專利名稱：具有減小的頂錐角的螺桿元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于具有成對同向和成對精密刮削的螺桿軸的多軸螺桿機的螺桿元 件，螺桿元件在多軸螺桿機中的應(yīng)用以及用于產(chǎn)生螺桿元件的方法。
背景技術(shù)：
其轉(zhuǎn)子互相精密刮削(abschabend)的同向旋轉(zhuǎn)的兩軸機或必要時多軸機很久 以來已經(jīng)是公知的(DP 862 668)。在聚合物制備和處理中，以精密刮削的型線(Profil) 的原理為基礎(chǔ)的螺桿機得到多種多樣的使用。這特別由于聚合物熔體附著于表面上并 且在通常的處理溫度下隨著時間降解，這通過精密刮削的螺桿的自潔作用來禁止。用于 產(chǎn)生精密刮削的螺桿型線的規(guī)則例如在Klemens Kohlgruber的“Der gleichlaufige Doppe 1 schneckenextruder”(Hanser Verlag Munchen 2007，第 96 頁及以下)[1]中得以描 繪。在那里，單導(dǎo)程、雙導(dǎo)程和三導(dǎo)程型線的構(gòu)造被描述。技術(shù)人員公知的是，在螺桿齒(Schneckenkamme)領(lǐng)域中在熔化中消耗特 別多的能量，這在產(chǎn)品中局部導(dǎo)致強烈過熱。這例如在[1]中在第160頁及以下上予以 描繪。該局部過熱可能導(dǎo)致產(chǎn)品中的受損，例如氣味、顏色、化學(xué)成分或相對分子質(zhì)量方 面的改變或者導(dǎo)致產(chǎn)品中不均勻性的形成，例如導(dǎo)致凝膠體或斑點。特別是大的頂錐角 (Kammwinkel)在此情況下是有害的。能量輸入在雙螺桿擠出機中以高值的電能進(jìn)行，使得可以出于成本和環(huán)境原因而 力求能量輸入的減少。此外，高能量輸入導(dǎo)致高產(chǎn)品溫度，這又可能導(dǎo)致質(zhì)量方面的缺點。 此外，高能量輸入在許多工藝的情況下也限制雙螺桿擠出機的可能吞吐量并從而限制經(jīng)濟 性。在雙螺桿擠出機中能量輸入通過過程參數(shù)吞吐量和轉(zhuǎn)速、通過產(chǎn)品的材料特性以 及通過所使用的螺桿軸的幾何形狀確定?，F(xiàn)代雙螺桿擠出機具有積木式系統(tǒng)，其中可以把 不同的螺桿元件安排在核芯軸上。對此，技術(shù)人員可以使雙螺桿擠出機匹配于相應(yīng)的方法 任務(wù)。通常，目前使用具有兩導(dǎo)程和三導(dǎo)程型線的螺桿元件，因為單導(dǎo)程螺桿型線由于其大 的頂錐角而具有高得多的能量輸入。按照現(xiàn)有技術(shù)(例如參見[1]第101頁)，精密刮削的螺桿元件的幾何形狀通過不 相關(guān)的參量即螺紋頭數(shù)Z、軸距A和外殼直徑(對應(yīng)于精密刮削的輪廓的直徑DE)的說明確 定。螺紋頭數(shù)在此情況下是每個元件的圓弧的數(shù)目，所述圓弧凈化(abreinigen)外壁。這 種圓弧的與回轉(zhuǎn)中點有關(guān)的角度被稱為頂錐角KW0。在頂錐角的范圍中，型線的外半徑等 于外殼半徑。KWO按照現(xiàn)有技術(shù)不是可調(diào)以及可與任務(wù)要求相匹配的參量，而是從方程式1 得出
權(quán)利要求
1.用于具有成對同向和成對精密刮削的螺桿軸、具有兩個或更多螺桿導(dǎo)程Z、具有軸 距A和外直徑DE的多軸螺桿機的螺桿元件，其特征在于，元件對的頂錐角之和大于0并且
2.按照權(quán)利要求ι所述的螺桿元件，其特征在于，用來產(chǎn)生的和被產(chǎn)生的螺桿型線的 型線分別由e*z個或更多具有大于或等于零并且小于或等于Α的半徑的圓弧組成，其中所 述圓弧在其端點處以切線的方式過渡到彼此。
