[發明專利]擠出機混合元件

有效

• 申請號: 201280070881.3
• 申請日: 2012-04-16
• 公開（公告）號: CN104169063A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發明（設計）人: B·帕德馬納班
• 申請（專利權）人: 思蒂亞工程私人有限公司
• 主分類號: B29C47/08
• 分類號: B29C47/08;B29C47/60;B29C47/40;B29B7/48
• 代理公司: 上海一平知識產權代理有限公司 31266
• 代理人: 崔佳佳;馬莉華

本發明涉及一種擠出機用螺桿元件。具體地，本發明涉及一種同向旋轉雙螺桿擠出機用混合元件。

背景技術

同向旋轉雙螺桿擠出機不僅廣泛地應用于塑料的生產、混合和加工,也廣泛地應用在其它工業如橡膠、食品、涂料和醫藥加工。同向旋轉擠出機現今以一種模塊化的模式制造，其中不同的加工元件安裝在螺桿軸上從而允許擠出機可以適應不同的工藝要求。相對于單螺桿機(其螺旋葉片刮削外殼的內部(含間隙))，緊密嚙合的同向旋轉擠出機的一個基本特質方面在于除了留有必要的間隙外，葉片緊密地嚙合，同時由于葉片被專門設計為相互清潔，其螺桿被認為是“自擦拭的”或者“自清潔的”。同向旋轉雙螺桿擠出機的演變、工作原理和設計原理是眾所周知的，并且在慕尼黑卡爾漢斯出版社(Carl?Hanser?Publishers?of?Munich)出版Klemens?Kohlgruber編著的2008版《同向旋轉雙螺桿擠出機－基本原理、技術和應用》一書中有簡要解釋。

除了進料和傳料外，同向旋轉擠出機承擔的最重要的任務就是混合原料以制備一種均質的熔化物。同向旋轉擠出機的混合大致分為兩類：分布混合和分散混合。如上述Klemens?Kohlgruber編著一書中第9章第159-169頁中所講，分布混合是指在所考慮的體積范圍內，對不同成分和顆粒的分布，而無需減小所述成分和顆粒的尺寸。在純分布混合中，不需施加高的流體力。對混合質量而言，重排過程的類型和數量起著決定性的作用，而非延伸率和剪切的絕對值。經過無限的混合時間，也就是說經過無限次的重排，從理論上來說就會獲得完全均質的混合物。相對于分布混合，分散混合首先包括分解或者分散固體顆粒、液滴或者氣泡，通常包括減小成分或者顆粒的尺寸。為了實現分散，必須施加足夠高的流體力以打碎團聚體或者克服熔體或者液體界面處的表面張力。分散混合取決于延伸率和剪切的絕對值和所施加力的持續時間。

如美國專利6974243中所描述，在分散和分布混合中，常常使用捏合塊，所述捏合塊包含多個具有Erdmenger輪廓的捏合盤，捏合盤一個接一個軸向分布且彼此之間錯角排列。捏合盤之間分別成對排列，在同向旋轉擠出機的雙螺桿上彼此相對排列，且彼此間緊密嚙合。在傳統捏合塊中的混合過程被認為是一個隨機過程，也就是說，在各個體積成分中的混合工作的強度是變化的。因此，為了獲得一種高度均勻的混合物，需花費大量的機械能來確保盡可能的使每一體積單位均發生剪切。在各捏合盤的作用下，在所有情況下，相對小部分的處理原料被強烈地剪切，但是大多數原料則逃避了位于剪切盤和筒壁之間和位于兩個捏合盤之間的剪切間隙，因此剪切很少。考慮到這個原因，為了確保混合物的高度均勻，需要很長的已知類型的捏合塊或高的旋轉速度。在任何情況下，相當的機械能被消耗并且以熱的形式引入到被加工的原料上。特別地，在橡膠混料過程中，生成相當大量的熱量是非常不利的。美國專利697423還描述了可進行單葉和三葉互相轉換的元件。但是，該公開的元件不具有“自清潔的”功能。

由于對于更加均一的熔化物來說分布混合和分散混合均是需要的，因此對擠出元件進行優化通常是對兩種混合類型的優點和缺點的一種折衷。美國專利5932159描述了熟知的用于分布混合和分散混合的不同類型的擠出元件。同向旋轉擠出機分布混合能力的增強通常會導致擠出機清潔能力的喪失或者降低。

因此本領域長期需要獲得一種同向旋轉擠出機用擠出元件，其可以消除或者減少對原料的峰值剪切，增強分布混合以便于獲得更加均一的混合物和更好的熔融溫度控制能力，同時還可以保持擠出機的自清潔能力。

發明內容

本發明公開了一種同向旋轉雙螺桿擠出機用元件。該同向旋轉雙螺桿擠出機用元件包含呈螺旋形連續分布的葉片，在該葉片上有導程“L”,其中在一小部分導程“L”上葉片至少一次從整數葉葉片轉換為非整數葉葉片且在一小部分導程“L”上再轉換為整數葉葉片，或者在一小部分導程“L”上葉片至少一次從非整數葉葉片轉換為整數葉葉片且在一小部分導程“L”上再轉換為非整數葉葉片。

附圖說明

附圖說明闡明了本發明的優選實施例，與下文的具體實施方式一起闡釋了本發明的原理。

圖1(a)為根據本發明的一個實施例組裝的一對同向旋轉擠出元件。

圖1(b)為根據本發明的一個實施例圖1所示元件的元件輪廓沿著元件軸的轉換。

圖2為根據本發明的一個實施例的元件的立體等比例視圖。

圖3為根據本發明的一個實施例的圖2所示元件的另一立體等比例視圖。

圖4為圖2和圖3所示元件沿元件軸線X1-X2的等比例線圖。

圖5為圖4所示元件的左視圖。