Червячная машина для переработки полимерных материалов

 

Изобретение относится к оборудованию для переработки полимерных материалов, в частности к червячным машинам, может быть использовано для разогрева, гомогенизации , пластикации и приготовления полимерных композиций. Цель изобретения - интенсификация процесса переработки и Изобретение относится к оборудованию для переработки полимерных материалов , а более конкретно к червячным машинам, предназначенным для разогрева, гомогенизации, пластикации и приготовления полимерных композиций, и может быть использовано в химической промышленности . Цель изобретения - интенсификация процесса переработки и снижение трудоемкости изготовления. снижение трудоемкости изготовления. Машина содержит корпус и установленный в нем с возможностью вращения червяк с двухзаходной нарезкой с гребнями, размещенными на сердечнике. Полувитки нарезки для каждого захода выполнены в виде кривых. Проекции от кривых на плоскость, перпендикулярную оси вращения червяка, представляют собой чередующиеся первую и вторую ветви архимедовой спирали. Полувитки нарезки ограничены с наружной и внутренней сторон окружностями диаметров , равных соответственно номинальному наружному диаметру червяка и диаметру сердечника. Такая нарезка обеспечивает механическую обработку червяка за одну установку на станине, что способствует снижению трудоемкости его изготовления. Загружаемый материал попадает на поверхность червяка и гребнями его нарезки продвигается к выходу. При вращении червяка непрерывно изменяется положение серповидных зазоров, образованных гребнями нарезки и корпусом. Это обеспечивает возникновение поперечных потоков материала , что способствует его лучшему перемешиванию . 3 ил. На фиг.1 схематически изображена червячная машина; на фиг.2 и 3 - проекции витков первого и второго заходов нарезки червяка на плоскость, перпендикулярную оси их вращения. Червячная машина для переработки полимерных материалов содержит корпус 1 и установленный в нем с возможностью вращения червяк 2 с двухзаходной нарезкой с гребнями 3, размещенными на сердечнике 4 червяка. .о ел С а ел CJ ю ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 29 В 7/42

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

М (21) 4637018/05 (22) 12.01.89 (46) 07.06.91.Бюл, N 21 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторский институт по оборудованию для шинной промышленности (72) В.Н.Городецкий, Н.А.Хлюпин, 0.8.Тигина и В.H.Áoãäàíîâ (53) 678.053(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР М

852612, кл. В 29 С 47/38, 1979.

Любашевская В.Г., Гришин Б.С. Опыт эксплуатации и перспективы применения червячных машин холодного питания в шинном производстве.— Обзорная информация, Сер. Производство шин.М.

ЦНИИТ3нефтехим, 1988, вып.5, с.11, п.9, с.13, рис.2(5). (54) ЧЕРВЯЧНАЯ МАШИНА ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к оборудованию для переработки полимерных материалов, в частности к червячным машинам, может быть использовано для разогрева, гомогенизации, пластикации и приготовления полимерных композиций. Цель иэобретения— интенсификация процесса переработки и

Изобретение относится к оборудованию для переработки полимерных материалов, а более конкретно к червячным машинам, предназначенным для разогрева, гомогенизации, пластикации и приготовления полимерных композиций, и может быть использовано в химической промышленности.

Цель изобретения — интенсификация процесса переработки и снижение трудоемкости изготовления, ... Ж,, 1653991 А1 снижение трудоемкости изготовления. Машина содержит корпус и установленный в нем с возможностью вращения червяк с двухзаходной нарезкой с гребнями, размещенными на сердечнике, Полувитки нарезки для каждого захода выполнены в виде кривых, Проекции от кривых на плоскость, перпендикулярную оси вращения червяка, представляют собой чередующиеся первую и вторую ветви архимедовой спирали. Полувитки нарезки ограничены с наружной и внутренней сторон окружностями диаметров, равных соответственно номинальному наружному диаметру червяка и диаметру сердечника. Такая нарезка обеспечивает механическую обработку червяка за одну установку на станине, что способствует снижению трудоемкости его изготовления. Загружаемый материал попадает на поверхность червяка и гребнями его нарезки продвигается к выходу. При вращении червяка непрерывно изменяется положение серповидных зазоров, образованных гребнями нарезки и корпусом. Это обеспечивает возникновение поперечных потоков материала, что способствует его лучшему перемешиванию. 3 ил.

На фиг.1 схематически изображена червячная машина; на фиг.2 и 3 — проекции витков первого и второго заходов нарезки червяка на плоскость, перпендикулярную оси их вращения.

Червячная машина для переработки полимерных материалов содержит корпус 1 и установленный в нем с возможностью вращения червяк 2 с двухзаходной нарезкой с гребнями 3, размещенными на сердечнике

4 червяка.

1653991

Полувитки 5 первого захода нарезки и полувитки 6 второго захода выполнены в виде кривых, проекции 7,8 и 9,10 которых соответственно на плоскость, перпендикулярную оси 11 вращения червяка 2, представляет собой часть архимедовой спирали, ограниченной с наружной стороны окружности диаметра D, равного номинальному наружному диаметру червяка 2, а с внутренней стороны окружностью диаметра d, равного диаметру сердечника 4.

