Червячный смеситель непрерывногодЕйСТВия для плАСТичЕСКиХ MACC Советский патент 1981 года по МПК B29F3/02 B29B1/10 

1

Изобретение относится к оборздованию для осуществления процессов смешения, гомогенизации и пластикации пластических масс. По основному авт. св. № 498165 известен червячный смеситель непрерывного действия для пластических масс, содержащий корпус с загрузочной воронкой и расположенный в нем червяк с четным числом заходов и винтовыми каналами, образованными в зоне смешения гребнями винтовой нарезки и эксцентричным по длине сердечником, причем каждый винтовой канал червяка выполнен с эксцентриситетом сердечника, диаметрально противоположным эксцентриситету сердечника в соседнем канале, и со срезанным гребнем со стороны выходного конца червяка 1.

Гребень витка срезан так, что над ним образуется щель, высота которой равна минимальной глубине винтового канала. Это достигается выполнением срезов гребней в виде кольцевых проточек на участках с минимальной глубиной винтовых каналов.

Срезы гребней служат проходами для перетекания материала из канала в канал. При таком выполнении срезов проходы по всей ширине имеют постоянную высоту и вследствие этого образуют на гребнях уступы, которые препятствуют перетеканию

материала из канала в канал и, как показала практика, ведут к образованию в проходах мертвых зон. Так как срезы получены за счет выполнения кольцевых проточек на участках с минимальной глубиной винтовых каналов, то они и соответственно проходы для перетекания материала из канала в канал имеют строго определенные ширину и место расположения

10 по отношению к участкам с минимальной глубиной винтовых каналов. Это исключает возможность при конструировании червяка назначать оптимальную ширину проходов и располагать их в местах, обеспечивающих наиболее благоприятные условия для перетекания материала из канала в канал. Все это з.худшает эффективность процесса смешения и снижает производительность смесителя.

20 Целью изобретения является повышение эффективности процесса смешения и производительности смесителя.

Указанная цель достигается тем, что в червячном смесителе непрерывного дейст25 ВИЯ для пластических масс срезы гребней витков червяка образованы цилиндрическими поверхностями, эксцентричными к оси вращения червяка. При таком выполнении срезы образуют

30 на гребнях серповидные без уступов проходы для перетекания материала из одного винтового канала в другой. Высота проходов, их ширина и место расположения зависят от величины радиусов, величины эксцентриситета и расположения их центров, выбор которых обуславливается требуемой величиной смесительного эффекта зоны смешения червяка. Благодаря этому при конструировании червяка предоставляются широкие возможности по выбору оптимальной высоты и ширины срезов гребней, но их расположению в наиболее благоприятных местах для перетекания материала из одного винтового канала в другой.

На фиг. 1 изображен предлагаемый смеситель с двухзаходной нарезкой червяка, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3-5 - разрез Б-Б на фиг. 1, примеры возможного расположения срезов гребней витков червяка по отношению к участкам винтовых каналов с минимальной глубиной; на фиг. 6 - развертка червяка, на которой показаны места максимальной и минимальной глубины каналов и направление течения материала (обозначено стрелками).

Смеситель содержит корпус 1 с загрузочной воронкой 2 и червяк 3 с эксцентричной в зоне смешения нарезкой. Эксцентриситет сердечника ei в одном канале диаметрально противоположен эксцентриситету BZ сердечника в соседнем канале (см. фиг. 2 и 3).

Для двухзаходного червяка каждый заход смешен относительно другого по фазе на 180°. Сердечник одного канала образован поверхностью радиуса , другого - RzБлагодаря эксцентриситету сердечника глубина каждого винтового канала на длине 0,5 шага меняется от максимальной до минимальной и наоборот. Причем изменение глубины каналов первого и второго заходов противоположно: если глубина канала первого захода возрастает, то глубина второго захода уменьшается. Винтовой канал первого захода начинается с линии аЬ (см. фиг. 6), второго - с линии de.

В зоне смешения каждый винтовой канал червяка вынолнен со срезанным гребнем со стороны выходного конца червяка так, что над ним образуется серповидная без уступов щель. Это обеспечивается тем, что срезы гребней вынолнены в виде поверхностей, описанных радиусами з и R из эксцентричных к оси вращения 4 червяка 3 центров.

Образуемые срезами гребней серповидные щели служат проходами 5 н 6 для перетекания материала из одного винтового канала в другой. Максимальная высота проходов (щелей) равна минимальной глубине винтовых каналов. Но она может быть меньше или больше их, потому что высота, ширина и расноложение проходов 5 и 6 относительно участков с минимальной глубиной винтовых каналов обуславливается требуемым смесительным эффектом. Исходя из него, при конструировании червяка назначаются величины радиусов RS и R, величины и расположения эксцентриситетов 8з, 64, 8з и 84 центров радиусов Rz и 4, которыми выполняются срезы гребней. В зонах загрузки н выдавливания червяка сердечник выполнен обычным, без эксцентриситета, а гребни витков без срезов.

Червячный смеситель работает следующим образом.

Витки червяка в зоне загрузки забирают материал, поступающий из загрузочной

воронки 2, и подают его к зоне смешения по двум (в данном случае) каналам I и II (см. фиг. 6). Начиная с линии аЬ, глубина канала I уменьщается от максимального значения до минимального, которому соответствует линия cd.

Вследствие уменьшения глубины канала, а следовательно, н его объема, Л1атериал перетекает из канала I через срезанный участок витка ас в увеличивающийся но

глубине участок канала II.

Часть материала продолжает движение по каналу I, проходя через минимальное его сечение (линия cd). В это время материал, движущийся из зоны загрузки по капалу II, вследствие уменьшения глубины канала, начинающегося с линии de, перетекает через срезанный участок витка df в увеличивающийся по глубине участок канала I, где смещивается с частью материала, поступившего через линию cd из уменьшающегося по глубине участка канала I.

Часть материала продолжает движение по каналу II, проходя через линию fa в увеличивающийся по глубине участок этого капала, где смешивается с материалом,

поступившим сюда через срезанный виток

ас из уменьшающегося по глубине участка

капала I.

В участках каналов с увеличивающейся

глубиной (от линии cd до линии gl в кана;ie I п от /а до линии 1гс в канале II)

потоки материала смешиваются. Далее

цикл смешения повторяется.

Использование изобретения расширяет

возможности по оптимизации зоны смешения червяка, по назначению параметров ее геометрии нарезки при конструировании червяка, исходя из требуемого смесительного эффекта. Расчеты показывают, что

использование изобретения позволит на 15-20% повысить производительность смесителя с сохранением хорошего качества смешения. В настояшее время разработан эскизный проект предлагаемого смесителя.

Формула изобретения

Червячный смеситель непрерывного действия для пластических масс но авт. св. СССР N° 498165, отличающнйся тем, что, с целью повышения эффективности

sa

процесса смешения и производительностиИсточники информации,

смесителя, срезы гребней витков червякапринятые во внимание при экспертизе

образованы цилиндрическими поверхностя-1. Авторское свидетельство СССР

ми, эксцентричными к оси вращения чер- № 498165, кл. В 29В 1/10, 1973 (прототип),

вяка.5

85261

/-/

/pyg.f

ff-f