BRPI0914138B1

BRPI0914138B1 - Elementos de rosca para máquinas de rosca de eixos múltiplos, uso de elementos de rosca e processo para extrusão de massas plásticas em um extrusor de roscas duplas ou extrusores de eixos múltiplos

Info

Publication number: BRPI0914138B1
Application number: BRPI0914138-3A
Authority: BR
Inventors: Michael Bierdel; Ulrich Liesenfelder; Thomas König
Original assignee: Covestro Deutschland Ag
Priority date: 2008-06-20
Filing date: 2009-06-12
Publication date: 2019-02-19
Also published as: BRPI0914138A2; CN102066084A; EP2307182A1; JP5600315B2; CA2728463A1; US9868245B2; DE102008029304A1; EP2291277B1; RU2516152C2; CN102123845A; CN102123845B; JP2011524285A; BRPI0914870A2; RU2531279C2; CN102066084B; EP2303543B1; EP2303544B1; US8876360B2; RU2011102013A; CN102066083A

Abstract

"elementos de rosca para máquinas de rosca de eixos múltiplos, uso de elementos de rosca e processo para extrusão de massas plásticas em um extrusor de roscas duplas ou extrusores de eixos múltiplos". a presente invenção refere-se a elementos de rosca para máquinas de rosca de eixos múltiplos com eixos de rosca com rotação no mesmo sentido, em pares, e com ação raspadora completa, em pares, sendo que - a soma de todos os ângulos de crista de um par de elementos de rosca é maior do que ou igual a 0 e menor do que 2*pi- 8*arccos(0,5*a/ra), - o número das áreas de crista de um par de elementos de rosca é maior do que 4, - cada elemento de rosca de um par de elementos de rosca apresenta duas áreas de perfil de rosca, que consistem, em cada caso, em áreas de flanco e áreas de sulco, e nas quais a soma dos ângulos de flanco e sulco é, em cada caso, maior do que pi/2, o uso dos elementos de rosca e um método para extrusão.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para ELEMENTOS DE ROSCA PARA MÁQUINAS DE ROSCA DE EIXOS MÚLTIPLOS, USO DE ELEMENTOS DE ROSCA E PROCESSO PARA EXTRUSÃO DE MASSAS PLÁSTICAS EM UM EXTRUSOR DE ROSCAS DUPLAS OU EXTRUSORES DE EIXOS MÚLTIPLOS. [001] A invenção refere-se a novos elementos de rosca para máquinas de elementos de rosca com perfis de rosca, com rotação no mesmo sentido, em pares, e com ação raspadora completa, em pares, ao uso dos elementos de rosca em máquinas de rosca de eixos múltiplos e a um processo para extrusão de massas plásticas.

[002] Máquinas de eixos duplos ou opcionalmente, múltiplos, com rotação no mesmo sentido, cujos rotores têm ação raspadora recíproca, completa, já são conhecidas há longo tempo. Uma vista geral abrangente sobre esses extrusores de rosca é dada pela seguinte publicação [1] = Kohlgruber: Der gleichlaufige Doppelschneckenextruder [Extrusor de roscas duplas com rotação no mesmo sentido], Hanser Verlag, Munich, 2007.

[003] Na produção de polímeros e processamento de polímeros, máquinas de rosca, que se baseiam no princípio de perfis com ação raspadora exata, têm encontrado uma múltipla utilização. Isso se baseia, sobretudo, no fato de que fusões de polímero aderem em superfícies e sob temperaturas de processamento usuais degradam-se com o tempo, o que é impedido pelo efeito autolimpante das roscas em fim de ação raspadora exata. Regras para produção de perfis de rosca de ação raspadora exata estão apresentadas, por exemplo, na publicação [1], nas páginas 96 - 109. Aqui, também está descrito que um perfil de rosca sobre o 1° eixo de um extrusor de roscas duplas determina o perfil da rosca sobre o 2° eixo de um extrusor de roscas duplas. O perfil de rosca sobre o 1° eixo do extrusor de roscas duplas é designado, portanto, como o perfil de rosca gerador. O perfil de rosca sobre o 2°

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2/64 eixo do extrusor de roscas duplas resulta do perfil de rosca do 1° eixo do extrusor de roscas duplas e é designado, portanto, como o perfil de rosca gerado. Em um extrusor de eixos múltiplos, o perfil de rosca gerador e o perfil de rosca gerado são sempre usados alternadamente em eixos adjacentes.

[004] Extrusores de roscas duplos modernos dispõem de um sistema de construção por blocos, no qual diversos elementos de rosca podem ser montados em um eixo interno. Dessa maneira, uma pessoa versada na técnica pode adaptar o extrusor de roscas duplas à respectiva tarefa de processo. Um particularmente de elementos de rosca consiste em um elemento de rosca, com um perfil de rosca gerador e um elemento de rosca com um perfil de rosca gerado.

[005] Tal como pode ser consultado, por exemplo, em [1], nas páginas 96 - 109, o perfil de rosca de Erdmenger conhecido, nomeado de acordo com seu inventor principal, é claramente definido pela indicação das três variáveis, número de passos z, raio externo da rosca ra e distância do centro a. O número de passos z é um número inteiro, que é maior do que ou igual a 1. Um outro parâmetro característico importante de um perfil de rosca é o raio interno ri. Um outro parâmetro característico importante de um perfil de rosca é a profundidade do passo h.

[006] As regiões de um perfil de rosca, que são iguais ao raio externo de rosca, são designadas como áreas de crista. O ângulo entre o ponto inicial e o ponto terminal de uma área de crista, com relação ao ponto de rotação do perfil de rosca é designado como ângulo de crista. Uma área de crista, que só entre em contato com o raio externo de rosca em um ponto, possui o ângulo 0 - ponto inicial e ponto terminal coincidem em um ponto. As áreas de um perfil de rosca, que são iguais ao raio do núcleo, são designadas como áreas de sulco. O ângulo entre o ponto inicial e o ponto terminal de uma área de sulco, com

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3/64 relação ao ponto de rotação do perfil de rosca é designado como ângulo de sulco. Uma área de sulco, que só entra em contato com o raio interno em um ponto, possui o ângulo de sulco 0 - ponto inicial e ponto terminal também aqui são idênticos. As áreas de um perfil de rosca, que são menores do que o raio externo de rosca 4 e maiores do que o raio interno, são designadas como áreas de flanco. Correspondentemente, o ângulo entre o ponto inicial e o ponto terminal de uma área de flanco, com relação ao ponto de rotação do perfil de rosca, é designado como ângulo de flanco. A área de um extrusor de eixos múltiplos, atravessada por dois furos de carcaça, é designada como área de engrenamento. Os dois pontos de interseção de dois furos de carcaça são designados como engrenamentos de carcaça.

[007] O ângulo de vértice Ô_kw de um perfil de rosca de Erdmenger com passos z é calculado como d_kw=p/z-2*arccos(0.5*a/ra), sendo que π (π=3.14159) é a constante do círculo [1]. A soma dos ângulos de crista de um par de elementos de rosca de passos duplos com um perfil de rosca de Erdmenger é, portanto, igual a 2*π8*arccos(0.5*a/ra).

[008] Além disso, em [1] são explicados detalhadamente, a construção, o funcionamento e a operação de extrusores de dois eixos ou de eixos múltiplos. Um capítulo próprio (páginas 227 - 248 é dedicado aos elementos de rosca e seu modo de funcionamento. Aqui, são explicados detalhadamente a construção e o funcionamento de elemento transportadores, amassadores e misturadores. Para possibilitar a transição entre elementos de rosca com número de passos diferente, frequentemente são usadas arruelas como distanciadores. Em casos especiais, são usados os chamados elementos de transição, que possibilitam uma transição contínua entre dois perfis de rosca com número de passos diferente, sendo que em cada ponto da transição encontra-se um par de perfis de rosca autolimpantes.

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4/64 [009] Por uma massa plástica é entendida uma massa deformável. Exemplos de massas plásticas são fusões de polímero, sobretudo de termoplastos e elastômeros, misturas de fusões de polímero ou dispersões de fusões de polímero com sólidos, líquidos ou gases.

[0010] A extrusão de massas plásticas desempenha um papel importante, particularmente, na produção, tratamento e processamento de polímeros. Por extrusão, é entendido o tratamento de um material ou mistura de materiais em um extrusor de roscas duplas ou de eixos múltiplos, tal como o mesmo está descrito amplamente em [1].

[0011] Na produção de polímeros, dá-se uma extrusão, por exemplo, para desgaseificação dos polímeros (vide, por exemplo [1], páginas 191 - 212).

[0012] No tratamento de polímeros, dá-se uma extrusão, por exemplo, para mistura de aditivos ou para mistura de diversos polímeros, que se distinguem, por exemplo, em composição química, peso molecular ou estrutura molecular (vide, por exemplo, [1], páginas 59 a 93). Esse processo, também chamado de composição, serve para o tratamento de polímeros para produção da massa de moldar de matéria sintética (o composto), sob uso das matérias básicas de matéria sintética, que normalmente são fundidas, e sob adição e mistura de materiais de enchimento e/ou reforço, plastificantes, agentes de aderência, agentes de deslizamento, estabilizadores, corantes etc. O tratamento compreende, frequentemente, também a remoção de componentes voláteis, tais como, por exemplo, ar e água. A preparação também pode incluir uma reação química, tal como, por exemplo, enxerto, modificação de grupos funcionais ou modificações do peso molecular por aumento ou redução dirigido do peso molecular.

[0013] No processamento de polímeros, os polímeros são levados, de preferência, à forma de um produto semiacabado, de um produto pronto para uso ou de um componente. O processamento pode dar-se,

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5/64 por exemplo, por fundição injetada, extrusão, sopro de filmes, estiramento de filmes ou fiação. O processamento também pode compreender misturas de polímeros com materiais de enchimento e adição e aditivos, bem como modificações químicas, tal como, por exemplo, vulcanização.

[0014] O tratamento de massas plásticas durante uma extrusão compreende uma ou mais das operações de processo, transportar, fundir, dispersar, misturas, desgaseificar e formação de pressão.

[0015] Tal como é conhecido em geral e descrito, por exemplo, em [1], nas páginas 169 a 190, a mistura pode ser dividida em mistura distributiva e dispersiva. Por mistura distributiva é entendida a distribuição uniforme de componentes diferentes em um volume observado. Mistura distributiva existe, por exemplo, na mistura de polímeros da mesma espécie. Na mistura dispersiva são primeiramente divididas partículas de sólido, gotas de líquido ou bolhas de gás. Para a divisão precisam ser aplicadas forças de cisalhamento suficientemente grandes, para superar, por exemplo, a tensão superficial na superfície de contato entre fusão de polímero e um aditivo. Por mistura, é sempre entendida, a seguir, mistura distributiva e/ou dispersiva.

[0016] Na publicação [1], na página 73ss, são descritos o transporte da fusão e a formação de pressão. As zonas de transporte de fusão em roscas em fim de extrusor sevem para transportar o produto de uma zona de processo para a próxima, bem como para incorporar materiais de enchimento. Zonas de transporte de fusão, em geral, estão enchidas parcialmente, tal como, por exemplo, no transporte do produto de uma zona de processo para a próxima, na desgaseificação e em zonas de tempo de permanência. A energia necessária para o transporte é dissipada e torna-se desvantajosamente perceptível por um aumento de temperatura da fusão de polímero. Portanto, em uma zona de transporte devem ser usados elementos de rosca sem, que dissi

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6/64 pam a menor quantidade possível de energia. Para o transporte de fusão puro são usuais elementos de rosca com elevações de passo de uma vez o diâmetro interno do extrusor D [1].

[0017] A montante de consumidores de pressão dentro do extrusor, tais como, por exemplo, elementos de refluxo, elementos de mistura, blocos de amassamento de refluxo ou neutros, e a montante de consumidores de pressão fora do extrusor, tais como, por exemplo, placas de molde, ferramentas de extrusão e filtros de fusão, forma-se dentro do extrusor uma zona de contrapressão, na qual o transporte é feito com preenchimento completo e na qual precisa ser formada a pressão para superar o consumidor de pressão. A zona de formação de pressão de um extrusor, na qual é gerada a pressão necessária para descarga da fusão, é designada como zona de descarga. A energia introduzida na fusão de polímero divide-se em potência útil, para formação de pressão e para transportar a fusão e em potência de dissipação, que se torna desvantajosamente perceptível em um aumento de temperatura da fusão. Na zona de formação de pressão, ocorre um forte refluxo da fusão sobre as cristas de rosca e, desse modo, uma introdução de energia mais alta [1]. Portanto, em uma zona de formação de pressão devem ser usados elementos de rosca, que dissipam a menor quantidade de energia possível.

[0018] É do conhecimento do técnico que na região das cristas de rosca é dissipada uma quantidade particularmente grande de energia, o que leva a fortes superaquecimentos localizados no produto. Isso está descrito, por exemplo, em [1], nas páginas 160, par um elemento transportador de dois passos, com o perfil de rosca de Erdmenger. Esses superaquecimentos localizados podem levar a danificações no produto, tais como, por exemplo, modificação no odor, cor, composição química ou peso molecular, ou à formação de não uniformidades no produto, tais como corpos de gel ou ponteamentos. Sobretudo um

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7/64 ângulo de crista grande é prejudicial nesse caso. Além disso, uma alta introdução de energia também limita o rendimento do extrusor de roscas em fim duplas em muitos processos e, com isso, a eficiência econômica.

[0019] É ainda do conhecimento da pessoa versada na técnica ([1], páginas 129 a 146), que o rendimento na formação de pressão de elementos transportadores de dois passos, com perfil de rosca de Erdmenger conhecido, está situado em aproximadamente 10%. Um aumento de pressão de 5 mPa (50 bar), a uma densidade da fusão de 1000 kg/m³ e uma capacidade térmica da fusão de 2000 j/kg/K, no referido rendimento de 10%, leva a um aumento de temperatura de 25 K ([1], página 120). Esse aquecimento pode levar a danificações no produto, tais como, por exemplo, modificação no odor, cor, composição química ou peso molecular, ou à formação de não uniformidades no produto, tais como corpos de gel ou ponteamentos.

[0020] Na extrusão de polietileno e copolímeros de polietileno, a uma temperatura excessivamente alta apresentam se um aumento de peso molecular, ramificação e reticulação. Além disso, polietileno e copolímeros de polietileno reagem com oxigênio do ar, no ciclo de auto-oxidação conhecido da pessoa versada na técnica ([2] Hepperle, J.: Schadigungsmechanismen bei Polymeren, Polymeraufbereitung 2002, VDI-K, VDI-Verlag GmbH, [3] Zweifel, H.: Stabilization of Polymeric Materials, Springer, Berlin, 1997, [4] Schwarzenbach, K. et al.: Antioxidants, em Zweifel, H. (ed.): Plastics Additives Handbook, Hanser, Munich, 2001, [5] Cheng, H.N., Schilling, F.C., Bovey, F.A.: ¹³C Nuclear Magnetic Resonance Observation of the Oxidation of Polyethylene, Macromolecules 9 (1976) p. 363-365) , sob formação de componentes de baixa molecularidade, de odor intenso e, portanto, disruptivos, tais como, por exemplo, cetonas, aldeídos, ácidos carboxílicos, hidroperóxidos, ésteres, lactonas e alcoóis.

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8/64 [0021] Na extrusão de copolímeros na base de polietileno e vinilacetato, a uma temperatura excessivamente alta forma-se, adicionalmente ácido acético de odor intenso e corrosivo.

[0022] Na extrusão de polipropileno e copolímeros de polipropileno, a uma temperatura excessivamente alta apresenta-se uma redução de peso molecular. Além disso, polipropileno e copolímeros de polipropileno reagem com o oxigênio do ar no cíclico de auto-oxidação, sob formação de componentes de baixa molecularidade de odor intenso e, portanto, disruptivos, tais como, por exemplo, cetonas, aldeídos, ácidos carboxílicos, hidroperóxidos, ésteres, lactonas e alcoóis.

[0023] Na extrusão de cloreto polivinílico, uma temperatura excessivamente alta resulta na descoloração do produto e na eliminação de ácido clorídrico gasoso, corrosivo, sendo que o ácido clorídrico, por sua vez, catalisa uma eliminação adicional de ácido clorídrico.

[0024] Na extrusão de poliestireno, a uma temperatura excessivamente alta forma-se estireno prejudicial para a saúde, bem como estireno dímero e trímero, com degradação de peso molecular e correspondente deterioração de propriedades mecânicas.

