CN101287582A

CN101287582A - 用于挤出机机筒的轴承座和挤出机

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Publication number: CN101287582A
Application number: CNA2006800379420A
Authority: CN
Inventors: A·赫尔茨
Original assignee: LINDAUR DONIL GmbH
Current assignee: LINDAUR DONIL GmbH; Lindauer Dornier GmbH
Priority date: 2005-10-12
Filing date: 2006-09-27
Publication date: 2008-10-15
Anticipated expiration: 2026-09-27
Also published as: WO2007041984A1; EP1951497B1; DE102005048727B3; CN101287582B; DE502006003495D1; EP1951497A1; ATE428550T1

Abstract

用于支撑挤出机机筒的轴承座，该轴承座包括与底座(9)刚性连接的脚部(1)、支撑元件(3)和与挤出机机筒(8)刚性连接的容纳部件(5)，其中，脚部(1)和支撑元件(3)以及支撑元件(3)和容纳部件(5)分别通过柔性的连接元件相互连接，并且其中如此构造柔性的第一和第二连接元件(2.1，2.2，4.1，4.2)，使得容纳部件(5)在出现载荷时基本上只是可以沿挤出机机筒(8)的纵向中轴线(8.1)的方向进行水平运动。此外，要求保护一种挤出机，尤其是用于塑料加工的大型挤出机，该挤出机装备有至少一个按本发明的轴承座。

Description

用于挤出机机筒的轴承座和挤出机

技术领域

本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述的用于挤出机的轴承座，尤其是用于塑料加工的大型挤出机的轴承座。

此外，本发明还涉及一种按权利要求7前序部分所述的具有至少一个这样的轴承座的挤出机。

背景技术

在大型挤出机中，挤出机机筒通常以端部刚性地固定在驱动单元上。基本上水平布置的挤出机机筒的对置的端部必须得到支撑，从而承受挤出机机筒的重力。在此，优选的轴承座必须吸收沿挤出机机筒的纵向中轴线方向的很可观的热膨胀，因为大型挤出机机筒在塑料加工中具有直到十米以下的长度，并且加热直到超过300℃。由此产生沿挤出机机筒纵向中轴线方向的几个厘米的纵向膨胀。该纵向膨胀必须由轴承座吸收，而挤出机机筒位置固定地支承在所述的驱动单元上。在挤出机机筒中，由驱动单元驱动的挤出机螺杆与挤出机机筒同轴地可旋转地进行布置。

除了沿挤出机机筒的轴向的热膨胀，还出现垂直于机筒的纵向中轴线的热膨胀。通过驱动单元的热膨胀和轴承座的热膨胀，在挤出机机筒的背对驱动单元的一侧上产生了垂直于纵向中轴线的垂直移动。在实践中显示出，驱动单元和轴承座在垂直方向上大致相同程度地膨胀，也就是说，挤出机机筒和布置在其中的螺杆几乎相互平行地向上以及向下移动。因此已经证明垂直移动在实践中是没有问题的。

由挤出机的附件造成横向于挤出机机筒的纵向中轴线的水平移动。挤出机机筒在其背对驱动单元的端部上通过刚性的熔液管与挤压设备的后面的位置固定地布置的附件连接，例如与过滤器、熔液泵以及挤压喷嘴连接。熔液管通常水平地并且横向于挤出机机筒的纵向中轴线进行布置。因此，通过熔液管内的热膨胀以及位置固定的附件中的热膨胀产生横向于挤出机机筒的纵向中轴线的水平力，该水平力作用在挤出机机筒的背对驱动单元的端部上。已知将整个挤出机连同驱动单元可移动地支承在地基上，以此，该横向力不使在驱动侧刚性地固定在驱动单元上的挤出机机筒弯曲。也就是说，由在所述熔液管中的热膨胀引起的不可避免的水平的横向移动通过整个挤出机的移动来吸收。

