MX2012006972A

MX2012006972A - Elementos de husillo para la extrusion de masas viscoelasticas.

Info

Publication number: MX2012006972A
Application number: MX2012006972A
Authority: MX
Inventors: Ulrich Liesenfelder; Michael Bierdel; Thomas Koenig; Joerg Kirchhoff
Original assignee: Bayer Ip Gmbh
Priority date: 2009-12-18
Filing date: 2010-12-13
Publication date: 2012-10-15
Also published as: BR112012014909A2; CA2784913C; RU2550175C2; CA2784913A1; CN102791462A; WO2011073121A3; DE102009059072A1; CA3004974A1; EP2512775A2; EP2512775B1; SG181602A1; EP2610045B1; CN102791462B; US8753003B2; JP2013514204A; KR20120124409A; EP2610045A1; CA3004974C; JP5781533B2; MY172336A

Abstract

La invención se refiere a elementos de husillo novedosos para máquinas de husillo de múltiples árboles con perfiles de husillo que giran en la misma dirección de dos en dos y que raspan de manera exacta de dos en dos, al uso de los elementos de husillo en máquinas de husillo de múltiples árboles y a un procedimiento para la extrusión de masas viscoelásticas.

Description

"ELEMENTOS DE HUSILLO PARA LA EXTRUSIÓN DE MASAS VISCOELÁSTICAS CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a elementos de husillo novedosos para máquinas de husillo de múltiples árboles con perfiles de husillo que giran en la misma dirección de dos en dos y que raspan de manera exacta de dos en dos, al uso de los elementos de husillo en máquinas de husillo de múltiples árboles y a un procedimiento para la extrusión de masas viscoelásticas.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Se conocen ya desde hace tiempo máquinas de dos o eventualmente múltiples árboles que giran en la misma dirección, cuyos rotores se raspan de manera exacta mutuamente. La siguiente publicación [1] = Kohlgrüber: Der gleichiáufige Doppelschneckenextruder. Hanser Verlag, Munich, 2007, proporciona un resumen amplio sobre tales prensas extrusoras de husillo.

En la publicación [1] se explican en detalle particularmente la construcción, la función y el accionamiento de prensas extrusoras de dos o múltiples árboles. Un capítulo aparte (páginas 227 - 248) está dirigido a los elementos de husillo y su modo de acción. En este caso se explica detalladamente la construcción y la función de elementos de transporte, de amasado y de mezclado.

Las prensas extrusoras de husillo modernas disponen de un sistema de módulos, en el que distintos elementos de husillo pueden colocarse sobre un árbol central. Con ello, el experto puede adaptar la prensa extrusora de husillo al respectivo objetivo de procedimiento.

Al describir elementos de husillo se considera habitualmente el perfil de sección transversal de manera perpendicular al eje de giro (a continuación denominado también de manera abreviada perfil). Un par de elementos de husillo están constituidos por un elemento de husillo con un perfil de husillo generador y un elemento de husillo con un perfil de husillo generado.

Las zonas de un perfil de husillo que son iguales al radio externo del husillo se denominan zonas de peine. El ángulo entre el punto inicial y el punto final de una zona de peine con respecto al punto de giro del perfil de husillo se denomina ángulo de peine. Una zona de peine que toca el radio externo del husillo sólo en un punto tiene el ángulo de peine 0 (el punto inicial y final coinciden en un punto). Las zonas de un perfil de husillo que son iguales al radio central se denominan zonas de muesca. El ángulo entre el punto inicial y el punto final de una zona de muesca con respecto al punto de giro del perfil de husillo se denomina ángulo de muesca. Una zona de muesca que toca el radio central sólo en un punto tiene el ángulo de muesca 0 (el punto inicial y el final son también idénticos en este caso). Las zonas de un perfil de husillo que son inferiores al radio externo del husillo y superiores al radio central se denominan zonas de flanco. De manera correspondiente, el ángulo entre el punto inicial y el punto final de una zona de flanco con respecto al punto de giro del perfil de husillo se denomina ángulo de flanco. La zona de una prensa extrusora de múltiples árboles que está atravesada por dos orificios de carcasa se denomina zona de cuña. Los dos puntos de corte de dos orificios de carcasa se denominan cuñas de carcasa [1].

En la fabricación de polímeros y el procesamiento de polímeros las máquinas de husillo, que se basan en el principio de perfiles que raspan de manera exacta, han experimentado un uso múltiple. Esto se basa sobre todo en que las masas fundidas poliméricas se adhieren a las superficies y se degradan con el tiempo con temperaturas de procesamiento habituales, lo que se impide mediante la acción de autolimpieza de los husillos que raspan de manera exacta. Ciertas reglas para generar perfiles de husillo que raspan de manera exacta están representadas por ejemplo en la publicación [1] en las páginas 96 - 109. En este caso se describe también que un perfil de husillo predeterminado en el 1er árbol de una prensa extrusora de doble husillo determina el perfil de husillo en el 2o árbol de una prensa extrusora de doble husillo. Por tanto, el perfil de husillo en el 1er árbol de la prensa extrusora de doble husillo se denomina el perfil de husillo generador. El perfil de husillo en el 2o árbol de la prensa extrusora de doble husillo resulta del perfil de husillo del 1er árbol de la prensa extrusora de doble husillo y por tanto se denomina el perfil de husillo generado. En caso de una prensa extrusora de múltiples árboles se colocan el perfil de husillo generador y el perfil de husillo generado en árboles adyacentes siempre de manera alterna.

Las máquinas de dos o múltiples árboles que giran en la misma dirección se usan sobre todo para la extrusión de masas plásticas. Por una masa plástica se entiende una masa deformable. Ejemplos de masas plásticas son masas fundidas poliméricas, sobre todo de termoplásticos y elastómeros, mezclas de masas fundidas poliméricas o dispersiones de masas fundidas poliméricas con sólidos, líquidos y/o gases.

Por extrusión se entiende el tratamiento de un material o mezcla de materiales en una prensa extrusora de doble husillo o de múltiples árboles que giran en la misma dirección, tal como se describe ampliamente en el documento [1]. El tratamiento de materiales durante una extrusión comprende una o varias de las operaciones de procedimiento de transporte, fusión, dispersión, mezclado, desgasificación y generación de presión.

La extrusión desempeña una gran papel particularmente en la fabricación, el tratamiento y el procesamiento de polímeros.

En la fabricación de polímeros se realiza una extrusión por ejemplo para la desgasificación de los polímeros (véase por ejemplo el documento [1] páginas de 191 a 212).

En el tratamiento de polímeros se realiza una extrusión por ejemplo para mezclar aditivos o para mezclar distintos polímeros que se diferencian por ejemplo en la composición química, peso molecular o estructura molecular (véase por ejemplo el documento [1] páginas 59 a 93). Este procedimiento denominado también composición sirve para el tratamiento de polímeros para fabricar la masa de moldeo de plástico acabada (el compuesto) usando las materias primas de plástico que habitualmente se funden y añadiendo y mezclando cargas y/o sustancias de refuerzo, ablandadores, agentes adhesivos, lubricantes, estabilizadores, colorantes etc. El tratamiento comprende con frecuencia también la eliminación de componentes volátiles tales como por ejemplo aire y agua. La eliminación de los componentes volátiles se realiza en este caso mediante aberturas en las carcasas de husillo por lo demás cerradas, las denominadas aberturas de desgasificación. Las aberturas de desgasificación de este tipo pueden dejar libre uno o ambos árboles de husillo. Dado que las prensas extrusoras como es sabido transportan mediante rozamiento, se reduce en caso de una abertura de desgasificación la capacidad de transporte de la prensa extrusora y se eleva en este punto el grado de llenado. El tratamiento también puede comprender una reacción química tal como por ejemplo injerto, modificación de grupos funcionales o modificaciones del peso molecular mediante aumento o disminución dirigido del peso molecular.