[0025] Na extrusão do copolímero de poliestireno-acrilnitrila (SAN), o produto adquire uma cor amarelada sob carga térmica, o que leva a uma redução da transparência, e forma o monômero acrilonitrila carcinogênico, bem como estireno, sob degradação de peso molecular e deterioração de propriedades mecânicas.

[0026] Na extrusão de policarbonatos aromáticos, o produto adquire uma cor amarelada sob carga térmica excessivamente alta, particularmente, sob influência de oxigênio, o que leva a uma redução da transparência, e apresenta degradação do peso molecular, particularmente sob influência de água. Sob temperatura elevada também são dissociados monômeros, tal como, por exemplo, bisfenol A.

[0027] Na extrusão de poliésteres, tais como, por exemplo, polietiPetição 870180148908, de 07/11/2018, pág. 11/75

9/64 lentereftalato, polibutilentereftalato e politrimetilentereftalato, sob tempertura excessivamente elevada e influência de água, ocorre uma redução no peso molecular e deslocamento dos grupos terminais na molecular. Isso é problemático, sobretudo, na reciclagem de polietilentereftalato. À temperatura elevada, polietilentereftalato elimina acetaldeído, o que pode levar, por exemplo, a alterações de sabor no conteúdo de garrafas de bebida.

[0028] Na extrusão de borrachas de dieno, particularmente com termoplastos modificados na resistência ao impacto com borracha de butadieno, particularmente tipos de poliestireno modificados para resistência ao impacto (HIPS) e SAN (acrilnitrila-butadieno-estireno, ABS) modificado para resistência ao impacto, sob temperatura excessivamente alta, é eliminado butadieno carcinogênico, bem como vinilciclohexeno tóxico. Além disso, a borracha de dieno reticula-se, de modo que ocorrem deteriorações das propriedades mecânicas do produto.

[0029] Na extrusão de polioximetileno, à temperatura excessivamente alta, dissocia-se formaldeído tóxico.

[0030] Na extrusão de poliamidas, tais como poliamida 6, poliamida 6,6, poliamida 4,6, poliamida 11 e poliamida 12, uma temperatura excessivamente alta leva a descolorações do produto e degradação do peso molecular e à restauração de monômeros e dímeros e, desse modo, à deterioração de propriedades mecânicas, sobretudo na presença de água.

[0031] Na extrusão de poliuretanos termoplásticos, uma temperatura excessivamente alta leva a modificações da estrutura molecular por transuretanização e, na presença de água, a degradação de peso molecular. Ambos influenciam as propriedades do poliuretano termoplástico de maneira indesejável.

[0032] Na extrusão de polimetilmetacrilato, metilmetacrilato é eliPetição 870180148908, de 07/11/2018, pág. 12/75

10/64 minada a uma carga térmica excessivamente alta, sob degradação de peso molecular, o que leva ao incômodo por odor e a propriedades mecânicas deterioradas.

[0033] Na extrusão de sulfeto de polifenileno, a uma temperatura excessivamente alta são eliminados compostos orgânicos e inorgânicos, que contêm enxofre, e que levam ao incômodo por odor e podem levar à corrosão das ferramentas de extrusão. Também nesse caso, são formados oligômeros e monômeros de baixa molecularidade e peso molecular é reduzido, o que deteriora as propriedades mecânicas de sulfeto de polifenileno.

[0034] Na extrusão de sulfona de polifenila, a uma temperatura excessivamente alta são eliminados compostos orgânicos, sobretudo na presença de água. Também o peso molecular é reduzido, com o que as propriedades mecânicas são deterioradas.

[0035] Na extrusão de éter de polifenileno, a uma temperatura excessivamente alta, são eliminados compostos orgânicos de baixa molecularidade, em que o peso molecular é reduzido. Isso leva a uma deterioração das propriedades mecânicas do produto.

[0036] Na extrusão de borrachas de dieno, tais como, por exemplo, polibutadieno (BR), borracha natural (NR) e poli-ipoli-isopreno sintético (IR), borracha de butila (HR), borracha de clorobutila (CHR), borracha de bromobutila (BIIR), borracha de estireno-butadieno (SBR), policloropreno (CR), borracha de butadieno-acrilnitrial (NBR), borracha de butadieno-acrilnitrila parcialmente hidrogenada (HNBR), bem como copolímeros de etileno-propileno-dieno (EPDM), a uma temperatura excessivamente alta, forma-se gel por reticulação, o que leva à deterioração de propriedades mecânicas dos componentes produzidos com os mesmos. No caso de borracha de cloro e bromobutila, sob temperatura elevada pode ser eliminado gás de ácido clorídrico ou bromídrico, que, por sua vez, catalisa a decomposição adicional do polímero.

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11/64 [0037] Na extrusão de misturas de borracha, que contêm agentes de vulcanização, tais como, por exemplo, enxofre ou peróxidos, são levadas à vulcanização prematura por temperaturas excessivamente altas. Isso leva ao fato de que dessas misturas de borracha não podem mais ser produzidos produtos.

[0038] Na extrusão de misturas de um ou mais polímeros, a temperaturas excessivamente altas, ocorrem, em cada caso, as desvantagens da extrusão dos polímeros individuais.

[0039] Portanto, partindo do estado da técnica, apresentou-se a tarefa de por à disposição elemento de rosca para máquinas de rosca de eixos múltiplos, que apresentam, simultaneamente, uma eficiência a mais alta possível na formação de pressão e uma solicitação térmica do produto a mais baixa possível.

[0040] Surpreendentemente, foram encontrados elementos de rosca, que apresentam ângulos de crista reduzidos em relação ao estado da técnica e que, ao mesmo tempo, produzem uma eficiência a mais alta possível na formação de pressão e uma solicitação térmica do produto a mais baixa possível.

[0041] São, portanto, objeto da invenção elementos de rosca para máquinas de rosca de eixos múltiplos, caracterizados pelo fato de que

- a soma de todos os ângulos de crista de um par de elementos de rosca é maior do que ou igual a 0 e menor do que 2*π8*arccos(0,5*a/ra),

- o número das áreas de crista de um par de elementos de rosca é maior do que 4,

- cada elemento de rosca de um par de elementos de rosca apresenta duas áreas de perfil de rosca que consistem, em cada caso, em áreas de flanco e áreas de sulco, e nas quais a soma dos ângulos de flanco e sulco é, em cada caso, maior do que π/2.

[0042] Tal como já foi mencionado acima, a soma dos ângulos de

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12/64 crista de um par de elementos d rosca de dois passos, com um perfil de rosca de Erdmenmger, perfaz 2*p-8*arccos(0,5*a/ra). Os elementos de rosca de acordo com a invenção apresentam em relação a elementos de rosca com um perfil de rosca de Erdemenger de dois passos uma área reduzida em sue comprimento, que corresponde ao raio externo de rosca e no qual, sabidamente, uma quantidade particularmente grande de energia é introduzida no material de extrusão. Desse modo, a introdução de energia é reduzida eficientemente e o risco de danificação de produto é minimizado.

[0043] A soma de todos os ângulos de crista de um par de elementos de rosca é menor do que 2*p-8*arccos(0,5*a/ra), de preferência, menor do que 0,8*(2*p-8*arccos(0,5*a/ra)) de modo particularmente preferido, menor do que 0,6* (2*p-8*arccos(0,5*a/ra)) e de modo especialmente preferido, menor do que 0,4* (2*p-8*arccos(0,5*a/ra)).

[0044] Além disso, a soma das áreas de crista em um par de elementos de rosca de dois passos, com um perfil de rosca de Erdmenger, perfaz 4. O número das áreas de crista de um par de elementos de rosca de acordo dom a invenção é maior do que 4, de preferência igual a 5 ou 6, e de modo particularmente preferido, igual a 8. O número de áreas de crista de um elemento de rosca individual de um par de elementos de rosca de acordo com a invenção é, de preferência, igual a 2 ou 3 e, de modo particularmente preferido igual 4.

[0045] De acordo com a invenção, cada elemento de rosca de um par de elementos de rosca apresenta duas áreas de perfil de rosca, que, em cada caso, consiste em áreas de flanco e ranhura e nos quais a soma dos ângulos de flanco e ranhura é, em cada caso, maior do que p/2; Essas duas áreas de perfil de rosca também podem ser designadas como áreas de canal. Nessas áreas de canal encontra-se praticamente todo o material de extrusão.

[0046] A soma dos ângulos de um perfil de rosca, que consiste em

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13/64 áreas de flanco e sulco, é de preferência, maior do que 2*π/3.

[0047] Em elementos de rosca de acordo com a invenção, o perfil de rosca gerador pode ser configurado individualmente. Particularmente, as bordas que limitam as áreas de crista podem ser arredondadas.

[0048] Elementos de rosca de acordo com a invenção estão, de preferência, caracterizados pelo fato de que uma ou mais áreas de crista possuem um ângulo de crista de 0. Nesse caso, a limpeza da carcaça e a limpeza da área de sulco do elemento de rosca adjacente dão-se coma área de crista, que está reduzida a um mínimo. Desse modo, também a introdução de energia e a solicitação do material de extrusão são reduzidas a um mínimo. A vedação é pontual e suficiente para garantir a formação de pressão necessária.

[0049] Elementos de rosca de acordo com a invenção estão, de preferência, caracterizados pelo fato de que o perfil de rosca gerado é idêntico ao perfil de rosca gerador, depois de uma rotação por π/2. Isso tem a vantagem de que para eixos contíguos não precisam ser produzidos elementos de rosca diferentes.

[0050] Elementos de rosca preferidos são aqueles que apresentam um perfil de rosca idêntico para todos os eixos de um extrusor de eixos múltiplos ou os dois eixos de um extrusor de dois eixos.

[0051] Surpreendentemente, foi descoberto que perfis de rosca de um par de elementos de rosca de acordo com a invenção podem ser produzidos por uma sequência definida de áreas de crista, flanco e sulco. Elementos de rosca de acordo com a invenção estão caracterizados pelo fato de que um perfil de rosca gerador e um perfil de rosca gerado apresentam uma sequência de área de canal - área de fechamento - área de canal - área de fechamento.

[0052] Por área de canal é entendida uma sequência de áreas de flancos e sulcos. De preferência, uma área de canal é uma sequência de área de flanco-área de sulco - área de flanco - área de sulco - área

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14/64 de flanco, de modo particularmente preferido, uma sequência de área de flanco - área de sulco - área de flanco.

[0053] Por área de fechamento é entendida uma área de crista ou uma sequência de área de crista e flanco. De preferência uma área de fechamento é uma sequência de área de crista - área de flanco - área de crista.

[0054] Concretamente, um perfil de rosca de um elemento de rosca pode ser obtido, por exemplo, removendo-se a partir de um perfil de rosca de Erdmenger, uma região da área de crista do perfil de rosca de Erdmenger de dois passos. Desse modo, a área de crista é reduzida e, em vez de uma área de crista contínua, formam-se duas áreas de crista, entre as quais ocorre agora um vão. Para garantia da autolimpeza, é preciso agora que uma área seja novamente restaurada na área de sulco do perfil de rosca de Erdmenger de dois passos do qual se partiu. Pelo fato de que em elementos de rosca de acordo com a invenção ocorrem, em cada caso, duas áreas de perfil de rosca, que, em cada caso, consistem em áreas de flanco e de sulco, e nos quais a soma dos ânulos de flanco e sulco é, em cada caso, maior do que π/2, de preferência, , mais do que 2*π/3, fica garantido que a maior parte do material de extrusão continua a se encontrar em duas áreas, as áreas de canal, e pelos vãos nas áreas de crista originais de um perfil de rosca de Erdmenger de dois passos não são formadas passos adicionais dignos de nota.

[0055] Em uma modalidade preferida, a remoção na área de crista e a restauração na área de sulco ocorre de tal modo que resulta um perfil de rosca, que é simétrico tanto ao eixo x como também ao eixo y para a definição completa desse perfil de rosca simétrico, só é preciso que seja conhecido um primeiro quarto desse perfil de rosca, uma vez que o resto do perfil de rosca pode ser obtido por reflexo nos eixos.

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15/64 [0056] Surpreendentemente, foi descoberto que, partindo de um quarto de um perfil de rosca de elementos de rosca de acordo com a invenção, podem ser obtidos outros perfis de rosca de um elemento de rosca de acordo com a invenção.

[0057] O ponto de partida é um quarto de um perfil de rosca, que é colocado no 1° quadrante de um sistema de coordenadas xy, e por reflexo do mesmo no eixo x e y, resulta um perfil de rosca de elementos de rosca de acordo com a invenção. Por reflexo da área de flanco e sulco do referido quarto no eixo x, é obtida uma primeira área de canal, que consiste em áreas de flanco e sulco. Por reflexo dessa primeira área de canal no eixo x, é obtida uma segunda área de canal, que consiste em áreas de flanco e sulco. As áreas entre as duas áreas de canal são complementadas de tal modo por uma área de crista ou por uma sequência de áreas de crista e flanco, de preferência, por uma sequência de área de crista - área de flanco - área de crista, que resulta um perfil de rosca fechado. Essas áreas também são designadas como áreas de fechamento. O ângulo entre o ponto inicial e o ponto terminal de uma área de fechamento, com relação ao ponto de rotação do perfil de rosca é designado como ângulo de fechamento.

[0058] Em uma modalidade preferida, é obtida uma segunda área de canal por rotação da primeira área de canal por um ângulo no âmbito de π a p-[p/2-2*arccos(0.5*a/ra)] no sentido horário ou no sentido anti-horário para obter o ponto de rotação do perfil de rosca. O termo entre parênteses angulares é igual ao ângulo de crista de um elemento de rosca com um perfil de rosca de Erdmenger de dois passos. Pela rotação da primeira área de canal por um ângulo menor que π, resulta que as duas áreas de fechamento entre as duas áreas, que consistem em áreas de flanco e sulco, são de tamanhos diferentes. A rotação ocorre por um ângulo, de modo que o ângulo de fechamento de uma das duas áreas de fechamento é, de preferência, maior do que 1,2

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16/64 vez, de modo particularmente preferido, maior do que 1,6 vez o ângulo de crista de um perfil de rosca de Erdmenger de dois passos, com raio externo de rosca correspondente e, de modo especialmente preferido, é maior do que o ângulo de abertura de carcaça, que é calculado por 2*arccos(0.5*a/ra). Nesses casos, o segundo das duas áreas de fechamento consiste, de modo particularmente preferido, em uma área de crista com o que o perfil de rosca consiste no total, em 3 áreas de crista.

[0059] Surpreendentemente, foi descoberto que uma primeira área de canal pode ser composta das áreas de flanco e sulco de dois quartos diferentes de um perfil de rosca. A segunda área de canal pode estar composta por um dos dois quartos da primeira área de canal ou por uma combinação dos dois quartos da primeira área de canal. Também é possível que a segunda área de canal esteja composta por um ou dois outros quartos. Particularmente, é possível que um ou mais dos quartos se baseiem em um perfil de rosca de Erdmenger. Em todos os casos citados, podem ser gerados perfis de elementos de rosca de acordo com a invenção.

[0060] Com os métodos simples apresentados para geração de perfis de rosca de elementos de rosca de acordo com a invenção, podem ser gerados tanto perfis de rosca simétricos como também assimétricos. Além disso, podem ser gerados perfis de rosca, nos quais o perfil de rosca gerado, depois de uma rotação por π/2 é idêntico ou diferente do perfil de rosca gerado.

[0061] O raio externo de rosca padronizado para a distância do centro, de elementos de rosca de acordo com a invenção situa-se, de preferência no âmbito de 0,51 a 0,66 e, de modo particularmente preferido, no âmbito de 0,52 a 0,575.

[0062] A invenção não está restrita a elementos de rosca do modo de construção modular, atualmente usual, de uma rosca, com elemenPetição 870180148908, de 07/11/2018, pág. 19/75

17/64 tos de rosca individuais e eixos interno, mas também a roscas em fim em modo de construção maciço. Portanto, sob o termo elementos de rosca também devem ser entendidas roscas em fim em modo de construção maciço.

[0063] Os elementos de rosca a ser utilizados de acordo com a invenção podem ser usados como elementos transportadores, elementos amassadores e/ou elementos misturadores.

