CN1105315A - 螺杆型挤压机的螺杆元件 - Google Patents

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Abstract

挤压机有同向转动的一些轴和至少一对啮合螺 杆，用于加工塑料和聚烯烃，每个螺杆有一齿刃，其包 络线沿径向平行轴中心线线性伸展，齿刃平行于壳体 内壁运转且有一小间隙，为获得平稳循环运转而无强 烈轴向和横向搅拌应力点，包络线(8)有一相应于它 已减小断面积的叶片齿刃(16)，从螺杆元件(1)的轴 端(18)和包络线沿圆周表面的第一端(20)开始，齿刃 的叶片脊(17)沿包络线靠近壳体部分(9)处伸展并沿 轴向伸向该包络线靠近壳体部分(9)沿圆周表面的第 二端(21)。

Description

本发明是关于在螺杆型挤压机中用于调整和加工塑性材料或弹性材料的螺杆元件，该挤压机含有可在同一方向驱动旋转的若干轴和至少一对啮合的螺杆元件，每一个螺杆元件具有一个齿刃，齿刃的包络线从其相应轴沿径向伸展到某一恒定的距离，并沿平行于轴的中心线纵向线性伸展，其径向外螺旋齿刃靠近壳体的部份平行于壳体的内壁，并相对于内壁有一个小的间隙。
从德国公布的经过审查的专利2052480中为大家熟知的普通型装置用于混合搅拌装置，用以去除粘性物质中的挥发成份，其上的两个拌合转子被驱动按同一方向旋转并有轴向线性伸展的浆叶形状的拌合翼，通过拌合翼，可以完成混合物的良好除气作用，以消除其挥发成份。拌合翼所在的壳体部份形成该拌合搅拌或反应区域。
德国专利862668描述了一种搅拌装置，该装置有两个连接有搅拌蜗轮按同一方向被驱动的轴。这两个蜗轮不断的旋转并通过壳体全部传送行程部份，并且都是单向行程运送的、即它们只按一个方向从轴心径向地非对称地伸展开去。
德国已公布的专利3011918描述一种塑流拌合器，它装有若干拌合蜗轮和拌合叶片，相间布置在若干轴上并按相对相反的方向进行驱动。在该装置中，可获得均匀的混合，此外还可避免在聚烯烃树脂薄膜中的不均质性。
德国专利949162是有关一种螺旋型搅拌机构，具有按相对相反方向旋转螺旋形式的阻隔元件，它被装在关于轴上以相对方向旋转。
欧洲专利0160124揭示一种用搅拌盘进行同向扭曲的双螺旋搅拌器，该搅拌器有与主动传送的、偏置的搅拌盘相对应的单独的搅拌区。该单独的搅拌盘有一相对窄的脊，从而相对于壳体的壁工作时具有尽可能小的间隙。该双螺旋搅拌器的搅拌元件被说成是搅拌盘是由于在轴向上相对短些而言，该脊是在轴向上线性延伸的，即没有扭曲。只有后随的搅拌盘的脊才能相对于前一个以某一个角度偏置。
本发明的一个目的是具体实现在本文起始所叙述的一种以相对相反方向操作的切线搅拌机的优点，即最少出现拌合物的循环反复和应力点，以及具有同方向啮合系统的良好效果，例如这些系统的自动清除作用。
特别是，在某一定容积内伴有强烈的轴向和横向混合搅拌而能达到柔和的循环反复和剪切作用又不产生任何应力点，例如在不高的温度时能够获得无针孔的聚烯烃粉末的均匀塑化并伴随有宽带或双峰的分子量分布。
根据本发明这一目的得到了解决，即包络线包含有一条相应于包络线已减小断面积的叶片齿刃；从螺杆元件的一个轴端开始，沿圆周方向看，齿刃的叶片脊、包络线的靠近壳体部份的沿圆周方向表面的第一个端点沿着包络线的靠近壳体部份的一段伸延；也在于沿轴向，叶片脊伸向该包络线的靠近壳体部份的沿圆周方向表面和第二个端点。
换句话说，根据本发明的螺杆元件可以被想象加工成为带有齿刃的螺杆元件、如同从德国所公布经审查的专利2052480或德国专利862668如图3所示的搅拌翼那样，齿刃在其两边被切削成为叶片齿刃，以致形成一个相对窄的螺旋齿刃，保持在径向外面的叶片脊平行于壳体的内壁延伸，并与内壁保持一个小的间隙、从轴向看叶片脊有一顶点。对应地，也可想象为，相对于轴的中心线以某一角度延伸的叶片齿刃是由固有的直螺旋齿刃或由该螺杆齿刃的假想包络线所产生的，以致沿着圆周部份相邻的螺杆元件相互研磨并与壳体的内壁研磨，圆周部分相对于先有技术的螺杆齿刃则被减小了。
