[发明专利]具有角度和深度变化的槽的塑化装置螺杆

说明书

一种用于塑化装置的螺杆具有一个或多个螺旋形纹路。螺杆的一部分具有布置在非连续的螺旋内的多个前进槽，且所述螺旋切入在螺杆中。前进槽的尺寸被设计成在材料被送过筒期间在该槽中容纳该材料。螺杆具有横越一个或多个前进槽的多个非连续的横切槽。横切槽具有大于第一螺旋角且小于九十度的第二螺旋角；以及/或一个或多个横切槽具有约九十度的第三螺旋角。

技术领域

本发明涉及一种可在筒内旋转以挤出熔融树脂材料的塑化装置螺杆。更特别地，本发明涉及该螺杆的纵向部分，其被设计成使材料再循环，以通过具有不同深度和深锥度的不同角度的槽对材料进行充分的混合和熔融。

背景技术

塑化装置通常从入口接收聚合物或热塑性树脂小球、颗粒或粉末，然后加热和加工树脂，以将其转化为熔化或熔融状态。熔化或熔融材料在压力下被送过受限的出口或出料口，以制成成品。期望离开装置的熔融材料完全熔化且均匀混合，具有均匀的温度、粘度、颜色和成分。

典型的塑化装置包括细长的圆柱形筒，通常沿该筒长度在不同位置对其加热。轴向受支承和旋转的螺杆纵向延伸通过该筒。螺杆用于当材料从入口流向出口时将其推进、熔化、加压和均化。螺杆的芯在其上具有螺旋形纹路，且该纹路与筒的圆柱形内表面配合，以限定使树脂前行通往出口的螺旋形通道。

典型的塑化螺杆沿其纵向轴线具有多个区，每个区被设计用于特定的功能。通常，这些区包括串联的进料区、过渡区、计量区和混合区。

如美国专利6,498,399中所公开的，如图1所示，塑化螺杆100具有由螺旋形纹路113限定的主通道，该螺旋形纹路113位于被加热的筒(未示出)内，且与其内壁配合。如图1所示，现有技术的螺杆100具有纵向部分，其具有布置在其主通道中的多排交错的非连续前进槽130。每排前进槽130的轴线基本上平行于纵向部分的相邻螺旋形纹路113的螺旋形轴线，以促进沿箭头140所示方向的流动。在其中沿着螺旋形纹路113的方向的反向横越形成非连续的螺旋形通道，该通道具有多个回动槽137。尽管回动槽137的用途是促进聚合物或热塑性树脂颗粒在主通道中的混合，但是在某些情况下混合是不充分的。

基于以上所述，本发明的总体目的是提供一种用于改进聚合物或热塑性树脂颗粒的混合状况的螺杆。

发明内容

本发明一方面涉及一种用于塑化装置的螺杆。该塑化装置包括筒，该筒的轴向长度在入口和出口之间延伸。筒具有内壁。螺杆具有纵向轴线，且可旋转地支承在筒中，以围绕纵向轴线旋转。螺杆具有芯以及一个或多个沿着螺杆的长度延伸的螺旋形纹路。螺旋形纹路沿第一螺纹方向延伸并且相对于垂直于纵向轴线的参考线限定第一螺旋角，且限定以小于九十度的第一螺旋角而定向的第一螺旋形路径。螺旋形纹路限定螺旋形通道。螺杆可包括与入口配合的进料区、中间熔体区、以及/或与所述出口配合的计量区。在螺杆的纵向部分(例如在进料区、中间熔体区和/或计量区)中形成多个前进槽。每个前进槽的一端或两端封闭。前进槽布置在非连续的螺旋内，该螺旋切入在螺杆的螺旋形通道内的螺杆芯中。多个前进槽的尺寸被设计成在材料通过螺旋形通道送往出口期间在该槽中容纳该材料。纵向部分还具有横越一个或多个前进槽的多个非连续的横切槽。一个或多个横切槽具有大于第一螺旋角且小于九十度的第二螺旋角(相对于垂直于纵向轴线的参考线测量的)；以及/或一个或多个其他横切槽具有约九十度的第三螺旋角(相对于垂直于纵向轴线的参考线测量的)。

在一实施例中，每个横切槽穿过螺旋形纹路不超过两次，使得材料可在所述纵向部分内回流且再循环。

在一实施例中，所述多个前进槽中的一个或多个具有前进槽深锥度；以及/或所述多个横切槽中的一个或多个具有横切槽深锥度。