Шнековый пластикатор для переработки термореактивных материалов с волокнистым наполнителем Советский патент 1991 года по МПК B29B7/42 

Изобретение относится к переработке пластмасс и может быть использовано для пластикации и точного дозирования термореактивных материалов с волокнистым наполнителем при их прессовании в изделия.

Цель изобретения - повышение качества пластикатора за счет уменьшения механодеструкции волокнистого наполнителя.

На фиг.1 показан пластикатор, общий вид; на фиг.2 - шнек с наконечником с уменьшающимся шагом; на фиг.З - шнек с наконечником с увеличивающейся шириной гребня витка.

Пластикатор содержит вертикально расположенный материальный цилиндр 1, смонтированный в нем с возможностью

вращения от привода 2 шнек 3, загрузочный бункер 4 и узел приемных камер 5. На конце шнека 3 со стороны узла приемных камер 5 закреплен с помощью шпильки 6 конический наконечник 7 с винтовой нарезкой. При этом конфигурация нарезки наконечника определяется на основании графических построений из условия постоянства площади поперечного сечения канала, которая по всей длине шнека и наконечника равна

S (Ро - fo) ho,(1)

где Ро - шаг нарезки шнека,

fo - ширина гребня нарезки шнека;

ho - глубина нарезки, шнека.

Глубина канала наконечника изменяется по формуле

СО

h

lj-tgo/2-p (2)

(вделается по формуле ,

Подставив (1) и (6) и преобразовав, получаем

где Р - шаг винтовой нарезки наконечника;

а - угол при вершине конуса тела наконечника;

р - текущее значение угла нарезки наконечника от точки сопряжения сбегающей поверхности гребня нарезки наконечника и тела шнека.

Ширина канала наконечника вычисляется по формуле

1 Р(0)-%).(3)

где f - ширина гребня нарезки наконечника.

Площадь канала на участке р 2 л: вы- числяется по формуле

3 -гЪ+|@2-1да/2,(4)

Подставив (1) в (4) и преобразовав, получаем

I --fV +l-Po+fo,(5)

8тГг10

На участке р 2 тс площадь канала определяется по формуле

(6)

Р(р

I УРУ 8Я0(РДУ 2я

(7)

По уравнениям (5) и (7) можно рассчитать конфигурацию нарезки наконечника, произвольно варьируя один из параметров Р, или f, а другой рассчитывая, как его функцию.

Для упрощения расчета можно задаться ограничением, приняв один из его параметров за постоянную, в результате этого получим до- полнительные равенства, описывающие геометрию наконечника: при i(ip) f0 наконечник выполнен с уменьшением шага нарезки (фиг.2); при Р(р Ро наконечник выполнен с увеличением ширины гребня (фиг.З).

Кроме того, при постоянстве шага увеличение ширины гребня можно вести в одном направлении, в сторону вершины наконечника или основания наконечника.

Пластикатор работает следующим об- разом.

Перерабатываемый материал загружают в бункер 4 с помощью какого-либо загрузочного устройства, откуда запитывают 8 материальный цилиндр 1 с вращающимся в нем от привода 2 шнеком 3.

Шнек 3 перемещает материал по материальному цилиндру 1 от бункера 4 к узлу приемных камер 5. При этом материал разогревается и пластицируется.

0

5

0

5

0

5

0 5

0

5

Наконечник 7, вращаясь вместе со шнеком 3, плавно изменяет направление движения пластикатора и заполняет приемные камеры узла 5 одновременно по всему сечению. Благодаря выполнению наконечника шнека коническим пластикат получается в виде сплошного цилиндра, который не подвергается в приемных камерах пластикатора деформированию, соответствующему механодеструкции наполнителя, При этом переработка реактопластов возможна при выполнении канала нарезки наконечника с постоянной по длине площадью поперечного сечения. Следовательно, такое конструктивное сочетание указанных элементов позволяет избежать механодеструкции наполнителя при перераспределении пластиката по сечению приемных камер во время их заполнения, за счет чего повышается качество пластиката.