于是，可以实现在包络线的靠近壳体的部份内，叶片脊的螺线轮廓不致与在另一相应轴上的螺杆元件有相干涉的危险。对应地，右旋螺距和左旋螺距的元件能够啮合各种螺距的元件。相对于壳体的径向间隙可以被调整到相应于各自的工作过程以致获得轻度的剪切作用。该轴向和横向的混合搅拌可以用选择不同螺杆元件的螺距或各种螺距的组合来予置。混合搅拌区的长度是容易改变的，混合搅拌区的壳体直径与其余的螺杆挤压机的壳体直径相同是有可能性的。与常规的螺杆齿刃相比减小了截面积的叶片齿刃是用来达到增加与常规的结果相比的单位间歇时间。混合搅拌区的温度能够用壳体壁的方法进行调节。该元件和该叶片脊分别地与壳体的内壁在预定间隙中进行研磨。在一个和相同的挤压机中可以实现多个混合搅拌区。
根据本发明，螺杆元件特别适用于以双峰或宽带分子量分布的聚烯烃的增塑化和均质化。离开聚合反应器的粉末包含有聚烯烃的熔化带以具有一种低或高的粘度。这些必须在随后的单向旋转的双轴（或多轴）螺杆型挤压机中进行均质混合。均匀地和轻度地在一段长时间内施加到产品上的剪切力和产生的应力是特别重要的。通常产生在两个螺杆之间的联接隅板中的应力点产生不均质性并且必须避免产生这些应力点，根据本发明的形状结构可达到此目的，因为大容量的混合和生产效果是用间歇时间和在叶片楔形间隙中产生的流量来达到，这与连续工作的常规的啮合的螺杆型挤压机的效果在根本上不同。把低粘度的高粘度的聚合物掺和成聚合物的混合物的生产是这种螺杆元件的另一重要的生产应用。
为与本发明的目的保持一致，从圆周方向看，特别是应提供叶片脊的ψ角约为90°的轴向螺距，有利的是，从圆周方向看具有ψ角的叶片脊的宽度约为靠近壳体包络线部份的五分之一。
根据本发明该螺杆元件用于有关的应用领域，它们用一种键槽和键的连接方法可不转动地安装在轴上。
键槽和键联接可以是这样一种方式，一轴或相邻轴的螺杆元件可以相互配置于不同的角度位置。相应地，有可能一个轴上的螺杆元件使它们一个接一个地按某一角度偏置并可理解另一个轴上的相邻螺杆元件也可保持这种结构关系。例如，这能用来达到产品流量沿轴向的分区划分，只需用分段偏置沿轴向的螺杆元件的配置方法即可。
特别是，这对相邻螺杆元件在其轴上是可滑动的颇为有利，这样该相邻螺杆元件的叶片脊的螺距具有相对相反的方向（分别是左旋的或右旋的螺距）。
螺杆元件的几何尺寸可以优化地选择，即其螺距约等于其螺杆直径的3.33或6.67倍。为了方便，螺杆元件的长度约等于螺杆直径。
对于个别螺杆元件相互之间变化的可能性，本发明还涉及到在一个轴上装有多个螺杆元件，即不同螺距叶片脊的螺杆元件是一个接着一个进行配置的。在本文中，为了组成非对称的拌合区，两个具有左旋螺距叶片脊的螺杆元件和一个具有右旋螺距叶片脊的螺杆元件沿轴向顺序安装在第一个轴上，同时一个具有右旋螺距叶片脊的螺杆元件和两个具有左旋螺距叶片脊的螺杆元件沿轴向顺序相应的布置在第二个螺杆轴上。
另一方面，还可在轴向顺序上把每一个螺杆元件相对于前一个螺杆元件依次地偏置一个角度。
此外，还可采取措施，对于第一个轴的螺杆元件使其具有对应于传送方向的螺距，而对于第二个轴的螺杆元件使其具有相反于传送方向的螺距。
本发明的详细说明将从下面的实施例中，配合下面的附图变得更加明确。
图1是在两个按同一方向驱动旋转的轴上并排布置的两个螺杆元件的轴侧示意图；
图2是用来表示几何关系的前视图的一个剖面图；
图3是相应于图1的一个轴侧示意图，三个螺杆元件按轴向顺序布置在一个轴上；
图4a到图4d是图3的剖面线a到d的相应剖面简图；
图5是螺杆型挤压机的简图，其中采用了根据本发明的螺杆元件，和