Проекции укаэанных кривых выполнены для первого захода нарезки в виде чередующихся первой (положительной) ветви 7 спирали и второй (отрицательной) ветви 8, Проекции кривых для второго захода нарезки выполнены в виде чередующихся первой (положительной) ветви 9 спирали и второй (отрицательной) 10, Для и-заходной нарезки витки каждого захода смещены относительно друг друга на угол —, таким образом, для двухзаход2л п ной нарезки, применяемой в предлагаемой о червячной машине, они смещены на 180С .

Между гребнями 3 первого захода нарезки и корпусом 1 образован серповидный зазор 12, а между гребнями второго захода и корпусом — серповидный зазор 13, смещенный относительно первого на 180 (как витки второго захода относительно витков первого).

Ширина Ь гребней нарезки выполнена равной шагу S.

Уравнение архимедовой спирали в полярных координатах имеет вид: р=а р, - (1) где р- полярный радиус;

rp — угол полярный.

Для первой (положительной) ветви 7 и 9

0 р<+

Для второй (отрицательной) ветви 8 и 10

- co(@<0, а = — >О, R — r ч= —, т (2) где ч = const — скорость движения точки по лучу, вращающемуся около полюса 0 с постоянной угловой скоростью и.

Так как проекции 7, 8 и 9, 10 полувитков

5 и 6 нарезки ограничены окружностями диаметров 0 и d, то

D где R = — - наибольший полярный ра2 диус спирали полувитков нарезки;

5 2

r = — — наименьший полярный радиус о спирали полувитков нарезки;

t — время.

Так как в пределах каждого пролувитка величина угла ризменяется наzt,то

10 (3) Подставляя (2) и (3) в (1), получают

R — r

Р= д У или

0 — d

;гл (4) (5) 20

Следовательно, проекции крИвых полувитков спирали на плоскость, перпендикулярную оси 11 вращения червяка 2, могут быть построены по уравнениям (4) или(5). Значение р подставляются в радианах.

Червячная машина для переработки полимерных материалов работает следующим образом, 30 Загружаемый материал (место загруэки не показано) попадает нэ поверхность червяка 2, вращающегося вокруг оси 11, и гребнями 3 его нарезки продвигается вперед в корпусе 1. При этом происходит уплотнение

35 и непрерывное деформирование материала, сопровождаемое перемещением его на выход из корпуса 1.

При вращении червяка 2 непрерывно изменяется положение серповидных заэо40 ров 12 и 13 относительно оси вращения червякаа 2 и стенки корпуса 1. Противоположное положение серповидных зазоров 12 (у первого захода нарезки) и 13 (у второго захода нарезки) обеспечивает возникновение по45 перечных потоков материала, которые изменяют свое направление в процессе вращения червяка 2, способствуя лучшему перемешиванию материала.

Материал . перерабатывается между

5Q гребнями обоих заходов нарезки и стенкой корпуса. совершая преимущественное поступательное перемещение от места загрузки к выходу из корпуса, приобретает необходимые свойства, после чего его вы55 гружают и направляют на дальнейшую переработку.

Ограничение ветвей архимедовой спирали с внутренней стороны окружностью диаметра, равного диаметру сердечника, обосновывается необходимыми и достаточ1653991 ными прочностью и жесткостью червяка с сердечником, имеющим диаметр, обеспечивающий эти конструктивные параметры.

Ограничение этих ветвей с наружной стороны окружностью диаметра, равного номинальному наружному диаметру червяка, обеспечивает максимальный размер витка (и необходимую глубину межвиткового канала), больше которого он не может быть, так как ограничен стенкой корпуса.

Уменьшение этого размера снижает транспортирующую способность червяка, Большая ширина гребней нарезки. равная по величине ее шагу, обеспечивает дополнительное .смесительное воздействие гребней на перерабатываемый материал, что приводит к интенсификации процесса переработки.

Несложная по форме нарезка обеспечивает механическую обработку червяка за одну установку на станке, что способствует снижению трудоемкости изготовления.

Формула изготовления

Червячная машина для переработки полимерных материалов, содержащая корпус и установленный s нем с возможностью

5 вращения червяк с двухзаходной нарезкой с гребнями, размещенными на сердечнике червяка, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации процесса переработки и снижения трудоемкости изготовле10 ния, полувитки нарезки для каждого захода выполнены в виде кривых, проекции которых на плоскость, перпендикулярную оси вращения червяка, образованы чередующимися первой положительной ветвью архи15 медовой спирали и второй отрицательной ее ветвью, ограниченных с наружной стороны окружностью диаметра, равного номинальному наружному диаметру червяка, а с внутренней стороны — окружностью диамет20 ра, равного диаметру сердечника, причем. ширина гребней нарезки выполнена равной ее шагу.

1653991

Составитель Л.Ливенцова

Редактор М.Бланар Техред M. Моргентал Корректор Т,Палий

Заказ 1918 Тираж 388 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101