RU2675903C2

RU2675903C2 - Месильное устройство

Info

Publication number: RU2675903C2
Application number: RU2016145400A
Authority: RU
Inventors: Кохеи САВА
Original assignee: Кохеи САВА
Priority date: 2014-04-22
Filing date: 2015-04-21
Publication date: 2018-12-25
Also published as: US20170043502A1; WO2015163320A1; EP3135448B1; BR112016024763A2; RU2016145400A; JP6198666B2; TWI658859B; KR102253419B1; EP3135448A4; TW201600168A; CN106232312B; US10220544B2; CN106232312A; JP2015205464A; EP3135448A1; BR112016024763B1; KR20160145593A; ES2732857T3; RU2016145400A3

Abstract

Изобретение относится к месильному устройству. Техническим результатом является снижение ограничений на выбор или замену сегментов. Технический результат достигается месильным устройством, которое содержит цилиндр, вал, расположенный и приводимый во вращение в цилиндре, и месильный узел, составленный из множества сегментов, съемно установленных на валу. Причем множество сегментов включает первый сегмент, имеющий наружный диаметр D и первую длину L1, связанную с наружным диаметром D, второй сегмент, имеющий наружный диаметр D и вторую длину L2, которая короче первой длины L1, третий сегмент, имеющий наружный диаметр D и третью длину L3, которая длиннее первой длины L1. При этом первая длина L1 равна [наружный диаметр D × коэффициент а], вторая длина L2 равна [первая длина L1/коэффициент b], третья длина L3 равна [первая длина L1 × коэффициент b] и третья длина L3 равна [первая длина L1 + вторая длина L2]. Месильный узел имеет последовательность сегментов, состоящую из множества сегментов, установленных на валу так, что либо первая последовательность, состоящая и первого из второго сегментов, либо вторая последовательность, состоящая из третьего сегмента, является взаимозаменяемой с другой последовательностью. 4 з.п. ф-лы, 10 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0001] Настоящее изобретение относится к месильному устройству, вымешивающему материал, подаваемый в цилиндр, и, более конкретно, к месильному устройству, содержащему месильный узел, составленный из множества сегментов, съемно смонтированных на валу, расположенном в цилиндре.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Широко известны устройства разных конструкций, применяемые для вымешивания материала. Месильный узел в таком месильном устройстве состоит из таких элементов, как шнек, в первую очередь предназначенный для транспортировки вымешиваемого материала, и месильный блок, в первую очередь предназначенный для вымешивания. Эти компоненты именуются сегментами, и множество таких сегментов выборочно комбинируются и устанавливаются на вал (например, шлицевой вал) для получения месильного узла с требуемыми спецификациями/функциями (см. патентный документ 1).

[0003] Для выборочного комбинирования и установки множества сегментов на вал эти сегменты изготавливаются как детали, имеющие множество заранее определенных длин. Например, изготавливают три типа сегментов, имеющих длины 30 мм, 45 мм и 60 мм, являющихся сегментами шнека и имеющих наружный диаметр 50 мм, и три типа сегментов, имеющих длины 50 мм, 80 мм и 100 мм, являющихся сегментами шнека и имеющих наружный диаметр 90 мм.

ПАТЕНТНЫЙ ДОКУМЕНТ

[0004] Патентный документ 1: JP 2008-132672 А

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ЗАДАЧИ, РЕШАЕМЫЕ ИЗОБРЕТЕНИЕМ

[0005] Однако, для такого известного месильного устройства производится множество типов сегментов, имеющих одинаковый наружный диаметр, чтобы облегчить производство и иметь возможность подбирать длины, например, длины, кратные 5 мм, что снижает корреляцию между сегментами, имеющими одинаковый наружный диаметр. Поэтому, если выбирают и устанавливают на вал сегменты разной длины, то длина собранных сегментов может меняться в зависимости от комбинации выбранных сегментов, что приводит к существенным ограничениям в выборе сегментов.