图6是双轴螺杆型挤压机的简图，在其两个轴上顺序装有不同的搅拌和混合元件，其中采用了根据本发明的螺杆元件。
图1图示了根据本发明的两个螺杆元件1，图中左边的螺杆元件1a配置在第一个轴2a上，图中右边的螺杆元件1b配置在轴2b上，轴2的中心线3a、3b以一定的间距相互平行延伸。
如在图2中的粗略草图所示、螺杆元件1借助于轴2上的纵向延伸的凸缘4和螺杆元件1上的相应凹槽5沿纵向可以滑动但不可转动地安装在轴2上。每个螺杆元件1在轴向上的长度为L。
每个螺杆元件1配置在壳体b内形成一个圆弓形体，该壳体腔室部份6a，6b相交，形成联接隅板7。
在图1中包络线8用虚线划出，该包络线的外廓对应于例如图3相应的德国专利862668先有技术螺杆元件的包络线外廓。该包络线8有一邻近壳体的部份9，该部份的曲率大体上相应于壳体腔室6的曲率，并伸展到壳体的内壁11呈一个小的间隙（在图2中粗略地示于10处）。包络线的第二部分12包含有定义为旋转中心的各自的纵向中心线3并沿着分界线13通到包络线的第一部分9。除过渡到包络线第一部分9的面积之外，包络线的第二部分12伸展到离壳体6的内壁11的一个予置的距离。
根据本发明的新结构可以设想为是从相应包络线8的常规外形按下述步骤去掉材料的方法产生出来的：
该常规的外形有一个螺旋齿刃14，基本上是由包络线8的部分12的最上部和包络线8的部分9所形成。假想要把材料从该螺旋齿刃的部分5去掉。以致最终造成叶片齿刃16从纵轴中心线3按径向向壳体的内壁11延展。
所形成的叶片齿刃16有一个径向表面部分即叶片脊17。叶片脊17的宽度Ks或相应部分在圆周方向上的延伸段分别都是包络线的部分9的一段，而且它在圆周方向上的长度约为包络线8部分9的圆周方向长度的五分之一。
叶片脊17沿纵向从每个具有螺距h＝ (360L)/(ρ) 的螺杆元件1的前端18延伸到后端19。已知圆周角ψ＞0，则叶片脊17相对于各自的纵向中心线3有偏转。在这种情况下，叶片脊17从靠近壳体包络线部分9的第一表面端20延展到靠近壳体的包络线部分9的沿圆周的第二表面端21，在本实例中，对应于每个螺杆元件1的长度L上的螺距，这一跨越的圆周角ψ约为90°。叶片脊17可以是如图1所示螺杆元件1a的左旋螺距，或是如图1的螺杆元件1b的右旋螺距。
如图2所示，叶片脊17的螺距最终形成从在螺杆的一端18叶片脊17的中点22到螺杆另一端19叶片脊17的中点23所测出的圆周角ψ。
图3图示了三个螺杆元件1沿轴向一个接着一个排列的组合，三个螺杆元件1a1，1a2，1a3同时配置在用纵轴中心线3a表示的第一个轴上，另三个螺杆元件1b1，1b2，1b3则配置在用纵轴中心线3b表示的且本行于第一轴的轴上。每一个螺杆元件其轴向长度分别为L1，L2和L3，这些长度加起来成为例如由螺杆元件组合形成的混合搅拌区的总长度L。
对于螺距和沿圆周方向的相对位置，螺杆元件在轴上滑动而不能转动，叶片脊17a1由相等螺距的叶片脊17a2所接续下来且不会有接口偏差，即处于均匀的接续状态。这两个螺杆元件又由第三个螺杆元件1a3跟随其后，其叶片脊17a3继续叶片脊17a2，但螺距是 反向的，即两个螺杆元件1a1和1a2是左旋螺距，其后跟随的螺杆元件1a3是右旋螺距，如图3所示。
具有右旋螺距叶片脊17b1的螺杆元件1b1安装在由图3右侧纵轴中心线3b所表示的轴上，其后安装的是具有左旋螺距叶片脊17b2的螺杆元件1b2，再其后是具有左旋螺距叶片脊17b3的螺杆元件b3，叶片脊处于均匀的接续状态。相应地，螺杆元件在左侧和在右侧的布置对于纵向中心线而言是非对称的。
图4a到图4b给出了在图3中剖面线a到d的剖面图，图中特别显示了叶片脊1b的周期性自研磨作用，并且绝大部分运动是圆周方向的运动，它们的延伸相对壳体的内壁11具有极小的间隙，但在轴向则有一定的间隙。
