Одношнековый экструдер

 

Использование, переработка полимеров экструзией в химической промышленности . Изготовление изделий хорошего качества с помощью одношнековых экструдеров, надежных в работе. Сущность изобретения , шнек экструдера имеет участки левозаходной и правозаходной нарезок, между которыми размещено устройство выгрузки . На конце шнека расположено устройство отвода газов. Экструдер снабжен обходным трубопроводом. Он предназначен для подачи материала от конца входного участка в направлении к устройству выгрузки . На конце шнека к началу последующего для перемещения им материала в противоположном относительно входного участка шнека выполнен короткий участок нарезки противоположного смежному участку направления . Устройство отвода газов снабжено емкостью сбора перетекающего материала и патрубком ввода защитного или инертного газа. 2 з.п.ф-лы, 5 ил k

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (знs В 29 С 47/76

ГОСУДАРСТВЕНЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ (62) 4356474/05 (21) 4743671/05 (22) 26;04.90 (23) 31.10.89 (46) 23.06.93. Бюл. М 23 (31) P 3817941.5 (32) 27.05.88 (33) DE (71) Рон-Пуленк Родиа АГ (DE) (72) Рудигер Доллхопф и Бернд Нандцик (DE) (56) Шенкель Г. Шнековые прессы для пластмасс. — Л.; Госхимиздат, 1962. с. 245.

Шенкель Г, Шнековые прессы для пластмасс. — Л.; Госхимиздат, 1962, с. 246. (54) ОДНОШНЕКОВЫЙ ЗКСТРУДЕР (57) Использование: переработка полимеров экструзией в химической промышленности. Изготовление изделий хорошего

Изобретение относится к оборудованию для переработки полимерных материалов и может быть использовано в химической промышленности, в частности для прядения нитей.

Цель изобретения — повышение надежности зкструдера.

На фиг.1 показан схематично в разрезе одношнековый экструдер. согласно изобретению, с устройством обратного отвода газов концевого типа в конце шнека и обходной линией — трубопроводом, расположенным в основном снаружи корпуса: на фиг,2 — схематично в разрезе одношнековый экструдер. согласно изобретению. с устройством обратного отвода газов концевого типа в конце шнека и обходным трубопроводом. проходящим в корпусе; на Ы,, 1823817 А3 качества с помощью одношнековых экструдеров, надежных в работе. Сущность изобретения; шнек экструдера имеет участки левозаходной и правозаходной нарезок, между которыми размещено устройство выгрузки. На конце шнека расположено устройство отвода газов, Экструдер снабжен обходным трубопроводом. Он предназначен для подачи материала от конца входного участка в направлении к устройству выгрузки. На конце шнека к началу последующего для перемещения им материала в противоположном относительно входного участка шнека выполнен короткий участок нарезки противоположного смежному участку направления, Устройство отвода газов снабжено емкостью сбора перетекающего материала и патрубком ввода защитного или инертного газа. 2 э.п.ф-лы, 5 ил. фиг.3 — схематично и в разрезе одношнековый экструдер с устройством обратного отвода газов концевого типа в конце шнека и обходным трубопроводом, проходящим внутри шнека; на фиг. 4 — схематично и в разрезе показан одношнековый экструдер с устройством отвода газов концевого типа, расположенным между участками резьбы шнека, от которого перерабатываемый материал через эти участки отводится в противоположных направлениях вдоль шнека; это устройство для удаления газов концевого типа снабжено приемной емкостью для перерабатываемого материала, который переливается, а также окном для визуального контроля as шнеком и перерабатываемым материалом; на фиг.5 — схематично разрез одношнекового экструдера

1823817 согласно изобретению с устройством обратного отвода газов концевого типа на конце шнека, устройством отвода газов концевого типа, расположенным между участками резьбы шнека и несколькими обходными трубопроводами.

Поскольку привод и передача одношнекового экструдера согласно изобретению не являются непременно обязательными для графического изображения, на фиг. 1 — 5 они не показаны.

