CS241900B1 - Worm screw extruder with variable thread geometry - Google Patents
Worm screw extruder with variable thread geometry Download PDFInfo
- Publication number
- CS241900B1 CS241900B1 CS845829A CS582984A CS241900B1 CS 241900 B1 CS241900 B1 CS 241900B1 CS 845829 A CS845829 A CS 845829A CS 582984 A CS582984 A CS 582984A CS 241900 B1 CS241900 B1 CS 241900B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- screw
- profile
- extruder
- interval
- depth
- Prior art date
Links
Landscapes
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Řešení se týká šneku šnekového vytlačovacího stroje s proměnnou geometrií závitu. Šnek má v přechodovém pásmu, jehož oblast leží uvnitř intervalu vymezeného hodnotami 0,25 až 0,75 délky šneku (měřeno od průsečíku osy plnicího otvoru vytlačovacího stroje s osou šneku ve směru postupu materiálu), šnekový profil vytvořen tak, že poměr jeho hloubky v oblasti hřbetu profilu ku jeho hloubce v oblasti čela profilu leží v intervalu 0,99 : 1 až O : 1. Dno profilu má tvar rotačního tělesa vzniklého rotací přímkového a/nebo křivkového úseku, resp. několika různých úseků, přičemž funkční průběh daný tímto úsekem nebo úseky má v intervalu mezi hřbetem profilu a čelem profilu neklesající charakter. Výhodou této konstrukce šneku je podstatné zlepšení stability celého procesu vytlačování a následně pak zvýšení výkonu vytlačovacího stroje a zlepšení kvality vytlačovaného profilu.The solution concerns a screw of a screw extruder with variable thread geometry. The screw has a screw profile in the transition zone, the area of which lies within the interval defined by values of 0.25 to 0.75 of the screw length (measured from the intersection of the axis of the extruder filling opening with the axis of the screw in the direction of material flow), such that the ratio of its depth in the region of the profile ridge to its depth in the region of the profile face lies in the interval of 0.99 : 1 to 0 : 1. The bottom of the profile has the shape of a rotating body formed by the rotation of a straight and/or curved section, or several different sections, while the functional course given by this section or sections has a non-decreasing character in the interval between the profile ridge and the profile face. The advantage of this screw design is a significant improvement in the stability of the entire extrusion process and subsequently an increase in the performance of the extruder and an improvement in the quality of the extruded profile.
Description
(54)(54)
Šnek šnekového vytlačovacího stroje s proměnnou geometrií závituScrew extruder with variable thread geometry
Řešení se týká šneku šnekového vytlačovacího stroje s proměnnou geometrií závitu.The invention relates to a screw extruder with a variable thread geometry.
Šnek má v přechodovém pásmu, jehož oblast leží uvnitř intervalu vymezeného hodnotami 0,25 až 0,75 délky šneku (měřeno od průsečíku osy plnicího otvoru vytlačovacího stroje s osou šneku ve směru postupu materiálu), šnekový profil vytvořen tak, že poměr jeho hloubky v oblasti hřbetu profilu ku jeho hloubce v oblasti čela profilu leží v intervalu 0,99 : 1 až O : 1.In the transition zone whose area lies within the range of 0.25 to 0.75 of the screw length (measured from the intersection of the feed orifice axis of the extruder with the axis of the screw in the material direction), the screw profile is formed such that The area of the profile spine to its depth in the area of the profile face lies in the range of 0.99: 1 to 0: 1.
Dno profilu má tvar rotačního tělesa vzniklého rotací přímkového a/nebo křivkového úseku, resp. několika různých úseků, přičemž funkční průběh daný tímto úsekem nebo úseky má v intervalu mezi hřbetem profilu a čelem profilu neklesající charakter.The bottom of the profile has the shape of a rotating body resulting from the rotation of a line and / or curve section, respectively. several different sections, the functional sequence given by the section or sections being non-decreasing in the interval between the profile spine and the profile face.
Výhodou této konstrukce šneku je podstatné zlepšení stability celého procesu vytlačování a následně pak zvýšení výkonu vytlačovacího stroje a zlepšení kvality vytlačovaného profilu.The advantage of this screw design is a substantial improvement in the stability of the entire extrusion process and consequently an increase in the extruder performance and an improvement in the extrusion profile quality.