[0006] Когда изготавливают большое месильное устройство, сначала изготавливают небольшое месильное устройство и проверяют его характеристики, после чего в некоторых случаях масштабируют для получения большого месильного устройства. Однако, поскольку длины сегментов заданы так, чтобы облегчить манипуляции с размерами для каждого наружного диаметра, отсутствие подобия между малым сегментом и большим сегментом может привести к сомнениям, достигнет ли масштабированное устройство масштабированных характеристик.

[0007] Таким образом, целью настоящего изобретения является решение этих проблем и создание месильного устройства, которое содержит месильный узел, состоящий из множества сегментов, съемно установленных на валу, расположенном в цилиндре, которое уменьшает ограничения на выбор или замену сегментов, и которое содержит конфигурацию сегментов, учитывающую возможность масштабирования устройства в сторону увеличения или уменьшения.

СРЕДСТВА РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

[0008] Согласно одному аспекту настоящего изобретения предлагается месильное устройство, содержащее цилиндр; вал, расположенный с возможностью приведения во вращение в цилиндре; и месильный узел, составленный из множества сегментов, съемно установленных на валу, в котором множество сегментов включает первый сегмент, имеющий наружный диаметр D и первую длину L1, связанную с наружным диаметром D, второй сегмент, имеющий наружный диаметр D и вторую длину L2, более короткую, чем первая длина L1, и третий сегмент, имеющий наружный диаметр D и третью длину L3, большую, чем первая длина L1; при этом первая длина L1 равна [наружный диаметр D × коэффициент а]; вторая длина L2 равна [первая длина L1/коэффициент b]; третья длина L3 равна [первая длина L1 × коэффициент b], и третья длина L3 равна [первая длина L1+вторая длина L2], в котором месильный узел образован последовательностью, состоящей из множества сегментов, установленных на валу, и последовательность установлена на валу так, что либо первая последовательность, состоящая и первого и второго сегментов, либо вторая последовательность, состоящая из третьего сегмента, является взаимозаменяемой с другой последовательностью.

ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0009] Один аспект настоящего изобретения позволяет месильному устройству, содержащему месильный узел, состоящий из множества сегментов, снизить ограничения на выбор или замену сегментов, и создавать конфигурацию сегментов с учетом заданного масштабирования устройства в сторону увеличения или уменьшения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0010] Фиг. 1 - схема конфигурации месильного устройства по варианту настоящего изобретения.

Фиг. 2 - вид сбоку сегментов, применяемых в месильном устройстве по этому варианту.

Фиг. 3 - схема последовательности 20А конфигурации месильного устройства по этому варианту.

Фиг. 4 - схема последовательности 20В конфигурации месильного устройства по этому варианту.

Фиг. 5 - схема последовательности 2°C конфигурации месильного устройства по этому варианту.

Фиг. 6 - схема последовательностей конфигурации по этому варианту, включая (А) схему конфигурации малого месильного устройства и (В) схему конфигурации большого месильного устройства.

Фиг. 7 - схема последовательности 20D конфигурации месильного устройства в иллюстративной модификации 1 по этому варианту.

Фиг. 8 - схема последовательности 20E конфигурации месильного устройства в иллюстративной модификации 2 по этому варианту.

Фиг. 9 - схема последовательности 20F конфигурации месильного устройства в иллюстративной модификации 3 по этому варианту.

Фиг. 10 - схема последовательности 20G конфигурации месильного устройства в иллюстративной модификации 4 по этому варианту.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0011] Месильное устройство по первому аспекту изобретения содержит цилиндр; вал, расположенный с возможностью приведения во вращение в цилиндре; и месильный узел, составленный из множества сегментов, съемно установленных на валу, в котором множество сегментов включает первый сегмент, имеющий наружный диаметр D и первую длину L1, связанную с наружным диаметром D, второй сегмент, имеющий наружный диаметр D и вторую длину L2, более короткую, чем первая длина L1, и третий сегмент, имеющий наружный диаметр D и третью длину L3, большую, чем первая длина L1; при этом первая длина L1 равна [наружный диаметр D × коэффициент а]; вторая длина L2 равна [первая длина L1/коэффициент b]; третья длина L3 равна [первая длина L1 × коэффициент b], и третья длина L3 равна [первая длина L1+вторая длина L2], в котором месильный узел образован последовательностью, состоящей из множества сегментов, установленных на валу, и последовательность установлена на валу так, что либо первая последовательность, состоящая и первого и второго сегментов, либо вторая последовательность, состоящая из третьего сегмента, является взаимозаменяемой с другой последовательностью.

