Червячный пресс для переработкиСыпучиХ пОлиМЕРНыХ МАТЕРиАлОВ Советский патент 1981 года по МПК B29F3/01 B29F3/00 

(54) ЧЕРВЯЧНЫЙ ПРЕСС ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ СЫПУЧИХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к перерабо ке пластмасс, а именно к червячньм прессам, и может быть использовано при производстве изделий и полуфабрикатов с точными геометрическими размерами и однородной структурой из сыпучих полимерных материалов. По основному авт. св. № 593377 известен червячный пресс для переработки сьшучих полимерных материалов, содержащий цилиндрический корпус с загрузочной воронкой и нагревателем, установленные в корпусе вращающийся червяк с. зонами питания сжатия и выдавливания,и втулку с продольньяут пазами на внутренней поверхности и окнами, расположенными по ее окружности под загрузочной воронкой, которая снабжена приводом для ее врсццения и устройством регулирования скорости вращения, кото рое может быть вьтолнено либо из датчика давления, установленного в корпусе на выходе из зоны питания червяка, и регулятора, соединенного датчиком и приводом втулки, либо из датчика крутящего момента червяка и регулятора, соединенного с датчиком и приводом втулки. Известное устройство позволяет согласовать производительности зон питания и выдавливания при переработке в изделия практически всех сыпучих полимерных материалов независимо от их гранулометрического состава и колебаний насыпного веса Однако, регулирование скорости вращения втулки устройством, состоящим из датчика давления и регулятора, соединенного с датчиком и приводом втулки, имеет недостаток, заключающийся в большой инерционности подачи сигнала об изменении производительности в зоне питания. Устройство регулирования скорости вращения втулки, состоящее из датчика кругящего момента червяка и регулятора, соединенного с датчиком и приводом, не имеет такой инерционности, но регулирование производительности по крутящему моменту на червяке плохо тем, что основная часть момента приходится на зоны вьщавлйвания, сжатия и транспортирования и лишь до 10% - на зону питания по которой пр изводится регулирование производительности. В связи с этим при регулировании возникают погрешности. Цель изобретения - повышение точ ности регулирования производительно ти в зоне питания пресса при перера Сютке материалов с различными свойс вами.. Указанная цель дости.гается тем, что в червячном прессе для переработки сыпучих полимерных материалов содержащем цилиндрический корпус с загрузочной воронкой и нагревателем, установленные; в корпусе вращаио щийся червяк с зонами питания, сжатия и вьвдавливания, втулку с продол НЕлми пазами на внутренней поверхнос ти и окнами, расположенными по ее окружности под загрузочной воронкой и привод для вращения втулки с устройством для регулирования скорости вращения, последнее выполнено в вид датчика крутящего мом1ента втулки и регулятора, соединенного с датчиком и приводом втулки. На чертеже изображен червячный пресс для переработки сыпучих полимерных материалов. Червячный пресс содержит загрузочную воронку 1, цилиндрическийобогреваемый корпус 2, втулку 3, имеющую продольные пазы а на внутре ней поверхности и установленную в корпусе под загрузочной воронкой, и червяк 4. Втулка 3 установлена на подшипниках 5 и имеет реверсивный регулируемый привод для ее вращения относительно червяка (на чертеже не показан). Для равномерного приема материала из загрузочной воронки 1, втулка имеет окна б,равномерно расположенные по ее окружности под загрузочной воронкой 1. Червячный пресс снабжен устройством для регулирования скорости вращения втулки 3 относительно червяка 4. Это устройство состоит из датчика крутящего момента втулки и регулято ра 7, соединенного с датчиком 6 и приводом втулки, состоящим из элект родвигателя и редуктора (на чертеже не показаны). Червячный пресс работает следующим образом. Термопластичный полимерный материал в гранулированном Дробленном и порошкообразном виде подается черЪз загрузочную воронку 1 и окна б вращающейся втулки 3 с пазами а в корпус 2. Червяк 4 подает полимерный м териал по направлению пазов втулки Производительность зоны питания червяка зависит от относительной скорости вращения червяка 4 и втулк 3, которую можно изменять при посто янной скорости вращения червяка изменением скорости вращения втулки. Из втулки 3 полимерный материал поступает в обогреваемый корпус 2, мере продвижения в котором ои нагре вается, плавится, уплотняется, гомо .генезируется, превращаемся в однородную массу и подается червяком на профилирование изделия. Производительность зоны выдавливания зависит от скорости вращения червяка и подачи полимера зоной питания. Таким образом, при заданной углоВой скорости вращения червяка, которая является одинаковой на всех участках корпуса, стабильность производительности червяного пресса зависит от стабильности подачи материала зоной питания. Стабильности подачи материала зоной питания способствуют пазы а во втулке 3. Однако, подача материала может колебаться во времени из-за изменений насыпного веса полимера. В зависимости от его величины при постоянной скорости вращения червяка зона питания развивает производительность, которая может быть больше или меньше производительности зоны выдавливания червяка. Для приведения производительности зоны питания червяка в соответствие с производительностю зоны выдавливания, выбирают направление и скорость вращения втулки 3. Причем, если втулка с пазами вращается с угловой скоростью, равной скорости вращения червяка, то в этом случае производительность червяка в зоне питания равна нулю, так как относительная скорость червяка 4 и втулки 3 равна нулю. Увеличение подачи сыпучего полимерного материала производится путем увеличения относительной скорости червяка и втулки с пазами. О соответствии производительности червяка 4 в зонах питания и выдавливания видно по показаниям датчика б крутящего момента втулки 3. Датчик б крутящего момен-та втулки 3 подает сигнал на регулятор 7, который следит за сохранением постоянного крутящего момента на втулке 3. При изменени-и заданного крутящего момента втулки 3 система регулирования, построенная на принципе стабилизации крутящего момента, в зависимости от изменения момента уменьшает или увеличивает подачу материала зоной питания за счет плавного изменения скорости вращения втулки 3 с пазами относительно червяка. Таким образом поддерживают сбалансированный режим экструзии. Изобретение, вследствие выполнения устройства регулирования скорости вращения втулки в виде датчика крутящего момента втулки, исключает инерционность при регулировании в связи с тем, что производится прямое регулирование по крутящему моменту на втулке. Кроме того, на регулирование производительности в зоне питания не влияют зоны выдавливания, сжатия и транспортирования червяка, в связи с качественным регулированием производительности в зоне питания а также в связи с тем, что скорость вращения червяка всегда постоянна, без тепловых колебаний, и расплав вьщавливается с постоянной температурой и вязкостью.

Использование изобретения, по сравнению с известными, позволит в 2-3 paSa повысить точность регулирования производительности в зоне питания червячного пресса при переработке полимерных материалов с различными свойствами, что в свою очередь приведет к снижению разнотолщенности получаемых пленок и повьаиению их качества.

Формула изобретения Червячный пресс для переработки сыпучих полимерных материалов по

авт. св. 593377, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования прюизводительности в зоне питания пресса при переработке материалов с различными свойствами, устройство для регулирования скорости вргицения втулки выполнено в виде датчика крутящего момента втулки и регулятора, соединенного с датчиком и приводом втулки.

0

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

5 № -593377 по заявке № 2044814/05, кл. В 29 F 3/00, 1974 (ПРОТОТИП).