[发明专利]用于在多轴螺旋式机器中处理材料的处理元件和多轴螺旋式机器

说明书

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的用于在多轴螺旋式机器中、特别是在双轴螺旋式机器中处理材料的处理元件。此外，本发明涉及根据权利要求15的前序部分的多轴螺旋式机器，特别是双轴螺旋式机器。

背景技术

从DE 1 180 718 A获知一种带有单螺旋的处理或螺旋元件的双轴螺旋式机器。所述螺旋元件的外轮廓的截面由圆弧组成。位于旋转方向上的主动侧面具有外轮廓，该外轮廓由三个圆弧组成，所述圆弧的中心点要么位于外半径上，要么位于螺旋元件的纵向轴线上。缺陷在于螺旋元件仅允许作用在待处理的材料上的剪切和/或拉伸流动的调节的小的灵活性。

本发明基于这样的目的，即，以在作用在待处理材料上的剪切和/或拉伸流动的调节中提供高灵活性的方式开发一种通用型处理元件。

发明内容

通过具有权利要求1的特征的处理元件来实现此目的。根据本发明认识到，现有技术已知的具有相同的外半径与芯部半径的比例的处理元件具有相同的主动侧面曲线与顶部曲线的交角/交叉角。壳体孔的内半径以径向游隙大于处理元件的外半径。因此，在径向游隙与外半径的比例恒定的情况下，总是产生壳体的内轮廓与主动侧面曲线之间的楔形部的几何结构上类似的形式。由于楔形部中占主导的剪切和/或拉伸流动基本上取决于其几何结构形式，所以它们只能通过主动侧面曲线与顶部曲线的交角来调节。由于该交角仅取决于外半径与内半径的比例，所以剪切和/或拉伸流动的调节仅借助于楔形部的几何结构在极有限的程度上有可能。

相比之下，根据本发明的处理元件——在截面或截面投影中观察——具有至少一个外轮廓部分其相关的渐屈线E_j是数量为n个的点P(i)，其中i＝1至n且n≥3，特别地n≥4，且特别地n≥5，其中各点P(i)位于处理元件的纵向轴线M外侧和其外半径R_a内。两个相邻的相应点P(i)和P(i+1)互相之间具有间距Δr(i)，该间距小于R_i/2，特别是小于R_i/4，特别是小于R_i/6，并且特别是小于R_i/8。相邻的点P(i)和P(i+1)属于相邻的渐伸线E’(i)和E’(i+1)。渐伸线E’(i)，其中i＝1至n，共同形成属于渐屈线E_j的外轮廓部分

指数j体现了渐屈线的数量特征。所述至少一个外轮廓部分形成处理元件的侧面的至少一部分，相关的楔形部可借助于渐屈线E_j的类型和布置灵活地调节。相应地，可通过处理元件产生的剪切和/或拉伸流动可借助于渐屈线E_j的类型和布置灵活地适配待处理的材料。

在一平面内延伸的相关的外轮廓部分的渐屈线E_j是曲率中心点或曲率圆的中心点的位置或曲线。属于渐屈线E_j的外轮廓部分也称为渐伸线。长度为轴向间距a的虚拟杆(fiktiver Stab)在渐屈线E_j上展开以构成外轮廓，第一杆端限定一个处理元件的外轮廓部分且第二杆端限定又一处理元件的相关的外轮廓部分所述处理元件当安装在多轴螺旋式机器中时互相紧密地啮合。

通过渐屈线E_j的类型、布置和数量来给出用于构造根据本发明的处理元件的很大的自由度，因此外轮廓部分可关于它们的曲率、长度和它们的交角在宽范围上变化。因此，侧面与壳体的内轮廓之间的楔形部在设计上可极为灵活。由于这些楔形部中占主导的剪切和/或拉伸流动显著影响待处理的材料的质量，所以可通过根据本发明的处理元件使质量最优化并适合预定要求。这种情况下，所述至少一个外轮廓部分特别是形成位于旋转方向上的主动侧面的一部分。

处理元件可作为捏合元件或捏合盘配置并且在纵向轴线M的方向上具有一致的外轮廓。多个捏合元件可相对于捏合块绕纵向轴线M以不同的偏移角度装配。捏合块可以一个部件生产或者由单独的捏合元件组装。

此外，该处理元件可作为螺旋元件配置，其外轮廓通过一致的和/或连续的函数沿纵向轴线M的方向螺旋。该螺旋可基本上发生在绕纵向轴线M的两个旋转方向上，因此螺旋元件选择性地具有传送或保持效果。根据螺旋元件的几何形状，外轮廓可理解为横截面投影。

此外，该处理元件可作为过渡元件配置，该过渡元件在纵向轴线M的方向上具有起始外轮廓和终止外轮廓，所述起始和终止外轮廓不同并且以起始外轮廓连续进入终止外轮廓的方式根据连续函数沿纵向轴线M的方向改变。