Двухчервячный экструдер для переработки полимеров Советский патент 1989 года по МПК B29C47/40 

Изобретение относится к области полимерного машиностроения и может быть использовано для переработки полимерных материалов методом экструзии.

Цель изобретения - повышение производительности экструдера и надежности его работы.

На фиг. 1 изображен двухчервячный экструдер для переработки полимеров, общий вид; на фиг. 2 - узел I на фиг. на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - то же, вариант исполнения.

Двухчервячный экструдер для переработки полимеров содержит цилиндрический корпус 1 с загрузочным 2 и вы315023

ходным 3 отверстиями. В корпусе 1 расположены параллельно и с возможностью вращения валы 4 с винтовой нарезкой 5 в зоне загрузки. Валы 4 имеют ко- нический участок 6, образованный за- цепляю1цимися витками винтовой нарезки 5. В конце конического участка 6 нарезка 5 имеет уплотняющий профиль витков. Валы 4 имеют выходные концы У с конической поверхностью.

В зоне загрузки поверхность валов 4 вьтолнена наклонной к продольной оси 8 для образования конического профиля дна 8 в поперечном сечении винто- вой нарезки 5. По торцовой поверхности гребней 9 винтовой нарезки 5 выполнена насечка 10 треугольного сечения. Диаметр витков 11 уплотнякмце- го профиля выбран равномерно уменьшат ющимся в направлений выходного отверстия 3. Ширина витков 11 выбрана меньшей ширины винтовых каналов 12. Коническая поверхность выходных концов 7 валов 4 образована усеченным конусом 13, размещенным с зазором

14в конических отверстиях втулки 15, которой снабжен экструдер. Втулка 15 расположена между выходными концами

7 валов 4 и выходным отверстием 3. В варианте исполнения насечка 10 в сечении имеет форму равнобедренного треугольника 16 с прямым углом при верщине. В другом варианте исполнения насечка 10 имеет форму прямоугольного треугольника 17, одна из сторон которого перпендикулярна радиусу.

Устройство работает следующим образом.

Полимерный материал через загру- зочное отверстие 2 корпуса 1 попадает в загрузочную зону, где захватывается винтовой нарезкой 5 и при помощи треугольной насечки 10 на торцах гребней 9 винтовой нарезки 5 протал- кивается по винтовому каналу 12, постепенно заполняя его полностью.

В конической части 6 валов 4 материал пластицируется и гомогенизируется и поступает на витки уплотняю- щего профиля, где окончательно уплотняется и через зазоры мелоду усеченным конусом 13 и конической втулкой

15подается в выходное отверстие 3. В связи с тем, что в зоне загрузки вместо цилиндрического профиля нарезки 5 валы 4 в поперечном сечении винтовой нарезки 5 имеют конический

профиль, сдвиговые деформации по ширине винтового канала 12 различны по величине и обеспечивают дополнительное перемещение вдоль него.уменьI1

шая циркуляцию. При этом материал протаскивается и подталкивается насечкой 10 треугольного сечения по тор торцам гребней 9 винтовой нарезки 5, так как ось насечки 10 направлена нормально к направлению движения материала по винтовому каналу 12. В результате обеспечивается большой объем материала, захватываемого С-об- разными каналами двухчервячного экст- рудера и повьш1ается степень заполнения канала материалом. Если у базового объекта степень заполнения канала составляет 40-60%, то у предлагаемого двухчервячного экструдера она достигает 75-80%.

Насечка 10 по торцам 9 винтовой нарезки 5 может иметь различный профиль треугольного сечения в зависимости от физико-механических свойств перерабатываемого материала. При переработке резиновых смесей эффективней работает насечка 10, сечение которой имеет форму равнобедренного треугольника 16 с углом при вершине 90°. При переработке полимерного материала в виде гранул или влажного порошка более применима насечка 10 в форме прямоугольного треугольника 17, одна из сторон которого перпендикулярна радиусу.

Конический участок валов 4 позво - ляет развивать давление в каналах предлагаемого двухчервячного экструдера в 1,5 раза больше давления, чем базовый объект. Это делает расходно- напорные характеристики предлагаемого двухчервячного экструдера более жесткими и обеспечивает увеличение производительности экструдера.

