專利名稱：一種可更換式中心螺桿的擠出機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種可更換式中心螺桿的擠出機，特別是涉及一種采用 組合式中心軸的可更換式中心螺桿的擠出機。
背景技術(shù)：
擠出機在塑料加工中應(yīng)用較多。其中，塑料通常采用顆粒的形式，通過 擠出機塑煉并輸出在一個擠出模中，擠出模使塑煉后的塑料變?yōu)樗璧男螤睢?除了塑煉，擠出機的任務(wù)還包括將溶液攪勻。大多數(shù)情況下，添加物和添加 劑必須經(jīng)過加工。這也可以在擠出機中進行。這種情況下，擠出機需均勻分 配添加物和添加劑。擠出機還可用于食品行業(yè)和化工業(yè)。
擠出機有不同的結(jié)構(gòu)。最常用的有單螺桿擠出機、雙螺桿擠出機和行星 螺桿擠出機。單螺桿擠出機有一個唯一的、在一個外殼中旋轉(zhuǎn)的螺桿。螺桿 將溶液壓入擠出模。在擠出機的另一端通常有傳動裝置和一個軸承，承受著 螺桿工作期間的軸向力。每臺擠出機可包含不同的加工步驟。其中包括如進 料區(qū)、塑煉區(qū)、分散區(qū)或攪拌區(qū)、冷卻區(qū)和卸料區(qū)。根據(jù)加工區(qū)的不同，螺 桿的設(shè)計也不同。不同的設(shè)計可通過螺槽斜度的不同以及螺槽其它特征的變 化來表示。螺槽也有嚙合。螺桿的一種最新的形式設(shè)計了一些獨立的螺桿構(gòu) 件，中間帶孔，有一個拉力螺栓穿入，使各構(gòu)件彼此相抵。拉力螺栓通常為 螺紋桿。這種形式可對螺桿構(gòu)件進行最佳的選擇，也可對各構(gòu)件進行調(diào)換， 以適應(yīng)相應(yīng)的需要。雙螺桿擠出機由兩個彼此嚙合的螺桿組成。其中包括帶 有同方向旋轉(zhuǎn)的螺桿的雙螺桿擠出機以及帶有反方向旋轉(zhuǎn)的螺桿的雙螺桿擠 出機。通常螺桿用一個共同的傳動裝置。此外，每個螺桿都可設(shè)計成和單螺 桿一樣。行星螺桿擠出機與其它擠出機相比有極大的塑煉作用，這樣使之可 加工其它擠出機根本無法使用或只能勉強使用的原料。但是，行星螺桿擠出 機也可用于顯著提高生產(chǎn)能力。行星螺桿擠出機有一個旋轉(zhuǎn)的中心軸，這樣嚙合和旋轉(zhuǎn)式行星軸同時在其周圍的外殼中與一個內(nèi)齒嚙合。周圍的外殼在 最新設(shè)計中有一個雙層殼。軸襯構(gòu)成其內(nèi)層殼。內(nèi)層殼和外層殼之間為行星 螺桿擠出機重要的冷卻裝置。軸襯帶有內(nèi)齒。旋轉(zhuǎn)式行星軸與其嚙合。行星 軸旋轉(zhuǎn)時無需導(dǎo)向。邊齒可確保行星軸在旋轉(zhuǎn)時的距離保持不變?？梢哉f是 自我導(dǎo)向。它在軸向上需要外部導(dǎo)向，因為行星軸在縱向上多多少少會產(chǎn)生 較大壓力。這種壓力是行星軸的推動作用的反應(yīng)壓力。這種壓力由一個啟動 環(huán)支撐，行星軸就沿著這個啟動環(huán)滑動。下文中只說啟動環(huán)，盡管在帶有多 個行星螺桿模塊的擠出機中對于不同模塊的啟動環(huán)常常有不同的名稱，例如 啟動環(huán)和啟動墊圈。每個擠出機模塊最好根據(jù)其應(yīng)執(zhí)行的任務(wù)來設(shè)計，例如， 根據(jù)以下任務(wù)
塑料顆粒的填料和/或
塑料顆粒的壓縮和/或
塑料顆粒的熔化和/或
溶液中添加物的分配和/或
與填入的其它原料的攪拌和/或
溶液或混合物的攪勻和/或
通過加熱將多余水分蒸發(fā)并對蒸汽脫氣 根據(jù)任務(wù)的不同，相應(yīng)地可以有不同的擠出機模塊中的嚙合和/或擠出機 模塊的設(shè)計。然后的任務(wù)是，將擠出機構(gòu)件的各個螺桿或各個中心軸和/或中 心軸與其它擠出機構(gòu)件的螺桿連接。當(dāng)多個行星螺桿構(gòu)件(模塊)串行排列 時，最好有同一根中心軸穿過各個模塊。中心軸和單螺桿一樣由許多構(gòu)件組 成，這些構(gòu)件由一根拉桿固定。這使之和單螺桿擠出機一樣可以有不同的構(gòu) 件可供選擇，并將構(gòu)件與中心軸連接或更換單個構(gòu)件。我們還知道，將一種 行星螺桿結(jié)構(gòu)的擠出機構(gòu)件(模塊)與其它結(jié)構(gòu)的擠出機構(gòu)件(模塊)組合。 尤其常見的是行星螺桿模塊與單螺桿模塊的組合。當(dāng)單螺桿模塊的螺桿與行 星螺桿模塊的中心軸有外型密封的連接時，被認為是有力的。外型密封的連接采用多鍵軸連接。該連接包括一個多鍵軸和構(gòu)件中的一個相應(yīng)地內(nèi)開槽的 孔。其中多鍵軸在已知的設(shè)計中位于行星螺桿模塊的中心軸上。多鍵軸由中 心軸的一個延伸段構(gòu)成。單螺桿模塊相鄰的螺桿構(gòu)件中內(nèi)開槽的孔與多鍵軸 的直徑匹配，為了插入多鍵軸的鍵而開槽。中心軸上多鍵型材的生產(chǎn)成本很
