Многочервячный экструдер для полимерных материалов

ОП КОЯК Е ИЗОБРЕТЕНИЯ 1 1 635863 Союз Советских Социалистических Республик(43) Опубликовано 30.11,78. БОллетепь .Ъ 44 ло делам забретений и открктнй(72) Авторы изобретения гг .жРоллеман ИностранцыВиллем Корнелис ден Хертог и Гирт(54) МНОГОЧЕРВЯЧНЫЙ ЭКСТРУДЕР ДЛЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВИзобретение относится к мпогочсрвячпым экструдерам для переработки полхСр 1 ых материалов и может быть использовано В химической промышленности.Известен мпогочервячньш экструдср для полимерных материалов, содержащий корпус, расположенные в нем червяки и узел упорного подшипника, выполненный в виде роликовых и игольчаты. подш 1 пш ков 111.Недостаток известного экструдсра состоиг В слоткпоси и больших габа 1)1 а упорного подпппшика,Ближа 1 иих по технической сущности к этому изобретению я;ляется много:Срвя 1- ный экструдср для полимерных материалов, содсркащш корпус, расположсппыс в пем черьяки и узел г 11 дростатического упорного подшипника, выполненный в виде последовательно расположспных друг за другом диска, закрепленного на валу червяков, опорного кольца, установленного с возможностью вращения, и неподвижной шайбы, контактирующей с повсрхностью опорного кольца, и трубопровода подачи масла к рабочим поверхностям подшипника 2. Когда в экструдере этой конструкции на вал действует осевая нагрузка, давление х 1 асла, имеющегося в щели между диском и опорп,ым колыом, обеспечивает последнему идростатиСскос действие. Перед началом работь по трубопроводу насос накачивает масло В щсль, и ,ак тОлькО щель заполня.5 ется маслом, вал 11 срвяков полу 1 ает небольШОЕ Сзп ЩСППС В ОССВОМ НаПРаВЛЕНИИ. С ЭтО- го момен;а экструдер можно включить, поскольку трущиеся поверхности диска и Опорного кольца в подшипнике непосредст;1 ВС 1;но пс сопрпкаса 10 тся. Когда Осевая на 15 зка и. червяки возрастает, щсль станови С 51 болсе узко" вследствие чего скорость и щсл 1 увели:швается, а давление Озрасг 1 ст. Б рсзульгатс создастся новое 15 состояние рав 1 ювсспя, причем ширина щели5 ; оп,1 пас 1 С 11.1 едостаток последнего экструдера состоит в ненадежности, что объясняется следующими факторами: вследствие прекраще нпя подачи масла, если, например, отказыВаст пасОс, тр щпеся поверхности диска имеющегося на ьалу червяков, и опорного кслть:1 а с большой силой прижимаются одна и дрязгой. В рсз 1 льтатс эти пОВсрхности МО гуг залппать, и опорное кольцо подшипника з 10 жст Оыть повреждено.Кроме того, когда подача масла внезапно прсрывастся, полимерный материал, за 635863полняющий внутренние полости многочервячного экструдера, находится еще при достаточно высокой температуре, а его подача и псремешивание прекращаются. В результате начинается химический распад полимерного материала. Зто приводит к осаждению твердых загрязнении на различных частях экструдера, так что в большинстве случаев приходится после отказа насоса полностью разбирать экструдер, поскольку при данных условиях невозможно удалить пластмассу, остающуюся в его корпусе, посредством дальнейшего проворачивания червяков. Червяки не удается провернуть вручную из-за возможности залипания трущихся поверхностей диска на валу червяков и опорного кольца подшипника.Так как опорное кольцо установлено свозможностью вращения, то после прекращения подачи масла, когда поверхности диска и опорного кольца вступают в непосредственное соприкосновение, вал червяков может продолжать вращаться. Однако это не устраняет полностью указанный недостаток.Цель предлагаемого изобретения - повышение надежности экструдера.Достигается цель благодаря тому, что рабочие контактные поверхности опорного кольца и шайбы выполнены сферическими.Кроме того, рабочие поверхности диска и опорного кольца могут быть выполнены из стали; контактная поверхность шайбы может быть выполнена из бронзы. В данном случае выбор двух шлифованных стальных поверхностей диска и опорного кольца обусловлен необходимостью предотвратить поврекдение этих деталей вследствие осевых усилий, которые, хоть и малые по величине, возникают при прекращении подачи масла.