[0064] Sabe-se que um elemento transportador distingue-se pelo fato de (vide, por exemplo, [1], páginas 227-248) que o perfil de rosca é continuamente girado e prolongado em forma de parafuso em direção axial. Nesse caso, o elemento transportador pode ser de rotação à direita ou à esquerda. O avanço do elemento transportador situa-se, de preferência, no âmbito de 0,1 vez a 10 vezes a distância do centro, sendo que por avanço é entendido o comprimento axial, que é necessário para uma rotação completa do perfil de rosca, e o comprimento axial de um elemento transportador situa-se, de preferência, no âmbito de 0,1 vez a 10 vezes a distância do centro.

[0065] Sabe-se que um elemento amassador distingue-se pelo fato de (vide, por exemplo, [1], páginas 227 - 248), que o perfil de rosca é prolongado gradualmente em direção ao centro na forma de discos amassadores. A disposição dos discos amassadores pode ser de rotação à direita ou à esquerda ou neutra. O comprimento axial dos discos amassadores situa-se, de preferência, no âmbito de 0,05 vez a 10 vezes a distância do centro. A distância axial entre dois discos amassadores contíguos situa-se, de preferência, no âmbito de 0,002 vezes a 0,1 vez a distância do centro.

[0066] Sabe-se que os elementos misturadores são formados pelo fato de (vide, por exemplo, [1], páginas 227 - 248) que os elementos transportadores são realizados com aberturas nas cristas da rosca. Os elementos misturadores podem ser rotação à direita ou à esquerda.

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Seu avanço situa-se, de preferência, no âmbito de 0,1 vez a 10 vezes da distância do centro e o comprimento axial dos elementos situa-se, de preferência, no âmbito de 0,1 vez a 10 vezes a distância do centro. As aberturas têm, de preferência, a forma de uma ranhura em forma de u ou v, que estão dispostas, de preferência, de uma maneira a transportar em sentido contrário ou paralelamente ao eixo.

[0067] É de conhecimento da pessoa versada na técnica que perfis de rosca se fim de ação raspadora direta não podem ser usados diretamente em um extrusor de roscas duplas, mais precisamente, são necessárias folgas entre as roscas. Para esse fim, estão descritas em [1], nas páginas 28ss, diversas estratégias diferentes possíveis. Para os perfis de rosca de elementos de rosca podem ser utilizadas folgas no âmbito de 0,001 a 0,1, com relação ao diâmetro do perfil de rosca, de preferência, 0,02 a 0,05, e de modo particularmente preferido, 0,004 a 0,02. Tal como é do conhecimento da pessoa versada na técnica, as folgas entre rosca carcaça e entre rosca e rosca podem ser de tamanho diferente ou igual. As folgas também podem ser constantes ou variáveis, nos limites indicados. Também é possível deslocar um perfil de rosca dentro das folgas. Estratégias de folga possíveis são a possibilidade descrita em [1], na página 28, da ampliação da distância do centro, da equidistante de corte longitudinal ou da equidistante tridimensional, todas as quais são conhecidas da pessoa versada na técnica. Na ampliação da distância do centro, é construído um perfil de rosca de diâmetro menor e separado pelo valor da folga entre as roscas em fim. No método da equidistante de corte longitudinal, a curva de perfil de corte longitudinal (paralela ao eixo) é deslocada para dentro pela metade da folga de rosca-rosca. No método da equidistante tridimensional ok, partindo da curva tridimensional sobre a qual os elementos de rosca se limpam reciprocamente, o elemento de rosca é diminuído na direção perpendicular às superfícies do perfil de ação

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19/64 raspadora completa, pela metade da folga entre rosca e rosca. De preferência, é usada a equidistante de corte longitudinal e a equidistante tridimensional, de modo particularmente preferido, a equidistante tridimensional.

[0068] Os perfis de elementos de rosca de acordo com a invenção podem ser construídos de acordo com um dos processos descritos no documento PCT/EP2009/003549. Um processo possível é descrito a seguir.

[0069] O processo para produção de perfis de rosca intimamente engatados, autolimpantes, de rotação no mesmo sentido, com uma distância do centro a selecionável entre os eixos de rotação de um perfil de rosca gerador e gerado, está caracterizado pelo fato de que o perfil de rosca gerador é formado por n arcos de círculo e o perfil de rosca gerado, por n' arcos de círculo, em que

- o perfil de rosca gerador e o perfil de rosca gerado situamse em um plano,

- o eixo de rotação do perfil de rosca gerador e o eixo de rotação do perfil de rosca gerado estão posicionados, em cada caso, verticalmente sobre o referido plano dos perfis de rosca, sendo que o ponto de intersecção do eixo de rotação do perfil de rosca gerador com o referido plano é designado como ponto de rotação do perfil de rosca gerador e o ponto de intersecção do eixo de rotação do perfil de rosca gerado com o referido plano, como ponto de rotação do perfil de rosca gerado,

- o número de arcos de círculo n do perfil de rosca gerador é selecionado, sendo que n é um número inteiro, que é maior do que ou igual a 1,

- um raio externo ra do perfil de rosca é selecionado, sendo que ra pode assumir um valor, que é maior do que 0 (ra > 0) e menor ou igual à distância do centro (ra<a),

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- um raio interno ri do perfil de rosca gerador é selecionado, sendo que ri pode assumir um valor, que é maior ou igual a 0 (ri > 0) e menor ou igual a ra (ri < ra),

- os arcos de círculo do perfil de rosca gerador são dispostos no sentido dos ponteiros do relógio ou no sentido contrário aos ponteiros do relógio em torno do eixo de rotação do perfil de rosca gerador, de acordo com as seguintes regras de configuração, de tal modo que:

· todos os arcos de círculo do perfil de rosca gerador fundem-se tangencialmente um no outro, de tal modo que resulta um perfil de rosca fechado, convexo, sendo que um arco de círculo, cujo raio é igual a 0, é tratado como um arco de círculo, cujo raio é igual a eps, sendo que eps é um número real, positivo, muito pequeno, que tende em direção a zero (eps<<1, eps®0), · cada um dos arcos de círculo do perfil de rosca gerador está situado dentro dos ou sobre os limites de um anel circular, com um raio externo ra e o raio interno ri, cujo ponto central situa-se sobre o ponto de rotação do perfil de rosca, · pelo menos um dos arcos de círculo do perfil de rosca gerador está em contato com o raio externo ra do perfil de rosca gerador, · pelo menos um dos arcos de círculo do perfil de rosca gerador está em contato com o raio interno ra do perfil de rosca,

- o tamanho de um primeiro arco de círculo do perfil de rosca gerador, que está definido por um ângulo a_1 e um raio r_1, é selecionado de tal modo que o ângulo a_1, em termos de medida circular, é maior do que ou igual a 0 e menor ou igual a 2 π, sendo que por π deve ser entendido o número do circulo (π=3.14159), e o raio r_1 é maior do que ou igual a 0 e menor do que ou igual à distância do centro a, e a posição desse primeiro arco de círculo do perfil de rosca gerador, que resulta do posicionamento de dois pontos diferentes desse

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21/64 primeiro arco de círculo, é definido de acordo com as referidas regras de configuração, sendo que um primeiro ponto a ser posicionado desse primeiro arco de círculo é, de preferência, um ponto inicial associado a esse primeiro arco de círculo, e sendo que um segundo ponto a ser posicionado desse primeiro arco de círculo é, de preferência, um ponto central associado a esse primeiro arco de círculo,

- os tamanhos de dois outros n-2 arcos de círculo do perfil de rosca gerador, que estão definidos pelos ângulos a_2, ..., a _(n-1) e os raios r_2, ..., r_(n-1), são selecionados de tal modo que os ângulos a_2, ..., a_(n-1), em termos de medida de círculo, são maiores do que ou iguais a 0 e menores ou iguais a 2 π, e os raios r_2, ..., r_(n-1) são maiores do que ou iguais a 0 e menores ou iguais à distância do centro a, e as posições desses dois outros n-2 arcos de círculo do perfil de rosca gerador estão definidas de acordo com as referidas regras de configuração,

- o tamanho de um último arco de círculo do perfil de rosca gerador, que está definido por um ângulo a_n e um raio r_n, é dado pelo fato de que a soma dos n ângulos dos n arcos de círculo do perfil de rosca gerador, em termos de medida de círculo, é igual a 2π, sendo que o ângulo a_n, em termos de medida de círculo, é maior do que ou igual a 0 e menor do que ou igual a 2π, e o raio r_n fecha o perfil de rosca gerador, sendo que o raio r_n é maior do que ou igual a 0 e menor do que ou igual à distância do centro a, e a posição desse último arco de círculo do perfil de rosca gerador está definido de acordo com as referidas regras de configuração,

- os arcos de círculo n' do perfil de rosca gerador resultam dos n arcos de círculo do perfil de rosca gerador pelo fato de que · o número de arcos n' do perfil de rosca gerado é idêntico ao número de arcos de círculo n do perfil de rosca gerador, sendo que n' é um número inteiro,

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22/64 · o raio externo ra' do perfil de rosca gerado é igual à diferença da distância do centro menos o raio interno ri do perfil de rosca gerador (ra'=a-ri), · o raio interno ri' do perfil de rosca gerado é igual à diferença da distância do centro menos o raio externo ra do perfil de rosca gerador (ri'=a-ra), · o ângulo a_i’ do i'° arco de círculo do perfil de rosca gerado é igual ao ângulo a_i do i° arco de círculo do perfil de rosca gerador, sendo que i e i' são números inteiros, que, em conjunto, representam todos os valores no âmbito de 1 até o número dos arcos de círculo n ou n' (a_1’=a_1, ..., a_1m ..., a_n'=a_n), · a soma do raio r_i do i'° arco de círculo do perfil de rosca gerado e do raio r_i do i° arco de circulo do perfil de rosca gerador é igual à distância do centro a, sendo que i e i' são números inteiros, que, em conjunto, representam todos os valores no âmbito de 1 até o número dos arcos de círculo n ou n1 (r_1'+r_1=a, ..., r_n'+r_n=a), · o ponto central do i° arco de círculo do perfil de rosca gerado possui uma distância do ponto central do i° arco de círculo do perfil de rosca gerador, que é igual à distância do centro a, e o ponto central do i'° arco de círculo do perfil de rosca gerado possui uma distância do ponto de rotação do perfil de rosca gerado, que é igual à distância do ponto central do i° arco de círculo do perfil de rosca gerador do ponto de rotação do perfil de rosca gerador, e a linha de conexão entre o ponto central do i° arco de círculo do perfil de rosca gerado e o ponto central do i° arco de círculo do perfil de rosca gerador é uma linha paralela a uma linha de conexão entre o ponto de rotação do perfil de rosca gerado e o ponto de rotação do perfil de rosca gerador, sendo que i e i' são números inteiros, que, em conjunto, representam todos os valores no âmbito de 1 até o número dos arcos de círculo n ou n' (i'-i),

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23/64 · um ponto inicial do i° arco de círculo do perfil de rosca gerado situa-se em uma direção que, com relação ao ponto central do i'° arco de círculo do perfil de rosca gerado, está oposta à direção que tem um ponto inicial do i° arco de círculo do perfil de rosca gerador, com relação ao ponto central do i° arco de círculo do perfil de rosca gerador, sendo que i e i' são números inteiros, que, em conjunto, representam todos os valores no âmbito de 1 até o número dos arcos de círculo n ou n' (i'=i).

[0070] De acordo com a invenção, os arcos de círculo do perfil de rosca gerador e gerado devem ser selecionados ou ajustados um ao outro de tal modo que a soma de todos os ângulos de crista de um par de elementos de rosca é maior ou igual a 0 e menor do que 2*π8*arccos(0.5*a/ra), o número das áreas de crista de um par de elementos de rosca é maior do que 4 e cada elemento de rosca de um par de elementos de rosca apresenta duas áreas de perfil de rosca, que consistem, em cada caso, em áreas de flanco e áreas de sulco, e nas quais a soma dos ângulos de flanco e de sulco é, em cada caso maior do que π/2.

[0071] Do processo descrito para produção de perfis de rosca planos, intimamente engrenados, autolimpantes, rotativos no mesmo sentido, resulta para o perfil de rosca gerado que:

- o perfil de rosca gerado é fechado,

- o perfil de rosca gerado é convexo,

- cada um dos arcos de círculo do perfil de rosca gerado passa tangencialmente para dentro do arco de círculo subsequentes do perfil de rosca gerado, sendo que um arco de círculo, cujo raio é igual a 0, é tratado, de preferência, como um arco de círculo cujo raio é igual a eps, sendo que eps é um número real, positivo, muito pequeno, que tende em direção a 0 (eps<<1, eps-> 0),

- cada um dos arcos de círculo do perfil de rosca gerado es

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24/64 tá situado dentro ou sobre os limites de um anel circular, com o raio externo ra' e o raio interno ri', cujo ponto central está situado sobre o ponto de rotação do perfil de rosca gerado,

- pelo menos um dos arcos de círculo do perfil de rosca gerado está em contato com o raio externo ra' do perfil de rosca gerado,

- pelo menos um dos arcos de círculo do perfil de rosca gerado está em contato com o raio interno ri' do perfil de rosca gerado. [0072] Do processo descrito para produção de perfis de rosca planos, intimamente engrenados, autolimpantes, rotativos no mesmo sentido resulta ainda, que só no caso em que o raio interno ri do perfil de rosca gerador é igual à diferença da distância do centro a menos o raio externo ra do perfil de rosca gerador (ri=a-ra), o raio externo do perfil de rosca gerado é igual ao raio externo ra do perfil de rosca gerado e o raio interno ri' do perfil de rosca gerado é igual ao raio interno ri do perfil de rosca gerador.

[0073] Se o perfil de rosca gerador possui um arco de círculo com o raio r_i=0, então o perfil de rosca apresenta uma dobra, em vez do arco de círculo, cujo tamanho está caracterizado pelo ângulo a_i. Quando o perfil de rosca gerado possui um arco de círculo com o raio r_i'=0, então o perfil de rosca apresenta uma dobra, em vez do arco de círculo, cujo tamanho está caracterizado pelo ângulo a_i'.

[0074] O processo descrito, para produção de perfis de rosca, planos, intimamente engrenados, autolimpantes, rotativos no mesmo sentido, está caracterizado, ainda, pelo fato de que pode ser realizado apenas utilizando esquadro e compasso. Desse modo, a transição tangencial entre o i° e o (i+1)° arco de círculo do perfil de rosca gerador é construída, formando um círculo com um raio r_(i+1) em torno do ponto terminal do i° arco de círculo e o ponto de intersecção entre esse círculo e uma reta, que está definida pelo do ponto de rotação e o ponto terminal do i° arco de círculo, que está localizado mais próximo

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25/64 do ponto de rotação do perfil de rosca gerador, é o ponto central do (i+1)° arco de círculo. Na prática, em vez de um esquadro e um compasso, é usado um programa de computador para a construção desses perfis de rosca.

[0075] Os perfis de rosca gerados de acordo com o processo geral são independentes de um número de passos z.

[0076] O perfil de rosca gerado pode ser diferente do perfil de rosca gerador. Tal como é facilmente entendido pela pessoa versada na técnica por meio das explicações, o processo descrito é particularmente apropriado para gerar elementos de transição entre elementos de rosca com número de passos diferente. Partindo de um perfil de rosca com z passos, é possível modificar, gradualmente, o perfil de rosca gerador e o gerado, de tal modo que, finalmente, é obtido um perfil de rosca com um número de passos z' diferente de z. Nesse caso, é admissível reduzir ou aumentar o número dos arcos de círculo durante a transição.

[0077] Em perfis simétricos, o processo pode ser simplificado, construindo apenas partes dos perfis de rosca e gerando as partes faltantes por operações de simetria das partes construídas. Isso está descrito detalhadamente no documento PCT/EP2009/003549.

[0078] Recomenda-se executar o processo para produção de perfis de rosca sobre um computador. As medidas dos elementos de rosca apresentam-se então, em uma forma, na qual podem ser alimentadas a uma máquina de fresar de CAD, para produção dos elementos de rosca.

[0079] Depois dos perfis terem sido gerados da maneira descrita, os elementos de rosca de acordo com a invenção podem ser produzidos, por exemplo, com uma máquina de fresar. Materiais preferidos para produção dos elementos de rosca são aços, particularmente, aços nitrados e aços refinados.