高。在單螺桿模塊的螺桿中對應(yīng)的開槽孔也同樣如此。這種多鍵軸在如DE 103004037349B4中有介紹。在將行星螺桿模塊與其它結(jié)構(gòu)的擠出機構(gòu)件組合 時，所有模塊/構(gòu)件使用同一中心軸也很常見。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種可更換式中心螺桿的擠出機，特別是提供 一種采用組合式中心軸的可更換式中心螺桿的擠出機。本實用新型解決了行 星螺桿模塊擠出機中心軸損壞難以維修的問題，彌補了現(xiàn)有技術(shù)成本消耗大 的不足。
本實用新型的一種可更換式中心螺桿的擠出機，至少包含一個行星螺桿 模塊，由中心軸、旋轉(zhuǎn)式行星軸和一個內(nèi)嚙合外殼組成，行星螺桿模塊的中 心軸由套筒形或環(huán)形構(gòu)件組成，外面有設(shè)計成漸開線嚙合的嚙合齒，通過該 嚙合插入旋轉(zhuǎn)式行星軸中。
作為優(yōu)選的技術(shù)方案
其中，如上所述的一種可更換式中心螺桿的擠出機，所述的套筒形或環(huán) 形構(gòu)件位于在一個支座上，可更換，帶有構(gòu)件的支座有嚙合，并同時與擠出 機驅(qū)動有有效連接。
如上所述的一種可更換式中心螺桿的擠出機，所述的支座由一根軸構(gòu)成， 與相鄰的擠出機模塊有一個共同的軸。
如上所述的一種可更換式中心螺桿的擠出機，所述的軸和套筒形或環(huán)形 構(gòu)件之間的嚙合為齒面嚙合，和行星螺桿構(gòu)件的中心軸、行星軸和內(nèi)嚙合的 外殼之間一樣為漸開線嚙合。如上所述的一種可更換式中心螺桿的擠出機，所述的軸和中心軸構(gòu)件之
間的嚙合的一個齒模塊，該模塊至少應(yīng)比中心軸外側(cè)的嚙合的模塊小1/5，最 好2/5，嚙合相同的斜度和相同的靈活度和/或軸和構(gòu)件之間的嚙合與中心軸上 的外嚙合相比的不同模塊。
如上所述的一種可更換式中心螺桿的擠出機，所述的軸在其一側(cè)由構(gòu)件 組成，其中，驅(qū)動的軸構(gòu)件一直伸入中心軸的一個套筒構(gòu)件，從而其扭矩可 傳遞到套筒構(gòu)件上，并且套筒構(gòu)件一方面在外側(cè)與行星軸的齒嚙合，從而其 扭矩可傳遞到行星軸上，另一方面在內(nèi)側(cè)插入另一軸構(gòu)件的嚙合，從而其扭 矩可傳遞到另一軸構(gòu)件上，其中，另一軸構(gòu)件在另一側(cè)重新與另一套筒構(gòu)件 嚙合，從而可傳遞扭矩到另一軸構(gòu)件。
如上所述的一種可更換式中心螺桿的擠出機，所述的軸構(gòu)件設(shè)計成空心， 并通過設(shè)在一個空腔中的拉桿固定。
如上所述的一種可更換式中心螺桿的擠出機，所述的拉桿一端伸入在擠 出機的移動方向上的第一個軸構(gòu)件，另一端伸入擠出機的移動方向上的最后 一個軸構(gòu)件。
如上所述的一種可更換式中心螺桿的擠出機，所述的行星螺桿模塊有一 個相鄰的單螺桿模塊。
如上所述的一種可更換式中心螺桿的擠出機，所述的套筒有內(nèi)外嚙合和/ 或軸實現(xiàn)了行星螺桿模塊的中心軸和單螺桿模塊并在單螺桿模塊中固定其螺 桿元件。
本實用新型的一種可更換式中心螺桿的擠出機，行星螺桿模塊的中心軸 由套筒形或環(huán)形構(gòu)件組成，外面有設(shè)計成漸開線嚙合的嚙合齒。本實用新型 的中心軸在連接相鄰的單螺桿構(gòu)件所必需的端部還可以有一個齒面嚙合，齒 面嚙合可考慮許多嚙合形式。其中包括如
漸開線嚙合
L型嚙合擺線嚙合
螺旋線嚙合
齒輪齒條嚙合
