IT8022018U1 - Dispositivo di estrusione a vite, a due stadi, per masse polveriformi per materia artificiale - Google Patents

Description

[0001] Descrizione di un makllo di utilita avente titolo: "DISPOSITIVO DI ESTRUSIONE A VITE, AIUE STADI, PER MASSE NG/dp P35 400 POLVERIFORMI PER MATERIA ARTIFICIALE" a nome: "HERMANN BERSTORFF - MASCHINENBAU GMBH" di nazio nalita tedesca, con sede a Hannover (Germania) e elettivamente domiciliata presso il mandatario Uf ficio Brevetti Ing.

[0002] A.

[0003] GIAMBROCONO C.

[0004] S.a.s.

[0005] Via R.

[0006] Pilo, 19/B - -MILANO- Depositato i1 10 GlU.

[0007] 1980 al n%.22 01 8 BV80 *o*o*q*o*o+o+o*o*o+q* Nella lavorazione di masse di materia artificiale terno plastica in alcuni casi e dimostrato vantaggioso il fat to di impiegare dispositivi di estrusione a due stadi.

[0008] Sono noti estrusori a vite in disposizione a cascata.

[0009] Co questi esrusori a cascata e possibile un delicato tratta mento del materiale, poiche gli alberi a vite di ogni ste dio a cascata possono essere azionati con numero di giri fra di loro differenti.

[0010] Questa differente impostazione del numero di giri di uno stadio di estrusione rispetto allo altro stadio di estrusione permette la separazione di fasi del procedimento nella tecnica di estrusione.

[0011] A titolo d] esempio al primo stadio di estrusione si possono associa re le fasi del procedimento di adduzione del materiale sfeg gio, del trasporto, della compressione, della fusione e della praentiva omogeneizzazione.

[0012] Al secondo stadio di estrusione si possono associare le fasi compressione, cqn dizionamento termico, miscelazione, filtrazione ed espu] sione, Per lo piu la vite del secondo stadio di estrusiqne raffreddabile viene azionata con una velocita di rotaziqne inferiore con maggiore diametro della vite, per evitare .un dannoso ed inutile ulteriore riscaldamento del materiale da lavorare.

[0013] Si e ora vista che con i noti dispositivi di estrusidne a due stadi non ε possibile estrudere, con le elevate per stazioni oggi giorno richieste, un prodotto finale suffi cientemente plastificato ed omogeneizzato.

[0014] Specialmente mas se di foggiatura con additivi difficilmente disperdibili, come pigmenti cromatici, hanno portato a prodotti finali di qualita insufficiente.

[0015] Si rilevato che risulta particolarmente difficile in questi dispositivi di estrusione.noti alimentare masse polveriformi di materia artificiale.

[0016] Questo difettoso com portamento di alimentazione di masse polveriformi di ma- teria artificiale impedisce elevate portate e comporta inoltre variazioni di trasporto.

[0017] L'invenzione si pone il compito di realizzare un dispo sitivo di esrusione conformemente alla parte introduttiva della riv.

[0018] 1, con il quae e possibile produrre prodotti nali di qualita sufficientemente buona con ura elevata pr tata ed un soddisfacente comportamento di alimentazione.

[0019] Il compito viene risolto secondo l'invenzione mediant le caratteristiche indicate nella parte caratterizzante della riv: 1.

[0020] Mediante l'alimentazione della massa di forgiatura da lavorare in uno stadio verticale di estrusione si sfrt ta la forza di gravita propria della massa di forgiatura Perci si ottiene una uniforme alimentazione anche di mas se di forgiatura, di difficile scorrevolezza, di modesta densita specifica apparente.

[0021] La parte di plastificazione a guisa di satellite, disposta nello stadio verticale di estrusione presenta piu alheri filettati satelliti a den tatura elicoidale, nai quali sono disposti attorno ad una zona di un albero a vite centrale.

[0022] L'albero a vite centra le nella zona degli alberi stelliti e parimenti dotato dk una dentatura elicoidale.

[0023] Concentricamente all'albero a vite verticale e disposta una parte cilindrica a dentatu ra interna.

[0024] Gli alberi satelliti da un lato ingranano con l'albero a vite,dall'altro lato ingranano m la dentatura interna della parte cilindrica.

[0025] Tronchi di plastificazione a satellite sono di per se noti.

[0026] Essi hanno il vantaggio consistente nel fatto che il materiale viene ripetutamente cilindrato per breve tem po e di conseguenza viene miscelato in maniera sostanzia mente piu intensa.