241 900 (51) Int. Cl *241 900 Int. Cl *
B 65 G 55/00B65G 55/00
- 1 241 900- 1 241 900
Vynález ee týká šneku šnekového vytlačovacího stroje s proměnnou geometrií závitu·The invention relates to a screw extruder with a variable thread geometry.
Funkci šnekového vytlačovacího stroje určuje především šnek· Ve šneku se vytlačováný materiál dopravuje, ohřívá a teplotně i mechanicky homogemzuje. Materiál vstupuje do šneku zpravidla v tuhé fázi - obvykle ve formě granulátu nebo pásku· Ve vstupním pásmu pak materiál postupně zaplňuje zpočátku ne zcela zaplněný šnekový kanál, načež je dopravován do přechodového pásma, ve kterém přechází z tuhé fáze do taveniny· Roztavený materiál je potom za současné homogenizace Šnekem dopravován déle přes výstupní pásmo do hlavy vytlačovacího stroje·The function of the screw extruder is determined primarily by the screw. • In the screw, the extruded material is transported, heated and homogeneously thermally and mechanically. The material usually enters the screw in the solid phase - usually in the form of a granulate or a tape. · In the feed zone, the material gradually fills the initially not fully filled screw channel, then is conveyed to the transition zone where it passes from the solid phase to the melt. with simultaneous homogenization by the screw transported longer through the outlet zone to the extruder head ·
Výše popsaným fuhkcím šneku musí vyhovovat jeho geometrie Z tohoto pohledu se poměry zvlášň zkomplikují, dochází-li u vy tlačovaného materiálu k výrazné fázové změně. Geometrii i vněj ší podmínky je zde totiž nutno volit tak, aby nedocházelo k dispergaci tuhé fáze do taveniny, poněvadž takto vzniklé směs se pak obtížně homogenizuje jak teplotně, tak i mechanicky.The above-mentioned blowing screw must be suitable for its geometry. In this respect, the ratios become particularly complicated if the extruded material undergoes a significant phase change. The geometry and the external conditions must be chosen here in such a way that the solid phase is not dispersed into the melt, since the resulting mixture is then difficult to homogenize both thermally and mechanically.
V současné době je nejúčinnějším řešením tohoto problému použití Šneků, které mají v přechodovém pásmu šnekový kanál rozdělen pomocným závitem do dvou částí, z nichž jedna je určena pro dopravu tuhé fáze a druhá pro dopravu taveniny. Nevýhodami tohoto řešení jsou ale omezení efektivního použití šneku pouze na poměrně úzkou oblast pracovních podmínek, náročné výroba šneku a možnost vzniku tzv. mrtvých koutů (vlivem změn tvaru profilu šneku), což se nepříznivě projevuje zejména při vytlačování materiálů citlivých na lokální přehřátí·At present, the most effective solution to this problem is to use screws having a screw channel in the transition zone divided by an auxiliary thread into two parts, one for solid phase transport and the other for melt transport. The disadvantages of this solution, however, are the restriction of the effective use of the screw to only a relatively narrow area of working conditions, demanding production of the screw and the possibility of dead corners (due to changes in the shape of the screw).
Jednoduché šneky a proměnným stoupáním nebo hloubkou profilu po délce jsou sice výrobně podstatně jednodušší, ale nastavení podmínek v přechodovém pásmu je u nich značně citlivé·Simple screws and variable pitch or profile depth along the length are considerably simpler to manufacture, but the setting of the transition zone conditions is very sensitive.
