ES2242847T3 - Extrusor de husillo con pasadores de mezclado mejorados. - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un extrusor provisto con pasadores de amasado. Como se conoce, los extrusores de husillo están compuestos generalmente por un cuerpo de extrusor con una cámara cilíndrica que contiene, longitudinalmente, un husillo helicoidal el cual, cuando es girado, empuja, amasa y comprime el material de extrusión hacia un cabezal de extrusión en el cual está montada una boquilla. De acuerdo con la técnica anterior también se ha ideado, en ciertos casos, que la cámara cilíndrica contenga pasadores o varillas de amasado. Como se puede ver en las Figuras 1A y 1B, que muestran un cilindro de extrusión de acuerdo con la técnica anterior, los pasadores están normalmente dispuestos a intervalos regulares en la dirección longitudinal e insertados radialmente en la envolvente del cuerpo de extrusor. De cara a impedir interferencias durante el funcionamiento, los pasadores están fijados en las paredes de la envolvente, opuestos a las interrupciones en el filete del husillo de extrusión, y también se proyectan hacia dentro de la cámara cilíndrica en una distancia que es indudablemente menor que la dimensión transversal del espacio libre entre el eje del husillo y la superficie interna de dicha cámara.

Description

Extrusor de husillo con pasadores de mezclado mejorados.

La presente invención se refiere a un extrusor provisto con pasadores de amasado.

Como se conoce, los extrusores de husillo están compuestos generalmente por un cuerpo de extrusor con una cámara cilíndrica que contiene, longitudinalmente, un husillo helicoidal el cual, cuando es girado, empuja, amasa y comprime el material de extrusión hacia un cabezal de extrusión en el cual está montada una boquilla.

De acuerdo con la técnica anterior también se ha ideado, en ciertos casos, que la cámara cilíndrica contenga pasadores o varillas de amasado. Como se puede ver en las Figuras 1A y 1B, que muestran un cilindro de extrusión de acuerdo con la técnica anterior, los pasadores están normalmente dispuestos a intervalos regulares en la dirección longitudinal e insertados radialmente en la envolvente del cuerpo de extrusor.

De cara a impedir interferencias durante el funcionamiento, los pasadores están fijados en las paredes de la envolvente, opuestos a las interrupciones en el filete del husillo de extrusión, y también se proyectan hacia dentro de la cámara cilíndrica en una distancia que es indudablemente menor que la dimensión transversal del espacio libre entre el eje del husillo y la superficie interna de dicha cámara.

Las principales funciones de los pasadores son la de crear un obstáculo al movimiento de alimentación del material de extrusión, el cual es así perturbado y amasado más completamente, y la de intercambiar calor con el material de extrusión.

Sin embargo, al menos dos tipos de problemas están asociados a esta configuración.

Un primer problema está unido con la posibilidad de regular correctamente la temperatura de estos pasadores.

El documento de patente americana US 5,324,108 describe un extrusor de cilindro con pasadores en el que se proveen algunos pasadores tangencialmente en la cámara. Tales pasadores tienen un agujero ciego interno donde se hace circular fluido térmico adelante y atrás. Tal tipo de camino de circulación para el fluido térmico no es eficiente y requiere que el diámetro interno de los pasadores sea suficientemente grande para que quepa un tubo de salida.

Además, en el caso de que se rompan una o más varillas, los fragmentos que se separan de su extremo van a parar dentro de la cámara cilíndrica contaminando el material de extrusión y, en el peor de los casos, dañando el husillo de extrusión o la propia cámara cilíndrica.

El documento de patente americana US 5,480,227 describe un extrusor de husillo provisto de algunos pasadores inclinados diagonalmente. La pared del cilindro que recibe el husillo tiene un rebajo anular. Los pasadores están situados muy cerca de un reborde del husillo y parcialmente empotrados en dicha pared del cilindro. De esta manera, el material de extrusión puede hacer contacto con una pequeña porción de la superficie lateral de los pasadores dando como resultado un intercambio térmico pobre. Además, el material de extrusión es canalizado entre las pasadores pero no amasado realmente.

El objeto de la presente invención es superar los problemas encontrados en la técnica anterior proporcionando un diseño nuevo y original de extrusor en el cual la temperatura de los pasadores puede ser controlada fácilmente incluso cuando son de pequeño diámetro, el material de extrusión puede ser amasado íntimamente y regulado térmicamente por los pasadores y es posible prevenir el daño resultante de posibles roturas de estos pasadores.

Estos objetos se alcanzan por medio de un extrusor de husillo como el descrito en la reivindicación 1.

Más características específicas y ventajas del dispositivo de acuerdo con la invención surgirán, de cualquier manera, más claramente a partir de la descripción detallada siguiente dada a título de ejemplo e ilustrada con los dibujos que acompañan, en los cuales:

La Figura A es una vista en sección longitudinal dada a través de un cuerpo de extrusor de acuerdo con la técnica anterior;

La Figura 1B es una vista en sección transversal dada según la línea I-I de la Figura 1A;

La Figura 2 es una sección longitudinal parcial dada a través de un cuerpo de extrusor de acuerdo con la invención; y

La Figura 3 es una vista en sección transversal dada según la línea III-III de la Figura 2.