[0012] Месильное устройство по второму аспекту изобретения является месильным устройством по первому аспекту, в котором длина второй последовательности в осевом направлении вала равна длине первой последовательности.

[0013] Месильное устройство по третьему аспекту изобретения является месильным устройством по второму аспекту, в котором каждый сегмент является элементом шнека или месильным блоком.

[0014] Месильное устройство по четвертому аспекту изобретения является месильным устройством по любому из аспектов 1-3, в котором сегменты с первого по третий являются элементами шнека с одинаковым шагом.

[0015] Месильное устройство по пятому аспекту изобретения является месильным устройством по любому из аспектов 1-3, в котором сегменты являются элементами шнека с одинаковым количеством S витков шнека и, далее, содержит короткий сегмент или длинный сегмент, имеющий длину, полученную умножением любой из длин L1, L2, L3 сегментов 1-3 на n/S (где n - натуральное число), и короткий сегмент или длинный сегмент включен по меньшей мере в одну из первой и второй последовательностей.

[0016] Далее следует подробное описание варианта настоящего изобретения со ссылками на приложенные чертежи. Настоящее изобретение не ограничивается этим вариантом.

[0017] (Вариант)

(Конфигурация месильного устройства)

Конфигурация месильного устройства 1 по варианту настоящего изобретения схематически показана на фиг. 1. На фиг. 1 показана лишь основная конфигурация месильного устройства 1 по этому варианту без деталей.

[0018] Как показано на фиг. 1, месильное устройство (месильно-экструдирующее устройство) 1 содержит цилиндр 11, вал 12, расположенный с возможностью приведения во вращение в цилиндре 11, и месильный узел 13, составленный из множества сегментов, съемно установленных на валу 12.

[0019] Цилиндр 11 имеет по существу цилиндрическую форму и имеет отверстие 14 впуска сырья, расположенное на периферийной цилиндрической поверхности рядом с одним концом для ввода сырья, вымешиваемого в месильном устройстве 1, и экструзионное отверстие 15, расположенное на другом конце как выпускное отверстие для вымешанного материала, полученного вымешиванием сырья. Отверстие 14 впуска сырья цилиндра 11 снабжено бункером 16, работающим как устройство подачи сырья. Сырье, подлежащее вымешиванию в месильном устройстве 1, не ограничивается твердым веществом и может быть жидким или текучим веществом или смесью множества сырьевых материалов. Устройство подачи сырья может иметь любую форму, способную подавать сырье, и не ограничивается бункером и в месильном устройстве можно применять любые конфигурации устройства подачи сырья, например питатель.

[0020] Вал 12 расположен во внутреннем пространстве цилиндра 11, имеющего по существу цилиндрическую форму и является, например, шлицевым валом. Вал 12 одним концом соединен с устройством 17 привода вращения, поэтому устройство 17 приводит вал 12 во вращение. Устройство 17 привода вращения содержит приводной двигатель (не показан), и преобразует количество оборотов приводного двигателя в заданное количество оборотов и передает силу привода во вращения на вал 12.

[0021] Месильный узел 13 состоит из множества сегментов 21, съемно установленных на внешней окружности вала 12. Месильное устройство 1, показанное на фиг. 1, представляет пример месильного узла 13, сконфигурированного с помощью шнековых элементов, являющихся множеством сегментов 21. Эти сегменты содержит шнековые элементы, в первую очередь предназначенные для транспортировки вымешиваемого материала, а также месильные блоки, в первую очередь предназначенные для вымешивания (или сжатия) вымешиваемого материала Шнековые элементы также выполняют функцию вымешивания вымешиваемого материала, а месильные блоки также выполняют функцию транспортировки вымешиваемого материала. Детали месильного узла 13, составленного из комбинации множества сегментов, будут описаны ниже.