漸開線嚙合是一種相對縫隙較小的嚙合，在較大區(qū)域內(nèi)不受軸距變化的 影響，因為嚙合線為一條直線。僅在輥壓點有滾動摩擦，離輥壓點越遠，滑 動摩擦越大。這些優(yōu)點使?jié)u開線嚙合成為行星螺桿擠出機中最受歡迎的嚙合。 涉及加速過程時，最好使用擺線嚙合。與漸開線嚙合相比，擺線嚙合在加速 過程中的摩擦較小。擺線嚙合在較小的空間上可以有較大的齒輪嚙合率，因 為底部的齒比漸開線嚙合中的細。較小的傳動輪達到一定的齒數(shù)后才可能有 滾動摩擦。擺線嚙合很難標準化，因為與漸開線相比，其齒形還取決于較小 的傳動輪的齒數(shù)。前后運行時還有其它的困難。擺線嚙合與漸開線嚙合相比 有更大的齒距。但是嚙合深度的變化很關(guān)鍵。最好中心軸采用相同的嚙合， 來與旋轉(zhuǎn)式行星軸嚙合。相同嚙合的使用使中心軸可以始終采用一種嚙合。 這便于生產(chǎn)，可顯著地降低成本。
中心軸構(gòu)件在中心軸頭部過度磨損時可將中心軸構(gòu)件旋轉(zhuǎn)。這種結(jié)構(gòu)中， 可進行旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)后，原來的軸頭就變成了中心軸構(gòu)件的尾部。而原來的尾 部通過旋轉(zhuǎn)變成了軸頭。對于行星軸上的嚙合，另一方法是在相鄰的單螺桿 構(gòu)件的孔中配有相應(yīng)的內(nèi)嚙合。內(nèi)嚙合在此情況下必須和中心軸上的嚙合一 樣為斜嚙合。如在常規(guī)的多鍵軸連接中完全軸向移動的螺母的插入已經(jīng)很復(fù) 雜，并因此成本較高時，以斜嚙合設(shè)計的內(nèi)嚙合對于專業(yè)人士來說還要復(fù)雜 一些，因此不能一下子發(fā)現(xiàn)，應(yīng)如何實現(xiàn)費用的整體降低。不過，至少應(yīng)通 過切削粗加工和隨后的通過火花腐蝕的加工在內(nèi)嚙合的生產(chǎn)時降低成本。這 同樣適用于使用合適的管子。適合的有比如具有相應(yīng)壁厚的無縫管，既可以 進行外嚙合，也可以進行內(nèi)嚙合。預(yù)鉆孔或作為管材提供的原料的切削加工 可通過銑床進行?；鸹ǜg時最好在孔中插入一個電極，該電極至少應(yīng)局部 仿照所需的嚙合。同時在工件和電極上應(yīng)施加一個電壓，并通過周圍的液槽產(chǎn)生電流。電壓的設(shè)置應(yīng)使電流從工件流向電極。工件表面通過電流磨損。 磨損通過最微小的粒子的腐蝕來實現(xiàn)。根據(jù)電壓和其它工作條件，腐蝕非常 強，以至于在合理的時間內(nèi)對工件表面進行了所需的加工。工件表面與電極 表面的距離決定了磨損的程度。電極在一條軌道上移動，該軌道與內(nèi)嚙合的
齒(齒輪)的路線相符。由于火花腐蝕的特殊性，應(yīng)參考DE4436803C2。通 過火花腐蝕，可通過經(jīng)濟實惠的方法制成非常有利的內(nèi)嚙合。此外還可通過 銑床進行火花腐蝕，不進行粗加工。這主要適用于較長的材料。另一種方法 中單螺桿的中心軸尾部有一個未開槽的插孔，單螺桿和中心軸通過螺栓連接。 進行螺栓連接時，可以在不同的位置設(shè)置螺紋。中心軸最好帶有螺紋孔。然 后，螺紋孔可選擇與單螺桿的樞軸/套筒或一個獨立的樞軸/套筒或一根桿組 合。樞軸可在單螺桿上模制并在中心軸中配有一個相應(yīng)的螺紋用于該螺紋孔。 還可以獨立一個一端固定在單螺桿上的獨立樞軸。獨立樞軸和單螺桿的連接 可以與中心軸中的連接相同，其中樞軸另一端插入單螺桿的一個螺紋孔中。 獨立樞軸與單螺桿還可通過這樣的方式連接，即樞軸在一個朝內(nèi)的聯(lián)軸節(jié)(內(nèi) 聯(lián)軸節(jié))之后通過一個朝外的聯(lián)軸節(jié)(外聯(lián)軸節(jié))插入單螺桿中的一個開口。 這個開口最好為通過內(nèi)孔。該孔中有內(nèi)聯(lián)軸節(jié)，其中一個現(xiàn)有的孔用一個較 大的鉆頭一直鉆孔到內(nèi)聯(lián)軸節(jié)。使用了桿子，就不一定要使用樞軸。桿子穿 過單螺桿和中心軸中的孔。當(dāng)單螺桿和中心軸需用液體冷卻或加熱時，樞軸 構(gòu)成一個套筒，則要求樞軸軸向穿過溫控劑，最好通過一個孔穿過。這樣加 工的樞軸可稱為套筒。
