[发明专利]单螺杆挤出机

说明书

技术领域

本发明涉及一种单螺杆挤出机，包括：机筒，所述机筒具有熔融区域和紧接着熔融区域的均化区域；以及在机筒中可旋转支承的螺杆，所述螺杆在均化区域的范围内具有至少两个接连的处理元件，其中沿输送方向的第二处理元件构造成剪切元件。

背景技术

就已知的单螺杆挤出机而言，本领域的技术人员的始终的任务是，提高单螺杆挤出机的生产量，同时保持或甚至改善熔化质量。

为此具有各种各样的研发，它们一方面涉及在机筒中可旋转支承的螺杆的构造，从而在此期间具有大量不同类型的螺杆型式，它们特定地在挤出机的不同的区域内构造。对此实例是屏障型螺杆或多边形螺杆，其具有循环的螺纹横截面变化部。多边形螺杆包括ET螺杆(能量转换螺杆)和波形螺杆，如它们例如在US 4,405,239或US 4,015,832和US 4,173,417中描述的。

在机筒结构和螺杆结构的组合的领域内也进行了各种研发。这样例如由DE 2624589A1或DE 19928870C2是已知的，在具有在熔融区域的范围内构成为屏障型螺杆的螺杆的单螺杆挤出机中，设置带有槽的机筒，借此能够提高单螺杆挤出机的生产量。

此外由DE 10130759A1已知，也在均化区域的范围内开槽地实施增塑系统，所述均化区域具有至少两个剪切元件和一个混合元件。借此可以实现生产量提高。但由于在这里Maddock剪切元件或屏障型剪切元件可旋转地支承于开槽的机筒部段中也产生缺点。在各槽中，在原料熔体中残留的残余固体同样可以被挡住并因此越过剪切部分的隔板。这种效应也称为静力的排水效应或冰块效应。通过残余固体越过而进入到剪切元件的相邻的通道的熔体中一方面可以很好地加热残余固体并同时冷却周围的熔体，但另一方面也具有以下的危险，即：未熔化的残余固体随溶体离开挤出机并且因此影响熔体的质量。剪切元件因此可能不符合它的本身的功能，亦即截留包含在原料熔体中的残余固体并且在适度的剪切变形的作用下将所述残留固体在剪切元件的各隔板与机筒内壁之间的剪切间隙中塑化。并且剪切元件根据原料熔体的准备状态可以是大的压力消耗元件。

发明内容

因此本发明的目的是，提供一种单螺杆挤出机，其能够实现改善的熔化效果、特别是改善的残余熔化效果，同时提高的生产量，降低的熔化温度和改进的压力增大能力。

通过一种具有权利要求1的特征的单螺杆挤出机达到该目的。

按照本发明已确认，当在单螺杆挤出机的均化区域内，至少一个沿纵向方向延伸的槽设置在机筒内壁中时，可以避开所述缺点，所述槽朝输送方向看终止在第一处理元件与下游的处理元件、特别是第二处理元件之间的区域内。因此按照本发明不是整个的均化区域设有至少一个槽，而只在紧接熔融区域之后的均化区域的开始与在第一处理元件和下游的处理元件之间的区域之间的区域设有至少一个槽，所述下游的处理元件构成为剪切元件。处理元件在这里作为螺杆元件设置在均化区域内。螺杆在均化区域的范围内也可以具有多于两个接连的处理元件，但按照本发明重要的是，正好处于输送方向的处理元件构成为剪切元件，其支承在机筒的无槽的区域内。由此可以确保，该处理元件可以满足剪切元件的功能，亦即特别是起粉碎的作用并且将在原料熔体中可能仍存在的残余固体可以通过剪切变形在剪切间隙中塑化。

在该实施形式中已证明有利的是，通过在第一处理元件的区域内设置至少一个槽，由于通过槽的所述的静力的排水效应，实现改善的输送和较小的压力损失。存在的残余固体可能被挡在一个或多个槽中并通过槽导出到处理元件的相邻的螺纹中，并由此和通过与加热的机筒壁的紧密接触特别有效地加热。由此可以进一步减小存在的残余固体块的大小。通过由于一个或多个槽能实现在第一处理元件的区域内的原料熔体更好的增塑或加热，可以将熔体以更好的准备状态供给下游的处理元件、特别是第二处理元件，其按照本发明构成为剪切元件。在这个意义上“更好的”是指，残留的残余固体块是小的并且更好地被加热。由此降低残余固体的变形阻力并且结果减小在第二处理元件中的压力损失。