En el procesamiento de polímeros se producen los polímeros preferentemente en forma de un producto semiacabado, de un producto listo para su uso o de una parte componente. El procesamiento puede realizarse por ejemplo mediante moldeo por inyección, extrusión, soplado de láminas, estiramiento de láminas o hilado. El procesamiento puede comprender también mezclas de polímeros con cargas y áridos y aditivos así como modificaciones químicas tales como por ejemplo vulcanización.

En la publicación [1] en la página 73 y siguientes se describe el transporte de masas fundidas y la generación de presión. Las zonas de transporte de masas fundidas en husillos de prensas extrusoras sirven para insertar el producto desde una zona de procedimiento hacia la siguiente a transportar así como cargas. Las zonas de transporte de masas fundidas están cargadas parcialmente por regla general, tal como por ejemplo en caso del transporte del producto desde una zona de procedimiento hacia la siguiente, en caso de desgasificación y en zonas de tiempo de permanencia. La energía requerida para el transporte se disipa y se manifiesta de manera desventajosa en un aumento de la temperatura de la masa fundida polimérica. Por tanto en una zona de transporte deberían usarse elementos de husillo que disipen la menor energía posible. Para el mero transporte de masas fundidas son habituales elementos roscados con alturas de paso de aproximadamente una vez el diámetro interno de la prensa extrusora.

Una capacidad de transporte especialmente grande se requiere en husillos de prensa extrusora en los puntos donde está montada lateralmente una segunda máquina, a través de la cual se alimenta un flujo parcial de la masa que va a extruirse. Una máquina adaptada a los requisitos en este punto de manera ideal presentaría en el árbol, que debe recibir el flujo parcial alimentado, una capacidad de transporte elevada en comparación con el segundo árbol. Esto no es el caso, sin embargo, en caso de perfiles de husillo según el estado de la técnica.

Se sabe (documento [1], página 106) que la capacidad de transporte de una prensa extrusora de doble husillo es aproximadamente proporcional a la superficie de sección transversal libre. Sin embargo, según el estado de la técnica, esta superficie de sección transversal libre se determina para cada elemento individual.

Ante los consumidores de presión dentro de la prensa extrusora tales como por ejemplo elementos de transporte en sentido contrario, elementos de mezclado, bloques de amasado neutros o de transporte en sentido contrario y ante los consumidores de presión fuera de la prensa extrusora tales como por ejemplo cuerpos de boquilla, medios de extrusión y filtros de masas fundidas se genera dentro de la prensa extrusora una zona de retención, en la que se transporta de manera completamente llena y en la que debe generarse la presión para superar el consumidor de presión. La zona de generación de presión de una prensa extrusora, en la que se genera la presión necesaria para descargar la masa fundida, se denomina zona de descarga. La energía introducida en la masa fundida polimérica se divide en potencia útil para generar presión y para transportar la masa fundida y en potencia de disipación que se hace notar de manera desventajosa en un aumento de la temperatura de la masa fundida. En la zona de generación de presión se realiza un flujo inverso fuerte de la masa fundida a través de los peines del husillo y debido a ello una entrada de energía elevada [1]. Por tanto, en una zona de generación de presión deberían usarse elementos de husillo que disipen la menor energía posible.

Según el estado de la técnica [1] (véase por ejemplo la página 101) se determina la geometría de los elementos de husillo que raspan de manera exacta mediante la indicación de los parámetros independientes el número de espiras Z, la distancia entre ejes A y el radio externo RA. El ángulo de peine, en cuya zona todos los puntos del perfil limpian la carcasa, no es según el estado de la técnica un parámetro ajustable ni adaptable al planteamiento del problema, sino que se obtiene para elementos con una zona de peine en siendo KWO el ángulo de peine del perfil que raspa de manera exacta en la medida de arco y p la constante pi (p ~ 3,14159).

La suma de los ángulos de peine a través de los dos elementos de un par de elementos que engranan de manera compacta SKWO se obtiene según el estado de la técnica [1] forzosamente en: Los perfiles de husillo pueden realizarse con uno o varios pasos de rosca helicoidal. Ciertos perfiles de husillo conocidos con exactamente un paso de rosca helicoidal se conocen por una buena capacidad de transporte y rigidez en caso de generación de presión. Presentan un peine de husillo muy ancho que con hendidura estrecha limpia la carcasa del husillo. El experto sabe que en la zona de los peines de husillo se disipa especialmente mucha energía a la masa fundida debido a la hendidura estrecha, lo que conduce localmente a sobrecalentamientos fuertes en el producto.

Esto se describe por ejemplo en el documento [1] en las páginas 160 y siguientes para un elemento de transporte de dos pasos de rosca con el perfil de husillo Erdmenger conocido. Estos sobrecalentamientos locales pueden conducir a deterioros en el producto tales como por ejemplo modificación en el olor, el color, la composición química o el peso molecular o a la formación de inhomogeneidades en el producto tales como cuerpos de gel o manchas. Sobre todo puede deteriorarse según esto un gran ángulo de peine. Además, una alta entrada de energía en caso de muchos procedimientos limita también la posible capacidad de flujo de la prensa extrusora de doble husillo y con ello la viabilidad económica.

En prensas extrusoras de doble husillo que giran en la misma dirección según el estado de la técnica se usan, por tanto, predominantemente perfiles de husillo de dos pasos de rosca que presentan sólo un peine de husillo estrecho. Sin embargo, éstos son considerablemente menos eficaces en la generación de presión que los perfiles de husillo de un paso de rosca. El experto sabe (documento [1], páginas 129 a 146), que el grado de acción en caso de la generación de presión de elementos de transporte de dos pasos de rosca con el perfil de husillo Erdmenger conocido se encuentra aproximadamente en un 10 %. Un aumento de la presión de 5.000 kPa con una densidad de la masa fundida de 1000 kg/m3 y una capacidad térmica de la masa fundida de 2000 J/kg/K en caso del grado de acción en cuestión del 10 % conduce a un aumento de la temperatura de 25 K (documento [1], página 120). Este calentamiento puede conducir a deterioros en el producto tales como por ejemplo modificación en el olor, el color, la composición química o el peso molecular o a la formación de inhomogeneidades en el producto tales como cuerpos de gel o manchas.

Las prensas extrusoras de doble árbol que giran en la misma dirección son el estado de la técnica establecido para el procesamiento de polímeros termoplásticos. Sin embargo, para el procesamiento de polímeros con propiedades fuertemente viscoelásticas, tales como por ejemplo cauchos, estas máquinas no están aún ampliamente difundidas. El comportamiento viscoelástico conduce a fenómenos especiales y planteamientos de problemas: Debido a las propiedades elásticas, los productos muestran un comportamiento similar a sólido. En lugar de una masa fundida homogénea se encuentran partículas elásticas blandas en las zonas parcialmente llenas del husillo Estas partículas o "migas" tienen una densidad aparente baja, de manera que en zonas de husillo abiertas no es suficiente con frecuencia el volumen de los pasos de rosca helicoidales y el producto obstruye las aberturas (por ejemplo aberturas de desgasificación).

