Экструдер для переработки и фильтрации пластмассы

 

Изобретение относится к области полимерного машиностроения и может быть использовано в конструкциях экструдеров для переработки и фильтрации пластмассы.Цель изобретения - повышение надежности работы экструдера и качества получаемой пластмассы.Для этого в корпусе экструдера расположен червяк с наконечником и закрепленным на нем смесительным элементом, В корпусе выполнены направляющие. В последних установлен шибер с фильтрующими элементами. В корпусе смонтирована уплотняющая втулка. Она связана торцовыми поверхностями с шибером и выполненным в корпусе опорным выступом . По ее внутренней поверхности выполнен конусообразньй выступ со стороны .опорного выступа с образованием с наконечником питающего канала. По ее внутренней поверхности выполнен также дополнительный выступ со стороны шибера с образованием выходного канала с наконечником. Между выступами выполнена кольцевая конусообразная впадина с образованием рабочего канала со смесительным элементом. Рабочий канал выполнен с сужением в направлении выходного канала. Вершина конуса выступа обращена в направлении оси корпуса. Вершина конуса впадины обращена в направлении стенки корпуса . Пластмасса в виде расплава, подготовленного червяком, через питающий и рабочий каналы заполняе т выходной канал. Затем черкез фильтрующий элемент поступает в экструзионную головку . Такая конструкция при обеспечении необходимой прочности уплотняющей втулки увеличивает усилие, передаваемое с ее стороны на шибер, гарантированно самоуплотняя места стыка, в т,ч. при переходных и пусковых режимах работы экструдера. 2 з,п. ф-лы, 2 ил. с iS (Л со00 00 с о 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (и) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2 i ) 4137084/23-05 (22) 15.09.86 (46) 15.04.88. Бюл. № 14 (71) Украинский научно-исследовательский и конструкторский институт по разработке машин и оборудования для переработки пластических масс, резины и искусственной кожи (72) Ю.А.Щцанов, Е.Н.Востров и В.Б,Марчук (53) 678.057.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 520744, кл. В 29 С 47/68, 1974.

Заявка ФРГ ¹- 3017337 А1, кл. В 29 F 3/04, опублик. 1981. (54) ЭКСТРУДЕР ДЛЯ IIEPEPAHOTKH И

ФИЛЬТРАЦИИ ПЛАСТМАССЫ (57) Изобретение относится к области полимерного машиностроения и может быть использовано в конструкциях экструдеров для переработки и фильт- рации пластмассы.Цель изобретения — повьппение надежности работы экструдера и качества получаемой пластмассы.Для этого в корпусе экструдера расположен червяк с наконечником и закрепленным на нем смесительным элементом. В корпусе выполнены направляющие. В последних установлен шибер с фильтрующимн элементами. В корпусе смонтирована уплотняющая втулка. Она связана (5ц 4 В 29 С 47/68, В 29 В 13/10. торцовыми поверхностями с шибером и выполненным в корпусе опорным выступом. По ее внутренней поверхности выполнен конусообразный выступ со стороны .опорного выступа с образованием с наконечником питающего канала. По ее внутренней поверхности выполнен также дополнительный выступ со стороны шибера с образованием выходного канала с наконечником. Между выступами выполнена кольцевая конусообразная впадина с образованием рабочего канала со смесительным элементом. Рабочий канал выполнен с сужением в направлении выходного канала. Вершина конуса выступа обращена в направлении оси корпуса. Вершина конуса впадины

:обращена в направлении стенки корпуса. Пластмасса в виде расплава, подготовленного червяком, через питающий и рабочий каналы заполняет выходной канал. Затем через фильтрующий элемент поступает в экструзионную головку. Такая конструкция при обеспечении необходимой прочности уплотняющей втулки увеличивает усилие, передаваемое с ее стороны на шибер, гарантированно самоуплотняя места стыка, в т.ч. при переходных и пусковых режимах работы экструдера. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1388308

Изобретение относится к полимерному машиностроению и может быть использовано в конструкциях экструдеров для переработки и фильтрации пластмассы.

Цель изобретения — повышение надежности работы экструдера и качества получаемой пластмассы.

На фиг.1 изображен экструдер для переработки и фильтрации пластмассы, разрез; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1.

