Червячная машина с вакуум-отсосом для переработки полимерных материалов

 

Изобретение относится к оборудованию смешения, гомогенизации и пластикации полимерных материалов, например резиновых смесей, с одновременным удалением из обрабатываемого материала газообразных включений и влаги. Цель изобретения - повышение качества изделий и надежности работы машины за счет улучшения условий дегазации. Для этого червячная машина в зоне дегазации снабжена полой втулкой, установленной концентрично оси червяка с возможностью вращения в противоположную вращению червяка сторону. В теле втулки и корпуса выполнены отверстия для отсоса газообразных включений. Втулка может быть установлена в зоне дегазации с образованием кольцевых щелей между втулкой и цилиндром. Втулка и червяк могут иметь различно выполненные сопрягаемые поверхности в зависимости от различных реологических свойств перерабатываемых материалов. Перерабатываемый материал попадает в зону дегазации, выделяющиеся газообразные вещества удаляются через отверстия во втулке, кольцевые щели и далее через отверстия в корпусе с помощью вакуум-насоса . Условия дегазации улучшаются путем увеличения транспортирующей способности зоны дегазации (благодаря вращению втулки в противоположную направлению вращения червяка сторону), и использования возможных вариантов выполнения сопрягаемых поверхностей червяка и втулки. 8 з. п. ф-лы, 9 ил. С/ С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1699795 А1 (я)з В 29 С 47/76

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИ.ЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

С

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4664719/05; 4774248/05 (22) 20.03.89 . (23) 23.12.89 по пп. 4 — 9

{46) 23.12.91. Бюл. ¹ 47 (75) И.В. Тихомиров (53) 678.053.3 (088.8) (56) Патент ФРГ ¹ 1251943, кл. В 29 F 3/03, 1967.

Авторское свидетельство СССР № 1393652, кл. В 29 С 47/76, 1986. (54) ЧЕРВЯЧНАЯ МАШИНА С ВАКУУМ-ОТСОСОМ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к оборудованию смешения, гомогенизации и пластикации полимерных материалов, например резиновых смесей, с одновременным удалением из обрабатываемого материала газообразных включений и влаги. Цель изобретения — повышение качества изделий и надежности работы машины за счет улучшения условий дегазации. Для этого червячная машина в. зоне дегазации снабжена полой втулкой, усИзобретение относится к оборудованию для осуществления процессов смешения; гомогенизации и пла.ст.икации полимерных материалов с одновременным удалением из обрабатываемого материала газообразных включений и влаги.

Целью изобретения является повышение качества изделий и надежностиработы машины за счет улучшения условий дегазации, На фиг. 1 показана машины в зоне дегаэации; на фиг. 2 — машина с транспортирутановленной концентрично оси червяка с воэможностью вращения в противоположную вращению червяка сторону. В теле втулки и корпуса выполнены отверстия для отсоса газообразных включений. Втулка может быть установлена в зоне дегазации с образованием кольцевых щелей между втулкой и цилиндром. Втулка и червяк могут иметь различно выполненные сопрягаемые поверхности в зависимости от различных реологических свойств перерабатываемых материалов. Перерабатываемый материал попадает в зону дегазации, выделяющиеся газообразные вещества удаляются через отверстия во втулке, кольцевые щели и далее через отверстия в корпусе с помощью вакуум-насоса. Условия дегазации улучшаются путем увеличения транспортирующей способности эоны дегазации (благодаря вращению втулки в противоположную направлению вращения червяка сторону), и использования возможных вариантов выполнения сопрягаемых поверхностей червяка и втулки. 8 з. и. ф-лы, 9 ил. ющей нарезкой на червяке и гладкой внут- © ренней поверхностью втулки; на фиг. 3 — О червяк и втулка с изменяющимися параметрами нарезки; на фиг. 4 — втулка с зубчатой нарезкой; на фиг. 5 — вид А на фиг. 4; на фиг. 6 — червяк в зоне дегазации с гладкой поверхностью; на фиг. 7 — втулка со штырями; на фиг. 8 — втулка из колец; на фиг. 9— втулка и червяк с увеличенными диаметрами.

