TWI787269B - 擠製器螺桿、具有擠製器螺桿的擠製裝置、和用於將塑料塑化的方法 - Google Patents

擠製器螺桿、具有擠製器螺桿的擠製裝置、和用於將塑料塑化的方法 Download PDF

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Abstract

本發明有關用於將至少一塑料或塑料混合物塑化的擠製器螺桿(1)，設有熔化區(2)、波浪區(3)、及配置在該熔化區(2)與該波浪區(3)間之混合區(4)，其中以螺旋狀方式沿著螺桿縱軸線延伸的運送腹板(5、6)被形成於該熔化區(2)及該波浪區(3)中，其中該熔化區(2)之運送腹板(5)終止在面朝該混合區(4)的熔化區(2)之端部(7)，且該波浪區(3)的運送腹板(6)在面朝該混合區(4)之端部(8)開始。本發明亦有關具有此擠製器螺桿(1)的擠製裝置、及用於將至少一塑料或塑料混合物塑化之方法。

Description

擠製器螺桿、具有擠製器螺桿的擠製裝置、和用於將塑料塑化的方法
本發明有關用於至少一塑料或塑料混合物的塑化之擠製螺桿，設有熔化區、波浪區(因此有關具有以波浪形方式在縱長方向中變更其深度的至少一運送葉片之區)、及一被配置於該熔化區與該波浪區間之混合區，其中運送腹板被形成在該熔化區中及於該波浪區中，以螺旋狀方式延伸/沿著該螺桿的縱軸形成一螺旋。再者，本發明有關具有此擠製器螺桿之擠製裝置及用於藉著該擠製裝置將至少一塑料或塑料混合物塑化的方法。
極多一般的螺桿組構係業已由該先前技術領域得知。
藉由美國4 173 417 A敘述波浪螺桿，其中壓 縮區(在傳統熔化中)直接地毗連波浪區。類似螺桿係亦由美國4 405 239 A及美國6 559 004 B2得知，其中波浪區直接地毗連壓縮區。這些螺桿具有缺點，亦即被壓緊至固體材料底部之塑膠或塑料的殘餘固體材料以相對大的團塊進入波浪區。藉此，其可發生該波浪區只以相當低效率塑化。
因此，在此業已考慮變更相關螺桿，以便增加該波浪區的效率。在這種背景下，美國6 056 430 A揭示一螺桿，其中以阻隔螺桿進行首先熔化，其中波浪區被放置於該螺桿之計量區中。該阻隔區段的腹板在此持續進入該波浪區。過渡區被放置於該阻隔區及該波浪區之間，其中該二腹板的功能被顛倒。該阻隔腹板因此變成該主要腹板，且該主要腹板變成該阻隔腹板。藉此，其係達成將該固體材料堆移位至該螺桿之有效齒面，該固體材料堆首先坐落在該不活動齒面上。經過該移位，增大對固體材料底部的較大剪切作用。然而，於該固體材料及該對應塑料的熔化料間之混合在此不會發生。
此外，其係由美國6 672 753 B1得知將螺桿的阻隔區與波浪區組合，其中所謂之重新定向區被放置於這些區之間。重新定向區係亦由美國7 014 353 B2及美國7 156 550 B2得知，其中阻隔區總是被放置在該重新定向區的前面。然而，設有該個別重新定向區之螺桿的缺點亦可被看見，其中於很多案例中，在進入該波浪區之前會出現該殘餘固體材料與該熔化物未充分混合的情況。
先前技術領域係同樣由EP 1 993 807 B1得知，藉此組合具有波浪區的多螺紋螺桿被揭示，其中該波浪區被配置在該個別多螺紋熔化區域之後方。然而，比較於鄰接該混合區的諸區，該混合區中之較高間距在此將被論及為一缺點。藉此，相當大的空間需求、或分別在完全相同之安裝空間的情況下降低效率為其結果。
因此，本發明之目的係消除由該先前技術領域得知之缺點，且尤其是提供擠製器螺桿，其能夠使該個別塑料或塑料混合物更有效率地塑化。
根據按照本發明的第一概念，這被解決，其中該熔化區之(第一)運送腹板終止於該熔化區面朝該混合區的端部，且該波浪區之(第二)運送腹板在面朝該混合區的端部開始。因此，該擠製器螺桿之運送腹板係於該混合區的區域中省略/中斷。該混合區因此不具有運送腹板。運送腹板尤其是指定該擠製器螺桿之腹板，並以螺旋狀方式運行，其具有用於在軸向方向中沿著該螺桿的縱軸運送該塑料之作用。因此，該混合區尤其是沒有具有/形成一或多個全然/環繞360度延伸之螺紋間距且以螺旋狀方式運行的運送腹板。
