Червячная машина для переработки полимерных материалов Советский патент 1991 года по МПК B29B7/42 

Полувитки 5 первого захода нарезки и полувитки 6 второго захода выполнены в виде кривых, проекции 7,8 и 9,10 которых соответственно на плоскость, перпендикулярную оси 11 вращения червяка 2, представляет собой часть архимедовой спирали, ограниченной с наружной стороны окружности диаметра D, равного номинальному наружному диаметру червяка 2, а с внутренней стороны окружностью диаметра d, равного диаметру сердечника 4.

Проекции указанных кривых выполнены для первого захода нарезки в виде чередующихся первой (положительной) ветви 7 спирали и второй (отрицательной) ветви 8. Проекции кривых для второго захода нарезки выполнены в виде чередующихся первой (положительной) ветви 9 спирали и второй (отрицательной) 10.

Для n-заходной нарезки витки каждого захода смещены относительно друг друга

2я на угол-, таким образом, для двухзаходной нарезки, применяемой в предлагаемой червячной машине, они смещены на 180С°.

Между гребнями 3 первого захода нарезки и корпусом 1 образован серповидный зазор 12, а между гребнями второго захода и корпусом - серповидный зазор 13, смещенный относительно первого на 180° (как витки второго захода относительно витков первого).

Ширина b гребней нарезки выполнена равной шагу S.

Уравнение архимедовой спирали в полярных координатах имеет вид:

р .

(D

где р- полярный радиус;

р- угол полярный.

Для первой (положительной) ветви 7 и 9 О р +

Для второй (отрицательной)ветви 8 и 10 - оо ф 0 .

а - v Г 9

где v const - скорость движения точки по лучу, вращающемуся около полюса 0 с постоянной угловой скоростью О).

Так как проекции 7. 8 и 9,10 полувитков 5 и б нарезки ограничены окружностями диаметров D и d, то

v

R

(2)

где R 2 - наибольший полярный радиус спирали полувитков нарезки;

d сг 7 наименьший полярный радиус

спирали полувитков нарезки;

t - время.

Так как в пределах каждого пролувитка величина угла изменяется на л ,то 10

л ш т

(3)

Подставляя (2) и (3) в (1), получают

(4)

Р тГ г

20

или

D-d

(5)

Следовательно, проекции кривых полувитков спирали на плоскость, перпендикулярную оси 11 вращения червяка 2, могут

быть построены по уравнениям (4) или (5). Значение уз подставляются в радианах.

Червячная машина для переработки полимерных материалов работает следующим образом.

Загружаемый материал (место загрузки не показано) попадает на поверхность червяка 2, вращающегося вокруг оси 11, и гребнями 3 его нарезки продвигается вперед в корпусе 1. При этом происходит уплотнение

и непрерывное деформирование материала, сопровождаемое перемещением его на выход из корпуса 1.

При вращении червяка 2 непрерывно изменяется положение серповидных зазоров 12 и 13 относительно оси вращения червяка 2 и стенки корпуса 1. Противоположное положение серповидных зазоров 12 (у первого захода нарезки) и 13 (у второго захода нарезки) обеспечивает возникновение поперечных потоков материала, которые изменяют свое направление в процессе вращения червяка 2, способствуя лучшему перемешиванию материала.

Материал перерабатывается между

гребнями обоих заходов нарезки и стенкой корпуса, совершая преимущественное поступательное перемещение от места загрузки к выходу из корпуса, приобретает необходимые свойства, после чего его выгружают и направляют на дальнейшую переработку.

Ограничение ветвей архимедовой спирали с внутренней стороны окружностью диаметра, равного диаметру сердечника, обосновывается необходимыми и достаточними прочностью и жесткостью червяка с сердечником, имеющим диаметр, обеспечивающий эти конструктивные параметры.

Ограничение этих ветвей с наружной стороны окружностью диаметра, равного номинальному наружному диаметру червяка, обеспечивает максимальный размер витка (и необходимую глубину межвитково- го канала), больше которого он не может быть, так как ограничен стенкой корпуса. Уменьшение этого размера снижает транспортирующую способность червяка.

Большая ширина гребней нарезки, равная по величине ее шагу, обеспечивает дополнительное смесительное воздействие гребней на перерабатываемый материал, что приводит к интенсификации процесса переработки.

Несложная по форме нарезка обеспечивает механическую обработку червяка за одну установку на станке, что способствует снижению трудоемкости изготовления.

Формула изготовления Червячная машина для переработки полимерных материалов, содержащая корпус и установленный в нем с возможностью вращения червяк с двухзаходной нарезкой с гребнями, размещенными на сердечнике червяка, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации процесса переработки и снижения трудоемкости изготовления, полувитки нарезки для каждого захода выполнены в виде кривых, проекции которых на плоскость, перпендикулярную оси вращения червяка, образованы чередующимися первой положительной ветвью архимедовой спирали и второй отрицательной ее ветвью, ограниченных с наружной стороны окружностью диаметра, равного номинальному наружному диаметру червяка, а с внутренней стороны - окружностью диаметра, равного диаметру сердечника, причем, ширина гребней нарезки выполнена равной ее шагу.

Изобретение относится к оборудованию для переработки полимерных материалов, в частности к червячным машинам, может быть использовано для разогрева, гомогенизации, пластикации и приготовления полимерных композиций. Цель изобретения - интенсификация процесса переработки и Изобретение относится к оборудованию для переработки полимерных материалов, а более конкретно к червячным машинам, предназначенным для разогрева, гомогенизации, пластикации и приготовления полимерных композиций, и может быть использовано в химической промышленности. Цель изобретения - интенсификация процесса переработки и снижение трудоемкости изготовления. снижение трудоемкости изготовления. Машина содержит корпус и установленный в нем с возможностью вращения червяк с двухзаходной нарезкой с гребнями, размещенными на сердечнике. Полувитки нарезки для каждого захода выполнены в виде кривых. Проекции от кривых на плоскость, перпендикулярную оси вращения червяка, представляют собой чередующиеся первую и вторую ветви архимедовой спирали. Полувитки нарезки ограничены с наружной и внутренней сторон окружностями диаметров, равных соответственно номинальному наружному диаметру червяка и диаметру сердечника. Такая нарезка обеспечивает механическую обработку червяка за одну установку на станине, что способствует снижению трудоемкости его изготовления. Загружаемый материал попадает на поверхность червяка и гребнями его нарезки продвигается к выходу. При вращении червяка непрерывно изменяется положение серповидных зазоров, образованных гребнями нарезки и корпусом. Это обеспечивает возникновение поперечных потоков материала, что способствует его лучшему перемешиванию. 3 ил. На фиг.1 схематически изображена червячная машина; на фиг.2 и 3 - проекции витков первого и второго заходов нарезки червяка на плоскость, перпендикулярную оси их вращения. Червячная машина для переработки полимерных материалов содержит корпус 1 и установленный в нем с возможностью вращения червяк 2 с двухзаходной нарезкой с гребнями 3, размещенными на сердечнике 4 червяка. .о ел С а ел CJ ю ю

1 - J / i i „J,

/ // h h

73771/777Ш777 77.

У////1/ /Г/Х///МУХУ//Ы

. J-7-7 2Ј7Д

Фиг.1

13