帶混合攪拌盤螺旋式擠出機的製作方法

2023-09-12 18:50:40

專利名稱：帶混合攪拌盤螺旋式擠出機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種螺旋式擠出機，它包括至少兩個並列且相交的殼體內孔；位於孔中的可轉動驅動的螺杆軸；以及多個順序/依次排列在螺杆軸上並成對地互相接合的具有至少一個齒頂和至少一個齒側的混合攪拌盤。
背景技術：
包括這種類型的混合攪拌盤的這種螺旋式擠出機是公知的，例如參見EP 0 875 356 B1(與US 6 048 088對應)、EP 0 160 124(與US 4 824 256對應)和EP 1 121 238 B1(與US 09/806 605對應)。在這些公知的螺旋式擠出機中，多個混合攪拌盤順序排列在一螺杆軸上共同構成一攪拌組件。這些攪拌組件設計成相鄰攪拌盤形成的齒頂錯開角為360°的整(除)因子。一攪拌組件的第一個和最後一個混合攪拌盤通常疊合。具有順序五個混合攪拌盤且兩列設計的攪拌組件可例如包括齒頂錯開角為45°的順序的混合攪拌盤。
在轉動一圈期間動力矩將隨著螺杆軸和進而混合攪拌盤轉動時一對混合攪拌盤的混合攪拌盤的接合位置的改變而改變並作用在各螺杆軸上。在混合攪拌盤的上述公知設計和布置中，仍由於在上述對稱攪拌盤組件中多次同時發生混合攪拌盤位置的疊合而導致轉矩動量增加-又短又強的動力矩增加。因此，共振/諧振時整個傳動系內產生相當大的振動應力。傳動系包括驅動電動機、聯軸器和變速器的所有轉動部件，以及其上有混合攪拌盤的螺杆軸，可能還包括螺紋件。

發明內容
本發明的一個目的是改進該螺旋式擠出機，使得振動問題至少得到減輕。
按照本發明，該目的通過下述特徵而實現緊鄰的混合攪拌盤形成一齒頂錯開角，各齒頂錯開角的整數倍不等於360°。
由於本發明的設計，即使順序排列大量混合攪拌盤也不會同時發生可能在傳動系的共振點附近造成不能容許的大振幅的轉矩動量。
由於順序的混合攪拌盤不發生疊合，因此這是一種獲得本發明的效果的更好方法。


從以下結合附圖對一例示性實施例的說明中可清楚看出本發明的其他特徵、細節和優點。
圖1為一螺旋式擠出機的局部剖開的概略俯視圖；圖2為一包括五個混合攪拌盤的攪拌組件的側視圖；圖3為圖2中箭頭III方向上的該攪拌組件的視圖；圖4為圖2中箭頭IV方向上的該攪拌組件的另一視圖；以及圖5為沿圖1中V-V線的該螺旋式擠出機的橫剖視圖。
具體實施例方式
附圖中所示的雙螺杆/旋擠出機1由一電動機2經一聯軸器3和一其後的變速器4驅動。該螺旋式擠出機1的殼體5包括兩個具有平行軸線7，7』的以一水平數字「8」的形式相交的殼體內孔6，6』。孔6，6』中設置有其軸線與軸線7，7』重合的螺杆軸8，8』。變速器4在相同轉動方向9，9』上驅動螺杆軸8，8』。
殼體5靠近變速器4的一端上具有一進料鬥10，通過該進料鬥來供應待處理的原料。其後，在螺杆軸8，8』上裝設有螺紋11，11』，從而構成一供料區12。
其後，混合攪拌盤13，13』，14，14』，15，15』，16，16』和17，17』不可轉動地裝在螺杆軸8，8』上；它們在所示例示性實施例中整體地表示為攪拌組件18，18』。在這些攪拌組件18，18』附近形成一混合攪拌區19，其後是一也包括不可轉動地裝在螺杆軸8，8』上的螺紋21，21』的傳輸和增壓區20。在這些螺紋21，21』之後，在螺杆軸8，8』上形成螺杆頂部22，22』，然後沿傳輸方向23即在與進料鬥10相對的一端上有一終止該殼體5的噴模24。成對布置的螺紋11、11』以及混合攪拌盤13，13』至17，17』和螺紋21，21』均表現為互相接合，即它們緊密嚙合。電動機2、聯軸器3和變速器4的轉動部件以及螺杆軸8，8』、螺紋11，11』和混合攪拌盤13，13』至17，17』一起構成傳動系。