經由省略該混合區中的運送腹板，該「固體材料內含物/殘餘固體材料」與該熔化物之顯著較佳混合在進入該波浪區之前發生。藉此，塑化可在該隨後的波浪 區中顯然更有效地進行。
關於根據本發明之第一概念的進一步有利之實施例係以該等附屬項主張及在下面被進一步細節地說明。
再者，據此，如果該混合區被配置成直接連接至該熔化區及/或該波浪區被配置成直接連接至該混合區係有利的。該熔化區之(第一)運送腹板接著立即終止於該混合區的開始處，且該波浪區之(第二)運送腹板接著在該混合區的末端立即終止或開始。
然而，對該熔化區之立即/直接過渡進入該混合區的另一選擇，如果另一區、較佳地係(例如多螺紋、較佳地係雙螺紋的)計量區存在於該熔化區及該混合區之間係亦有利的，該計量區又與該熔化區及該混合區不同。藉此，用於塑化之效率係進一步增加。
再者，於這方面，如果該熔化區為多螺紋的、較佳地係至少雙螺紋的、更佳地係三螺紋係有利的。在此進一步較佳地係，該熔化區之任何/所有腹板終止在該熔化區面朝該混合區的端部。
如果該波浪區係多螺紋、較佳地係雙螺紋亦為有利的。在此，又較佳地係該波浪區之任何/所有腹板只於該波浪區面朝該混合區的端部開始。
此外，如果該熔化區係至少局部地形成或完全被形成為壓縮區係有利的。
相對於該熔化區，如果該壓縮區至少局部地 形成或完全被形成為(單一或多螺紋)阻隔區亦係有利的，其中除了該運送腹板以外，阻隔腹板係存在於該熔化區中，該阻隔腹板具有比該運送腹板還小之徑向高度。藉此，該塑化業已在進入該混合區之前進一步增加。就本身而言，該阻隔區進一步較佳地係同樣多螺紋的、例如雙螺紋的，且因此係形成有數個、較佳地係二個阻隔腹板。該阻隔腹板接著較佳地係亦全部終止在該熔化區/阻隔區面朝該混合區之端部。
為了進一步改善進入該混合區的殘餘固體材料之粉碎作用，如果該混合區具有至少一(分配式和/或散布)混合區段係亦有利的，該混合區段增進「固體材料內含物」與「『該至少一塑料或塑料混合物』之『塑化內含物/熔化物內含物』」的分配及/或散布混合。
在這方面，特別有利地是：如果該至少一混合區段相對於材料被形成為單件式/與形成該混合區之螺桿區段一體成形，或相對於該螺桿區段分開地/個別地形成該混合區(具有形成分開之混合元件或分開的多個混合元件)。藉此，極多可能性被提供，以便使該對應混合區個別地適應於將被塑化之塑料。
再者，在這方面，如果該至少一混合區段被建構為帶齒盤片、有孔盤片、混合栓銷或菱形元件是有利的。或者如果該至少一混合區段具有一或多個細長/條形高起部份係有利的，尤其是藉此高起部份增加了在該混合區中之分配式混合。
此外，為了增進該散布混合，如果該至少一混合區段被建構成剪切間隙、發泡圈(blister ring)或楔形間隙元件/楔形間隙區域係有利的。
如果該混合區具有這些混合區段之數個，該混合被進一步改善，而增進該固體材料內含物與該塑料的塑化內含物之分配式及/或散布混合。
根據本發明，根據另一概念(第二概念)，本發明亦有關用於至少一塑料或塑料混合物的塑化之擠製器螺桿，設有熔化區、波浪區、及配置在該熔化區與該波浪區間之混合區，其中該三區分別具有以螺旋狀方式沿著該螺桿縱軸線延伸的運送腹板，及在該混合區中運行之(第三)運送腹板的腹板間距(螺紋/螺旋狀間距)之尺寸係小於或等於在該熔化區中及/或於該波浪區中運行的(第一及/或第二)運送間距之腹板間距，其中該熔化區係專門地配備有以螺旋狀方式沿著該螺桿的縱軸延伸之至少一運送腹板，該運送腹板具有恆定的徑向高度。該熔化區可為專門地配備有以螺旋狀方式沿著該螺桿之縱軸延伸的數個(例如二、三、四或更多)運送腹板，該等運送腹板具有相同之徑向高度(相對於彼此及/或從其長度上看)。另一選擇係，該熔化區的運送腹板朝該混合區/下游能具有持續地/線性地減少之高度。因此，該熔化區具有專門以螺旋狀方式運行的運送腹板，其形成完全地/經過360度延伸之一或多個螺紋間距。因此，該擠製器螺桿被建構成沒有阻隔腹板。