Экструдер для переработки и фильтрации пластмассы содержит корпус 1 15 с входным (не показан) и выходным 2 отверстиями и выполненными по внутренней поверхности корпуса 1 со стороны выходного отверстия 2 направляющими 3, В корпусе 1 соосно ему распо- 20 ложен червяк 4 с наконечником 5 и закрепленным на наконечнике 5 смесительным элементом 6. В направляющих 3 нормально оси корпуса 1 установлен шибер 7 с фильтрующими элемен- 25 тами 8. В корпусе 1 соосно ему смонтирована уплотняющая втулка 9. Одной торцовой поверхностью а уплотняющая втулка 9 связана с шибером 7, другой 8 — с выполненными по внутренней 30 поверхности корпуса 1 опорным выступом 10. По внутренней поверхности уплотняющей втулки 9 со стороны опорного выступа 10 корпуса 1 выполнен с образованием питающего канала 11 с наконечником 5 червяка 4 конусообразный выступ 12 с вершиной конуса, обращенной в направлении оси корпуса 1 экструдера. По внутренней поверхности уплотняющей втулки 9 со стороны шибе- 4р ра 7 выполнен с образованием выходного канала 13 с наконечником 5 червяка 4 дополнительный выступ 14, Между выступами 12 и 14 выполнена с образованием рабочего канала 15 со сме- 45 сительным элементом 6 кольцевая конусообразная впадина 16 с вершиной конуса, обращенной в направлении стенки корпуса 1, причем рабочий канал 15 выполнен с сужением в направлении выходного канала 13.

Смесительный элемент 6 выполнен в виде торпеды с кольцевым выступом 17 на ее поверхности, расположенным против кольцевой конусообразной впадины 55

16 уплотняющей втулки 9. Толщина уплотняющей втулки 9 выбрана уменьшающейся в направлении от опорного выступа 10 корпуса 1 к его выходному отверстию 2. На корпусе 1 закреплены детали 18 и 19, Шибер 7 установлен между ними в направляющих 3, образованных выполненными в деталях 18 и 19 пазами..Шибер 7 своей торцовой поверхностью со стороны выходного отверстия 2 связан с опорным кольцом.20.

Фильтрующий элемент 8 шибера 7 образован пакетом фильтровальных сеток, установленных при помощи разрезного кольца 21 в кольцевой проточке 22, выполненной в шибере 7. В основании

23 шибера 7 выполнены отверстия 24 для прохода отфильтрованной пластмассы. Количество фильтрующих элементов 8 равно по меньшей мере двум.

Фильтрующий элемент 8 может быть выполнен в виде сменной дросселирующей решетки с пакетом сеток, установленной в кольцевой проточке 22 шибера 7, Ъыступы 12 и 14 и кольцевая конусообразная впадина 16 в продольном сечении выполнены предпочтительно тороидальной осесимметричной формы. На червяке 4 могут быть выполнены и другие смесительные элементы. Для перемещения шибера 7 предусмотрен, например, гидроцилиндр 25, корпус которого установлен на балке 26, прикрепленной тягами 27 к детали 18 корпуса 1 экструдера. Экструзионная головка (не показана) закреплена на детали 19 корпуса 1.

Экструдер для переработки и фильтрации пластмассы работает следующим образом.

Пластмасса в виде расплава, подготовленного червяком 4, через питающий канал 11 и рабочий канал 15 заполняет выходной канал 13 уплотняющей втулки 9 и кольцевую проточку 22, выполненную в шибере 7. Затем расплав пластмассы через фильтрующий элемент 8, отверстия 24, выполненные в основании 23 шибера 7, и выходное отверстие 2 корпуса 1 поступает в экструзионную головку. При первоначальном заполнении расплавом пластмассы выходного канала 13 и ее последующем течении через фильтрующий элемент 8 и отверстия 24 или повторном запуске экструдера после остановки в выходном канале 13 увеличивается давление расплава пластмассы, однако даже при минимальном значении этого давления и отсутствии под его действием деформации уплотняющей втулки 9 утечки расплава пластмассы по плоскости

1388308 контакта шибера 7 с торцовой поверхностью а не происходит, так как втул-: ка 9 находится в предварительно напряженном состоянии, уплотняя плоскость стыка шибера 7 и торцовой поверхности а уплотняющей втулки 9.