根据本发明，螺杆元件1可用于螺杆型挤压机，如图5所示的简图。该螺杆型挤压机具有一个壳体24，它由几个部分25，26，27组成，它们一个接一个地沿轴向配置并用法兰盘将其互相连接起来。该壳体部分27由分段27′、27″和27″所组成。两个中心线相互平行和水平状8字型（∞－译者注）横断面的钻孔28，29提供在壳体24中。以钻孔的中心线为中心，两个轴2安装在壳体24中，并通过齿轮箱由电机31驱动。该壳体24和齿轮箱30以及电机31均按支架32的方式支撑在地面33上。一收料斗34将料输送到作为供料区的第一个壳体部份25；被加工的料加到收料斗34，例如用混比装置35以传送带型式的称重装置形式输送粒状物料，和/或用混比装置3b以 比例蜗轮的形式输送粉状物料。出料口37设在壳体部分27的端部。
轴2a和2b各自通过电机31和齿轮箱30的驱动是单一方向的，即轴2按同一方面旋转。
如图3所图示的包含有螺杆元件结构的混合搅拌区例如可以配置在供料和输送区之后的壳体部分27中。
就下面的实例和在以下所描述的试验而言，按轴向配置在轴2上的各个元件的顺序仅仅概略地示于图5中。
作为示于图3的另一个实例，为了下一个应用目的，螺杆元件可以这样配置，安装在一特定轴上的元件1a1和1a2有相同的螺距，但它们互相之间在圆周方向上偏开84°，如图6所示。
一种型号为ZSK90的Werner&pfleiderer公司的机器具有相同方向旋转驱动的轴被用来作为搅拌器。这种螺杆型挤压机的生产量范围在30到180转/分的条件下从约55到330公斤/小时。该加工的塑料颗粒是双峰型分子量分布的高密度聚乙烯，这种材料的增塑化和均质化采用本发明的螺杆元件。安装在轴3a和3b上的螺杆元件1a，1b是这样配置的，轴3a的螺杆元件1a按传送方向进行传送，而轴3b的螺杆元件1b按传送方向的反方向进行传送。在实例中，根据本发明的螺杆元件1a，1b后面联接有一个收集区38。
已经得出根据本发明的螺杆元件安排可生产一种显著低数量的针孔（即非均质性或鱼眼）其数量小于200/60m的箔，耗能低（0.11到0.21千瓦小时/公斤）并且全行程的温度为184°到221℃，即根据本发明的螺杆元件安排可在避免分子分解的适中生产条件下实现，从而使最终的拉力强度不致下降。而采用常规的搅拌螺杆，在能耗和温度增加的条件下，针眼的范围从100到10，000／60m的箔。

Claims (12)

1、在螺杆型挤压机中用于调整和加工塑性材料和弹性材料的螺杆元件，该挤压机含有可在同一方向驱动旋转的两个轴和至少一对啮合的螺杆元件，每一个螺杆元件具有一个齿刃，齿刃的包络线从其相应轴沿径向伸展到某一恒定的距离，并沿平行于轴的中心线纵向线性伸展，其径向外螺旋齿刃靠近壳体的部分平行于壳体的内壁运转，并相对于内壁有一个小的间隙，其特点在于：包络线(8)包含有一条相应于包络线(8)已减小断面积的叶片齿刃(16)；从螺杆元件(1)的第一个轴端(18)和包络线(8)的靠近壳体部份(9)的沿圆周方向表面的第一个端点(20)开始，沿角ψ的圆周方向看，齿刃(16)的叶片脊(17)，沿着包络线(8)的靠近壳体部分(9)的一段伸展；并沿轴向，叶片脊(17)伸向该包络线(8)的靠近壳体部份(9)的沿圆周方向表面的第二个端点(21)。
2、根据权利要求1，螺杆元件的特征在于：沿叶片脊（17）的轴向的螺距在圆周上对应的ψ角约为90°。
3、根据权利要求1、螺杆元件的特征在于：沿着角ψ的圆周方向上叶片脊（17）的宽度Ks其值约为包络线（8）的靠近壳体部分（9）的五分之一。
4、根据权利要求1，螺杆元件的特征在于：它在轴（2）上是可滑动的，但用键槽和键的联接方式它是不可转动的。
5、根据权利要求1，螺杆元件的特征在于：键槽和键联结可以是这样的，即一个轴（2）或相邻轴（2）的螺杆元件可相互处于不同角度位置。