Применение наконечника с постоянной шириной гребня нарезки позволяет выполнить наконечник с минимальной длиной, что уменьшает металлоемкость, однако не позволяет перерабатывать материалы при высоком давлении пластикации из-за недостаточной прочности. Его рекомендуется применять для термочувствительных реактопластов с невысоким давлением пластикации.

Для материалов, требующих высоких давлений пластикации, рекомендуется наконечник с постоянным шагом. При этом следует учитывать, что увеличивать ширину гребня нарезки в сторону основания наконечника рекомендуется для получения доз малой массы, так как такой наконечник обеспечивает минимальную разность плотности по сечению канала нарезки. При формовании доз большой массы рекомендуется применять наконечник с увеличением ширины гребня нарезки в сторону вершины наконечника. Это позволяет получить навеску максимальной плотности и минимальной высоты.

По данным опытной проверки использование наконечника с коническим телом позволяет снизить разрушение волокнистого наполнителя на 36-70%, чем повысить качество пластиката, а соответственно и готовых изделий.

Формула изобретения

1. Шнековый пластикатор для переработки термореактивных материалов с волокнистым наполнителем, содержащий загрузочный бункер, вертикально расположенный материальный цилиндр, смонтированный в нем с возможностью вращения от привода шнек с винтовой нарезкой и узел приемных камер, отличающийся тем,

что, с целью повышения качества пластиката за счет уменьшения механодеструкции волокнистого наполнителя, шнек снабжен коническим наконечником с винтовой нарезкой постоянной площади поперечного сечения канала, причем его геометрия описывается формулами

N PW 4l-P0+f0; fK2 П

8л h0 4 --уП5 г 8h0( у.

I

4л2

tgo/2

где ( р) - f ($ - ширина канала наконечника;

(р) - шаг винтовой линии наконечника;

а - угол при вершине конуса тела наконечника;

ho - глубина нарезки шнека;

Ро - шаг нарезки шнека;

to - ширина гребня нарезки шнека;

(p) - ширина гребня нарезки наконечника;

р - текущее значение угла нарезки от точки сопряжения сбегающей поверхности гребня нарезки наконечника и тела шнека. 2. Пластикаторпоп.1,отл ичающий- с я тем, что наконечник выполнен с уменьшением шага нарезки при постоянной ширине гребня, причем его геометрия описывается при этом дополнительным равенством

f(p)fo

3. Пластикаторпоп.1,отличающий- с я тем, что наконечник выполнен с увеличением ширины гребня при постоянном шаге нарезки, причем его геометрия при этом описывается дополнительным равен- ством

Р(р)Ро

4.Пластикатор по п.З, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что гребень нарезки выполнен с увеличением ширины в сторону вершины

наконечника.

5.Пластикатор по п.З, отличающий- с я тем, что гребень нарезки выполнен с увеличением ширины в сторону основания наконечника.

Изобретение относится к переработке пластмасс и м.б. использовано для пластикации и точного дозирования термореактивных материалов с волокнистым наполнителем при их прессовании в изделия. Цель изобретения - повышение качества пластиката за счет уменьшения механодеструкции волокнистого наполнителя. Пластикатор содержит вертикально расположенный материальный цилиндр, загрузочный бункер, вращающийся шнек и узел приемных камер. Конец шнека перед камерами снабжен коническим наконечником с винтовой нарезкой постоянной площади поперечного сечения канала. Геометрия наконечника описывается определенными зависимостями, характеризующимися шириной канала наконечника, шагом винтовой линии наконечника, шириной гребня нарезки наконечника и углом конуса наконечника

глубиной, шагом и шириной нарезки шнека и текущим значением угла нарезки от точки сопряжения сбегающей поверхности гребня нарезки наконечника и тела шнека. Шнек перемещает материал по материальному цилиндру от бункера к узлу приемных камер. Сочетание конструктивных элементов позволяет избежать механодеструкции наполнителя при перераспределении пластиката по сечению приемных камер во время их заполнения. 4 з.п.ф-лы, 3 ил.

I

ii

W

U.

I J

Фиг. /