Las propiedades elásticas provocan una recuperación, por ejemplo tras el paso a través de una hendidura entre el husillo y la carcasa o en la zona de cuña (de manera similar al denominado comportamiento de "hinchamiento a la salida de la boquilla" en una boquilla). Esto conduce a partículas parcialmente grande en las zonas de husillo parcialmente llenas. Las partículas grandes no son favorables para procesos difusivos tales como la desgasificación de componentes volátiles.

Las partículas grandes que se reenderezan tienden a escaparse en zonas de husillo abiertas (por ejemplo zonas de desgasificación) del paso de rosca helicoidal y debido a ello a provocar obstrucciones.

Las propiedades elásticas dificultan la alimentación de las partículas en el paso de rosca helicoidal o en una hendidura (las partículas tienden a escaparse). Debido a ello se reduce la capacidad de transporte del husillo.

La alimentación impedida de las partículas reduce además la acción de mezclado y la renovación superficial en zonas de husillo parcialmente llenas, de manera que se reduce por ejemplo la potencia de desgasificación en una prensa extrusora.

Las propiedades viscoelásticas están unidas a una alta viscosidad en muchos cauchos habituales, que puede conducir a una alta disipación de energía y con ello al sobrecalentamiento y la degradación del material.

En la extrusión de cauchos de dienos tales como por ejemplo polibutadieno (BR), caucho natural (NR) y poliisopreno sintético (IR), caucho de butilo (HR), caucho de clorobutilo (CUR), caucho de bromobutilo (BIIR), caucho de estireno-butadieno (SBR), policloropreno (CR), caucho de butadieno-acrilonitrilo (NBR), caucho de butadieno-acrilonitrilo parcialmente hidrogenado (HNBR) así como copolímeros de etileno-propileno-dieno (EPDM) se forma gel a temperatura demasiado elevada mediante reticulación, que conduce a un empeoramiento de las propiedades mecánicas de las partes componentes fabricadas a partir de los mismos. En caso de caucho de clorobutilo y bromobutilo puede separarse con temperatura elevada gas de ácido bromhídrico o ácido clorhídrico corrosivo, que a su vez cataliza la descomposición posterior del polímero.

En la extrusión de mezclas de caucho, que contienen vulcanizadores tales como por ejemplo azufre o peróxidos, se llevan a la vulcanización previa mediante temperaturas demasiado altas. Esto conduce a que a partir de estas mezclas de caucho ya no puedan fabricarse productos.

Las masas viscoelásticas ponen así requisitos especiales a la prensa extrusora.

Las prensas extrusoras de doble husillo modernas disponen de un sistema de módulos, en el que distintos elementos de husillo conocidos pueden colocarse sobre un árbol central. Con ello, el experto puede adaptar la prensa extrusora de doble husillo al respectivo objetivo de procedimiento. Los elementos de husillo conocidos según el estado de la técnica no están configurados, sin embargo, en gran parte en relación a un objetivo concreto de manera óptima. Más bien, los fabricantes proporcionan elementos de husillo (elementos de transporte, de amasado y de mezcla) de un sistema de módulos que está establecido independientemente de un objetivo concreto.

Para poder procesar mejor productos viscoelásticos se requieren adaptaciones de la guarnición para husillo. Con los elementos de husillo convencionales que pueden venderse no pueden solucionarse de manera satisfactoria todos los objetivos de procedimiento.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Partiendo del estado de la técnica conocido se afronta así el objetivo de proporcionar los elementos de husillo para máquinas de dos o múltiples árboles que giran en la misma dirección, que permiten una extrusión eficaz y eficiente de masas viscoelásticas. Los elementos de husillo buscados deben mostrar un comportamiento de alimentación mejorado de masas viscoelásticas en una prensa extrusora. Deben evitarse las partículas grandes en el material de extrusión mediante los elementos de husillo buscados. Los elementos de husillo buscados deben incorporar la menor energía posible en el material de extrusión para evitar deterioros en el producto. La incorporación de energía reducida no debe realizarse, sin embargo, a expensas de una generación de presión más baja.

Según la invención, este objetivo se alcanza mediante elementos de husillo según las reivindicaciones independientes. Ciertas formas de realización preferentes se encuentran en las reivindicaciones dependientes.

Por un perfil de un elemento de husillo se entiende el perfil de sección transversal en un plano perpendicular al eje de giro.

Las zonas de un perfil de husillo que son iguales al radio externo del husillo RA se denominan zonas de peine.

El ángulo entre el punto inicial y el punto final de una zona de peine con respecto al punto de giro del perfil de husillo se denomina ángulo de peine.

El perfil de los elementos de husillo según la invención puede describirse mediante una disposición de arcos circulares de manera unívoca.

Preferentemente, los perfiles de husillo de los elementos de husillo según la invención están compuestos en la sección transversal de n arcos circulares, siendo n un número entero superior a 4.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La figura 1 muestra los perfiles de sección transversal de un par de elementos de husillo de perfil distinto según la invención.

La figura 2 muestra los perfiles de sección transversal de un par de elementos de husillo de perfil idéntico según la invención.

La figura 3 muestra los perfiles de sección transversal de un par de elementos de husillo abierto según la invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La posición de un arco circular cualquiera j (j=1 a n) puede determinarse de manera unívoca mediante la indicación de dos puntos distintos. De manera conveniente se determina la posición de un arco circular mediante la indicación del punto medio y del punto inicial o punto final. La magnitud de un arco circular individual j está determinada por el radio R¡ y el ángulo en el punto medio entre el punto inicial y el punto final, siendo el radio R¡ mayor o igual a 0 y menor o igual a la distancia entre ejes A entre los árboles y siendo el ángulo a¡ en la medida de arco mayor o igual a 0 y menor o igual a 2p, siendo p la constante de círculo (p « 3,14159).

Los perfiles de los elementos de husillo según la invención pueden presentar también una o varias "dobladuras". Una dobladura se trata convenientemente como un arco circular con un radio R = 0. La "dimensión de la dobladura" está proporcionada por el correspondiente ángulo del arco circular con el radio R = 0, es decir en caso de una dobladura se realiza una transición de un primer arco circular mediante el giro alrededor del ángulo de un segundo arco circular con radio R = 0 en un tercer arco circular. O expresado de otra manera: una tangente al primer arco circular en el punto medio del segundo arco circular con el radio R = 0 corta una tangente al tercer arco circular igualmente en el punto medio del segundo arco circular en un ángulo que corresponde al ángulo del segundo arco circular. Considerando el segundo arco circular se transforman todos los arcos circulares adyacentes (primero? segundo -> tercero) tangencialmente uno en otro. De manera conveniente se trata un arco circular con un radio R = 0 tal como un arco circular cuyo radio es igual a eps, siendo eps un número real positivo muy pequeño que tiende a 0 (eps«1 , eps -> 0).

En caso de un perfil según la invención, los arcos circulares se transforman en sus puntos iniciales y finales siempre tangencialmente uno en otro.