[0027] La massa di forgiatura a brevi interval li viene sempre di nuovo rivltata.

[0028] In tal modo si ottiene calore di scorrimento interno, che contribuisce alla fuso ne della massa di forgiatura.

[0029] Per effetto della aisposizione sfalsata dei due stadi di estrusione l'albero a vite centrale, verticale, in co: rispondenza della pria estremita inferiore pu essere a loggiato in un cuscinetto di spinta assiale.

[0030] Alle risultan ti forze di spinta assiali si contrasta mediante la dispb sizione dell'anello di avvio sull'albero a vite.

[0031] Per ottenere un incrementato comportamento di alimenta zione dellanassa di forgiatura addotta ed una espulsione dell'aria inclusa dalla massa di forgiatura, viene poposta la eseguzione dell'invenzione indicata nella parte carat terizzante della rivendicazione 2.

[0032] Lo spinotto di prolunga mento, accoppiato solidale alla rotazione con l'albero a vite pu portare direttamente un agitatore e, oppure una coclea di pigiatura.

[0033] Per ê anche possibile impiegare que sto spinotto di prolungamento come spinotto di supporto per un agitatore e, oppure una coclea di pigiatura azio nabile separatamente .

[0034] Un ulteriore miglioramento del comportamento di alimen tazione viene ottenuto mediante le caratteristiche indi cate nella parte caratterizzate della riv.

[0035] 3.

[0036] Quando lo spinotto di prolungamento portante l'agitatore e, oppure la coclea di pigiatura eseguito in modo da restringersi conicamente verso l'alto, la massa di forgiatura alimente ta viene addotta al tronco di plastificazione gia preven tivamente compressa.

[0037] Un ulteriore vataggiosa eseguzione dell'invenzione vine indicata nella parte caratterizzatnte della riv.

[0038] 4.

[0039] Gra- zie ad una coclea di pigiatura girevole rispetto all'al- bero a vite centrale si pu ottenere una variazione del rapporto di compressione del materiale addotto.

[0040] Corrispor dentemente alle rispettive caratteristiche del materiale e possibile impostare l'adduzione del materiale.

[0041] Il volu me di passata, continuamente decrexente, porta ad una op portuna preventiva compressione del materiale.

[0042] Nella parte caatterizzante della sotto rivendicazion 5 viene indicata una vantaggiosa modalita di azionamento della coclea di pigiatura girevole rispetto all'albero a vite centrale.

[0043] Tramite la tmsmissione a satelliti la coclea di pigiatura pu essere azionata direttamente dal i'albero a vite centrale azionato.

[0044] Un aggiuntivo aziona- mento per la coclea di pigiatura non e necessario.

[0045] Trami te lo scambio di ruote satelliti possibile una variazio- ne del raorto del numero di giri della coclea di pigiatu ra rispetto all'albero a vite.

[0046] Nella parte caratterizzante della sotto rivendicazione 6 viene indicato un dispositivo di strozzatura r il di spositivo di estrusione secondo l'invenzione.

[0047] Con questo dispositivo di strozzatura tramite il libe ro variabile del passaggio degli stadi di estrusione ê possibile controllare la pressione iallo stadio verticale di estrusione: Mediante ulteriore vantaggiosa eseguzione dell'inven zione si pu utilizzare contemporaneamente come valvola di avviamento il manicotto cilindrico che comanda la pres sione di lavoro nel primo stadio di estnsione.

[0048] Nello sta dio di avviamato del dispositivo di estrusione il passag gio del manicoto cilindrico viene portato in copertura con lo scarico secondario.

[0049] La massa di forgiatura traspdr tata di porta all'esterno dallo scarico secondario.

[0050] Quardo la massa di forgiatura fuoriuscente e sufficinetemente plastificata, il manicotto cilindrico viene ruotato e l' pertura di passaggio del manicotto cilindrico viene porta ta in copertura con il passaggio dei due stadi di estrusio ne.

[0051] Un ulteriore miglioramento del comportamento di alimen tazione viene ottenuto conformemente alla fiv.

[0052] 8 per mez zo del tronco di albero filettato principale, sfalsato a ritroso e con dentatura esterna, dell'albero a vite verti cale.

[0053] Cosi vengono sicuramente evitate formazioni di por ticelli nella addotta massa di forgiatura.

[0054] Mediante l'invenzion si realizza un dispositivo, con il quale rialta possibile lavorare masse di forgiatura, di difficile lavorazione, come a titolo di esempio mass di forgiatura polveriformi o pezzate, con elevate porta te e sufficiente qualita.