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26/64 [0080] É ainda objetivo da presente invenção o uso dos elementos de rosca de acordo com a invenção em máquinas de rosca de eixos múltiplos. De preferência, os elementos de rosca são usados em máquinas de rosca de dois eixos. Os elementos de rosca podem estar presentes nas máquinas de rosca de eixos múltiplos na forma de elementos amassadores ou transportadores. É igualmente possível combinar elementos amassadores e transportadores em uma máquina de rosca. Os elementos de rosca também podem ser combinados com outros elementos de rosca, que são conhecidos de acordo com o estado da técnica.

[0081] O uso dos elementos de rosca novos de acordo com a invenção em máquinas de rosca de eixos múltiplos distingue-se pelo fato de que pelas áreas de crista reduzidas, a solicitação do produto é minimizada na área de crista. Pelo uso de acordo com a invenção, é possibilitado um aumento da eficiência na formação de pressão e pela introdução de energia menor, o aquecimento do produto é minimizado. [0082] É ainda um objetivo da presente invenção um processo para extrusão de massas plásticas em um extrusor de roscas em fim duplas ou de eixos múltiplos, sob uso de elementos de rosca de acordo com a invenção, caracterizado pelo fato de que

- cada elemento de rosca de um par de elementos de rosca apresenta duas áreas de perfil de rosca, que consistem, em cada caso, em áreas de flanco e áreas de sulco, e nos quais a soma dos ângulos de flanco e sulco é, em cada caso, maior do que π/2.

[0083] A soma de todos os ângulos de crista de um par de ele

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27/64 mentos de rosca de acordo com a invenção é, de preferência, menor que 8*(2*p-8*arccos(0,5*a/ra)) e, de modo particularmente preferido, menor que 0,6*(2*p-8*arccos(0,5*a/ra)) e, de modo especialmente preferido, menor que 0,4*(2*p-8*arccos(0,5*a/ra)).

[0084] O número das áreas de crista de um par de elementos de rosca de acordo com a invenção é, de preferência igual a 6 e, de modo particularmente preferido igual a 8. O número das áreas de crista elemento de rosca de acordo com a invenção é, de preferência igual a 2 e, de modo particularmente preferido igual a 4.

[0085] A soma dos ângulos de uma área de perfil de rosca, que consiste em áreas de flanco e sulco, é, de preferência, maior do que 2*π/3.

[0086] Em elementos de rosca de acordo com a invenção, o perfil de rosca gerador pode ser configurado individualmente. Particularmente, as bordas que limitam as áreas de crista podem ser arredondadas. [0087] Massas plásticas, que de acordo com a invenção podem ser extrudadas com alta eficiência, a uma simultânea preservação do produto, são, por exemplo, suspensões, pastas, vidro, massas cerâmicas, metais na forma de uma fusão, matérias sintéticas, fusões de matéria sintética, soluções de polímero, massas de elastômero e borracha.

[0088] De preferência, são usadas matérias sintéticas e soluções de polímero, de modo particularmente preferido, polímeros termoplásticos. Como polímero termoplástico é usado, de preferência, um da série policarbonato, poliamida, poliéster, particularmente, polibutilentereftalato e polietilentereftalato, poliéter, poliuretano termoplástico, poliacetal, fluorpolímero, particularmente, fluoreto de polivinilideno, polietersulfonas, poliolefina, particularmente, polietileno e polipropileno, poli-imida, poliacrilato, particularmente, poli(metil)metacrilato, óxido de polifenileno, sulfeto de polifenileno, polietercetona, poliariletercetona,

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28/64 polímeros de estireno, particularmente, poliestireno, copolímeros de estireno, particularmente, copolímero de estirenoacrilnitrila, copolímeros de bloco de acrilnitrilbutadienestireno e cloreto polivinílico. São igualmente usados de modo preferido as chamadas misturas das matérias sintéticas citadas, sob o que o técnico entende uma combinação de duas ou mais matérias sintéticas.

[0089] Outros materiais de carga preferidos são borrachas. Como borracha é usada pelo menos uma da série borracha de estirenobutadieno-, borracha natural, borracha de butadieno, borracha de isopreno, borracha de etileno-propileno-dieno, borracha de etilenopropileno, borracha de butadieno-acrilnitrila, borracha de nitrila hidrogenada, borracha de butila, borracha de halobutila, borracha de cloropreno, borracha de etileno-vinilacetato, borracha de poliuretano, poliuretano termoplástico, guta-percha, borracha de arilato, borracha de flúor, borracha de silicone, borracha de sulfeto, borracha de clorossulfonila-polietileno. Uma combinação de duas ou mais das borrachas citadas, ou uma combinação de uma ou mais borrachas com uma ou mais matérias sintéticas naturalmente também é possível.

[0090] Esses termoplastos e elastômeros podem ser usados em forma pura ou como misturas com materiais de enchimento e reforço, tal como, particularmente, fibras de vidro, como misturas entre si ou com outros polímeros ou como misturas com aditivos de polímero usuais.

[0091] Em uma modalidade preferida, às massas plásticas, particularmente, às fusões de polímero e misturas de fusões de polímero, são adicionados aditivos. Os mesmos podem ser carregados como sólidos, líquidos ou soluções, junto com o polímero no extrusor e, então, pelo menos uma parte dos aditivos ou todos os aditivos são alimentados ao extrusor através de uma corrente lateral.

[0092] Os aditivos podem conferir a um polímero múltiplas propriPetição 870180148908, de 07/11/2018, pág. 31/75

29/64 edades. Os mesmos podem ser, por exemplo, corantes, pigmentos, auxiliares de processamento, materiais de enchimento, antioxidantes, materiais de reforço, absorvedores de UV e fotoestabilizadores, desativadores metálicos, sequestrantes de peróxido, estabilizadores básicos, formadores de germes, benzofuronas e indolinonas, com ação de estabilizadores ou antioxidantes, agentes de desmoldação, aditivos inibidores de chamas, agentes antistáticos, corantes e estabilizadores de fusão. Exemplos dos mesmos são negro de carvão, fibra de vidro, argila, mica, fibra de grafite, dióxido de titânio, fibras de carbono, nanotúbulos de carbono, líquidos iônicos e fibras naturais.

[0093] A invenção é explicada, exemplificadamente, mais detalhadamente, mas sem limitar a invenção aos mesmos. Todas as figuras foram geradas com ajuda de um programa de computador.

[0094] Apropriadamente, para produção e/ou descrição de perfis e elementos de rosca, são utilizados números característicos sem dimensão, para simplificar a aplicabilidade a diferentes tamanhos de extrusor. Como parâmetro de referência para variáveis geométricas, tais como, por exemplo, comprimentos ou raios, está disponível o eixo do centro a, uma vez que essa variável em pode ser modificada em um extrusor. Para a distância do centro sem dimensão, segue-se que A = a/a = 1. Para o raio externo de rosca sem dimensão de um perfil de rosca segue-se que RA = ra/a. O raio interno sem dimensão de um perfil de rosca é calculado como RI = ri/a. A profundidade de passo sem dimensão de um perfil de rosca é calculado em H = h/a = RA - RI.

[0095] Nas figuras, todas as variáveis geométricas são usadas em sua forma sem dimensão. Todas as indicações angulares dão-se na medida do círculo.

[0096] As figuras 1a e 2a, as figuras 3 a 6, as figuras 8 e 9, bem como a figura 15a mostram, em cada caso, em corte transversal, um quarto de um perfil de rosca de um elemento de rosca de acordo com

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30/64 a invenção. Todas essas figuras apresentam a mesma estrutura, que é descrita abaixo em detalhe. No centro das figuras encontra-se o sistema de coordenadas xy, em cuja origem está localizado o ponto de rotação do perfil de rosca. Os arcos de círculo do perfil de rosca são mostrados por linhas cheias, contínuas, que estão dotadas dos respectivos números dos arcos de círculo. Os pontos centrais dos arcos de círculo são mostrados na forma de pequenos círculos. Os pontos centrais dos arcos de círculo estão representados com linhas contínuas, finas, tanto com o ponto inicial como também com o ponto terminal do arco de círculo correspondente. A reta FP é representada por uma linha fina, pontilhada. O raio externo da rosca RA é caracterizado por uma linha fina, tracejada, cujo valor numérico é indicado à direita, embaixo, na figura, em quatro pontos significativos. À direita ao lado das figuras, são indicados para cada arco de círculo o raio R, o ângulo a e a coordenada x e y do ponto central do arco de círculo Mx e My, em cada caso, sobre quatro pontos significativos. Por esses valores o perfil de rosca está claramente definido. Os perfis de rosca são, em cada caso, especularmente simétricos ao eixo x e y, de modo que todos os perfis de rosca são obtidos por reflexo do quarto mostrado nos eixos x e y.

[0097] Perfis de rosca, nos quais um quarto do perfil de rosca consiste em, no total, n arcos de círculo, são designados doravante como perfis de rosca de n círculos.

[0098] A numeração dos arcos de círculo de um perfil de rosca de n círculos nas figuras 1a e 2a, nas figuras 3 a 6, nas figuras 8 e 9, bem como na figura 15a, dá-se de tal modo que os primeiros arcos de círculo n/2 são números em sequência crescente de 1 a n/2 e os últimos arcos de círculo n/2, em sequência decrescente (n/2)' a 1'. O arco de círculo n/2 e o arco de círculo (n/2)' estão em contato, em cada caso, com a reta FP. Cada arco de círculo i do perfil de rosca corresponde a

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31/64 um arco de círculo i' do perfil de rosca. O raio de um arco de círculo i' é calculada da diferença da distância do centro menos o raio do ar i, portanto, R_i'=A-R_i. O ângulo de um ar i' é igual ao ângulo de um arco de círculo i, portanto a_i'=a_i. Daí, segue-se que uma área de crista com um ar j é igual a uma área de sulco com um arco de círculo j'. Daí segue-se, ainda, que uma área de sulco com um arco de círculo j é igual a uma área de crista com um arco de círculo j'.

[0099] Figura 1: A figura 1a mostra um quarto de um perfil de rosca de Erdmenger de dois passos de acordo com o estado da técnica, que está formado por 4 arcos de círculo. É característico para perfil de rosca de Erdmenger que o raio R_I=A-RA=RI. Os ângulo a-1, a-2, a-2' e a_1' dependem do radio externo de rosca e da distância do centro. O ângulo a_1 é igual à metade do ângulo de crista de um perfil de rosca de Erdmenger de dois passos. A soma dos ângulos de crista de um par de elementos de rosca com um perfil de rosca de Erdmenger de dois passos é calculado, portanto para 8*a_1. O perfil de rosca de Erdmenger apresenta uma dobra, em vez do raio R_2. O tamanho da dobra é dado pelo ângulo a_2, i.e., a transição do arco de círculo 1 para o arco de círculo 2' dá-se por rotação pelo ângulo a_2.

[00100] Na figura 1a, o raio externo de rosca sem dimensão perfaz RA = 0,54. A metade do ângulo de crista é a_1 = 0,3981 e a soma dos ângulos de crista de um par de elementos de rosca é 8*a_1=3,1847. [00101] A figura 1b mostra exemplificadamente um exemplo de elementos de rosca, formados como elementos transportadores, cujo perfil de rosca está baseado na figura 1a. A folga entre os dois elementos transportadores perfaz S = 0,008. A folga entre os dois elementos transportadores e a carcaça perfaz D = 0,004. O avanço dos elementos transportadores perfaz T = 1,08. O comprimento dos elementos transportadores perfaz 0,54, o que corresponde a uma rotação dos perfis de rosca por um ângulo de π. A carcaça é representada por

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32/64 linhas finas, contínuas, à esquerda e à direita dos dois elementos transportadores. Sobre as superfícies dos dois elementos transportadores está representada, ainda, uma possível grade computacional, que pode ser usada para cálculo da corrente em extrusores de dois eixos e eixos múltiplos. O número dos elementos de grade na direção periférica é igual a 160 e em direção axial é igual a 80.

[00102] A figura 1c mostra uma vista de cima sobre o par de elementos de rosca de acordo com a figura 1b. O volume livre entre os elementos transportadores e a carcaça está dotado de uma grade computacional possível, que pode ser usada para cálculo da corrente em extrusores de dois eixos e eixos múltiplos. O número dos elementos de grade na direção periférica é igual a 160 e na direção radial é igual a 6. Os eixos de rotação dos dois elementos de rosca estão marcados por círculos pequenos.

[00103] Figura 2: A figura 2a mostra um quarto de um perfil de rosca preferido de um elemento de rosca de acordo com a invenção, que é formado por 8 arcos de circulo. O raio externo de rosca sem dimensão perfaz RA = 0.54. O raio R_1 é igual a 0.8206. A distância máxima sem dimensão do arco de círculo 1 do raio externo de rosca é calculado como RA-(Mx+R_1)=0.54-(-0.2926+0.8206)=0.012. A soma dos ângulos de crista a_1 e a_2 é igual a 0.3563. A área de crista é determinada pelo arco de círculo 3, que se situa sobre o raio externo de rosca. O ângulo de crista a_3 é igual a 0.0419. A área de sulco é determinada pelo arco de círculo 3', que está situado sobre o raio externo de rosca. O ângulo de crista a_3 é igual a 0.0419A soma dos ângulos de crista de todas as áreas de crista para um par de elementos de rosca de acordo com a invenção perfaz 8*0.0419 =0.3352 e, portanto, apenas aproximadamente. 0.105 vezes a soma dos ângulos de crista de um par de elementos de rosca com um perfil de rosca de Erdmenger de dois passos. Metade de uma área, que consiste em áreas de

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33/64 flanco e áreas de sulco, é determinada pelos arcos de círculo 4, 4', 3', 2' e 1'. O dobro da soma dos ângulos de flanco e sulco associados perfaz 2.3456 e é maior do que 2*π/3.

[00104] A figura 2b mostra um corte de um par de elementos de rosca de acordo com a invenção perpendicular aos eixos de rotação, cujo perfil de rosca baseia-se na figura 2a. Por reflexo do perfil de rosca da figura 2a no eixo x e por subsequente reflexo do perfil de rosca da figura 2a e do perfil de rosca da figura 2a refletido no eixo x, é obtido um perfil de rosca gerador de um par de elementos de rosca de acordo com a invenção. Por rotação do perfil de rosca por π/2 e por subsequente deslocamento por A ao longo do eixo x, é obtido o perfil de rosca gerado.

[00105] Do perfil de rosca gerador resulta o perfil de rosca gerado. O perfil de rosca gerador e gerado são trocáveis reciprocamente.

[00106] A carcaça da rosca, que é formada por dois furos, que se interpenetram, com, em cada caso, o raio RA=0,54 e a distância A=1, é representado por uma linha fina, tracejada. Dentro da interpenetração dos dois furos de carcaça, os dois furos são caracterizados por linhas finas, pontilhadas. Os pontos centrais dos dois furos de carcaça são idênticos aos dois pontos de rotação dos perfis de rosca e estão caracterizados, em cada caso, por um círculo pequeno. Os arcos de círculo dos perfis de rosca estão caracterizados por uma linha grossa, contínua. Os arcos de círculo do perfil de rosca esquerdo, do perfil de rosca gerador, estão numerados consecutivamente (1 - 32), sendo que por razões de visibilidade, os números dos arcos de círculo 2, 4, 13, 15, 18, 20, 29 e 31 foram omitidos. Os arcos de círculo 2, 4, 13, 15, 18, 20, 29 e 31 possuem, em cada caso, o raio 0. Os arcos de círculo estão numerados consecutivamente (1'-32'), sendo que por razões de visibilidade, os números dos arcos de círculo 5', 7', 10', 12', 21', 23', 26' e 28' são omitidos. Os arcos de círculo 5', 7', 10', 12', 21', 23', 26' e 28'

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34/64 têm, em cada caso, o raio 0. O início e o final de uma área de crista ou sulco do perfil de rosca gerador e gerado estão caracterizados por linhas finas, contínuas.

[00107] Cada arco de círculo i do perfil de rosca gerador corresponde a um arco de círculo i' do perfil de rosca gerado. O raio de um arco de círculo i' é calculado da diferença de distância do centro menos o raio do arco de círculo i, portanto, a_i’=a_1. Daí, segue-se que uma área de crista do perfil de rosca gerador é igual a uma área de sulco do perfil de rosca gerado. Daí, segue-se, ainda, que uma área de sulco do perfil de rosca gerador é igual a uma área de crista do perfil de rosca gerado.