Un extrusor comprende, de manera conocida per se, un cuerpo de extrusor 1 que contiene una cámara cilíndrica 2 que alberga longitudinalmente un husillo de extrusión 3.

El husillo de extrusión 3 está compuesto por un eje N y un filete F que está arrollado en forma espiral al eje N con un paso constante o variable dependiendo de las circunstancias.

La rotación del husillo, que se obtiene a través de medios de accionamiento conocidos (no mostrados), causa la alimentación y compresión de un material de extrusión (en particular caucho, material elastómero o similares) introducido en la cámara cilíndrica por vía de una abertura de carga adecuada (no mostrada).

De acuerdo con la invención, se proveen miembros pasador de amasado 4 que pasan a través de todo el espesor de las paredes enfrentadas del cuerpo de extrusor 1 y de la cámara cilíndrica 2. Los miembros pasador 4 están insertados y fijados dentro de agujeros de inserción adecuados del cuerpo de extrusor de forma que están tangenciales, y muy próximas, al eje N del husillo de extrusión 3.

Cada uno de los miembros pasador está compuesto por una varilla hueca 4a que tiene, fijados a sus extremos, prensaestopas de inmovilización 4b (por ejemplo unidos con la correspondiente varilla por medio de una rosca) por medio de los cuales los miembros pasador están fuertemente apretados en el cuerpo del extrusor.

En el punto en el que la cámara 2 es traspasada por una de las varillas 4, el filete F tiene una interrupción Fi.

Preferiblemente, las varillas están dispuestas en parejas sobre cada uno de los lados del eje N. Además, las parejas de varillas están distribuidas longitudinalmente, alternando a 90º entre sí (Figura 2).

Las varillas 4a son tubulares, es decir, tienen al menos un canal de flujo interno a través del cual se puede circular un líquido regulador de calor (por ejemplo aceite o agua caliente o un fluido refrigerante, dependiendo de las circunstancias).

Como se muestra esquemáticamente en la Figura 3, el fluido es circulado introduciéndolo en un extremo de la varilla hueca 4a y permitiendo que fluya hacia fuera por el extremo opuesto por medio de tuberías de impulsión y retorno adecuadas (no mostradas).

Además, como puede apreciarse bien en la Figura 3, entre las varillas 4a y la superficie interna de la pared del cilindro se deja un espacio libre 5 sustancial. En otras palabras, al menos una porción de dichas varillas tiene su superficie bañada completamente por el material de extrusión. Esto permite que el material de extrusión pase todo alrededor de los miembros pasador, de forma que hace contacto con una porción importante del mismo y aumenta el efecto de intercambio térmico. Además, las dos corrientes de material de extrusión, que vienen desde los dos lados de la varilla 4a durante la extrusión, se encuentran aguas abajo de la varilla 4a dando como resultado un efecto de amasado aumentado.

Las varillas de acuerdo con la invención permiten un flujo continuo de un fluido regulador de calor, de tal forma que es posible controlar de una manera óptima la temperatura de acuerdo con los requerimientos específicos. Además, ya que están fijadas al cuerpo de extrusor en ambos extremos, incluso si la porción que está dentro de la cámara cilíndrica se rompiera, no obstante quedarían fijadas al cuerpo del extrusor sin que sus fragmentos fueran capaces de ir a parar al interior de la cámara.

Esta última característica específica es de importancia considerable y significa que pueden hacerse ahorros importantes con respecto a los costes de reparación y mantenimiento.

Se entiende, sin embargo, que el alcance de la protección de la invención descrita hasta aquí no está limitado a la realización concreta mostrada, sino que se extiende a cualquier otra modificación constructiva que alcance la misma utilidad, en el alcance de los contenidos de las reivindicaciones.

Por ejemplo, aunque se han descrito miembros pasador de amasado con una sección recta circular, también es posible usar, en circunstancias concretas, varillas tubulares con una sección recta de perfil diferente.

Claims (5)

1. Extrusor del tipo que comprende un cuerpo de extrusor (1) con una cámara cilíndrica (2) dentro de la cual está insertado un husillo de extrusión (3) de forma que puede rotar, una pluralidad de miembros pasador (4) de amasado regulados térmicamente que están insertados a través de una envolvente de dicha cámara cilíndrica y que están fijados con sus respectivos extremos a la pared de dicho extrusor, caracterizado porque al menos una porción de dichos pasadores (4) se proyecta hacia dentro de dicha cámara cilíndrica (2) de una manera tal que su superficie circunferencial completa puede entrar en contacto con el material de extrusión de forma que aumenta el efecto de intercambio de calor y de amasado.

2. Extrusor de acuerdo con la Reivindicación 1, en el cual dichos miembros pasador (4) comprenden una varilla hueca y se circula un fluido regulador térmico dentro de ellos.

3. Extrusor de acuerdo con la Reivindicación 2, en el cual dichos pasadores (4) constan de una varilla tubular, cuyos extremos emergen externamente desde dicho cuerpo de extrusor y están fijados en él por medio de prensaestopas (4b) de fijación.

4. Extrusor de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual dichos miembros pasador (4) están provistos en parejas, uno sobre un lado y uno sobre el lado opuesto del husillo de extrusión (3).

5. Extrusor de acuerdo con la Reivindicación 4, en el cual dichas parejas de miembros pasador (4) están dispuestas longitudinalmente, alternándose 90º entre sí.