To se pak projevuje buď snížením výkonu vytlačovacího stroje (snížením vytlačovaného množství za jednotku času), nebo zhoršením ^vality vytlačovaných profilů· Nesprávné nastavení pracovních podmínek vytlačovacího stroje má totiž často za následek nerovnoměrnosti ve výtoku materiálu z hubice· ♦This results in either a reduction in extruder performance (by reducing extrusion per unit of time) or worsening of the extrusion profiles. Incorrect setting of extruder operating conditions often results in unevenness in the discharge of material from the die · ♦
Výše uvedené nedostatky známých řešení do značné míry odstraňuje Šnek s proměnnou geometrií závitu podle vynálezu· Podstata vynálezu spočívá v tom, že tento šnek má v přechodovém pásmu, jehož oblast leží uvnitř intervalu vymezeného hodnotami 0,25 & 0,75 délky Šneku (měřeno od průsečíku osy plnicího otvoru vytlačovacího stroje s osou šneku ve směru postupu materiálu), šnekový profil vytvořen tak, že poměr jeho hloubky v oblasti hřbetu profilu ku jeho hloubce v oblasti čela profilu leží v intervalu 0,99 ♦ 1 až 0 : 1· Dno profilu má tvar rotačního tělesa vzniklého rotací přímkového a/nebo křivkového úseku, resp. několika různých úseků, přičemž funkční průběh daný tímto úsekem nebo úseky mé v intervalu mezi hřbetem profilu a čelem profilu neklesající charakter·The above-mentioned drawbacks of the known solutions are largely eliminated by the screw with variable thread geometry according to the invention. The essence of the invention is that the screw has in the transition zone whose area lies within the interval defined by the values 0.25 & 0.75 of the screw length. intersection of the feed orifice axis of the extruder with the screw axis in the direction of the material flow), the screw profile is formed such that the ratio of its depth in the area of the spine to its depth in the area of the face is between 0,99 ♦ 1 to 0: it has the shape of a rotating body resulting from the rotation of a line and / or curve section, respectively. of several different sections, the functional sequence given by this section or sections of me in the interval between the spine of the profile and the face of the profile non-decreasing character ·
Hlavní přínos konstrukce Šneku podle vynálezu spočívá při srovnání s doposud známými řešeními v tom, že umožňuje plynulý přechod tuhé fáze do taveniny, bez lokálního narušování tuhého lože průnikem taveniny· Tato skutečnost se pak přímo odráží v podstatném zlepšení stability celého vytlačovacího procesu a následně pak ve zvýšení výkonu vytlačovacího stroje a zlepšení kvality vytlačovaného výrobku nebo polotovaru.The main advantage of the construction of the screw according to the invention lies in the fact that it enables a smooth transition of the solid phase into the melt without local disturbance of the solid bed through the penetration of the melt. increasing the output of the extruder and improving the quality of the extruded product or blank.
- 3 241 900- 3 241 900
Dvě konkrétní konstrukční varianty šneku podle vynálezu jsou znázorněny na přiloženém výkresu, kde představuje obr. 1 - šnekový profil, jehož dno má tvar rotačního tělesa vzniklého rotací přímkového úseku, obr· 2 - šnekový profil, jehož dno má tvar rotačního tělesa vzniklého rotací úseku exponenciály· (Z důvodů názornosti je tvar profilu zvýrazněn zvětšením měřítka ve směru kolmém k ose šneku)·Two particular constructional variants of the screw according to the invention are shown in the attached drawing, in which: Fig. 1 is a screw profile whose bottom is in the form of a rotary body resulting from the rotation of the straight section; (For the sake of clarity, the shape of the profile is accentuated by increasing the scale in the direction perpendicular to the screw axis) ·
K bližšímu objasnění podstaty vynálezu slouží následující pří kla^ praktické aplikace šneku podle vynálezu. Šnek s konstn/^7 fojfe eíf-.Ί tyl použit při vytlačování polypropylénu plněného 56,4% hmot. mikromletého vápence· Konkrétní rozměry šneku byly následující:The following examples of practical application of the screw according to the invention serve to illustrate the invention in more detail. Snail with konstn / ^ 7 fojfe eIF-butyl .Ί used in the extrusion of filled polypropylene 56.4% by weight. micronized limestone · The specific dimensions of the screw were as follows:
- průměr šneku 32 mm- screw diameter 32 mm
- stoupání závitu šneku 17,65 mm- screw thread pitch 17.65 mm
- poměr hloubky h^šnekového profilu v oblasti hřbetu profilu 1 ku hloubce h2 šnekového profilu v oblasti čela profilu 2ratio of the depth h 2 of the screw profile in the region of the spine of the profile 1 to the depth h 2 of the screw profile in the area of the face of the profile 2
0,8 : 1.0.8: 1.
Dno profilu J mělo tvar rotačního tělesa vzniklého rotací úseku přímky, která svírá s osou šneku úhel 2°35*orientovaný ve směru £ postupu materiálu·The bottom of the profile J was in the form of a rotating body formed by the rotation of a section of a line which forms an angle of 2 ° 35 * with the worm axis, oriented in the direction of material advance ·.
