Червяк экструдера Советский патент 1980 года по МПК B29F3/02 

Изобретение относится к области полимерного оборудования и может быть использовано в конструкциях червяков экструдеров для переработ ки пластмасс. Известен червяк, содержащий нарезку и смесительный элемент с глад кой поверхностью ll . Недостатком червяка является не высокая гомогенизация во всем объе ме червяка. Известен червяк экструдера, содержащий расположенный между витка ми червяка смесительный элемент, в полненный с пазами, открытыми со с роны входа и выхода по направлению движения материала, разделенными между собой основными перегородками :2 . Такой червяк является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому резуль тату. Недостатком червяка является не высокое качество смешения вследствие однократного прохождения материала через зону интенсивного сдвига в зазоре мехщу перегородками и внутренней поверхностью корпуса. Целью изобретения является улучшение качества смешения и повышение производительности экструдера. Указанная цель достигается тем, что смесительный элемент выполнен с промежуточными паза1 ш, разделенными между собой перегородками, образующими с основными перегородками замкнутые контуры. При этом поверхность смесительного элемента образована плоскостями, наклонными к продольной оси смесительного элемента. На фиг. 1 изображен червяк со смесительным элементом; на фиг. 2 - сечение смесительного элемента по А-А; на фиг. 3 червяк со смесительным элементом, поверхность которого образована плоскостями, наклонными к продольной оси- смесительного элемента; на фиг. 4 - сечение смесительного элемента пр Б-Б; на фиг. 5 - сечение В-В; на фиг. 6 - изображен червяк, содержащий несколько рядов промежуточных пазов. Червяк экструдера содержит расположенный межд:у витками червяка 1 смесительный элемент 2, выполненный с пазами 3, открытыми со стороны входа 4 и выхода 5 по направлению движения материала. Смесительный элемент 2 с-одержит основные перегородки б и поперечные перегородки 7, расположенные мезвду входом 4 и выходом 5 пазов 3 и разделяпотдие пазы 3 на отдельные участки. Поверхность смесительного элемента 2 може быть образована плоскостями 8i наклонными к продольной.оси смесительного элемента 2. Полученные таким образом пазы имеют в каждой точке клиновидное сечение, причем их высота меняется вдоль оси элемента от нуля до максимума и опять до нуля.

При работе экструдера расплав полимера подается витками червяка 1 в смесительный элемент 2 и попадает во входные пазы 4. Под действием вращения червяка и давления, развиваемого витками червяка 1, расплав продавливается через зазор между перегородками б смесительного элемента 2 и внутренней стенкой корпуса экструдера в соседний промежуточный паз 3, из которого таким же образом в соседний паз и т.д. до выхода из смесительного элемента 2 через выходнойпаз 5 фиг. 1. В зазорах полимер подвергается интенсивному сдвигу и происходит его смешение и гомогенизация. Попадая в пазы 3, где интенсивность сдвига значительно меньше, полимер смешивается с порциями материала, поступившими из других пазов, в результате чего происходит усреднение температурного поля. Проходя последовательно через зоны с различной интенсивностью сдвига и перемещаясь через смесительные контуры по сложным траекториям, материал находится в оптимальных условиях для гомогенизации и смешения. Изменением длины

пазов,-их сечения, количества за1мкнутых смесительных контуров, ширины перегородок можно обеспечить необходимую степень смешения, предотвратить перегрев и деструкцию материала

Исполнение смесительного элемента является весьма простым в изготовлении, обеспечивает высокое качество смешения благодаря, в частности, клиновидной форме пазов и исключает образование застойных зон вследствие плавного изменения сечения пазов по длине.

Формула изобретения

1.Червяк экструдера, содержаний расположенный между витками червяка смесительный элемент, выполненны с пазами, ОТКЕЯЛТЫМИ со стороны входа и выхода по направлей11ю движения материала, разделенными между собой основными перегородками, о тличающийс я тем, что, с целью улучшения качества смешения

и повышения производительности экструдера, смесительный элемент выполнен с промежуточными пазами, разделенными меящу собой перегородками, образующими с основными перегородками замкнутые контуры.

2.Червяк экструдера по п. 1, отличающийся тем, что поверхность смесительного элемента образована плоскостями, наклонны- . ми к продольной оси смесительного элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Г.Шенкель Шнеконые прессы для пластмасс. Л., 1962, с. 227.

2.Патент ОЙА 3486192, кл. 425-472, 1969 (прототип).

7

фиг.1

tfut.t f-S ериг.Ъ g-в