Червячный экструдер для полимерных материалов

 

Союз Советекик

В. А. Успенский, С, В, Портненко, И. И. К зяев, Ю. А. Кузнецов и В. А. Алтанец

1

Днепропетровский химико-технологический институт е им. Ф. Э. Дзержинского изобретения

,1

Р (7!) Заявитель (54) ЧЕРВЯЧНЫЙ ЭКСТРУДЕР ДЛЯ ПОЛИМЕРНЫХ

МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к полимерному машиностроению и может быть использовано для смешения, гомогенизации и проведения реакций вязко-текучих полимерных материалов.

Известен червячный экструдер для полимерных материалов, содержащий корпус, шнек, перемешивающие элементы, выполненные s виде шайб со сквозными эксцентрическими отверстиями, причем о шайбы размещены в полости, образованной пазом корпуса и впадиной шнека(1).

Недостатком известного червячного экструдера является низкая степень гомогенизации и качество смешения расплава, обусловленные тем, что перемешивающие устройства не создают не" обходимой турбулизации вихревых потоков расплава.

Ближайшим по технической сущности и достигаемому результату к изобре" тению является червячный экструдер для полимерных материалов, содержащий корпус, шнек, между витками которого

2 установлено перемешивающее устройство, выполненное в виде перфорированной перегородки, охватывающей шнек j2).

Недостатком этого червячного экструдера является низкое качество. смешения и степень гомогенизации перерабатываемого материала, обусловленное тем, что неподвижная перегородка не позволяет развиваться вихревым потокам.

Целью изобретения является повышение качества смешения и степени гомогенизации перерабатываемого материала.

Для достижения поставленной цели в червячном экструдере для полимерных материалов, содержащем корпус, .шнек, между витками которого установлено перемешивающее устройство, выполненное в виде перфорированной перегородки, охватываЮщей шнек, перфорированная перегородка состоит из ряда секций, каждая из которых снабжена механизмом радиального перемещения.

925653

Формула изобретения

Механизм радиального перемещения может быть выполнен в виде подпружиненных толкателей, взаимодействующих с кулачком, установленным в полости, выполненной в шнеке. 5

На Фи г, 1 изображен чер вя чный эк" струдер, продольный разрез; на Фиг. 2разрез А-А на Фиг., 1; на Фиг. 3разрез 1>-6 на Фиг. l на фиг. ч - две секционные перфорированные спиральные >0 перегородки; на фиг, 5 - схема циркуляции потока в канале шнека.

Червячный экструдер состоит из корпуса 1, внутри которого размещен выполненный с полостью шнек 2 с рас- л положенной между гребнями в виде ряда секций перфорированной спиральной перегородкой 3 с большим количеством отверстий ч. 6екции перфорированной перегородки 3 снабжены механизмом 20 радиального перемещения, выполненного в виде кулачка 5, толкателей 6, которые крепятся к перегородкам 3 с отверстиями 7 для крепления винтами 8.

Толкатели 6 подпружинены пружинными 25 элементами, например сильфонами 9.

Кроме того, механизм радиального перемещения снабжен направляющими штифтами 10, для которых в перфорированных перегородках 3 предусмотре- зо ны отверстия 11.

Червячный экструдер работает следующим образом.

Расплавленный материал перемещается шнеком 2 в корпусе 1, где он участ. 5 вует в двух течениях: поступательном, которое является основным для производительности экструдера, и циркуляционном, от которого зависит смешение и гомогенизация расплава. Циркуляционное течение характеризуется двумя потоками; прямым и обратным. Причем существует граничная поверхность, где эти потоки накладываются и, следовательно, циркуляционное течение здесь 4> отсутствует, что приводит к уменьше" нию смешения перерабатываемого материала.

Перемещение перфорированной перегородки 3, состояц>ей из ряда секций, происходит при помощи механизма радиального перемещения следующим образом. Вращаясь со шнеком 2, толкатели 6 нижним концом двигаются по поверхности кулачка 5. В зависимости от свойств перерабатываемого материала выбирается геометрия кулачка 5, обеспечивающая то или иное количество возвратно-поступательных циклов толкателей 6 за один оборот шнека 2, а ,так как верхний конец толкателя 6 связан жестко с секциями перфорированной перегородки 3, то аналогичные перемещения будут совершать и секции перфорированных перегородок.

Для направленного перемещения секций перфорированных перегородок 3 в плоскости, диаметрально-прот ивоположной толкателям 6 предусмотрены по два отверстия 11 для направляющих штифтов 10, по которым перемещается перфорированная перегородка 3. Ось толкателя 6 каждой последующей секции перфорированной перегородки смещена относительно предыдущей в радиальном направлении на угол примерно 60

O следовательно, в объеме каждого витка колебания секций перфорированных перегородок 3 происходит в плоскостях, смещенных одна относительно другой на тот же угол. Это достигается тем, что длина одной секции перфорированной перегородки 3 равна 1,2-1,3 длины одного витка шнека 2.

Установка в канале шнека перемешивающего устройства, снабженного механизмом радиального перемещения каждой секции перфорированной перегородки, позволит повысить качество смешения в центральной области винтового канала шнека, где практически отсутствует циркуляционное течение.

Радиальное. перемещение выполненной в виде ряда секций перфорированной перегородки 3 позволяет отбрасывать полимерный материал из граничной no" верхности к периферии, где прямой и обратные потоки имеют максимальные значения. Продавливаясь через отверствия 4 в перфорированной перегородке 3, материал дополнительно гомогенизируется.

1. Червячный экструдер для полимерных материалов, содержащий корпус, шнек, между витками которого установлено перемешивающее устройство, выполненное в виде перфорированной перегородки, охватывающей шнек, о тл и ч а ю щ и " с я тем, что, с целью повышения качества смешения и степени гомогенизации перерабатываемого материала, перфорированная пе5 925653 6 регородка состоит из ряда секций, действующих с кулачком, установленкаждая из которых снабжена механиз- ным в полости, выполненной в шнеке. мом радиального перемещения. „Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2. Экструдер по и. 1, о т л и ч а- З 1. Авторское свидетельство СССР ю шийся тем, что механизм ради- 325189, кл. В 29 F 3/00, 1970. ального перемещения выполнен в виде 2. Патент СССР И 306612, подпружиненных толкателей, взаимо- кл. В 29 F 3/02, 1969 (прототип).

925653

Составитель М. Фитисова

Редактор С. Титова Техред К.Мыцьо Корректор Н. Швыдкая

Заказ 4716/5 Тираж б73 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР пб делам изобретений и открытий

113035, Москва, "(-35, Рауиская наб., д. 4/5

I» филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,