[0055] In bae al disegno vengono nel seguito illustrati piu dettagliatamente esempi di realizzazione dell'invenzionq In particolare: la figura 1 mostra un dispositivo di estrusione a due stadi, con uno stadio verticale di estrusione ed uno sta dio orizzontale di estrusione in rappresentazione shema tica, la figura 2 mostra una sezine attraverso il disposi- tivo di estrusione seando la linea II-II in figura.1, la figura 3 mostra una forma di realizzazione modifica ta della zona di introduzione che comprime preventivamerte la massa di forgiatura, la figura 4 mostra una ulteriore realizzazione della zona di introduzione dello stadio verticale di estrusione, la figura 5 mostra una ulteriore forma di realizzazione della zona di introduzione dello stadio di estrusione, in cui il tronco di albero principale, dentato esterna mente, dell'albero a vite centrale sfalsato a ritroso nel tronco di plastificazione a guisa di satellite: Il dispositivo di estrusione come primo stadio di lavb razione presenta uno stadio di estrusione 6 disposto veri calmente.

[0056] Perpendicolarmente allo stadio wrticale di e- strusione 6 e sfalsato rispatto a questo disposto uno stadio orizzontale di estrusione 7.

[0057] I due stadi di estrl sione 6 e 7 sono fra di loro tangenti nella loro zona di incrocio 8.

[0058] Lo stadio verticale di estrusione 6 sopportato feret to su una cassa 9, in cui sono sistemati il.

[0059] motore e la trasmissione per l'azionamento dell'albero a vite gire- vole 11.

[0060] Lo stadio orizzontale di estrusione 7 viene portato tramite urysostegno 12 dal telaio 13 della cassa e in corrispondenza della propria estremita che fronteg gia l'estremita di espulsione 14 viene azionato da una uni ta di azionamto 15.

[0061] Lo stadio verticale di estrusione 6 in corrispondenzs della propria estremita superiore premta una tramoggia di introduzione 16 per la massa di forgiatura polverifor me.

[0062] Nella parete laterale della tramoggia di introduzione 16 e prevista una apertura di alimentazione 17 per l'adduzio ne della massa di forgiatura.

[0063] La tramoggia di introduziqne 16 collocata su una parte cilindriforme 18, che si tro va a sua volta su un blocco 19 della cassa circondante la parte inferiore dell'albero a vite 11.

[0064] L'albero 11 a vite, che ruota nella cassa 18,19 dello stadio verticale di estrusione 6 presenta successivaente ad una zona di introduzione 21 un tronco 22 di albero filettato principale a dentatura elicoidale, che e cixon dato, ad ingranamento, da alberi satelliti 23 parimenti a dentatura elicoidale.

[0065] La parte cilindrica 18, che sf esten de sulla lunghezza del tronco di albero filettato princi pale 22 possiede una dentatura interna con la quale ingra na la dentatura degli alberi filettati satelliti 23.

[0066] Alla estremita inferiore del tronco di albero filettato princh pale 22 a dentatura elicoidale un anello di avvio 24 montato sull'albero a vite 11 e contro questo esercitanc una pressione gli alberi filettati satelliti 23 durante il funzionamento del dispositivo.

[0067] All'anello 24 si raccorda uma parte 25 a vite di traspor to, che tocca strisciando sulla zona di incrocio 8 dei due stadi di estrusione 6 e 7.

[0068] A questa parte 25 segue una filettatura di trasporto a ritroso 26, a filetti sottili, alla quale si raccorda lo spinotto di supporto 27 con il tronco di azionamento 28.

[0069] Il foro della cassa dello stadio di estrusione verti cale 6 allargato nella zona del blocco 19 della cassa e presenta un adattato manicotto cilindrico 29.

[0070] Questo manicotto cilindrico 29 dotato d una una apertura di passaggio 31, che nella rappresentazione mostrata in copertura con un canale di collegamento 32 nel blocco 19 della cassa.

[0071] Questo canale di collegamento 32 collega zona di scarico dello stadio verticale di estrusione 6 con la zona di ammissione dello stadio orizzontale di estru 10 sione 7.

[0072] Diametralmente di fronte al canale di collegamer to 32 e disposto uno scarico secondario 33 del blocco 19 della cassa, che nella posizione mostrata del manicoto cilindrico 29 viene chiuso da questo: Lo stadio orizzontale di estrusione 7 e dotato di foi 34 di condizionamento termico e di un Eoro di xarico 35 dei gas nella zona di incrocio 8 dei due stadi di estru sione 6 e 7.