Вывод экструдера на рабочий режим с увеличением частоты вращения червяка 4 и производительности сопровождается увеличением давления расплава пластмассы, действующего на уплотняющую втулку 9, ее растяжением и возникновением аксиальной силы, передаваемой через торцовую поверхйость а на шибер 7. При этом происходит самоуплотнение места стыка шибера 7 и торцовой поверхности а с устранением возможности утечки расплава пластмассы. По мере засорения фильтрующего элемента 8 давление расплава пластмассы увеличивается. При этом увеличивается аксиальная сила, передаваемая на шибер 7 торцовой поверхностью а втулки 9, с увеличением д5 эффекта самоуплотнения, О необходимости замены засоренного фильтрующего элемента 8 судят по показаниям датчика давления (не показан). Замену засоренного фильтрующего элемента 8 осуществляют путем перемещения шибера

7 при помощи гидроцилиндра 25. При этом засоренный фильтрующий элемент

8 выводится из зоны течения расплава пластмассы для чистки, а на его мес. то вводится ранее подготовленный чистый фильтрующий элемент 8.

Наличие кольцевой конусообразной впадины 16 уменьшает радиальную жесткость уплотняющей втулки 9 и увеличи- 40 вает значение аксиальной силы по сравнению с уплотняющими втулками,не имеющими кольцевой конусообразной впадины, Это устраняет утечки расплава пластмассы при работе экструдера 45 с экструзионными головками повышенного гидравлического сопротивления или при поступлении в момент запуска экструдера в его выходйой канал 13 недостаточно переработанного или недостаточно прогретого расплава пластмассы. Одновременно реализуется возможность при сохранении уменьшенной жесткости уплотняющей втулки 9 увеличить ее толщину, обеспечивая тем самым ее прочность при повышенных

55 значениях давления расплава пластмассы, и устранить возможность ее разрушения. Устранение возможности утечек расплава пластмассы и разрушения уплотняющей втулки 9 повышает надежность экструдера. Дополнительное повышение надежности при одновременном повышении качества расплава пластмассы достигается за счет образования кольцевой конусообразной впадиной 16 совместно со смесительным элементом 6, который .в данном случае выполнен в виде торпеды с кольцевым выступом 17 на ее поверхности, рабочего канала 15 с сужением в наравлеиии выходного канала 13. Наличие суженного рабочего канала 15 увеличивает длину уплотняющей втулки 9, находящейся под действием повышенного давления расплава пластмассы, и обеспечивает большую равномерность нагружения уплотняющей втулки 9, что увеличивает аксиальную силу, самоуплотняющей втулки 9, что увеличивает аксиальную силу, самоуплотняющую место стыка шибера 7 и торцовой поверх- . ности а втулки 9, устраняет возможность появления в материале уплотняющей втулки 9 критических напряжений, превышающих допустимые значения. Наличие суженного рабочего канала 15 в месте расположения кольцевой конусообразной впадины 16 эффективно предохраняет уплотняющую втулку 9 от разрушения при критических режимах работы экструдера, в том. числе при

его запуске или увеличении частоты вращения червяка 4, сопровождающемся увеличением давления расплава пластмассы на уплотняющую втулку 9.

При этом последняя в месте расположения впадины 16 расширяется, увеличивая аксиальную силу, действующую на шибер 7, и одновременно увеличивая высоту суженного рабочего канала 15 с соответствующим уменьшением давления расплава пластмассы до достижения равновесного состояния сил, действующих на уплотняющую втулку 9.

Тем самым ее деформация предохраняет ее от разрушения и, вследствие особой формы, не приводит к возникновению черезмерных напряжений на участках расположения выступов 12 и 14 и в местах-перехода стенки уплотняющей втулки 9 к торцовым поверхностям а и5.

В суженном рабочем канале !5 реализуются повышенные сдвиговые деформации потока расплава пластмассы, происходит ее эффективное смешение

1388308 и повышается качество расплава пластмассы, При запуске экструдера канал

15 устраняет недостаточное смешение или недостаточный прогрев расплава пластмассы, а также возможность резкого увеличения его давления при поступлении расплава пластмассы на вход фильтрующего элемента 8, повышая надежность работы экструдера. Предус- 1р мотренная конструкцией форма наружной рабочей поверхности смесительного элемента 6 (торпеды), отвечающая внутренней рабочей поверхности уплотняющей втулки 9, также создает условия для повышения равномерности нагрузки втулки 9 давлением расплава пластмассы и эффективности ее смешения при работе экструдера с повышением надежности работы экструдера и ка- 2р честна расплава.

