Червячный смеситель для высоковязких материалов

 

Использование: переработка высоковязких материалов в шинной и резинотехнической отраслях промышленности. Сущность изобретения: червячный смеситель содержит корпус и приводной червяк. Он выполнен с эксцентричной винтовой многозаходной нарезкой с четным числом заходов. Эксцентриситеты поверхностей сердечников в смежных винтовых каналах нарезки диаметрально противоположны. Со стороны входа червяка вершины витков срезаны на участках каналов с уменьшающейся глубиной. Эксцентричная нарезка каждой пары смежных заходов выполнена в виде чередующихся по длине червяка участков длиной, равной шагу нарезки. Между ними в каждом заходе расположен участок концентричной нарезки на длине одного шага с постоянной глубиной канала. Эта глубина равна максимальному значению глубины канала эксцентричной нарезки. В зоне выдавливания на витках червяка выполнена выравнивающая давление в заходах кольцевая канавка. 1 з.п. ф-лы, 5 ил. со С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s В 29 В 7/42, В

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4845257/05 (22) 02.07,90 (46) 07.09,92, Бюл. ¹ 33 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт резинотехнического машиностроения (72) С.В.Коновалов, А,И.Багно, В,В.Бастрыгин и M.À.Çîðîàñòðîâà (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 498165, кл, В 29 С 4/38, 1973.

2,Авторское свидетельство ЧСФР

¹ 223780, кл. В 29 F 3/00, 1983. (54) ЧЕРВЯЧНЫЙ СМЕСИТЕЛЬ ДЛЯ ВЫСОКОВЯЗКИХ МАТЕРИАЛОВ (57) Использование: переработка высоковязких материалов в шинной и резинотехнической отраслях промышленности.

Сущность изобретения: червячный смеситель содержит корпус и приводной червяк.

Изобретение относится к оборудованию для переработки полимерных материалов и может быть использовано в шинной и резинотехнической отраслях промышленности для переработки преимущественно высоковязких резиновых смесей, Известен червячный смеситель непрерывного действия для пластических масс. содержащий корпус с загрузочной воронкой и расположенный в нем червяк с четным числом заходов и винтовыми каналами, образованными в зоне смешения гребнями винтовой нарезки и эксцентричным по длине сердечником, где каждый его винтовой канал выполнен с эксцентриситетом сердечника, диаметрально противоположным эксцентриситету сердечника в соседнем ка„„5U„„1759648 А1

Он выполнен с эксцентричной винтовой многозаходной нарезкой с четным числом заходов. Эксцентриситеты поверхностей сердечников в смежных винтовых каналах нарезки диаметрально противоположны. Со стороны входа червяка вершины витков срезаны на участках каналов с уменьшающейся глубиной. Эксцентричная нарезка каждой пары смежных заходов выполнена в виде чередующихся по длине червяка участков длиной, равной шагу нарезки. Между ними в каждом заходе расположен участок концентричной нарезки на длине одного шага с постоянной глубиной канала. Эта глубина равна максимальному значению глубины канала эксцентричной нарезки. В зоне выдавливания на витках червяка выполнена выравнивающая давление в заходах кольцевая канавка. 1 з,п. ф-лы, 5 ил, нале, и со срезанным гребнем со стороны выходного конца червяка (1), Недостаток указанного смесителя заключается в том, что при вращении червяка на участках винтового канала с уменьшающейся глубиной обрабатываемый материал перетекает через витки со срезанными вершинами по направлению вращения червяка, вследствие чего внутренняя поверхность . корпуса будет противодействовать протеканию материала, снижая его скорость и, следовательно, производительность и повышая разогрев материала, что может привести его к перегреву.