然而不能无摩擦地实现整个挤出机在基础支座上的移动，并且由于挤出机的大质量，在整个挤出机在基础支座上移动之前将巨大的阻力反作用于移动力。由此，沿横向于挤出机机筒的纵向中轴线产生沿水平方向的很可观的载荷，该载荷又会导致挤出机机筒的弯曲。

机筒的弯曲导致挤出机螺杆在机筒内表面上摩擦，并且由此损坏或者至少强烈地磨损挤出机螺杆和/或机筒。此外，通过机筒的变形不利地影响挤出机机筒内部的挤压条件。

为了支承这类挤出机机筒，公开了挤出机支撑的不同的实施方式。在DE 3616761C1中，例如在图1中描述了一种支架，该支架除了补偿水平长度外，还沿垂直方向进行补偿。为此目的而描述的倾斜的例如球槽的形式的轨道允许横向于挤出机机筒的纵轴线的水平移动，并且以此允许机筒沿该方向的弯曲。支架的在DE 3616761C1的图2到6中描述的其它实施方式由于组件的多重的可运动的形状配合的连接，全都沿横向于机筒纵轴线的水平方向具有确定的运动自由度。由此可以横向于挤出机机筒的纵轴线进行水平移动，并且不排除机筒的弯曲。此外，由于组件的多重可运动的形状配合的连接，该支架的实施方式要求高的制造耗费和装配耗费。

发明内容

本发明的任务在于提供一种用于挤出机机筒的轴承，该轴承允许挤出机机筒的纵向膨胀，并且阻止挤出机机筒的横向于挤出机机筒的纵向中轴线的水平的弯曲。该轴承应该以微小的制造耗费得以实现。

此外，应该提供一种具有所描述的轴承的挤出机，尤其是用于塑料加工的大型挤出机。

按本发明，该任务通过按权利要求1的轴承座和按权利要求7的挤出机得到解决。优选的改进方案在从属权利要求中定义。

按本发明，轴承座包括至少一个与底座刚性连接的脚部、支撑元件和与挤出机机筒刚性连接的容纳部件。在此，挤出机机筒的纵向中轴线与容纳部件的中轴线基本上是相互平行的。脚部刚性地并且无间隙地与至少一个柔性的第一连接元件连接，该第一连接元件再次刚性地并且无间隙地与支撑元件连接。

支撑元件刚性地并且无间隙地与至少一个柔性的第二连接元件连接，该第二连接元件再次刚性地并且无间隙地与用于挤出机机筒的容纳部件连接。轴承座的所有重要部件之间的刚性并且无间隙的连接导致柔性的连接元件作为确定的铰接点作用在支架上。

在此，如此构造两个柔性的连接元件，使得容纳部件基本上只是可以沿挤出机机筒的纵向中轴线的方向进行水平运动，并且几乎排除横向于容纳部件的中轴线的水平运动。由于轴承座的组件的刚性的、摩擦连接的组装，将横向于挤出机机筒的纵向中轴线的沿水平方向的力无间隙地导入底座中。

本发明的其它优选设计方案由从属权利要求中获得。在优选的实施方式中，柔性的第一连接元件或者柔性的第二连接元件是至少一个弯曲金属片，或者两个连接元件由至少一个弯曲金属片组成。弯曲金属片优选地具有直角的、扁平的方形的形式，该金属片的最微小的膨胀、具体的是金属片厚度的膨胀比另外两个方向、即长度和宽度上的膨胀小很多。由此，在沿不同方向的作用横截面上的阻力力矩中产生显著的不同。如此选择至少一个弯曲金属片的尺寸和布置，使得阻力力矩横向于容纳部件的中轴线在水平方向上如此之高，从而通过出现的载荷不会使轴承座沿该方向变形。与之相反，所述至少一个弯曲金属片的沿容纳元件的中轴线在水平方向上的阻力力矩是如此之小，使得可以沿容纳元件的中轴线方向进行水平移动，并且以此可以沿挤出机机筒的纵向中轴线方向进行水平移动。通过该方式由轴承座吸收挤出机机筒的纵向膨胀。

