Червячный пресс для переработки полимерных материалов Советский патент 1985 года по МПК B29C47/38 B29C47/36 

Изобретение относится к оборудованию для переработки полимерных материалов, в частности к конст- рукциям червячных прессов, и может быть использовано в химической npoмьшшенности, в машиностроении, Цель изобретения - повышение про изводительности червячного пресса и упрощение его конструкции. На фиг. I показан червячный пресс, общий вид в разрезе; на фиг, 2 VI 3 - узел Г на фиг, 1 /конкретные примеры выполнения торцового уплотнения). Червячный пресс содержит корпус 1, в котором помещен полый червяк 2, формующую головку, включающую конический дорн 3 и мундштук А Дорн 3 снабжен, приводным валом 5 его вращения, проходящим через внут реннюю полость червяка 2, Дорн 3 соединен с приводным валом 5 посредством шлицевого соедине ния и смонтирован с возможностью осевого перемещения относительно приводного вала 5. На валу 5 находится зубчатая муфта 6, снабженная тягой 7, с помощью которой зубчатая муфта 6 вводится в зацепление с Втулкой 8 осевого перемещения дор на . Тяга 7 неподвижно соединена с муфтой б, которая смонтиро вана с возможностью перемещения вдоль приводного вала 5 дорна 3, Пружина 9 служит для возврата зу чатой муфты 6 в исходное положение. Втулка 8 подвижно соединена посредством резьбового соединения с вклад шем 10, который неподвижно соединен с червяком 2, Торцовые уплотнения П и 12 герметизируют подшипниковый узел вращающегося дорна 3, Трубопро воды 13, закрепленные на поверхности приводного вала 5 скобами 14, служат для подачи циркуляционной смазки в Полость А подшипникового У ла дорна 3. Сильфон 15 обеспечивает герметизацию шлицевого соединения дорна 3 и приводного вала 5,Герметизация вращающегося дорна обеспечивается торцовым уплотнением 16, С целью гидростатической раз грузки торцового уплотнения 16 его геометрия может быть выполнена как показано на фиг, 2. При этом соотно шение расклинивающего давления на кольцевой поверхности В и давлений перерабатываемой массы и теплоносит ля на кольцевых поверхностях Г и Д должно обеспечивать гидростатическую разгрузку торцового уплотнения 16, При необходимости подачи смазки в зону трения торцового уплотнения I6 и допустимости попадания незначительных количеств смазки в перерабатываемый полимер узел уплотнения может быть выполнен как показано на фиг. 3, При этом для подачи смазки предназначены каналы Е, Труба 17 служит для подачи теплоносителя к червяку 2 и дорну 3, Эжектор 18 установлен для принудительной циркуляции теплоносителя через полость Б и охлаходения дорна 3 и торцового уплотнения 16. Подшипники 19 подшипникового узла дорна 3 служат для передачи осевых усилий от втулки 8 дорну 3. В случае длинного приводного вала 5 для тяги .7 необходимо предусмотреть направляющие на приводном валу 5, выполненные, например, в виде скоб, охватьтающих тягу 7, аналогично тому, как производится крепление трубопроводов 13с помощью скоб 14 с тем отличием, что трубопроводы 13 закреплены неподвилсно к приводному ва- лу 5 дорна 3, а тяга 7- с зазором, позволяющим ей перемещаться вдоль оси приводного вала 5, Червячный пресс работает следующим образом. Полимерный материал, например резиновая смесь, червяком 2 вьщавливается из корпуса I в кольцевой за.зор межд,у дорном 3 и мундштуком 4, Дорн 3 вращается независимо от червяка 2, приводимый в движение приводным налом 5, Частота и направление вращения дорна 3 может отличаться от частоты и направления вращения червяка 2, В кольцевом зазоре между дорном 3 и -мундштуком 4 происходит интенсивный нагрев и перемешивание полимед а. Эти параметры можно изменять, в частности, изменяя частоту врадсенья дорна 3 и величину зазора между дорном 3 и мундштуком 4,Изменение частоты вращения дорна 3 достигается путем изменения частоты вращения приводного вала 5. При необходимости изменить зазор меаду дорном 3 и мундштуком 4 следует зубчатую муфту 6 посредством тяти 7 ввестгг в зацепление с втулкой 8, предварительного уравняв частоты и направления враще-. ния дорна 3 и червяка 2, г затем за3дать рассогласование в частотах вращения, зависящее от требуемого напра ления перемещения дорна 3. При наличии рассогласования в час тотах вращения червяка 2 и приводного вала 5 дорна 3 (фиг. l) втулка 8 введенная в зацепление с зубчатой муфтой 6, имеет равную с приводным валом 5 частоту вращения, а следовательно, взаимодействует посредством резьбы с вкладьшем 10, неподвижно со единенным с червяком 2. Так при вра щении червяка 2 и дорна 3 по часо- вой стрелке (если смотреть со стороны головки) и наличии правой резьбы на втулке 8 превьшение частоты вра щения дорна 3 над частотой вращения червяка 2 приводит к ввинчиванию втулки 8 во вкладьш 10. Втулка 8 перемещается в направлении червяка 2. Через упорные подшипники I9 осевое усилие передается на дорн 3. Это приводит к осевому перемещению элементов пресса, связанных со втулкой 8, т.