Червячная машина содержит корпус, состоящий из частей 1 и 2 с отверстием 3 для

1699795

30 отсоса газообразных включений, с размещенным внутри корпуса в зоне дегазации червяка 4 с винтовой транспортирующей нарезкой 5 и дросселирующим устройством

6. Концентрично оси червяка 4 в зоне дегазации размещена полая втулка 7, которая установлена в подшипниковых опорах 8 и 9 с возможностью вращения в противоположную вращения червяка 4 сторону посредством наличия зубчатого закрепления шестерни 4, закрепленной жестко на втулке

7, и ведущей шестерни 11, установленной на валу 12. При атом вал 12 может быть соединен с приводом червяка 4 или автономным приводом (не показаны) с возможностью регулирования скорости вращения втулки 7. На внутренней поверхности втулки 7 выполнена транспортирующая нарезка

13, которая может быть винтовой одно- или многозаходной и с наклоном передних транспортирующих материал поверхностей

14 витков в сторону, противоположную направлению вращения втулки 7. При этом н теле втулки 7 выполнены основное и допол;-.ительные отверстия 15 для отссса газообразных включений, которые могут быть размещены во впадинах нарезки 13 втулки

7. Отверстия 15 соединены с полостью 16 в обойме 17 для прохода выделяющихся газообразных включений к отверстию 3. Вакуум в зоне дегаэации создается вакуум-насосом (не показан) через отверстие 3 в корпусе. В части 2 корпуса смонтирована камера 18 охлаждейия для создания оптимального температурного режима работы подшипника 9. Червяк 4 в зоне дегаэации может быть выполнен с сердечником 19, на котором размещены элементы 20, увеличивающие транспортирующую способность червяка 4 (канавки, лыски или витки).

Между частями 1 и 2 корпуса установлена прокладка 21 для обеспечения герметичности. По наружной поверхности разрезного цилиндра 22; части которого установлены концентрично червяку 4, выполнены лабиринтные канавки для предотвращения выпрессовок материала в зазоры между втулкой 7 и цилиндром 22.

Втулка 7 может быть установлена с образованием между ее торцами и цилиндром

22 кольцевых щелей 23 и 24 для отсоса газообразных включений через дополнительные отверстия 25 и 26, выполненные в корпусе.

Нарезка 27 на внутренней поверхности втулки 7 может быть выполнена зубчатой.

Втулка 7 и червяк 4 могут быть выполнены с различным исполнением взаимодействующих поверхностей: червяк с транспортирующей адно- ипи многозаходной нарезкой 5, а втулка — с гладкой поверхностью 28 (фиг. 2), и червяк 4 и втулка 7 с винтовыми транспортирующими нарезками соответственно 5 и 13 с постоянными ипи изменяющимися глубиной, шагом,,числом заходов и с другими известными исполнениями (фиг, 3). Червяк может иметь винтовую транспортирующую нарезку 5, а втулка— зубчатую нарезку 27 с постоянной или изменяющейся глубиной, с прямыми или косыми зубьями (фиг. 4). Рабочие поверхности зубь. ен на втулке могут быть выполнены с наклоном в противоположную вращению втулки сторону (фиг. 5). Червяк может иметь гладкую поверхность 29, а втулка — винтовую транспортирующую нарезку 17 (фиг. 6).

Втулка 7 может быть снабжена штырями 30, установленными на ее внутренней поверхности в воэможностью размещения в пазах

31, выполненных в нарезке 5 червяка 4 (фиг.

7), В случае размещения кольцевых щелей по всей длине втулка 7 выполнена е виде неподвижных колец 32 с размещенными между ними кольцами 33. у.тановленными с возможностью вращения, Пг и этом кольца

32 и 33 установлены с образованием кольцевых щелей, аналогичных щелям 23 и 24. С целью центрирования колец 33 относительно оси вращения в зоне дегазации установлен набор дисков 34, расположенных с возможностью вращения на осях 35, котороые установлень! в эксцентриковых втулках 36. Вращение колец 33 осуществляется посредством зубчатого зацепления с шестерней 8 (фиг. 8).

Червяк 4 и втулка 7 могут быть выполнены с увеличенными диаметрами ю: сопрггаемых поверхностей со всеми вариан.. ми исполнения их рабочих поверхностей (л г 9), Червячная машина с вакуум-отсосать „аботает следующим образом.

