[发明专利]挤出机

说明书

本发明涉及一种用于连续加工和/或处理可流动的材料的挤出机，具有至少两个同方向旋转的轴，这些轴设置有相互啮合的输送螺杆段和工作段并且在挤出机壳体的与轴平行的圆弓形的凹部中被导向。

在此，装备有输送螺杆段和工作段的轴也可以在挤出机壳体内的一个空腔中沿着一个圆以相同的中心角设置(EP 0 788 867 B1)。由单个元件构成的输送螺杆将在挤出机中待加工的材料从材料输入孔输送到挤出机另一端上的材料排出孔，而同样以单个元件构成的工作段具有制动的并且需要时反向输送的功能。作为工作段例如可以使用捏合块，如同例如由EP 0 422 272 A1已知的那样，或者所谓泡壳(Blister)，即具有与螺杆外径相应的直径的挡盘，它们也可以作为所谓齿形盘在圆周上设置有外齿部。

代替这种使材料压缩的工作段也使用卸压的工作段。例如由DE102 33 213 A1已知一种螺杆元件，它具有一个在输送上中立的、卸压的区段，它由螺旋齿去除螺旋构成。

工作段对于不同的工艺任务具有不同的表面，它们可以几乎任意地相互组合，以便最佳地考虑工艺技术的总体要求。输送螺杆元件和工作元件紧密地相互串接并且不相对转动地插到支承轴上，在径向和轴向上精确定位地被驱动装置定坐标地驱动。

由于特殊的工艺技术要求工作元件经常在长度上一直减小到螺杆直径的六分之一并且几乎总是短于螺杆直径。另一方面在两个相邻轴的相互啮合的工作元件之间可能产生高压，尤其是当它们、例如反向输送的螺杆元件、捏合块、泡壳或齿形盘，具有与截面外径相应的直径时。由此在双螺杆挤出机中在这种工作元件的区域中产生导致轴之间明显扩张的力。这些力在多轴挤出机中也导致明显的磨损，在多轴挤出机中轴沿着一个圆以相同的中心角设置。

因此，本发明的目的是，减少工作元件区域中的过大磨损。按照本发明这此现：比输送螺杆段导致两个轴之间更大扩张的工作段与至少一个输送螺杆段和/或至少一个另外的工作段形成一个一体的组合的元件。

在此，与一个输送螺杆段合并一个组合的一体式元件的工作段可以是一个具有与螺杆直径相应的直径的反向输送的工作段、尤其是一个具有比输送螺杆段更大的螺距或者具有与输送螺杆段相反的螺旋方向的螺杆段或者是一个捏合块、一个泡壳或者一个齿形盘。但也可以是两个工作段合并成一个一体的元件，例如两个螺旋方向相反的捏合块，或者一个具有相反螺旋方向的螺杆段和一个捏合块。

按照本发明，通过使一个输送螺杆段与一个工作段或者两个工作段合并成一个更长的组合的元件，明显改善轴的抗弯刚度。同时使扩张力分布到更大的、大多情况下更好润滑的表面上，由此明显减小单位面积负荷并减小磨损。此外将多个不同的可转换到相对较短长度上的工艺技术要求组合在一个段中明显减少了元件数量，这明显简化了轴及仓储管理方面的装备和维护。

为了简化轴的装备，按照本发明组合的元件的端面通过圆弧限界，这些圆弧相应于输送螺杆直径、螺杆芯直径并且最大相应于轴的轴心距。组合的元件可以以简单的方式这样插接到轴上，使得通过圆弧限界的端面相互对准。由此使得与相邻轴的组合元件啮合的组合元件的无故障插接明显更容易。

为了考虑组合元件在抗弯刚度和磨损方面的优点，该组合元件具有大于螺杆直径的长度，尤其大于双倍螺杆直径。

组合元件的输送螺杆段最好双头地构成，因为双头螺杆导致比三头螺杆更大的输送量，但与单头螺杆相比具有更大的抗弯强度。

如果组合元件的工作段同样具有螺杆形的表面，即例如一个具有更大螺距或相反螺旋方向的螺杆段，则它同样最好双头地构成。在此，工作段的该表面也可以仅仅具有类似螺杆的螺线形的曲线，例如对于捏合块。因此，按照本发明，例如可以使一个具有双头螺线形设置的凸轮的捏合块段与一个具有相反螺旋方向的双头捏合块段组合成一个元件，这些凸轮具有与输送螺杆相应的螺旋方向。

待加工的材料在挤出机中处于高温下，在该高温下，一方面轴、另一方面装在轴上的输送元件和工作元件不同地膨胀。这导致轴与位于其上的元件之间形成间隙，熔化的材料例如塑料可能挤入该间隙并且可能燃烧，肯定使轴与这些元件这样牢固连接，以致在轴冷却后这些元件很难被从轴上取下。

该问题对于按照本发明使用的长的组合元件还更加强化，有时可能使元件根本不再能够取下，即必须将整个轴抛弃。