[0022] Месильное устройство 1 в этом варианте, имеющее такую конфигурацию, будет описано в терминах операции вымешивания подаваемого сырьевого материала и экструзии вымешанного материала в расплавленном состоянии.

[0023] Сначала, когда сырьевой материал загружается в бункер 16 месильного устройства 1, этот сырьевой материал из бункера 16 подается через впускное отверстие 14 для сырьевого материала в цилиндр 11.

[0024] В устройстве 17 привода вращения приводной двигатель приводится во вращения с постоянным числом оборотов и вал 12 через шестеренчатый механизм приводится во вращения с заданным числом оборотов. В результате, месильный узел 13, установленный на валу 12, вращается вместе с валом 12.

[0025] Сырьевой материал подается в пространство между внутренней периферийной поверхностью цилиндра 11 и внешней периферийной поверхностью месильного узла 13, и транспортируется за счет вращения месильного узла 13 в концу (на левой стороне на фиг. 1) цилиндра 11, в то же время проходя вокруг по внутренней периферийной поверхности цилиндра 11. Во время такой транспортировки сырьевой материал вымешивается и плавится, одновременно прессуясь месильным узлом, превращаясь в вымешанный материал. Осевое направление влево вала 12 на фиг. 1 определено как направление Р транспортировки вымешанного материала.

[0026] Затем, постоянное количество вымешанного материала непрерывно экструдируется из экструзионного отверстия 15 цилиндра. Вымешанный материал, вымешанный и экструдированный месильным устройством 1, применяется для литья под давлением, а также в различных других технологических процессах.

[0027] (Сегменты)

Далее следует описание конфигурации сегментов 21, образующих месильный узел 13, входящий в месильное устройство 1 по этому варианту. Виды сбоку сегментов, применяемых в этом варианте, показаны на фиг. 2(А), 2(В) и 2(С).

[0028] Сегменты 1-3, обозначенные позициями 21А, 21В, 21С на фиг. 2(А)- 2(С), относятся к типу шнековых элементов.

[0029] Первый сегмент 21А, показанный на фиг. 2(А), имеет наружный диаметр (диаметр скребка шнека) D и первую длину L1, связанную с наружным диаметром D. Второй сегмент 21В, показанный на фиг. 2(В), имеет такой же наружный диаметр D, что и первый сегмент 21А, и вторую длину L2, которая меньше, чем длина первого сегмента 21А. Третий сегмент 21С, показанный на фиг. 2(С), имеет такой же наружный диаметр D, что и первый сегмент 21А, и третью длину L3 которая больше, чем длина первого сегммента 21А.

[0030] Вторая длина L2 и третья длина L3 заданы как длины, связанные с первой длиной L1, а первая длина задана как длина, связанная с диаметром D. Более конкретно, первая длина L1 задана как [наружный диаметр D × коэффициент а]. Вторая длина L2 задана [первая длина L1/коэффициент b]. Третья длина L3 задана как [первая длина L1 × коэффициент b]. Третья длина L3 также задана так, чтобы удовлетворять выражению [первая длина L1+вторая длина L2].

[0031] Сегменты 21А-21С имеют двойной скребок шнека (что означает, что количество витков шнека равно двум), и каждая из длин L1-L3 задана как длина, соответствующая одному шагу двойного скребка шнека. Поэтому сегменты 21А-21С отличаются друг от друга углами подъема скребка шнека.

[0032] Торцевые поверхности сегментов 21А-21С сформированы, например, как поверхности, перпендикулярные осевому направлению вала 12, когда эти сегменты установлены на вал 12, поэтому торцевые поверхности сегментов могут входить в контакт друг с другом без зазора.

[0033] Второй сегмент 21В имеет шаг скребка шнека меньший, чем первый сегмент 21А, и является сегментом, у которого функция вымешивания усилена по сравнению с функцией транспортировки вымешиваемого материала. Третий сегмент 21С имеет шаг скребка шнека больший, чем первый сегмент 21А и является сегментом, у которой функция транспортировки усилена по сравнению с функцией вымешивания вымешиваемого материала.