如圖所示，螺紋11、11』和21，21』以及混合攪拌盤13，13』至17，17』均為兩列。混合攪拌盤13，13』至17，17』因此具有齒頂25，25』和26，26』及齒側27，27』和28，28』，該齒頂和齒側在轉動方向9，9』上轉動時以一種本身公知的方式互相經過。轉動時齒頂25，25』和26，26』與殼體內孔6，6』的壁30，30』之間有遊隙，即留出一微小間隙29，29』。一混合攪拌盤13至17的齒頂25、26以一定微小間隙轉過與該對混合攪拌盤相應的另一混合攪拌盤13』至17』的齒側27』、28』，反之亦然。EP 0 875 356 B1(與US 6048 088對應)所公開的兩列混合攪拌盤或EP 1 121 238 B1(與US系列號09/806 605對應)所公開的一列混合攪拌盤或EP 0 160 124 A2(與US 4 824256對應)所公開的三列或四列混合攪拌盤的情況都是如此。
順序的混合攪拌盤13，13』至17，17』與軸線7和7』橫交的橫截面都相同。在兩列設計中，每個單獨的混合攪拌盤為雙鏡面對稱。該盤具有一齒頂圓心角(crest angle)a或a』和一齒側圓心角(flank angle)b或b』，在兩列設計的情況下，採用a+b＝a』+b』＝180°及a＝a』和b＝b』。
中央平面31，31』，32，32』，33，33』，34，34』和35，35』從中央與齒頂25，26和25』，26』和各軸線7，7』相交，在傳輸方向23上緊鄰的混合攪拌盤的兩中央平面之間形成一齒頂錯開角。因此，盤13，14的中央平面31，32形成一角c，而盤13』，14』的中央平面31』，32』形成一角c』。盤14，15的中央平面32，33形成一角d，而盤14』，15』的中央平面32』，33』形成一角d』。盤15，16的中央平面33，34形成一角e，而盤15』，16』的中央平面33』，34』形成一角e』。最後，盤16，17的中央平面34，35形成一角f，而盤16』，17』的中央平面34』，35』形成一角f』。每對混合攪拌盤13和13』或14和14』等的齒頂錯開角相同，即適用e＝c』，d＝d』，e＝e』和f＝f』。另一方面，c，d，e，f和c』，d』，e』，f』不必分別相同。而且，各齒頂錯開角c，c』，d，d』，e，e』，f，f』的整數倍必須不等於360°。換句話說，兩個在傳輸方向23上相鄰的混合攪拌盤之間的齒頂錯開角不能為360°的整因子。因此，即使具有多個順序的成對混合攪拌盤13，13』至17，17』，也不會有兩對混合攪拌盤的接合位置相同。
要進一步指出的是，每對混合攪拌盤13，13』-17，17』作用在螺杆軸8，8』上的動力矩在轉動一整圈過程中並非保持不變。因此，特別當順序布置有多對混合攪拌盤時，任何要處理的材料即熔料、粉末等只能在傳輸方向23上擠出。各螺杆軸8和8』轉動時的動力矩隨成對混合攪拌盤的混合攪拌盤轉動整圈過程中的自由橫截面的改變而改變。最大動力矩出現在兩齒頂25，25』和26，26』位於相應的近似三角區36和36『附近之時。這些近似三角區36，36』為形成在殼體5中的殼體內孔6與6』彼此相交部位的尖角區。