[0073] Lalbero a vite 11 dello stadio verticale di estrusigne 6 a partire dal tronco di albero filettato principale 22 presenta uno spinotto di prolungamento 36, 1l quale si estende e si restrirg yero l'alto e si estende attraverso la tramoggia di introduzione 16.

[0074] Con l'estremita libera superiore questo spinotto di prolungamento 36 e sopportato girevole in una piastra di copertura 37.

[0075] Lo spinotto di prolungamento 36 che si restringe porta due palette agita trici 38 e 39 che costituiscono un mezzo ausiliario di alimentazione.

[0076] La massa di forgiatura polveriforme o pezzata viene immessa tramite lapertura di alimentazione 17 nella tra moggia di introduzione 16.

[0077] L'albero a vite 11 dello st@ dio verticale di estrusione 6 viene azionato.

[0078] Le palette girevoli 38 e 39 provocano una preventiva compressione della massa di forgiatura, che viene coadiugata dal voly me di adduzione che diminuisce verso il basse.

[0079] La massa di forglatura viere afferrata dal tronco di plastificaziop 18, 22, 23 a guisa di stellite e viene delicatamente pla stificata.

[0080] Dopo l'uscita dal tronco di plastificazione 18, 22, 23 nella massa di forgiatura per effetto della par te 25 della coclea trasportatrice viene creata una presso ne e la massa di forgiatura tramite l'apertura di passag gio 31 ed il canale di collegamento 32 vime pressata nel lo stadio orizzontale di estrusione 7.

[0081] La filettatura 26 ta di particelle di massa di forgiatura nel cuscinetto dj spinta assiale 4l.

[0082] La massa di forgiatura viene afferrata dala coclea trasportatrice 42, che ruota nello stadio orizzontale di estrusione 7, viene delicatamente omogeneiz zata ed espulsa: Nella figura 3 viene mostrata una modificata forma di realizzazione della zona di introduzione.

[0083] In particolare lo spinotto di prolungamento 136, che si restringe verso l'alto, dell'albero a vite 111 a dotato di un traversino di trasporto 43 a forma di vite, e la zona di introdu- zione 121 e eseguita di forma cilindrica.

[0084] Cosi si ottiene un volume di passo della vite che diminuisce continuamente verso 1'alto.

[0085] Ci porta come conseguenza vantaggiosament al fatto che l'aria viene espulsa dalla massa di forgia- tura e la massa di forgiatura preventivamente compressa viene addotta al tronco di plastificazione 122 e 123 a guisa di xtellite: La figura 4 mostra un ulteriore modificata eseguzione della zona di introduzione sullo stadio verticale di estru sione.

[0086] In particolare il tronco di albero filettato prir cipale 222 a dentatura elicoidale reca uno spinotto di prolungamento 44, il quale e circondato da un manicotto 45, che si appoggia su di essi in maiera girevole.

[0087] Il ma nicotto 45 nella propria zona inferiore eseguito nella forma di coclea di pigiatura 46 con volume di basso che diminuisce continuamente.

[0088] Nella tramoggia di introduzione 216 conica, superiore, il manicotto 45, che ruota rispetto all'alberda vite 211 reca due palette agitatrici 238, 239, che con la loro rotazione adducono la massa di forgiatura difficilmente scorrevole, alla sottostante coclea di pigi@ tura 46.

[0089] Uno spinotto di prolungamento 44 in corrispondenza deh la popria estremita superiore supportato girevole in un coperchio 47 della cassa.

[0090] Inoltre lo spinotto di pro lungamento 44 nela zona terminale superiore reca una ruota dentata cava 48, la quale ingrana con ruote satelliti 49 che da parte loro ingranano.con un pignone 51 innestato sulla estremita superiore del manicotto 45.

[0091] .Questa trasmissione a satelliti 48, 49, 51 porta come conseguenza il fatto che la rotazione trasmessa all'albe ro a vite 211 tramite la trasmissione a satelliti 48, 49 51, viene trasmessa sul manicotto 45 e quindi sull'agita tore 38, 39 e sulla coclea pigiatrice 46.

[0092] Il manicotto g revole 45 in particolare viene ruotato in un determinatc rapporto rispetto all'albero a vite 211 e quindi rispet to al tronco di albero filettato principale 222, a denta tura esterna, del tronco di plastificazione 222, 223 a satelliti.

[0093] Mediante semplice sostituzione delle ruote ss telliti 49 e del pignone 51 innestato possibile varia re il rapporto fra il numero dei giri della coclea di pi giatura 46 e dell'albero a vite 211.

