[发明专利]多轴挤出机

说明书

技术领域

本发明涉及一种挤出机，以用于物质的连续配备，所述挤出机包括驱 动装置、和通过沿一个圆设置的多个蜗杆轴可靠地连接到驱动装置的处理 部件。

背景技术

在许多情况下，使用挤出机进行物质的机械和热配备通过分布在处理 长度上的用于混合、融化、湿润、分散、脱气、反应等的输送部分的组合 在多个阶段进行。在这种情况下，至少部分为粘性而可发生塑性变形的成 不同形式和浓度的不同物质、例如颗粒、纤维、粉末等以塑性、温度受控 的过程被供给、处理和挤出，以形成定型物品例如型材或形成未定型的颗 粒。如果制品以室温供给到挤出机，这需要大量的能量加热和塑化。另一 方面，其余的工序处理仅需要小比例的能量。

根据EP0852533B1，至少11Nm/cm³的转矩密度用于紧密啮合的双螺 杆挤出机，所述双螺杆以相同的方向转动，且具有螺杆外径Da和螺杆内径 Di和600rpm以上的转动速度，其中Da/Di比在1.4和1.6之间，转矩密度 是每个轴的转矩与轴向距离3次方(Md/a³)的比值。当为双螺杆挤出机配 备支撑轴和Da/Di为1.55的输送元件的套装系统时，每个轴为14Nm/cm³的根据现有技术的转矩密度是极限值，该极限值还受到支撑轴的强度限制。 对于具有两个相应的轴的挤出机，因此获得了28Nm/cm³的转矩密度。

而且，如果根据Kunststoffe 8/2000中的Frank Vorberg的文章利用根据 背景技术部分所述的具有十二个轴的多轴挤出机，则具有相同的支撑轴系 统的挤出机的效率能够增大。作为设计数据，在该文献中提及的技术数据 以1.55的Da/Di比产生每轴仅5Nm/cm³的转矩密度Md/a³和相对较低的轴 载荷的计算结果。然而，与具有双螺杆的效率相比，多轴挤出机的转矩密 度为60Nm/cm³，是其两倍高。

EP1425151B1描述了用于缩聚物的配备的多轴挤出机的处理部件，所 述处理部件具有至少四个完全自清洁的蜗杆轴，所述蜗杆轴以相同的方向 转动且具有1.3-1.7的Da/Di比。由于制品的高的机械/热负载，转动速度限 于600rpm，尽管每轴的转矩密度是至少9Nm/cm³，在具有四个轴的相应机 器的情况下为36Nm/cm³。

发明内容

本发明的目的是提供一种同时具有高的成本效益、高的制品质量和宽 的适用性的多轴挤出机。根据本发明，这通过一种多轴挤出机实现，所述 多轴挤出机包括：驱动装置、和连接到驱动装置的处理部件，所述处理部 件具有至少六个轴线平行的蜗杆轴，所述蜗杆轴沿圆设置在外部壳体和内 部壳体之间，且以相同的方向转动，而且不可转动地连接到互锁的输送螺 杆及其他元件，外部壳体的内侧和内部壳体设有轴线平行的凹形圆弧段， 所述凹形圆弧段接收相应的蜗杆轴，且在外部壳体的一端处设有至少一个 材料供给开口，而且设有至少一个材料排出开口，其特征在于，驱动装置 具有两个小齿轮轴，所述小齿轮轴分成多组相同的设计且沿圆设置，所述 小齿轮轴在径向上从内侧和外侧分别以相等的力、以相同的方向、和以直 径上相对的方式被驱动，而且经由接合器同轴地连接到处理部件的蜗杆轴， 蜗杆轴具有至少6Da的输送长度和1.5-1.93的Da/Di比，其中，Da是输送 螺杆的外径，Di是输送螺杆的内径，且挤出机的转矩密度为至少50Nm/cm³， 处理部件在面向驱动装置的端部处具有第一部分，所述第一部分具有 0.25-2Da的长度，且由外部壳体和内部壳体紧密地包围着，而且设有紧密 啮合的输送螺杆，所述第一部分与第二部分邻接，所述第二部分具有2-12Da 的长度，且包括输送螺杆，所述输送螺杆由部分未密闭的外部壳体包围着， 所述外部壳体包括长度为至多6Da的供给开口，第二部分之后是第三部分， 所述第三部分具有至少1.25Da的长度，且由外部壳体和内部壳体紧密地包 围着，而且设有紧密啮合的输送螺杆，所述第三部分与第四部分邻接，所 述第四部分具有至少1Da的长度，且在形成端面时具有螺杆部分或凸轮盘、 而且具有这样的从外侧到内侧的节圆中的径向自由通道横截面，所述径向 自由通道横截面为自由的机器输送区域的至少1/4，其中，所述螺杆部分或 凸轮盘相对彼此角度上逐渐偏移。