在該位置上，殼體內孔6，6』的自由橫截面特別小。按照現有技術，混合攪拌盤之間的齒頂錯開角為360°的整因子，和在兩列混合攪拌盤的情況下為180°的整因子，特別在兩列混合攪拌盤的各齒頂錯開角等於45°時，則螺杆軸8，8』轉動時，這些轉矩波動在螺杆軸8，8』各自轉動時出現的頻率決定於螺杆軸8，8』的轉速。在混合攪拌盤齒頂錯開角為360°的整因子的現有技術下，當傳動系的共振頻率對應於上述動力矩波動頻率時，這些轉矩振幅在共振點處將增大到不能容許的程度。(本發明的)特定措施在很大程度上排除了這一問題。
如圖5所示，螺杆軸8，8』具有與混合攪拌盤13，13』-17，17』的內齒37接合的外齒，從而在混合攪拌盤與螺杆軸8，8』之間生成非轉動連接。螺紋11，11』和21，21』也是如此。齒37的節距角(pitch angle)g為360°的整因子。當圓周上有二十四個齒38時g＝15°；圓周上有三十六個齒38時g＝10°；圓周上有十二個齒38時g＝30°，等等。當順序布置多個混合攪拌盤13，13』-17，17』時，齒頂錯開角之和c+d+e+f有利地等於g的整數倍。在這種情況下，不必錯開或另加特定轉換元件就可進一步連接相似的攪拌組件或螺紋。
權利要求
1.一種螺旋式擠出機，包括-至少兩個並列、相交的殼體內孔(6，6』)；-位於該殼體內孔(6，6』)中的可轉動驅動的螺杆軸(8，8』)；以及-多個順序排列在螺杆軸(8，8』)上並成對地互相接合的混合攪拌盤(13，13』至17，17』)，其具有-至少一個齒頂(25，25』，26，26』)和-至少一個齒側(27，27』，28，28』)；其中，緊鄰的混合攪拌盤(13至17和13』至17』)形成一齒頂錯開角(c，d，e，f；c』，d』，e』，f』)，各齒頂錯開角(c，d，e，f；c』，d』，e』，f』)的整數倍不等於360°。
2.按權利要求1所述的螺旋式擠出機，其特徵在於，順序的混合攪拌盤(13至17和13』至17』)都不疊合。
3.按權利要求1所述的螺旋式擠出機，其特徵在於，有n列所述混合攪拌盤，其中n＝1、2、3或4。
4.按權利要求3所述的螺旋式擠出機，其特徵在於，有兩列所述混合攪拌盤(13，13』至17，17』)。
5.按權利要求1所述的螺旋式擠出機，其特徵在於，所述螺杆軸(8，8』)可在相同方向上驅動。
6.按權利要求1所述的螺旋式擠出機，其特徵在於，多個混合攪拌盤(13至17和13』至17』)構成一攪拌組件(18和18』)。
7.按權利要求6所述的螺旋式擠出機，其特徵在於，可用齒(37)連接攪拌組件(18，18』)與螺杆軸(8，8』)，該齒(37)包括等角間距設置的齒(38)，相鄰齒(38)之間形成一節距角(g)；一攪拌組件(18和18』)的多個混合攪拌盤(13至17和13』至17』)的齒頂錯開角之和(c+d+e+f和c』+d』+e』+f』)為該節距角(g)的整數倍。
全文摘要
一種螺旋式擠出機，包括至少兩個殼體內孔(6，6′)和孔中的螺杆軸，螺杆軸上裝有若干成對接合的順序的混合攪拌盤(13，13′至17，17′)。順序的混合攪拌盤(13至17和13′至17′)形成不是360°的整因子的齒頂錯開角(c，d，e，f；c′，d′，e′，f′)。
文檔編號B29B7/48GK1583396SQ20041005700
公開日2005年2月23日 申請日期2004年8月20日 優先權日2003年8月22日
發明者R·赫脫 申請人:科倍隆W&P有限及兩合公司