Шнековый пластикатор для переработки термореактивных материалов с волокнистым наполнителем

 

ШНЕКОВЫЙ ПЛАСТИКАТОР ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ТЕРМОРЕАКТИВНЫХ МАТЕРИАЛОВ С ВОЛОКНИСТЫМ НАПОЛНИТЕЛЕМ, содержащий иертикаль . но расположенный материальный цилиндр и конический загрузочный бункер, шнек с винтовой нарезкой, связанный с приводом враш.ения и выполненный с цилиндрической секцией, размещенной в материальном цилиндре , и полой конической секцией, смонтированной в загрузочном бункере с возможностью осевого перемещения относительно продольной оси при помощи винтовой нарезки, отличающийся .тем, что, с целью повышения качества изделий путем улучшения их физико-механических свойств и предотвращения разрушения волокнистого наполнителя , винтовая нарезка конической секции выполнена с профилем, соответствующим профилю БИНТОВОЙ нарезки цилиндрической секции щнека, а коническая сек- Q ция соединена с цилиндрической секцией IS при помощи двух шлицевых соединений с (Л разным числом щлицев. 1C а

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

g g В 29 В 1/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 li) 3651946/23-05 (22) 14. 10.83 (46) 07.12.84. Бюл. № 45 (72) Б. А. Петров, А. Д. Соколов, В. Л. Макаров, В. А. Татаркин и В. Я. Карпов (53) 678.057 (088.8) (56) 1. Петров Б. А. и др. Исследование работы шнекового пластикатора вертикального типа при переработке волокнитов.

«Химическое и нефтяное машиностроение»

1980, № 2, с. 14 — 16.

2. Авторское св идет ел ьств о СС С P № 939222, кл. В 29 В 1/06, 1980 (прототип). (54) (57) ШНЕКОВЫЙ ПЛАСТИКАТОР

ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ТЕРМОРЕАКТИВНЫХ МАТЕРИАЛОВ С ВОЛОКНИСТЫМ

НАПОЛНИТЕЛЕМ, содержащий ьертикально расположенный материальный цилиндр

ÄÄSUÄÄ 1127776 А и конический загрузочный бункер, шнек с винтовой нарезкой, связанный с приводом вращения и выполненный с цилиндрической секцией, размещенной в материальном цилиндре, и полой конической секцией, смонтированной в загрузочном бункере с возможностью осевого перемещения относительно продольной оси при помощи винтовой нарезки, отличающийся тем, что, с целью повышения качества изделий путем улучшения их физико-механических свойств и предотвращения разрушения волокнистого наполнителя, винтовая нарезка конической секции выполнена с профилем, соответствующим профилю винтовой нарезки цилиндрической секции шнека, а коническая секция соединена с цилиндрической секцией Я при помощи двух шлицевых соединений с разным числом шлицев.

1127776

Изобретение относится к оборудованию для переработки пластических масс и может быть использовано в химической промышленности для пластикации и точного дозирования термореактивных материалов с волокнистым наполнителем при их прессовании в изделия.

Известен шнековый пластикатор вертикального типа для термореактивных, материалов с волокнистым наполнителем, содержащий вертикально расположенные материальный цилиндр и конический загрузочный бункер с продольными пазами на его внутренней поверхности, шнек с винтовой нарезкой связанной с приводом вращения и имеющий цилиндрическую секцию, расположенную в загрузочном бункере, причем шнек и материальный цилиндр смонтированы с возможностью относительного осевого перемещения (1) .

Недостаток известного пластикатора состоит в том, что при наборе дозы использование конической секции шнека, выполненной как единое целое с цилиндрической, не представляется возможным, так как перемещение шнека (или материального цилиндра) в момент набора дозы приводит к изменению зазора между конической секцией и бункером, нарушению условий загрузки, вследствие чего производительность уменьшается практически до нуля.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является шнековый пластикатор для переработки термореактивных материалов с. волокнистым наполнителем, содержащий вертикально расположенный материальный цилиндр и конический загрузочный бункер, шнек с винтовой нарезкой, связанный с приводом вращения и выполненный с цилиндрической секцией, размещенной в материальном цилиндре, и полой конической секцией, смонтировапнной в загрузочном бункере с возможностью осевого перемещения относительно продольной оси при помощи винтовой нарезки (2).