En una prensa extrusora de doble árbol se solapan los orificios en la sección transversal en la denominada zona de cuña. La superficie libre en la sección transversal de un orificio octogonal de una prensa extrusora de doble árbol asciende de manera conocida a: Focogonai = r2¦ (2p - gw + sen (gw)) A este respecto, r es el radio, p es la constante de círculo y gw es el ángulo de carcasa gw = 2¦ arceos {A/ DE . 5 La superficie de sección transversal Fmedia, que tiene a su disposición un elemento principalmente, es la mitad de la superficie total F media - F octogonal/ 12 Cuando la sección transversal de un perfil de husillo generador ocupa la superficie F-i, queda una superficie de sección transversal libre Fi''"re de o l w G F\Ubre - r F media - F 1 Para una superficie de sección transversal libre F2llbre del perfil de husillo generado adyacente vale de manera correspondiente: F¡ibre = Fmed¡a - F2 Cuanto mayor sea la superficie de sección transversal libre, mayor es el volumen libre que está a disposición para el material de extrusión, y tanto mayor es 5 la capacidad de transporte de la prensa extrusora.

El objeto de la presente invención son elementos de husillo que se caracterizan por la siguiente combinación de características: el volumen libre en un paso de rosca helicoidal es elevado con respecto al estado de la técnica, lo que repercute en caso de una carcasa abierta 0 favorablemente en las propiedades de desgasificación. Del mismo modo puede aprovecharse la elevada capacidad de transporte en un árbol, en caso de perfiles de husillo asimétricos según la invención, allí donde se acoplan prensas extrusoras laterales.

La suma de los ángulos de peine de un par de elementos es inferior a la de los 5 elementos de husillo conocidos por el estado de la técnica. Con ello los elementos de husillo según la invención presentan una zona más reducida en comparación con el estado de la técnica con la que todos los puntos del perfil limpian la carcasa. Dado que en esta zona se incorpora especialmente mucha energía en el material de extrusión, se llega mediante los elementos de husillo según la invención a una carga mecánica y térmica más baja del material de extrusión, lo que repercute tanto en la calidad del producto como en la viabilidad económica del procedimiento, ya que mediante la carga más baja es posible aumentar la capacidad de flujo (véase por ejemplo el documento [1], página 60). Además, las pérdidas en caso de generación de presión mediante la reducción del ángulo de peine en comparación con la reducción de la carga térmica son bajas, de modo que se consigue una eficiencia superior en caso de generación de presión.

Preferentemente se añade en la zona de peine de uno o ambos perfiles de un par de elementos una denominada zona de estrechamiento que origina una hendidura de peine que se estrecha, larga en comparación con el estado de la técnica. La zona de estrechamiento está caracterizada por un volumen libre comparativamente bajo. Esta zona de estrechamiento conduce a la reducción o casi la evitación de partículas grandes en caso del procesamiento de materiales viscoelásticos (reducción del efecto "hinchamiento a la salida de la boquilla").

Las características mencionadas pueden realizarse de distintas maneras en caso de los elementos de husillo según la invención. Así es posible realizar el volumen libre grande en un paso de rosca helicoidal abierto en un árbol, mientras que la zona de estrechamiento se realiza en el árbol adyacente. Los elementos de husillo de este tipo constituyen un primer objeto de la presente invención. Los elementos de husillo de este tipo se denominan a continuación también elementos de husillo de perfil distinto.

Además es posible realizar el volumen libre grande en un paso de rosca helicoidal abierto y la zona de estrechamiento en un único árbol. Los elementos de husillo de este tipo constituyen un segundo objeto de la presente invención. Los elementos de husillo de este tipo se denominan a continuación también elementos de husillo de perfil idéntico.

De los elementos de husillo de perfil distinto según la invención puede derivarse un tercer tipo de elementos de husillo que igualmente es objeto de la presente invención. Los elementos de husillo de este tipo se denominan en este caso también elementos de husillo abiertos.

A continuación es A la distancia entre ejes entre dos elementos de husillo, DE el diámetro externo de los elementos de husillo, RA el radio externo de los elementos de husillo, Rl el radio interno de los elementos de husillo y p la constante de círculo. Elementos de husillo de perfil distinto Un primer objeto de la presente invención son elementos de husillo para máquinas de husillo de múltiples árboles con árboles de husillo que giran en la misma dirección de dos en dos, caracterizados por que elementos de husillo adyacentes presentan un perfil desigual, asimétrico, los elementos de husillo disponen respectivamente de una única zona de peine, - la suma SKWde todos los ángulos de peine de un par de elementos de husillo ( A adyacentes es superior a 0 e inferior a 2p -4 - arceos — ? \DE) las superficies de sección transversal libres F^'bre y F2llbre de los perfiles de elementos de husillo adyacentes divergen en su tamaño.

Los elementos de husillo de perfil distinto según la invención, que se colocan en árboles adyacentes, tienen un perfil diferente, es decir el perfil de husillo generador y generado no sin iguales.

Además, los perfiles de elementos de husillo de perfil distinto son asimétricos, es decir no son ni axialmente simétricos ni puntualmente simétricos.

La suma de los ángulos de todos los ángulos de peine del perfil de husillo generado y del generador de elementos de husillo de perfil distinto es superior a 0 e inferior a 2tt-4· de manera especia ás preferentemente Con ello los elementos de husillo de perfil distinto según la invención presentan una zona más pequeña en comparación con elementos de husillo con respectivamente una zona de peine según el estado de la técnica, con la que todos los puntos del perfil limpian la carcasa. Dado que en esta zona se incorpora especialmente mucha energía en el material de extrusión, se llega mediante los elementos de husillo según la invención a una carga mecánica y térmica más baja del material de extrusión, lo que repercute tanto en la calidad del producto como en la viabilidad económica del procedimiento, ya que mediante la carga más baja es posible aumentar la capacidad de flujo (véase por ejemplo el documento [1], página 60). Además, las pérdidas en caso de generación de presión mediante la reducción del ángulo de peine en comparación con la reducción de la carga térmica son bajas, de modo que se consigue una eficiencia superior en caso de generación de presión.

La proporción del radio externo del husillo RA con respecto a la distancia entre ejes A para los elementos de husillo de perfil distinto se encuentra preferentemente en el intervalo de 0,51 a 0,7, de manera especialmente preferente en el intervalo de 0,52 a 0,66 y de manera muy especialmente preferente en el intervalo de 0,57 a 0,63.

Las superficies de sección transversal libres F\ bre y F2llbre de perfiles adyacentes divergen en su tamaño en caso de los elementos de husillo de perfil distinto según la invención. Preferentemente, la proporción de la superficie mayor con respecto a la superficie menor asciende al menos a 1 ,2, preferentemente al menos 1 ,5 y de manera muy especialmente preferente al menos 2.

Los elementos de husillo según la invención se caracterizan además por que se incluye en la zona de peine o bien del perfil de husillo generador o bien del generado en un lado una zona que se denomina "zona de estrechamiento".

La zona de estrechamiento comprende uno o varios arcos circulares, presentando todos los puntos que se encuentran en los arcos circulares de la zona de estrechamiento una distancia desde el punto de giro que se encuentra entre (RA+RI)/2 y RA. La zona de estrechamiento se extiende por un ángulo, con respecto al punto de giro del perfil, que es superior a 90°. Preferentemente, la zona de estrechamiento se extiende por un ángulo superior a 120°, de manera especialmente preferente superior a 180°.

