Червячно-дисковый экструдер

Червячно-дисковый экструдер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

G rl l4CA Н И Е и,8526И

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.05.79 (21) 2772193/23-05 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М, Кл.

В 29F 3(012

Государственный комитет (43) Опубликовано 07.08.81. Бюллетень № 29 (53) УДК 678.057.3 (088.8) по делам изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 07.08.81 (72) Авторы изобретения

В. А. Успенский и И. М. Кузяев

Днепропетровский химико-технологический институт им. Ф. Э. Дзержинского (71) Заявитель (54) ЧЕРВЯЧНО-ДИСКОВЫЙ ЭКСТРУДЕР

Изобретение относится к полимерному машиностроению, в частности к конструкциям дисковых экструдеров для переработки композиций на основе полимерных материалов, требующих высокой степени дис- 5 пергирования и смешения.

Известен червячно-дисковый экструдер для переработки полимерных материалов, содержащий корпус, полый транспортирующий червяк и вращающийся диск с инди- 10 видуальными приводами, причем торцовые поверхности диска и корпуса выполнены наклонными под острыми углами к нормали оси вращения, а минимальный рабочий зазор по оси вращения равен произведению 15 радиуса диска на сумму тангенсов углов наклона поверхностей (1).

Недостатком экструдера является сложность его изготовления.

Наиболее близким к предлагаемому по 20 технической сущности является червячнодисковый экструдер, содержащий корпус, снабженные индивидуальными приводами вращения полый транспортирующий червяк и образующий с корпусом рабочий зазор Б диск, на валу которого в полости транспортирующего червяка смонтирована втулка, выполненная с центральным отверстием, ось которого расположена под углом к центральной оси диска (2). 30

Однако для известного червячно-дискового экструдера характерны недостаточная эффективность смешения и гомо ген изации полимера и малая надежность, обусловленная неравномерностью давления по площади диска, приводящей к мембранным колебаниям за счет изменения рабочего зазора от максимального до минимального; наличием радиальных биений вследствие качения диска; возможностью появления резонансных колебаний из-за совпадения частоты качения диска с частотой его собственных колебаний.

Цель изобретения — повышение надежности экструдера и интенсификация процесса смешения и гомогенизации полимеров.

Достигается указанная цель благодаря тому, что в червячно-дисковом экструдере, содержащем корпус, снабженные индивидуальными приводами вращения полый транспортирующий червяк и образующий с корпусом рабочий зазор диск, на валу которого в полости транспортирующего червяка смонтирована втулка, выполненная с центральным отверстием, втулка снабжена приводом возвратно-поступательного перемещения относительно продольной оси экструдера и смонтирована соосно диску, 8521 1 1

На чертеже изображен предлагаемый червячно-дисковый экструдер, общий вид.

Червячно-дисковый экструдер содержит корпус 1 с загрузочной воронкой 2, нагревателями 3, мундштуком 4 с экструзионным отверстием 5, полый транспортирующий червяк 6 с индивидуальным приводом 7 вращения, диск 8 с валом 9 и индивидуальным приводом 10 вращения, втулку 11 с центральным отверстием 12, io привод 13 возвратно-поступательного перемещения втулки 11 относительно продольной оси экструдера, например кулачковый, уплотнительные элементы 14, пружины 15.

Торцовые поверхности диска 8 и корпуса 1 ц образуют рабочий зазор 16.

Втулка 11 смонтирована соосно диску 8.

Червячно-дисковый экструдер работает следующим образом.

Исходный материал подается из загру- 2о зочной воронки 2 корпуса 1 на транспортирующий червяк 6, который перемещает материал, подогреваемый нагревателями 3, в рабочий зазор 16, где под действием деформаций сдвига он плавится, пластицируется и гомогенизируется.

В рабочем зазоре 16 одновременно со сдвиговыми деформациями возникают деформации растяжение-сжатие, которые вызываются изменением величины рабочего зазора 16. Изменение рабочего зазора 16 происходит равномерно по всему радиусу диска 8 за счет поступательного движения последнего, сообщаемому ему от привода

13, например кулачкового, через втулку 11.

При этом втулка 11 движется по уплотнительным элементам 14.

Для плавности поступательного движения служит пружина 15. Количество подаваемого материала регулируется приводом ю вращения 7 транспортирующего червяка 6.

Оптимальная величина скорости сдвиговых деформаций регулируется при помощи привода 10 вращения диска 8. Приводом 13 регулируется требуемая величина циклов деформаций растя>кение-сжатие.

Возвратно-поступательное перемещение диска 8 приводит к возрастанию нормальных напря>кений, действующих в параллельных диску 8 плоскостях, т. е. происходит усиление эффекта Вайссенберга, тем самым повышение качества смешения и степени гомогенизации и увеличение давления на выходе из экструдера. Частота и амплитуда осевых колебаний диска выбирается в зависимости от величины необходимого рабочего зазора, геометрических размеров диска, материала и т. д.

Использование данного червячно-дискового экструдера позволит повысить его надежность, тем самым уменьшая затраты на ремонт и обслуживание оборудования, и обеспечить создание оптимальных условий процесса смешения и гомогенизации в рабочем зазоре между корпусом и диском, обусловленных проявлением эффекта Вайссенберга.

Формула изобретения

Червячно-дисковый экструдер, содержащий корпус, снабженные индивидуальными приводами вращения полый транспортирующий червяк и образующий с корпусом рабочий зазор диск, на валу которого в полости транспортирующего червяка смонтирована втулка, выполненная с центральным отверстием, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности экструдера и интенсификации процесса смешения и гомогенизации полимеров, втулка снабжена приводом возвратно-поступательного перемещения относительно продольной оси экструдера и смонтирована соосно диску.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

_#_e 514725, кл. В 29F 3/012, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

М 582984, кл. В 29F 3/012 1976 (прототип).

852611

Составитель Л. Кольцова

Редактор М. Кузнецова Техред А. Камышникова Корректор Е. Хмелева

Заказ 1563/9 Изд. № 464 Тираж 694 Подписное

НПО «Поиск> Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр, Сапунова, 2