藉此，傳統熔化區被配置在該混合區之前，且該擠製器螺桿的結構被進一步簡化。然而，通過根據本發明之混合區，該固體材料內含物與該熔化成分的充分有效粉碎及混合在進入該波浪區是有可能的。
相對於根據本發明之此第二概念，其被指出這亦可相對於根據本發明的第一概念經過該先前敘述之有利實施例被進一步開發。
相對於根據本發明的第二概念之進一步有利的實施例係以另外之附屬項主張及在下面被進一步詳細地說明。
據此，如果該混合區之(第三)運送腹板具有開口/中斷部係亦有利的。因此，於該混合區中形成/運行之(第三)運送腹板被分段或連續地形成。藉此，該混合區中的塑化被進一步改善。
如果該混合區被建構，以便為單螺紋的，特別合適的妥協係在運送能力及充分混合與粉碎之間實現。
相對於根據本發明的第一概念，其被指出這亦可經過該先前敘述之有利實施例相對於根據本發明的第二概念來進一步開發。因此，根據本發明且根據該第一概念之擠製器螺桿的特色及/或有利實施例能與根據本發明且根據該第二概念之擠製器螺桿的特色及/或有利實施例組合及/或進一步開發，取決於該目的。
再者，按照該等先前所述實施例之其中一者、亦即按照根據本發明且根據該第一概念的擠製器螺 桿、或按照根據本發明且根據該第二概念之擠製器螺桿，本發明有關擠製裝置/具有根據本發明的擠製器螺桿之擠製器。
再者，本發明有關用於藉著該擠製裝置將至少一塑料或塑料混合物塑化的方法。
換句話說，經過根據本發明之實施例，該固體材料內含物的較佳分配及分解及與該熔化物之更徹底的混合被達成，其依序增進該波浪區中之熔化製程。藉此，在該波浪區中，以一致的幾何形狀尺寸，更多殘餘之固體材料被熔化。該等產量可進一步增加，而不需放大該機器的整個尺寸。再者，產量增加在該操作成本上且在該投資成本上具有正面影響，因為以較小之機器就可獲得想要的輸出。此外，其被期待(該波浪區中之)傳統熔化及散布熔化的結合能夠使產量增加，而不會重大地增加該熔化物之出口溫度。這依序在該個別擠製產品的操作成本上及製造成本上具有正面影響。
1:擠製器螺桿
2:熔化區
3:波浪區
4:混合區
5:第一運送腹板
6:第二運送腹板
7:該熔化區之端部
8:該波浪區之端部
9:散布混合區段
10:分配式混合區段
11a:第一螺桿區段
11b:第二螺桿區段
11c:第三螺桿區段
12:帶齒盤片
13:混合栓銷
14:菱形元件
15:高起部份
16a:第一剪切間隙
16b:第二剪切間隙
17:楔狀間隙區域
18:發泡圈區域
19:阻隔腹板
19a:第一阻隔腹板
19b:第二阻隔腹板
20:第三運送腹板
21:開口
22:中介運送腹板/第一中介運送腹板
23:第一運送葉片
24a:第一局部運送葉片
24b:第二局部運送葉片
25:第二中介運送腹板
26:第二運送葉片
27:齒部
28:螺桿縱軸線
29a:第一局部運送葉片
29b:第二局部運送葉片
30:第三運送葉片
本發明現在以該等圖面之輔助於下面被進一步詳細說明，各種示範實施例在哪個方面被呈現，以說明根據本發明的概念。