Перерабатываемый материал из бункера захватывается конической секцией шнека, уплотняется им и загружается в материальный цилиндр, где захватывается витками цилиндрического шнека, перемещается вдоль материального цилиндра, пластицируется и накапливается в замкнутом объеме, ограниченном торцом цилиндрического шнека, стенками материального цилиндра и ножом-заслонкой отрезного устройства. После набора дозы, нож-заслонка открывается и при помощи возвратно-поступательного движения шнека выдавливается определенная доза, отрезание которой-осуществляется при движении нож-заслонки в обратном направлении. Для обеспечения переработки материалов с различными компрессионными характеристиками коническая секция имеет

5 !

О

15 возможность перемещаться относительно продольной оси загрузочного бункера.

Недостатком данного пластикатора является то, что при установке определенного зазора между загрузочным бункером и расположенной в нем конической секцией шнека, происходит смещение в осевом направлении нарезки конической секции шнека относительно цилиндрической секции. Несовпадение нарезок конической и цилиндрической секций приводит к интенсивному разрушению волокнистого наполнителя, что ухудшает физико-механические свойства изделий и их качество.

Цель изобретения — повышение качества изделий путем улучшения их физико-механических свойств и предотвращения разрушения волокнистого наполнителя.

Указанная цель достигается тем, что в шнековом пластикаторе для переработки О термореактивных материалов с волокнистым наполнителем, содержащем вертикально расположенный материальный цилиндр и конический загрузочный бункер, шнек с винтовой нарезкой, связанный с приводом вращения и выполненный с цилиндрической секцией, размещенной в материальном цилиндре, и полой конической секцией, смонтированной в загрузочном бункере с возможностью осевого перемещения относительно продольной оси при помощи винтовой нарезки, винтовая нарезка конической секции выполнена с профилем, соответствующим профилю винтовой нарезки цилиндрической секции шнека, а коническая секция соединена с цилиндрической секцией при помощи двух шлицевых соединений с раз35 ным числом шлицев.

На фиг. 1 изображен шнековый пластикатор, общий вид; на фиг. 2 — узел 1 на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение А — А на фиг. 1; на фиг. 4 — сечение Б — Б на фиг. 1.

Шнековый пластикатор содержит верти- . кально расположенный материальный цилиндр 1 и конический загрузочный бункер

2, шнек, выполненный с полой конической секцией 3 и цилиндрической секцией 4, связанный с приводом 5 вращения. Цилиндриче4> ская секция 4 размещена в материальном цилиндре 1, а коническая секция 3 смонтирована в загрузочном бункере 2 с возможностью осевого перемещения относительно продольной оси при помош,и винтовой на О резки 6. Винтовая нарезка 6 выполнена с профилем, соответствующим профилю винтовой нарезки 7 цилиндрической секции 4.

Коническая секция 3 соединена с цилиндрической секцией 4 посредством двух шлицевых соединений 8 и 9 с размым числом шлицев.

Пластикатор также содержит гидроцилиндры 10 и 11, камеры 12 и 13 гидроцилиндр 14 и направляющую планку 15.

1127776

Канавки шлицевых соединений 8 и 9 выполнены в шлицевой втулке 16.

Устройство работает следующим образом, Перерабатываемый материал из загрузочного бункера 2, в который он поступает с помощью пневмотранспорта (не показан) захватывается вращаемой от привода 5 конической секцией 3 и уплотняется ею.

