Шнековый пластикатор-дозатор для полимерных материалов

 

Изобретение относится к шнековым пластикаторам-дозаторам для переработки полимерных материалов.Оно может быть использовано в химической промышленности для получения из полимеров изделий прессованием. Цель изобретения - повышение надежности пластикатора. Для этого шнековый пластикатор-дозатор для полимерных материалов содержит материальный цилиндр с загрузочным бункером, шнек с приводом вращения, нож-заслонку и механизм выталкивания дозы. При этом последний выполнен в виде винтовой пары: хвостовика шнека, выполненного полым, с введенным в него ведущим валом привода, соединенными посредством винтовой нарезки. Хвостовик выполнен в виде короткозамкнутого ротора и снабжен внешним источником вращающегося реверсируемого магнитного поля, а привод шнека выполнен реверсивным. При работе, т.к. регулировка скорости продольного перемещения одного элемента винтовой пары при вращении другого элемента осуществляется магнитным полем, т.е. бесконтактно, то не происходит износа вращающегося звена, что повышает надежность всего механизма выталкивания. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ((9) SU ()() 1 5

Al (51)5 В 29 С 45/50, В 29 В 11/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ пО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ „, -. ; -:.ж, Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ "- 1 БЯЧ©у (21) 4439604/31-05 (22) 10.06.88 (46) 30.07.90. Бюл. № 28 (71) Московский институт химического машиностроения (72) К.А.Салазкин, A.È.Ñàâ÷åíêîâà, В,В.Скачков и А.В.Зубков (53) 678.054(088.8) (56) Патент Великобритании № 1363322, кл. В 29 F 1/04, опублик.

1974.

Авторское свидетельство СССР № 939222, кл. В 29 В 11/08, 1980. (54) ШНЕКОВЫЙ ПЛАСТИКАТОР-ДОЗАТОР

ДЛЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к шнековым пластикаторам-дозаторам дпя переработки полимерных материалов. Оно м.б. использовано в химической промышленности для получений из полимеров изделий прессованием. Цель изобретения — повышение надежности пластикатора. Для этого шнековый пластиИзобретение относится к области переработки пластических масс, а именно к области пластикации и точного дозирования полимерных материалов при их прессовании в изделия, Цель изобретения — повышение надежности пластикатора.

На чертеже показан общий вид пластикатора"дозатора.

Пластикатор-дозатор для полимерных материалов содержит материальный цилиндр 1 с загрузочным бункером 2, шнек 3 с реверсивным приводом

2 катор-дозатор для полимерных материалов содержит материальный цилиндр с загрузочным бункером, шнек с приводом вращения, нож-заслонку и механизм выталкивания дозы. При этом последний выполнен в виде винтовой пары: хвостовика шнека, выполненного полым, с введенным в него ведущим валом привода, оединенными посредством винтовой нарезки. Хвостовик выполнен в виде короткозамкнутого ротора и снабжен внешним источником вращающегося реверсируемого магнитного поля,а привод шнека выполнен реверсивным. При работе, т.к. регулировка скорости продольного перемещения одного элемента винтовой пары при вращении другого элемента осуществляется магнитным полем, т.е. бесконтактно, то не происходит изно- ( са вращающегося звена, что повышает надежность всего механизма выталкивания. 1 ил .

4 вращения, нож-заслонку 5, механизм

6 выталкивания дозы, хвостовик 7 шнека 3 в виде короткозамкнутого ротора, ведущий вал 8 привода 4, внешний источник 9 вращающегося реверсируемого магнитного поля. Хвостовик 7 шнека 3 имеет полость — осевой канал с ходовой трапецеидальной резьбой. Если резьба в канале хвостовика 7 шнека 3 правая, то рабочая нарезка шне-ка 3 для захвата материала из бункера

2 должна иметь левое направление и наоборот. В этот канал по резьбе вве1581588 ден ведущий вал 8 привода 4. Хвостовик 7 шнека 3 и ведущий вал 8 привода 4 образует винтовую пару механизма

6 выталкивания дозы. Хвостовик 7 шнека 3 охвачен с зазором внешним источником 9 вращающегося реверсируемого магнитного поля.

