[发明专利]在挤出机中使用的螺杆和挤出机

说明书

技术领域

本发明涉及一种在挤出机中使用的螺杆和具有这种螺杆的挤出机，尤其涉及一种在多螺杆挤出机中使用的螺杆和多螺杆挤出机本身，该螺杆具有心轴和多个区段，这些区段由心轴支持(borne)并且相对于彼此轴向地设置。

背景技术

通常，螺杆具有模块化的结构；由此它们可以以非常灵活的方式适用于新的任务和产品性质。螺杆模块化的结构导致杆状芯(称为“心轴(mandrel)”或者在实际应用中通常也称为驱动轴或主轴(spindle))和各个在心轴上滑动的螺杆部件。这些螺杆部件在挤出过程中发挥着螺杆的常规功能，例如对被引导进入和通过设备的塑料进行传送、捏合(kneading)、混合或剪切。

为了传递所产生的较高的扭矩，这些部件与心轴形状配合地接合并且额外地被轴向支承。

DE 10 2008 028 289 A1公开了一种螺杆，其中通过在区段的面上的锯齿而将扭矩从一个区段传递到下一个区段。

DE 103 30 530 A1描述了一种轴，其上焊接有套筒。多个区段在轴上螺纹连接(threaded)直到终止点。

DE 10 2011 112 148 A1、DE 10 2004 042 746 B4和DE 196 21 571 C2分别公开了螺杆区段和心轴之间锯齿的特殊类型。

DE 37 14 506 A1描述了一种在具有用于连接轴的圆形螺栓的两个轴区段的面上的形状配合联接。

DE 43 19 058 A1描述了一种作为螺杆区段的载体(carrier)的、具有圆形横截面的平滑轴，螺杆区段在其正面上通过正接合(positive engagement)相互连接，其中不使用连接元件，而是螺杆区段相对于彼此轴向地支承。

EP 0 688 600 A1描述了具有作为连接元件的圆形螺栓的两个轴区段的联接，这些区段在其正面上连接。另外还描述了一种分段的螺杆，其区段滑动到心轴上并且在其正面上具有突出部，该突出部与相邻区段对应的正面中的相匹配的凹部接合。

DE 44 44 370 A1描述了一种分段的螺杆，其通过具有环形横截面的单独的套筒在区段的正面处联接。

JP 2009078361 A描述了一种分段的螺杆，其中区段滑动到心轴上并且在它们各自的正面上具有突出部，突出部与相邻区段对应的正面中的相匹配的凹部接合。即，这些区段通过它们正面上的载体联接。

US 2012/0135098 A1公开了一种分段的螺杆，该螺杆的区段滑动到心轴上并且在正面处通过特殊的滑键联接，该滑键的纵轴是弯曲的，从而使其在各自的联接分度圆上延伸。

发明内容

本发明的任务在于，为现有技术提出一种改进方案或可选方案。

本发明的第一方面中，该任务通过一种在挤出机中使用的螺杆得以解决，该螺杆具有一个心轴和多个区段，这些区段由心轴支持并且相对于彼此轴向地设置，其中在第一区段和轴向相邻的第二区段之间的区段边界具有一个单独的、特别是圆柱形的连接元件，其适用于将扭矩传递过区段边界，连接元件的长度与连接元件的直径的比大于11。

以下将解释一些术语：

首先应明确指出，在本专利申请的范围内，类似“一”、“二”等不定冠词和数字通常被理解为表示最小值，即“至少一个…”、“至少两个…”等，除非从上下文中可以清楚看出或者对本领域技术人员来说是显而易见地或从技术角度来看是必要地仅意味着“恰好一个…”、“恰好两个…”等。

“心轴”应理解为，在任何情况下在轴向方向上从第一区段的终止到最后一个区段的起始的延伸。扭矩在螺杆上的施加可能是通过心轴(在该情况下，在齿轮驱动的小齿轮和心轴之间的切向固定为必需)，也可能是通过齿轮传动小齿轮与至少一个区段、特别是与轴向方向上的第一区段的连接，该连接传递扭矩。

“区段”是螺杆的部件，这些部件与挤出机的外壳/圆筒共同形成了用于待引导通过挤出机的塑料的塑化的一个螺旋通道或多个螺旋通道，和/或形成捏合元件和/或传送元件。

每两个轴向相邻的区段，直接地(在直接相邻区段的情况下)或间接地(在它们之间有一个或多个区段的情况下)在它们的区段边界上轴向地彼此抵靠。它们之间产生的狭槽，即在最简单的情况下是环形间隙，必须得到密封来防止塑料熔体向内部的渗透，即向心轴渗透。为此，这些区段通常是被轴向支承的。法向力通过表面压力产生充分的密封。