При вращении червяка 4 перерабатываемый материал продавливается через дроссепирующее устройство 6 в камеру дегаэации. Там он оказывается между червяком и втулкой 7, вращающейся в подшипниках 8 и 9 в противоположную вращению червяка 4 сторону при помощи зубчатой передачи от шестерни 11, B камере дегазации материал захватывается транспортирующими нарезками червяка 4 и нарезками втулки 7 и продвигается вперед по ходу в сторону профилирующей головки машины., а выделяющиеся газообразные вещества удаляются через отверстия 15 во втулке 7 и через кольцевые щели 23 и 24 и далее через отверстия 3, 25 и 26 из корпуса дегазационной камеры с помощью вакуум-насоса.

5 1699795

При выполнении рабочих поверхностей винтовой или зубчатой нарезки втулки 7 с наклоном в противоположную вращению втулки сторону перерабатываемый материал как бы размазывается этими наклонными поверхностями по червяку 4, способствуя этим вскрытию газовых пузырьков в материале и исключая возможность забивания материалом отверстий 15.

В связи с тем, что одним из основных условий качественной дегазации является более высокая транспортирующая способность зоны дегазации по сравнению с другими зонами машины, втулка 7 может иметь штыри 30, а на нарезке червяка выполняются пазы 31. Это позволяет уменьшить круговое проскальзывание перерабатываемого материала относительно втулки 7 при работе машины, т. е. увеличить тем самым транспортирующую способность зоны дегаэации.

Это также способствует дополнительному вскрытию пузырьков газа и удалению его из материала.

В случае выполнения вращающейся втулки 7 из набора вращающихся колец, разделенных между собой неподвижно закрепленными в корпусе дегазацион. ной камеры кольцами 32, отсос газов осуществляется через. кольцевые щели; аналогичные щелям 23 и 24, которые не забиваются перерабатываемым материалом на основании использования здесь реологического эффекта нормальных напряжений в вязкоупругом перерабатываемом материале.

Таким образом, благодаря тому, что в зоне дегаэации вместо неподвижного цилиндра находится вращающаяся в противоположную направлению вращения червяка втулка, создается большая, по сравнению с прототипом, транспортирующая способность зоны, а перечисленные варианты исполнения сопрягаемых поверхностей втулки и червяка способствуют улучшению качества дегаэирования и увеличению надежности работы машины. Наличие возможности регулирования скорости вращение втулки обеспечивает подбор оптимального режима обработки материала в зоне дегазации в зависимости от реологических свойств перерабатываемого материала.

Формула изобретения

1, Червячная машина с вакуум-отсосом для переработки полимерных материалов;

15 тивоположную направлению вращения червяка сторону и регулирование скорости вращения, причем в теле втулки выполнены

30 содержащая корпус с отверстием для отсоса газообразных включений с размещенными внутри корпуса в зоне дегаэации червяком с винтовой транспортирующей нарезкой и дросселирующим устройством и полой втулкой, установленной концентрично оси червяка и выполненной с транспортирующей нарезкой по ее внутренней поверхности с основным отверстием для отсоса газообразных включений, отл ич а ю ща я ся тем, что, с целью повышения качества изделий и надежности работы машины за счет улучшения условий дегазации, втулка установлена в опорах с возможностью вращения в продополнительные отверстия.

2. Машина пои. 1, отл ич а ю щая с я тем, что нарезка выполнена винтовой, одноили многозаходной, 3. Машина поп.2, отличающаясЯ тем, что передние поверхности витков нарезки выполнены с наклоном в сторону, противоположную направлению транспортирования материала.

4. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что втулка установлена с образованием кольцевых щелей между ее торцами и разрезным цилиндром, части которого установлены концентрично червяку.

5. Машина по и. 1, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что нарезка выполнена зубчатой, 6. Машина по и. 5, отличающаяся тем, что рабочие поверхности зубьев выполнены с наклоном в сторону, противоположную направлению вращения втулки.

7. Машина по и. 1, отл и ча ю ща я ся тем, что она снабжена штырями, установленными на внутренней помрхности втулки с возможностью размещения в пазах, выполS ненных в витках нарезки червяка, 8. Машина-по и. 1, отличающаяся тем, что втулка выполнена в виде неподвиж-. ных колец с размещенными между ними кольцами, установленными с воэможностью вращения, при этом кольца установлены относительно другдруга с образованием кольцевых щелей.

9. Машина по пп. 1-7, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что червяк и втулка в зоне дегазации выполнены с увеличенными диаметрами сопрягаемых поверхностей.

21

1699795

1699795

Составитель Л. Ливенцов

Техред M.Moðãåíòàë Корректор В. Гирняк

Редактор Н. Гулько

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

Заказ 4431 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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