圖式包括如下：圖1係根據本發明按照第一示範實施例之擠製器螺桿的一部份之概要視圖，其中該擠製器螺桿被顯示 展開的及於水平位置中，且其中混合區係以無腹板之方式具體化，且熔化區被具體化為阻隔區；圖2係根據本發明按照第二示範實施例之擠製器螺桿的一部份之概要視圖，其中該擠製器螺桿被顯示展開的及於水平位置中，如於圖1中，其中該混合區現在被建構成傳統熔化區；圖3係根據本發明按照第三示範實施例之擠製器螺桿的一部份之概要視圖，其中該擠製器螺桿被顯示展開的及於水平位置中，其中該混合區、如亦該熔化區及波浪區係設有運送腹板，且亦如在圖1及2中，該混合區中之數個混合區段被省掉；圖4係根據本發明按照第四示範實施例之擠製器螺桿的一部份之概要視圖，其中該擠製器螺桿被顯示展開的及於水平位置中，如於圖3中，其中額外之混合區段係存在於該混合區中；圖5係根據本發明按照第五示範實施例之擠製器螺桿的一部份之概要視圖，其中該擠製器螺桿被顯示展開的及於水平位置中，如於圖4中，其中該混合區之運送腹板係額外地設有開口；圖6係圖1、2、4及5中所使用的具有混合區段之混合區的詳細立體說明圖；圖7係該第五示範實施例之具有該混合區的擠製器螺桿之螺桿區段的橫側說明圖，該等開口之組構係藉此更清楚地顯示；及 圖8a至8h係相對於能夠被使用在圖1、2及4及5的混合區段之進一步示範實施例。
該等圖面本質上僅只係概要的，且獨自地具有用於理解本發明之作用。該等相同的元件被給與相同之參考數字。其亦被指出各種圖面及示範實施例的不同特色原則上可被彼此組合。
有關圖1及2，二示範實施例被說明，其顯示根據本發明之第一概念。再者，有關圖3至5及7，三示範實施例被說明，其顯示根據本發明的第二概念。如在圖6及8a至8h中被顯示，該混合區段9、10之實施例根本上係適用於所有示範實施例、尤其是藉由圖1、2、4及5所顯示的示範實施例。其亦被指出根據本發明之第一至第五示範實施例的擠製器螺桿1根本上被製成及具有完全相同之功能，用於該理由，為了簡潔之故，相對於該第二至第五示範實施例，只其與該第一示範實施例或相對於彼此的差異在下面被說明。
該第一示範實施例係藉由圖1所顯示。根據本發明之擠製器螺桿1被顯示在傾斜的概要說明圖中。該擠製器螺桿1在傳統方式中具有用於將至少一塑料/塑料成份或呈複數個塑料成份之形式的塑料混合物塑化之作用。該擠製器螺桿1在其操作中以傳統方式被使用於擠製裝置/擠製器中，為清楚起見，該擠製裝置在此未被進一步說 明。以典型的方式，該擠製裝置具有外殼/擠製外殼，設有入口及出口。於該入口及該出口之間，該擠製器螺桿1以其在下面被進一步詳細地敘述之區2、3及4延伸，且係可旋轉地徑向配置在該外殼的圓柱形壁面內。藉著此擠製器螺桿1，在該擠製裝置之操作中，擠製成份/被擠製成份係根據製造方法生產，其中該至少一塑料係以固體形式運送至該入口，經過該擠製器螺桿1被塑化，且最後在該出口被排出供該擠製成份的形成。用於塑化，該至少一塑料通過該擠製器螺桿1之區2、3及4，其係在下面進一步詳細地敘述。
於圖1中，其能被看出該三區2、3及4係以熔化區2、混合區4及波浪區3的形式來建構。該混合區4於擠製方向下游/在擠製方向中直接地/貼近地毗連該熔化區2。該波浪區3直接地/貼近地毗連該混合區4。該熔化區2被形成在該擠製器螺桿1之第一螺桿區段11a上；該波浪區3被形成在該擠製器螺桿1的第二螺桿區段11b上；該混合區4被形成在該擠製器螺桿1之第三螺桿區段11c上。該三個螺桿區段11a、11b、11c因此於該擠製器螺桿1的軸向方向中貼近地毗連彼此/貼近地持續進入彼此。
在進一步實施例中，額外地，另一區、例如計量區亦被配置於該熔化區2及該混合區4之間。原則上，另一區亦可被配置在該混合區4及該波浪區3之間。沿著該擠製器螺桿1的虛構螺桿縱軸線貼近地毗連彼此之分別二區2、3、4尤其是相對於該組構(腹板間距)或分別相對於 運送腹板5、6的存在不同。
該熔化區2及亦該波浪區3兩者分別具有至少一運送腹板5、6。於該熔化區2中，該運送腹板被標出為第一運送腹板5。在該波浪區3中，該運送腹板被標出為第二運送腹板6。該個別之第一及第二運送腹板5、6形成主要運送腹板。該第一及第二運送腹板5、6的每一者沿著該虛構之螺桿縱軸線以螺旋狀方式/以螺旋形狀/成螺旋形地延伸。因此，該第一運送腹板5及該第二運送腹板6分別形成在該擠製器螺桿1的徑向外側上之螺桿螺紋。