Пластикатор-дозатор работает следующим обр аз ом. Ю

В крайнем верхнем положении шнек

3 вращается вместе с ведущим вапом 8 привода 4. Происходит пластикация материала и его накопление перед шнеком 3 в дозирующем объеме. После íà- f5 копления определенной дозы материала нож-заслонка 5 открывает материальный цилиндр 1, а ведущему валу 8 привода

4 сообщается противоположное вращательное движение. Так как ведущий 2р вал 8 привода 4 не имеет возможности осевого перемещения, то, вывинчиваясь по резьбе, шнек 3 будет перемещаться поступательно в крайнее нижнее положение, выталкивая из материального 25 цилиндра 1 накопленный пластицированный материал. Зднек 3 имеет хвостовик 7, выполненный в виде короткозамкнутого ротора. Вращающееся магнитное поле внешнего источника 9 взаимодей- Зр ствует с короткозамкнутым ротором, влияя на его вращение, т.е. на скорость вращения шнека 3 относительно ведущего вала 8 привода 4. При работе шнека 3 в режиме нагнетания магнитное поле внешнего источника 9 отключено. Когда для выталкивания дозы привод 4 вращения реверсируется, вращающееся магнитное поле внешнего источника 9 включается встречно направ- 4р лению вращения ведущего вала 8 привода 4.

Регулировкой частоты вращения магнитного поля можно добиться торможения вращательного движения шнека 3, 45 при этом шнек 3 будет перемещаться поступательно и выталкивать дозу. При увеличении частоты вращения магнитного поля шнек 3 пройдет во вращение относительно ведущего вала 8 привода

4, благодаря чему увеличится линейная скорость его поступательного перемещения, т.е. уменьшится время вы-.. галкивания дозы шнеком 3 из материального цилиндра 1. Нож-заслонка 5 отрезает дозу и закрывает выходное отверстие материального цилиндра 1 ° .

Затем производится реверс привода 4 ращения.и магнитного поля внешнего источника 9, что приводит к ускоренному поступательному перемещению шнека 3 из крайнего нижнего положения в крайнее верхнее положение, после чего цикл повторяется.

В предложенном пластикаторе-дозаторе для полимерных материапов резьбовое соединение двух элементов обеспечивает .вращательное и поступательное движение рабочего органа-шнека 3 от одного вращающегося элемента — ведущий вал 8 привода 4, причем привод 4 .этого элемента должен обеспечивать реверс.

В крайнем верхнем и нижнем положении шнек 3:и ведущий вал 8 привода

4 будут совместно вращаться, При реверсировании привода 4 ведущий вал 8 начнет вращаться в противоположном направлении, шнек 3 при этом будет вывинчиваться и выталкивать дозу материала.

В шнековом пластикаторе-дозаторе при загрузке материала из бункера 2 в материальный цилиндр 1 и нагнетании его в дозирующую камеру на хвостовике 7 шнека 3 создается большой крутящий момент, который заклинивает торцовые части ведущего вала 8 привода

4 и полости хвостовика 7 шнека 3. Т.е от большого крутящего момента при нагнетании дозы, в момент, когда шнек 3 в верхнем положении, создается натяг между торцовыми частями элементов винтовой пари, Для выталкивания дозы реверсивный привод обеспечивает вращение ведущего вала 8 привода 4 противоположное тому, которое он имел при нагнетании дозы, Торцовые части элементов винтовой пары должны при этом свободно разомкнуться, создавшийся же натяг препятствует этому, !

Полимерный материал, который находится в зазоре между шнеком 3 и материальным цилиндром 1., обеспечивает некоторое торможение шнека 3 от его проворачивания совместно с ведущим валом 8 привода 4 без поступательного движения при реверсировании, т.е. при выталкивании дозы Но это трение трудно оценить количественно, так как оно зависит от заполняемости канала шнека 3 материалом. В случае же дозирования термореактивного полимерного материала при полной заполняемости канала шнека 3 возникающее значительное трение будет способствовать за5 15815 клиниванию шнека 3 в материальном цилиндре 1, т.е. будет препятствовать свинчиванию шнека 3 rio резьбе.