Ближайшим к изобретению по технической сущности является червячный смеситель для высоковязких материалов, 1759648

10 содержащий корпус с загрузочной воронкой, расположенный в нем и соединенный с приводом вращения червяк, выполненный с эксцентричной винтовой многозаходной нарезкой с четным числом заходов, с диаметрально противоположным расположением эксцентриситетов поверхностей сердечников в смежных винтовых каналах нарезки и со срезанными вершинами витков со стороны входного конца червяка на участках винтовых каналов с уменьшающейся глубиной (2), При данной конструкции червяка в зоне смешения при вращении червяка на участках винтового канала с уменьшающейся глубиной обрабатываемый материал перетекает через витки со срезанными вершинами в направлении, противоположном вращению червяка, за счет чего происходит смешение потоков материала, движущихся в разных винтовых каналах, Благодаря тому, что направление воздействия внутренней поверхности корпуса на материал совпадает с направлением течения его через зазоры над витками со срезанными вершинами в минимальных сечениях винтовых каналов материал уносится быстрее из этих зазоров, что приводит к увеличению производительности по сравнению с аналогом.

Однако при диаметрально противоположных эксцентриситетах в смежных каналах между витками двухзаходного червяка срезанные вершины витков располагаются относительно поверхности цилиндра корпуса по поперечному его сечению, образуя как бы замкнутое кольцо, В результате этого часть материала при переходе из одного канала захода в другой смежный канал вместо перемещения его по этому каналу попадает опять в тот же канал, совершая круговое перемещение в одном сечении корпуса. Это способствует образованию застойных зон в различных сечениях корпуса по длине, снижает производительность смесителя, образует зоны с повышенным давлением, что снижает качество обрабатываемого материала.

Цель изобретения — увеличение производительности смесителя и повышение качества обрабатываемого материала за счет устранения застойных зон в местах срезанных вершин витков червяка.

Цель достигается тем, что червяк снабжен дополнительными участками концентричной нарезки с постоянной глубиной канала, равной максимальному значению глубины канала эксцентричной нарезки, при этом эксцентричная нарезка каждой пары смежных заходов расположена участками с длиной, равной шагу нарезки, в

55 чередовании в каждом заходе с участками концентричной нарезки червяка, длина которых также равна шагу нарезки, В зоне выдавливания на витках червяка выполнена кольцевая канавка для выравнивания давления в заходах нарезки, На фиг.1 изображен червячный смеситель для высоковязких материалов, общий вид; на фиг.2 — диаметральное сечение по корпусу с червяком; на фиг.3 изображена развертка нарезки червяка; на фиг.4 — разрез А — А на фиг.2; на фиг.5 — разрез Б — Б на фиг.2.

Червячный смеситель для высоковязких материалов содержит корпус 1 с загрузочной воронкой 2 и расположенный в нем червяк 3, соединенный с приводом вращения, Червяк 3 имеет многозаходную эксцентричную винтовую нарезку 4 с четным числом заходов и диаметрально противоположным расположенным эксцентриситетов Е1 и Ez u соответственно эксцентричными поверхностями сердечников 5 и 6 в смежных винтовых каналах 1 и II íàðåçêè (â приведенном на фигурах примере выполнения червяк имеет двухзаходную нарезку с каналами I и I!). При этом сердечники 5 выполнены эксцентричными относительно оси червяка с эксцентриситетом Е с радиусом R> в заходе (, а сердечники 6 выполнены эксцентричными относительно оси червяка с эксцентриситетом Е2 с радиусом Rz в заходе 11. Эксцентричная нарезка каждой пары I u II смежных заходов расположена участками длиной, равной шагу нарезки. Эксцентричная нарезка изменяется по глубине от максимального значения (макс) до минимального (мин) на длине полушага и затем на другой длине полушага от минимального (мин) до максимального (макс), Эксцентричная нарезка чередуется в каждом заходе I u II с дополнительными участками 7 и 8 концентричной нарезки относительно оси червяка, длина которых также равна шагу нарезки. При этом на участках 7, 8 концентричного выполнения сердечника червяка 3 глубина канала постоянная и равна максимальному значению глубины канала эксцентричной нарезки (макс) (на фиг.3 заштрихованные). На участках эксцентричной нарезки с уменьшающейся глубиной канала на вершинах витков со стороны входного конца червяка 3 выполнены срезы 9 так, что над ними и внутренней поверхностью корпуса 1 образован зазор, высота которого равна минимальной глубине винтового канала над участками с эксцентричной нарезкой.