於進一步實施例中，該熔化區2被建構成只為單螺紋的。在進一步實施例中，該熔化區2係至少雙螺紋的、換句話說是三螺紋的。然而，於此第一示範實施例中，其被建構成雙螺紋的。因此，除了該第一運送腹板5以外，該熔化區2具有一中介運送腹板22。為說明在該熔化區2中所形成之(第一)運送葉片23，該第一運送腹板5被說明兩次。該中介運送腹板22延伸平行於該第一運送腹板5，以螺旋形方式沿著該虛構的螺桿縱軸線延伸。該中介運送腹板22係在該第一運送腹板5的二螺旋/螺紋間距之間配置於該擠製器螺桿1的軸向方向中(沿著該虛構的螺桿縱軸線)。藉由該第一運送腹板5所形成之(第一)運送葉片23係藉由該中介運送腹板22分開成二個局部的運送葉片24a及24b。從徑向方向中看(相對於該螺桿縱軸線)，該第一運送腹板5及該中介運送腹板22具有相同的高度。
再者，該熔化區2在圖1中被建構為阻隔區 (例如雙螺紋的，根據進一步實施例為單螺紋的)。阻隔腹板19被配置於該第一運送腹板5及該中介運送腹板22間之軸向方向中。當作阻隔腹板19(尤其是腹板)，其欲被理解為其尺寸使得其能夠使該第一及第二局部運送葉片24a及24b間之熔化成分及/或殘餘固體材料成分回流。與其對比，運送腹板(諸如該運送腹板5)被了解為該腹板，其尺寸被設計，以致其於該個別運送葉片(如在此的第一運送葉片23)的螺紋間距之間防止/阻擋熔化成分及/或殘餘固體材料成分的回流。此外，阻隔腹板(19；19a、19b)被配置/形成在該中介運送腹板22之每一軸向側面。第一阻隔腹板19a被軸向地配置/形成於該第一運送腹板5及該中介運送腹板22的第一螺紋間距之間，且第二阻隔腹板19b被軸向地配置/形成在該中介運送腹板22及該第一運送腹板5的第二螺紋間距之間。該阻隔腹板19a及19b具有比該第一運送腹板5及該中介運送腹板22還小的徑向高度。此外，其較佳的是該熔化區2之葉片深度(該第一運送葉片23/該第一及第二局部運送葉片24a及24b的深度)沿著該螺桿縱軸線持續地/線性地減少朝該混合區4/下游。分段或完全地於該熔化區2/阻隔區中沿著該螺桿縱軸線保持相同之葉片深度係亦可能的。該運送腹板5、該中介運送腹板22及/或該阻隔腹板19a、19b可同樣地具有持續/線性地朝該混合區4/下游減少之高度(另一選擇係一致的徑向高度)。
在這方面，亦參考圖2，根據圖2並按照該第二較佳示範實施例，該阻隔腹板19a、19b被省略。於圖2 中，該熔化區2被建構為呈壓縮區之形式的傳統熔化區。該熔化區2之葉片深度(該第一運送葉片23/該第一及第二局部運送葉片24a及24b的深度)同樣沿著螺桿縱軸線持續地/線性地減少朝該混合區4/下游。在此，分段或完全地於該熔化區2/壓縮區中沿著該螺桿縱軸線保持完全相同之葉片深度係亦可能的。
返回至根據圖1之第一示範實施例，其係指出該波浪區3被建構成傳統的散布塑化/熔化區。於另一實施例中，該波浪區3只被建構成單螺紋的，然而，在此第一示範實施例中，其被建構成雙螺紋的。該波浪區3係亦配備有(第二)中介運送腹板25，其依序被配置於該波浪區3之(第二)運送腹板6的二螺紋間距之間、軸向地相互跟隨。該第二中介運送腹板25延伸平行於該第二運送腹板6，並以螺旋形方式沿著該虛構的螺桿縱軸線延伸。該第二中介運送腹板25將藉由該第二運送腹板6所形成之第二運送葉片26依序分開成第一局部運送葉片29a及第二局部運送葉片29b。該波浪區3被建構成傳統波浪區，且因此具有以波形方式沿著該波浪區3的(第二)運送葉片26變更之葉片深度。該第二運送腹板6及該第二中介運送腹板25因此同樣地以波狀方式沿著該第二運送葉片26改變其徑向高度，其中該第二運送腹板6及該第二中介運送腹板25改變其功能，交替地及分段地當作運送腹板及當作阻隔腹板。
