Червячная машина с вакуум-отсосом для переработки полимерных материалов Советский патент 1991 года по МПК B29C47/76 

Изобретение относится к оборудованию для осуществления процессов смеше- ния, гомогенизации и пластикации полимерных материалов с одновременным удалением из обрабатываемого материала газообразных включений и влаги.

Целью изобретения является повыше- ние качества изделий и надежности работы машины за счет улучшения условий дегазации.

На фиг. 1 показана машины в зоне дегазации; на фиг. 2 - машина с транспортирующей нарезкой на червяке и гладкой внутренней поверхностью втулки; на фиг. 3 - червяк и втулка с изменяющимися параметрами нарезки; на фиг. 4 - втулка с зубчатой нарезкой; на фиг. 5 - вид А на фиг. 4; на фиг. 6 - червяк в зоне дегазации с гладкой поверхностью; на фиг. 7 - втулка со штырями; на фиг. 8 - втулка из колец; на фиг. 9 - втулка и червяк с увеличенными диаметрами.

Червячная машина содержит корпус, состоящий из частей 1 и 2 с отверстием 3 для

о ч: ч:

з

U1

отсоса газообразных включений, с размещенным внутри корпуса в зоне дегазации червяка 4 с винтовой транспортирующей нарезкой 5 и дросселирующим устройством

6.Концентрично оси червяка 4 в зоне дегазации размещена полая втулка 7, которая установлена в подшипниковых опорах 8 и 9 с возможностью вращения в противоположную вращения червяка 4 сторону посредством наличия зубчатого закрепления шестерни 4, закрепленной жестко на втулке

7,и ведущей шестерни 11, установленной на валу 12. При этом вал 12 может быть соединен с приводом червяка 4 или автономным приводом (не показаны) с возможностью регулирования скорости вращения втулки 7. На внутренней поверхности втулки 7 выполнена транспортирующая нарезка 13, которая может быть винтовой одно- или многозаходной и с наклоном передних транспортирующих материал поверхностей 14 витков в сторону, противоположную направлению вращения втулки 7. При этом з теле втулки 7 выполнены основное и дополнительные отверстия 15 для отсоса газообразных включений, которые могут быть размещены во впадинах нарезки 13 втулки 7. Отверстия 15 соединены с полостью 16 в обойме 17 для прохода выделяющихся газообразных включений к отверстию 3. Вакуум в зоне дегазации создается вакуум-насосом (не показан) через отверстие 3 в корпусе. В части 2 корпуса смонтирована камера 18 охлаждения для создания оптимального температурного режима работы подшипника 9. Червяк 4 в зоне дегазации может быть выполнен с сердечником 19, на котором размещены элементы 20, увеличивающие транспортирующую способность червяка 4 (канавки, лыски или витки).

Между частями 1 и 2 корпуса установлена прокладка 21 для обеспечения герметичности. По наружной поверхности разрезного цилиндра 22, части которого установлены концентрично червяку 4, выполнены лабиринтные канавки для предотвращения выпрессовок материала в зазоры между втулкой 7 и цилиндром 22.

Втулка 7 может быть установлена с образованием между ее торцами и цилиндром 22 кольцевых щелей 23 и 24 для отсоса газообразных включений через дополнительные отверстия 25 и 26, выполненные в корпусе.

Нарезка 27 на внутренней поверхности втулки 7 может быть выполнена зубчатой.

Втулка 7 и червяк 4 могут быть выполнены с различным исполнением взаимодействующих поверхностей: червяк с транспортирующей одно- или многоэаходной нарезкой 5, а втулка - с гладкой поверхностью 28 (фиг. 2), и червяк 4 и втулка 7 с винтовыми транспортирующими нарезками соответственно 5 и 13 с постоянными или

изменяющимися глубиной, шагом,,числом заходов и с другими известными исполнениями (фиг. 3). Червяк может иметь винтовую транспортирующую нарезку 5, а втулка - зубчатую нарезку 27 с постоянной или изме0 кающейся глубиной, с прямыми или косыми зубьями (фиг. 4). Рабочие поверхности зубьт ев на втулке могут быть выполнены с наклоном в противоположную вращению втулки сторону (фиг. 5). Червяк может иметь глад5 кую поверхность 29, а втулка - винтовую транспортирующую нарезку 17 (фиг. 6). Втулка 7 может быть снабжена штырями 30, установленными на ее внутренней поверхности в возможностью размещения в пазах

0 31, выполненной в нарезке 5 червяка 4 (фиг.

7).

В случае размещения кольцевых щелей по всей длине втулка 7 выполнена в виде неподвижных колец 32 с ра мещенными

5 между ними кольцами 33 улановленными с возможностью вращения. При этом кольца 32 и 33 установлены с образованием кольцевых щелей, аналогичных щелям 23 и 24. С целью центрирования колец 33 относитель0 но осы вращения в зоне дегазации установлен набор дисков 34, расположенных -с возможностью вращения на осях 35, кото- роые установлены в эксцентриковых втулках 36, Вращение колец 33 осуществляется

5 посредством зубчатого зацепления с шестерней 8 (фиг. 8).

Червяк 4 и втулка 7 могут , выполнены с увеличенными диаметрами их сопрл а- емых поверхностей со всеми варшгг.ами

0 исполнения их рабочих поверхностей «и т 9). Червячная машина с вакуум-отбосог работает следующим образом.