[0034] Далее следует описание выбора множества сегментов из сегментов 21А-21С, имеющих такую конфигурацию, чтобы составить последовательность (т.е., месильный узел 13), имеющий заранее определенную длину в осевом направлении вала 12. Следует отметить, что длина L0 приведенных для примера последовательностей выбрана заранее, например, [первая длина L1+вторая длина L2+третья длина L3].

[0035] Последовательность 20А месильного узла 13, показанная на фиг. 3, имеет третий сегмент 21С, первый сегмент 21А и второй сегмент 21В, соединенные и скомбинированные последовательно в направлении Р транспортировки вымешиваемого материала (справа налево в осевом направлении вала 12). Общая длина всех сегментов 21 равна [третья длина L3+первая длина L1+вторая длина L2], то есть равна заранее определенной длине L0 последовательности.

[0036] Последовательность 20А сегментов, показанная на фиг. 3, обладает свойствами, при которых функция вымешивания постепенно усиливается по сравнению с функцией транспортировки в направлении Р транспортировки вымешиваемого материала. Поэтому, используя последовательность 20А сегментов в качестве месильного узла 13, степень сжатия или вымешивания для транспортируемого вымешиваемого материала можно постепенно повышать.

[0037] Последовательность 20В месильного узла 13, показанная на фиг. 4, имеет два первых сегмента 21А и два вторых сегмента 21В, соединенных и скомбинированных последовательно в направлении Р транспортировки вымешиваемого материала. Общая длина всех сегментов 21 равна [(первая длина L1×2)+(вторая длина L2×2)]. Поскольку [первая длина L1+вторая длина L2] равна третьей длине L3, общая длина всех составляющих частей 21 равна [первая длина L1+вторая длина L2+третья длина L3], что идентично заранее определенной длине L0 последовательности.

[0038] Последовательность 20В по фиг. 4 имеет спецификации, согласно которым функция вымешивания постепенно усиливается по сравнению с функцией транспортировки в направлении Р транспортировки вымешиваемого материала. Поскольку применяются два вторых сегмента 21В, функцию сжатия или функцию вымешивания можно усилить больше, чем в последовательности 20А по фиг. 3.

[0039] Последовательность 20А по фиг. 3 является примером первой последовательности, содержащей первые и вторые сегменты, а последовательность 20В по фиг. 4 является примером второй последовательности, содержащей третий сегмент. Последовательностью 20А и последовательность 20В устанавливаются на валу так, что обе этих последовательности являются взаимозаменяемыми.

[0040] Последовательность 2°C месильного узла 13, показанная на фиг. 5, образована путем соединения двух третьи сегментов 21С. Общая длина все сегментов 21 равна [третья длина L3×2]. Поскольку третья длина L3 равна [первая длина L1+вторая длина L2], общая длина всех сегмментов 21 равна [первая длина L1+вторая длина L2+третья длина L3], что идентично заранее определенной длине L0 последовательности.

[0041] Последовательность 2°C по фиг. 5 может усилить функцию транспортировки вымешиваемого материала.

[0042] На фиг. 6(А) и 6(В) показана конфигурация вымешивающих узлов 13, 113, когда месильное устройство 1 по этому варианту масштабируется в сторону увеличения, например, до большого месильного устройства 101.

[0043] В каждом сегменте 121 большого месильного устройства 101, как показано на фиг. 6(В), наружный диаметр D каждого сегмента 21 в месильном устройстве 1 по фиг. 6(А), увеличен, например, в полтора раза (т.е., до наружного диаметра 1,5D). Сегменты 21А-21С месильного устройства 1 имеют соответствующие длины L1-L3, связанные с диаметром D. В большом месильном устройстве 101 сегменты 121А-121С имеют соответствующие длины связанные с наружным диаметром 1,5D.

[0044] Следовательно, большое месильное устройство 101 имеет первый сегмент 121А длиной [первая длина L1×1,5], второй егмент 121В длиной [вторая длина L2×1,5] и третий сегмент 121С длиной [третья длина L3×1,5]. Поэтому соответствующие сегменты в малом месильном устройстве 1 и в большом месильном устройстве 101 обладают подобием между собой.