Одношнековый экструдер содержит шнек 1, установленный в полости корпуса 2 с возможностью вращения посредством привода и перецачи (на чертежах не показаны), устройство 3 для загрузки материала, размещенное в корпусе 2 у начала шнека 1, по меньшей мере одно устройство 4 для разгрузки материала. Шнек 1 имеет участок

5 правозаходной и участок 6 левозаходной нарезки, между которыми расположено устройство 4 для разгрузки материала. Экструдер снабжен по меньшей мере одним устройством 7 обратного отвода газов, размещенным у конца шнека 1. Непосредственно перед устройством 7 обратного отвода газов на конце 8 шнека 1 выполнен короткий участок 9 нарезки, направление которой противоположно направлению нарезки смежного с ним участка 6 шнека 1.

Этот участок 9 не оказывает влияния на поток материала от конца шнека 1, но с помощью его при возобновлении работы после перерыва устраняется попадание перелившегося и возможно ухудшившего свои качества материала снова в его поток.

Между правозаходной частью участка 5 шнека 1 и левозаходной частью участка 6 шнека 1 расположен уплотнительный элемент 10.

Экструдер снабжен по меньшей мере одной обходной линией в виде обходного трубопровода 11 для подачи обрабатываемого материала от конца 12 входного участка, через который этот материал подается в направлении А к началу 13 последующего участка для подачи им материала в противоположном относительно входного участка шнека 1 направлении (по стрелке В) к устройству 4 разгрузки.

Обходный трубопровод 11 проходит в основном снаружи корпуса 2, а в самом обходном трубопроводе 11 расположен дросселирующий, доэирующий или регулирующий орган 14. . Стрелки А и В на фиг.1 показывают соответствующие направления, в которых подается перерабатываемый материал шнеком 1, стрелка С на фиг.1 показывает направление, в котором подается перерабатываемый материал по обходному трубопроводу 11. Стрелка 0 показывает направление вращения шнека 1.

Наконец, на фиг.1 показано, что устрой5 ство 7 обратного отвода газов снабжено патрубком 15, соединенным с источником вакуума для отвода летучих компонентов иэ перерабатываемого материала.

На фиг.2 показан одношнековый экс"0 трудер согласно изобретению, как и на фиг,1 ° но с тем отличием, что обходной трубопровод проходит через корпус 2. . На фиг.3 показан одношнековый экструдер согласно изобретению по фиг.1 с тем

15 отличием, что — обходной трубопровод 11 проходит через шнек 1 и — дросселирующий, дозирующий или регулирующий орган 14 управляется с по20 мощью шнека 1.

На фиг.4 показан одношнековый экструдер согласно изобретению с вращающимся шнеком 1, корпусом 2, внутри которого может вращаться шнек 1, устройством 3 (для загрузки материала Х) для подачи материала Х), устройством 16 для загрузки материала (для подачи материала

Х или материала Y); устройством 4 для выгрузки материала и устройством 17 для вы30 грузки материала.

Части 5 и 18 резьбы шнека 1 являются правозаходным, а части 6 и 19 резьбы шнека 1 - левозаходными.

Показанный одношнековый экструдер

35 выполнен как экструдер с устройством 7 отвода газов концевого типа, размещенным между участками резьбы шнека 1, откуда перерабатываемый материал через эти участки подается в противоположных направ40 лениях А и 8 вдоль шнека 1.

Устройство 7 обратного отвода газов концевого типа снабжено в стенке 20 окном

21 для визуального контроля эа шнеком 1 и за перерабатываемым материалом, прием45 ной емкостью 22 для сбора перетекающего перерабатываемого материала, а также патрубком 15, соединяемым с источником вакуума для отвода летучих компонентов иэ перерабатываемого материала.

Между правозаходной частью 5 резьбы (участок 5 шнека) шнека 1 и левозаходным участком 6 резьбы (участок 6 шнека) шнека

1 находится уплотнительный элемент 10; а между правозаходной частью 18 резьбы

55 (участок 18 шнека) шнека 1 и левозаходной частью 19 резьбы (участок 19 шнека) шнека

1 находится уплотнительный элемент 23.

