Экструдер для переработки полимерных материалов Советский патент 1992 года по МПК B29C47/40 

установленными в радиальных и упорных подшипниках, привод вращения шнеков, связанный с первым шнеком кинематической передачей и со вторым шнеком - посредством механизма вращения, выполненного в виде приводного вала с двумя косозубыми шестернями с противоположно наклонными зубьями и двух вспомогательных валов, размещенных диаметрально противоположно валу шнека и кинематически связанных с косозубыми шестернями приводного вала и зубчатыми колесами вала шнека.

Недостатками указанного решения являются относительная сложность распределения нагрузки между приводными зубчатыми шестернями, недостаточно полное исключение нагрузок на вал шнека, а также передача сравнительно малых крутящих моментов, значительные усилия, возникающие в зубчатых передачах, что снижает, надежность экструдера,

Целью изобретения является повышение надежности экструдера.

Поставленная цель достигается тем, что механизм вращения второго шнека снабжен двумя промежуточными валами, на каждом из которых смонтированы два зубчатых колеса с пружинами на их торцах, установленные с возможностью осевого, ограниченного пружинами перемещения, с возможностью- зацепления с косозубыми шестернями приводного вала и связанные с деумя вспомогательными валами, установленными с возможностью осевого перемещения и снабженными попарно расположенными на каждом вспомогательном валу четырьмя косозубыми шестернями с противоположно наклонными зубьями, смонтированными с возможностью зацепления с зубчатыми колесами второго вала шнека.

Существо изобретения заключается в создан/.и саморегулирующегося механизма для равномерного распределения нагрузки между валами, передающими крутящий момент через четыре зубчатых зацепления, что достигается за счет установки двух промежуточных валов диаметрально противоположных относительно вала шнека, и размещением на них четырех зубчатых шестерен, причем зубчатые колеса, зацепляющиеся с шестернями приводного вала, установлены с возможностью упругого независимого осевого перемещения.

На фиг. 1 показан общий кинематический вид экструдера: на фиг. 2 -- механизм вращения второго вала шнека (сечение А-А на фиг. 1); на фиг, 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - механизм распределения крутящего момента между промежуточными валами (сечение В-В на фиг. 3).

Экструдер для переработки полимерных материалов содержит два шнека 1 и 2, соединенные через муфты 3 и 4 с валами 5,

6шнеков 1, 2, первый из которых кинематически связан напрямую с приводным валом

7двигателя, а другой - через механизм вращения, включающий зубчатую передачу 8-9, приводной вал 10 с косозубыми шестернями 11 и 12 с противоположно наклонными зубьями, связанные между собой промежуточные 13, 14 и вспомогательные 15,16 валы с косозубыми колесами 17, 18 и

19, 20 и косозубыми шестернями 21,22 и 23,

24,зацепляющимися с зубчатыми колесами

25,26, установленными на валу 6 шнека 2. Между колесами 17, 18 и 19, 20, посаженными с возможностью осевого перемещения

по валам 13, 14, размещены на торцах колес пружины 27, 28 и 29, 30. Вспомогательные валы 15, 16 установлены с возможностью осевого перемещения в игольчатых подшипниках 31, 32 и 33, 34. Валы 5 и 6 шнеков

1,2 установлены соответственно в радиальных подшипниках 35,36 и 37, 38 и в упорных 39, 40. Приводной вал 10 и промежуточные валы 13 и 14 установлены в радиальных подшипниках 41, 42, 43, 44, 45, 46, Вспомогательные валы 15 и 16 установлены диаметрально противоположно относительно вала 6 шнека 2. Косозубые шестерни 21 и 22 а также 23, 24 имеют противоположно наклонные зубья.

Работа экструдера заключается в следующем. При включении двигателя начинают вращаться валы 5 и 6, а через муфты 3 и 4 шнеки 1 и 2. Материал подается во впускные отверстия экструдера, смешивается и

транспортируется шнеками 1 и 2.

Вращение вала 5 шнека 1 осуществляется напрямую от вала 7 двигателя. Вращение вала 6 шнека 2 осуществляется через механизм, включающий зубчатую передачу

8-9, приводной вал 10, на котором установлены две (кроме зубчатого колеса 9) зубчатые косозубые шестерни 11 и 12 с противоположно наклонными зубьями. Эти шестерни передают крутящий момент на

попарно установленные на промежуточных валах 13 и 14 зубчатые колеса 17,18 и 19, 20. При вращении приводного вала 10 в направлении, указанном стрелкой на фиг. 4, в зубьях колес 17, 18 и 19, 20 действуют осевые

силы Д, перемещающие эти колеса попарно навстречу. При этом пружины 27, 28 и 29, 30 сжимаются на величину, зависящую от величины упругих сил пружин, которые должны уравновесить осевые силы, возникающие на зубьях колеса 17, 18, 19, 20 от передачи

крутящего момента. Благодаря такой конструктивной особенности механизма вращения зубчатых колес обеспечивается равномерное распределение крутящего момента на два потока через две пары колес, установленных на промежуточных валах 13 и 14.