該混合區4被軸向地配置在(相對於該螺桿縱軸線)該熔化區2及該波浪區3之間。在圖1及2的第一及第 二示範實施例中，該混合區4未具有運送腹板。因此，該第一運送腹板5終止於該熔化區2面朝該混合區4之端部7。該中介運送腹板22亦終止在該熔化區2面朝該混合區4的端部7。此外，該第二運送腹板6依序只在該波浪區3面朝該混合區4之端部/啟始處8開始。該中介運送腹板25亦只在該波浪區3面朝該混合區4的端部8開始。因此，於此實施例中，該混合區4係以無腹板之方式具體化。該混合區4因此不具有任何細長的高起部份/腹板，其以螺旋形方式延伸環繞至少一螺紋間距/經過至少360°。
再者，於圖1中，其可被看出複數個混合區段9、10係存在於該混合區4中，在此只被圖樣地指示，其中這些混合區段9、10原則上可被不同地建構，如下面相對於圖6及8a至8h所敘述。
圖6顯示該第一示範實施例之混合區4，在其中配置複數個分配式混合區段10。這些分配式混合區段10被建構為分開的混合元件，並於該混合區4之區域中以防扭方式安裝在該擠製器螺桿1上。該(四個)分配式混合區段10係於該螺桿縱軸線的軸向方向中彼此隔開及緊鄰地配置。該分配式混合區段10被分別建構為帶齒盤片12/帶齒環件。該個別帶齒盤片12係因此設有環形基體，數個齒部27(在圓周方向中彼此隔開)被配置在該基體上，並形成外部齒接(直接齒接)。
然而，有關圖8a至8h，其能被看見這些混合區段9、10原則上亦可被不同地建構。如在下面被進一步 詳細地說明，該分配式混合區段10原則上亦可藉由散布混合區段9被替換、或可被額外地提供至這些混合區段9。
比較於圖6，其可在圖8a中看見該分配式混合區段10大體上亦可被製成為該擠製器螺桿1的(第三)螺桿區段11c，並相對於材料與該混合區4直接/一體地形成。每一混合區段10被建構為螺旋狀齒接。該螺旋狀齒接係因此藉由數個條形一體式高起部份15所形成，該高起部份毗連彼此於圓周方向中配置在該混合區4中之擠製器螺桿1的外圓周側面上。該個別之高起部份15依序形成一齒部27。
當在圖8a中所形成的螺旋狀齒接被建構為漸開線齒接時，根據圖8b，其亦係可能不將該齒接建構為漸開線齒接。然而，該分配式混合區段10再次具有彼此平行地延伸之高起部份15。關於該等高起部份15，要提醒注意的是：這些高起部份環繞該擠製器螺桿1的外圓周側面，延伸環繞一有限制之角度範圍，且這些高起部份各自都不是延伸經過360°至一完整螺紋間距的腹板。
關於圖8c，其被指示該分配式混合區段10亦可具有在圓周方向中分佈之數個混合栓銷13。於此示範實施例中，該混合栓銷13再次相對於材料以該第三螺桿區段11c完好無損地具體化。原則上，其係亦充分使該混合區段10只配備有一混合栓銷13。
關於圖8d，該分配式混合區段10被具體化為在軸向方向中及於圓周方向中分佈的一群菱形元件14/菱 形高起部份15。該菱形元件14係亦相對於材料一體成形在該擠製器螺桿1之外圓周側面上。
關於圖8e至8h，其能被看見該分配式混合區段10係能夠被散布混合區段9所替換。在圖8e中，該散布混合區段9被建構成該混合區4中的發泡圈區域/發泡圈18。此發泡圈區域18具有複數個分佈在圓周方向中及於該擠製器螺桿1之軸向方向中的圓形凹痕/凹部。
在圖8f及8g中，呈第一剪切間隙16a、第二16b之形式的進一步可能之散布混合區段9被顯示。於圖8f中，形成第一剪切間隙16a的複數個高起部份15被配置，並傾斜地延伸在該擠製器螺桿1之外圓周側面上。於圖8g中，曲折形第二剪切間隙16b被顯示。
在圖8h中，該散布混合區段9被具體化為環形楔狀間隙區域17/楔狀間隙元件。
如圖8a至8h中所顯示，該各種混合區段9及10原則上係由美國6 136 246 A得知，用於該理由，在此中相對於這些混合區段所論及的進一步陳述被認為整合在此中。
