TW515749B - Screw element for co-rotating multiscrew extruders - Google Patents

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515749 A7 __ B7_ 五、發明説明（1) 發明背景 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明有關一種具有外徑R a及芯桿半徑R i之螺桿 元件，其用於具有共旋轉及咬合螺旋軸之多螺桿擠製機， 特別是用於雙螺桿擠製機，該螺桿元件在其軸向分段穿過 其縱軸具有一輪廓，該輪廓在該二軸向端面之每一端面只 具有一螺桿刮面，該螺桿刮面對應於一用以咬合螺旋軸之 習知單頭螺桿元件，於一左側及一右側刮面邊緣之間，該 刮面之表面係一具有外徑R a之圓柱體表面之一部份，每 一端面具有一圓形根部，該根部之半徑如同該螺旋軸之芯 桿半徑R i ，且一左側及一右側邊分別接合該根部至該左 側及右側刮面邊緣。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 很多年來業已知用以製造螺桿元件之設計原理，該螺 桿元件係用於共旋轉及緊密咬合之多螺桿擠製機，此亦稱 爲Erdmenger輪廓。譬如在1 995年杜塞道夫VDI Verlag GmbH 所出版之 “Der Doppelschneckenextruder, Grundlagen und Anwendungsgebiete”〔雙螺桿擠製機、原理及應用領域 〕（1 0 — 3 0頁）一書中可發現一對應之描述。譬如於 該刊物之圖示1 . 4 (第1 4頁）中，顯示在開始所論及 單頭螺桿元件型式之輪廓之一軸向剖面。 譬如爲了將各種添加物或其它成份分散及個別混合進 入塑膠組成，通常使用包含複數混捏圓盤之混捏鑄塊，該 混捏圓盤具有一 Erdmenger輪廓，彼此軸向地前後排列及關 於彼此有角度地偏置。該混捏圓盤係分別成對地排列，彼 此相向地位在個別雙螺桿擠製機之二螺旋軸上，且緊密咬 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29?公釐） 515749 A7 ____B7 __ 五、發明説明（2 ) 合。於傳統之混捏鑄塊中，該混合過程係當作一隨機製程 ’亦即個別體積元件中所施行之混合效果係隨著強度而變 化。因此，爲達成該混合物之高度均質性，必須耗盡可觀 之機械能量以確保儘量使每一個體積單位亦遭受剪切作用 。基於個別之混捏圓盤，在每一案例中欲處理之相當小比 例之材料係過度強烈地剪切，而顯然最大部份之材料閃避 過該剪切圓盤及該筒壁間之剪切間隙，且因此只有極少部 份遭受剪切。爲此緣故，爲確保該混合物之高度均質性， 需要習知型式之極長混捏鑄塊或在其他方面需要高旋轉速 度。於任一案例中，耗費相當可觀之機械能量及以熱量之 形式導入欲處理之材料。特別是於橡膠混合之處理期間， 相當大量熱量之產生係非常不想要的。 德國專利第4 2 3 9 2 2 0 A 1揭露一種具有 二完全相同、緊密地咬合及共旋轉驅動螺旋軸之雙螺桿擠 製機’該二螺旋軸係安排在一共用桶管之鑽孔中。該螺旋 軸設有具三頭軸剖面之混捏圓盤，亦即具有三個刮面齒刃 °該刮面齒刃離開該桶管鑽孔內部表面之距離及該刮面齒 刃之寬度隨之變化。於該案例中，具有最大刮面齒刃寬度 之刮面齒刃具有離開該桶管鑽孔內部表面之最小距離。由 該文件已知該螺桿元件遍及其整個軸向長度係呈三頭形式 發明槪要 本發明之目的係發展通用型式之螺桿元件，只要其能 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -5 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 515749 A7 B7 五、發明説明（3) 達成相同之均質化結果，而將一遠較小之能量導入欲處理 之材料。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 於該通用型式之螺桿元件情況中，根據本發明藉著申 請專利範圍第1項之定義部份中所指定之特色達成此目的 。本發明之有利發展由該專利附屬項顯現。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 根據本發明，該螺桿元件在橫截面中穿過其縱軸具有 一前方及一後方端面，其形狀對應於用以咬合多螺桿擠製 機之螺旋軸之單頭螺桿元件形狀。其結果是此螺桿元件能 與對應之傳統單頭螺桿元件結合，用以在一共用螺旋軸上 共旋轉及咬合各螺旋軸，而無論如何不會有任何問題。該 螺桿元件之輪廓幾何形狀最好係設計成用於緊密咬合各螺 桿元件。於該案例中，各螺桿元件及該擠製機桶管內部壁 面之間及各螺桿元件間之轉動空間通常係於僅只數十毫米 之尺寸範圍中，這是爲了相關生產技術之理由所必須者。 然而，根據本發明假如選擇較大之轉動空間（依該桶管直 徑而定，其範圍可高達數毫米，譬如1 - 5毫米）且該螺 桿元件彼此不能接觸，也就是嚴格說來未緊密咬合，亦可 在重大部分獲得成功。 爲避免誤解，其應指出以下之陳述分別有關一對於該 製程之方向中向右旋轉之螺桿。 然而，遍及該前端面及該後端面間之軸向長度，該螺 桿元件之形狀大幅脫離單頭螺桿元件之習知幾何形狀，但 未喪失咬合或緊密咬合之特性。當其由相向於該螺桿元件 之旋轉指向（於旋轉至右側之案例中，亦即由該左刮面邊 -6- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 515749 A7 B7 五、發明説明（4 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 緣開始）之前端面及刮面邊緣沿著該縱軸繼續前進至上達 該螺桿元件之軸向長度1之一部份長度X時，該螺桿刮面 之寬度（刮面齒刃角度）係減少直至0以形成一邊緣。然 而’該邊緣離開該縱軸之距離最初隨著離開該前端面距離 之增加而減少，且然後又增加，直至該邊緣在該後端面終 止在對應於該螺桿元件之旋轉指向（於旋轉至右側之案例 中，亦即於該右刮面邊緣中）之刮面邊緣中。反之，以一 對應方式，當其由對應於該旋轉指向（於旋轉至右側之案 例中’亦即該右刮面邊緣）之後端面及刮面邊緣沿著該縱 軸繼續前進至上達該螺桿元件之軸向長度1之一部份長度 X時’該螺桿刮面之寬度係減少直至〇以形成一邊緣，然 後該邊緣離開該縱軸之距離最初減少，且隨後當該刮面表 面離開該縱軸之距離再次增加時，在該前端面終止在相向 於該螺桿元件之旋轉指向（於旋轉至右側之案例中，亦即 由該左刮面邊緣）之刮面邊緣中。因此，取代具有一不變 刮面寬度之單一刮面及該刮面表面離開該縱軸之不變距離 ，該螺桿元件具有關於該縱軸相對彼此對稱地延伸之二刮 面元件，在每一案例中，其於一部份中當該刮面寬度（刮 面齒刃角度）減少時具有一不變之刮面半徑，且在另一部 份中具有〇之刮面寬度（亦即形成一邊緣），及離開該縱 軸之距離係沿著該縱軸變化。然而，除此之外，根據本發 明之螺桿元件亦以另一刮面爲其特徵，這是一剪切刮面。 該剪切刮面具有一剪切刮面半徑R S ，亦即離開該螺桿元 件縱軸之距離，R s大於該芯桿半徑R i及小於該外徑 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -7 - 515749 A7 _ B7_ 五、發明説明（5) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) R a。該剪切刮面由對應於該前端面螺桿元件之旋轉指向 (於旋轉至右側之案例中，亦即該右側邊）之側邊上之點 伸出，該點由該縱軸離開有距離R a ，且以一螺旋狀形式 對應於該螺桿元件之旋轉指向繼續前進至該側邊，而相向 於該後端面之螺桿元件之旋轉指向（於旋轉至右側之案例 中，亦即由該側邊）。該剪切刮面在其軸向長度中分別包 含一實質上具不變刮面寬度（亦即不變之刮面齒刃角度） 之軸向中間件，及於每一案例中包含一由該中間件至該前 W面及後端面之過渡件。在迫些過渡件中，於每一案例中 ，該刮面寬度當其逐漸接近該端面時係縮減，最好連續地 縮減至0以形成一邊緣，而在各個端面終止在該側邊中。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 所述剪切刮面之形狀大體上係設計成使其於一向後運 送之指向中作用在欲處理之材料上。然而，假如該螺桿元 件之形狀係至少遍及其部份軸向長度加上一額外之螺距， 則可顯著地影響其特色，其中該螺桿元件之形狀係扭轉， 亦即彼此前後相疊之各橫截面係關於彼此轉動。基於一部 份螺桿元件之軸向長度，假如需要時，可在各個部份選擇 不同之扭轉量値。爲增強該剪切刮面之向後運送效果，藉 著關於該前端面在該螺桿元件所欲之旋轉方向中扭轉該橫 截面即可造成該額外之螺距。藉著關於該前端面在該螺桿 元件所欲旋轉方向之相反方向中扭轉該橫截面即可造成該 額外之螺距，藉此可達成該向後運送效果之降低或甚至反 轉成一特別有利之向前運送效果。該具體實施例在本發明 之範圍內係特佳的。 -8- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 515749 A7 ___ _B7 _ 五、發明説明（6) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 該額外之螺距係遍及其全長有利地疊置在該螺桿元件 上。然而’其亦可能在軸向地前後平放之螺桿元件之複數 部份上疊置不同之額外螺距。 根據本發明之螺桿元件之作用係使得各個多螺桿擠製 機所運送之材料引入一螺桿槽道，亦即進入該螺桿元件及 環繞該螺桿元件之擠製機桶管間之各個孔腔，藉著一剪切 刮面於一隔板之指向中圍繞著該孔腔，且該孔腔於傳送方 向中之橫截面體積係縮減至〇，以致全部在該剪切刮面上 方迫使該材料前進。因此，對欲處理材料之每一體積元件 發生有限之剪切及伸展作用。不需特別之背壓元件以確保 徹底混合。因此，配備有根據本發明螺桿元件之擠製機系 統可輕易地空轉。造成此事實是由於根據本發明螺桿元件 之輪廓係自動淸除式，假如其係設計爲一緊密咬合之螺桿 元件。於配備有根據本發明螺桿元件之一擠製機系統之案 例中’因爲這^些特性，可特別迅速地及以最小之努力達成 材料改變及亦變化彩色。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖面簡述 本發明係基於各圖面中所代表之示範具體實施例更詳 細地說明於下文中，其中： 圖1，2顯示根據本發明螺桿元件之各個視圖； 圖3顯示根據圖1及2之螺桿元件之一側視圖； 圖4 一 1 0顯示根據圖3之軸向剖面；及 圖1 1 - 1 2顯示根據本發明一具有額外疊置螺距之 -9- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X25)7公釐） 515749 A7 B7 五、發明説明（7) 螺桿元件之透視圖 元件對照表 2， 螺桿刮面 根部 左側邊 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

4 4， 右側邊 5 ? 5， 左刮面邊緣 6 ， 6， 右刮面邊緣 7 剪切刮面 8 8， 分別爲前後端面 9 9， 點 1 〇 縱軸 1 1 ，11 ’邊緣 X 軸向局部長度 1 軸向長度 α 該輪廓之轉動角度 β 該剪切刮面之扭轉角度 δ 剪切刮面齒刃角度 φ 齒刃角度 R a 外徑 R i 芯桿半徑 R s 剪切刮面半徑 P 1 a -P 1 2 g 輪廓分段A - A (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -10 - 515749 A7 B7 五、發明説明（8) a - g 軸向中之輪廓部份 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 詳細敘述 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 分別顯不於圖1及2中以個別來自前面右側及前面左 側之立體圖（於圖1 a及圖2 a爲線條模型，且於圖1 b 及圖2 b爲表面模型），根據本發明之螺桿元件係意欲用 在一右旋轉之螺旋軸，如進入該前端面8之粗箭頭所指示 。於所選擇之示範具體實施例中，該端面8之輪廓係爲一 種緊密咬合之單頭E r d m e n g e r螺桿元件形狀。具 有一軸向長度1之螺桿元件之縱軸係標以1 0。於亦稱爲 刮面邊緣之點5，6之間延伸有該刮面1 ，該刮面具有一 呈圓柱殼體形式之表面，且在該端點剖面中繞著由該縱軸 1 0所定義之中心點形成爲一具有半徑R a之圓弧形。藉 著分別通過該左側及右側刮面邊緣5，6之二半徑R a間 所形成之刮面齒刃角度φ定義該刮面寬度。該根部2位在該 刮面1之直徑相向處，其同樣具有一呈圓柱殼體形式之形 狀及因此於端點剖面中呈圓形。該根部之半徑係標以R i 及對應於相聯螺旋軸之芯桿直徑（芯桿半徑R i )。於該 周圍方向中，該端面8之根部2以類似於該刮面1之方式 延伸達一角度φ。於該刮面1及該根部2之間有二側邊3， 4，該二側邊於該端面8中分別對應於一具有半徑R a + R i之圓弧。該側邊4之圓中心點位在該相向之左刮面邊 緣5上，而該左側邊3之中心點位在該相向之右刮面邊緣 6上。原則上，其可能選擇用於該刮面1之刮面齒刃角度φ

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） -H 515749 A7 _____B7_ _ 五、發明説明（9) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ，使其異於該根部2所用之刮面齒刃角度。然而，於本案 例中，與各個螺桿元件嚙合之咬合元件將必須具有一對應 之互補、不同形狀。特別是爲了生產技術之相關理由，吾 人建議選擇與根據圖1所代表之示範具體實施例相同之二 刮面齒刃角度，以便在每一案例中允許2完全相同之螺桿 元件彼此嚙合。 與該前端面8呈相向配置之後端面8 ’具有一完全相 同之輪輪廓狀。爲與該前端面之各點或輪廓線作辨別，該 後端面8 ’之對應各點或輪廓線係編以具有一額外撇號之 相同編號，，如藉著圖1及2所示。圖2由該左前方以立 體圖顯示來自圖1之螺桿元件。於該二端面8 ，8 ’之間 ’該螺桿元件具有以下之形狀：於由該前端面8至該後端 面8 ’之軸向中，該刮面1之寬度當其由該左刮面邊緣5 繼糸買則進上達一軸向局部長度X時減少至〇値。在該局部 長度X之位置，刮面邊緣5，6兩者因此在同一個位置形 成一點’且然後持續在一共用邊緣1 1 ，該共用邊緣1 1 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 終止在該後端面8 ’之右刮面邊緣6 ’ 。於本案例中，該 胃_ 1 1離開該縱軸1 0之距離最初減少遍及該軸向長度 之另一部份，且然後再增加高達在點6 ’之原始値R a。 反之，以一對應方式，當其由該右後方之刮面邊緣6 ’於 該前端面8之方向中繼續前進時，該刮面寬度1 ’在其抵 達一軸向局部長度X之前減少至0値。在此，該二刮面邊 緣6 ’及5 ’再次位在同一點及在一邊緣1 1 ’繼續，直 至抵達該前端面8中之左刮面邊緣5。該邊緣1 1 ’具有 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -12 - 515749 A7 B7 五、發明説明（10) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 一對應於該邊緣1 1之輪廓，亦即當其逐漸接近該端面8 時，其最初由該原始値R a開始遍及該軸向長度之某一部 份減少離開該縱軸1 0之距離，且在此之後再次增加高達 該原始値R a。除了呈該刮面1及該邊緣1 1或該刮面 1 ’及該邊緣1 1 ’形式之二彼此類似刮面元件之外，根 據本發明之螺桿元件亦具有呈一剪切刮面7形式之第三刮 面元件，當其由該前端面8之右側邊4在意欲用於根據本 發明螺桿元件之旋轉方向（在此亦即右旋轉）中繼續前進 上達一在該後端面8’左側邊3’上之對應點9’ ，該第 三刮面元件延伸在離開該縱軸1 0之一不變距離處（剪切 刮面半徑R s )。該刮面寬度（測量爲離開該縱軸1 〇之 剪切刮面齒刃角度，未示出於圖1及2中）係於該軸向長 度1之中間部份維持不變。然而，後者係非絕對必要。於 該前端面8及該後端面8 ’之間，該剪切刮面7之中間件 分別在一過渡件中繼續上達該二端面8，8 ’ 。每一案例 中，於該過渡件中離開該縱軸1 0之距離（剪切刮面半徑 R s )維持不變。當其由各個端面8，8 ’繼續前進時， 該剪切刮面7最初遍及第一軸向部份具有0寬度，亦即係 一邊緣，及在第二軸向部分中由0加寬至多達該剪切刮面 7之中間件之剪切刮面寬度。 圖3以側視圖顯示根據本發明之螺桿元件。遍及該軸 向長度1 ，該螺桿元件係分成數個部份，各部份之軸向長 度係以字母a - g所識別。於該選擇之示範具體實施例中 ，a及g、b及f、c及e各部份之軸向長度係彼此成對 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -13 - 515749 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（Ή) 地相同。經過各個部份業已採取標以字母A - A至G - G 且合計共7段之分段，於每一案例中係關於該縱軸1 〇呈 橫向配置。這7段係明確地表示在圖4至1 〇中。各分段 之可比較突出點係分別標以P及一致之數字下標。爲辨別 各個分段，藉著一對應於各個分段（譬如A - A )之額外 小寫字母（譬如a )補充該數字下標。藉著比較各分段， 可明確掌握該刮面元件之輪廓，其同樣以對應於圖1 - 3 之識別方式詳細說明。表1提供關於該7個輪廓分段（角 落點、半徑、中心點）之每一分段之各個圓弧所用參數之 明細，由該參數可分別製成該輪廓分段A - A至G - G， 以致其可能省卻一詳細之字面敘述。 代表性地用於其他分段圖面（圖5至1 0 )，於圖4 中業已加入對其設計很重要之四圓半徑，亦即該外徑R a 、該剪切刮面半徑R s、該芯桿半徑R i 、及一半徑R i + R a - R s。再者，指示該剪切刮面1之刮面齒刃角度φ 。曰亥角度α表不s亥右刮面邊緣6 關於s亥垂直面繞著該縱軸 1 0 (各個輪廓分段之中心點）轉動之角度。然而。此角 度α不影響該輪廓剖面之設計。β表示該剪切刮面7之扭轉 角度，於剖面中觀看時，β係該剪切刮面7之右刮面邊緣關 於該右刮面邊緣6或6 ’繞著該縱軸1 〇轉動之角度，該 右刮面邊緣分別支承該點標號Ρ 3 (亦即Ρ 3 a — p 3 g }。 於表2中，爲根據圖3所定義輪廓部份a - g之每一個加 上在各個輪廊部份之起始（啓動限位角度）及終點< 立韻 限位角度）之角度値β。在各個輪廓部份內，該胃^ p p _ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 14 515749 Α7 Β7 五、發明説明（12) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 二限位角度之間連續地改變。此外，在表2中亦指示用於 每一輪廓部份之値，即在這些輪廓部份中所分別具有之剪 切刮面齒刃角度δ之値。在輪廓部份a及g中，該角度δ於 每一案例中係不變地等於0度，亦即該剪切刮面寬度係0 (邊緣）。於該輪廓部份c，d及e中，該剪切刮面齒刃 角度於每一案例中係在該値δ s e t，亦即在此有一不變之剪 切刮面寬度。於該二部份b及f中，該剪切刮面寬度或該 剪切刮面齒刃角度δ分別由〇度持續增加至想要之値δ s e t 及由此δ s e t値減少至〇。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖4至6顯示位於點Ρ 7及Ρ 1間之刮面1之寬度由 該分段Α - Α至該分段C 一 C大幅減少。於圖7中，該刮 面1不再存在及留下所能看見者是由其所源出之邊緣11 ，在該邊緣上該點P i ( P i d )持續至以點P i e至P i g之 形式前進（圖8-10)，直至最後在該後端面8’使其 與該後右側之刮面邊緣6 ’位在同一位置（圖3 )。相同 原理對應地應用於該刮面1 ’ ，藉著二刮面邊緣5 ’及 6 ’在該後端面8 ’圍住該刮面1 ’ ，假如以相反順序考 慮該圖4至1 0，且順著點Ρ 1 〇 ( Ρ 1 ◦ g，Ρ 1 〇 f )及P 6 (P6g，P6f)前進。 至於該剪切刮面7，可陳述如下：於圖4中，只能在 該刮面元件之未剖開後方部份看見該剪切刮面。於分段A 一 A中，該剪切刮面7之寬度係零，亦即其在該點P 3 a只 代表一邊緣。於該下一圖面中，即圖5 ，該剪切刮面7業 已大約抵達該剪切刮面齒刃角度δ所指示給定値之一半，及 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -15 - 515749 A7 _ B7_ 五、發明説明（13) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 係亦藉著圖3中輪廓部份b之側視圖所顯示者。圖3中分 段C - C顯示具有其完整給定値寬度之剪切刮面7，而延 伸於點P 2。及P 3 c之間。該剪切刮面7之給定値寬度亦在 於下一個二分段D — D (圖7)及E-E (圖8)中。於 圖9 (分段F - F)中，該二點P2及P3又移動至更靠近 在一起，亦即呈該剪切刮面齒刃角度δ形式之剪切刮面7之 寬度再次減少。在這點上，圖9對應於圖5之圖示。於圖 1 0中，該剪切刮面7再次縮減至一邊緣，而藉著該點 P2g代表之。在這點上。圖1 0對應於圖4之圖示。圖3 之視圖中可看見由圖4至1 0之各個輪廓點1)1至：？12之 範圍，他們業已在此加入。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 於圖1 1及1 2中，根據圖1 一 3螺桿元件之一種修 改係分別由該左前方及右前方所代表（於圖1 Γ a中表示 爲一線條模型，且於圖1 2 b中表示爲一表面模型）。其 差別僅只在於一額外之螺距業已'疊加在該螺桿元件上。於 本具體實施例中，該額外之螺距對應於一種扭轉，即藉著 關於該前端面8轉動後端面8 ’之輪廓經過3 6 0度之轉 角，而與該螺桿輪廓之所欲旋轉方向相反（亦即轉動至左 邊）。在本案例中，遍及該螺桿輪廓之全部軸向長度均勻 地施行輪廓剖面之扭轉。其結果是，該右刮面邊緣不再如 圖3中延伸平行於該縱軸1 0，而繞著該縱軸1 0以左側 扭轉方式轉動。該左刮面邊緣5不再如圖2中繞著該縱軸 1 0以右側扭轉方式轉動，而同樣以左側扭轉方式轉動。 相同原理對應地應用於該邊緣1 1，其中該左側及右側刮 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -16 - " " 515749 A7 __ _ B7 _ 五、發明説明（Μ) 面邊緣5 ，6持續。再者，圖1 1顯示該剪切刮面7之輪 廓，其不再於一右轉指向中繞著該縱軸1 0轉動經過多於 1 8 0度，而現在以左側扭轉指向由該側邊4轉動遍及一 少於1 8 0度之角度，並由該前端面之右側刮面邊緣6之 近端轉動至該後端面8 ’之左側刮面邊緣5 ’之近端。 於本示範具體實施例中，該角度β之一線性變化係分別 取爲一項基礎，亦即一與離開該前端面之輪廓分段之個別 軸向距離成比例之變化。當然其亦可能建立一不同形式之 角度β之改變增加，而爲該軸向長度之一函數。相同原理亦 對應地應用於將該角度δ由〇度增加至想要之給定値。關於 後者，應注意該給定値、亦即該螺桿元件之軸向中間區域 中之剪切刮面寬度未必須絕對不變。一不變之剪切刮面寬 度意指一遍及該剪切刮面之軸向長度之不變剪切量値。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 準 標 家 國 中 用 適 -尺 一張 一紙 本 I釐 公

Claims (1)

1. 515749 Α8 Β8 C8 D8 六、申請專利範圍 彳 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 · 一種具有外徑R a及芯桿半徑R i之螺桿元件， 其用於具有共旋轉及·咬合螺旋軸之多螺桿擠製機，特別是 用於雙螺桿擠製機，該螺桿元件在其軸向分段中穿過其縱 軸（.1 〇 )具有一輪廓，該輪廓在該二軸向端面（前端面 8及後端面8 之每一端面只具有一螺桿刮面（1， 1 ’ )，該螺桿刮面對應於一用以咬合螺旋軸之習知單頭 螺桿元件，於一左側（5，5 ’ ）及一右側刮面邊緣（6 ，6 ’ ）之間，該刮面之表面係一具有外徑R a之圓柱體 表面之一部份，每一端面（8 ，8 ’ ）具有一圓形根部（ 2，2 ’ )，該根部之半徑如同該螺旋軸之芯桿半徑R i ，且一左側（3 ，3 ’ ）及一右側邊（4，4 ’ ）分別接 合該根部（2，2 ’ ）至該螺桿刮面（1 ，1 ’ ）之左側 (5，5 ’ ）及右側刮面邊緣（6，6 ’ )，其中： 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 當其由該前端面（8 )及相向於該螺桿元件之旋轉指 向（於旋轉至右側之案例中，即該左刮面邊緣5 )之刮面 邊緣沿著該縱軸（1 0 )繼續前進至上達該螺桿元件之軸 向長度1之一局部長度X時，該螺桿刮面（1 )之寬度·（. 