SU564169A1 - Шнек экструдера - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к машиностроеknro , а именно к шнековым прессам дл  пластикации, гомогенизации и экструдиро ани  пластических масс.

Известен шнек конструкции Мейлефера, который имеет два независимых нарезанных канала. Ширина первого (питающего) канала постепенно уменьшаетс , ширина второго канала постепенно увеличиваетс  до полной ширины l. Недостатком этого шнека  вл етс  пространственна  изол ци  обоих каналов, в результате чего , отсутствует необходимое дл  получени  высокой производительности давление со стороны участка подачи твердото материала, что

особенно заметно при так называемых смачивающих материалах, которые плохо перемещаютс  самосто тельно.

Известен также шнек экструдера, выполненный в виде сердечника с винтовой нарезкой и одной или несколькими спирал ми , угол подъема винтовой линии которых отличен от угла подъема винтовой линии нарезки шнека 2. В таком шнеке не происходит пространственного разделени  расплавленной части полимера от нерасплавленной , что затрудн ет контроль за расходом энергии, т.е. расплавленный материал изза неправильного геометрического исполнени  сечений витков; обрабатываетс  с такой же интенсивностью, 1сак и расплавленный. Цель изобретени  - повышение степени гомогенизации расплава. Указанна  цель достигаетс  тем, что спираль, выполненна  на сердечнике шнека примыкает к нитке винтовой нарезки в виде выступа с наружным диаметром,, меньшим наружного диаметра БИНТОВОЙ нарезки шнека,и с шириной, возрастающей в направлении перемещени  расплава. Благодар  этому обьем между шагом шнека и цилиндром экотрудера делитс  на две или более полости, что обеспечивает равномерное ;введение энергии в подлежащий плавлению материал с использованием создаваемого самим материалом тепла трени  и тепла, подводимого извне, а также придает материалу необходимое фи- зическое состо ние внутри шнека на относительно коротком участке. Благодар  такому конструктивному отличию достигаетс 

высока  степень гомогенизации распло.ва полимерного материала. «

На фиг. 1 изображен однозаходный шнек; на фиг. 2 - шнек со спирал ми, libiполненными в виде выступов; на фиг, 3 шнек со спирал ми, выполненными в виде BjjiaTynoB, и углублений; на фиг. 4 - шнек с осевым i радиальными отверсти ми;, на фиг, 5 - рдухзагоцный шн.ек; на фиг. 6 два неза еплшощихс  шнека; на фиг. 7 шнек со спирг1 ми, выполненными в виде выступов с пазами и канавками;, на фиг. 8 разрез по А-А на фиг„ 7,

Одкоза.хог.Н- имеет сердечник 1 (см, фиг, 1) с киткой винтовой нарезки 2 и спир;элыо 3,, выполненной а вице выступа , примыкающего к нитке винтовой нарезки , имеющей угол подъема, отличный от утла подъема винтовой линии нарезки шнека причем больше ;mna подъема линии нарезки шнека надтолько, что после 9 витков занимает почти всю ширину шага шнека . Спираль 3 делит межвитковый обьем шнека на ciiie полости а и в.

Шнек 4 (см, фиг. 2) выполнен с двум  спирал ми 5,6, благодар  чему меквитковый обьем делитс  на три полости с, d и е,

Шнек 7, согласно фиг, 3, имеет спирали 8, выполненные а виде выступа,,и две спирали 9к lOj выгюлнен1хые в виде углублений . Причем шаг нарезки углублений может быть одннаковым или различным.

Шнек 11, имеющий сердечник с винтовой нарезкой и спиралью, представленный на фиг,, 4, имеет отверсти : осевое 12 и радиальные 13„

Шнек 14 (см. фкг, 5) двухзаходный со спиралью 15, выполненной в виде выступа , начинающегос  с передней стороны нитки винтовой нарезки.

В двухшнековом экструдере шнеки 16 (см. фиг. 6) выполнены незацепл юшимис  и каждый снабжен спиралью 17.

Шнек 18 (см.фиг, 7)выполвен с двум спирал ми 18 и 20, снабженными пазами 21. Ось сплралей 10 и 20 наклонена к оси шнека,а между выступом спирали 2О и ниткой 1зК;-1товой нарезки 22 выпол нены канавки 23j име1ош,ие в сечении фор му полуокружности.

Твердый материал транспортируетс  шнеком и попадает в полости а и в, причем по мере продвижени  материал расплавл етс  под действием теплоты трени  и тепла; подводимого извне, обьем его Зменьшаетс , соответственно уменьшаетс  межвЕтковый обьем, В постепенно увеличивающу зс  полост в в ходе процесса пластикации поступает расплав, Объемы

полостей а и в при их изменении вдоль шнека должны соответствовать изменению объемов твердого материала и расплава, несмотр  на отсутствие пространственного- разделени  между полост ми а и в осуществл етс  разделение матер;;дла по физическому состо нию на осна  : различной закономерности их движени .

Шнек 4 (см. фиг. 2) транспортирует материал в полост х с , d и е. Тведый материал транспортируетс  прежде всего в 1,а ,:более глубокую полость е.

Во врем  пластикации материал принимает в зко-эластичное состо ние, перехоэ шее в жидкое.

Такое выполнение шнека представл ет интерес дл  материалов, имеющих, помимо двух физических состо ний: твердого и в зкотекучего , промежуточное, например в зко-эластичное .

Расплав материала по мере продвижени  поступает в зону выгрузки шнека 18 (см, фиг. 7). При этом вплоть до зоны вьп рузки происходит удалеш е летучих через отверсти  12,13 (см, фиг. 4). Шне 18 (см. фиг. 7) транспортирует материал который по мере нагрева частично расплавл етс .

Движущийс  в углубленной полости к виткам материал нагреваетс  и частично расплавл етс . Расплав материала, образующийс  на гор чей внутренней поверхности сердечника, срезаетс  спиралью 19 и собираетс  иа ее передней боковой поверхности , где оц смешиваетс  с небольшими твердъши и частично уже расплавленными частицами материала и течет в полость е.

Благодар  пазам 21 достигаею  наложение двух потоков, вызываемых вращением шнеков, один из которых направлен вдоль пазов 21, а другой - тангенциально к спирали 19, в результате этого в материале создаютс  высокие усили  сдвига,  вл ющиес  предпосылкой хорошей гомогенизации . Последн   усиливаетс  благодар  смешению обоих ламинарных потоков, проход щих вдоль канавок 23.

По мере того как материал полностью расплавл етс , он перетекает в полость к второй спирали 20. В этой полости также происходит наложение двух потоков, вызываемых также пазами 21 и вращением и1нека. Благодар  канавке 23, выполненной по технологическим соображени м, здесь также происходит выравнивание потоков. Пазы 21 могут проходить как. до конца шнека, так и заканчиватьс  за несколько витков до конца шнека: как изображено на фиг„ 7. Остаток зоны загрузки выпол-.

н етс  тогда по обычным дл  шнекор экструдеров геометрическим соотношени м. Предлагаемый шнек позвол ет реализовать такке сложные технологические операции , как окрашивание материалов естественного цвета растворимыми и нерастворимыми красител ми и пигментами при относительно малых затратах. При этом в таком шнеке достигаютс  хороша  гомогенизаци  с качественной пластикацией и стабильностью процесса транспортировани .

Claims (2)

1.Журнал Hunsleioffe . 1968, Nc 11, стр. 781-782, рис. 1, поз. 6 и рис. 2,поз. 12.

2.Авторское свидетельство СССР hfe 215465, кл. В 29 в 1/06, 1968.

1564169

T

л

xi.

,