6、根据权利要求5，螺杆元件的特征在于：相邻螺杆元件（1）可在相邻轴（2）上滑动，以致相邻螺杆元件（1）的叶片脊（17）有相反方向的螺距（分别是左旋螺距和右旋螺距）。
7、根据权利要求6，螺杆元件的特征在于：螺距的数值为该螺杆直径的约3.33倍或约6.67倍。
8、根据权利要求1，螺杆元件的特征在于：螺杆元件（1）的长度L的对应于螺杆直径。
9、根据权利要求1的包括有若干螺杆元件的螺杆轴安排特点在于：不同叶片脊（17）螺距的螺杆元件（1）是一个接着一个进行配置。
10、根据权利要求1的包括有螺杆元件的螺杆轴安排特征在于：为了组成非对称的搅拌混合区，两个具有左旋螺距叶片脊（17）的螺杆元件（1）和一个具有右旋螺距叶片脊（18）的螺杆元件（1）沿轴向顺序安置在第一个轴（2）上，同时一个具有右旋螺距叶片脊（17）的螺杆元件（1）和两个具有左旋螺距叶片脊（17）的螺杆元件（1）沿轴向顺序相应地布置在第二个螺杆轴（2）上。
11、根据权利要求1的包括有螺杆元件的螺杆轴安排特征在于：沿它们的轴向顺序，螺杆元件（1）相对于每个前面的螺杆元件均偏置某一个角度。
12、根据权利要求1的包括有螺杆元件的螺杆轴安排特征在于，第一个轴（2a）的螺杆元件（1a）有对应于传送方向的螺距，而第二个轴（2b）的螺杆元件（1b）有相反于传送方向的螺距。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1074350C (zh) * 1998-07-20 2001-11-07 方祖彭 塑料挤出机用行星式动态滚动支承组合螺杆
CN102066084A (zh) * 2008-06-20 2011-05-18 拜尔技术服务有限责任公司 具有缩小顶锥角的单导程螺杆元件
CN102463666A (zh) * 2010-11-17 2012-05-23 北京化工大学 一种用于双螺杆挤出机的啮合盘元件及双螺杆挤出机

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19860256A1 (de) * 1998-12-24 2000-06-29 Krupp Werner & Pfleiderer Gmbh Zwei-Wellen-Extruder
US6116771A (en) * 1999-02-05 2000-09-12 Krupp Werner & Pfleiderer Corporation Multi-shaft extruder screw bushing and extruder
CN102896760A (zh) * 2012-10-19 2013-01-30 无锡市百顺机械厂 挤出机螺杆结构

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US482456A (en) * 1892-09-13 Evan mcdonald
GB191302064A (en) * 1913-01-25 1914-01-08 John Edward Pointon Improvements relating to Machines for Preparing Rubber.
FR1048701A (fr) * 1950-11-17 1953-12-23 Union Carbide & Carbon Corp Procédé et appareil pour le broyage continu des matières plastiques