Для компенсации развивающихся распорных усилий диаметр витков 11 уплотняющего профиля уменьшается в направлении выходного отверстия, при этом конусность по длине уплотняющего профиля составит 1:20.

Образующегося зазора между гребнями 9 нарезки 5 и корпусом 1 достаточно, чтобы исключить их касание при отклонении валов 4 под действием распорных усилий.

Для уменьшения распорных усилий концы 7 валов 4 вьшолнены в виде усеченного конуса 13, который размещают точно по центру конической втулки 14

расположенной между концами 7 валов 4 и выходным отверстием 3.

Перерабатываемый материал, выходя из каналов червяков, проходит через зазоры 14, а затем продавливается через выходное отверстие. При таком виде течения материал стремится установить конус 13 по центру конического отверстия втулки 15, т.е. максимально уменьшить отклонение валов 4. У ралов 4 как бы появляется вторая опора, которая делает валы 4 более жесткими, но пропускает материал к выходному отверстию 3.

Чтобы оставить степень смещения на уровне базового объекта, которая обеспечивается незацепляющими витками, в предлагаемом экструдере ширина витков 11 уплотняющего профиля выбрана меньше ширины винтовых каналов 12. Ширина витков 11 составляет 0,75-0,8 ширины винтовых каналов 12. Благодаря зазору на атом участке происходит дополнительное смещение перерабатьгоаемого материала.

Формула изобретения

1. Двухчервячный экструдер для переработки полимеров, содержащий цилиндрический корпус с разгрузочным и выходным отверстиями; расположенные в корпусе параллельно и с возможностью вращения валу с винтовой нарезкой в зоне загрузки, с коническим

0

5

0

5

0

5

участком,образованным зацепляющимися витками винтовой нарезки и уплотняющим профилем витков в конце конического участка, и с выходными концами с конической поверхностью, о т л и - чающийс я тем, что, с целью повьш1ения производительности экстру- дера и надежности его в работе, в зоне загрузки поверхность валов выполнена наклонной к продольной их оси для образования конического профиля дна в поперечном сечении винтовой нарезки, по торцовой поверхности гребней винтовой нарезки выполнена насечка треугольного сечения, причем диаметр витков уплотняющего профиля выбран равномерно уменьшающимся в направлении выходного отверстия, ширина витков выбрана меньшей ширины винтовых каналов, а коническая поверхность выходных концов валов образована усеченными конусами, размещенными с зазором в конических отверстиях втулки, которой снабжен экстру- дер и которая расположена между выходными концами валов и выходным отверстием.

2.Экструдер по п. 1, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что насечка имеет

в сечении форму равнобедренного треугольника с прямым углом при вершине.

3.Экструдер по п.1, отличающий с я тем, что насечка имеет форму прямоугольного треугольника, одна из сторон которого перпендикулярна радиусу.

Изобретение относится к полимерному машиностроению и может быть использовано для переработки полимерных материалов методом экструзии. Целью изобретения является повышение производительности экструдера и надежности его работы. Экструдер содержит корпус с загрузочным и выходным отверстиями. В корпусе расположены параллельно с возможностью вращения валы с винтовой нарезкой. Валы имеют конический участок. В конце конического участка нарезка имеет уплотняющий профиль витков. Выходные концы валов имеют коническую поверхность в виде усеченного конуса. В зоне загрузки поверхность валов выполнена наклонной к их оси, благодаря этому дно выполнено коническим. По торцовой поверхности гребней нарезки выполнена насечка треугольного сечения. Диаметр витков уплотняющего профиля выбран равномерно уменьшающимся в направлении к выходному отверстию, а их ширина меньше ширины винтовых каналов. Усеченный конус выходных концов валов размещен с зазором в конической втулке. Втулка расположена между валами и выходным отверстием. Насечка может иметь форму равнобедренного треугольника с прямым углом при вершине. Также насечка может иметь форму прямоугольного треугольника, у которого одна из сторон перпендикулярна радиусу. Материал через загрузочное отверстие попадает в винтовую нарезку валов. Благодаря конической форме дна увеличивается объем заполнения. Треугольная насечка дополнительно проталкивает материал. Уменьшение диаметра витков способствует снижению распорного усилия. Усеченный конус исключает консоль. 2 з.п.ф-лы, 4 ил.

A-A

Фие. 3

фие. Z

.

Фиг.