3.按照權(quán)利要求2所述的螺桿元件，其中所述被產(chǎn)生的和用來產(chǎn)生的螺桿型線的一對 所謂相對應(yīng)的圓弧分別通過以下方式來表征，即-相對應(yīng)的圓弧的角度大小相等，-相對應(yīng)的圓弧的半徑之和等于軸距，-在用來產(chǎn)生的螺桿型線的圓弧的圓心點和其端點之間的連接線中的每一個平行于在 被產(chǎn)生的螺桿型線的相對應(yīng)的圓弧的圓心點與其端點之間的連接線中的每一個，-用來產(chǎn)生的螺桿型線的圓弧的端點從圓弧的圓心點出發(fā)所在的方向分別與被產(chǎn)生的 螺桿型線的相對應(yīng)的圓弧的端點從被產(chǎn)生的螺桿型線的圓弧的圓心點出發(fā)所在的方向相 反，-用來產(chǎn)生的螺桿型線的圓弧的圓心點與被產(chǎn)生的螺桿型線的相對應(yīng)的圓弧的圓心點 具有間距，所述間距相應(yīng)于軸距，-在用來產(chǎn)生的螺桿型線的圓弧的圓心點與被產(chǎn)生的螺桿型線的相對應(yīng)的圓弧的圓心 點之間的連接線平行于在用來產(chǎn)生的螺桿型線的回轉(zhuǎn)點和被產(chǎn)生的螺桿型線的回轉(zhuǎn)點之 間的連接線，-為了與被產(chǎn)生的螺桿型線的相對應(yīng)的圓弧的圓心點重合而必須將用來產(chǎn)生的螺桿型 線的圓弧的圓心點移動的方向，是為了與被產(chǎn)生的螺桿型線的回轉(zhuǎn)點重合而必須將用來產(chǎn) 生的螺桿型線的回轉(zhuǎn)點移動的相同方向。
4.按照權(quán)利要求1至3之一所述的螺桿元件，其特征在于，具有半徑0的圓弧緊接著型 線的至少一個齒弧。
5.按照權(quán)利要求1至4之一的螺桿元件，其特征在于，具有半徑>0并且小于0.1乘以 螺桿直徑的圓弧緊接著型線的至少一個齒弧。
6.按照權(quán)利要求1至5之一所述的螺桿元件，其特征在于，齒弧和槽弧在循環(huán)時繞型線 進(jìn)行交替。
7.按照權(quán)利要求1至6之一所述的螺桿元件，其特征在于，所述螺桿元件具有數(shù)個對稱 軸，該數(shù)量相應(yīng)于螺紋頭數(shù)的數(shù)量。
8.按照權(quán)利要求1至7之一所述的螺桿元件，其特征在于，所述螺桿元件具有點對稱 性，但是不具有鏡像對稱性。
9.按照權(quán)利要求1至8之一所述的螺桿元件，被實施為輸送元件。
10.按照權(quán)利要求1至8之一所述的螺桿元件，被實施為捏和元件。
11.按照權(quán)利要求1至8之一所述的螺桿元件，被實施為混合元件。
12.螺桿元件，所述螺桿元件從根據(jù)權(quán)利要求1至11之一所述的螺桿元件導(dǎo)出，并且所 述螺桿元件在螺桿元件和外殼之間和/或在相鄰的螺桿元件之間具有間隙。
13.按照權(quán)利要求1至12之一所述的螺桿元件在多軸螺桿機中的應(yīng)用。
14.用于產(chǎn)生按照權(quán)利要求1至11之一所述的用于具有成對同向和成對精密刮削的螺 桿軸的多軸螺桿機的螺桿元件的方法，其特征在于，為構(gòu)造用來產(chǎn)生的和被產(chǎn)生的螺桿型 線，分別由具有半徑大于或等于零并且小于或等于A的6*Z個或更多圓弧組成，其中圓弧在 其端點處以切線的方式過渡到彼此，并且元件對的頂錐角之和小于^"-zJZarccos —。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于具有成對同向并且成對精確刮削的螺桿軸的多軸螺桿機的螺桿元件，螺桿元件在多軸螺桿機中的應(yīng)用以及用于制備本發(fā)明螺桿元件的方法。
文檔編號B29C47/40GK102066066SQ200980123296
公開日2011年5月18日 申請日期2009年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月20日
發(fā)明者M·比爾德爾, T·克尼希, U·利森費爾德 申請人:拜爾技術(shù)服務(wù)有限責(zé)任公司