V dané aplikaci bylo při počtu otáček šneku 30 min?^ a při teplotách v jednotlivých zónách pouzdra šneku (ve směru od násypky k hlavě vytlačovacího stroje) 185, 200 a 210 °C dosaženo ostré hranice mezi tuhou a kapalnou fází v přechodovém pásmu. Rychlost tavení tuhé fáze byla rovnoměrná, což se projevilo ve zkrácení délky přechodového pásma a zlepšení kvality vytlačovaného profilu·In the application, a sharp boundary between the solid and liquid phase in the transition zone was achieved at a screw speed of 30 min @ -1 and at temperatures in each screw housing zone (downstream from the hopper to the extruder head) of 185, 200 and 210 ° C. The solid phase melting rate was uniform, resulting in a reduced transition zone length and improved extrusion profile quality ·
Vedle tvaru charakterizovaného v příkladu praktické aplikace šneku podle vynálezu může mít dno profilu J i tvar rotačního tělesa, vzniklého rotací úseku křivky “ např. exponenciály (viz obr· 2), paraboly, apod. V souvislosti s touto skutečnostíIn addition to the shape characterized in the practical application of the worm according to the invention, the bottom of the J-profile may also have the shape of a rotating body resulting from the rotation of the curve section, eg exponentials (see Fig. 2), parabola, etc.
- 4 241 900 je třeba uvést, že volba konkrétního tvaru dna profilu, resp· tvaru šnekového profilu jako celku, určuje citlivost vnějších podmínek na určení regulárního průběhu procesu vytlačováni pro daný materiál·- 4 241 900 it should be noted that the choice of a particular profile bottom shape, or the shape of the worm profile as a whole, determines the sensitivity of external conditions to determine the regular extrusion process for a given material ·
Z hlediska druhu zpracovávaného materiálu nejsou možnosti použití šneků podle vynálezu nijak omezeny, výhodnost tohoto konstrukčního řešení šneků obzvláště vynikne v aplikačních oblastech zpracování krystalických a plněných polymerních materiálů·With regard to the type of material to be processed, the possibilities of using the screws according to the invention are not limited in any way, the advantage of this design of the screws being particularly outstanding in the application areas of the processing of crystalline and filled polymeric materials.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS845829A CS241900B1 (en) | 1984-07-30 | 1984-07-30 | Worm screw extruder with variable thread geometry |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS845829A CS241900B1 (en) | 1984-07-30 | 1984-07-30 | Worm screw extruder with variable thread geometry |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS582984A1 CS582984A1 (en) | 1985-08-15 |
| CS241900B1 true CS241900B1 (en) | 1986-04-17 |
Family
ID=5403931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS845829A CS241900B1 (en) | 1984-07-30 | 1984-07-30 | Worm screw extruder with variable thread geometry |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS241900B1 (en) |
-
1984
- 1984-07-30 CS CS845829A patent/CS241900B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS582984A1 (en) | 1985-08-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4155655A (en) | Apparatus for additive feeding | |
| DE3720325C2 (en) | ||
| US4960328A (en) | Apparatus for the extrusion, expansion and/or thermal treatment of substances and substance mixtures | |
| US4534652A (en) | Multishafted, continuous mixing and kneading of plastifiable materials | |
| US5437826A (en) | Extrusion method | |
| JPH02202425A (en) | Single screw extruder or twin screw extruder for feeding powdered or fibrous additive to thermoplastic molten body | |
| GB1302511A (en) | ||
| USRE28901E (en) | Apparatus for refining polymeric material | |
| US3946998A (en) | Single worm extruder | |
| US4605309A (en) | Mixing and shearing roller-mill | |
| AU6944800A (en) | Extruder screw | |
| JPS59159738A (en) | Preparation of foamed food | |
| US9346190B2 (en) | Device for processing material by mixing and/or plasticating | |
| WO2009068151A1 (en) | Screw for a screw extruder | |
| US3123860A (en) | Extruder screw | |
| US3788614A (en) | Mixing section for extruder feed screw | |
| CS241900B1 (en) | Worm screw extruder with variable thread geometry | |
| US3063095A (en) | Apparatus for distributing plastic material | |
| US4659300A (en) | Worm extruder for synthetic resin | |
| AT511564B1 (en) | MIXING DEVICE AND METHOD FOR MIXING A BULK OR A PAST-OIL MASS | |
| US4642041A (en) | Extruder screw for minimizing the opposing pressure flow | |
| US11426701B2 (en) | Mixing device in the screw antechamber of a twin-screw extruder | |
| JP3258685B2 (en) | Extruders for processing and production of rubber and thermoplastic synthetics | |
| US3590430A (en) | Screw extruder | |
| JPS6153215B2 (en) |