令人吃驚的是，本實用新型不僅有所述的生產(chǎn)優(yōu)點，還有另外一個重要 的優(yōu)點，因為通過這個新的連接，可以比常規(guī)的多鍵軸傳遞大得多的扭矩。 這種扭矩上的差距可以輕松地達到40到60%。因為連接位置是常規(guī)擠出機的 一個弱點，通過扭矩的顯著增加可取得相應(yīng)更高的性能。性能的提高可影響 設(shè)備的效率，是一個極大的優(yōu)點。行星螺桿擠出機構(gòu)件的中心軸構(gòu)件由獨立 的零件構(gòu)成，以便改善其效率。同時規(guī)定，行星螺桿擠出機構(gòu)件的各個零件結(jié)構(gòu)相同并帶有一個內(nèi)嚙合的穿透孔，位于一根軸上，該軸在外層殼上有一 個與零件的內(nèi)嚙合匹配的嚙合。這樣的軸最好相鄰的擠出機構(gòu)件的軸合為一 體。這包括其它結(jié)構(gòu)的擠出機構(gòu)件，尤其是單螺桿擠出機構(gòu)件，就像它們通 常被用作墊片一樣。另外最好應(yīng)配一根用于整臺擠出機的統(tǒng)一的軸，軸上每 個擠出機構(gòu)件中有多個零件。
行星螺桿構(gòu)件的摩擦方式不同，從而產(chǎn)生經(jīng)濟上的優(yōu)勢。摩擦通常在行 星螺桿構(gòu)件的移動方向上的開頭最大。此外異物或原料缺陷可導(dǎo)致中心軸構(gòu) 件的損壞。通過根據(jù)本發(fā)明的用獨立零件裝配行星螺桿構(gòu)件，出現(xiàn)損壞時可 更換單個零件，而其它零件不會報廢。根據(jù)本發(fā)明可以解決磨損的問題，當(dāng)
移動方向排在第一 的零件過度磨損時，可將移動方向上排在最后的零件用新 的零件更換。零件的這種更換在相關(guān)的行星螺桿擠出機構(gòu)件中可使所有的零 件在相應(yīng)的軸上朝著與擠出機的移動方向相反的方向移動。最好以同樣的方 式將軸上在擠出機移動方向上排在行星螺桿擠出機構(gòu)件第一個零件后面的受 損零件也進行更換，也就是說，每個受損的零件應(yīng)取出。其方法是，將零件 從所屬的軸的一端或另 一端取下，并在取出受損的零件后將其余的零件以及 一個新的零件重新推到軸上。其中，新的零件必須在軸的移動方向的尾端。 這樣，行星螺桿擠出機構(gòu)件原來在移動方向上位于受損零件之后的零件將朝 移動方向相反的方向移動，補上取下的零件的位置。根據(jù)本發(fā)明替換磨損的 零件可限于一個擠出機構(gòu)件或多個擠出機構(gòu)件，并且其余擠出機構(gòu)件的零件 也可以不同，這也是其優(yōu)點。不帶有上述的齒面嚙合而是帶有直嚙合的軸上
的零件也可進行根據(jù)本發(fā)明的零件更換。直嚙合在如DE8232585U1等中已為 人所知。根據(jù)本發(fā)明，多鍵連接，或與單個鍵的連接也可視為直嚙合。最好 一個行星螺桿擠出機的零件和所屬的軸之間采用與行星螺桿擠出機的中心 軸、行星軸和內(nèi)嚙合的外殼之間溶液所及區(qū)域中相同的嚙合類型。通常中心 軸、行星軸和內(nèi)嚙合的外殼之間溶液所及區(qū)域中為根據(jù)DIN 5480的漸開線嚙 合。 一般在零件和所屬的軸之間的嚙合中可以有一個小的齒模塊，因為零件和所屬的軸之間嚙合的負載在中心軸、行星軸和內(nèi)嚙合的外殼之間溶液所及 區(qū)域中的嚙合上。因為在溶液所及區(qū)域中嚙合齒之間溶液有移動，而這可根 據(jù)溶液的黏性的不同造成顯著的負載，甚至嚙合的斷裂并引發(fā)行星軸的斷裂， 零件和所屬的軸之間的嚙合不存在這樣的負載，或由于溶液所及區(qū)域中的負 載產(chǎn)生的反應(yīng)力在顯著降低的情況下傳遞到零件和所屬的軸之間的嚙合上。 這樣就可選擇比較省空間的小型齒模塊。最好零件和所屬的軸之間使用的齒 模塊至少比中心軸、行星軸和內(nèi)嚙合的外殼之間溶液所及區(qū)域中的齒模塊小 至少五分之一，小至少五分之二則更佳。
還有，因為零件和所屬的軸之間可使用另一種齒模塊，零件和所屬的軸 之間的嚙合應(yīng)和中心軸構(gòu)件外側(cè)的嚙合一樣有相同的斜度和靈活度。這樣可 確保，軸上被推動的零件無縫地繼續(xù)中心軸外層殼上的嚙合，而零件之間無 偏移。靈活度在上面的情況中以并排移動的齒輪數(shù)來表示。通常行星螺桿擠 出機上應(yīng)采用多頭嚙合。中心軸、行星軸和內(nèi)嚙合外殼之間的嚙合的形成方 法通常是，對中心軸和行星軸上的外嚙合進行銑削并磨光。這樣就可在中心 軸構(gòu)件上首先制造中心孔，然后加工其周圍的面或 首先加工周圍的面，然后制造中心孔以及 中心軸構(gòu)件拆成相同的零件前首先完成中心軸構(gòu)件，或 完成中心軸構(gòu)件前在任意的時間拆分并隨后進行零件的封閉加工。 當(dāng)選擇最后提到的方法時，如軸和尚未完成的零件之間的嚙合連接已經(jīng) 完成，是有利的。這樣未完成的零件就可固定在軸上，并在與軸對準后切削 和磨光。比中心軸和行星軸的外嚙合更困難的是擠出機外殼上的內(nèi)嚙合。外 殼精確切削后，嚙合通常應(yīng)開槽。另外，嚙合可在粗糙的預(yù)嚙合后或不進行 粗糙的預(yù)嚙合，通過火花腐蝕進行最終加工。在嚙合的軸上，可以和行星螺 桿構(gòu)件上的外嚙合一樣形成嚙合。同樣，零件或所屬的行星螺桿構(gòu)件上的內(nèi) 嚙合可以和行星螺桿構(gòu)件的外殼上的內(nèi)嚙合一樣形成嚙合。本實用新型的有益效果是-