[0045] Как описано выше, в месильном устройстве 1 по настоящему варианту месильный узел 13 может быть образован последовательностью 20, полученную комбинированием сегментов 21. Сегменты 21А-21С имеют одинаковый наружный диаметр D, а их длины связаны с наружным диаметром D, и длины имеют определенную корреляцию друг с другом. В частности, вторая длина L2 равна [первая длина L1/коэффициент b], третья длина L3 равна [первая длина L1 × коэффициент b], а третья длина L3 равна [первая длина L1+вторая длина L2].

[0046] Это позволяет увеличить количество комбинаций сегментов 21, применимых к заранее определенной длине L0 (длине сборки), полученных путем комбинирования множества сегментов 21, т.е., количество типов последовательностей 20. Следовательно, даже когда сегменты 21 разной длины заменяются и устанавливаются на вал 12, комбинацию сегментов 21 можно заменить, сохранив заранее определенную длину сборки. Таким образом, в месильном устройстве 1, включая месильный узел, собранный из множества сегментов 21, ограничения на выбор или замену сегментов 21 можно сократить и увеличить степень свободы, когда функции или спецификации устройства меняются.

[0047] Поскольку месильное устройство 1 имеет последовательность сегментов, образующую месильный узел 13, определенную как последовательность, выполняющая требуемые функции или имеющая требуемые спецификации, можно усилить составляющую, относящуюся к транспортировке вымешиваемого материала, или можно регулировать степень вымешивания вымешиваемого материала, не меняя длину устройства.

[0048] В частности, поскольку сегменты 21А-21С имеют одинаковый наружных диаметр D и длины, связанные с наружным диаметром D, эти сегменты можно масштабировать в сторону увеличения так, чтобы получить подобие. Следовательно, если производится малое месильное устройство и испытывается для проверки его характеристик, и это малое месильное устройство затем масштабируется в сторону увеличения, для получения большого месильного устройства, это масштабированное месильное устройство может иметь масштабированные характеристики. Это применимо не только к масштабированию в сторону увеличения, но и к масштабированию в сторону уменьшения, и можно получить конфигурацию сегментов, учитывающую возможность масштабирования устройства.

[0049] В частности, поскольку наружный диаметр сегментов 21 может иметь разные величины (например, задан на произвольные величины, включая простые числа), и конфигурация месильного узла 13 может быть геометрически подобной конфигурацией, требуемую производительность устройства можно обеспечить, выполняя различные требования к размерам.

[0050] (Примеры модификации)

Далее следует описание примеров сегментов и их последовательностей согласно примерам модификации этого варианта.

[0051] (Пример 1 модификации)

Сегменты 21А-21С, показанные на фиг. 2, имеют спиральную нарезку, в которой количество S витков равно двум, и длины L1-L3 заданные как длины, соответствующие одному шагу спиральной нарезки. Длины сегментов не ограничены соответствием одному шагу спиральной нарезки. Например, можно применять короткую составляющую часть или длинную составляющую часть, которые имеют длины, полученные умножением длин L1-L3, соответствующих одному шагу спиральной нарезки, на n/S (где n - натуральное число).

[0052] Такие короткие сегменты применяют в последовательности 20D месильного узла 113, показанной на фиг. 7. Более конкретно, применяемые короткие сегменты являются первым коротким сегментом 22А, полученным путем умножения длины первого сегмента 21А на 1/2 (т.е. 0,5, где n=1, f S=2), вторым коротким сегментом 22В, полученным умножением длины второго сегмента 21А на 1/2, и третьим коротким сегментом 22С, полученным умножением длины третьего сегмента 21С на 1/2. Последовательность 20D сегментов содержит третий сегмент 21С, третий короткий сегмент 22С, первый короткий сегмент 22А и второй короткий сегмент 22В, которые скомбинированы и соединены последовательно в направлении Р транспортировки вымешиваемого материала.

[0053] Общая длина всех сегментов и коротких сегментов 21, 22 равна [третья длина L3+(третья длина L3 × 1/2)+(первая длина L1× 1/2)+(вторая длина L2 ×1/2)]. Поскольку [первая длина L1+вторая длина L2] равна третьей дине L3, общая длина всех сегментов и коротких сегментов 21, 22 равна [первая длина L1+вторая длина L2+третья длина L3], что идентично заранее определенной длине L0 последовательности сегментов.

