Одночервячный экструдер для переработки термопластов Советский патент 1982 года по МПК B29F3/02 

(54) ОДНОЧЕРВЯЧНЫЙ ЭКСТРУДЕР ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ

ТЕРМОПЛАСТОВ

1

Изобретение относится к полимерному машиностроению, а именно к конструкциям одночервячных экструдероз для переработки термопластов.

Известен одночервячный экструдер для пераработки термопластов, содержащий цилиндр, червяк со смесительным элементом на конце и формующую головку 1.

Недостатком этого экструдера является низкое качество смешения расплава вследствие малых напряжений сдвига, возникающих в зазоре между цилиндром и смесительным элементом.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является одночервячный экструдер для переработки термопластов, содержащий цилиндр с загрузочным окном, червяк с эксцентрично установленным на его конце с возможностью вращения смесительным элементом и формующую головку 2.

Недостатком данного экструдера является то, что вследствие дополнительного сопротивления, создаваемого смесительным элементом проходу расплава, снижается его производительность.

Цель изобретения - повышение производительности экструдера за счет снижения гидравлического сопротивления смесительного элемента.

Поставленная цель достигается тем, что

5 в одночервячном экструдере для переработки термопластов, содержащем цилиндр с загрузочным окном, червяк с эксцентрично установленным на его конце с возможное- тью вращения смесительным элементом и

Q формующую головку, смесительный элемент выполнен в виде полого одноходового винта с наружной эксцентричной нарезкой, размещенного внутри двухзаходной гайки с аналогичной нарезкой, прикрепленной к цилиндру в месте соединения червяка со смеситель15 ным элементом, причем червяк соединен с одноходовым винтом посредством карданной передачи, смонтированной в полости винта. На фиг. 1 схематически изображен одночервячный экструдер; на фиг. 2 - продоль2Q ный разрез по месту соединения червяка с одноходовым винтом; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1.

Одночервячный экструдер содержит цилиндр 1 с загрузочным окном 2 и нагревателями 3, установленными на его наружной

поверхности; червяк 4 с эксцентрично установленным на его конце с возможностью вращения смесительным элементом, выполненным в виде полого одноходового винта 5 с наружной эксцентричной нарезкой. В месте соединения червяка 4 с одноходовым винтом 5 к цилиндру 1 прикреплена двухзаходная гайка 6 с эксцентричной нарезкой, аналогичной нарезке одноходового винта 5. Благодаря такому выполнению гайка 6 (фиг. 3) во всех сечениях представляет собой овал Кассини. Червяк 4 соединен с одноходовым винтом 5 посредством карданной передачи 7, смонтированной в полости винта 5 и передающей вращение от червяка 4 к винту 5, размещенному внутри двухзаходной гайки 6. Защита щарниров 8 и 9 карданной передачи 7 от попадания массы осуществляется с помощью конической втулки 10 (фиг. 2), установленной на конце червяка 4 с возможностью осевого перемещения под давлением массы. Втулка 10 обеспечивает одновременное уплотнение цилиндрической поверхности конца червяка 4 с применением уплотнительных колец 11 и торцовое уплотнение полости винта 5. Одноходовой винт 5 и двухзаходная гайка 6 образуют Между собой переменные по величине и форме серповидные зазоры 12 (фиг. 3). Придание расплаву необходимой конфигурации осуществляется в формующей головке 13.

Экструдер работает следующим образом.

Через загрузочное окно 2 (фиг. 1) полимерные гранулы попадают в цилиндр 1, вдоль которого они подаются червяком 4, расплавляясь от тепла, подводимого нагревателями 3 и выделяющегося от трения материала о стенки цилиндра 1. Неоднородный по температуре и вязкости расплав поступает в серповидные зазоры 12 (фиг. 3), где благодаря планетарному движению винта 5 и непрерывному изменению зазоров 12 по величине и форме происходит интенсивное перемещивание массы и одновременное уве :/ / %lj/yZi j /y// / :///////7/// / / v///C /////7//////7///////// 17 / Фиг.

личение давления за счет вытеснения винтом 5 массы из одного серповидного зазора 12 в другой,

Таким образом, давление массы при прохождении смесительного элемента не только не уменьщается, а возрастает в 2-4 раза. Подготовленный, гомогенный по температуре и вязкости расплав поступает в формующую головку 13 (фиг. 1).

Использование предлагаемого изобретения позволяет повысить производительность экструдера на 15-20% путем снижения гидравлического сопротивления смесительного элемента и дает возможность перерабатывать высокомолекулярные вязкие термопласты.

Формула изобретения

Одночервячный экструдер для переработки термопластов, содержащий цилиндр с загрузочным окном, червяк с эксцентрично установленным на его конце с возможностью вращения смесительным элементом и формующую головку, отличающийся тем, что, с целью повыщения производительности экструдера за счет снижения гидравлического сопротивления смесительного элемента, смесительный элемент выполнен в виде полого одноходового винта с наружной эксцентричной нарезкой, размещенного внутри двухзаходной .гайки с аналогичной нарезкой, прикрепленной к цилиндру в месте соединения червяка со смесительным элементом, причем червяк соединен с одноходовым винтом посредством карданной передачи, смонтированной в полости винта.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Шенкель Г. «Шнековые прессы для пластмасс «Госхимиздат, Л., 1962, с. 54 (прототип). I