本實用新型的一種可更換式中心螺桿的擠出機，采用組合式中心軸結(jié)構(gòu)， 解決了行星螺桿模塊擠出機中心軸損壞難以維修的問題，彌補了現(xiàn)有技術(shù)成 本消耗大的不足。

圖1是本實用新型一種可更換式中心螺桿的擠出機的結(jié)構(gòu)示意圖
圖2是中心軸和單螺桿之間連接結(jié)構(gòu)示意圖
圖3是另一種中心軸和單螺桿之間連接示意圖
圖4是多鍵軸的中心軸的結(jié)構(gòu)示意圖
圖5是另一實施例的中心軸的結(jié)構(gòu)示意圖
其中l(wèi)是機器底座2是傳動裝置3是料斗 4是單螺桿模塊 5是行星螺桿模塊6是行星螺桿模塊7是螺桿 8是單螺桿模塊的外殼9是行星軸IO是行星軸ll是中心軸 12是螺旋葉片15是連接區(qū)域16是拉桿17是環(huán)18是多鍵軸 20是單螺桿21是單螺桿22是中心軸23是中心軸的嚙合 25是內(nèi)聯(lián)軸節(jié)26是套筒28是齒輪銷29是內(nèi)管30是管 31是內(nèi)管的尖部35是聯(lián)軸節(jié)40是外聯(lián)軸節(jié)41是軸 43是中心軸套筒構(gòu)件44是中心軸套筒構(gòu)件45是中心軸套筒構(gòu)件 46是芯棒47是固定環(huán)48是外嚙合49是螺母50是中心軸頭部 51是接觸點51a是間隙或套筒構(gòu)件之間的接觸52是接觸點 52a是間隙或套筒構(gòu)件之間的接觸53是接觸點54是接觸點
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施方式
，進一步闡述本發(fā)明。
如圖1所示，是本實用新型的一種可更換式中心螺桿的擠出機，是一種采用組合式中心軸的可更換式中心螺桿的擠出機，至少包含一個行星螺桿模 塊，由中心軸、旋轉(zhuǎn)式行星軸和一個內(nèi)嚙合外殼組成，行星螺桿模塊的中心 軸由套筒形或環(huán)形構(gòu)件組成，外面有設(shè)計成漸開線嚙合的嚙合齒，通過該嚙 合插入旋轉(zhuǎn)式行星軸中。
其中，所述的套筒形或環(huán)形構(gòu)件位于在一個支座上，可更換，帶有構(gòu)件 的支座有嚙合，并同時與擠出機驅(qū)動有有效連接。
所述的支座由 一根軸構(gòu)成，與相鄰的擠出機模塊有一個共同的軸。
所述的軸和套筒形或環(huán)形構(gòu)件之間的嚙合為齒面嚙合，和行星螺桿構(gòu)件 的中心軸、行星軸和內(nèi)嚙合的外殼之間一樣為漸開線嚙合。
所述的軸和中心軸構(gòu)件之間的嚙合的一個齒模塊，該模塊至少應(yīng)比中心
軸外側(cè)的嚙合的模塊小1/5，最好2/5，嚙合相同的斜度和相同的靈活度和/或 軸和構(gòu)件之間的嚙合與中心軸上的外嚙合相比的不同模塊。
所述的軸在其一側(cè)由構(gòu)件組成，其中，驅(qū)動的軸構(gòu)件一直伸入中心軸的 一個套筒構(gòu)件，從而其扭矩可傳遞到套筒構(gòu)件上，并且套筒構(gòu)件一方面在外 側(cè)與行星軸的齒嚙合，從而其扭矩可傳遞到行星軸上，另一方面在內(nèi)側(cè)插入 另一軸構(gòu)件的嚙合，從而其扭矩可傳遞到另一軸構(gòu)件上，其中，另一軸構(gòu)件 在另一側(cè)重新與另一套筒構(gòu)件嚙合，從而可傳遞扭矩到另一軸構(gòu)件。
所述的軸構(gòu)件設(shè)計成空心，并通過設(shè)在一個空腔中的拉桿固定。
所述的拉桿一端伸入在擠出機的移動方向上的第一個軸構(gòu)件，另一端伸 入擠出機的移動方向上的最后一個軸構(gòu)件。
所述的行星螺桿模塊有一個相鄰的單螺桿模塊。
所述的套筒有內(nèi)外嚙合和/或軸實現(xiàn)了行星螺桿模塊的中心軸和單螺桿模 塊并在單螺桿模塊中固定其螺桿元件。
