[发明专利]用于制备塑性材料的螺杆机和对应方法

说明书

本发明涉及螺杆机(1)，其具有用于在加热区(25)中加热塑性材料(2)的感应式加热装置(39)。在加热区中，至少一个壳体部分(6)至少部分地由电磁透明的材料制成，所述材料是非磁性且不导电的，而至少一个处理元件轴(14)至少部分地由导电材料制成。当制备塑性材料时，感应式加热装置产生交变磁场，交变磁场在所述至少一个处理元件轴中产生涡电流损耗，所述涡电流损耗引起所述至少一个处理元件轴的升温。塑性材料在所述至少一个被加热的处理元件轴上被加热，尤其直到塑性材料熔化。螺杆机允许简单且高效地熔化塑性材料，由此能够显著降低能量的机械输入以及产生的螺杆机的关联磨损。

相关申请的交叉引用

本专利申请要求德国专利申请No.DE 10 2015 219 033.1的优先权，其内容通过引用结合于此。

技术领域

本发明涉及用于待处理材料的处理的螺杆机和方法。

背景技术

对于塑性材料的处理，已知的螺杆机具有入口区和设置在入口区下游的熔化或塑化区。在入口区中，诸如聚合物粉末或聚合物微丸的塑性材料被供给到螺杆机且在塑化区的方向上传送，在塑化区，塑性材料由于由捏合元件提供的机械能量输入而熔化。在这个熔化过程中，大于60％的总机械能量输入通常经由第一捏合块引入。因此，在螺杆机的塑化区中发生非常高的机械力，从而引起处理元件轴振动，这导致处理元件和壳体的机械磨损。

为了减小所需的机械能量输入，使用加热装置。从文献DE 44 04 031 C1已知螺杆机，螺杆机具有可电加热的壳体部分。壳体部分具有配备有多个电阻加热元件的导热铸造插入件。电阻加热元件在导热铸造插入件的不同级别处铸造到导热铸造插入件中。

从文献DE 35 23 929 A1(对应于文献GB 2 163 630 A)已知的是借助于感应式加热装置加热挤出机的壳体部分。为此目的，线圈借助于相应铁芯设置在可加热壳体部分的外侧上。待加热塑性材料通过壳体部分传送且借此加热。

文献DE 1 105 143 A公开了螺杆挤出机，在螺杆挤出机中，在相反方向上延伸的两个螺杆设置在筒中。筒由用于感应加热螺杆挤出机的抗热线圈环绕。筒由诸如非磁性铁的非磁性材料制成，而螺杆包括磁性材料。这允许螺杆通过感应直接加热。

从文献WO 2005/053 826 A2已知用于熔化塑性材料的设备，所述设备设计为没有螺杆，以减少与彼此摩擦接触且因此磨损的部件的数量。所述设备包括静态混合器，静态混合器为了熔化塑性材料通过欧姆或感应加热而被加热。

发明内容

本发明基于的目的是提供一种螺杆机，其提供加热待处理材料的简单且高效的方式。具体地，螺杆机倾向于允许加热材料直到其熔化。

这个目的根据本发明通过具有在权利要求1中列出的特征的螺杆机实现。如果感应式加热装置在加热区中与所述至少一个处理元件轴相互作用且不与所述至少一个壳体部分或多个壳体部分相互作用，因为所述至少一个处理元件轴与待处理材料紧密接触且在处理元件轴的大表面面积之上由待处理材料环绕，则能够明显更加容易且更加有效地加热待处理材料。为了确保到待处理材料中的高效能量输入，加热区中的所述至少一个壳体部分至少部分地由电磁透明的材料制成，所述材料是非磁性且不导电的。为了清楚原因，加热区中的所述至少一个壳体部分在后文中也称为加热区壳体部分。电磁透明的材料不与感应式加热装置相互作用。具体地，电磁透明的材料是非铁磁性的。优选地，多个加热区壳体部分、尤其所有加热区壳体部分在加热区中至少部分地由电磁透明的材料制成。相反地，所述至少一个处理元件轴在加热区中至少部分地由导电材料制成，导致感应式加热装置引起在所述至少一个处理元件轴中感应涡电流，这继而引起欧姆涡电流损耗生成，欧姆涡电流损耗引起所述至少一个处理元件轴的升温。经由所述至少一个被加热的处理元件轴，由感应式加热装置提供的能量容易且高效且以最小损耗引入待处理材料。导电材料尤其是含铁且是铁磁性的。这允许所述至少一个处理元件轴由欧姆涡电流损耗和磁滞损耗高效加热。待处理材料尤其是塑性材料或例如金属块状材料的金属材料。