柔性的连接元件和与之连接的组件之间的刚性连接优选地做成螺纹连接。螺纹连接的连接具有这样的优点，即该连接可以简单地再次松开。优选地使用这种连接，从而通过由另外的具有其它特性的柔性的连接元件更换该柔性的连接元件将轴承座的变形特性最优化。如此，例如可以在具有弯曲金属片的实施方式中改变弯曲金属片的数量、厚度或材料，从而改善轴承座的变形特性。

在具有所述的螺纹连接的轴承座的实施方式中，柔性的连接元件和分别与之连接的组件具有用于穿过螺栓的空穴。这些空穴可以构造成圆形的或者构造成长形的孔以及螺纹孔，或者构造成侧向的凹口或者凹槽。在此，长孔和侧向的凹口具有这样的优点，即在该位置上的螺纹连接可以在至少一个方向上进行调节。例如在按本发明的轴承座的另一优选的实施方式中要求垂直的可调节性，也就是在具有用于调节挤出机机筒高度的机构的实施方式中。以此，尤其在挤出机装配和调试中可以实现挤出机机筒的有利的垂直的定向。

此外，公开了一种挤出机，尤其是用于塑料加工的大型挤出机，该挤出机装备有至少一个按本发明的轴承座。在此，基本上水平地布置挤出机机筒，该挤出机机筒以一端刚性地通过驱动单元与挤出机的底座连接，并且借助于至少一个按上述权利要求之一所述的轴承座得到支撑。底座可运动地布置在基础支座上。

根据挤出机机筒的长度和直径可以优选地将多个轴承座以不同的布置方式布置在挤出机机筒的长度上。以该方式例如可以减小由于重力引起的挤出机机筒的挠曲。在此，也可以考虑至少一个按本发明的轴承座与至少一个传统的轴承座的组合。将按本发明的轴承座优选地靠近挤出机机筒的位置进行布置，从外面导入的横向力作用在该位置上。

整个挤出机连同底座由于在侧向刚性的轴承座沿横向于挤出机机筒的纵向中轴线的方向是刚性的单元，并且可运动地布置在基础支座上。这种布置实现了挤出机的水平移动，从而补偿在水平地横向于或者斜向于挤出机机筒的纵向中轴线布置的熔液管和附件内的热膨胀。

附图说明

下面根据实施例对本发明以及其它所产生的优点进行详细解释。其中：

图1是按本发明的具有轴承座的挤出机的侧视图和俯视图；

图2是按本发明的轴承座的透视图；

图3是按本发明的轴承座的前视图和侧视图；以及

图4是柔性的连接元件的透视图。

具体实施方式

在图1中示出了由底座9、驱动单元10、挤出机机筒8和轴承座1，3，5组成的挤出机。整个挤出机可移动地布置在基础支座12上。

挤出机机筒8刚性地与驱动单元10连接。在挤出机机筒8的驱动侧端部上输入挤压材料。该挤压材料在挤出机机筒8中熔化并且进行混合，而挤压材料由没有示出的挤出机螺杆朝背对驱动单元的一侧输送并且在那里离开挤出机机筒8。

挤出机机筒8在背对驱动单元的一侧上支撑在轴承座1，3，5上。轴承座刚性地拧在底座9上。底座9通过基础支座12可移动地支撑在地基上。轴承座1，3，5吸收挤出机机筒8的由热引起的长度变化，方法是将脚部1和支撑部件3之间的弯曲金属片以及支撑元件3和容纳部件5之间的弯曲金属片进行弯曲。也就是说支撑元件3沿着或者逆着X方向翻转确定的角度值。挤出机机筒8的纵向中轴线8.1和容纳部件5的中轴线5.3沿X方向定向，并且在示出的实施例中例如位于一条线中。

