Червячный пресс для переработки сыпучих полимерных материалов

Червячный пресс для переработки сыпучих полимерных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

^^*'^^^^^^'^*^'^ ПРЕСС ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ СЫПУЧИХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ содержащий цилиндрический корпус с загрузочной воронкой и нагревателем, установленные в корпусе вращающийся червяк с зонами питания, сжатия и выдавливания и втулку' с продольными пазами на внутренней поверхности и окном, расположенным под загрузочной воройкой, отличающийсятем, что, с целью обеспечения постоянной производительности при переработке материалов с различными свойствами, втулка снабжена приводом для ее вращения, устройством регулирования скорости вращения и выполнена с дополнительными окнами, расположенными по ее окружности.2.Червячный'пресс по п. 1, о т - личающийся тем, что устройство регулирования скорости вращения выполнено в виде датчика давления, установленно^го в корпусе на выходе из, зоны пита^ния червяка и регулятора, соединенного с датчиком и приводом втулки.3.Червячный пресс по п. 1, о т - личающийся тем, что устройство регулирования скорости вращения выполнено' в виде датчика крутя-•щего момента червяка и регулятора, соединенного с датчиком ,и приводом.(О(Лс:елсо со оо •^ •-J

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5)) В 29 F 3/00. ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ .(2,1) .2044814/23-05 (25) 2352555/23-05 (У2) 17.07.74 (46) 15.04.83. Бюл. Ф 14 (72) С.И. Гдалин, В.И. Клочков, Ю.P. Озол, В.В. Шаронов и В.A. Яковлев (53) 678.057.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 231101, кл. В 29 F 3/02, 1967.

2. РсазтгегагЬеь .тег . чо1. 20, Р 2, 1969. (54) (57) 1,ЧЕРВЯЧНЫЙ ПРЕСС ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ СЫПУЧИХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ содержащий цилиндрический корпус с загрузочной воронкой и нагревателем, установленные в корпусе вращающийся червяк с зонами питания, сжатия и выдавливания и втулку с продольными пазами на внутренней поверхности и окном, расположенным под загрузочной воронкой, отличающийся

„„SU„„593377 А тем, что, с целью обеспечения постоянной производительности при переработке материалов с различными свойствами, втулка снабжена приводом для ее вращения, устройством регулирования скорости вращения и выполнена с дополнительными окнами, расположенными по ее окружности.

2. Червячный пресс по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что устройство регулирования скорости вращения выполнено в виде датчика давления, установленного в корпусе на выходе иэ. зоны питания червяка и регулятора, соединенного с датчиком и приводом втулки.

3. Червячный пресс по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что устройство регулирования скорости вращения выполнено в виде датчика крутя щего момента червяка и регулятора, соединенного с датчиком .и приводом.

593377

Изобретение относится к области переработки пластмасс,а именно к червячным прессам, и может быть использовано при производстве изделий и полуфабрикатов с точными геометрическими размерами и однородной струк турой из сыпучих полимерных материалов.

Известен червячный насос для перерабтки сыпучих полимерных материа. лов, содержащий цилиндрический корпус, внутри которого расположен червяк и питающее приспособление, выполненное в виде двух соприкасающихся и вращающихся навстречу друг другу барабанов, один из которых расположен на червяке и перфориро-. ван, а другой снабжен радиальными лопастями, совершающими возвратнопоступательное движение (1) .

Недостатком червячного пресса является сложность конструктивного выполнения питающего приспособления а также колебание производитель ности.

Известен также червячный пресс для переработки сыпучих полимерных материалов, содержащий цилиндрический корпус с загрузочной воронкой и нагревателями и установленные в корпусе червяк с зонами питания, сжатия и выдавливания и втулку с продольными пазами на внутренней поверхности с окном, расположенную под загрузочной воронкой (2) .

Однако практического применения данная конструкция не получила. Применение втулок с продольными пазами прив ло к увеличению транспортирующей способности червяка в зоне питания. Материал в зоне питания имел проскальзывание только по направлению пазов вдоль цилиндра и скручивался с червяка как гайка с винта.

Последующие же эоны червяка, находя щиеся в корпусе с гладкой внутренней поверхностью, развивали меньшую производительность и препятствовали продвижению материала. В результате исходный твердый материал черезмерно уплотнялся на этих участках, что при водило к перегрузке привода.

Цель изобретения — обеспечение постоянной производительности при пе реработке материалов с различными свойствами;

Указанная цель достигается тем, что втулка снабжена приводом для ее вращения, устройством регулирования скорости ее вращения и выполнена с дополнительными окнами, расположенными по ее окружности.

При этом устройство для регулирования скорбсти вращения втулки может быть выполнено в виде датчика давления, установленного в цилиндрическом корпусе на выходе иэ зоны питания червяка, или датчика крутящего момента червяка и регулятора, соединенного с соответствующим датчиком и приводом втулки.

На чертеже изображен предлагаемый

5-червячный пресс для переработки сыпучих полимерных материалов.

Червячный пресс для переработки сыпучих полимерных материалов содержит загрузочную воронку 1, цилинд10 рический корпус 2, втулку 3, имеющую продольные пазы на внутренней поверх ности и установленную в корпусе под загрузочной воронкой, и червяк 4.

