Шнековый экструдер Советский патент 1982 года по МПК B29F3/02 B29F3/00 B29B1/06 

1

Изобретение относится к полимерному машиностроению и предназначено для переработки термопластичных материалов.

Известен шнековый экструдер для пластмасс, содержащий корпус с каналом и пазом, в которых расположены перемешивающие элементы, выполненные в виде шайб со сквозными эксцентричными отверстиями, и шнек 1.

Недостатками шнекового экстудера являются сложность конструкции, обусловленная выполнением канала и паза в корпусе, а также ненадежность работы из-за возможности заклинивания перемешивающих шайб.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является шнековый экструдер, содержащий корпус, шнек с винтовой нарезкой и размещенное между гребнями винтовой нарезки перемешивающее устройство, смонтированное с возможностью вращения от шестерни, закрепленной на его конце и взаимодействующей с зубчатой нарезкой на внутренней поверхности корпуса 2.

Недостатками известного шнекового экструдера являются низкая жесткость конструкции перемешивающего устройства вследствие отсутствия фиксации опор гибкого приводного вала в гребнях винтовой нарезки шнека, а также ненадежность работы из-за возможности заклинивания гибкого элемента между гребнями винтовой нарезки шнека и корпусом экструдера.

Цель изобретения - повышение надежности работы шнекового экструдера за счет увеличения жесткости конструкции перемешиваюшего устройства.

Указанная цель достигается тем, что

10 в шнековом экструдере, содержащем корпус, шнек с винтовой нарезкой и размещенное между гребнями винтовой нарезки перемешивающее устройство, смонтированное с возможностью вращения от шестерни, закрепленной на его конце и взаимодействую15щей с зубчатой нарезкой на внутренней поверхности корпуса, перемешивающее устройство выполнено в виде прямого жесткого вала, смонтированного параллельно оси щнека в гребнях его ёинтовой нарезки.

20

На фиг. 1 изображен щнековь1Й экструдер; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Шнековый экструдер содержит корпус 1, загрузочную воронку 2, экструзионную головку 3. В торце корпуса 1 установлена на его внутренней поверхности и зафиксирована зубчатая нарезка 4 с внутренним зацеплением. Внутри корпуса 1 находится шнек 5, состоящий из сердечника 6 и гребней 7 винтовой нарезки. На шнеке 5 закреплено перемешивающее устройство, состоящее из шестерни 8, зафиксированной на валу 9, который проходит через гребни 7 винтовой нарезки на всей длине зоны гомогенизации. На валу 9 закреплены перемешивающие элементы 10, выполненные, например, в виде оребренных втулок. Шестерня 8 находится в зацеплении зубчатой нарезкой 4, ось шестерни 8 расположена в опорах 11, выполненных совместно со шнеком 5.

Шнековый экструдер работает следующим образом..

Перерабатываемый материал через загрузочную воронку 2 поступает в корпус 1, где перемещается шнеком 5. По мере продвижения материал пластицируется и частично смешивается, а в зоне гомогенизации интенсивно перемещивается -при помощи перемешивающих элементов 10 и выдавливается через экструзионную головку 3.

Перемешивающие элементы 10, вращающиеся с большой скоростью, создают значительные напряжения сдвига по всему сечению канала шнека, т. е. увеличивают степень диспергирования материала, повышают скорость течения расплава в этой области и турбулизуют поток, увеличивая теплопередачу между частицами материала, имеющими разную температуру.

Перемешивающее устройство приводится во вращение вокруг своей оси щестерней 8, которая находится в зацеплении с зубчатой нарезкой 4. Частота вращения перемешивающих элементов 10 зависит от соотнощения диаметров щестерни 8 и зубчатой нарезки 4. Из конструктивно-технологических соображений скорость вращения щестерни 8 ц 4-6 раз превышает скорость

вращения шнека 5. Количество гребней 7 винтовой нарезки шнека 5, в которых расположены перемешивающие элеме нты, а также количество последних, форма и размеры оребрения зависят от свойств перерабатываемого материала и режима переработки.

Таким образом, использование перемещивающего устройства в виде прямого жесткого вала,, параллельного оси шнека, с перемешивающими элементами и с приводом вращательного движения вала, который проходит через гребни винтовой нарезки шнека позволяет интенсифицировать процесс перемешивания, устранить перепад температуры расплава в радиальном направлении и повысить надежность работы шнекового экструдера.

Формула изобретения

Шнековый экструдер, содержащий корпус, шнек с винтовой нарезкой и размещенное между гребнями винтовой нарезки перемещивающее устройс;тво, смонтированное с возможностью вращения от шестерни, закрепленной на его конце и взаимодействующей с зубчатой нарезкой на внутренней поверхности корпуса, отличающийся тем, что с целью повышения надежности работы щнекового экструдера за счет увеличения жесткости конструкции перемешивающего устройства, последнее выполнено в виде прямого жесткого вала, смонтированного параллельно оси шнека в гребнях его винтовой нарезки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе X 1. Авторское свидетельство СССР № 325189, кл. В 29 F 3/00, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2896564/23-05, кл. В 29 F 3/02, 1980 (прототип).