[发明专利]用于多螺杆挤出机的挤出螺杆的支撑轴承元件

说明书

本发明涉及一种用于多螺杆挤出机(200)的挤出螺杆(100)的支撑轴承元件(10)，至少包括：‑椎体(1)；‑多个布置在外周上的、与所述支撑轴承元件(10)的回转轴轴平行的凹槽(15)，其用于分别容纳一个卫星螺杆(20)和一个与之相连的驱动小齿轮(21)。在所述凹槽(15)中设置有至少一个用于将所述卫星螺杆(20)支承在它们的驱动小齿轮(20)旁边的滑动轴承(70)，其中，所述滑动轴承(70)布置并构造在设置在所述支撑轴承元件(10)上的轴承座(16)中。

技术领域

本发明涉及一种具有权利要求1的前序部分所述特征的、用于多螺杆挤出机的挤出螺杆的支撑轴承元件。

背景技术

事实证明，为了制备塑料熔体、尤其是聚酯，适合使用一种在WO 2003 033 240A1中描述了基本情况的多旋转系统(MRS)。它包含挤出螺杆，其在用于进给和熔化塑料的输入区和输出区之间具有一个所谓的、带有转子主体轴的聚合单元。与其他区域相比，输出区的直径明显更大，并且还有多个支承其中的、旋转的卫星螺杆。利用所述多旋转系统能够相对于单螺杆和双螺杆系统实现脱气性能的显著提升。这就使得，熔体在聚合单元中停留的时间可以保持得非常短。

众所周知的驱动方案为卫星螺杆设置了驱动区，该驱动区位于用于脱气的处理室内。将驱动区直接布置在多螺旋单元的位于上游的末端处的布置方式在大部分的应用场合下都是必要的，并且不可以变动到位于下游的末端处，从而让挤出螺杆的、承受驱动转矩的部段的长度保持得短。

从计量区经由椎体转移的熔体被引导穿过卫星螺杆的驱动区。在一些应用中，由于发生在这个区域的剪切导致的能量输入可能是有利的，因为它有利于塑料熔体的均质化。另一方面，聚合物在驱动区中的剪切可能对产品性能不利。剪切造成温度升高(必要时可以通过冷却措施进行补偿)并且让驱动区中原本负担很重的材料承受更多负担。

卫星螺杆的驱动区在各个方面都负载很大。由分别连接到卫星螺杆上的驱动小齿轮和壳体侧的、有内齿冠的齿圈组成的齿冠只能通过热的聚合物进行润滑。因此，有必要使聚合物穿流过驱动区。

这样一来，在计量区中未完全熔化的、硬的塑料颗粒也进入到驱动区中。当回收塑料时，塑料熔体中此外也可能含有像金属颗粒或砂粒这样的杂质。此外，在挤出螺杆的外周上流动的熔体的熔体压力导致浮动支承的卫星螺杆的驱动小齿轮被压入到支撑轴承元件上的容纳槽中，并且齿面在那里造成严重的磨损并且也承受非常严重的磨损。

发明内容

因此，本发明的任务是，如下地改进用于MRS系统的挤出螺杆或装备有该挤出螺杆的多螺杆挤出机，即，使得卫星螺杆的驱动区中的磨损减少。

根据本发明的解决方案在于一种用于挤出螺杆的支撑轴承元件，它可以是具有权利要求6所述特征的挤出螺杆的一部分，该挤出螺杆又可以是具有权利要求10所述特征的多螺杆挤出机的一部分。

根据本发明设计的是，卫星螺杆通过滑动轴承按规定支撑在其在支撑轴承元件中的凹槽内，并且至少在一侧上位于驱动小齿轮的旁边，以抵消熔体压力，并防止驱动小齿轮的齿冠的外齿面在凹槽底部上刮擦。因此，本发明区别于迄今已知的、卫星螺杆的驱动部段纯粹在聚合物中浮动的设计方案。

在本发明的意义内可以设计的是，将卫星螺杆的端部构造成轴承凸脚，其支承在支撑轴承元件上的轴承凹部中。在这种实施方式中，轴承凹部直接位于锥体的正后方，该椎体构成计量区和脱气区之间的过渡部分。在这种情况下，直接由卫星螺杆上的轴承凸脚和对应的轴承凹部构成滑动轴承。

为了能够补偿公差，特别是由于挤出螺杆在运行时升温或冷却可能造成的公差，轴承凸脚不能直接插入各自的轴承凹部内，而是支撑在额外地插入其中的轴承插件中，从而在轴承插件和卫星螺杆上的轴承凸脚之间、或在轴承插件与轴承凹部之间构成滑动轴承。

根据一种优选的实施方式，卫星螺杆的两侧支撑在滑动轴承中的驱动小齿轮旁边。除了端侧的轴承之外，在具有螺杆腹板的螺杆区域和用于容纳驱动小齿轮的区域之间形成另一个轴承凸脚。