[發明專利]雙螺桿擠出機

有效

• 申請號: 201380033773.3
• 申請日: 2013-06-26
• 公開（公告）號: CN104411473B
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 高本誠二;石川誠;藤田玲生;柿崎淳
• 申請（專利權）人: 株式會社日本制鋼所
• 主分類號: B29B7/46
• 分類號: B29B7/46;B29C47/40;B29C47/60;B29C47/66
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 吳敬蓮

技術領域

本發明涉及一種雙螺桿擠出機，其中兩個螺桿在筒中旋轉。

背景技術

已知由樹脂材料造粒的造粒裝置。這樣的造粒裝置使用雙螺桿擠出機，該雙螺桿擠出機將樹脂材料捏和(knead)成線料狀(strand shape)，并且將經拉條的樹脂材料擠出到顆粒加工單元(例如，參見專利文獻1)。

這樣的雙螺桿擠出機包括具有一個結構的部件，在該結構中，兩個螺桿彼此接觸同時它們在相同的方向上旋轉。

圖14是示出根據本發明的相關技術的具有雙螺桿擠出機的造粒裝置的剖面圖的示意圖。如圖14所示，造粒裝置100具有沿樹脂材料的輸送方向放置的雙螺桿擠出機101、分流閥103、齒輪泵104、過濾單元105、模具保持架106、模具107和顆粒加工單元108。

根據本發明的相關技術的雙螺桿擠出機101具有彼此接觸同時它們沿相同的方向旋轉的第一螺桿111和第二螺桿112，并且具有筒113，第一螺桿111和第二螺桿112位于筒113中，并且具有馬達114和減速器115，它們旋轉驅動第一螺桿111和第二螺桿112。

筒113形成為圓柱形并且在筒113的軸向方向上具有相同的橫截面，其中在筒113的軸向方向上輸送樹脂材料。筒113具有進給樹脂材料的入口113a、將從筒113中排放內部氣體的排放口113b以及出口113c，被第一螺桿111和第二螺桿112捏和的樹脂材料從出口113c被排出。

為了允許設置在筒113中的第一螺桿111和第二螺桿112旋轉，在筒113的內表面與第一螺桿111和第二螺桿112中的每一個的螺旋槽螺紋頂部(flight tip)之間形成有預定的間隙。

第一螺桿111和第二螺桿112的每一個都具有上游輸送部121、具有捏和盤的塑化-捏和部122和下游的輸送部123。第一螺桿111和第二螺桿112中的每一個的一端都連接至減速器115。

在具有上述結構的造粒裝置100中，固體樹脂材料從筒113的入口113a進給。可以加熱和冷卻其內容物的機筒給樹脂材料施加熱能。此外，通過馬達114和減速器115旋轉的第一螺桿111和第二螺桿112給樹脂材料施加剪切力。因此，樹脂材料被塑化且熔化。熔化的樹脂材料通過旋轉的第一螺桿111和第二螺桿112被輸送至出口113c。

從筒113的出口113c被擠出的樹脂材料以齒輪泵104、過濾單元105和模具保持架106的順序被連續輸送。此后，樹脂材料從模具107中被擠出成線狀。從模具107中被擠出的樹脂材料通過使用顆粒加工單元108的刀具在水中被切割，并且然后已經被切割的擠出的樹脂材料形成為顆粒狀。

通常，在根據本發明的相關技術的雙螺桿擠出機中，在旋轉的兩個螺桿中的每一個的螺旋槽頂部與筒的內表面之間形成預定的間隙。

圖15示出了圖示根據本發明的相關技術的另一個雙螺桿擠出機的兩個螺桿中的每一個與筒之間的間隙的示意圖。如圖15所述，當使用雙螺紋螺桿時，第一螺桿111的螺旋槽頂部111a與筒113的內表面之間的間隙Δ1可能與第二螺桿112的螺旋槽頂部112a與筒113的內表面之間的間隙Δ2不同。

專利文獻1：JP2000-309017A，公開出版物

發明內容

在根據本發明的上述相關技術的雙螺桿擠出機中，當螺桿旋轉時，螺桿的螺旋槽頂部彼此接觸。結果，依賴于螺旋槽頂部彼此接觸的方式，在螺桿的徑向方向上向外作用的外力(后文稱之為側向力)發生在螺旋槽頂部處。

圖16A至16C是描述根據本發明的相關技術的雙螺桿擠出機的雙螺桿之間的徑向方向上向外作用的力如何發生的示意圖。圖16A至16C示出在相同的方向上逆時針地旋轉的兩個螺桿的螺旋槽頂部如何變化。

如圖16A所示，第一螺桿111的螺旋槽頂部111a和第二螺桿112的螺旋槽頂部112a在穿過螺桿111和112的軸線的水平面(后文稱之為水平面)上的偏上的位置彼此接觸。在此位置處，在第一螺桿111的螺旋槽頂部111a和第二螺桿112的螺旋槽頂部112a處在箭頭a1和a2的方向上發生的側向力變得最大。

在圖16A至16C中示出的側向力包括圍繞螺桿111和112的軸線產生的扭轉，并且表示在螺桿111和112的徑向方向上產生的力的和。在圖16A至16C中示出的側向力不表示軸向方向上的位置；其表示螺桿111和112的徑向方向上的方位。