В этом случае диск и опорное кольцо давят друг на друга, но поскольку их поверхности стальные, допустимая величина поверхностного давления не превышается. Изготовление сферической поверхности шайбы из бронзы, а опорного кольца из стали позволяет исключить возможность з алии ания сферических поверхностей. Поворачиваясь по бронзовой поверхности шайбы опорное кольцо подшипника должно полностью повторять вращение вала червяков. Коэффициент трения стали по стали много выше, чем коэффициент трения стали по бронзе, так что вал червяков вполне может продолжать свое вращение.Изобретение поясняется чертеком.Многочервячпый экстр удер содержит корпус 1, расположенные в нем червяки 2 (показан один из пих), установленные на валу 3, который через соединительное звено-вал 4 связан с электродвигателем, и узел упорного подшипника, выполненный в виде последовательно расположенных друг за другом диска 5, закрепленного на валу 4, червяков 2, опорного кольца 6, установленного с возможностью вращения, и непод 65 5 10 15 20 25 33 35 40 45 50 55 60 вияпой шайбы 7, контактирующей с поверхностью опорного кольца, причем контактные рабочие поверхности опорного кольца б и шайбы 7 ьыполнепы сферическими соответственно пз стали и бронзы, а рабочая поверхность диска 5 - из сал, Щель 8 мсяду поверхпостямп диска 5 и опорного кольца б соединена через трубопровод 9 и каналы 10 с масляным насосом постоянной производительности. При помош,п этого насоса щель 8 может быть заполнена маслом, причем в зависимости от осевой нагрузки, испытываемой валом 3, щель 8 мокет иметь ту или ипую ширину.Для подачи масла между контактными сферическими поверхностями опорного кольца 6 и шайбы 7 предназначены каналы 11, причем давление масла такое ке, как в щели 8,Работает экструдер следующим образом, Г 1 ри вращении вала 3 червяки 2 перемешивают и транспортируют полимерный материал в корпусе 1, Осевые нагрузки, действующие на вал 3, воспринимаются узлом упорного подшипника. Когда подача масла прерывается, поверхности диска 5 и опорного кольца б входят в непосредственное соприкосновение, но залипания их не происходит благодаря тому, что опорное кольцо 6 имест возможность вращения и может скользить по сферической поверхности шайбы 7. Поэтому даяе при сильном трении между опорным кольцом 6 и диском 5 опорное кольцо б будет поворачиваться относительно неподвижной шайбы 7, следовательно, может продолжать вращение Вал 3 червяков 2 вместе с опорным кольцом б в течение достаточно долгого времени. Затем прекращают подачу полимерного материала в экструдер.Описываемое изобретение значительно повысит надежность экструдера, исключит залипапис поверхностей диска и опорного кольца при внезапном прекращении подачи масла, обеспечит вращение вала червяков при прекращении подачи масла в течение достаточно долгого времени, чтобы исключить создание неблагоприятных условий для полимерного материала при той высокой температуре, которая будет в корпусе экструдера. Кроме того, полимерный материал всегда можно выдавить из экструдера, так что в материале не возникнут химические изменения, приводящие к образованию твердых остатков, которые могут наносить повреждения смесительпым и подающим червякам, а также корпусу экструдера.Изобрстсппе позволяет также обеспечить после ремонта масляного пасоса введение экструдера в эксплуатацию без его полной разборки. Формула изобретения1. Многочервячный экструдер для полимерных материалов, содержащий корпус,635863 10 7,11 Л 7 Е Составитель Л. Кольцоваедактор Л. Герасимова Техред С. Антипенко Корректор О. Тю Изд. М 757рственного комитета С 113035, Москва, Жаказ 2072/4НПО Гос Подписнооткрытий Тирах 78Р по делам изобрстснги Раушская наб., д. 4/5 Сапунова пография,расположенные в нем червяки и узел гидро- статического упорного подшипника, выполненный в виде последовательно расположенных друг за другом диска, закрепленного на валу червяков, опорного кольца, установленного с возможностью вращения, и неподвижной шайбы, контактирующей с поверхностью опорного кольца, и трубопровода подачи масла к рабочим поверхностям подшипника, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности экструдера, контактные рабочие поверхности опорного кольца и шайбы выполнены сферическими. 2, Экструдер по п. 1, отл и ч а ю щ и й с я тем, что рабочие поверхности диска и опорного кольца выполнены нз стали,3. Экструдер по п. 1, 2, отличающийс я тем, что контактная поверхность шайбы выполнена нз бронзы,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Голубев Б. Л, