Extrusora de rodillos planetarios para mezclar y extrudir materiales sintéticos.

Extrusora de rodillos planetarios con un husillo central (9), husillos planetarios (10, 30) y un casquillo de carcasa dentado interiormente o bien una carcasa dentada interiormente (5), en la cual los husillos planetarios se deslizan en un anillo de ataque (6) con las superficies frontales traseras en dirección del fluido de masa fundida, con lo cual el dentado (21, 32) transcurre helicoidalmente a lo largo del husillo central y de los husillos planetarios, y transcurre helicoidalmente en el casquillo de carcasa o bien en la carcasa, en la cual el dentado (32) transcurre en sentido horario o antihorario, en la cual en particular está previsto un engranaje evolvente, caracterizada porque los husillos planetarios están provistos con un dentado contrarrotativo (31).

Extrusora de rodillos planetarios para mezclar y extrudir materiales sintéticos.

La invención consiste en una extrusora de rodillos planetarios o en un segmento de rodillo planetario. Las extrusoras de rodillos planetarios poseen un husillo central y husillos planetarios rotativos, así como un casquillo dispuesto exteriormente o similar, estando el husillo central provisto de dientes, estando éste en ataque con dientes de los husillos planetarios, y estando los dientes de los husillos planetarios en ataque con un dentado interior del casquillo. El dentado transcurre arrollado por el husillo central y por el exterior de los husillos planetarios.

El dentado del casquillo transcurre arrollado por dentro. La medida del espiralamiento se denomina pendiente.

Además, en el espiralamiento se diferencia entre sentido de rotación izquierdo y sentido de rotación derecho.

Usualmente el husillo central es accionado mientras el casquillo circundante está dispuesto fijo en el lugar. De este modo los husillos planetarios son movidos conjuntamente por el husillo central.

El casquillo dentado internamente está dispuesto fijo en la carcasa de la extrusora.

La extrusora de rodillos planetarios tiene en común con otras extrusoras que en un extremo está provista de una alimentación de material y en el otro extremo posee la salida de material. Entre entrada y salida pueden alimentarse materiales adicionales. Entre la entrada y la salida tienen efecto sobre el material aplicado el husillo central, los husillos planetarios y el casquillo. De manera opcional, se puede de este modo plastificar y fundir el granulado plástico sólido y/o dispersar proporciones de mezcla en la masa fundida y/u homogeneizar la masa fundida y/o enfriar la masa fundida. Además, la extrusora puede cumplir otras tareas.

Es conocido el hecho de que todas las extrusoras de rodillos planetarios pueden cumplir diversas tareas. Las extrusoras de rodillos planetarios pueden cargar el material y/o comprimirlo y/o fundirlo y/o dispersarlo y/u homogeneizarlo y/o enfriarlo y/o estrujarlo por una tobera. Adicionalmente se consideran también otras tareas. Opcionalmente se combinan entre sí varias extrusoras diferentes. Esto sucede por ejemplo en un montaje tipo cascada, o bien en forma de una extrusora principal con una extrusora de brazo lateral. Mayormente se trata de formas combinadas, en las cuales en una extrusora se combinan entre sí varios segmentos de diverso tipo constructivo, por ejemplo segmentos de rodillo planetario con tornillos sin fin simples o segmentos de rodillo planetario con tornillos sin fin dobles.

En lo sucesivo sólo se tratará sobre extrusoras de rodillos planetarios. Esto excluye los segmentos de rodillo planetario y su combinación con segmentos de extrusora de otro tipo constructivo.

En el caso del dentado continuo, el material aplicado requiere un tiempo que depende del dentado y de la velocidad de rotación de los husillos, para el camino desde la entrada hasta la salida.

Del documento DE 4308098 A1 se conoce la utilización de los husillos planetarios con un dentado en forma de erizo. El dentado en forma de erizo se genera cuando se elaboran huecos en el dentado. Interrupciones del dentado son conocidas ya del documento DE 2257007 A1. Del documento DE 10334363 se conoce la ejecución de esta interrupción como ranura contrarrotativa. Los huecos surgen a partir de fresaduras anulares.

El dentado en forma de erizo se ha mantenido.

No obstante, la invención se ha impuesto la tarea de mejorar el dentado en forma de erizo. Al respecto, la invención parte de la base de que el dentado se fresa en las piezas en bruto de los husillos planetarios. Existen otros métodos para la producción del dentado. Como por ejemplo torneado, fresado, erosión por chispas.

Según la invención, en los husillos planetarios dentados se provee adicionalmente un dentado contrarrotativo. Esto implica que en los husillos dentados de paso derecho, para la generación de un dentado según la invención se elabora adicionalmente un dentado de paso izquierdo.

En los husillos dentados de paso izquierdo, para la generación de un dentado según la invención se elabora adicionalmente un dentado de paso derecho.

Ventajosamente surge por dentado contrarrotativo una disposición particular de los dientes. Los dientes aparecen como tetones repartidos regularmente en los husillos planetarios. Mientras que en el conocido dentado en forma de erizo surgen entalladuras anulares que transcurren transversalmente a la dirección longitudinal del husillo, en las cuales por parte de los dientes no se ejerce ninguna fuerza sobre la masa fundida que fluye a través de la extrusora, o bien sólo surgen fuerzas de la masa fundida fluyente y de la masa fundida que fluye a continuación, en el caso del dentado en tetones según la invención es distinto. En dirección rotativa, tras cada hueco entre dientes hay otro diente, de modo que ya no aparecen más entalladuras comparables como antes.