[0094] A seconda della mas sa di forgiatura e a seconda del ;numero degli alberi fi lettati a satellite 223 possibile adattare cosi il vol me di trasporto.della coclea pigiatrice 46 alla caacita di trasporto dello stadio verticale di estrusione 6.

[0095] Nella figura 5 viene mostrata una forma di realizza- zione del tronco di plastificazione 522, 523 a guisa di satellite, in cui il ttonco di albero filettato principa le 522, a dentatura esterna, dell'albero a vite vertica le 511 dal lato di introduzione arretrato, ossia gli alberi filettati satelliti 523 sporgono oltre il tronco di albero filettato principale 522.

[0096] Gli alberi filettati satelliti 523, che ruotano e girano evitano cosi la for mazione di ponticelli nella passa di forgiatura, che viene alimentata nella tramo8sia di introduzione 516.

[0097] In tal mg do si ottiene un uniforme e migliorato comportamento di alimentazione.

[0098] .

Claims (8)

1. 1) Dispositivo di estrusione a vite, a due stadi, per masse di forgiatura termoplastiche, specialmente masse .ai materia artificiale polveriforme, con uno stadio vertica le di estrusione e con uno stadio orizzontale di estrusib ne, i cui spazi di lavoro comunicano tramite un passaggib, caratterizzato dal fatto che i due stadi di esrusione 6, 7 sono disposti fra di loro sfalsasi, cosicche gli stadi di estrusione 6,7 nella zona di scarico dello stadio ver tivale di estrusione 6 e nella zona di alimentazione del lo stadio orizzontale di estrusione 7 sono fra di loro tangenti a croce, nonche dal fatto che lo stadio vertica le di estrusione 6 presenta un tronco di plastificazione 22,23 a guisa di satellite, e inoltre dal fatto che l'al bero a vite 11 dello stadio verticale di estrusione 6 appoggiato in un cuscinetto di spinta assiale inferiore 41, e inoltre dal fatto che sull'albero a vite 11 alla estremita inferiore del tronco di plastificazione 22, 23 a guisa di satellite disposto un anello di avvio 24 per gli alberi filettati i satelliti 23 del tronco di plaai- ficazione 22, 23

2) Dispositivo di estrusione secondo la riv.

1, carat terizzato dal fatto che l'albero a vite alla estremita sj periore presenta uno spinotto di prolungamento 36, 44, che si protende nella tramoggia di.

introduzione 16 e, oppure nel pozzetto di introduzione e direttamente od indirett@ mente collegato con un agitatore 38, 39 e, oppure con una coclea di pigiatura 46.

3) Dispositivo di estrusone secondo la riv.

2, caratte rizzato dal fatto che lo spinotto di prolungamento 36 to talmente oparzialmente ε eseguto in modo da restringersi conicamente vem l'alto.

4) Dispositivo di estrusione secondo la riv.

2, carat terizzato dal fatto che sullo spinotto di prolungamento 44 una coclea di pigiatura 46, che ruota rispetto all'al bero a vite 211, disposto fra la tramoggia di introdu- zione 216 ed il tronco di plastificazione 222, 223 a guisa di satellite, nonche dal fatto che il volume di passo della coclea di pigiatura 46 eseguito in modo da diminui re in maniera continua.

5) Dispositivo di estrusione secondo le riv.

2 e, opp re 4, caratterizzato dal fatto che la guida di pigiatura 46, che pu compiere rotazione relativa, viene azionata tramite una trasmissione a satelliti 48, 49, 51 accoppia ta con l'albero a vite 211 centrale.

6) Dispositivo di estrusione secondo la riv.

1, carat terizzato dal fatto che l'albero 11 a vite dello stadio verticale di estrusione 6 della propria regione termina ê circondato da un manicotto cilindrico girevole 29 le nonche dal fatto che il manicotto cilin drico 29 presenta una apertura di passaggio 31, che pu essere portata in copertura con il passaggio degli stadi di estrusione: 7) Dispositivo di estrusione 6, caratterizzato dal fatto che l'apertura di passagsio 31 del manicotto cilin drico 29 pu essere portata in copertura con uno scarico secondario 33, che fa capo all'esterno, del primo stadio di estrusione 6.

8) Dispositivo di estrusione secondo la riv.

1, carat terizzato dal fatto che il tronco di albero filettato principale 522, a dentatura esterna, dell'albero a vite 511 verticale sfalsato a ritroso in corrispondenza de] l'inizio del tronco di plastificazione 522, 523 azguisa di satellite.

l'Uffleiala Res .