Шнековый пластикатор для переработки термореактивных материалов с волокнистым наполнителем

Шнековый пластикатор для переработки термореактивных материалов с волокнистым наполнителем

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 80 A t с51) 4 В 29 В 7/44, 11/16, В 29 С 45/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4198104/23-05 (22) 19.02,87 (46) 30.07.88. Бюл. У 28 (72) О.И.Квасенков, В.А.Татаркин, И.P.Àëåêñàíäðîâè÷, Б.А.Петров и С.ВеМилов (53) 678.057(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1127776, кл. В 29 С 45/04, 1984.

Авторское свидетельство СССР и 1288084, кл. В 29 В 7/54, 1985. (54) ШНЕКОВЫЙ ПЛАСТИКАТОР ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ TEPMOPEAKTHBHblX МАТЕРИАЛОВ

С ВОЛОКНИСТЫМ НАПОЛНИТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к области переработки пластмасс. Оно м.б. использовано в химической промышленности для пластикации и точного дозирования термореактивных материалов с волокнистым наполнителем. Цель изобретения — повышение стабильности и надежности работы пластикатора. Для этого в материальном вертикальном цилиндре расположена цилиндрическая секция шнека. В коническом загрузочном бункере размещена полая коническая секция шнека. В зоне перехода конической части загрузочного бункера в цилиндрическую горловину выполнены продольные пазы переменной глубины с постоянной по длине паза площадью поперечного сечения. Глубина каждого паза выбрана уменьшающейся до нулевого значения в направлении выходного отверстия. Ширина каждого паза выбрана увеличивающейся до соединения его со смежными пазами ° При работе при колебаниях подачи материала в бункер пластификатора материал по продольным лазам движется без переуплотнения;При повышении давления материала в нижней части бункера увеличивается его проскальзывание в окружном направлении. относительно стенки бункера. Материал по продольным пазам движется ускоренно sa счет их заполнения на коническом участке загрузочного букера. Сопротивление движению на цилиндрической горловине отсутстует.

Таким образом обеспечивается выравнивание давления материала в нижней части конического бункера и саморегулирование подачи материала при изменениях условий загрузки. 2 э.п. ф-лы. 4 ил.

1412980

Изобретение относится к переработке пластических масс и может быть использовано в химической промышленнос" ти для пластикации и точного дозиро5 вания термореактивных материалов с волокнистым наполнителем при их прессоРании в изделия.

Цель изобретения — повышение стабильности и надежности работы пластикатора.

На фиг.1 схематично изображен пред" ласк аемый пластикатор; на фиг.2 — разрез зоны пазов; на фиг.3 — схема пазов с характерными размерами. 15

Шнековый пластикатор содержит вертикально расположенный материальный

1 цилиндр 1 с выходным отверстием, конический загрузочный бункер 2 с цилиндрической горловиной, по внутренней поверхности которого в зоне перехода конической части в цилиндрическуЮ горловину выполнены продольные пазы 3 переменной глубины, шнек с винтовой нарезкой, выполненный с по- 25 лой усеченной конической секцией и цилиндрической секцией 5, связанный с Приводом 6 вращения. Цилиндричес" кая секция 5 смонтирована в материальном цилиндре 1, а полая усеченная 30 коническая секция 4 смонтирована в коническом загрузочном бункере 2 с возможностью осевого перемещения относительно продольной оси материального цилиндра 1 посредством винтовой нарезки 7, выполненной с профилем, соответствующим профилю винтовой нарезки 8 цилиндрической секции 5.

Полая усеченная коническая секция 4 связана с цилиндрической секцией 5 щ посредством двух шлицевых соединений 9 и 10 с разным числом шлицев.

Шнековый пластикатор также содержит приемные камеры 11 и 12 с гидроцилиндрами 13 и 14 противодавления,смон"А5 тированные на . выходе материального цилиндра l с возможностью возвратнопоступательного движения в горизонтальной плоскости от гидроцилиндра 15.

Продольные пазы 3 выполнены с постоянной по длине паза площадью поперечного..сечения на цилиндрической горловине, глубина каждого паза выбрана уменьшающейся до нулевого значения в направлении выходного отверстия, ширина каждого паза — увеличивающейся до соединения его со смежными пазами 3. Для обеспечения постоянства площади поперечного сечения паза 3 на цилиндрической горловине ширина каждого паза 3 может быть выбрана нелинейно увеличивающейся, а глубина — линейно убывающей, Кроме того, глубина каждого паза 3 может быть выбрана нелинейно уменьшающейся, а ширина — линейно увеличивающейся для обеспечения постоянства площади поперечного сечения паза 3 на цилиндрической горловине,.