代替該帶齒盤片12之使用，其原則上係亦可能將該分配式混合區段10建構為有孔的盤片/刺穿之盤片。該有孔盤片較佳地係形成為具有複數個分佈在圓周方向中及軸向地延伸的穿透孔之盤片，並以與該帶齒盤片12相同的方式被緊固至該擠製器螺桿1。
原則上，其亦進一步示範實施例中被指出， 該各種混合區段、亦即該散布及分配式混合區段9、10可彼此自由地組合，既當作分開之元件且亦當作單件式/一體式元件。
關於圖3至5，根據本發明的進一步第二概念係藉著該第三至第五示範實施例所顯示。如業已論及，而在其他方面沒有提到，圖3至5之第三至第五示範實施例的擠製器螺桿1係按照圖1之擠製器螺桿來建構，為該理由，只相對於此的差異被指定。
如可在圖3中被看見，該混合區4現在同樣地具有運送腹板(第三運送腹板)20。該第三運送腹板20亦沿著該虛構之螺桿縱軸線以螺旋狀/螺旋形狀/成螺旋形的方式延伸。該三個運送腹板5、6、20軸向貼近地毗連彼此，並持續進入彼此。相對於其第三運送腹板20，如經過該角度β所顯示，該混合區4具有比該熔化區2還小之葉片間距/腹板間距，如經過該角度α相對於其第一運送腹板5所顯示。此外，該混合區4亦可相對於其第三運送腹板20具有比該波浪區3相對於其第二運送腹板6還小的葉片間距/腹板間距。亦如業已當作範例於圖1及2中所說明，該第一運送腹板5可具有與該第二運送腹板6相同之腹板間距。然而，亦存在實施例，其中該波浪區3的腹板間距係與該混合區4之腹板間距完全相同。於進一步實施例中，該波浪區3與該熔化區2的腹板間距能被選擇為未彼此完全相同，如在此所顯示，但反之為彼此不同。
於圖3中，如業已在該第二示範實施例中施 行，該熔化區2被建構成雙螺紋的(於進一步實施例中為三螺紋或另一選擇係單螺紋)及當作沒有阻隔腹板之傳統壓縮區。因此，在此示範實施例中，該熔化區2不被建構為阻隔區，但反之為傳統熔化區。此外，該混合區4被具體化為單螺紋的。該第三運送腹板20因此形成單一(第三)運送葉片30。此外，該混合區4係按照該第三示範實施例建構，而沒有混合區段/無混合區段。
根據圖4之第四示範實施例接著依序與該第三示範實施例不同，其中複數個分配式混合區段10係存在於該混合區4中。可依序相對於圖1及圖6及8a至8h由該先前陳述的說明看到這些混合區段10和混合區段9、10之實際組構，它們可以替代地使用於這些混合區段10。
根據圖5的第五示範實施例接著依序與該第四示範實施例不同，其中該第三運送腹板20具有複數個軸向開口21，其沿著該第三運送腹板20被隔開地導入。該等開口21亦再次被顯示於圖7中。該等開口21因此在該擠製器螺桿的軸向方向中局部地貫穿該第三運送腹板20，且具有藉由該第三運送腹板20所形成的螺紋間距間之回流通道的作用。該等開口21被建構為凹槽或通道。
換句話說，於根據本發明之擠製裝置的操作中，該固體材料堆在進入該波浪區(波浪區3)之前被粉碎成盡可能小的粒徑，以便增加該熔化性能。混合區4被放置於該螺桿1之呈該熔化區2形式的傳統上熔化部份及該波浪區3之間，而不管其是否被建構成阻隔或壓縮區，其能 具有單一或多螺紋的組構，這實現了固體材料堆之盡可能徹底地破碎和分佈以及在固體材料和熔化物間之盡可能好地混合。分配式及/或散布混合元件(混合區段)9、10被慎重地使用。首先，分配式混合元件10可為帶齒盤片12、有孔盤片、混合栓銷13及/或菱形元件14。於此案例中，第一剪切間隙16a、第二剪切間隙16b、發泡圈區域18及/或楔形間隙元件17係適合當作散布混合元件9。經過分配式及散布混合元件9、10的使用，顯然更徹底之混合係在該混合區4及該固體材料堆的更徹底分佈與破碎中達成。藉此，被傳送進入該波浪區3之殘餘固體材料的粒徑係於尺寸方面顯著地減少，用於該理由，該波浪區3更有效率地塑化，且如此亦達成較高之塑化性能。除了該混合元件9、10以外，較佳地係該混合區4中的任何腹板能被移去，以便能夠使該熔化物自由流動、或分別該熔化物及該固體材料之自由混合。經過該自由流動，該混合元件9、10的功效係進一步增加，因為交叉流動發生，其造成額外之混合及再分配。當主要腹板(第三運送腹板20)係存在於該混合區4中時，該葉片間距係小於或等於該先前、傳統的熔化區2。隨著該間距之減少，在該混合區4中的停留時間係增加，且如此達成較佳之混合效果。該混合區4被具體化為最大單螺紋的、亦局部沒有腹板20。此外，如果存在，該主要腹板20可具有開口21，以便達成較佳之混合效果。