[00108] O perfil de rosca gerador consiste em 4 áreas de crista kb1, kb2, kb3 e kb4. O perfil de rosca gerado consiste nas 4 áreas de sulco nb1', nb2', nb3' e nb4', que correspondem às 4 áreas de crista do perfil de rosca gerador. A área de crista kb1 consiste no arco de círculo 3. A área de crista kb2 consiste no arco de círculo 14. A área de crista kb3 consiste no arco de círculo 19. A área de crista kb4 consiste no arco de círculo 30. A área de sulco nb1' consiste no arco de círculo 3'. A área de sulco nb2' consiste no arco de círculo 14'. A área de sulco nb3' consiste no arco de círculo 19'. A área de sulco nb4' consiste no arco de círculo 30'.

[00109] O perfil de rosca gerador consiste nas 4 áreas de sulco nb1, nb2, nb3 e nb4. O perfil de rosca gerado consiste nas 4 áreas de crista kb1', kb2', jkb3' e kb4', que correspondem às 4 áreas de sulco do perfil de rosca gerador. A área de sulco nb1 consiste no arco de círculo 6. A área de sulco nb2 consiste no arco de círculo 11. A área de sulco nb3 consiste no arco de círculo 22. A área de sulco nb4 consiste no arco de círculo 27. A área de crista kb1' consiste no arco de círculo 6'. A área de crista kb2' consiste no arco de círculo 11'. A área de crista kb3' consiste no arco de círculo 22'. A área de crista kb4'

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35/64 consiste no arco de círculo 27'.

[00110] Na soma, o número das áreas de crista do par mostrado de elementos de rosca 8 de acordo com a invenção perfaz 8 e, de acordo com a invenção, é maior do que 8. A soma dos ângulos de todas as áreas de crista perfaz 8*0,0419=0,3352 e, com isso, apenas aproximadamente 0,105 vezes a soma dos ângulos de crista de um par de elementos de rosca com perfil de rosca de Erdmenger de dois passos. [00111] Uma primeira área do perfil de rosca gerador, que consiste em áreas de flanco e áreas de sulco, e no qual a soma dos ângulos de flanco e sulco é maior do que π/2, e maior que 2*π/3, consiste nos arcos de círculo 4 a 13. A soma dos ângulos de flanco e sulco perfaz 2,3456 e é maior do que 2*π/3.

[00112] Uma primeira área do perfil de rosca gerador, que consiste em áreas de flanco e sulco, e no qual a soma dos ângulos de flanco e sulco é maior do que π/2, de preferência, maior do que 2*π/3, consiste em 3 arcos de círculo 4 a 13. A soma dos ângulos de flanco e sulco perfaz 2,3456 e maior do que 2*π/3. Uma segunda área do perfil de rosca gerador, que consiste em áreas de flanco e sulco, e no qual a soma dos ângulos de flanco e sulco é maior do que π/2, de preferência, maior do que 2*π/3, consiste nos arcos de círculo 28' a 32' e 1' a 5'. A soma dos ângulos de flanco e sulco perfaz 2,3456 e é maior do que 2*π/3.

[00113] Figura 3: as figuras 3a e 3b mostram, em cada caso, um quarto de um outro perfil de rosca preferido de um elemento de rosca de acordo com a invenção. Nas figuras 3a e 3b, o raio externo de rosca perfaz, em cada caso RA=0,54. O raio R_1 na figura 3a é igual a 0,6976 e na figura 3b, igual a 0,9995. Na figura 3a, a distância sem dimensão máxima do arco de círculo 1 do raio externo de rosca é calculado em 0,008 e na figura 3b, em 0,016. A soma dos ângulos de crista a_1 e a_2 nas duas figuras é igual a 0,3563. A área de crista é

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36/64 determinada nas duas figuras pelo arco de círculo 3, que está situado, em cada caso, sobre o raio externo de rosca. O ângulo de crista a_3 é, em cada caso, igual a 0,0419. A área de sulco é determinada nas duas figuras, em cada caso, pelo arco de círculo 3', que está situado, em cada caso, sobre o raio interno. O ângulo de sulco a_3' é, em cada caso, igual a 0,0419. A soma dos ângulos de crista de todas as áreas de crista para um par de elementos de rosca de acordo com a invenção perfaz para as figuras 3a e 3b, em cada caso, 8*0,0419=0,3352 e, com isso, apenas aproximadamente 0,105 vezes a soma dos ângulos de crista de um par de elementos de rosca, com um perfil de rosca de Erdmenger de dois passos. A metade de uma área, que consiste em áreas de flanco e sulco, é determinada, em cada caso, pelos arcos de círculo 4, 4', 3', 2' e 1'. O dobro da soma dos ângulos de flanco e sulco associados perfaz, em cada caso, 2,3456 e é maior do que 2*π/3.

[00114] Por variação do raio R_1 e por deslocamento da coordenada x Mx_1 do ponto central do arco de círculo 1, pode ser ajustada a distância máxima sem dimensão do arco de círculo 1 do raio externo de rosca, a um ângulo de crista mantido constante.

[00115] Figura 4: as figuras 4a e 4b mostram, em cada caso, um quarto de um outro perfil de rosca preferido de um elemento de rosca de acordo com a invenção, que está formado, em cada caso, por 8 arcos de círculo. Nas figuras 4a e 4b o raio externo de rosca perfaz, em cada caso, RA=0,54. O raio R_1é igual a 0,6990 na figura 4a e, na figura 4b, igual a 0,9981. Na figura 4a a distância máxima sem dimensão do arco de círculo 1 do raio externo de rosca é calculado em 0,004 e, na figura 4b, em 0,008. A soma dos ângulos de crista a_1 e a_2 é igual a 0,2531 nas duas figuras. A área de crista é determinada nas duas figuras pelo arco de círculo 3, que está situado, em cada caso, sobre o raio externo de rosca. O ângulo de crista a_3 é, em cada caso, igual a 0,1450. A área de sulco é determinada nas duas figuras, em

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37/64 cada caso, pelo arco de círculo 3', que está situado, em cada caso, sobre o raio interno. O ângulo de sulco a_3' é, em cada caso, igual a 0,1450. A soma dos ângulos de crista de todas as áreas de crista para um par de elementos de rosca perfaz para as figuras 4a e 4b, em cada caso, 8*0,1450=1,1600 e, com isso, apenas aproximadamente 0,364 vezes a soma dos ângulos de crista de um par de elementos de rosca com um perfil de rosca de Erdmenger de dois passos. A metade de uma área, que consiste em áreas de flanco e sulco, está determinada, em cada caso, pelos arcos de círculo 4, 4', 3', 2' e 1'. O dobro da soma dos ângulos de flanco e sulco associados perfaz, em cada caso, 2,3456 e é maior do que 2*π/3.

[00116] Por variação do raio R_1 e por deslocamento da coordenada x Mx_1 do ponto central do arco de círculo 1, pode ser ajustada a distância máxima sem dimensão do arco de círculo 1 do raio externo de rosca, a um ângulo de crista mantido constante. Em conexão com as figuras 3a e 3b fica claro que também o ângulo de crista da área de crista pode ser ajustado.

[00117] Concretamente, pode ser obtido um perfil de rosca de um elemento de rosca de acordo com a invenção, entre outros, selecionando-se a coordenada x Mx_1 e o raio R_1 do arco de círculo 1 e, com isso, removendo-se uma área da área de crista de um perfil de rosca de Erdmenger. Para garantia da autolimpeza, é preciso, depois, que uma área seja novamente restaurada na área de sulco do perfil de rosca de Erdmenger de dois passos. Isso ocorre através dos arcos de círculo 2' e 1'.

[00118] Pela seleção livre do tamanho do ângulo de crista da área de crista, a solicitação térmica do produto pode ser ajustada de modo dirigido em elementos de rosca de acordo com a invenção e ser diminuído em relação a perfil de rosca de Erdmenger de dois passos. No total, a introdução de energia cai e a eficiência para formação de presPetição 870180148908, de 07/11/2018, pág. 40/75

38/64 são sobe.

[00119] Além disso, as figuras 3a e 4b estão caracterizadas pelo fato de que a posição do ponto inicial do arco de círculo 1 e a posição do ponto terminal do arco de círculo 1' são, em cada caso, idênticas. Por reflexo da figura 3a no eixo x e por reflexo da figura 3a e da figura 4b refletidas no eixo y e por composição de um perfil de rosca da figura 4b, da figura 4b refletida no eixo y, da figura 3a refletida no eixo x e y e da figura 3a refletida no eixo x, resulta um perfil de rosca de um elemento de rosca de acordo com a invenção, no qual os ângulos de crista das áreas de crista são de tamanhos diferentes. É admissível configurar cada quarto de um perfil de rosca e, com isso, os ângulos de crista das respectivas áreas de crista, independentemente um do outro, e combinar os mesmos para um perfil de rosca para elementos de rosca de acordo com a invenção, desde que os pontos iniciais dos arcos de círculo1 e os pontos terminais dos arcos de círculo 1 sejam, em cada caso, idênticos.

[00120] Figura 5: as figuras 5a a 5d mostram, em cada caso, um quarto de um outro perfil de rosca preferido de um elemento de rosca de acordo com a invenção, que está formado, em cada caso, por 8 arcos de círculo. Nas figuras 5a a 5d, o raio externo de rosca perfaz, em cada caso, RA=0,54. O raio R_1é nas quatro figuras, em cada caso, igual a 0,95 e a distância máxima sem dimensão do raio externo de rosca é calculado, em cada caso, em 0,0075. A área de crista é determinada nas quatro figuras pelo arco de círculo 3, que está situado, em cada caso, sobre o raio externo de rosca. O ângulo de crista a_3 varia entre 0,0461 e 0,1458. A área de sulco é determinada nas quatro figuras, em cada caso, pelo arco de círculo 3', que está situado, em cada caso, sobre o raio interno. O ângulo de sulco a_3' varia entre 0,0461 e 0,1458. A soma dos ângulos de crista de todas as áreas de crista para um par de elementos de rosca de acordo com a invenção

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39/64 varia para as figuras 5a a 5d, em cada caso, entre 8*0,0461=0,3688 e 8*0,1458=1,1664 e, com isso, perfaz apenas aproximadamente 0,116 vezes a 0,366 vezes a soma dos ângulos de crista de um par de elementos de rosca com um perfil de rosca de Erdmenger. A metade de uma área, que consiste em áreas de flanco e sulco, está determinada, em cada caso, pelos arcos de círculo 4, 4', 3', 2' e 1'. O sobro da soma dos ângulos de flanco e sulco associados perfaz entre 2,3456 e 2,4626 e é, em cada caso, maior do que 2*π/3.

[00121] Na figura 5a, a área de crista começa e termina com uma dobra, isto é, os arcos de círculo 2 e 4 possuem, em cada caso, o raio 0. Na figura 5b, a área de crista começa com um arredondamento e termina com uma dobra, isto é, o arco de círculo 2 possui um raio maio do que 0 e o arco de círculo 4 possui o raio 0. Na figura 5c, a área de crista começa com uma dobra e termina com um arredondamento, isto é, o arco de círculo 2 possui o raio 0 e o arco de círculo 4 possui um raio maior do que 0. Na figura 5d, a área de crista começa e termina com um arredondamento, isto é, os arcos de círculo 2 e 4 possuem, em cada caso, um raio maior do que 0.

[00122] Por rotação por uma vez ou um múltiplo de π/2 e/ou por reflexo no eixo x e/ou y, as figuras 5a a 5d podem ser combinadas para outros perfis de rosca preferidos de elementos de rosca de acordo com a invenção. Desse modo é possível, por exemplo, gerar um perfil de rosca de elementos de rosca de acordo com a invenção, cujas áreas de crista têm tamanhos diferentes. Desse modo é possível, ainda, por exemplo, gerar um perfil de rosca de elementos de rosca de acordo com a invenção, cujas áreas de crista são arredondadas na direção de rotação do elemento de rosca ou estão arredondadas no sentido contrário à rotação dos elementos de rosca.

[00123] A seguir, é explicado, exemplificadamente, um processo para produção de perfis de rosca planos, intimamente engatados, auPetição 870180148908, de 07/11/2018, pág. 42/75

40/64 tolimpantes e rotativos no mesmo sentido, com o número de passos z, na seção de um perfil de rosca na figura 5d.

[00124] O perfil de rosca e, desse modo, também a seção do perfil de rosca mostrada situam-se de acordo com a invenção em um plano. Por razões de simplificação, esse plano é colocado no plano xy de um sistema de coordenadas cartesiano. Também por razões de simplificação, o ponto de rotação do perfil de rosca é colocado na origem do sistema de coordenadas cartesiano (x=0, y=0).

[00125] O número de passos z é selecionado de acordo com a invenção de tal modo que z é maior ou igual a 1. No presente exemplo, o número de passos é selecionado como z=2. O número dos arcos de círculo n do perfil de rosca é selecionado de tal modo que n é um múltiplo p de 4*z. No presente exemplo, o número dos arcos de círculo é selecionado como n=32, do que resulta p=4. O raio externo de rosca sem dimensão RA do perfil de rosca é selecionado de tal modo que ele é maior do que 0 e menor do que ou igual à distância do centro sem dimensão A. No presente exemplo, o raio externo de rosca sem dimensão do perfil de rosca é selecionado como RA=0,54. O raio interno sem dimensão RI do perfil de rosca é selecionado de tal modo que ele é maior do que ou igual a 0 e menor do que ou igual ao raio externo do perfil de rosca sem dimensão RA. No presente exemplo, o raio interno sem dimensão do perfil de rosca é selecionado como RI=A-RA=0,46.

[00126] Os arcos de círculo do perfil de rosca podem ser dispostos no sentido horário ou no sentido anti-horário em torno do eixo de rotação. No presente exemplo, os arcos de círculo são dispostos no sentido anti-horário em torno do eixo de rotação do perfil de rosca.

[00127] O perfil de rosca é dividido em 2*z seções, que estão caracterizadas pelo fato de que cada seção está limitada por duas retas, que formam uma à outra um ângulo na medida circular de π/z e que se

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41/64 cortam no ponto de rotação do perfil de rosca, sendo que essas duas retas são designadas como limites de seção. No presente exemplo, ocorre que o perfil de rosca é dividido em quatro seções. Por razões de simplificação, todos os limites de seção são colocados sobre o eixo x e y do sistema de coordenadas. No presente exemplo, é observada abaixo apenas a seção do perfil de rosca, que está situada em direção x e y positiva.

[00128] A seção do perfil de rosca é subdividida em uma primeira e uma segunda parte, sendo que a primeira parte consiste em p arcos de círculo e a segunda parte, em p' arcos de círculo, sendo que p' é = p. No presente exemplo, resulta que p' = 4. Os arcos de círculo da primeira parte da seção do perfil de rosca podem estar numerados em sequência crescente ou decrescente. Os arcos de círculo da segunda parte da seção do perfil de rosca são numerados em sequência inversa dos arcos de círculo da primeira parte da seção do perfil de rosca. No presente exemplo, os arcos de círculo da primeira parte da seção do perfil de rosca são numerados em sequência crescente, os arcos de círculo da segunda parte da seção do perfil de rosca, consequentemente, em sequência decrescente.

[00129] O ângulo a_1 do 1° arco de círculo da primeira parte da seção do perfil de rosca é selecionado de tal modo que em medida circular ele é maior do que ou igual a 0 ou menor do que ou igual a p/(2*z). No presente exemplo, o ângulo do 1° arco de círculo é selecionado como a_1=0,1222. O raio R_1 sem dimensão do 1° arco de círculo da primeira parte da seção do perfil de rosca é selecionado de tal modo que ele é maior do que ou igual a 0 ou menor do que ou igual à distância do centro A. No presente exemplo, o raio sem dimensão do 1 ° arco de círculo é selecionado como R_1=0,9500. A posição do 1° arco de círculo da primeira parte da seção do perfil de rosca é selecionada de tal modo que o 1 ° arco de círculo está situado dentro ou sobre os limi

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42/64 tes de um anel circular com o raio externo de rosca sem dimensão RA e o raio interno sem dimensão RI, cujo ponto central está situado sobre o ponto de rotação do perfil de rosca. A posição é determinada, de preferência, pelo posicionamento do ponto inicial e do ponto central do 1° arco de círculo. O ponto inicial e o ponto central do 1° arco de círculo situam-se sobre um dos limites de seção, com o que o ponto inicial resulta da posição do ponto central e do raio sem dimensão R_1. No presente exemplo, o ponto central do 1 ° arco de círculo é colocado sobre a coordenada Mx_1=-0.4175, My_1=0.0000 e, portanto, o ponto inicial situa-se sobre a coordenada x=0.5325, y=0.0000.

