轉速同向旋轉時總是接觸于一點。

在圖1和2中所示的二維幾何圖形可以以不同的方式擴展到三維中。一種簡單的可能比如是把所述圖形在旋轉軸方向上線性擴展，如此使得形成了盤狀體或桿狀體，其在同向旋轉時沿著平行于旋轉軸延伸的位于旋轉中心點之間的一條線而掠過。

另一種可能比如是，該幾何圖形沿著旋轉軸螺旋狀擴展，使得形成螺旋狀體，其在同向旋轉時沿著在體之間的一個曲線而相互接觸。

這種體是有意義的，其在圍繞平行設置的軸以相同轉速同向旋轉時總是接觸于至少一點，尤其在擠出機技術中，其作為同向旋轉的螺桿擠出機比如用于處理粘性物質或用于混合目的。這種同向雙軸或多軸擠出機，由專利文獻和專業文獻而為專業人員所已知。比如在此可參見以下的文獻[1]：K.Kohlgrüber的“Der?gleichl?ufige?Doppelschneckenextruder”，Hanser出版社，2007。螺桿擠出機所具有的特點是，相鄰的螺桿在同向旋轉時成對地相互掠過，其優點是，其相互刮擦，并從而相互清潔。

對于在圍繞平行設置的軸以相同轉速同向旋轉時總是相切于至少一點的所選擇的體，存在著對于其構造的規定。

比如由螺桿擠出機的文獻（比如見[1]的96至98頁）已知的是，“Erdmenger”類型的螺桿元件可以由圓弧組合而成，其具有如本申請圖2中的截面輪廓。

但是不知道的是，為了圍繞兩個平行設置的軸同向旋轉的兩個體總是相切于至少一點，通常必須滿足哪些標準。

已知的是（比如參見[2]：Booy?的“Geometry?of?fully?wiped?twin-screw?equipment”，Polymer?Engineering?and?Science?18?(1978)?12,?973?–?984頁），兩個相切體圍繞其固定軸的同向旋轉在運動學上等同于一個體圍繞另一固定體的“無旋轉的滑動”。這種特性可以用于逐步地生成在同向旋轉時總是相切于一點的幾何圖形。第一個圖形（“被生成的”）視為靜止的，第二個圖形（“進行生成的”）圍繞著第一圖形平移地偏移一個弧度。現在可以預先給定第二圖形的輪廓的一部分，并研究在該第一圖形上由此生成了哪種輪廓。由進行生成的圖形在一定程度上來“切出”被生成的圖形。

但是通常的方法不知道如何自動地生成所給定的第二圖形的部分。在[2]中描述了一種可能的方法，即如何能夠生成輪廓片段，其中能夠從該輪廓片段開始并由此生成剩余的輪廓。但該方法在數學上是非常耗費的，并尤其不是普遍性的，也即，其僅能夠生成由[2]中所述數學函數所能描述的那些輪廓。

從而從現有技術出發所提出的任務是，提供一種普通的方法，利用該方法可以對體進行構造，其中所述的體在圍繞兩個平行設置的軸以相同轉速同向旋轉時總是接觸于至少一點。

出人意料地，找到一些原則，其基于的是兩個體，所述的體在圍繞兩個平行設置的軸同向旋轉時總是接觸于至少一點。

從這些原則出發可以導出用于構造這種體的一種普通方法。

本發明的主題從而是根據獨立權利要求1所述的用于對體進行構造的一種方法，其在圍繞平行設置的軸以相同轉速同向旋轉時總是接觸于至少一點。優選的實施方案參見從屬權利要求。

本發明的方法可以應用于兩個或多個體。所述的體并列地設置在平行的、以間距α成對延伸的旋轉軸上。符合目的地該方法針對兩個體K1和K2來闡述，其以相同的轉速圍繞其相應的軸旋轉。在多于兩個體的布置中，體K1和K2會總是交替設置在相鄰旋轉軸上。

體K1和K2在此出于簡化也被稱作對應的體。轉速是體圍繞其旋轉軸每單位時間的旋轉的數目（單位赫茲）。

為了構造對應的體K1和K2，首先生成體的截面輪廓。截面輪廓是在垂直于旋轉軸A1和A2延伸的平面E中通過體K1和K2的相交而生成的輪廓。