Экструдер имеет обходный трубопровод 11 для перепуска перерабатываемого материала от конца 12 участка, через кото1 823817

55 рый этот материал подается в направлении

А (к концу 8 шнека 1) к началу 13 участка, через который этот материал подается в направлении В (от конца 8 шнека 1). Кроме того, имеется обходной трубопровод 24 для перепуска обрабатываемого материала от конца 25 участка. через который этот материал подается в направлении Л (от конца 8 шнека 1) к началу 26 участка. через который этот материал подается в направлении А (к концу 8 шнека 1). Обходные трубопроводы

11 и 24 проходят через корпус 2.

Стрелки А и В на фиг.4 показывают соответствующие направления. в которых перерабатываемый материал подается через шнек 1: стрелки С и Е на фиг.3 показывают соответствующие направления, в которых перерабатываемый материал подается через обходные трубопроводы 11 и 24. Стрелка О показывает направление вращения шнека 1, Наконец. на фиг.5 показан одношнековый экструдер согласно изобретению с вращающимся шнеком 1, корпусом 2, внутри которого может вращаться шнек 1, устройством 3 для загрузки материала (для подачи материала Х), устройством 27 для загрузки материала (для подачи, например, вспомогательных средств для удаления газов, добавок к полимерным или наполнителей) и устроиством 4 для разгрузки материала.

Части 5 и 18 резьбы шнека 1 являются правозаходными, а части 6 и 19 резьбы шнека 1 -левозаходными.

Показанный одношнековый экструдер выполнен как экструдер с удалением (с несколькими устройствами отвода газов) газов, в котором предусмотрены устройство 7 обратного отвода газов на конце 8 шнека l и устройство 28 отвода газов концевого типа (c патрубками) в месте между участками резьбы шнека 1. от которого перерабатываемый материал подается через этот участок в противоположных направлениях А и В вдоль шнека 1.

Далее шнек 1 на своем конце 8 снабжен короткой правозаходной частью 9 резьбы для удаления перелившегося материала, Между правозаходной частью 5 резьбы (участок 5 шнека) шнека 1 и левозаходной частью 6 резьбы (участок 6 шнека) шнека 1 находится уплотнительный элемент 10, а между правозаходной частью 18 (участок 18 шнека 1) шнека 1 и левозаходной частью 19 резьбы (участок 19 шнека) шнека 1 находится уплотнительный элемент 23.

Обходной трубопровод 11 (предназначен для перепуска перерабатываемого материала от конца 12 участка, через который этот материал подается в направлении А(к

50 концу 8 шнека 1) к началу 13 участка, через который этот материал подается в направлении В (от конца 8 шнек- 1). Кроме того, имеется обходной трубопровод 29 для перепуска перерабатываемого материала от конца 30 участка. через который этот материал подается в направлении В (от конца 8 шнека

1) к началу 26 участка, через который этот материал подается в направлении А(к концу

8 шнека 1), Наконец, обходной трубопровод

31 предназначен для перепуска перерабатываемого материала от конца 32 участка. по которому этот материал подается в направлении А (к концу 8 шнека 1) к началу 33 участка, через который этот материал подается в направлении В (от конца 8 шнека 1), Обходные трубопроводы 11, 29, 31 проходят в основном снаружи корпуса 2; в обходных трубопроводах 11, 29 и 31 в каждом случае имеется по одному дросселирующему, дозирующему или регулирующему органу 14.

Стрелки А и В на фиг.5 показывают направления, в которых перерабатываемый материал подается через шнек 1; стрелка С на фиг.5 показывает направление, в котором перерабатываемый материал подается через обходные трубопроводы 11, 29 и 31.

Стрелка D показывает направление вращения шнека 1.

Далее на фиг.5 показано, что устройство

7 отвода газов концевого типа снабжено патрубком 15, соединенным с источником вакуума или источником защитного или инертного газа для отвода летучих компонентов из перерабатываемого материала, Точно также показанное на фиг.8 устройство 28 отвода газов концевого типа сообщено с источником вакуума для удаления летучих компонентов иэ перерабатываемого материала.