[00130] O ângulo a_2, ..., a_(p-1) de p-2 outros arcos de círculo, portanto de 2 outros arcos de círculo da primeira parte da seção do perfil de rosca, são selecionados de tal modo que na medida circular eles são maiores do que ou iguais a 0 e menores do que ou iguais p/2*z). \No presente exemplo, os ângulos dos 2 outros arcos de círculo são selecionados como a_2=0,1712 e a_3=0,0461. Os raios sem dimensão R_2, ..., R_(p-1) dos 2 outros arcos de círculo da primeira parte da seção do perfil de rosca são selecionados de tal modo que eles são maiores do que ou iguais a 0 e menores do que ou iguais à distância do centro sem dimensão A. No presente exemplo, os raios sem dimensão dos 2 outros arcos de círculo são selecionados como R_2=0,2414 e R_3=0,5400. De acordo com as regras de configuração, os arcos de círculo estão dispostos de tal modo que os arcos de círculo passam tangencialmente um para dentro do outro de tal modo que resulta um perfil de rosca fechado, convexo, sendo que um arco de círculo, cujo raio sem dimensão é igual a 0, é tratado tal como um arco de círculo, cujo raio sem dimensão é igual eps, sendo que eps é um número real, positivo, muito pequeno, que tende para 0 (eps<<1, eps >0). Dessa regra de configuração resulta o fato de que o ponto terminal de um arco de círculo é igual ao ponto inicial de seu arco de círculo

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43/64 subsequente. A transição tangencial exigida entre um primeiro arco de círculo e um segundo arco de círculo, subsequente, é atendida pelo fato de que o ponto central desse segundo arco de círculo, subsequente, é colocado de tal modo sobre a reta que é determinada pelo ponto terminal e o ponto central desse primeiro arco de círculo, que a distância do ponto central desse segundo arco de círculo, subsequente, do ponto terminal desse primeiro arco de círculo é igual ao raio desse segundo arco de círculo, subsequente, e o perfil de rosca é convexo. Um arco de círculo, cujo raio é igual a 0, é tratado, de preferência, tal como um arco de círculo com um raio muito pequeno eps, sendo que eps tende para 0, de modo que a transição tangencial pode continuar a ser construída. Alternativamente, um arco de círculo, cujo raio é igual a 0, pode ser tratado de tal modo que o perfil de rosca apresenta uma dobra na posição desse arco de círculo, sendo que o tamanho da dobra é determinado pelo ângulo desse arco de círculo. No presente exemplo, resultam da regra de configuração descrita as seguintes posições dos pontos centrais dos 2 outros arcos de círculo: Mx_2=0.2859, My_2=0.0864 e Mx_3=-0.0000, My_3=-0.0000. O 3° arco de círculo está situado sobre o raio externo de rosca sem dimensão RA e a regra de configuração, de que pelo menos um arco de círculo esteja em contato com o raio externo de rosca RA, está satisfeita.

[00131] O ângulo a_4 do último arco de círculo da primeira parte da seção do perfil de rosca resulta de acordo com a invenção do fato de que a soma dos ângulos dos 4 arcos de círculo da primeira parte da seção do perfil de rosca, em termos de medida circular é igual a p(2*z), sendo que o ângulo a_4, em termos de medida circular, é maior do que ou igual a 0 e menor do que ou igual a p(2*z). No presente exemplo, o ângulo desse último arco de círculo é a_4=0,4459. O raio sem dimensão R_4 do último arco de círculo da primeira parte da seção do perfil de rosca resulta de acordo com a invenção do fato de que o pon

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44/64 to terminal desse último arco de círculo tangencia uma reta FP em um ponto, sendo que a reta FP está posicionada perpendicularmente sobre a bissetriz dos dois limites de seção dessa seção e possui uma distância do ponto de rotação do perfil de rosca na direção dessa seção, que é igual à metade da distância do centro, sendo que a bissetriz, tal como os limites de seção, passa pelo ponto de rotação do perfil de rosca. A reta FP está desenhada na figura 5d como linha pontilhada. O 4° arco de círculo da primeira parte da seção do perfil de rosca é construído de tal modo que uma tangente é colocada no arco de círculo 3, no ponto terminal do arco de círculo 3, sendo que o ponto de intersecção da tangente com a reta FP é o ponto central de um círculo, cujo raio é igual ao comprimento da distância entre o ponto terminal do 3° arco de círculo e o ponto de intersecção da tangente com a reta FP, sendo que o ponto de intersecção do círculo com a reta FP, situado na direção do sentido horário selecionado, é o ponto de contato necessário entre o ponto terminal do 4° arco de círculo com a reta FP. No ponto terminal do 4° arco de círculo é formada uma perpendicular à reta FP. O ponto de intersecção dessa perpendicular com a reta, que é determinada pelo ponto terminal e o ponto central do 3° arco de círculo, é o ponto central do 4° arco de círculo. No presente exemplo, a posição do ponto central do 4° arco de círculo é Mx_4=0.3858, My_4=0.1362 e o raio sem dimensão do 4° arco de círculo é R_4= 0.1309.

[00132] Os ângulos a_p’, ..., a_1’ da segunda parte da seção do perfil de rosca estão determinados pelo fato de que o ângulo a_j’ do j° arco de círculo da segunda parte da seção é igual ao ângulo a_j do j° arco de círculo da primeira parte da seção, sendo que j e j’ são números inteiros, que, em conjunto, representam todos os valores no âmbito de 1 até o número dos arcos de círculo p ou p’ (a_1’=a_1, ..., a_p’=Da_p). No presente exemplo, os ângulos da segunda parte da seção são a_1’=a_1=0.1222, a_2’=a_2=0.1712, a_3’=a_3=0.0461 e

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45/64 a_4’=a_4=0.4459.

[00133] Os raios sem dimensão R_p’, ..., R_1’ da segunda parte da seção do perfil de rosca estão determinados pelo fato de que a soma do raio sem dimensão R_j’ do j’° arco de círculo da segunda parte de uma seção e do raio R_j do j° arco de círculo da primeira parte de uma seção é igual à distância de centro sem dimensão A, sendo que j e j’ são números inteiros, que, em conjunto, representam todos os valores no âmbito de 1 até o número dos arcos de círculo p ou p’ (R_1’+R_1=A=1, ..., R_p’+R_p=A=1). No presente exemplo, os raios sem dimensão da segunda parte da seção são calculados para ser R_1’=A-R_1=0.0500, R_2’=A-R_2=0.7586, R_3’=A-R_3=0.4600 e R_4’=A-R_4=0.8691.

[00134] A posição dos arcos de círculo da segunda parte da seção do perfil de rosca resulta do fato de que os arcos de círculo fundem-se tangencialmente um no outro e o perfil de rosca é convexo. No presente exemplo, são obtidas as seguintes coordenadas para os pontos centrais dos 4arcos de círculo da segunda parte da seção do perfil de rosca: Mx_1' =0.0000, My_1'=0.4175, Mx_2'=-0.0864, My_2'=-0.2859, Mx_3'=0.0000, My_3'=0.0000 e Mx_4'=-0.1362, My_4'=-0.3858. O 3° arco de círculo da segunda parte da seção do perfil de rosca está posicionado sobre o raio interno sem dimensão RI e a regra de configuração, de que pelo menos um arco de círculo entre em contato com o raio interno sem dimensão RI, é atendida.

[00135] Figura 6: as figuras 6a a 6c mostram, em cada caso, um quarto de um outro perfil de rosca preferido de um elemento de rosca de acordo com a invenção, que está formado, em cada caso, por 8 arcos de círculo. Na figura 6a, o raio externo de rosca perfaz RA=0,58, na figura 6b, vale RA=0,56 e na figura 6c, RA=52. A distância máxima sem dimensão do arco de círculo 1 do raio externo de rosca varia nas figuras 6a a 6c entre 0,006 e 0,02. A área de crista é determinada nas

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46/64 três figuras pelo arco de círculo 3, que está situado, em cada caso, sobre o raio externo de rosca. O ângulo de crista a_3 varia entre 0,0270 e 0,0698. A área de sulco está determinada nas quatro figuras, em cada caso, pelo arco de círculo 3', que está situado, em cada caso, sobre o raio interno. O ângulo de sulco a_3' varia entre 0,0270 e 0,0698. A soma dos ângulos de crista de todas as áreas de crista para um par de elementos de rosca de acordo com a invenção varia para as figuras 6a a 6c entre 8*0.0270=0.2160 (RA=0.58) e 8*0.0698=0.5584 (RA=0.56) e, desse modo, perfaz apenas, aproximadamente 0.106 vezes (RA=0.58) a 0.219 vezes (RA=0.56) a soma dos ângulos de crista de um par de elementos de rosca com um perfil de rosca de Erdmenger de dois passos, com raio externo de rosca correspondente. A metade de uma área, que consiste em áreas de flanco e sulco, é determinada, em cada caso, pelos arcos de círculo, 4, 4', 3', 2' e 1'. O dobro da soma dos ângulos de flanco e sulco associados perfaz entre 2.1272 (RA=0.52) e 2.6338 (RA=0.58) e é, em cada caso, maior do que 2*π/3. [00136] Figura 7: a figura 7 mostra um corte perpendicular aos eixos de rotação de um par preferido de elementos de rosca de acordo com a invenção, com perfis de rosca assimétricos. A carcaça da rosca, que é formada por dois furos, que se interpenetram, com, em cada caso, o raio RA=0,54 e a distância A=1, é representada por uma linha fina, tracejada. Dentro da interpenetração dos dois furos de carcaça, os dois furos são caracterizados por linhas finas, pontilhadas. Os pontos centrais dos dois furos de carcaça são idênticos aos dois pontos de rotação dos perfis de rosca e estão caracterizados, em cada caso, por um círculo pequeno. Os 32 arcos de círculo dos dois perfis de rosca estão caracterizados por uma linha grossa, contínua. Os arcos de círculo do perfil de rosca esquerdo, do perfil de rosca gerador, estão numerados consecutivamente (1 - 36), sendo que por razões de visibilidade, os números dos arcos de círculo 17 a 32 foram omitidos. Os arPetição 870180148908, de 07/11/2018, pág. 49/75

47/64 cos de círculo o perfil de rosca direito, o perfil de rosca gerado, estão numerados consecutivamente (1'-16'), sendo que por razões de visibilidade, os números dos arcos de círculo 17' a 32' são omitidos. Os pontos centrais dos, em cada caso, primeiros 16 arcos de círculo são representados por pequenos círculos. Os pontos centrais desses, em cada caso, primeiros 16 arcos de círculo estão conectados com linhas contínuas, finas, tanto com o ponto inicial como também com o ponto terminal do arco de círculo associado. Abaixo da figura é indicado para cada arco de círculo o raio R, o ângulo e a coordenada x e y do ponto central do arco de círculo Mx e My, em cada caso, em quatro pontos significativos. Por essas indicações o perfil de rosca está claramente definido.

[00137] Apesar da redução dos arcos de círculo representados minuciosamente para 16 por perfil de rosca, devido à geração das figuras por meio de um programa de computador, pode ocorrer uma sobreposição parcial dos números dos arcos de círculo, vide, por exemplo, os arcos de círculo 6 e 7 e os arcos de círculo 14' e 15'. Apesar da, em parte, difícil legibilidade de números individuais, a formação dos perfis, não obstante, fica clara do contexto, em conexão com esta descrição. [00138] O perfil de rosca a ser gerado consiste em 4 áreas de crista. As áreas de crista do perfil de rosca gerador consistem nos arcos de círculo 1, 12, 17 e 28. A área de flanco entre as duas áreas de crista, que pertencem aos arcos de círculo 1 e 28, é maior do que a área de flanco entre as duas áreas de crista, que pertencem aos arcos de círculo 12 e 17. O perfil de rosca gerado consiste nas 4 áreas de sulco, que correspondem às 4 áreas de crista do perfil de rosca gerador. As áreas de sulco do perfil de rosca gerado consistem nos arcos de círculo 1', 12', 17' e 28'.

[00139] O perfil de rosca gerador consiste em 4 áreas de sulco. O perfil de rosca gerado consiste em 4 áreas de crista, que corresponPetição 870180148908, de 07/11/2018, pág. 50/75

48/64 dem às 4 áreas de sulco do perfil de rosca gerador. As áreas de sulco do perfil de rosca gerador consiste e nos arcos de círculo 4, 9, 20 e 25. As áreas de crista do perfil de rosca gerado consistem nos arcos de círculo 4', 9', 20' e 25'.

[00140] Na soma, o número das áreas de crista do par de elementos de rosca de acordo com a invenção, mostrado na figura 7, perfaz 8 e, de acordo com a invenção é maior do que 4. A soma dos ângulos de crista de todas as áreas de crista perfaz 4*0.0419+4*0.1450=0.7476 e, com isso, apenas aproximadamente 0,235 vezes a soma dos ângulos de crista de um par de elementos de rosca com um perfil de rosca de Erdmenger de dois passos, com raio externo de rosca correspondente.

[00141] Uma primeira área do perfil de rosca gerador, que consiste em áreas de flanco e sulco e no qual a soma dos ângulos de flanco e sulco é maior do que π/2, de preferência, maior do que 2*π/3, consiste nos arcos de círculo 2 a 11. A soma dos ângulos de flanco e sulco perfaz 2,3456 e é maior do que 2*π/3. Uma segunda área do perfil de rosca gerador, que consiste em áreas de flanco e sulco e no qual a soma dos ângulos de flanco e sulco é maior do que π/2, de preferência, maior do que 2*π/3, consiste nos arcos de círculo 18 a 27. A soma dos ângulos de flanco e sulco perfaz 2,3456 e é maior do que 2*π/3.

[00142] Uma primeira área do perfil de rosca gerado, que consiste em áreas de flanco e sulco e no qual a soma dos ângulos de flanco e sulco é maior do que π/2, de preferência, maior do que 2*π/3, consiste nos arcos de círculo 10' a 19'. A soma dos ângulos de flanco e sulco perfaz 2,1709 e é maior do que 2*π/3. Uma segunda área do perfil de rosca gerado, que consiste em áreas de flanco e sulco e no qual a soma dos ângulos de flanco e sulco é maior do que π/2, de preferência, maior do que 2*π/3, consiste nos arcos de círculo 26' a 32' e 1' a 3'. A soma dos ângulos de flanco e sulco perfaz 2,5199 e é maior do

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49/64 que 2*π/3.

[00143] Concretamente, um perfil de rosca de um elemento de rosca de acordo com a invenção, de acordo com a figura 7, pode ser obtido, entre outras maneiras, do seguinte modo: a área de flanco e sulco de um primeiro quarto de um perfil de rosca (simétrico) é refletido no eixo y. A área de flanco e sulco de um segundo quarto de um perfil de rosca (simétrico) é refletido no eixo y e girado no âmbito de π a π-[π/22*arccos(0.5*A/RA)] , no sentido horário ou anti-horário, em torno do ponto de rotação do perfil de rosca. O termo nos parênteses angulares é igual ao ângulo de crista de um elemento de rosca com um perfil de rosca de Erdmenger.

[00144] Na figura 7, é selecionada uma área de flanco e sulco de um primeiro quarto de acordo com a figura 4b. Os arcos de círculo 2, 3, 4, 5 e 6 da figura 7 correspondem aos arcos de círculo 4, 4', 3', 2' e 1' da figura 4b. A área de flanco e sulco de um segundo quarto baseiase na figura 2a. Os arcos de círculo 18, 19, 20, 21 e 22 correspondem aos arcos de círculo 4, 4', 3', 2' e 1' da figura 2a. As áreas entre as duas áreas de flanco e sulco são complementados por uma área de crista ou por uma sequência de áreas de crista e flanco, de preferência, por uma sequência de área de crista - área de flanco - área de crista, de tal modo que resulta um perfil de rosca fechado. Essas áreas são doravante designadas como áreas de fechamento. O ângulo entre o ponto inicial e o ponto terminal de uma área de fechamento, com relação ao ponto de rotação do perfil de rosca, é designado como ângulo de fechamento.