如圖1所示，是本實用新型一種可更換式中心螺桿的擠出機的結(jié)構(gòu)示意 圖，顯示了一臺由不同結(jié)構(gòu)的多個模塊組成的擠出機。該擠出機有一個機器 底座l。機器底座上為裝有齒輪和馬達的一個傳動裝置2。另外，該擠出機由一個單螺桿模塊4和兩個行星螺桿模塊5和6組成。每個模塊包括一個外殼。 一個螺桿7在單螺桿模塊的外殼8中旋轉(zhuǎn)。單螺桿模塊包圍著該擠出機的裝 料區(qū)域。為此，外殼8中有一個裝料口。裝料口上有一個料斗3。這個料斗3 確保了，裝入這個料斗中的填料可進入該擠出機。填料可有不同的成分。大 部分為塑料顆粒。顆粒可能已經(jīng)包含與其它添加物和填料的混合物。添加物 和/或填料可選擇全部或局部加入帶有顆粒的混合物中。單螺桿7有一個斜嚙 合。圖中顯示了斜嚙合的一個螺槽并標為12。單螺桿7對原料進行擠壓。原 料產(chǎn)生壓力和變熱。變熱一部分由于單螺桿模塊4中進行的工作造成，另一 部分是由于外殼8相應(yīng)的加熱。熱量和壓力可能已經(jīng)在單螺桿模塊4中引起 了塑料的熔化，以至于單螺桿對行星螺桿模塊5中的熔液進行擠壓。熔液的 其它加工/制備也在行星螺桿模塊中進行。成品熔液從擠出機的出料口出來或 還需后處理的熔液從擠出機中出來。重要的后處理有比如脫氣熔液中已經(jīng) 在擠出機中成為氣態(tài)或在環(huán)境空氣中才為氣態(tài)的成分常常必須清除。行星螺 桿模塊5有一個中心軸11、行星軸9、 一個外殼和一個啟動環(huán)。中心軸ll同 時也是第二個行星螺桿模塊6的中心軸。行星軸9和中心軸11 一樣有相同的 嚙合并與中心軸11銜接。它們繞著中心軸11旋轉(zhuǎn)。另外，旋轉(zhuǎn)式行星軸9 與行星螺桿模塊5內(nèi)嚙合的外殼相嚙合。行星軸9則沿著啟動環(huán)滑動，該啟 動環(huán)位于兩個模塊5和6之間的接觸點上。行星螺桿模塊5在應(yīng)用示例中形 成了一個分散區(qū)。在分散區(qū)中進行了熔液中的添加物和填料的精細分發(fā)。行 星螺桿模塊特別適合用于分散，因為熔液在行星螺桿模塊中展開。行星螺桿 模塊6與行星螺桿模塊5相符。它和行星螺桿模塊5 —樣有行星軸10、外殼 和啟動環(huán)。但啟動環(huán)設(shè)在擠出機出口。熔液在行星螺桿模塊5中進行最后的 加工時，通常在行星螺桿模塊5中將熔液冷卻到出口溫度/擠出溫度。熔液出 口前正確的溫度調(diào)節(jié)通常是生產(chǎn)塑料型材板時產(chǎn)品質(zhì)量合格必不可少的條 件。
如圖2和3所示顯示了中心軸11和單螺桿7之間已知的連接。中心軸11一端插入單螺桿7的一個開口。該區(qū)域標為15。此外，圖2中顯示了拉桿16， 中心軸11和單螺桿通過拉桿相互固定。圖3顯示了中心軸11和單螺桿7之 間的一個已知的連接。其中中心軸的端部插入單螺桿7的開口中，設(shè)計為多 鍵軸18。多鍵軸有正好為軸向的槽和隆起(鍵)。單螺桿7的卡口與多鍵軸匹 配。這是一個在周圍開槽的孔，從而多鍵軸的鍵可被推入槽中。此外，中心 軸11帶有一個環(huán)17。環(huán)17固定在中心軸11上，用作擋塊，其尺寸有限制， 以便可將中心軸11推入單螺桿7的開口中。
如圖4所示，根據(jù)本發(fā)明， 一個獨立嚙合的中心軸22帶有多鍵軸18,而 不是中心軸ll。中心軸的嚙合為斜嚙合，用圖標表示，并標為23。在嚙合標 為21的單螺桿21中，設(shè)有一個用于帶內(nèi)嚙合的中心軸端部的插孔，該孔與 中心軸22的外嚙合匹配，從而中心軸在相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)下可被推入插孔中。此外， 中心軸22與單螺桿20相互固定。固定通過一個套筒26實現(xiàn)。套筒26有一 個帶有外螺紋的前端，在其端部24插入中心軸的螺紋孔。套筒26在另一端 有一個外聯(lián)軸節(jié)，套筒26在一個內(nèi)聯(lián)軸節(jié)25后通過這個外聯(lián)軸節(jié)插入單螺 桿20的通過內(nèi)孔。單螺桿20位于一個設(shè)計有相應(yīng)的承載能力的齒輪銷28。 該齒輪銷在應(yīng)用示例中通過輸出軸的延伸構(gòu)成。齒輪銷28和單螺桿20之間 設(shè)有一個常見的多鍵軸連接。 一根管30穿過齒輪銷28。管30有多項任務(wù)。 它構(gòu)成了一個導(dǎo)水管以及套筒26的中心。它有利于穩(wěn)定。在應(yīng)用示例中，管 30同時形成了一根拉桿，因為單螺桿20在軸向上松散地位于銷子28上。