刮面齒刃角度φ )係減少直至0以形成一邊緣，然後該邊緣 離開該縱軸（1 0 )之距離最初減少，且隨後該邊緣離開 該縱軸（1 0 )之距離又增加，並·在該後端面（8 ’ ）終 止在對應於該螺桿元件之旋轉指向（於旋轉至右側之案例 中，即該右刮面邊緣6 ’ ）之刮面邊緣中； 反之，以一對應方式，當其由該後端面（δ ’ ）及對 應於該旋轉指向之刮面邊緣沿著該縱軸繼續前進至上達該 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 515749 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 2 螺桿元件之軸向長度1之一局部長度x時，該螺桿刮面（ 1 )之寬度（刮面國刃角度Φ)係減少直至〇以形成一*邊 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 緣（1 1 ’ ），然後該邊緣離開該縱軸（1 0 )之距離最 初減少，且隨後當該刮面表面離開該縱軸（1 0 )之距離 再次增加時，在該前端面（8 )終止在相向於該螺桿元件 之旋轉指向之刮面邊緣（5 )中； 及一剪切刮面（7)，其具有一不變之剪切刮面半徑 R s ，R s大於R i及小於R a，該剪切刮面由對應於該 前端面（8 )螺桿元件之旋轉指向之側邊（4 )(點9 ) 繼續前進，且以一螺旋狀形式對應於該螺桿元件之旋轉指 向繼續前進至該側邊（3 ’），而相向於該後端面（8 ’ )之螺桿元件之旋轉指向（點9 ’ )，該剪切刮面（7 ) 在其軸向長度中包含一實質上具不變刮面寬度（刮面角度 )之軸向中間件，及於每一案例中毗連該中間件至一過渡 件之側邊（4，3 ’ ）上之二點（9，9 ’ )，該刮面寬 度最初朝向各個端面（8，8 ’ ）係減少至0，且然後在 該端面（8 ，. 8 ’ ）於該側邊（4，3 ’ ）之各個點（· 9. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ，9 ’ ）終止成一邊緣。 2 ·如申請專利範圍第1項之螺桿元件，其中該廓形 係設計成用以緊密咬合該螺桿元件。· * 3 .如申請專利範圍第2項之螺桿元件，其中該螺桿 元件之形狀係在至少遍及其部份軸向長度1上方疊置有一 額外之螺距（橫截面扭轉）。 ’ 4 .如申請專利範圍第3項之螺桿元件，其中爲增強 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -19 - 515749 A8 B8 C8 D8六、申請專利範圍 3 該螺桿元件之向後運送效果，藉著關於該前端面在該螺桿 元件所欲之旋轉方向.中扭轉該橫截面以產生該額外之螺距 〇 5 ·如申請專利範圍第3項之螺桿元件，其中爲降低 向後運送效果或產生一向前運送效果，藉著關於該前端面 在該螺桿元件所欲旋轉方向之相反方向中扭轉該橫截面以 產生該額外之螺距。 6 ·如申請專利範圍第4至5項任一項之螺桿元件， 其中該額外之螺距係遍及其全部軸向長度1疊置在該螺桿 元件上。 7 .如申請專利範圍第i至5項任一項之螺桿元件， 其中不同之額外螺距係疊置在該螺桿元件之複數_ < 取预向部份 上。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 一紙 本 準 標 家 國 國 中 I用 一適 I嗜 公 7 9 2 20 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)