При вращении червяка 4 перерабатываемый материал продавливается через дрос5 солирующее устройство 6 в камеру дегазации. Там он оказывается между червяком и втулкой 7, вращающейся в подшипниках 8 и 9 в противоположную вращен ию червяка 4 сторону при помощи

0 зубчатой передачи от шестерни 11. В камере дегазации материал захватывается транспортирующими нарезками червяка 4 и нарезками втулки 7 и продвигается вперед по ходу в сторону профилирующей го5 лоаки машины, а выделяющиеся газообразные вещества удаляются через отверстия 15 во втулке 7 и через кольцевые щели 23 и 24 и далее через отверстия 3,25 и 26 из корпуса дегазационной камеры с помощью вакуум-насоса.

При выполнении рабочих поверхностей винтовой или зубчатой нарезки втулки 7 с наклоном в противоположную вращению втулки сторону перерабатываемый материал как бы размазывается этими наклонными поверхностями по червяку 4, способствуя этим вскрытию газовых пузырьков в материале и исключая возможность забивания материалом отверстий 15.

В связи с тем, что одним из основных условий качественной дегазации является более, высокая транспортирующая способность зоны дегазации по сравнению с другими зонами машины, втулка 7 может иметь штыри 30, а на нарезке червяка выполняют- ся пазы 31. Это позволяет уменьшить круговое проскальзывание перерабатываемого материала относительно втулки 7 при работе машины, т. е. увеличить тем самым транспортирующую способность зоны дегазации. Это также способствует дополнительному вскрытию пузырьков газа и удалению его из материала.

В случае выполнения вращающейся втулки 7 из набора вращающихся колец, разделенных между собой неподвижно закрепленными в корпусе дегазационной камеры кольцами 32, отсос газов осуществляется через кольцевые щели, аналогичные щелям 23 и 24, которые не за- биваются перерабатываемым материалом на основании использования здесь реологического эффекта нормальных напряжений в вязкоупругом перерабатываемом материале.

Таким образом, благодаря тому, что в зоне дегазации вместо неподвижного цилиндра находится вращающаяся в противоположную направлению вращения червяка втулка, создается большая, по сравнению с прототипом, транспортирующая способность зоны, а перечисленные варианты исполнения сопрягаемых поверхностей втулки и червяка способствуют улучшению качества дегазирования и увеличению на- дежности работы машины. Наличие возможности регулирования скорости вращение втулки i обеспечивает подбор оптимального режима обработки материала в зоне дегазации в зависимости от реологиче- ских свойств перерабатываемого материала.

Формул а изо бретени я

1. Червячная машина с вакуум-отсосом для переработки полимерных материалов,

содержащая корпус с отверстием для отсоса газообразных включений с размещенными внутри корпуса в зоне дегазации червяком с винтовой транспортирующей нарезкой и дросселирующим устройством и полой втулкой, установленной концентрично оси червяка и выполненной с транспортирующей нарезкой по ее внутренней поверхности с основным отверстием для отсоса газообразных включений, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества изделий и надежности работы машины за счет улучшения условий дегазации, втулка установлена в опорах с возможностью вращения в противоположную направлению вращения червяка сторону и регулирование скорости вращения, причем в теле втулки выполнены дополнительные отверстия.

2.Машина по п. 1, отличающаяся тем, что нарезка выполнена винтовой, одно- или многозаходной.

3.Машина по п. 2, отличающая ся тем, что передние поверхности витков

нарезки выполнены с наклоном в сторону, противоположную направлению транспортирования материала.

4.Машина по п. 1, отличающаяся тем, что втулка установлена с образованием кольцевых щелей между ее торцами и разрезным цилиндром, части которого установлены концентрично червяку.

5.Машина по п. 1, отличающаяся тем, что нарезка выполнена зубчатой,

6.Машина по п. 5, отличающаяся тем, что рабочие поверхности зубьев выполнены с наклоном в сторону, противополож- ную направлению вращения втулки.

7.Машина по п. 1. отличающаяся тем, что она снабжена штырями, установленными на внутренней поверхности втулки с возможностью размещения в пазах, выполненных в витках нарезки червяка.

8.Машина по п. 1, отличающаяся тем, что втулка выполнена в виде неподвижных колец с размещенными между ними кольцами, установленными с возможностью вращения, при этом кольца установлены относительно друг друга с образованием кольцевых щелей.

9.Машина по пп. 1-7, отличающаяся тем, что червяк и втулка в зоне дегазации выполнены с увеличенными диаметрами сопрягаемых поверхностей.

25

22

Изобретение относится к оборудованию смешения, гомогенизации и пластикации полимерных материалов, например резиновых смесей, с одновременным удалением из обрабатываемого материала газообразных включений и влаги. Цель изобретения - повышение качества изделий и надежности работы машины за счет улучшения условий дегазации. Для этого червячная машина в зоне дегазации снабжена полой втулкой, установленной концентрично оси червяка с возможностью вращения в противоположную вращению червяка сторону. В теле втулки и корпуса выполнены отверстия для отсоса газообразных включений. Втулка может быть установлена в зоне дегазации с образованием кольцевых щелей между втулкой и цилиндром. Втулка и червяк могут иметь различно выполненные сопрягаемые поверхности в зависимости от различных реологических свойств перерабатываемых материалов. Перерабатываемый материал попадает в зону дегазации, выделяющиеся газообразные вещества удаляются через отверстия во втулке, кольцевые щели и далее через отверстия в корпусе с помощью вакуум-насоса. Условия дегазации улучшаются путем увеличения транспортирующей способности зоны дегазации (благодаря вращению втулки в противоположную направлению вращения червяка сторону), и использования возможных вариантов выполнения сопрягаемых поверхностей червяка и втулки. 8 з. п. ф-лы, 9 ил. С/ С

фе/г.2

фиг.З

0и0А

(риг.4фие.б

фиг.7

зИ:

фиг.З