Двухступенчатый экструдер для термопластичных масс, преимущественно порошкообразных пластмасс

Двухступенчатый экструдер для термопластичных масс, преимущественно порошкообразных пластмасс

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ (61) Jlîïîë Hè Tåë üíûé к патенту— (22) Заявлено 02.06.80 (21) 2927003/23-05 (51) M. Кл.

В 29 1 3/02 (32) 15.06.79 (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по .делам изобретений и открытий (31) Р 2924317.2 (33) ФРГ (53) УДК 678.057. . 3(088. 8) Опубликовано 30.09.82 Бюллетень№ 36

Дата опубликования описания 30. 09. 82 (72) Авторы изобретения

Иностранец

Дитмар Андерс (ФРГ) Иностранная фирма

"Херманн Бершторфф Машиненбау ГмбХ"

СФРГ) (71) Заявитель (54) ДВУХСТУПЕНЧАТЫЙ ЭКСТРУДЕР ДЛЯ ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ

МАСС, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ПОРОШКООБРАЗНЫХ ПЛАСТМАСС

Изобретение относится к полимерному машиностроению, в частности к оборудованию для переработки порошкообразных пластмасс.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является двухступенчатый экструдер для термопластичных масс преимущественно порошкообразI

1О ных пластмасс, содержащий две перпендикулярно расположенные со смещенйыми относительно друг друга осями экструзионные ступени с индивидуальными приводами вращения, первая иэ которых снабжена подающим шнеком с

15 винтовой нарезкой и расположена вертикально,а в нижней части рабочей зоны сообщена соединительным каналом с рабочей зоной второй, горизонтально расположенной, ступени, и дроссельное устройство для измеиения сечения соединительного канала $1(.

Недостаток данного экструдера

I состоит в том, что он не позволяет достичь высокой производительности при достаточной пластификации и гомогенизации перерабатываемого материала, поскольку для избежания недопустимого нагрева пластмассы ограничивается число оборотов шнека.

Цель изобретения — повышение производительности экструдера.

Поставленная цель достигается тем, что в двухступенчатом экструдере для термопластичных масс, преимущественно порошкообразных пластмасс, содер-. жащем две перпендикулярно расположенные со смещенными относительно друг друга осями экструзионные ступени с индивидуальными приводами вращения., первая из которых снабжена подающим шнеком с винтовой нарезкой и расположена вертикально, а в нижней части рабочей эоны сообщена соединительным каналом с рабочей зоной второй, горизонтально расположенной, ступени, и дроссельное устройство для изменения сечения соединительного канала, подающий шнек снабжен раэмещенными между участками винтовой нарезки, смещенными относительно друг друга в окружном направлении месильными дискообразными элементами и цилиндрическими штифтами, расположенными между месильными дискообразными элементами, а верхний конец подающего шнека смонтирован в подшипнике.

963451

Кроме того, цилиндрические штифты смонтированы с возможностью радиального перемещения.

Месильные дискообразные элементы, размещенные в зоне соединительного канала вертикальной ступени, смещены 5 в окружном направлении, противоположном направлению смещения месильных дискообразных элементов в рабочей зоне подающего шнека.

На фиг. 1 изображен схематично 10 двухступенчатый экструдер, общий вид; на фиг. 2 — разрез A-A на фиг.1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг.1.

Двухступенчатый экструдер содержит две перпендикулярно расположенные со смещенными относительно друг друга осями экструзионные ступени, первая 1 из которых расположена вертикально, а вторая 2 — горизонтально.

Вертикальная ступень 1 размещена на корпусе 3, в котором расположены двигатель и редуктор (не показаны) для передачи вращения подающему шнеку 4. Горизонтальная ступень 2 снабжена опорой 5, закрепленной на основании 6, и приводится в действие при помощи унифицированного узла 7 привода.

Вертикальная ступень 1 (фиг. 2) содержит загрузочную воронку 8, в которую пресс-материал дозированно подается из бункера 9 посредством дозирующего шнека 10.

Подающий шнек 4 снабжен размещенными между участками винтовой нарезки

11 смещенными относительно друг друга в окружном направлении месильными З5 дискообразными элементами 12, которые могут быть овальной, эллипсовидной или треугольной формы. Между месильными дискообразными элементами 12 размещены цилиндрические штифты 13,вхо- 40 дящие в выемки 14, выполненные на подающем шнеке 4 или расположенные напротив круглых дисков 15, размещенных между парой дискообразных элементов

12. ° На .верхнем конце подающего шнека 45

4 выполнена проходящая через.загрузочную воронку 8 опорная шейка 16, установленная в радиальном подшипнике 17, размещенном в крышке 18 загрузочной воронки 8. На нижнем конце подающего шнека 4 выполнена мелкая резьба 19 . обратной подачи и приводной шток 20.

Рабочий цилиндр 21 вертикальной ступени 1 смонтирован на блоке 22, в фотором расположена нижняя часть по.дающего шнека 4, где установлена поворотная втулка 23 с выступвм 24, на котором закреплено плечо 25 для поворота втулки 23, и пропускным отверстием 26 для прохода материала в горизонтальную ступень 2.

В горизонтальной ступени 2 размещен приводной шнек 27, а в ббласти соединения ступеней 1 и 2 выполнено отверстие 28 для отвода газов, сооб- 65 щенное с атмосферой или вакуумным насосом. На конце горизонтальной ступени закреплена экструзионная головка 29. В блоке 22 напротив соединительного канала 30 выполнено дополнительное выпускное отверстие 31, перекрываемое поворотной, втулкой 23.