В зонах загрузки и выдавливания сердечник червяка 3 выполнен обычным, без

1759648

50 эксцентриситета, В зоне выдавливания для выравнивания давления материала в заходах на витках нарезки выполнена кольцевая канавка 10.

Червячный смеситель работает следующим образом.

При вращении червяка 3 в корпусе 1 витки червяка в зоне загрузочной воронки 2 забирают из нее обрабатываемый материал и подают его в зону смешения, В зоне смешения в канале эксцентричной нарезки захода I глубина канала изменяется от (макс) до (мин) на длине полушага нарезки, За счет этого излишняя часть материала из захода переходит в заход II через зазор, который образуется срезом 9 в сторону входного конца червяка 3, а остальная часть продолжает движение по заходу I.

В смежном по ходу движения материала канале захода II материал перемещается по участку 8 концентричной нарезки с максимальной глубиной канала на длине одного шага нарезки, В заходе на другой половине шага глубина канала изменяется от (мин) до (макс).

В это же время во II заходе глубина канала уменьшается от (макс) до (мин), за счет чего часть материала переходит из II захода в I заход через срез 9 витка со стороны входного ко н ца червя ка 3.

Далее материал последовательно перемещается по виткам каждого захода до зоны выдавливания, поочередно проходя участки с эксцентричной и концентричной нарезками, где на участках с уменьшающейся глубиной канала часть его переходит в смежный канал через зазор, образованный срезом 9 витка с входной стороны червяка

3, и поступает на участок, на котором глубина канала увеличивается.

3а счет многократного деления и соединения потоков материала в смежных каналах червяка 3 происходит эффективное смешение частиц материала, а при перетекании материала через минимальные сечения винтовых каналов и через узкие зазоры над срезанными витками интенсивное его диспергирование. В зоне выдавливания потоки материала из заходов поступают в кольцевую канавку 10 на витках червяка 3, 5

45 в результате чего происходит выравнивание давления материала перед выдавливанием.

Благодаря тому, что эксцентричная нарезка в заходах разделена участками концентричной нарезки срезы 9 на витках в местах с уменьшающейся глубиной каналов нарезки рассосредоточены по длине червяка 3 так, что не образуют в поперечных сечениях червяка кольцевых канавок, что исключает появление застойных зон при работе смесителя.

За счет этого предлагаемый смеситель характеризуется повышенной производительностью и хорошим качеством обработанного материала.

Формула изобретения

1. Червячный смеситель для высоковязких материалов, содержащий корпус с загрузочной воронкой, расположенный в нем и соединенный с приводом вращения червяк, выполненный с эксцентричной винтовой многозаходной нарезкой с четным числом заходов, с диаметрально противоположным расположением эксцентриситетов поверхностей сердечников в смежных винтовых каналах нарезки и со срезанными вершинами витков со стороны входного конца червяка на участках винтовых каналов с уменьшающейся глубиной, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью увеличения производительности смесителя и повышения качества обрабатываемого материала за счет устранения застойных зон в местах срезанных вершин витков червяка, червяк снабжен дополнительными участками концентричной нарезки с постоянной глубиной канала, равной максимальному значению глубины канала эксцентричной нарезки, при этом эксцентричная нарезка каждой пары смежных заходов расположена участками с длиной, равной шагу нарезки, в чередовании в каждом заходе с участками концентричной нарезки червяка, длина которых также равна шагу нарезки, 2. Червячный смеситель по п.1, от л и ч аю шийся тем, что в зоне выдавливания на витках червяка выполнена кольцевая канавка для выравнивания давления в заходах нарезки.

1759648

1759648 м м аю ю он и

1759648

Составитель Л.Кольцова

Техред М.Моргентал Корректор E,Ïàïn

Редактор Е.Хорина

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

Заказ " 144 Тираж Подписное гНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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