[00145] Na figura 7, uma primeira área de fechamento, que consiste em áreas de crista e flanco, consiste nos arcos de círculo 12, 13, 14,

15, 16 e 17. Uma segunda área de fechamento consiste nos arcos de círculo 28, 29, 30, 31, 32 e 1. Por rotação de um segundo quarto de um perfil de rosca por menos ou mais do que π, resulta que as duas

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50/64 áreas de fechamento entre as duas áreas, que consistem em áreas de flanco e sulco, são de tamanhos diferentes. A rotação dá-se por um ângulo, de modo que o ângulo de fechamento de uma das duas áreas de fechamento é, de preferência, maior do que 1,2 vezes, de preferência, maior do que 1,6 vezes o ângulo de crista de um perfil de rosca de Erdmenger, com raio externo de rosca correspondente e, de modo especialmente preferido, é maior do que o ângulo de abertura de carcaça, que é calculado por 2*arccos(0,5*A/RA). Nesses casos, a segunda das duas áreas de fechamento consiste, de preferência, em uma área de crista, com o que esse perfil de rosca consiste, no total, em 3 áreas de crista.

[00146] Figura 8: As figuras 8a e 8b mostram, em cada caso, um quarto de um perfil de rosca preferido de um elemento de rosca de acordo com invenção, que está formado, em cada caso, por 4 arcos de círculo. O raio externo de rosca perfaz nas duas figuras RA=0,54. A distância máxima sem dimensão do arco de círculo 1 do raio externo de rosca é calculado na figura 8a como 0,02 e na figura 8b, como 0,016. A área de crista é determinada nas duas figuras pelo arco de círculo 2, que está situado, em cada caso, sobre o raio externo de rosca. O ângulo de crista a_2 é, em cada caso, igual a 0. A área de sulco está determinada, em cada caso, pelo ponto de contato do arco de círculo 2' com o raio interno. O ponto de contato é igual ao ponto de intersecção do arco de círculo 2' com uma reta, que é determinada pelo ponto central do arco de círculo 2' e o ponto de rotação do perfil de rosca (origem da coordenada). O ângulo de sulco é, em cada caso, igual a 0. A soma dos ângulos de crista de todas as áreas de crista para um par de elementos de rosca de acordo com a invenção perfaz para as figuras 8a e 8b, em cada caso, 0.

[00147] A metade de uma área, que consiste em áreas de flanco e sulco, é determinada, em cada caso, pelos arcos de círculo 2, 2' e 1'.

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Essas áreas são designadas doravante como áreas de canal. O ângulo entre o ponto inicial e o ponto terminal de uma área de canal, com relação ao ponto de rotação do perfil de rosca, é designado como ângulo de canal. A metade de uma área de fechamento é determinada pelos arcos de círculo 1 e 2.

[00148] O arco de círculo 2 pertence tanto à área de fechamento como também à área de canal. A divisão do ângulo do arco de círculo 2 em área de fechamento e área de canal ocorre pelo fato de que se presume o arco de círculo 2 como arco de círculo com o raio EPS (EPS<<1, EPS->0) e corta-se esse arco de círculo com uma reta, que é determinada pelo ponto central do arco de círculo 2 e o ponto de rotação do perfil de rosca. A parte do arco de círculo 2 e, com isso, a parte do ângulo do arco de círculo2, que fica abaixo do ponto de intersecção, pertence à área de fechamento, a outra parte pertence à área de canal. A reta, que passa pelo ponto central do arco de círculo2 e pelo ponto de rotação do perfil de rosca, possui nas duas figuras, em cada caso, o ângulo de avanço arctan(My_2/Mx_2)=0.3980. A soma dos ângulos de toda a área de canal perfaz, em cada caso, para π2*ânulo de avanço=2.3456 e é, em cada caso, maior do que 2*π/3.

[00149] É característico para as figuras 8a e 8b, que a área de crista e a área de sulco estão determinadas por um ponto sobre o raio externo de rosca ou sobre o raio interno. Os perfis de rosca apresentam no ponto de contato do raio externo de rosca uma dobra, isto é, o arco de círculo 2 possui, em cada caso, o raio 0.

[00150] Figura 9: As figuras 9a e 9b mostram, em cada caso, um quarto de um outro perfil de rosca preferido de um elemento de rosca de acordo com invenção, que está formado, em cada caso, por 4 arcos de círculo. O raio externo de rosca perfaz nas duas figuras RA=0,54. A distância máxima sem dimensão do arco de círculo 1 do raio externo de rosca é calculado na figura 9a como 0,0148 e na figura 9b, como

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0,0122. A área de crista é determinada nas duas figuras pelo ponto de contato do arco de círculo 2, com o raio externo de rosca. O ponto de contato é igual ao ponto de intersecção do arco de círculo 2 com uma reta, que é determinada pelo ponto central do arco de círculo 2 e o ponto de rotação do perfil de rosca (origem da coordenada). O ângulo de crista é, em cada caso, igual a 0. A área de sulco é determinada, em cada caso, pelo ponto de contato do arco de círculo 2' com o raio interno. O ponto de contato é igual ao ponto de intersecção do arco de círculo 2' com uma reta, que é determinada pelo ponto central do arco de círculo 2' e o ponto de rotação do perfil de rosca (origem da coordenada). O ângulo de sulco é, em cada caso, igual a 0. A soma dos ângulos de crista de todas as áreas de crista para um par de elementos de rosca de acordo com a invenção perfaz para as figuras 9a e 9b, em cada caso, 0.

[00151] A metade de uma área de canal é determinada, em cada caso, por uma parte do arco de círculo 2, bem como dos arcos de círculo 2' e 1'. A reta, que passa pelo ponto central do arco de círculo 2 e pelo ponto de rotação do perfil de rosca, possui na figura 9a o ângulo de avanço arctan(My_2/Mx_2)=0.3597 e na figura 9b, o ângulo de avanço 0.3610. A soma dos ângulos de toda a área do canal perfaz na figura 9a 2*ângulo de avanço=2.4223 e, na figura 9b, 2.4195 e é, em cada caso, maior do que 2*π/3.

[00152] É característico para as figuras 9a e 9b, que a área de crista e a área de sulco estão determinadas por um ponto sobre o raio externo de rosca ou sobre o raio interno. Os perfis de rosca não apresentam uma dobra no ponto de contato do raio externo de rosca, isto é, o arco de círculo 2 possui, em cada caso, um raio maior do que 0. Portanto, o arco de círculo 2 tangencia o raio externo de rosca.

[00153] Figura 10: As figuras 10a e 10b mostram outros perfis de rosca preferidos de elementos de rosca de acordo com a invenção,

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53/64 cuja soma dos ângulos de crista de todas as áreas de crista é igual a 0. A formação das figuras dá-se analogamente à figura 78 e ali já foi explicada detalhadamente. O raio externo de rosca perfaz na figura 10a RA=054 e, na figura 10b, RA=0,63.

[00154] As áreas de crista do perfil de rosca esquerdo, do perfil de rosca gerador, consistem, em cada caso, dos arcos de círculo 2, 7, 10 e 15. As áreas de crista do perfil de rosca direito, do perfil de rosca gerado, consistem, em cada caso, nos arcos de círculo 3', 61, 11' e 14'. Na figura 10b é mostrada a particularidade de que os arcos de círculo 3' a 6', bem como 11' a 14' coincidem e o perfil de rosca gerado possui apenas duas áreas de crista e o par de elementos de rosca apresenta, no total, apenas seis áreas de crista.

[00155] Uma primeira área de canal do perfil de rosca gerador é determinada, em cada caso, pelos arcos de círculo 2, 3, 4, 5, 6 e 7. Uma segunda área de canal do perfil de rosca gerador é determinada, em cada caso, pelos arcos de círculo 10, 11, 12, 13, 14 e 15. Uma primeira área de fechamento entre as duas áreas de canal do perfil de rosca gerador é determinada pelos arcos de círculo 7, 8, 9 e 10. Uma segunda área de fechamento entre as duas áreas de canal do perfil de rosca é determinada pelos arcos de círculo 15, 16, 1 e 2.

[00156] Os arcos de círculo 2, 7, 10 e 15 pertencem, em cada caso, tanto à área de canal como também à área de fechamento. A divisão do ângulo desses arcos de círculo em área de canal e área de fechamento já foi explicada na figura 8. Os ângulos de fechamento das duas áreas de fechamento do perfil de rosca gerador perfazem na figura 10a, em cada caso, 0,9600. O ângulo de fechamento da área de fechamento perfaz, desse modo, aproximadamente 1,206 vezes o ângulo de crista de um perfil de rosca de Erdmenger, com raio externo de rosca correspondente. Os ângulos de fechamento das duas áreas de fechamento do perfil de rosca gerador perfazem na figura 10b, em caPetição 870180148908, de 07/11/2018, pág. 56/75

54/64 da caso, 0,5257. O ângulo de fechamento da área de fechamento perfaz, desse modo, 2.000 vezes o ângulo de crista de um perfil de rosca de Erdmenger de dois passos, com raio externo de rosca correspondente.

[00157] Os dois ângulos de fechamento das áreas de fechamento de um perfil de rosca de um par de elementos de rosca de acordo com a invenção são, de preferência, em cada caso, maiores do que 1,2 vezes, de modo particularmente preferido, em cada caso, maior do que

1,6 vezes o ângulo de crista de um perfil de rosca de Erdmenger de dois passos, com raio externo de rosca correspondente. Nesse caso, as áreas de fechamento do perfil de rosca correspondente consistem, de preferência, em uma área de crista.

[00158] Nas figuras foram mostrados perfis de rosca com um raio de rãs de 0,52, 0,54, 0,56, 0,58 e 0,63. O raio externo de rosca não está de modo algum limitado aos valores mostrados. Mais precisamente, o raio de rosca situa-se, de preferência, no âmbito de 0,51 a 0,66 e, de modo particularmente preferido, no âmbito de 0,52 a 0,575.

[00159] Nas figuras foram mostrados perfis de rosca, nos quais um quarto de um perfil de rosca consiste em 4 ou 8 arcos de círculo ou nos quais um perfil de rosca completo consiste em 16 ou 32 arcos de círculo. O número de arcos de círculo não está de modo algum limitado aos valores mostrados. Mais precisamente, um quarto de um perfil de rosca consiste em pelo menos 2 arcos de círculo e um perfil de rosca completo, em pelo menos 6 arcos de círculo. O número de arcos de círculo, nos quais consiste um perfil de rosca ou uma parte de um perfil de rosca, não está limitado para cima.

[00160] Surpreendentemente, foi descoberto que perfis de rosca de um par de elementos de rosca de acordo com a invenção podem ser produzidos por uma sequência definida de áreas de crista, flanco e sulco. São, portanto, objetos da invenção novos elementos de rosca

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55/64 para máquinas de rosca de eixos múltiplos, caracterizados pelo fato de que um perfil de rosca gerador e gerado apresentam uma sequência de área de canal - área de fechamento - área de canal - área de fechamento. Por área de canal é entendida uma sequência de áreas de flancos e sulcos, de preferência, uma sequência de área de flancoárea de sulco - área de flanco - área de sulco - área de flanco, de modo particularmente preferido, uma sequência de área de flanco - área de sulco - área de flanco. Por área de fechamento é entendida uma área de crista ou, de preferência, uma sequência de área de crista e flanco, de modo particularmente preferido, uma sequência de área de crista - área de flanco - área de crista.

[00161] Todos os perfis de rosca mostrados nas figuras podem ser subdivididos em uma sequência de área de canal - área de fechamento - área de canal - área de fechamento.

[00162] As figuras 11 a 13 mostram o perfil de rosca gerador e o gerado dentro de uma carcaça de rosca em forma de oito. Dentro dos dois perfis de rosca encontram-se indicações numéricas para as seguintes variáveis de rosca:

- RG: raios dos dois furos de carcaça

- RV: raio de carcaça virtual, que é menor do que ou igual ao radio de carcaça RG

- RA: raio externo de rosca dos perfis de rosca intimamente engatados, autolimpantes

- RF: raio externo de rosca dos perfis de rosca a ser produzidos

- S: folga entre os dois perfis de rosca a ser produzidos

- D: folga entre os perfis de rosca a ser produzidos e a carcaça

- T: avanço de um elemento transportador, misturador ou de transição

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- VPR: tamanho do deslocamento dos perfis de rosca intimamente engatados, autolimpantes, caso os mesmos sejam dispostos excentricamente

- VPW: ângulo do deslocamento (indicação de direção) dos perfis de rosca intimamente engatados, autolimpantes, caso os mesmos sejam dispostos excentricamente

- VLR: tamanho do deslocamento do perfil de rosca a ser produzido para o eixo esquerdo dentro das folgas

- VLW: ângulo do deslocamento do perfil de rosca a ser produzido, do eixo esquerdo dentro das folgas

- VRR: tamanho do deslocamento do perfil de rosca a ser produzido, do eixo direto dentro das folgas

- VRW: ângulo do deslocamento do perfil de rosca a ser produzido, do eixo direito dentro das folgas [00163] A carcaça de rosca, que resulta de dois furos interpenetrantes, com, em cada caso, o raio RG e a distância A=1, é representada por uma linha tracejada, fina. Dentro da interpenetração dos dois furos de carcaça, os dois furos estão caracterizados por linhas pontilhadas, finas. Os pontos centrais dos dois furos de carcaça são idênticos aos dois pontos de rotação dos perfis de rosca e estão caracterizados, em cada caso, por um pequeno círculo. Os perfis de rosca intimamente engatados, autolimpantes, estão caracterizados por uma linha contínua, cheia. Os perfis de rosca que estão sendo produzidos são representados por uma linha contínua, fina.

[00164] É do conhecimento da pessoa versada na técnica que entre o raio externo de rosca RA do perfil de rosca intimamente engatado, autolimpante, o raio de carcaça virtual RV, a folga S entre os dois perfis de rosca a ser produzidos e a folga D entre os perfis de rosca a ser produzidos e a carcaça de rosca vale a seguinte equação: RA=RVD+S/2.

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57/64 [00165] É ainda do conhecimento da pessoa versada na técnica que entre o raio externo de rosca RF do perfil de rosca a ser produzido, o raio de carcaça virtual RV e a folga D entre os perfis de rosca a ser produzidos e a carcaça de rosca vale a seguinte equação: RF=RVD.

[00166] Tipicamente, o raio de carcaça virtual RV é igual ao raio de carcaça efetivo RG. Quando o raio de carcaça virtual RV é selecionado menor do que o raio de carcaça RG, então existe uma folga adicional entre os perfis de rosca e a carcaça. Essa folga pode ser usada para deslocar excentricamente o perfil de rosca gerador e gerado, sob conservação da ação autolimpante. A excentricidade está caracterizada claramente por indicação do tamanho do deslocamento VPR e da direção do deslocamento na forma de um ângulo VPW.

[00167] Figura 11: As figuras 11a a 11d mostram modalidades preferidas de um posicionamento excêntrico de perfis de rosca de elementos de rosca de acordo com a invenção. O perfil de rosca das figuras 11a a 11c, baseia-se na figura 2a. O raio de carcaça virtual perfaz RV=0,54 e é menor do que o raio de carcaça RG (RG=0,55). Os outros parâmetros característicos geométricos podem ser encontrados nas figuras individuais. Os perfis de rosca nas figuras 11a a 11b foram, em cada caso, deslocados até uma extensão tal que exatamente um ponto dos perfis de rosca direito e nenhum ponto do perfil de rosca esquerdo entra em contato com a carcaça. O tamanho do deslocamento necessário para isso depende da direção do deslocamento. Um caso especial é mostrado pela figura 11c, na qual os perfis de rosca são deslocados em tamanho e direção de tal modo que os dois perfis de rosca contatam exatamente um ponto da carcaça. O deslocamento ocorre, aqui, sob um ângulo de π/4. Podem, ainda, ser selecionados posicionamentos excêntricos dos perfis de rosca, nos quais nenhum ponto dos perfis de rosca entra em contato com a carcaça. Podem,

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58/64 ainda, ser selecionados posicionamentos excêntricos dos perfis de rosca, nos quais nenhum ponto dos perfis de rosca entra em contato com a carcaça.