一旦在背对驱动单元的一侧上安装的刚性的熔液管11中产生热膨胀，那么沿Y方向的载荷就作用到挤出机机筒8上。基本上沿Y方向装入熔液管11，并且位置固定地将熔液管在其背对挤出机的端部上进行固定。在由热引起膨胀时，熔液管11将沿Y方向的力通过挤出机机筒8和轴承座1，3，5导入底座9中。然后，底座9与整个挤出机一起在基础支座12上移动。如果允许轴承座沿Y方向移动，那么在整个挤出机在基础支座12上移动之前挤出机机筒8会弯曲，因为基础支座12由于挤出机的大的质量向移动反作用相当可观的阻力。挤出机机筒8的这种弯曲通过沿Y方向刚性的轴承座得以阻止。按本发明的轴承座不允许侧向的移动，也就是沿Y方向的移动，因为轴承座1，3，5的各个组件是刚性地并且无间隙地相互连接的，而且也因为柔性的连接元件沿Y方向几乎是刚性的。

图2示出了按本发明的轴承座的透视图。该轴承座包括与底座刚性拧紧的脚部1。在脚部1上布置了两个支撑脚1.1和1.2。

支撑元件3形成了轴承座的中间部分。该支撑元件包括两个侧向的支撑柱3.1和3.2，这两个支撑柱通过稳定板3.3相互连接。稳定板3.3负责不让轴承座沿Y方向弯曲，方法是该稳定板将侧向的支撑柱3.1和3.2刚性地相互连接。此外，该稳定板3.3还阻止轴承座例如围绕Z轴线的扭转。

与脚部1对置地在轴承座的上面的端部上布置了容纳部件5用于挤出机机筒8。该容纳部件主要由下面的轴承件5.1和上面的轴承盖5.2组成。在下面的轴承件5.1和轴承盖5.2之间刚性地夹住这里没有示出的挤出机机筒8。轴承盖5.2借助于两个内六角螺栓5.21，5.22刚性地与容纳部件5的下面的轴承件5.1拧紧。此外，在容纳部件5上还设置高度调节装置6.1，6.2。

脚部1通过和支撑元件3与容纳部件5相同的连接与支撑元件3连接。每个这样的连接分别由弯曲金属片2.1，2.2，4.1，4.2组成。每个弯曲金属片2.1，2.2，4.1，4.2借助于两个螺栓7和一个螺栓垫块2.11，2.12，4.11，4.12刚性地与各个紧靠的组件拧紧。为此，每个螺栓垫块2.11，2.12，4.11，4.12设有两个内螺纹。这种连接沿Y方向是完全无间隙的并且不允许沿Y方向的移动，因为弯曲金属片沿Y方向具有非常大的阻力力矩。因此，整个轴承座将沿Y方向的载荷无间隙地并且刚性地从挤出机机筒8传递到底座9上，使得挤出机机筒8不会通过横向力弯曲。

此外，图2示出了用于调节轴承座的高度的机构6.1，6.2，该机构以同样的实施方式布置在轴承座的两侧上。每个用于调节高度的机构6.1，6.2由螺栓6.1和压紧螺母6.2组成。

高度调节装置的功能从图3中的以剖面图示出的侧视图中可以看出。

垂直地穿过下面的轴承件5.1拧上螺栓6.1。螺栓6.1的下端部位于螺栓垫块4.12上，并且进一步通过弯曲金属片4.1朝轴承座的支撑元件3和脚部1向下得到支撑。螺栓6.1可以借助于压紧螺母6.2夹紧或者说固定在每个位置中。下容纳部件5.1中的用于螺栓7的螺栓孔构造成长孔，以此可以垂直移动。

为了调节轴承座的高度并且以此调节挤出机机筒8的高度，在轴承座的两侧松开压紧螺母6.2和两个上面的螺栓7。随后，将在轴承座的两侧的螺栓6.1拧入或者拧出。通过拧入螺栓6.1提升容纳部件5，并且以此也将支承在其中的挤出机机筒8在相应位置上进行提升。通过拧出螺栓6.1将容纳部件5降低，并且随之也降低挤出机机筒8。在调节高度后，将轴承座的两侧的压紧螺母6.2和螺栓7拧紧，从而固定挤出机机筒8的调节后的高度。