管 30在圖中的端部用套管26擰緊，管子在另一端設(shè)有一個拉緊裝置，因此單螺 桿在應(yīng)用示例中用齒輪銷28固定。拉緊裝置在最簡單的情況下為一個螺栓連 接。其中管30在輸出軸的另一端出來，管30在那里設(shè)有一個外螺紋，因此 管30用一個螺母拉緊并可通過套筒26、中心軸22在齒輪銷28的聯(lián)軸節(jié)35 上推動單螺桿20。中心軸壓在單螺桿20的聯(lián)軸節(jié)25上。在其它的應(yīng)用示例 中，設(shè)有拉桿的另一種固定裝置。固定裝置可選擇使用液壓裝置，通過它可 輕松地產(chǎn)生受控的壓力并可方便地松開固定。管30的開口寬度很大，因此里面可套一根內(nèi)管29。內(nèi)管29通向中心軸的孔36。內(nèi)管29的尖部31伸入孔 36的深度取決于所需的溫度調(diào)節(jié)。冷卻水可選擇通過內(nèi)管29輸送。冷卻水在 中心軸中吸收熱量，然后重新流回內(nèi)管29和管30之間的空間，這樣，就把 熱量排出了。冷卻水還可選擇先引入管和內(nèi)管之間的空間，然后引入內(nèi)管。 加熱后的冷卻水將在圖中未顯示的一個冷卻裝置中重新制備。在其它的應(yīng)用 示例中，溫控劑用于加熱和/或冷卻，或可從冷卻切換到加熱或相反。另外， 還可使用其它溫控劑，例如，油。在應(yīng)用示例中，內(nèi)管在軸向上固定，在其 它應(yīng)用示例中，在軸向上可調(diào)節(jié)，因此可對冷卻產(chǎn)生影響。
圖5顯示了一個根據(jù)本發(fā)明的、模仿圖3的應(yīng)用形式并略有改動的中心 軸。中心軸總體上通過一根軸41實現(xiàn)。外層殼上，軸41帶有一個漸開線嚙 合，該嚙合與中心軸的外層殼上的漸開線嚙合48有著相同的斜度和相同的靈 活度。在此區(qū)域，中心軸由一個套筒構(gòu)成，其中心的開口設(shè)有一個內(nèi)嚙合， 其外層殼帶有一個外嚙合48。外嚙合48是一個漸開線嚙合，是中心軸、行星 軸和內(nèi)嚙合的外殼之間未顯示的嚙合的組成部分。漸開線嚙合是滾動接觸的 齒輪的一種經(jīng)典嚙合。軸41和中心軸套筒之間沒有滾齒過程，這樣其它嚙合 形式也可適合，傳遞必要的扭矩到中心軸上。由于生產(chǎn)成本的原因，仍然使 用漸開線嚙合。這使之可為軸41和中心軸使用相同的工具。軸41構(gòu)成了中 心軸套筒的支架。中心軸套筒由構(gòu)件43、 44和45組成。間隙或套筒構(gòu)件之 間的接觸標為51a和52a。在應(yīng)用示例中，這些套筒有著不同的長度，在其它 應(yīng)用示例中則有著相同的長度。中心軸必要的扭矩通過軸41和中心軸的套筒 之間的嚙合傳遞到中心軸。因為是斜嚙合，旋轉(zhuǎn)運動還產(chǎn)生了軸向力。這種 力被軸41吸收，因此中心軸構(gòu)件被固定在中心軸頭部50和固定環(huán)47之間。 中心軸頭部50用軸41擰緊。固定軸47同樣如此。在應(yīng)用示例中，軸41同 時由多個構(gòu)件組成，其在中心軸區(qū)域的接觸點標為51、 52、 53和54。這在應(yīng) 用示例中對生產(chǎn)有好處。這些軸構(gòu)件通過一個拉桿與軸的其余部分連接。拉 桿在應(yīng)用示例中由一根芯棒46構(gòu)成。在其它應(yīng)用示例中由一個套筒構(gòu)成。芯棒46位于軸41或不同的軸構(gòu)件的中心孔中。其中芯棒46在一端通過一個外 聯(lián)軸節(jié)40伸入軸41的一個內(nèi)聯(lián)軸節(jié)后。另一端，芯棒通過一個螺母49加固， 該螺母位于所屬的軸構(gòu)件的一個聯(lián)軸節(jié)上。驅(qū)動的軸41通過一個未分開的零 件伸入中心軸套筒的第一個構(gòu)件44，從而將驅(qū)動扭矩傳遞到中心軸上。在那 里，扭矩一方面?zhèn)鬟f到行星軸上，另一方面?zhèn)鬟f到屬于接點53的相鄰軸構(gòu)件。 這個相鄰的軸構(gòu)件一部分位于套筒構(gòu)件44中，另一部分位于套筒構(gòu)件43中。 通過位于套筒構(gòu)件43中的軸構(gòu)件，套筒構(gòu)件43中的扭矩被傳遞并在那里重 新一方面輸送到行星軸，另一方面?zhèn)鬟f到屬于52的相鄰軸構(gòu)件。該軸構(gòu)件一 部分位于套筒構(gòu)件43中，另一部分位于套筒構(gòu)件45中。