Перемещение конической секции 3 относительно цилиндрической секции 4 без смещения их витков позволяет перерабатывать материалы с различными компрессионными характеристиками без интенсивного разрушения волокнистого наполнителя. Так в случае необходимости замены одного перерабатываемого материала на другой, который имеет отличные компрессионные характеристики, шлицевая втулка 16 поднимается вверх до момента выхода из зацепления шлицов. После этого полую коническую секцию 3 поворачивают относительно цилиндрической секции 4 с целью установки требуемого для данного материала зазора (не показан) меэду полой конической секцией 3 и стенками конического бункера 2.

У

По мере подачи материала и давления

его в цилиндрической секции 4, перерабатываемый материал разогревается, пластицируется и подается в приемную камеру 12.

В процессе набора заданной дозы материала поршень гидроцилиндра 10 перемещается вниз под действием давления,.возникающего в дозе. При достижении поршнем гидроцилиндра 10 нижнего положения привод 5 автоматически отключается и приемные камеры 12 и 13 совместно с гидроцилиндрами

10 и 11 перемещаются по направляющей планке 15 при помощи гидроцилиндра 14 в крайнее правое положение (поз. II). При перемещении приемных камер 12 и 13 происходит отреза ние дозы. Доза выталкивается из полости приемной камеры 12 под действием поршня гидроцилиндра 10 при перемещении его в верхнее крайнее положение. Одновременно производится набор дозы в приемную камеру 13, которая находится под цилиндрической секцией 4. После набора дозы в приемную камеру 13 гидроцилиндр 14 перемещает приемные камеры 12 и 13 совместно с. гидроцилиндрами

10 и 11 в крайнее левое положение (поз. I).

В данном положении одновременно происходит выталкивание дозы из приемной камеры 13 и набор дозы в камеру 12. В дальнейшем цикл повторяется.

Для получения доз различного диаметра имеется набор сменных камер 12 и 13 и поршней гидроцилиндров 10 и I I, которые при необходимости быстро взаимозаменяются.

Применение двух шлицевых соединений

8 и 9 с различным числом шлицов позволяет увеличить число фиксированных положений конической секции 3 шнека при его, повороте, т. е. уменьшить угол поворота, а следовательно, увеличить точность регулирования зазора.

Например, при шаге нарезки 7 цилиндрической секции 4 равном 50 мм и числе шлицев 8 и 9 соответственно, минимальная величина осевого перемещения определяется следующим образом: при повороте шлицевой втулки 16 относительно цилиндрической секции 4, имеющей восемь шлицов, минимальный угол поворота равен 360:8

X 45, а .при повороте относительно конической секции 3, имеющей в зацеплении с шлицевой втулкой 16 десять шлицев, минимальный угол поворота равен 360 : 10=

= 36 . Общий минимальный угол поворота конической секции 3 шнека относительно цилиндрической секции 4 равен 45 — 36 =

= 9, что составляет 1/40 часть окружности (360 : 9 = 40 ). При этом коническая секция шнека переместится в осевом направлении на расстояние, равно h = — „ — =

=1,25 мм (где t=50 мм — шаг нарезки

30 шнека)

В случае одинакового количества шлицев на цилиндрической 4 и конической 3 секциях шнека, например при 8 шлицах, минимальный поворот конической секции 3 осуществляется на 45, т. е. 1/8 часть окружности. При этом минимальное перемещение конической секции шнека составит h

О = 625 мм.

Из примера видно, что применение шлицевой втулки 16 с различным числом пазов

40 позволяет в — ٠— = 5 раз увеличить точность регулирования зазора. Варьируя количество шлицев, можно получать другие минимальные осевые перемещения.

Использование изобретения обеспечивает эффективную переработку термореактивных материалов с волокнистым наполнителем, что позволяет по сравнению с базовым объектом на 20 — 25О/О повысить физико-механические свойства изделий, а исключение смещения витков цилиндрической

50 и конической секций относительно друг друга позволяет увеличить производительность пластикации на 10 — 15 /о.

1127776

8 1б

Составитель М.Фитисова

Редактор А. Шандор . Техред И. Верес Корректор О. Билак

Заказ 8820/13 Тираж 639 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4