图3中的左边的视图示出了具有装入的挤出机机筒8的按本发明的轴承座的前视图。

图4示出了方形的弯曲金属片的形式的柔性的连接元件2.1和4.1优选实施方式。在此，弯曲金属片在图中关于示出的坐标系的定向相应于在按本发明的轴承座中的安装位置，也就是说金属片厚度沿X方向延伸，弯曲金属片的长度和宽度沿Y和Z方向延伸。

弯曲金属片以及其尺寸的这种定向使得弯曲金属片向沿X方向出现的载荷反作用比沿Y和Z方向显著更小的阻力力矩。如此构造弯曲金属片2.1，4.1，使得该弯曲金属片将如此大的阻力力矩反作用于沿Y方向的载荷，从而几乎排除沿该方向的变形。弯曲金属片2.1，4.1沿X方向的阻力力矩的大小确定了轴承座沿X方向的变形特性，并且以此确定了其沿挤出机机筒8的纵向膨胀的方向上的变形特性。通过改变弯曲金属片2.1，4.1的例如沿X方向的阻力力矩，可以有利地影响轴承座的变形特性。这例如可以通过改变金属片厚度或者材料实现。

示出的弯曲金属片设有四个圆形的空穴2.13用于穿过螺栓7，从而实现与紧靠的组件之间刚性的连接。

Claims

1.用于支撑挤出机机筒的轴承座，该轴承座包括与底座(9)刚性连接的脚部(1)、支撑元件(3)和与挤出机机筒(8)刚性连接的容纳部件(5)，其特征在于，所述脚部(1)刚性地与至少一个柔性的第一连接元件(2.1，2.2)连接，该柔性的第一连接元件(2.1，2.2)刚性地与支撑元件(3)连接，该支撑元件(3)刚性地与至少一个柔性的第二连接元件(4.1，4.2)连接，该柔性的第二连接元件(4.1，4.2)刚性地与容纳部件(5)连接，并且构造柔性的第一和第二连接元件(2.1，2.2，4.1，4.2)，使得容纳部件(5)在出现载荷时基本上只是可以沿挤出机机筒(8)的纵向中轴线(8.1)的方向进行水平运动。

2.按权利要求1所述的轴承座，其特征在于，所述柔性的第一或第二连接元件(2.1，2.2，4.1，4.2)由至少一个弯曲金属片构成。

3.按权利要求1所述的轴承座，其特征在于，所述柔性的第一和第二连接元件(2.1，2.2，4.1，4.2)分别由至少一个弯曲金属片构成。

4.按权利要求2或3所述的轴承座，其特征在于，所述至少一个弯曲金属片具有方形的基本形状，其中所述弯曲金属片的厚度比长度和宽度显著更小，从而弯曲金属片沿其厚度延伸的方向比沿其长度和宽度延伸方向将显著更小的阻力力矩反作用于作用的载荷，并且弯曲金属片布置在轴承座内，使得弯曲金属片的厚度沿挤出机机筒(8)的纵向中轴线(8.1)的方向延伸。

5.按权利要求1到4中任一项所述的轴承座，其特征在于，将所述柔性的连接元件(2.1，2.2，4.1，4.2)与相邻的组件至少部分地进行拧紧，而且所述柔性的连接元件(2.1，2.2，4.1，4.2)和与之螺纹连接的组件为了此目的具有用于穿过螺栓(7)的空穴。

6.按权利要求1到5中任一项所述的轴承座，其特征在于，在所述轴承座上设置用于调节高度的机构(6.1，6.2)。

7.挤出机，尤其是用于塑料加工的大型挤出机，该挤出机具有基本上水平布置的并且与驱动单元(10)刚性连接的挤出机机筒(8)，其中所述驱动单元(10)刚性地与底座(9)连接，并且其中所述底座(9)可运动地布置在基础支座(12)上，其特征在于，在挤出机机筒(8)上设置至少一个按上述权利要求中任一项所述的轴承座。