Крутящий момент от промежуточных валов 13 и 14 передается двум вспомогательным валам 15 и 16, установленным диаметрально противоположно валу 6. От валов 15 и 16 крутящий момент через шестерни 21, 22 и 23, 24 и колеса 25, 26 передается валу 6. Поскольку валы 15 и 16 установлены диамегрально противоположно валу 6, то осевые Д и радиальные - Г усилия, действующие в зацеплении от передачи крутящего момента, полностью уравновешиваются. Возможность осевого перемещения вспомогательных валов 15 и 16 обеспечивает автоматическое раеномерное распределение крутящих моментов, передаваемых вспомогательными валами 15 и 16, между зубчатыми колесами 21.22,23,24.

Таким образом, зубья колес 25 и 26 вала 6 воспринимают только по 25% крутящего момента, передаваемого на шнек. Это исключает неравномерный износ зубьев колес, резко снижает общий износ в передаче. Равномерное распределение крутящего момента между шестернями передачи вне зависимости от зазоров в зацепл-ениях снимает необходимост - точного изготовления зубчатых передач экструдера. Полное исключение действия изгибающих моментов на валы Б, 6 шнеков 1. 2 (за счет уравновешивания сил, Д1,йствующих в зацеплениях) и значительное снижение усилий, действующих на зубья колес (25% вместо 50% в сравнении с прототипом), позволило повысить надежность и долго 3S 26 ,6 5 S

. ГГГГГГ

иЫ-4-,/--/7 а

вечность привода экструдера и значительно увеличить подводимый к шнекам крутящий момент, что является необходимым условием роста единичной производительности экструдера.

Формула изобретения Экструдер для переработки полимерных материалов, содержащий два размещенных в корпусе шнека, соединеннь1х с двумя валами шнеков, установленными в радиальных и упорных подшипниках, привод вращения шнеков, связанный с первым шнеком кинематической передачей и со вторым шнеком посредством механи ма вращения, выполненного в виде приводного вала с двумя косозубыми шестернями с противоположно наклонными зубьями и двух вспомогательных валов, размещенных диаметрально противоположно валу шнека и кинематически связанных с косозубыми шестернями приводного вала и зубчатыми колесами вала шнека, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности экструдера, механизм враш,ения второго шнека снабжен двумя промежуточными валами, на каждом из которых смонтированы два зубчатых колеса с пружинами на их торцах, установленных с возможностью осевого, ограниченного пружинами перемещения, с возможностью зацепления с косозубыми шестернями приводного вала .и связанных с двумя вспомогательными валами, установленными с возможностью осевого перемещения и снабженными попарно расположенными на каждом вспомогательном -залу четырьмя косозубыми шестернями с противоположно наклонными зубьями, смонтированными с возможностью зацепления с зубчатыми колесами второго вала шнека.

ФиГ.{ (pLtr. if 6-6

Использование: переработка полимерных материалов с помощью двух- или мно- гошнековых экструдеров. Сущность изобретения; экструдер содержит два шнека, соединенных с двумя валами шнеков, привод шнеков, связанный с первым шнеком и со вторым шнеком посредством меха-низма вращения. Последний выполнен в виде приводного вала с двумя косозубыми шестернями с противоположно наклонными зубьями и двух вспомогательных валов. Они размещены диаметрально противоположно валу шнека и кинематически связаны с косозубыми шестернями приводного вала и зубчатыми ко/,есами шнека. Механизм вращения второго шнека снабжен двумя промежуточными валами. На каждом из них смонтированы два зубчатых колеса с пружинами на их торцах, установленных с возможностью осевого, ограниченного пружинами перемещения, с возможностью зацепления с косозубыми шестернями приводного вала и связанных с двумя вспомогательными валами. Последние установлены с возможностью осевого перемещения и снабжены попарно расположенными на каждом вспомогательном валу четырьмя косозубыми шестернями с противоположно наклонными зубьями. Косозубые шестерни смонтированы с возможностью зацепления с зубчатыми колесами второго вала шнека. 4 ил.слсИзобретение относится к области полимерного машиностроения и предназначено для использований в двух или многочервячных прессах-по переработке полимерных материалов.Известен экструдер для переработки полимерных материалов, содержащий размещенные в корпусе два шнека, валы шнеков, механизм вращения шнеков, в котором на каждый вал шнека передается половина крутящего момента за счет диаметрально установленных шестерен, валы которых закреплены в качающейся рамке, сямоуста-навливающейся б/\эгодаря возможности поворота вокруг оси ведущей шестерни.Недостатком такого привода экструде- ра является повышенный игнос зубьев зубчатой передачи, необходимость высокой точности изготовления, а также увеличенные габариты из-за наличия клчающейся рамки.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному реи]ению является зксч^удер для переработки полимерных матог-иадоз, содержащий два размещоимы ч в корпусе шнека, соединенных с двумя .".i?i.o,'ii' и^мекоп,!х| xj01СА),0 lOI