Шнековь.й платикатор работает следующим образом.

Перерабатываемый материал с помощью какого-либо загрузочного устройства (не показано) подается в конический загрузочный бункер 2. Полая усеченная коническая секция 4 шнека захватывает материал (эона l,фиг.l u

2), и, вращаясь, перемещает его в зону расположения цилиндрической секции 5 шнека. В верхней части полой усеченной конической секции 4 шнека (зона. 1) частицы материала свободно перемещаются друг относительно друга и проскальзывают относительно поверхности бункера 2.

В зоне начала продольных пазов 3 (зона 2, фиг.l и 2) происходит уплотнение материала и заполнение продольных пазов 3, при этом сцепление материала со стенкой конического загрузочного бункера 2 возрастает и он перемещается по направлению нарезки продольных пазов 3.

Выполнение продольных пазов 3 на цилиндрической горловине конического загрузочного бункера 2 (эона 3, фиг.l и 2) с постоянной по их длине площадью поперечного сечения обеспечивает движение материала по продольным пазам 3 в этой зоне без переуплотнения. Чтобы избежать переуплотнения материала в продольных пазах 3, глубина каждого паза выбрана уменьшающейся до нулевого значения в направлении выходного отверстия, à ширина каждого паза увеличивающейся досоединения его со смежными пазами.На линии точек соединения пазов (фиг.3 и 4), площадьпоперечного сечения образовавшейся кольцевой канавки равна сумме площадей поперечных сечений всех пазов в любом месте на цилиндрической горловине загрузочного бункера 2. Это обеспечивает выход материала из продольных пазов 3 без переуплотнения. На участке кольцевой канавки выходящий из продольных па1412980 зов 3 материал захватывается витками вращающейся цилиндрической секции

5 шнека и транспортируется ею в материальный цилиндр 1.

В случае подачи транспортирующим ус тройс тв ом (п не вмоус тройс тва, шнековые питатели и т.д.),производительность которых колеблется иэ-за неравномерной распушки и склонности 10 волокнистых материалов к комкованию, крупной дозы материала, переуплоткение его в нижней части конического загрузочного бункера 2 не происходит, так как при повышении давления мате- 15 риала в нижней части конического загрузочного бункера 2 увеличивается его проскальэывание в окружном направлении относительно стенки бункера

2 в его верхней части, в то время как 20 начинается ускоренное движение материала по продольным лазам 3 за счет их усиленного заполнения на коническом участке загрузочного бункера

2 и отсутствия сопротивления движению 25 на цилиндрической горловине. Таким образом, происходит выранивание давления материала в нижней части конического загрузочного бункера 2 и саморегулирование стабильности проиэво- 30 дительности шнекового пластикатора.

Это позволяет вести переработку термореактивных материалов с волокнистым наполнителем с высокой надежностью и стабильной производительностью.

По мере подачи материала и его передвижения цилиндрической секцией 5 шнека по материальному цилиндру материал разогревается, пластицируется и подается в приемную камеру 11.

В процессе набора заданной дозы поршень гидроцилиндра 13 противодавления перемещается вниз под действием давления, возникающего в дозе. При достижении поршнем гидроцилиндра 13 45 противодавления нижнего положения привод 6 вращения автоматически от.ключается, подача материала цилиндрической секцией 5 прекращается, а приемные камеры 11 и 12, совместно с гидроцилиндрами 13 и .14 противодавления перемещаются в крайнее правое положение (поз.2 на фиг.1) гидроцилиндром 15.

При перемещении приемных камер 11 и 12 происходит отрезание дозы и она . выталкивается поршнем гидроцилиндра

13 противодавления при его перемеще"

О, пДК 16 (0; Lj;

ИЯ

dh

d1 — -> 0 при 1е 0 1., (Ф ) Ф

;f. — (О, при 16 0; (2) (3) где S — - -- площадь поперечного сечения паза, вычисляемая в зависимости от формы поперечного сечения по параметрам;

h — - текущее значение глубины паза на цилиндрической горловине;

Ъ вЂ” текущее значение ширины паза на цилиндрической горловине, 1 — текущее значение расстояния от линии выхода пазов на нулевую глубину;

L — длина нарезки пазов на цилиндрической горловине загрузочного бункера.