При работе материал подается устройством 3 (фиг. 1) в корпус 2 и шнеком 1 перемещается по стрелке А до уплотнительного элемента 10, затем по обходному трубопроводу 11 попадает на участок 6 шнека 1. При этом газы отводятся через конец 8 шнека и устройство 7, а обезгаженный материал участком 6 шнека 1 поступает к устройству 4 выгрузки.

Изобретение обладает следующими преимуществами: оно может использоваться в режиме непрерывной длительной эксплуатации, а также для переработки чувствительных к термическим воздействиям и воздействиям кислорода материалов; с его помощью могут создаваться высокие давления продукта на выходе без сокращения срока эксплуатации (осевых) подшипников, при этом может отпадать

1823817 необходимость в установке специальных насосов для повышения давления; на участках отвода газов отсутствуют мертвые зоны или кромки обрыва, что оказывает положительное влияние на качество готовой про- 5 дукции; одношнековый экструдер согласно изобретению даже при режиме длительной непрерывной эксплуатации без его нарушений после длительных сроков эксплуатации не нуждается в очистке, особенно в очистке 10 устройства отвода газов; одношнековый экструдер согласно изобретению может выдерживать неоднократные остановки в результате каких-либо нарушений в нормальной работе его без необходимости 15 очистки, в особенности без очистки устройства отвода газов, после остановок, обусловленных нарушениями нормальной работы, экструдер может снова пускаться в эксплуатацию без опасности снижения ка- 20 честве перерабатываемого материала; — с помощью данного экструдера могут перерабатываться различные материалы, например, различные полимеры; за счет снижения уровня или полного устранения 25 осевых. усилий используются простые и дешевые осевые подшипники, а также дешевые передачи, которые к тому же обеспечивают длительный срок эксплуатации; обеспечивается воэможностью под- 30 вергать шнек воздействию усилия растягивания, а не давления или сжатия, вследствие чего шнек не подвергается изгибанию, что особенно положительно проявляется при экструдерах большой длины. 35

С помощью экструдера могут перерабатываться, например, поливинилхлорид, полиэфиры (такие, как полиэтилентерефталат), полиамиды (такие, как полиамид — 66) и по- 40 листирол. Изобретение особенно пригодно для переработки чувствительных к термическому воздействию и воздействию кислорода продуктов, таких как полиамид — 66 (нейлон — 66) и особенно пригодно для экс- 45

3 2 12 11 трузионного прядения нитей иэ полиамида — 66.

Вследствие этого не существует или не возникают никакие мертвые зоны или кромки обрыва так, что перерабатываемый материал не подвергается неблагоприятному термическому или окислительному воздействию, Формула изобретения

1, Одношнековый экструдер, содержащий шнек, установленный в корпусе с возможностью вращения посредством привода и передачи, устройство для загрузки материала. размещенное в корпусе у начала шнека, по меньшей мере одно устройство для разгрузки материала, причем шнек имеет участки левозаходной и правозаходной нарезки, между которыми расположено устройство для разгрузки материала, а экструдер снабжен по меньшей мере одним устройством обратного отвода газов и одной обходной линией для подачи обрабатываемого материала от конца входного участка шнека к началу последующего участка для подачи им материала в противоположном относительно входного участка шнека направлении к устройству разгрузки, причем на шнеке непосредственно перед устройством обратного отвода газов выполнен короткий участок нарезки, направление которой противоположно направлению нарезки смежного с ним участка шнека, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности экструдера, устройство обратного отвода газов расположено у конца шнека, 2, Экструдер по п,1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что устройство обратного отвода газов снабжено емкостью для сбора перетекающего обрабатываемого материала.

3. Экструдер по пп.1 и 2, о т л и ч а юшийся тем, что устройство обратного отвода газов снабжено по меньшей мере одним патрубком для ввода защитного или инертного газа.

1823817

15 7

1 б 15 7

20 7/

3 2 12 11

Г5 1 /б 8 я» 7 !5

Фиг.4 О

Л.

2 12 11 14

10 4 б 13 9 8

UP. 2

2 12 10

1823817

Составитель Л,Кольцова

Техред M.Моргентал.

Редактор Т.Иванова

Корректор Н.Кешеля

Заказ 21&9 Тираж 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