[发明专利]具有经开槽的进料系统的单螺杆挤出机

说明书

技术领域

本发明涉及一种单螺杆挤出机，所述单螺杆挤出机具有经开槽的进料系统、机筒和在所述机筒中可转动地支承的挤出机螺杆，该挤出机螺杆具有软化区、主塑化区或主熔化区域以及后塑化区或者均质化或剩余熔化区域并且在所述主塑化区域的范围内构造为至少双线的。

背景技术

提高单螺杆挤出机的生产率是对其一直以来的要求。应该在低卸料温度和高熔体质量的情况下实现高处理能力。为了提高处理能力存在两种可能性，即，提高特定的处理能力，例如通过使用经开槽的进料系统；和/或提高转数。两种措施都伴有熔体在挤出机中停留时间的缩短。为了补偿较短的停留时间并保持熔化性能，要提高局部阻力，其方法是缩窄溢流间隙。然而，该措施除了压力损失提高以外，还存在磨损提高和能量效率降低的缺点。

相近的现有技术例如由文献DE 29 36 592 A1、DD 134 01 A1、DE 29 43 230 C2、JP S54 8662 A、JP S52 27900 A、DE 10 2008 046 633 B3和US 2004/0141406A1所已知。

发明内容

那么，本发明的任务在于，提供一种单螺杆挤出机，该单螺杆挤出机在提高处理能力、降低熔体温度且改善压力形成能力的同时实现了更佳的熔化效果。

所述任务通过按照本发明的单螺杆挤出机来解决，即，一种单螺杆挤出机具有经开槽的进料系统、机筒和在所述机筒中可转动地支承的多边形螺杆，所述多边形螺杆具有软化区、主塑化区以及后塑化区并且在主塑化区域的范围内具有至少两个螺槽，所述螺槽分别具有波形变化的螺槽深度和彼此位错的波峰，其中，在机筒内壁中在主塑化区域的范围内至少局部地设有至少一个基本沿纵向方向延伸的槽，其特征在于，在主塑化区域的范围内，至少一个螺杆螺纹在每个波峰前面下凹成间隙并且所产生的间隙高度等于相应随后的波峰的螺槽深度。至少一个螺杆螺纹(Schneckensteg)在每个波峰前面下凹(absetzen)成间隙、亦即比螺杆的其余外直径切割得更深，并且所产生的间隙高度等于相应随后的波峰的螺槽深度。在ET螺杆中这意味着，每个螺杆螺纹在积极螺纹侧上在每个波峰前面下凹成间隙，其中，间隙高度分别等于随后的波峰的螺槽深度。所述积极螺纹侧是这样的螺纹侧，即，熔体从该螺纹侧经由下凹的螺纹流到消极螺纹侧上。

本发明的构思在于，利用经开槽的进料系统以及在至少部分开槽的机筒中运行多边形螺杆。多边形螺杆例如是能量转移螺杆(ET螺杆)和波形螺杆。所述螺杆具有波形的螺槽深度变化和下凹的(absetzen)螺纹区域，熔体在波峰(即螺槽深度最小值)之前越过该螺纹区域。在波形螺杆中始终是相同的螺纹下凹，从而熔体沿不同方向溢流，而在ET螺杆中螺纹交替地在每个波峰之前下凹，从而熔体始终沿相同的方向溢流。多边形螺杆在主塑化区域的范围内具有至少两个螺槽或通道，连同在每个螺槽中波形变化的螺槽深度并且从螺槽向螺槽位错的波峰。根据本发明，所述机筒在主塑化区域的范围内至少部分地具有至少一个槽，所述槽基本上沿纵向方向、亦即轴向地或螺旋形地、然而不排除径向地延伸。

在一种有利的构造形式中，在主塑化区域的范围内最小螺槽深度或通道高度沿工艺方向从一个螺槽的波峰向另一螺槽的波峰减小，使得相对的压缩、亦即两个彼此相继的波峰的螺槽深度的比例大致保持恒定。彼此相继的波峰是一个螺槽的波峰和相邻螺纹的接着的波峰。与此相对地，波谷区域中的螺槽深度、亦即螺槽深度最大值沿着螺杆从波谷向波谷增大，以便提高塑料的停留时间。更长的停留时间有利于冷和热材料成分之间粗熔体中的温度补偿过程。

在波形螺杆中，下凹的螺纹可以阶梯状地或连续地下凹。在此，在螺纹阶梯状地下凹的情况下，间隙高度相应等于随后的波峰的相应的螺槽深度；而在螺纹阶连续地下凹的情况下，随后的波峰上的间隙高度相应等于该随后的波峰的螺槽深度。

在此尤其优选的是，相应下凹的螺纹区域的长度沿着螺杆沿工艺方向从波峰向波峰增大，从而使由间隙高度和间隙长度构成的面积沿工艺方向增大约1至5％，然而尤其是增大约1至2％。按照这种方式，补偿在波峰区域中减小的螺槽深度，并且由间隙高度和间隙长度构成的面积的增大与螺纹上的熔体流的增大相适应。

此外，主塑化区域1.3D(无量纲)的螺纹斜率是有利的，因为该斜率在输送技术上达到最高的效率。下凹的螺纹区域优选设置在积极螺纹面上，该积极螺纹面在螺纹宽度约百分之30至70、优选约百分之50上配设有45°斜边。通过该斜边使材料得到加速并且使能量方面更有效的延性流动比重得到提高。