Работа двухступенчатого экструдера осуществляется следующим образом.

Перерабатываемая пластмасса подается в загрузочную воронку 8 в виде порошка, помола или гранул. Материал винтовой нарезкой 11 подается в рабочий цилиндр 21, где .происходит сдвиг и смешение. Месильные дискообразные элементы 12 образуют со стенкой цилиндра 21 попеременно клиновидно сужающиеся пространства с узкими зазорами для сдвига материала. Цилиндрические штифты 13 разрывают частицы и комки материала и обеспечивают турбулизацию и смешение пластмассы и наполнителей. В конце подающего шнека

4 создается давление, которое выталкивает пластицированную марсу в гориаонтальную ступень 2 экструдера. В переходной зоне месильные дискооб разные элементы подают материал в обратном направлении. В горизонтальной ступени 2 масса дегазируется и подается при дальнейшей гомогенизации и термостатировании в экструзионную головку 29.

Наличие месильных дискообразных элементов 12 обеспечивает свободные смесительные пространства, в которых при взаимодействии с цилиндрическими штифтами. 13 возможно более сильное перемешивание и подача более сильной энергии сдвига даже при частично заполненных винтовых каналах. Перерабатываемая пластмасса постоянно разрывается и перемешивается. Даже трудно диспергируемые пигменты равномерно смешиваются с пластмассой. Так как при наличии вертикальной ступени 1 экструдера возможно даже при частично заполненных винтовых каналах подавать в пластмассу высокую энергию сдвига, то экструдер может работать с очень большим числом оборотов, а следовательно с высокой производительностью.

Месильные дискообразные элементы всегда смещены в окружном направлении относительна друг друга, так что с обеих сторон каждого дискообразного элемента расплав попадает в соседние каналы, что обеспечивает хорошее перемещение от канала к каналу.

В зависимости от расположения месильных дискоабразных элементов и направления их поворота обеспечивается положительный или отрицательный эффект осевой подачй. Предварительно уплотненная пластмасса предохраняется ат совместного вращения с пластифицирую963451 щим органом цилиндрическими штифтами, что обеспечивает существенный сдвиг и смешение материала.

Верхняя опора вертикального подающего шнека обеспечивает высокое число оборотов, а опорная шейка 16 позволяет установить дополнительно органы предварительного уплотнения в загрузочной воронке 8.

Выполнение цилиндрических штифтов

13 с возможностью радиального переме- 10 щения обеспечивает изменение зазора между концами цилиндрических штифтов

13 и поверхностью круглого диска между месильными дискообразными элементами.

В зависимости от свойств пластмассы f5 цилиндрические штифты устанавливают-. ся с большим или меньшим зазором.

Месильные дискообразные элементы

12, размещенные в зоне соединительного канала 30, смещены в окружном. направлении,:противоположном направлению смещения месильных дискообразных элементов в рабочей зоне подающего шнека 4, что облегчает передачу пластмассы в горизонтальную ступень 2 и препятствует проникновению массы в нижнюю опору.

Наличие поворотной втулки обеспечивает регулирование давления пластмассы и,тем самым, времени обработки массы, интенсивности сдвига и температуры массы. Сечение соединительного канала 30 изменяется посредством поворота втулки 23, при этом регулируется давление B вертик "ьной ступени 35

1 экструдера. Пропускное отверстие

26 поворотной втулки 23 может совмещаться с дополнительным выпускным отверстием 31, сообщенным со свободным пространством, благодаря чему поворотная втулка 23 может ис- 4О пользоваться как пусковой клапан.

Использование предлагаемого экструдера позволит перерабатывать пластмассы в виде порошка или гранул с высокой производительностью. 45

Формула изобретения

1. Двухступенчатый экструдер для термопластичных масс, преимущественно порошкообразных пластмасс, содержащий две перпендикулярно расположенные со смещенными относительно друг другами осями экструзионные ступени с индивидуальными приводами. вращения, первая из которых снабжена подающим шнеком с винтовой нарезкой и расположена вертикально, а в нижней части рабочей эоны сообщена соединительным каналом с рабочей зоной второй, горизонтально расположенной,ступени, дроссельное устройство для изменения сечения соединительного канала, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности экструдера, подающий шнек снабжен размещенными между участками винтовой нарезки смещенными относительно друг друга в окружном направлении месильными дискообразными элементами и цилиндрическими штифтами, расположенными между месильными дискообразными элементами, а верхний конец подающего шнека смонтирован в подшипнике.

2. Зкструдер по п.1, о т л и— ч а ю шийся тем, что цилиндрические штифты смонтированы с возможностью радиального перемещения.

3. Экструдер по п.1, о т л и— ч а ю шийся тем, что месильные дискообразные элементы, размещенные. в зоне соединительного канала вертикальной ступени, смещены в окружном направлении, противоположном направлению смещения месильных дискообразных элементов в рабочей зоне подающего шнека.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ 9 1554896, кл. В 29 F 3/02, опублик. 1971 (про,тотип).

963451

Составитель M. Фитисова

Техред M. Гергель Корректор Г. Огар

Редактор М. Янович

Заказ 7538/79 Тираж 679 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4