Втулка 3 с продольными пазами (на чертеже не показаны) установлена в подшипниках 5 и имеет реверсивный регулируемый привод для ее враще-. ния относительно червяка 4 (на чертеже не показан). Для равномерного приема материала иэ загрузочной воронки 1 втулка имеет окна й, равномерно расположенные по ее ок-, ружности. Червячный пресс снабжен устройством для регулирования скоу

25 Рости вращения втулки 3 относительно червяка 4, состоящим из дат- чика б давления исходного матери1ала, установленного в корпусе 2 на выходе иэ зоны питания червяка, и регулятора 7, соединенного с датчиком б и приводом втулки.

Согласно второму варианту выполнения устройство для регулирования скорости вращения втулки 3 относительно червяка 4 состоит иэ датчика

8 крутящего момента червяка и регулятора 9, соединенного с датчиком и приводом втулки. Привод (на чертеже не показан) состоит из электродвигателя и редуктора.

40 Червячный пресс работает следующим образом.

Термопластичный полимерный материал в гранулированном, дробленом или порошкообразном виде подается через загрузочную воронку и окна вращающейся втулки с пазами в корпус 2.

Червяк подает полимерный материал по направлению пазов втулки 3. Производительность зоны питания червяка зависит от относительной скорости вращения червяка 4 втулки 3, которую можно изменять при постоянной скорости вращения червяка изменением скорости вращения втулки. Из втулки 3 полимерный материал пжтупает в обогреваемый корпус 2, по мере продвижения в котором он нагревается, плавится, уплотняется, гомогенизируется, превращается в однородную вязкую массу и подается червяком на

60 профилирование изделия. Производитель. ность зоны выдавливания зависит от скорости вращения червяка и подачи полимера зоной питания ° Таким образом при заданной угловой скорости враще65 ния червяка, которая является одина593377

Редактор A. Аристова Техред М, Тепер Корректор И. Ватрушкина.

Заказ 6976/4

Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ковой íà всех участках корпуса, стабильность производительности червячного пресса зависит от стабильности подачи материала зоной питания. Стабильности подачи материала зоной питания способствуют пазы во втулке 3.

Однако подача материала может колебаться во времени из-эа изменений насыпного веса полимера. В зависимости от его величины при постоянной скорости вращения червяка зона питания будет ра звивать производительность, которая может быть больше или меньше производительности эоны выдавливания червяка. Для приведения производительности зоны питания чер- 15 вяка в соответствие с производительностью зоны выдавливания червяка выбирают направление и скорость вращения втулки 3. Причем, если втулка с пазами вращается с уг овой скоростью, рц равной скорости вращения червяка, то в этом случае производительность червяка в зоне питания будет равна нулю, так как относительная скорость червяка и втулки равна нулю.

Увеличение подачи сыпучего полимерного материала производится путем увеличения относительной скорости червяка и втулки с пазами. Соответствие производительности червяка в зонах питания и выдавливания видно по показаниям датчика 6 давления, установленного на выходе иэ зоны питания червяка в цилиндрическом корпусе. Если давление отсутствует, это значит, что производительность эоны питания червяка меньше, чем производительность эоны выдавливания, и червячный пресс еще не выведен на рабочий режим. Для увеличения производительности зоны питания червяка уве- 4(} личивают относительную скорость вращения втулки и относительно червяка до тех пор, пока не возникнет давление в начале гладкого цилиндрического корпуса. Это давление увеличивают до требуемого уровня путем дальнейшего изменения скорости вращения втулки. Заданный уровень давления в дальнейшем поддерживают автоматически следующим образом. Датчик 6 давления передает сигнал на регулятор

7; который следит за сохранением постоянного давления материала в начале гладкого цилиндрического корпуса. При увеличении или уменьшении насыпного веса исходного полимера устройство для регулирования, построенное на принципе стабилизации давления в конце зоны питания, соответственно уменьшает или увеличивает подачу материала зоной питания червяка эа счет плавного изменения скорости вращения втулки 3 с пазами относительно червяка и, таким образом, поддерживает сбалансированный режим экструзии.

В случае регулирования подачи полимерного материала зоной питания по крутящему моменту, датчик 8 крутящего момента подает сигнал на ре-, гулятор 9, который следит эа сохранением постоянного крутящего момента на червяке. При изменении крутящего момента на червяке 4 система регулирования, построенная на принципе стабилизации крутящего момента, в зависимости от изменения момента уменьшает или увеличивает подачу материала зоной питания эа счет плавного изменения скорости вращения втулки с пазами относительно червяка и, таким образом, поддерживает сбалансированный режим экструзии.

В предлагаемой конструкции в связи с тем, что давление в начале гладкого корпуса и скорость вращения чер вяка всегда постоянны, все тепловые процессы плавления и гомогениэации расплава проходят без тепловых колебаний, и расплав выдавливается с постоянной температурой и вязкостью.

Предлагаемая конструкция червячного пресса позволит согласовать производительность зоны питания и остальных зон на одной конструкции червяка в широком диапазоне изменения насыпного веса исходного полимера. Такое решение позволит создать универсальный червячный пресс, пригодный для качественной переработки в изделия практически всех сыпучих полимерных материалов, независимо от их гранулометрического состава и колебаний насыпного веса.