[0054] В последовательности 20D сегментов по фиг. 7 применяются короткие сегменты 22, полученные умножением длин сегментов 21 на 1/S. Поэтому угол (угол подъема) скребка шнека к осевому направлению вала 12 можно плавно увеличивать ток, чтобы постепенно усиливать функцию вымешивания.

[0055] (Пример модификации 2)

Короткие сегменты 22 и длинные сегменты 23 комбинируют и применяют в последовательности 20Е месильного узла, показанного на фиг. 8. Более конкретно, в дополнение к третьему короткому сегменту 22С используются первый длинный сегмент 23А, полученный умножением длины первого сегмента 21А на 3/2 (т.е., на 1,5; где n=3, а S=2), и второй длинный сегмент 23В полученный умножением длины второго сегмента 21В на 3/2. Эта последовательность 20Е сегментов имеет третий короткий сегмент 22С, первый длинный сегмент 23А, и второй длинный сегмент 23В, соединенные и скомбинированные последовательно в направлении Р транспортировки вымешиваемого материала.

[0056] Общая длина всех, и коротких и длинных сегментов 22, 23 равна [(третья длина L3 × 1/2)+(первая длина L1 × 3/2)+(вторая длина L2 × 3/2)]. Поскольку [первая длина L1+вторая длина L2] равна третьей длине третьей длине L3, общая длина всех коротких и длинных сегментов 22, 23 равна [первая длина L1+вторая длина L2+третья длина L3], что идентично заранее определенной длина L0 последовательности сегментов.

[0057] Последовательность 20Е сегментов, описанная выше, может усилить функцию вымешивания от положения, расположенного ближе к входной стороне в направлении Р транспортировки вымешиваемого материала.

[0058] (Пример модификации 3)

Последовательность 20F сегментов месильного узла 13, показанная на фиг. 9 имеет месильный блок, в первую очередь предназначенный для вымешивания материала и применяемый как сегмент в комбинации со шнековыми элементами.

[0059] Последовательность 20F сегментов имеет третий сегмент 21С, первый сегмент 24А, который является месильным блоком длиной L1, и второй сегмент 21В, соединенные и скомбинированные в направлении Р транспортировки вымешивающего материала. Общая длина всех сегментов 21, 24 идентична заранее определенной длине L0 последовательности сегментов.

[0060] Комбинируя таким образом шнековые элементы и месильный блок в качестве сегментов, можно получить спецификации с усиленной функцией вымешивания вымешиваемого материала.

[0061] (пример модификации 4)

В последовательности 20G сегментов, показанной на фиг. 10, в комбинации можно использовать месильный блок, имеющий длину L2, т.е., второй сегмент 24В.

[0062] Для сегментов, описанных выше, в качестве примера можно использовать следующие размеры. Следует отметить, что длины (в мм) определены как величины округленные до ближайшего целого. Эти примеры размеров и числовые примеры являются лишь примерами и можно использовать различные другие размеры и числовые величины.

Наружный диаметр: 40 мм

Коэффициент а: 1

Коэффициент b: 1,618

Первая длина L1 (D×а): 40 мм

Вторая длина L2: (L1/b): 25 мм

Третья длина L3 (L1×b): 65 мм

[0063] Как описано выше, согласно этому варианту и примерам модификации, в месильном устройстве, содержащем месильный узел, составленный из множества сегментов, ограничения на выбор или замену сегментов можно снизить и получить конфигурацию сегментов с учетом масштабирования устройства в сторону увеличения или уменьшения.

[0064] Применяя короткие или длинные сегменты, имеющие длину, связанную с количеством S витков шнека, модно получить различные комбинации, и месильные узлы с различными спецификациями.

[0065] Выборочно применяя в качестве сегментов шнековые элементы, в первую очередь предназначенные для транспортировки вымешиваемого материала, и месильные блоки, в первую очередь предназначенные для вымешивания материала, можно получить месильные узлы с различными спецификациями.