[00168] Figura 12: Tal como é do conhecimento da pessoa versada na técnica, todos os elementos de rosca necessitam, na prática, de uma determinada folga, mais precisamente, tanto entre si como também em relação à carcaça. As figuras 212a a 12d mostram diversas estratégias de folga. Os parâmetros característicos geométricos podem ser encontrados nas figuras individuais. Na figura 12a é mostrada uma estratégia de folga, na qual a folga entre os perfis de rosca a ser produzidos e entre os perfis de rosca a ser produzidos e a carcaça são do mesmo tamanho. Na figura 12c, é mostrada uma estratégia de folga, na qual a folga entre os perfis de rosca a ser produzidos é menor do que a folga entre os perfis de rosca a ser produzidos e a carcaça. Na figura 12d, é mostrada uma outra modalidade de acordo com a figura 12c, com folgas particularmente grandes. Folgas típicas, que ocorrem na prática, estão para a folga entre os perfis de rosca a ser produzidos no âmbito de 0,002 a 0,1. Folgas típicas, que ocorrem na prática, estão para a folga entre os perfis de rosca a ser produzidos e a carcaça no âmbito de 0,002 a 0,1. Folgas típicas, que ocorrem na prática, são constantes sobre a periferia do perfil de rosca. Mas, também é admissível variar, tanto a folga entre os perfis de rosca a ser produzidos como também a folga entre os perfis de rosca a ser produzidos e a carcaça sobre a periferia dos perfis de rosca.

[00169] Figura 13: Além disso, é possível deslocar os perfis de rosca a ser produzidos dentro das folgas. As figuras 13a a 13d mostram uma seleção de deslocamentos possíveis. Os parâmetros característicos geométricos podem ser encontrados nas figuras individuais. Nas figuras 13a a 13d, o tamanho do deslocamento para, em cada caso, os dois perfis de rosca a ser produzidos perfaz VLR=RRR=0,02. Nas figuPetição 870180148908, de 07/11/2018, pág. 61/75

59/64 ras 13a a 13d, a direção do deslocamento para, em cada caso, os dois perfis de rosca a ser produzidos, é variada gradualmente entre VLW =VRW =0 e VLW =VRW =π. É admissível deslocar os dois perfis de rosca a ser produzidos, independentemente um do outro, em diversas direções e por diversos tamanhos.

[00170] A figura 14a mostra, por exemplo, um par elementos de rosca de acordo com a invenção, formados como elementos transportadores, cujo perfil de rosca baseia-se na figura 2a. O raio da carcaça perfaz RG=0,54. A folga entre os dois elementos transportadores perfaz S=0,02. A folga entre os dois elementos transportadores e a carcaça perfaz D=0,01. O avanço dos elementos transportadores perfaz T=1,2. O comprimento dos elementos transportadores perfaz 1,2, o que corresponde a uma rotação dos perfis de rosca por um ângulo de 2π. A carcaça é representada por linhas contínuas, finas, à esquerda e à direita dos dois elementos transportadores. Sobre as superfícies dos dois elementos transportadores está representada, ainda, uma possível grade computacional, que pode ser usada para cálculo da corrente em extrusores de dois ou mais eixos.

[00171] A figura 14b mostra, exemplificadamente, um par de elementos de rosca de acordo com a invenção, formados como elementos amassadores, cujo perfil de rosca baseia-se na figura 2a. O raio da carcaça perfaz RG=0,54. A folga entre os discos amassadores dos dois elementos amassadores perfaz S=0,02. A folga entre os dois elementos amassadores e a carcaça perfaz D=0,01. O elemento amassador consiste em 7 discos amassadores, que estão deslocados um ao outro, com rotação à direita, em cada caso, por um ângulo de π/6. O primeiro e o último disco amassador possuem um comprimento de 0,09. Os discos amassadores centrais possuem um comprimento de 0,02. A carcaça é representada por linhas contínuas, finas, à esquerda e à direita dos dois elementos de amassamento. Sobre as suPetição 870180148908, de 07/11/2018, pág. 62/75

60/64 perfícies dos dois elementos amassadores está representada, ainda, uma grade computacional possível, que pode ser usada para cálculo da corrente em extrusores de dois eixos ou de eixos múltiplos.

Exemplos [00172] A capacidade de formação de pressão e a necessidade de potência de elementos de rosca com um perfil de rosca de Erdmenger de dois passos de acordo com o estado da técnica e de elementos de rosca de acordo com a invenção, com perfis de rosca novos, foram calculados com ajuda da simulação de corrente.

[00173] Tal como é do conhecimento da pessoa versada na técnica e como pode ser consultado em [1], nas páginas 129 a 146, o comportamento operacional de elementos de rosca, tais como elementos transportadores, amassadores e misturadores, pode ser descrito por uma característica de pressão diferencial-carga e de potência-carga. Para facilitar uma transferência para diferentes tamanhos de extrusores, as variáveis pressão diferencial, potência e carga são usadas em sua forma sem dimensão. No caso de uma massa plástica com comportamento de fluência newtoniano, resulta uma conexão linear tanto entre pressão diferencial e carga como também entre potencia e carga. Na característica de pressão diferencial-carga, os pontos de corte do eixo são caracterizados com A1 e A2 ([1], página 133). O ponto de operação A1 caracteriza a carga própria de um elemento de rosca. O ponto de operação A2 caracteriza a capacidade de formação de pressão sem carga. Na característica de potência-carga, os pontos de intersecção do eixo estão caracterizados com B1 e B2 ([1], página 136). O ponto B1 é o chamado ponto de turbina. Se a carga for maior do que B1, então potência é fornecida aos eixos de rosca. O ponto de operação B2 caracteriza a necessidade de potência sem carga.

[00174] Em uma área de formação de pressão, apenas uma parte da potência introduzida pode ser transformada em potência de correnPetição 870180148908, de 07/11/2018, pág. 63/75

61/64 te. O restante da potência introduzida é dissipada. A potência de corrente é calculada como produto de carga e pressão diferencial. Tal como é facilmente entendido pela pessoa versada na técnica, a potência de corrente é, em cada caso, igual a 0 nos pontos de interseção dos eixos A1 e A2, uma vez que a pressão diferencial é igual a 0 (a1) ou a carga é igual a 0 (a2). Na área entre A1 e A2, tanto a pressão diferencial como também a carga são maiores do que 0 e resulta uma potência de corrente positiva. Dividindo-se a potência de corrente de um ponto de operação, determinado por uma carga pela potência fornecida a esse ponto de operação pelos eixos de rosca, então é obtida a eficiência para a formação de pressão nesse ponto de operação. Por derivação da eficiência de acordo com a carga e subsequente procura do ponto zero, pode ser encontrada a eficiência máxima de um elemento de rosca.

[00175] A corrente dentro de um par de elementos de rosca foi realizada com o software Fluent, obtenível comercialmente, na versão 6.3.26. Uma introdução à simulação de corrente de roscas em fim de dois eixos é encontrada, por exemplo, em [1], páginas 147-168.

[00176] Na simulação de corrente, foram examinados, em cada caso, elementos de rosca, cujo comprimento é igual à metade do avanço. Esses elementos de rosca foram dotados na simulação de corrente em seu início axial e em seu término axial de condições marginais periódicas, para calcular um estado de corrente estabelecido hidrodinamicamente. Como massa plástica foi usado um fluido com comportamento de fluência newtoniano.

Exemplo 1: Elemento transportador com perfil de rosca de

Erdmenger de dois passos de acordo com o estado da técnica.

[00177] A geometria do elemento transportador pode ser inferida da figura 1 e das descrições sobre a figura 1. Contrariamente às grades computacionais mostradas em 1b e 1c, para a simulação de corrente é

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62/64 usada uma grade computacional, que apresenta em cada direção o dobro de células computacionais, portanto, 320 elementos de grade na direção periférica, 160 elementos de grade na direção axial e 12 elementos de grade na direção radial.

[00178] As seções de eixo são calculadas tal como se segue: A1=0.1365, A2=18917, B1=0.4273, B2=8084. A eficiência máxima na formação de pressão resulta em 9,59%.

Exemplo 2: Elemento transportador de acordo com a invenção com perfil de rosca novo.

[00179] A geometria do elemento transportador de acordo com a invenção evidencia-se da figura 15. A figura 15a mostra um quarto de um perfil de rosca preferido de um elemento de rosca de acordo com a invenção, que está formado por 8 arcos de círculo. O raio externo de rosca4 sem dimensão perfaz RA=0,54. O raio R_1 é igual a 0,7647. A distância máxima sem dimensão do arco de círculo 1 do raio externo de rosca é calculada como 0,008. A área de crista é determinada pelo arco de círculo 3, que está situado sobre o raio externo de rosca. O ângulo de crista a_3 é igual a 0,0839. A área de sulco é determinada pelo arco de círculo 3', que está situado sobre o raio interno. O ângulo de sulco a_3' é igual a 0,0839. A soma dos ângulos de crista de todas as áreas de crista para um par de elementos de rosca de acordo com a invenção perfaz 8*0.0839 =0.6712 e, desse modo, apenas aproximadamente 0,211 vezes a soma dos ângulos de crista de um par de elementos de rosca com um perfil de rosca de Erdmenger de dois passos.

[00180] A figura 15b mostra um par de elementos de rosca, formados como elementos transportadores, cujo perfil de rosca baseia-se na figura 15a. A folga entre os dois elementos transportadores perfaz

S=0,008. A folga entre os dois elementos transportadores e a carcaça perfaz D=0,004. O avanço dos elementos transportadores perfaz

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T=1,08. O comprimento dos elementos transportadores perfaz 0,54, o que corresponde a uma rotação dos perfis de rosca por um ângulo de π. A carcaça é representada por linhas contínuas, finas, à esquerda e à direita dos dois elementos transportadores. Sobre as superfícies dos dois elementos transportadores está representada, ainda, uma grade computacional possível, que pode ser usada para cálculo da corrente em extrusores de dois eixos ou de eixos múltiplos. O número dos elementos de grade na direção periférica é igual a 160 e na direção axial, igual a 80.

[00181] A figura 15c mostra uma vista de cima sobre o par de elementos de rosca de acordo com a figura 15b. O volume livre entre os elementos transportadores e a carcaça está dotado de uma grade computacional possível, que pode ser usada para cálculo da corrente em extrusores de dois eixos ou de eixos múltiplos. O número dos elementos de grade na direção periférica é igual a 160e na direção radial, igual a 6. Os eixos de rotação dos dois elementos de rosca estão marcados por pequenos círculos.

[00182] Contrariamente às grades computacionais mostradas nas figuras 15b e 15c, para a simulação de corrente é usada uma grade computacional, que em cada direção apresenta o dobro das células computacionais, portanto, 320 elementos de grade na direção periférica, 160 elementos de grade na direção axial e 12 elementos de grade em direção radial.

[00183] As seções de eixo foram calculadas do seguinte modo: A1=0.1324, A2=18721, B1=0.3436, B2=6434. A eficiência máxima na formação de pressão é determinada como 12,11%. A carga própria A1 e a capacidade de formação de pressão A2 coincidem em até aproximadamente 1% ou 2% com os resultados do exemplo 1. Os valores para o ponto de turbina B1 e a necessidade de potência B2, em comparação com o exemplo 1, são aproximadamente 20% menores. Daí,

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64/64 resulta nos elementos de rosca de acordo com a invenção, em comparação com os elementos de rosca de acordo com o estado d técnica, um aperfeiçoamento da eficiência para formação de pressão de cerca de 26,2%.

[00184] Com os elementos de rosca de acordo com a invenção são postos à disposição elementos de rosca, que em comparação com elementos de rosca de acordo com o estado da técnica apresenta uma eficiência mais alta. Simultaneamente, os elementos de rosca, por sua área de crista reduzida, apresentam uma solicitação térmica do produto mais baixa do que a com os elementos de rosca de acordo com o estado da técnica.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Elementos de rosca para máquinas de rosca de eixos múltiplos com eixos de rosca com rotação no mesmo sentido, em pares, e com ação raspadora completa, em pares, sendo que

- a soma de todos os ângulos de crista de um par de elementos de rosca é maior do que ou igual a 0 e menor do que 2*π8*arccos(0,5*a/ra),

- o número das áreas de crista de um par de elementos de rosca é maior do que 4, caracterizados pelo fato de que

- cada elemento de rosca de um par de elementos de rosca apresenta duas áreas de perfil de rosca, que consistem, em cada caso, em áreas de flanco e áreas de sulco, e nas quais a soma dos ângulos de flanco e sulco é, em cada caso, maior do que π/2.
2. Elementos de rosca de acordo com a reivindicação 1, caracterizados pelo fato de que uma ou mais áreas de crista possuem um ângulo de crista de 0.
3. Elementos de rosca de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizados pelo fato de que o perfil de rosca gerado depois de uma rotação por π/2 é idêntico ao perfil de rosca gerador.
4. Elementos de rosca de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizados pelo fato de que o perfil de rosca gerado depois de uma rotação por π/2 é diferente do perfil de rosca gerador.
5. Elementos de rosca de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizados pelo fato de que o perfil de rosca gerador e o perfil de rosca gerado apresentam uma sequência de área de canal - área de fechamento - área de canal - área de fechamento.
6. Elementos de rosca de acordo com a reivindicação 5, caracterizados pelo fato de que o ângulo de fechamento de pelo menos uma área de fechamento de um perfil de rosca de um par de elementos de rosca é maior do que 1,2 vezes o ângulo de crista de um perfil

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2/4 de rosca de Erdmenger de dois passos.
7. Elementos de rosca de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizados pelo fato de que o raio externo da rosca padronizado dos elementos de rosca situa-se no âmbito de 0,51 a 0,66.
8. Elementos de rosca de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizados pelo fato de que os elementos de rosca estão formados como elementos transportadores ou elementos misturadores, sendo que os perfis de rosca estão prolongados helicoidalmente em direção axial, ou estão formados como elemento amassador, sendo que os perfis de rosca estão prolongados de modo deslocado em seções em direção axial.
9. Elementos de rosca, que são derivados de elementos de rosca de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizados pelo fato de que apresentam folgas entre elementos de rosca e carcaça e/ou entre elementos de rosca contíguos.
10. Uso de elementos de rosca, como definidos em qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que são usados em uma máquina de rosca de eixos múltiplos, de preferência, em uma máquina de rosca de dois eixos.
11. Processo para extrusão de massas plásticas em um extrusor de roscas duplas ou extrusores de eixos múltiplos, sob uso de elementos de rosca como definidos em qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que

- a soma de todos os ângulos de crista de um par de elementos de rosca é maior do que ou igual a 0 e menor do que 2*π8*arccos(0,5*a/ra),

- o número das áreas de crista de um par de elementos de rosca é maior do que 4,

- cada elemento de rosca de um par de elementos de rosca

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3/4 apresenta duas áreas de perfil de rosca, que consistem, em cada caso, em áreas de flanco e áreas de sulco, e nos quais a soma dos ângulos de flanco e sulco é, em cada caso, maior do que π/2.
12. Processo de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que as massas plásticas são termoplastos ou elastômeros.
13. Processo, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que como termoplastos são usados policarbonato, poliamida, poliéster, particularmente, polibutilentereftalato e polietilentereftalato, poliéter, poliuretano termoplástico, poliacetal, fluorpolímero, particularmente, fluoreto de polivinilideno, polietersulfonas, poliolefina, particularmente, polietileno e polipropileno, poli-imida, poliacrialto, particularmente, poli(metil)metacrilato, óxido de polifenileno, sulfeto de polifenileno, polietercetona, poliariletercetona, polímeros de estireno, particularmente, poliestireno, copolímeros de estireno, particularmente, copolímero de estirenoacrilnitrila, copolímeros de bloco de acrilnitrilbutadienestireno, cloreto polivinílico ou uma mistura de pelo menos dois dos termoplastos citados.
14. Processo, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que como elastômeros são usados borracha de estireno-butadieno-, borracha natural, borracha de butadieno, borracha de isopreno, borracha de etileno-propileno-dieno, borracha de etilenopropileno, borracha de butadieno-acrilnitrila, borracha de nitrila hidrogenada, borracha de butila, borracha de halobutila, borracha de cloropreno, borracha de etileno-vinilacetato, borracha de poliuretano, poliuretano termoplástico, guta-percha, borracha de arilato, borracha de flúor, borracha de silicone, borracha de sulfeto, borracha de clorossulfonila-polietileno ou uma combinação de pelo menos dois dos elastômeros citados.
15. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindica

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4/4 ções 11 a 14, caracterizado pelo fato de que às massas plásticas são adicionados materiais de enchimento ou reforço ou aditivos poliméricos ou pigmentos orgânicos ou inorgânicos ou misturas dos mesmos.