De este modo los husillos planetarios según la invención ejercen un efecto uniforme a todo lo largo.

El dentado contrarrotativo no reduce el efecto de conjunto de los husillos planetarios con el husillo central y con el casquillo dentado internamente, pues los dientes de los husillos planetarios experimentan únicamente recortes por el dentado contrarrotativo o bien las piezas dentadas que permanecen no cambiadas atacan en el dentado del husillo central y del casquillo.

El dentado usual tiene una inclinación de hasta 45 grados.

Preferentemente se elabora un dentado contrarrotativo con una inclinación diferente al dentado usual. La inclinación puede ser menor o mayor. La diferencia entre el dentado de paso derecho y el de paso izquierdo asciende preferentemente hasta 15 grados, y aún mejor si es hasta 5 grados.

Preferentemente la diferencia de pendiente asciende a al menos 1 grado.

La inclinación diferente tiene efectos ventajosos. En particular, la masa fundida se impulsa así mejor.

A elección también se elabora el dentado contrarrotativo con otra profundidad. La diferencia entre la profundidad del dentado de paso izquierdo y la profundidad del de paso derecho se indica preferentemente en porcentajes relativos al dentado original. Con un 0% el dentado entallado contrarrotativamente tiene la misma profundidad que el dentado original. Con un -10% el dentado entallado contrarrotativamente tiene una profundidad un 10% menor que el dentado originalmente entallado. Con -90% el dentado entallado contrarrotativamente tiene una profundidad un 90% menor que el dentado originalmente entallado. Similar vale para -80%, etc.

Preferentemente la profundidad del dentado entallado contrarrotativamente será de un -10%.

Con +10% el dentado entallado contrarrotativamente tiene una profundidad un 10% mayor que el dentado originalmente entallado. Con +20% el dentado entallado contrarrotativamente tiene una profundidad un 20% mayor que el dentado originalmente entallado. Similar vale para +30% etc.

El aumento de la profundidad del dentado encuentra su límite en la consistencia necesaria de las piezas que quedan a partir del dentado original. La consistencia necesaria también depende de la carga de los dientes, la cual resulta sólo del correspondiente caso de aplicación. La consistencia necesaria se puede determinar a elección con un ensayo o varios.

Lo detallado arriba es válido para módulos dentados 1 a 25. Preferentemente, encuentra aplicación en el dentado según la invención de los husillos planetarios un engranaje evolvente, tanto para el dentado original como también para el dentado contrarrotativo. Se debe considerar también otro tipo de dentado. A elección puede considerarse también el engranaje evolvente con otro tipo de dentado. En el mismo, el dentado convencional puede ser un engranaje evolvente y el otro dentado contrarrotativo ser otro dentado, o viceversa.

A elección, también pueden combinarse husillos planetarios dentados según la invención con husillos planetarios dentados convencionales.

La figura 1 muestra una extrusora con una zona 11. En la zona 11 la extrusora posee 3 segmentos de rodillo planetario. Cada segmento de rodillo planetario consiste en una carcasa 5 exterior dentada interiormente, husillos planetarios 10 y un husillo central 9. El husillo central 9 engrana con los husillos planetarios...

1. Extrusora de rodillos planetarios con un husillo central, husillos planetarios y un casquillo de carcasa dentado interiormente o bien una carcasa dentada interiormente, en la cual los husillos planetarios engranan tanto con el husillo central como con la carcasa dentada interiormente, en donde los husillos planetarios se deslizan en un anillo de ataque con las superficies frontales traseras en dirección del fluido de masa fundida, con lo cual el dentado discurre helicoidalmente a lo largo del husillo central y de los husillos planetarios, y discurre helicoidalmente en el casquillo de carcasa o bien en la carcasa,

en donde el dentado discurre en sentido horario o antihorario,

en donde está previsto un engranaje evolvente,

caracterizada porque los husillos planetarios están provistos adicionalmente de un dentado contrarrotativo, y

porque el dentado contrarrotativo está configurado como engranaje evolvente y mediante el dentado contrarrotativo se forman tetones.

2. Extrusora de rodillos planetarios según la reivindicación 1, caracterizada porque el dentado contrarrotativo tiene otra pendiente que la que posee el dentado original.

3. Extrusora de rodillos planetarios según la reivindicación 2, caracterizada porque la diferencia de pendiente asciende hasta 15 grados.

4. Extrusora de rodillos planetarios según la reivindicación 3, caracterizada porque la diferencia de pendiente asciende hasta 5 grados.

5. Extrusora de rodillos planetarios según la reivindicación 3 ó 4, caracterizada porque la diferencia de pendiente asciende a al menos 1 grado.

6. Extrusora de rodillos planetarios según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque el dentado contrarrotativo tiene otra profundidad que la que posee el dentado original.

7. Extrusora de rodillos planetarios según la reivindicación 6, caracterizada porque el dentado contrarrotativo tiene una profundidad mayor o menor que la que posee el dentado original.

8. Extrusora de rodillos planetarios según la reivindicación 6 ó 7, caracterizada porque el dentado contrarrotativo tiene una profundidad que es al menos un 10% menor que la profundidad del dentado original.

9. Extrusora de rodillos planetarios según una de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizada porque el dentado contrarrotativo tiene una profundidad que es al menos un 90% menor que la profundidad del dentado original.

10. Extrusora de rodillos planetarios según una de las reivindicaciones 6 ó 7, caracterizada porque el dentado contrarrotativo tiene una profundidad que es al menos 10% mayor que la profundidad del dentado original.