Mediante la zona de estrechamiento que se incluye en la zona de peine se produce una hendidura de peine larga, que se estrecha que conduce a la reducción o casi a la evitación de partículas grandes en caso del procesamiento de materiales viscoelásticos (reducción del efecto "hinchamiento a la salida de la boquilla").

Mediante la zona de estrechamiento grande en comparación con el estado de la técnica resulta en el perfil del elemento de husillo adyacente un volumen libre superior en comparación con el estado de la técnica en un paso de rosca helicoidal abierto, lo que repercute favorablemente en las propiedades de desgasificación.

Elementos de husillo de perfil idéntico Un segundo objeto de la presente invención son elementos de husillo para máquinas de husillo de múltiples árboles con árboles de husillo que giran en la misma dirección de dos en dos, caracterizados por que elementos de husillo adyacentes presentan un perfil idéntico, asimétrico, el perfil comprende una única zona de peine con un ángulo de peine inferior a se incluye en el perfil en la zona de peine en un lado una zona que se denomina zona de estrechamiento.

La zona de estrechamiento comprende uno o varios arcos circulares, teniendo todos los puntos que se encuentran en los arcos circulares una distancia desde el punto de giro que se encuentra entre (RA+RI)I2 y RA. Dado que el perfil de husillo generador y el generado son idénticos existen zonas de estrechamiento en ambos elementos de husillo adyacentes. La zona de estrechamiento se extiende por un ángulo, con respecto al punto de giro del perfil, que es superior a 30° preferentemente superior a 45° y de manera especialmente preferente superior a 90°.

Mediante de la zona de estrechamiento que se incluye en la zona de peine se produce una hendidura de peine larga, que se estrecha, que conduce a la reducción o casi a la evitación de partículas grandes en caso del procesamiento de materiales viscoelásticos (reducción del efecto de "hinchamiento a la salida de la boquilla").

Los elementos de husillo de perfil idéntico según la invención, que se colocan en árboles adyacentes, tienen un perfil idéntico, es decir el perfil de husillo generador y generado son iguales.

Mediante la identidad del perfil de husillo generador y generado en combinación con la zona de estrechamiento grande en comparación con el estado de la técnica resulta en el lado de los elementos de husillo opuesto a la zona de estrechamiento un volumen libre superior en comparación con el estado de la técnica en un paso de rosca helicoidal abierto, lo que repercute favorablemente en las propiedades de transporte y desgasificación.

Además, el perfil de elementos de husillo de perfil idéntico es asimétrico, es decir no es ni axialmente simétrico ni puntualmente simétrico.

Los elementos de husillo de perfil idéntico según la invención presentan una única zona de peine.

Los elementos de husillo de perfil idéntico según la invención presentan un preferentemente inferior a nte preferente inferior lmente preferente inferior orresponde al ángulo de peine de un elemento de husillo de paso único del tipo Erdmenger. Con ello, los elementos de husillo según la invención presentan una zona más pequeña en comparación con el estado de la técnica, con la que todos los puntos del perfil limpian la carcasa. Dado que en esta zona se incorpora especialmente mucha energía en el material de extrusión, se llega mediante los elementos de husillo según la invención a una carga mecánica y térmica más baja del material de extrusión, lo que repercute tanto en la calidad del producto como en la viabilidad económica del procedimiento, ya que mediante la carga más baja es posible aumentar la capacidad de flujo (véase por ejemplo el documento [1], página 60). Además, las pérdidas en caso de generación de presión mediante la reducción del ángulo de peine en comparación con la reducción de la carga térmica son bajas, de modo que se consigue una eficiencia superior en caso de generación de presión.

La proporción del radio externo del husillo RA con respecto a la distancia entre ejes A para los elementos de husillo de perfil idéntico se encuentra preferentemente en el intervalo de 0,51 a 0,7, de manera especialmente preferente en el intervalo de 0,52 a 0,66 y de manera muy especialmente preferente en el intervalo de 0,57 a 0,63.

Elementos de husillo abiertos Un tercer objeto de la presente invención son elementos de husillo para máquinas de husillo de múltiples árboles con árboles de husillo que giran en la misma dirección de dos en dos, caracterizados por que elementos de husillo adyacentes presentan un perfil desigual, un perfil presenta exactamente una zona de peine y el perfil adyacente exactamente dos zonas de peine, las superficies de sección transversal libres F^'bre y ?2''?Gß de perfiles adyacentes divergen en su tamaño.

Los elementos de husillo abiertos según la invención, que se colocan en árboles adyacentes, tienen necesariamente un perfil diferente, es decir el perfil generador y generado no sin iguales.

Los perfiles de los elementos de husillo abiertos pueden ser respectivamente simétricos o asimétricos. Preferentemente, los perfiles de elementos de husillo generadores y generados son axialmente asimétricos; preferentemente presentan respectivamente un plano axial en el que se encuentra el respectivo eje de giro.

Las superficies de sección transversal libres F\ bre y F 'bre de elementos de husillo adyacentes divergen en su tamaño en caso de los elementos de husillo abiertos según la invención. Preferentemente, la proporción de la superficie mayor con respecto a la superficie menor asciende al menos a 1 ,2, especialmente al menos 1 ,4 y de manera muy especialmente preferente al menos 1 ,6.

Un perfil de un elemento de un par de elementos de husillo abiertos según la invención presenta exactamente una zona de peine y el otro perfil exactamente dos zonas de peine.

Los elementos de husillo abiertos según la invención presentan una zona más pequeña en comparación con el estado de la técnica, con la que todos los puntos del perfil limpian la carcasa. Dado que en esta zona se incorpora especialmente mucha energía en el material de extrusión, se llega mediante los elementos de husillo según la invención a una carga mecánica y térmica más baja del material de extrusión, lo que repercute tanto en la calidad del producto como en la viabilidad económica del procedimiento, ya que mediante la carga más baja es posible aumentar la capacidad de flujo (véase por ejemplo el documento [1], página 60). Además, las pérdidas en caso de generación de presión mediante la reducción del ángulo de peine en comparación con la reducción de la carga térmica son bajas, de modo que se consigue una eficiencia superior en caso de generación de presión.

El perfil de un par de elementos según la invención, que presenta exactamente una zona de peine, está caracterizado por un volumen libre grande en comparación con el estado de la técnica, que repercute favorablemente en las propiedades de desgasificación y transporte.

Elementos de husillo de perfil distinto, de perfil idéntico y abiertos Todos los elementos de husillo según la invención pueden estar configurados como elementos de transporte o elementos de amasado o elementos de mezclado.

Un elemento de transporte se caracteriza de manera conocida (véase por ejemplo el documento [1], páginas 227 - 248), por que el perfil de husillo se hace girar en dirección del eje continuamente de manera helicoidal y se continúa. Según en cada caso la dirección de giro de los árboles se realiza el elemento de transporte de paso derecho o izquierdo. Los elementos de transporte en sentido contrario se obtienen respectivamente mediante un giro opuesto a ello. La altura de paso del elemento de transporte se encuentra preferentemente en el intervalo de 0,1 veces a 10 veces al distancia entre ejes, entendiéndose por la altura de paso la longitud axial que es necesaria para un giro completo del perfil de husillo, y la longitud axial de un elemento de transporte se encuentra preferentemente en el intervalo de 0,1 veces a 10 veces el diámetro de husillo.