DE1004312B (de) * 1953-12-05 1957-03-14 Metallgesellschaft Ag Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Spaltung und/oder Vergasung von Kohlenwasserstoffen, die auch noch andere organische Verbindungen enthalten koennen
DE1035890B (de) * 1956-04-25 1958-08-07 Wilhelm Ellermann Knet- und Mischwerkzeug fuer plastische Massen, wie Kautschuk und thermoplastische Kunststoffe
FR2328722A1 (fr) * 1975-10-21 1977-05-20 Rhone Poulenc Ind Autoclave sensiblement vertical pour la preparation en masse de polymeres et de copolymeres a base de chlorure de vinyle
AU520034B2 (en) * 1977-05-26 1982-01-14 Globe Roof Tile Machines Pty. Ltd. Mixing apparatus
FR2560817B1 (fr) * 1984-03-08 1988-06-24 Creusot Loire Machine a vis de traitement de matiere
CN1009054B (zh) * 1984-07-03 1990-08-08 奇诺英药物化学工厂有限公司 普瑞霉素盐的制备方法
US4714350A (en) * 1986-10-31 1987-12-22 Farrel Corporation Two-wing non-intermeshing rotors of increased performance for use in internal batch mixing machines
DE4134169A1 (de) * 1991-10-16 1993-04-22 Hoechst Ag Vorrichtung zur herstellung mineralverstaerkter thermoplastischer formmassen

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1074350C (zh) * 1998-07-20 2001-11-07 方祖彭 塑料挤出机用行星式动态滚动支承组合螺杆
CN102066084A (zh) * 2008-06-20 2011-05-18 拜尔技术服务有限责任公司 具有缩小顶锥角的单导程螺杆元件
CN102123845A (zh) * 2008-06-20 2011-07-13 拜尔技术服务有限责任公司 挤出塑性材料的螺杆元件、螺杆元件的应用及挤出的方法
CN102123845B (zh) * 2008-06-20 2014-05-14 拜耳知识产权有限责任公司 挤出塑性材料的螺杆元件、螺杆元件的应用及挤出的方法
CN102066084B (zh) * 2008-06-20 2015-10-07 拜耳知识产权有限责任公司 具有缩小顶锥角的单导程螺杆元件
CN102463666A (zh) * 2010-11-17 2012-05-23 北京化工大学 一种用于双螺杆挤出机的啮合盘元件及双螺杆挤出机
CN102463666B (zh) * 2010-11-17 2015-03-11 北京化工大学 一种用于双螺杆挤出机的啮合盘元件及双螺杆挤出机

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