1‧‧‧擠製器螺桿
2‧‧‧熔化區
3‧‧‧波浪區
4‧‧‧混合區
5‧‧‧第一運送腹板
6‧‧‧第二運送腹板
7‧‧‧該熔化區之端部
8‧‧‧該波浪區之端部
10‧‧‧分配式混合區段
11a‧‧‧第一螺桿區段
11b‧‧‧第二螺桿區段
11c‧‧‧第三螺桿區段
12‧‧‧帶齒盤片
19‧‧‧阻隔腹板
19a‧‧‧第一阻隔腹板
19b‧‧‧第二阻隔腹板
22‧‧‧中介運送腹板/第一中介運送腹板
23‧‧‧第一運送葉片
24a‧‧‧第一局部運送葉片
24b‧‧‧第二局部運送葉片
25‧‧‧第二中介運送腹板
26‧‧‧第二運送葉片
29a‧‧‧第一局部運送葉片
29b‧‧‧第二局部運送葉片

Claims (12)

  1. 一種將至少一塑料或塑料混合物塑化的擠製器螺桿(1)，設有熔化區(2)、波浪區(3)、及配置在該熔化區(2)與該波浪區(3)間之混合區(4)，其中以螺旋狀方式沿著螺桿縱軸線延伸的運送腹板(5、6)被形成於該熔化區(2)及該波浪區(3)中，其中該熔化區(2)之運送腹板(5)終止在面朝該混合區(4)的熔化區(2)之端部(7)，且該波浪區(3)的運送腹板(6)在面朝該混合區(4)之端部(8)開始，該混合區(4)被配置成直接連接至該熔化區(2)，該熔化區(2)之葉片深度沿著該螺桿縱軸線持續地減少朝該混合區(4)。
  2. 如申請專利範圍第1項的擠製器螺桿(1)，其中該混合區(4)被配置成直接連接至該熔化區(2)或該波浪區(3)被配置成直接連接至該混合區(4)。
  3. 如申請專利範圍第1或2項的擠製器螺桿(1)，其中該熔化區(2)係多螺紋的。
  4. 如申請專利範圍第1或2項的擠製器螺桿(1)，其中該波浪區(3)係多螺紋的。
  5. 如申請專利範圍第1或2項的擠製器螺桿(1)，其中該 熔化區(2)被建構成至少局部地當作壓縮區。
  6. 如申請專利範圍第1或2項的擠製器螺桿(1)，其中該混合區(4)具有增進固體材料成份之分配或散布混合的至少一混合區段(9、10)，該固體材料成份具有該至少一塑料或塑料混合物之塑化成份。
  7. 如申請專利範圍第6項的擠製器螺桿(1)，其中該至少一混合區段(9、10)係與形成該混合區(4)之螺桿區段(11c)在材料方面為一體成形，或該至少一混合區段(9、10)係與形成該混合區(4)之螺桿區段(11c)分開地形成。
  8. 如申請專利範圍第6項的擠製器螺桿(1)，其中該至少一混合區段(10)被建構為帶齒盤片(12)、有孔盤片、混合栓銷(13)、或菱形元件(14)，或具有條形高起部份(15)。
  9. 如申請專利範圍第6項的擠製器螺桿(1)，其中該至少一混合區段(9)被建構為第一剪切間隙(16a)、第二剪切間隙(16b)、發泡圈區域(18)、或楔形間隙區域(17)。
  10. 如申請專利範圍第1或2項的擠製器螺桿(1)，其中該熔化區(2)至少局部地被建構為阻隔區，其中除了該運送腹板(5)以外，阻隔腹板(19)係存在，其具有比該運送腹板(5)還小之徑向高度。
  11. 一種擠製裝置，具有如申請專利範圍第1至10項之其中任一項的擠製器螺桿(1)。
  12. 一種用於藉著如申請專利範圍第11項之擠製裝置將至少一塑料或塑料混合物塑化的方法。
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