Предусмотренное вариантом конструкции уменьшение толщины уплотняющей втулки 9 в направлении от опорного выступа 10 корпуса 1 экструдера к выходному отверстию 2 (шиберу 7) учитывает уменьшение давления в выходном канале 13 экструдера в направлении выходного отверстия 2 и обеспечивает равномерность распределения напряжений в материале стенки уплотняющей втулки 9, ее равнопрочность и надежность. Длина уплотняющей втулки 9 выбирается таким образом, 35 чтобы торцовая поверхность а до пристыковки детали 19 к детали 18 выступала из внутренней полости детали 19, закрепленной на корпусе 1 экструдера.

В подготовленном к работе экструдере вследствие этого втулка 9 оказывается в предварительно напряженном состоянии и прижата торцовой поверхностью к шиберу 7. Такое выполнение уплотняющей втулки 9 определяет соот- 45 ветствие больших значений ее толщины .большим значениям давлений по длине выходного канала 13, т.е. обеспечивает равнопрочность конструкции и отсутствие концентраций напряжений.

Предлагаемое техническое решение повышает надежность работы экструдера и качество получаемой пластмассы по сравнению с известными экструдерами, предусматривающими фильтрацию расплава пластмассы при помощи фильт" ров шиберного типа с самоуплотняющимися под действием давления расплава пластмассы уплотняющими втулками, Формула изобретения

1..Экструдер для переработки и фильтрации пластмассы, содержащий корпус с входным и выходным отверстиями и выполненными по внутренней поверхности корпуса со стороны выходного отверстия направляющими, рас.положенный в корпусе соосно ему червяк с наконечником и закрепленным на наконечнике смесительным элементом, установленный в направляющих корпуса нормально его оси шибер с фильтрующими элементами и смонтированную в корпусе соосно ему уплотняющую втулку, одной торцовой поверхностью связанную с шибе,"ом, а другой — с выполненным по внутренней ,поверхности корпуса опорным выступом, причем по внутренней поверхности уплотняющей втулки со стороны опорного выступа корпуса выполнен с образованием питающего канала с наконечником червяка конусообразный выступ с вер- шиной конуса, обращенной в направлении оси корпуса экструдера, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности работы экструдера и качества получаемой пластмассы, по внутренней поверхности уплотняющей втулки со стороны шибера выполнен с образованием выходного канала с на конечником червяка дополнительный выступ, а между выступами выполнена с образованием рабочего канала со смесительным элементом кольцевая конусообразная впадина с вершиной конуса, обращенной в направлении стенки корпуса, причем рабочий канал выполнен с сужением в направлении выходного канала.

2. Экструдер по п.1, о т л и— ч а ю шийся тем, что смесительный элемент выполнен в виде торпеды с кольцевым выступом на ее поверхности, расположенным против кольцевой конусообразной впадины уплотняющей втулки.

3. Экструдер по пп.1 и 2, о т— л и ч а ю шийся тем, что толщина уплотняющей втулки выбрана уменьшающейся в направлении от опорного выступа корпуса к его выходному отверстию.

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 1388308

ВНИИПИ Заказ 1540/22 Тираж 559

Подписное

Экструдер для переработки и фильтрации пластмассы Экструдер для переработки и фильтрации пластмассы Экструдер для переработки и фильтрации пластмассы Экструдер для переработки и фильтрации пластмассы Экструдер для переработки и фильтрации пластмассы 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к химической промышленности

Экструдер // 1380115
Изобретение относится к оборудованию для переработки пластмасс и может быть использовано для получения из термопластов изделий с улучшенными физико-механическими свойствами в химической промышленности, в машиностроении

Изобретение относится к переработке полимерных материалов, в частности к производству полимерных изделий , например пленок и листов методом экструзии с фильтрацией расплавов

Изобретение относится к устройствам для переработки и фильтрования резиновых смесей и м

Изобретение относится к химической промышленности

Изобретение относится к переработке полимерных материалов, в частности к производству полимерных изделий , например пленок и листов методом экструзии с фильтрацией расплавов

Изобретение относится к области обработки пластиков, а именно их формообразованию, в частности, каландрованием, и может быть использовано для изготовления гидроизоляционного материала из резиновых смесей
Наверх