Un elemento de amasado se caracteriza de manera conocida (véase por ejemplo el documento [1], páginas 227 - 248), por que el perfil de husillo se continúa en dirección del eje de manera discontinua en forma de discos de amasado. La disposición de los discos de amasado puede realizarse de paso derecho o de paso izquierdo o de manera neutra. La longitud axial de los discos de amasado se encuentra preferentemente en el intervalo de 0,05 veces a 10 veces la distancia entre ejes. La distancia axial entre dos discos de amasado adyacentes se encuentra preferentemente en el intervalo de 0,002 veces a 0,1 veces el diámetro de husillo.

Los elementos de mezclado se forman de manera conocida (véase por ejemplo el documento [1], páginas 227 - 248), dado que se realizan elementos de transporte con perforaciones en los peines de husillo. Los elementos de mezclado pueden ser de paso derecho o izquierdo. Su altura de paso se encuentra preferentemente en el intervalo de 0,1 veces a 10 veces la distancia entre ejes y la longitud axial de los elementos se encuentra preferentemente en el intervalo de 0,1 veces a 10 veces la distancia entre ejes. Las perforaciones tienen preferentemente la forma de una muesca en forma de u o v, que está dispuesta preferentemente de manera contraria al transporte o de manera paralela al eje.

Los perfiles de los elementos de husillo según la invención se basan en perfiles que raspan de manera exacta. El experto sabe que perfiles de husillo que raspan de manera exacta no pueden usarse directamente en una prensa extrusora de husillo. Más bien son necesarios huelgos entre los husillos. Para ello se describen en el documento [1] en las páginas 28 y siguientes distintas estrategias. Para los perfiles de husillo de elementos de husillo según la invención pueden usarse huelgos en el intervalo de 0,001 a 0,1 con respecto al diámetro del perfil de husillo, preferentemente de 0,002 a 0,05 y de manera especialmente preferente de 0,004 a 0,02. Los huelgos pueden ser iguales o de diferentes dimensiones, tal como el experto sabe, entre husillo y carcasa y entre husillo y husillo. Los huelgos pueden ser también constantes o variables en los límites indicados. También es posible desplazar un perfil de husillo dentro de los huelgos. Ciertas estrategias de huelgo posibles son la posibilidad descrita en el documento [1] en las páginas 28 y siguientes del aumento de la distancia entre ejes, de las equidistancias de sección longitudinal y de las equidistancias espaciales, que las conoce todas el experto. En caso del aumento de la distancia entre ejes se construye un perfil de husillo de diámetro más pequeño y se separa del valor del huelgo entre los husillos. En caso del procedimiento de las equidistancias de sección longitudinal se desplaza la curva de perfil de sección longitudinal (de manera paralela al eje) por la mitad del huelgo husillo-husillo hacia dentro. En caso del procedimiento de las equidistancias espaciales, partiendo de la curva espacial en la que se limpian los elementos de husillo, se reduce el elemento de husillo en la dirección perpendicular a las superficies del perfil que raspa de manera exacta por la mitad del huelgo entre husillo y husillo. Preferentemente se usa la equidistancia de sección longitudinal y la equidistancia espacial, usándose de manera especialmente preferente la equidistancia espacial.

El perfil de los elementos de husillo según la invención puede construirse según uno de los procedimientos descritos en el documento PCT/EP2009/003549.

Tal como se describió anteriormente, puede describirse el perfil de los elementos de husillo según la invención mediante arcos circulares. Por tanto, para la generación de los elementos de husillo según la invención, se acoplan los arcos circulares de modo que obtienen un perfil convexo y se transforman respectivamente en su punto inicial y final tangencialmente uno en otro.

A este respecto, el perfil puede presentar una o varias "dobladuras". En una dobladura los arcos circulares adyacentes se transforman uno en otro tangencialmente, cuando se trata la dobladura como un arco circular con un radio igual a 0 (véase anteriormente).

Además ha de considerarse que respectivamente un arco circular del perfil de husillo generador "corresponde" con un arco circular del perfil de husillo generado, entendiéndose por "corresponder", que • los ángulos de arcos circulares correspondientes son de igual dimensión, • la suma de los radios de arcos circulares correspondientes es igual a la distancia entre ejes A, · cada una de las líneas de unión entre el punto medio de un arco circular del perfil de husillo generador y sus puntos finales discurre de manera paralela a cada una de las líneas de unión entre el punto medio del arco circular correspondiente del perfil de husillo generado y sus puntos finales, las direcciones en las que los puntos finales de un arco circular del perfil de husillo generador se encuentran fuera del punto medio del arco circular son respectivamente opuestas a las direcciones en las que los puntos finales del arco circular correspondiente del perfil de husillo generado se encuentran fuera del punto medio de un arco circular del perfil de husillo generado, el punto medio de un arco circular del perfil de husillo generador tiene una distancia al punto medio de un arco circular correspondiente del perfil de husillo generado, que corresponde a la distancia entre ejes, la línea de unión entre el punto medio de un arco circular del perfil de husillo generador y el punto medio del arco circular correspondiente del perfil de husillo generado es paralela a la línea de unión entre el punto de giro del perfil de husillo generador y el punto de giro del perfil de husillo generado , la dirección en la que debería desplazarse el punto medio de un arco circular del perfil de husillo generador para llegar a cubrirse con el punto medio del arco circular correspondiente del perfil de husillo generado es igual a la dirección en la que debería desplazarse el punto de giro del perfil de husillo generador para llegar a cubrirse con el punto de giro del perfil de husillo generado.

Los perfiles de los elementos de husillo según la invención están caracterizados por que pueden construirse únicamente con líneas angulares y círculos. Así se construye el paso tangencial entre el j-ésimo y el (j+1)-ésimo arco circular del perfil de husillo generador, cortando en el punto final del j-ésimo arco circular un círculo con el radio y siendo el punto de corte que se encuentra más próximo al punto de giro del perfil de husillo generador de este círculo con la línea recta, que está definida mediante el punto medio y el punto final del j-ésimo arco circular, el punto medio del (j+l)-ésimo arco circular.

Se recomienda realizar el procedimiento para generar perfiles de husillo según la invención en un ordenador. Las dimensiones de los elementos de husillo se encuentran entonces en una forma en la que pueden añadirse a una fresadora CAD para generar los elementos de husillo.

Después de que se hayan construido en el ordenador considerando las características de construcción mencionadas anteriormente, pueden generarse los elementos de husillo según la invención por ejemplo con una fresadora. Matenales preferidos para generar los elementos de husillo son aceros, particularmente aceros nitrados, aceros cromados, aceros para herramientas y aceros inoxidables, así como materiales compuestos metálicos fabricados de manera pulvimetalúrgica a base de hierro, níquel o cobalto.

Además, el objeto de la presente invención es el uso de los elementos de husillo según la invención en máquinas de husillo de múltiples árboles. Preferentemente se usan los elementos de husillo según la invención en máquinas de husillo de doble árbol. Los elementos de husillo pueden encontrarse en las máquinas de husillo de múltiples árboles en forma de elementos de amasado, de mezclado o de transporte. Del mismo modo es posible combinar entre sí elementos de amasado, de transporte y de mezclado en una máquina de husillo. Los elementos de husillo según la invención pueden combinarse también con otros elementos de husillo que se conocen por ejemplo según el estado de la técnica.

