專利名稱：帶套裝螺旋件的螺旋式運輸機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于材料，特別是塑料加工的螺旋式運輸機，具有至少一個設(shè)置于一外殼中的可驅(qū)動軸，其上可以任意順序套裝耐磨螺旋件。
螺旋擠壓機中的蝸桿軸在現(xiàn)有技術(shù)中根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件法而制造。用于不同功能例如運輸，塑化混合和剪切、勻化、脫氣以及升壓的螺旋和混合件以可自由選擇的順序排列在一根軸上。形狀配合的連接可確保防止螺旋件轉(zhuǎn)動并可將驅(qū)動軸的扭矩傳遞給螺旋件。
不同的加工任務(wù)要求與之相適應(yīng)的材料，例如耐磨材料，耐蝕材料或兩者的結(jié)合。根據(jù)各種軸/輪轂連接系統(tǒng)(楔形鍵、6楔子、多楔子或漸開線鍵槽，例如DE-OS15 02 337)，在切口或凹槽處產(chǎn)生應(yīng)力集中。特別是對于由耐磨材料(工具鋼、冷軋鋼、高速鋼)制成的淬透件這種應(yīng)力集中可導(dǎo)致零件斷裂，這將在螺旋擠壓機中引起嚴(yán)重的后繼損壞。
從DE 42 06 219A1已知，為了提高軸的負荷能力，用彈性楔子作為軸和螺旋件之間的扭矩傳遞件。
除此之外，這種措施只可用于作為扭矩傳遞件的楔子鍵和作為縱向開口的槽的安裝(不能用于多楔子，漸開線鍵槽等)，用這種措施并不能降低在螺旋件上所發(fā)生的最大應(yīng)力值(輪轂邊緣應(yīng)力)，這樣楔子鍵的變形總是完全發(fā)生在縱向。
為了減小斷裂危險，在實踐中大多采用螺旋件，它由復(fù)合材料制成，而復(fù)合材料當(dāng)延性核材料組成，其中引入連接系統(tǒng)的外形，并且一種外殼材料具有耐磨和耐蝕性。用于該復(fù)合材料的典型的制造方法為熔融冶金方法制造的鑄造材料，釬焊復(fù)合材料或熱均衡生產(chǎn)的PM復(fù)合材料。
這種復(fù)合材料的制造成本非常昂貴并且用于一個磨損部分也不太經(jīng)濟。
本發(fā)明的目的是這樣形成螺旋式運輸機的軸與可套裝的螺旋軸之間的連接，即明顯減小傳遞扭矩時特別是通過由淬透材料構(gòu)成的螺旋件傳遞扭矩時的斷裂危險。
這一目的由權(quán)利要求1的特征部分中的特征所實現(xiàn)。由于傳遞扭矩時軸的變形由槽的側(cè)壁的V形擴展部分而分布在一相對長的接觸表面上，所以可避免傳遞扭矩時螺旋件端側(cè)(輪轂邊緣)上的點狀負載。根據(jù)權(quán)利要求2的本發(fā)明另一種結(jié)構(gòu)給出了對于每一種軸徑的最優(yōu)化連接。根據(jù)這種條件可針對每一種應(yīng)用情形獲得最佳的平面擴展部分。
本發(fā)明特別適用于由淬透金屬或非金屬材料構(gòu)成并很容易斷裂的螺旋件。
下面參照附圖描述本發(fā)明的一個實施例，谷可得知本發(fā)明的其它優(yōu)點，附圖中

圖1為等速旋轉(zhuǎn)的雙螺旋式運輸機的外殼的載面圖；圖2為沿圖1中線II-II的載面圖；圖3為螺旋件的正視圖；圖4為沿圖3中線A-B的截面圖；圖5為螺旋件的側(cè)視圖；圖6為沿圖5中線C-D的截面圖。
在螺旋運輸機的外殼2中沒有用于容放與帶螺旋件3的軸1，1’的雙聯(lián)式通孔21。軸1，1’由圖中未示出的電機和傳動齒輪驅(qū)動而同向轉(zhuǎn)動。
在圖中還示出用作扭矩傳遞件的楔子鍵4和螺旋件3中的用作縱向凹槽的槽5。當(dāng)然，在圖中所示的軸/輪轂連接處還可設(shè)置其它的用于螺旋件的已知連接件，如6個楔子，多個楔子，帶如本發(fā)明的V形擴大部分的凹槽和/或漸開線鍵槽。
螺旋件3-3””(混合、螺旋、運輸、升壓件等)根據(jù)所處理的材料在軸1，1’上以可選擇的順序拉開。
標(biāo)號22為進料口，24為排氣口，而23為螺旋式輸送機的出料口。為了降低邊緣應(yīng)力，槽5的側(cè)壁51到端面呈V形擴展(圖4)。擴展的側(cè)壁表面51’形成雙曲面，并且根據(jù)軸1，1’的直徑，及其在每一種應(yīng)用情況下由于軸的扭矩而產(chǎn)生的變形來重新計算。
其軸向范圍為Y≤L/2或Y≤D，而徑向范圍X≤0.02D。
本發(fā)明最好用于僅由淬硬材料構(gòu)成并且在應(yīng)力作用下易斷裂的耐磨螺旋件。這種材料可為硬的或可硬化的金屬材料或硬的非金屬材料，例如，陶瓷，鋯氧化物，氧化鋁或類似的材料。本發(fā)明的脆性螺旋件相對于現(xiàn)有技術(shù)中的軸/輪轂連接處其斷裂危險下降了50％。
權(quán)利要求
1.用于材料，特別是塑料加工處理的螺旋式運輸機，具有至少一個設(shè)置在一外殼中的可驅(qū)動的軸，其上可以任意順序形狀適宜地安裝耐磨螺旋件，螺旋件中至少設(shè)有一個用于容放扭矩傳遞件(楔形鍵)的縱向凹口(槽)，其特征在于，縱向凹口(5)的側(cè)壁(51)沿端面(31)的方向上分別呈V形擴展，其中，該擴展的側(cè)壁表面(51’)形成雙曲線立體面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的螺旋式運輸機，其特征在于，按照軸扭矩使軸產(chǎn)生的變形，由下述條件確定側(cè)壁(51)的V形擴展部分X≤0.02DY≤L/2或≤D其中，D＝各軸(1)的直徑L＝各螺旋件(3)的長度X＝各擴展部分在端面(31)上沿徑向的尺寸Y＝擴展部分的各軸向延伸的尺寸
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的螺旋式運輸機，其特征在于，在本發(fā)明中應(yīng)用僅由淬硬金屬或非金屬材料構(gòu)成的耐磨螺旋件(3)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種螺旋式運輸機，其中在可驅(qū)動的軸上以任意順序設(shè)置螺旋件。為了降低斷裂危險，本發(fā)明提出了淬硬旋件(3)，縱向凹口(5)(螺旋件中的槽)的側(cè)壁(51)在端側(cè)(31)的方向呈V形擴展。該擴展的側(cè)壁面(51′)形成雙曲面并根據(jù)應(yīng)用情況精確計算。
文檔編號F16D3/06GK1151133SQ95193677
公開日1997年6月4日 申請日期1995年6月3日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月20日
發(fā)明者格哈德·魏里希, 沃爾夫?qū)の譂? 萊因哈德·武特克, 賴納·紹特 申請人:維爾內(nèi)和普弗雷德爾公司