[0066] Хотя в примерах, описанных выше, месильное устройство 1 имеет одновальную конфигурацию, содержащую один вал 12, месильное устройство 1 может иметь многовальную конфигурацию, например, конфигурацию, в которой имеется два или более вала параллельно.

[0067] Хотя в описанных выше примерах заранее определенная длина сегментов 21 равна L0=L1+L2+L3, эта заранее определенная длина L0 этим случаем не ограничивается. Длина L0 сегментов 21 может быть задана как длина, требуемая для месильного узла 13 месильного устройства 1, и может превышать [L1+L2+L3]

[0068] Наружный диаметр D и длины L1-L3 сегментов 21 можно задавать с округлением в большую или меньшую сторону до ближайшего целого числа в мм. Возникающая разница в размерах на практике оказывает незначительный эффект на спецификации месильного узла и не создает проблем.

[0069] Хотя количество S витков шнека в сегментах 21 в описанных выше примерах равно 2, это количество S витков шнека может быть 1 или может быть 3 или более. Хотя все сегменты 21 в одной последовательности 20 сегментов желательно имеют одинаковое количество витков шнека, в комбинации моно использовать сегменты с разным количеством витков.

[0070] Описанные для этого варианта и его модификаций последовательности 20A-20G сегментов являются лишь примерами и можно применять различные другие примеры. Если длины последовательностей сегментов идентичны заранее определенной длине L0, одна и другая последовательность сегментов при установке на вал 12 являются взаимозаменяемыми.

[0071] Из различных элементов, описанных выше, можно соответственно комбинировать произвольные варианты для получения различных эффектов.

[0072] Хотя настоящее достаточно подробно описывает предпочтительные варианты со ссылками на приложенные чертежи, специалистам понятны различные возможные модификации и исправления. Следует понимать, что такие модификации и исправления входят в объем настоящего изобретения, определяемый приложенной формулой.

ПЕРЕЧЕНЬ ПОЗИЦИЙ

[0073]

1 - месильное устройство

11 - цилиндр

12 - вал

13 - месильный узел

14 - входное отверстие для сырьевого материала

15 - экструзионное отверстие цилиндра

16 - бункер

17 - устройство привода вращения

20 - последовательность сегментов

21 - сегмент

22 - короткий сегмент

23 - длинный сегмент

Claims

1. Месильное устройство, содержащее: цилиндр; вал, расположенный и приводимый во вращение в цилиндре; и месильный узел, составленный из множества сегментов, съемно установленных на валу, причем указанное множество сегментов включает:

первый сегмент, имеющий наружный диаметр D и первую длину L1, связанную с наружным диаметром D,

второй сегмент, имеющий наружный диаметр D и вторую длину L2, которая короче первой длины L1,

третий сегмент, имеющий наружный диаметр D и третью длину L3, которая длиннее первой длины L1, в котором

первая длина L1 равна [наружный диаметр D × коэффициент а]; вторая длина L2 равна [первая длина L1/коэффициент b]; третья длина L3 равна [первая длина L1 × коэффициент b] и третья длина L3 равна [первая длина L1 + вторая длина L2] и

в котором месильный узел имеет последовательность сегментов, состоящую из множества сегментов, установленных на валу так, что либо первая последовательность, включает в себя первый и второй сегменты, либо вторая последовательность, включает в себя третий сегмент и является взаимозаменяемой с другой последовательностью.

2. Устройство по п. 1, в котором длина второй последовательности сегментов в осевом направлении вала равна длине первой последовательности сегментов.

3. Устройство по п. 1, в котором каждый сегмент является элементом шнека или месильным блоком.

4. Устройство по любому из пп. 1-3, в котором сегменты с первого по третий являются элементами шнека с одинаковым шагом.

5. Устройство по любому из пп. 1-3, в котором:

сегменты являются элементами шнека, имеющими одинаковое количество S витков резьбы и далее содержат короткий сегмент или длинный сегмент, имеющий длину, полученную умножением любой из длин L1, L2, L3 сегментов 1-3 на n/S (где n является натуральным числом), и

короткий сегмент или длинный сегмент включен по меньшей мере в одну из первой и второй последовательностей сегментов.