Los elementos de husillo según la invención son adecuados para la extrusión de masas plásticas y viscoelásticas, por ejemplo suspensiones, pastas, vidrio, masas cerámicas, metales en forma de una masa fundida, plásticos, masas fundidas de plástico, disoluciones poliméricas, masas de elastómeros y cauchos.

Por una masa plástica se entiende una masa deformable. Ciertos ejemplos de masas plásticas son masas fundidas poliméricas, sobre todo de termoplásticos, así como elastómeros, mezclas de masas fundidas poliméricas o dispersiones de masas fundidas poliméricas con sólidos, líquidos o gases.

Preferentemente se usan polímeros termoplásticos o mezclas de polímeros de la siguiente serie: policarbonato, poliamida, poliéster, particularmente poli(tereftalato de butileno) y poli(tereftalato de etileno), así como poliéter, poliuretano termoplástico, poliacetal, fluoropolímero, particularmente poli(fluoruro de vinilideno), así como poliétersulfona, poliolefina, particularmente polietileno y polipropileno, así como poliimida, poliacrilato, particularmente poli(metacrilato de metilo), así como poli(óxido de fenileno), poli(sulfuro de fenilenó), poliétercetona, poliarilétercetona, polímeros de estireno, particularmente poliestireno y copolímeros de estireno, particularmente copolímero de estireno-acrilonitrilo y copolímeros de bloque de acrilonitrilo-butadieno- estireno así como poli(cloruro de vinilo). Del mismo modo se usan preferentemente las denominadas mezclas de los plásticos mencionados, por lo que el experto entiende una combinación de dos o más plásticos.

Por masas viscoelásticas se entienden aquellos materiales y mezclas que presentan una elasticidad dependiente del tiempo, temperatura y frecuencia. La viscoelasticidad está caracterizada por un comportamiento parcialmente elástico, parcialmente viscoso. El material se relaja tras eliminar la fuerza externa sólo de manera incompleta, la energía que queda se reduce en forma de procesos de flujo (retardo).

Ejemplos de materiales viscoelásticos son caucho de estireno-butadieno, caucho natural, caucho de butadieno, caucho de isopreno, caucho de etileno-propileno-dieno, caucho de etileno-propileno, caucho butadieno-acrilnitrilo, cacho de nitrilo hidrogenado, caucho de butilo, caucho de halobutilo, caucho de cloropreno, caucho de etileno-acetato de vinilo, caucho de poliuretano, poliuretano termoplástico, gutapercha, caucho de arilato, caucho de flúor, caucho de silicona, caucho de sulfuro, caucho de clorosulfonilo-polietileno eingesetzt. Naturalmente también es posible una combinación de dos o más de los cauchos mencionados o una combinación de uno o varios cauchos con uno o varios plásticos.

Los polímeros plásticos o viscoelásticos que van a extruirse pueden usarse en forma pura o como mezclas con cargas y sustancias de refuerzo, tales como particularmente fibras de vidrio, como mezclas entre sí o con otros polímeros o como mezclas con aditivos poliméricos habituales.

Los aditivos pueden proporcionarse en la prensa extrusora como sólidos, líquidos o disoluciones junto con el polímero o sin embargo se alimenta al menos una parte de los aditivos o todos los aditivos a la prensa extrusora a través de un flujo lateral.

Los aditivos pueden conferir a un polímero múltiples propiedades. Éstos pueden ser por ejemplo colorantes, pigmentos, coadyuvantes de procesamiento, cargas, antioxidantes, sustancias de refuerzo, absorbedores UV y fotoestabilizadores, desactivadores metálicos, captadores de peróxido, estabilizadores básicos, agentes de nucleacion, benzofuranos e indolinonas que actúan como estabilizadores o antioxidantes, agentes desmoldeantes, aditivos retardantes de llama, agentes antiestáticos, colorantes y estabilizadores de masas fundidas. A modo de ejemplo para cargas y sustancias de refuerzo son hollín, fibra de vidrio, arcilla, mica, fibra de grafito, dióxido de titanio, fibras de carbono, nanotubos de carbono, líquidos iónicos y fibras naturales.

Los elementos de husillo según la invención son adecuados, tal como se mencionó anteriormente, especialmente para la extrusión de masas viscoelásticas. Por tanto, el objeto de la presente invención es además un procedimiento para la extrusión de masas viscoelásticas en una prensa extrusora de doble husillo o múltiples árboles usando los elementos de husillo según la invención.

La invención se explica en más detalle a modo de ejemplo a continuación por medio de las figuras, sin embargo sin que limiten a ésta. Todas las figuras se generaron con ayuda de un programa informático.

Lógicamente se trabaja con índices sin dimensión para simplificar la transferibilidad a distintos tamaños de prensas extrusoras. Como parámetros de referencia para los parámetros geométricos tales como por ejemplo longitudes o radios se ofrece la distancia entre ejes A, dado que estos parámetros no pueden modificarse en una prensa extrusora.

En las figuras se usa la siguiente nomenclatura: todos los datos de parámetros están normalizados con respecto a la distancia entre ejes A. Los parámetros normalizados se designan con letras mayúsculas.

• Los ángulos se indican en medida de arco.

Los perfiles del elemento de husillo generador y del generado se describen mediante arcos circulares. Los arcos circulares están respectivamente enumerados correlativamente: los arcos circulares del perfil generador llevan los números 1 , 2, 3 etc., los arcos circulares del perfil generado adyacente llevan los números 2', 3' etc.

Mx y My son las coordenadas x e y del punto medio del círculo de un arco circular generador del perfil en un sistema de coordenadas cartesiano, cuyo origen se encuentra en el punto de giro del respectivo perfil de husillo.

R es el radio normalizado con respecto a la distancia entre ejes A y a es el ángulo de arco del arco circular.

RA es el radio externo normalizado con respecto a la distancia entre ejes A de los elementos de husillo.

Todas las figuras presentan la misma estructura que se describe a continuación. El perfil de husillo generador se representa mediante el perfil de husillo izquierdo. El perfil de husillo generado se representa mediante el perfil de husillo derecho. Los arcos circulares del perfil de husillo generador y del generado están caracterizados por líneas gruesas, continuas que están dotadas de los respectivos números de los arcos circulares. De manera condicionada por la pluralidad de los arcos circulares y de manera condicionada por la generación de las figuras por medio de un programa informático puede ocurrir que se solapen los números de los arcos circulares individuales y por tanto pueden leerse mal. A pesar de la mala legibilidad parcial de los números individuales, sin embargo se distingue la estructura de los perfiles a partir del contexto en relación con la presente descripción.

Los puntos medios de los arcos circulares se representan mediante círculos pequeños. Los puntos medios de los arcos circulares están unidos con líneas delgadas, continuas tanto con el punto inicial como con el punto final del correspondiente arco circular. El radio externo del husillo es respectivamente para el perfil de husillo generador y el generado igual o aproximadamente igual. En la zona de la carcasa de husillo está caracterizado el radio externo del husillo por una línea delgada, rayada, en la zona de cuña por una línea delgada, discontinua.

La figura 1 muestra los perfiles de sección transversal de un par de elementos de husillo de perfil distinto según la invención. El perfil generador y el generado están compuestos respectivamente por 9 arcos circulares.