這樣，其扭矩也被 輸送到套筒構(gòu)件45上。由上得知，套筒構(gòu)件43、 44、 45的接觸點與51a和 52a的接觸點之間有足夠的距離。最小距離根據(jù)嚙合相應(yīng)的負載能力得出。根 據(jù)圖3，圖中的中心軸構(gòu)件屬于一個行星螺桿擠出機構(gòu)件，該構(gòu)件與一個單螺 桿擠出機模塊組合。與圖3不同，中心軸或其構(gòu)件也可設(shè)計成軸41完全穿過 的套筒。軸41同時為單螺桿擠出機模塊中螺桿的組成部分然后軸41承載著 單螺桿擠出機模塊所屬的元件。軸41與擠出機驅(qū)動裝置的輸出軸耦合，從而 使單螺桿模塊上的傳動運動可傳遞到單螺桿模塊和行星螺桿擠出機模塊。
經(jīng)試驗證明，本實用新型的一種可更換式中心螺桿的擠出機確實解決了 行星螺桿模塊擠出機中心軸損壞難以維修的問題，彌補了現(xiàn)有技術(shù)成本消耗 大的不足。
權(quán)利要求1.一種可更換式中心螺桿的擠出機，至少包含一個行星螺桿模塊，由中心軸、旋轉(zhuǎn)式行星軸和一個內(nèi)嚙合外殼組成，其特征是行星螺桿模塊的中心軸由套筒形或環(huán)形構(gòu)件組成，外面有設(shè)計成漸開線嚙合的嚙合齒，通過該嚙合插入旋轉(zhuǎn)式行星軸中。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種可更換式中心螺桿的擠出機，其特征在于，所述 的套筒形或環(huán)形構(gòu)件位于在一個支座上，可更換，帶有構(gòu)件的支座有嚙合， 并同時與擠出機驅(qū)動有有效連接。
3. 如權(quán)利要求2所述的一種可更換式中心螺桿的擠出機，其特征在于，所述的支座由一根軸構(gòu)成，與相鄰的擠出機模塊有一個共同的軸。
4. 如權(quán)利要求3所述的一種可更換式中心螺桿的擠出機，其特征在于，所述 的軸和套筒形或環(huán)形構(gòu)件之間的嚙合為齒面嚙合，和行星螺桿構(gòu)件的中心 軸、行星軸和內(nèi)嚙合的外殼之間一樣為漸開線嚙合。
5. 如權(quán)利要求2或3或4所述的一種可更換式中心螺桿的擠出機，其特征在 于，所述的軸在其一側(cè)由構(gòu)件組成，其中，驅(qū)動的軸構(gòu)件一直伸入中心軸 的一個套筒構(gòu)件，從而其扭矩可傳遞到套筒構(gòu)件上，并且套筒構(gòu)件一方面 在外側(cè)與行星軸的齒嚙合，從而其扭矩可傳遞到行星軸上，另一方面在內(nèi) 側(cè)插入另一軸構(gòu)件的嚙合，從而其扭矩可傳遞到另一軸構(gòu)件上，其中，另 一軸構(gòu)件在另一側(cè)重新與另一套筒構(gòu)件嚙合，從而可傳遞扭矩到另一軸構(gòu) 件。
6. 如權(quán)利要求5所述的一種可更換式中心螺桿的擠出機，其特征在于，所述 的軸構(gòu)件設(shè)計成空心，并通過設(shè)在一個空腔中的拉桿固定。
7. 如權(quán)利要求6所述的一種可更換式中心螺桿的擠出機，其特征在于，所述 的拉桿一端伸入在擠出機的移動方向上的第一個軸構(gòu)件，另一端伸入擠出 機的移動方向上的最后一個軸構(gòu)件。
8. 如權(quán)利要求1所述的一種可更換式中心螺桿的擠出機，其特征在于，所述 的行星螺桿模塊有一個相鄰的單螺桿模塊。
9.如權(quán)利要求1所述的一種可更換式中心螺桿的擠出機，其特征在于，所述 的套筒有內(nèi)外嚙合和/或軸實現(xiàn)了行星螺桿模塊的中心軸和單螺桿模塊并 在單螺桿模塊中固定其螺桿元件。
專利摘要本實用新型涉及一種可更換式中心螺桿的擠出機，特別是涉及一種采用組合式中心軸的可更換式中心螺桿的擠出機，至少包含一個行星螺桿模塊，由中心軸、旋轉(zhuǎn)式行星軸和一個內(nèi)嚙合外殼組成，其特征是行星螺桿模塊的中心軸由套筒形或環(huán)形構(gòu)件組成，外面有設(shè)計成漸開線嚙合的嚙合齒，通過該嚙合插入旋轉(zhuǎn)式行星軸中。本實用新型解決了行星螺桿模塊擠出機中心軸損壞難以維修的問題，彌補了現(xiàn)有技術(shù)成本消耗大的不足。
文檔編號B29C47/60GK201342786SQ20092006771
公開日2009年11月11日 申請日期2009年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月13日
發(fā)明者杜琪欽 申請人:恩太思國際貿(mào)易(上海)有限公司