Количество пазов по внутренней поверхности конического загрузочного нии в крайнее верхнее положение. Одновременно происходит включение привода 6 вращения и набор дозы в приемную камеру 12 которая находится под материальным цилиндром 1.

После набора дозы в приемную камеру 12 гидроцилиндр 15 перемещает приемные камеры 11 и 12 в крайнее левое положение (поэ.l на фиг.l). B данном положении происходит выталкивание дозы из приемной камеры 12 поршнем гидроцилиндра 14 противодавлення и набор дозы в приемную камеру 11. В дальнейшем цикл повторяется.

В практических расчетах конструктивного оформления бункера 2 в зоне нарезки продольных пазов 3 следует пользоваться следующими рекомендациями. Максимальная глубина паза Н„, угол наклона паза на коническом участке загрузочного .бункера g, и на цилиндрической горловине 1г, длина-нарезки пазов на конической Н и цилиндрической частях бункера определяется по известным формулам.

Минимальная ширина паза Я выбирается в соответствии со средний размером частиц перерабатываемого . материала, этот размер выбирают в пределах 10-15 мм, а остальные параметры выбираются произвольно с учетом следующих соотношений:

1412980

Формула изобретения бункера 2 выбирается таким образом, что бы они соединялись с образованием кольцевой канавки, размер которой срставляет не менее половины сред8его размера частиц перерабатьваемого материала (для волокнита У2-301-07

Этот размер составит 5-7 мм). Такой размер кольцевой канавки способствует свободному выходу материала из па- 10 зов (размер d на фиг.3 и 4).

С целью упрощения расчета геомет11ических параметров пазов и технологии их нарезки ограничивают измене" ние одного из переменных параметров - f5 щирины или глубины. Следует выбирать линейное изменение одного из этих г1араметров, а другой определять как го функцию.

Для выполнения пазов с линейно 20 убывающей глубиной (фиг.3)необходиь1о в зависимости от формы поперечного сечения паза и заданного угла определить функцию .

Ь = F (h) (4) 25 при соблюдении условия (1) и условия а1

dl сопзй ) О, Для выполнения пазов с линейно возрастающей шириной (фиг.3 ) необ-, ходимо в зависимости от формы поперечного сечения паза и заданного йЬ вЂ” сопят < О.

Й1

Выполнение пазов по внутренней поверхности конического загрузочного бункера по одному из предлагаемых вариантов позволит повысить надежность работы и достичь стабильной производительности шнекового пластикатора. угла определить функцию

Ь= и (Ь) (6) при соблюдении условия (1) и условия

l. Шнековый .пластикатор для переработки термореактивных материалов с волокнистым наполнителем, содержащий вертикально расположенный материальный цилиндр с выходным отверстием, конический загрузочный бункер с цилиндрической горловиной, по внутренней поверхности которого в зоне перехода конической части в цилиндрическую горловину выполнены продольные пазы переменной глубины, шнек с винтовой нарезкой, выполненный с цилиндрической секцией, размещенной в материапьном цилиндре, и полой конической секцией, смонтированной в коническом загрузочном бункере с возможностью осевого перемещения относительно продольной оси материального цилиндра, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности и надежности работы пластикатора, продольные пазы по внутренней поверхности загрузочного бункера выполнены с постоянной по длине паза.площадью поперечного сечения на цилиндрической горловине загрузочного бункера, глубина каждого паза выбрана уменьшающейся до нулевого значения в направлении выходного отверстия, а ширина каждого паза — увеличивающейся до соединения его со смежными пазами.

2. Пластикатор по п.1, о т л и— ч а ю шийся тем, что ширина каждого паза выбрана нелинейно увеличивающейся, а глубина — линейно убывающей для обеспечения постоянства площади поперечного сечения паза на цилиндрической горловине.

3, Пластикатор по п.l,,о т л и— ч а ю шийся тем, что глубина каждого паза выбрана нелинейно уменьшающейся, а ширина — линейно увеличивающейся для обеспечения постоянства площади поперечного сечения па" за на цилиндрической горловине.

1412980

1412980 иг.

Фиг. Ю

Составитель И.Скопинцев

Техред M.Õoäàíè÷ Корректор М.Шароши

Редактор Ю.Середа

Заказ 3709/19 Тираж 559 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по, делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4