Если хвостовик 7 шнека 3 выполнен

5 в виде короткозамкнутого ротора, а вокруг него с зазором установлен источник 9 вращающегося магнитного поля, то вращающееся магнитное поле этого источника 9 будет взаимодействовать с короткозамкнутым ротором, что представляет собой хвостовик 7 шнека 3, и влиять на скорость его вращения, При совпадении направлений вращения шнека 3 и магнитного поля дополнитель-1 ный крутящий момент, созданный им, будет способствовать свинчиванию шнека 3 с ведущего вала 8 привода 4 в случае больших усилий, возникающих между материальным цилиндром 1 и шне- 20 ком 3, т.е. в случае заклинивания шнека 3 в материальном цилиндре. Направление вращения ведущего вала 8 привода 4 и магнитного поля при этом противоположно. Если режим работы пластикатора-дозатора "мягкий", когда материал легко дозируется, не заклинивает шнек 3 в материальном цилиндре 1, регулировкой частот вращения магнитного поля можно добиться большей скорости 30 свинчивания шнека 3 с резьбы ведущего вала 8 привода 4, благодаря чему увеличится линейная скорость его поступательного перемещения, т.е. уменьшится время выталкивания дозы из материального цилиндра 1.

В момент переключения пластикатора-дозатора с режима нагнетания дозы на режим выталкивания, т.е. при реверсировании привода, магнитное поле 4О включается встречно направлению вращения ведущего вала 8 привода 4. Крутящий момент, создаюцийся при этом на хвостовике 7 шнека 3, будет способствовать снятию натяга между торцовыми частями элементов винтовой пары.

При поднятии шнека 3 в верхнее положение привод 4 реверсируется, про- gg изводится реверс магнитного поля.Хвостовик 7 шнека 3, навинчиваясь на резьбу ведущего вала 8 привода 4, поднимает шнек 3 в крайнее, верхнее положение. Регулировкой частоты вращения магнитного поля так же, как и в случае режима. выталкивания дозы, можно добиться ускорения, поднятия шнека 3 в верхнее положение.

88

Таким образом, магнитное поле обеспечивает работу винтовой пары применительно к различным режимам работы шнека 3 и различным типам материала.

Так как регулировка скорости продольного перемещения одного элемента винтовой пары при вращении другого осуществляется магнитным полем, т.е. бесконтактно, то это приводит к какому-либо износу врацаюцегося звена и тормозяцего элемента, что в итоге повышает надежность действия всего механизма выталкивания. Именно поэтому признак наличия источника 9 вращающегося реверсируемого магнитного поля во взаимосвязи с винтовой парой механизма выталкивания является существенным и необходимым для достижения цели.Наличие механизма выталкивания дозы, состоящего из винтовой пары, с одним из элементов которой взаимодействует магнитное поле внешнего источника

9.вращаюцегося магнитного поля, приводит к сокращению габаритов и материалоемкости пластикатора-дозатора, возвратно-поступательное и вращательное движение шнека 3 обеспечивается от одного стандартного мотор-редуктора.

Таким образом, электромеханический механизм выталкивания дозы в предложенном пластикаторе имеет меньшее число элементов, что приведет к более надежной работе пластикатора-дозатора и системы в целом. Пластикатор облегчает согласование по производительности работу пластикатора-дозатора с работой пресса. Он более компактен и не требует дополнительных производственных плоцадей. Следовательно, достигается повышение надежности работы пластикатора-дозатора и системы в целом: пластикатор — механизм выталкивания — пресс за счет уменьшения числа элементов в системе; сокращение габаритов и материалоемкости пластикатора-дозатора за счет исключения гидравлической системы выталкивания (гидроцилиндров, насоса, электродвигателя, бака с рабочей жидкостью, трубопроводов, гидроаппаратуры);возвратно-поступательное и вращательное движение шнека от одного стандартного реверсивного мотор †редукто.

Формула и з о б р е т е н и я

Шнековый пластикатор-дозатор для полимерных материалов, содержащий материальный ци .индр с загрузочнйм бун1581588. Корректор О. Ципле

Заказ 2059

Тираж 545

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР!!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "11атент", r.Ужгород, ул. Гагарина,!О! кером, шнек с винтовой нарезкой, связанный хвостовиком с ведущим валом привода вращения, нож"заслонку и механизм выталкивания дозы, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности пластикатора, механизм выталкивания дозы выполнен в виде, винтовой пары, образованной хвостовиком шнека, который выполнен полым,с расположенным.в нем ведушим ваставитель Л. Кол

Редактор О.Спесивых Техред А.Кравчук лом привода, соединенными между собой посредством винтовой нарезки, при этом хвостовик выполнен в виде короткозамкнутого ротора и снабжен внешним источником вращающегося реверсируемого магнитного поля, привод шнека выполнен реверсивным, а направление резьбы в полости хвостовика шнека противоположно направлению винтовой нарезки шнека.