е. дорна 3, подшипникового узла, уплотнений 11, 12 и 16. Так как приводной вал 5 в осевом.направлении не перемещается, при смещении дорна 3 сильфон 15 с;кимается, герметизируя шлицевое соединение дорна 3 и приводного вала 5, т.е. разделяя полость, заполненную циркулирующей смазкой, и полость, заполнеинутс теп лоносителем. Ширина кольцевых проточек -в дорне 3 для поступления смазки из приводного вала 5 такова, что исключает при смещении дорна 3 перекрытие отверстий для поступления смазки так как ширина кольцевых проточек больше хода дорна 3. При осевом перемещении движущиеся части контактируют с червяком 2 и вкладь щем .10. по цилиндрическим поверхностям. Герметизация по указанным поверхностям осуществляется радиальными контактными уплотнениями, например кольцами и манжетами. Уплотнение зазора между движущимися в осевом направлении частями пресса и вкладышем 10, выполненное, например, в виде манжеты, предусмотрено с целью исключения перетекания теп-; лоносителя через резьбовое соединение вкладьша 10 и втулки 8, так как такое перетекание уменьшает циркуляцию теплоносителя через полость Б и ухудшает тепловой режим работы дорна 3 и торцового уплотнения 16. У54 Результатом перечисленных пере- мещений втулки 8 и соответственно дорна 3 и других элементов пресса является увеличение зазора между дорном 3 и мундштуком 4. При частоте вращения приводного вала 5 дорна 3, меньшей частоты вращения червяка 2, происходит обратный процесс, т.е. втулка 8 вместе с дорном 3, подшипниковым узлом, уплотнениями 11, 12 и 16 перемещается в направлении мундштука 4, что приводит к уменьшению зазора между дорном 3 и мундштуком 4. При этом сильфон 15 растягивается, сохраняя герметичность щлицевого соединения дорна 3 и приводного вала 5. Для облегчения включения зубчатой муфты 6 последняя может иметь промежуточное упругое звено, что позволит -ей войти в зацепление с втулкой 8 при несовпадении углового положения шлицев втулки 8 и зубчатой муфты 6. Зубчатая муфта 6 может также иметь отверстия для перетекания теплоносителя к дорну 3 и уплотнению 16 при зубчатой муфте 6, введенной г зацепление со втулкой 8. После завершения переме- щения дорна 3 на требуемую величину, которая.может быть определена по разности чисел оборотов червяка 2 и дорна 3, пружина 9 возвращает зуб чатую муфту 6 в исходное положение. Таким образом, возвратно-поступательное перемещение дорна 3 вдоль оси червяка 2 осуществляется с помощью того же привода, который служит для вращения дорна 3, при этом отпадает необходимость в самостоятельном приводе перемещения дорна 3 вдоль оси.червяка 2. Предлагаемое конструктивное рещенке привода дорна 3 позволяет перемещать дорн 3 вдоль оси червяка 2,не приостанавливая технологический процесс, а также перемещать дорн 3 с цепью увеличения зазора в головке независимо от давления полимера в головке. Этим обеспечивается повьшение производительности червячного пресса за счет они- жения затрат времени на его переналадку., облегчается управление червячным прессом при выборе режима переработки конкретного полимера.

ЧЕРВЯЧНЬЙ ПРЕСС ДЛЯ ПЕРЕ РАБОТКИ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ, со держащий корпус, полый червяк с.п водом вращения, формующую головку в виде мундштука и конического дорна, снабженного размещенным в полости червяка приводным валом его вращения, и втулку осевого перемещения дорна, подвижно соединенную с червяком резьбовым соединением, отличающийся тем, что, с целью повьщ1ения производительности червячного пресса и упрощения его конструкции, дорн снабжен зубчатой муфтой, соединенной с его приводным валом, шлицевым соединением и смонтированной с возможностью перемещения вдоль приводного вала дорна посредством тяги для зацепления со втулкой осевого перемещения дорна. го