Debajo de la figura están indicadas las coordenadas de los puntos medios de los respectivos arcos circulares, sus radios y los ángulos de los respectivos arcos circulares. Los arcos circulares 1 y 1 ', 2 y 2', 3 y 3' etc. se corresponden respectivamente entre sí.

Los perfiles de los elementos adyacentes son diferentes. Los perfiles no son simétricos. En el lado izquierdo se encuentra una superficie de sección transversal libre grande; en el lado derecho una zona de estrechamiento que se extiende por los arcos circulares 5', 4' y 3'.

Las superficies de sección transversal libres de los elementos adyacentes son diferentes. En el presente ejemplo vale: ^ = 1482, 5 2 = 2010, 5 F"bre = 1048, 7 F¡,bre = 521,0 La figura 2 muestra los perfiles de sección transversal de un par de elementos de husillo de perfil idéntico según la invención. El perfil generador y el perfil generado están compuestos respectivamente por 14 arcos circulares. Debajo de la figura 2 están indicadas las coordenadas de los puntos medios de los respectivos arcos circulares, sus radios y los ángulos de los respectivos arcos circulares. Los arcos circulares 1 y 1', 2 y 2', 3 y 3' etc., se corresponden respectivamente entre sí.

Los perfiles de los elementos adyacentes son idénticos. Los perfiles no son simétricos. Cada perfil presenta una zona de estrechamiento grande (arcos circulares 12, 1 1 y 10 o 5', 4' y 3') y en el lado opuesto del perfil presenta una superficie de sección transversal libre grande.

La figura 3 muestra los perfiles de sección transversal de un par de elementos de husillo abierto según la invención. El perfil generador y el perfil generado están compuestos respectivamente por 10 arcos circulares. Debajo de la figura 3 están indicadas las coordenadas de los puntos medios de los respectivos arcos circulares, sus radios y los ángulos de los respectivos arcos circulares. Los arcos circulares 1 y 1 ', 2 y 2', 3 y 3' etc., se corresponden respectivamente entre sí.

Los perfiles de los elementos adyacentes son diferentes. Los perfiles son respectivamente simétricos, presentan un plano axial. El perfil izquierdo generador presenta exactamente dos zonas de peine (arcos circulares 3, 4 y 5; arcos circulares 7, 8 y 9); el perfil derecho generado presenta exactamente una zona de peine (arcos circulares 2', 1' y 10').

Las superficies de sección transversal libres de elementos adyacentes son diferentes. En el presente ejemplo vale: Fmedia ~ ^octogonal / ^ = ^3 ^> ^ 7^ = 1887,1 F2 =1481,1 /fre = 1050,4 rplibre ?

Claims

REIVINDICACIONES

1. Elementos de husillo para máquinas de husillo de múltiples árboles con árboles de husillo que giran en la misma dirección de dos en dos, caracterizados porque - elementos de husillo adyacentes presentan un perfil desigual, asimétrico, - los elementos de husillo disponen respectivamente de una única zona de peine, - la suma SKW de todos los ángulos de peine de un par de elementos de husillo adyacentes es superior a 0 e inferior a - las superficies de sección transversal libres Fi"Dre y F2W"¾ de los perfiles de elementos de husillo adyacentes divergen en su tamaño.

2. Elementos de husillo según la reivindicación 1 , caracterizados porque la suma SKW de los ángulos de peine del perfil de husillo generado y del husillo preferentemente es inferior a ente preferente es inferior a

3. Elementos de husillo según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizados porque la proporción de la superficie de sección transversal libre mayor con respecto a la superficie de sección transversal libre menor de perfiles adyacentes asciende al menos a 1 ,2, de manera especialmente preferente al menos a 1 ,5 y de manera muy especialmente preferente al menos a 2.

4. Elementos de husillo según una de las reivindicaciones caracterizados porque el perfil de un elemento de un par de elementos dispone de una zona de estrechamiento que se extiende por un ángulo, con respecto al punto de giro del perfil, que es superior a 90°, preferentemente superior a 120°, de manera especialmente preferente superior a 180°, comprendiendo la zona de estrechamiento uno o varios arcos circulares, y todos los puntos que se encuentran en los arcos circulares de la zona de estrechamiento presentan una distancia (RA+RI)I2 y RA al punto de giro del perfil, siendo RA el radio externo del husillo y Rl el radio interno del husillo.

5. Elementos de husillo para máquinas de husillo de múltiples árboles con árboles de husillo que giran en la misma dirección de dos en dos, caracterizados porque - elementos de husillo adyacentes presentan un perfil idéntico, asimétrico, - el perfil comprende una única zona de peine con un ángulo de peine añade en el perfil en la zona de peine en un lado una zona de estrechamiento que comprende uno o varios arcos circulares, presentando todos los puntos que se encuentran en los arcos circulares de la zona estrechamiento una distancia entre (RA+RI)/2 y RA al punto de giro del perfil, siendo A la distancia entre ejes, RA el radio externo del husillo, Rl el radio interno del husillo y p la constante pi.

Elementos de husillo según la reivindicación 5, caracterizados porque el preferentemente es inferior a e preferente es inferior

7. Elementos de husillo según una de las reivindicaciones 5 ó 6, caracterizados porque la zona de estrechamiento se extiende por un ángulo, con respecto al punto de giro del perfil, que es superior a 30°, preferentemente superior a 45°, de manera especialmente preferente superior a 90°.

8. Elementos de husillo para máquinas de husillo de múltiples árboles con árboles de husillo que giran en la misma dirección de dos en dos, caracterizados porque - elementos de husillo adyacentes presentan un perfil desigual, - en caso de un par de elementos adyacentes un perfil presenta exactamente una zona de peine y el perfil adyacente exactamente dos zonas de peine, - las superficies de sección transversal libres Fitóre y F2W"B de perfiles adyacentes divergen en su tamaño.

9. Elementos de husillo según la reivindicación 8, caracterizados porque la proporción de la superficie de sección transversal libre mayor con respecto a la superficie de sección transversal libre menor de perfiles adyacentes asciende al menos a 1 ,2, de manera especialmente preferente al menos a 1 ,4 y de manera muy especialmente preferente al menos a 1 ,6.

10. Elementos de husillo según una de las reivindicaciones 8 ó 9, caracterizados porque los perfiles son respectivamente axialmente simétricos.

1 1. Elementos de husillo según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizados porque la proporción del radio externo del husillo RA con respecto a la distancia entre ejes A se encuentra preferentemente en el intervalo de 0,51 a 0,7, de manera especialmente preferente en el intervalo de 0,52 a 0,66 y de manera muy especialmente preferente en el intervalo de 0,57 a 0,63.

12. Elementos de husillo según una de las reivindicaciones 1 a 11 , caracterizados porque se diferencian de perfiles que raspan de manera exacta por que presentan huelgos entre elementos de husillo y la carcasa y/o entre elementos de husillo adyacentes.

13. Uso de elementos de husillo tal como se definen en una de las reivindicaciones 1 a 12 en una máquina de husillo de múltiples árboles, preferentemente en una máquina de husillo de doble árbol.

14. Procedimiento para la extrusión de masas viscoelásticas en una prensa extrusora de doble husillo o de múltiples árboles caracterizado porque se usanlos elementos de husillo tal como se reclaman en una de las reivindicaciones 1 a 12.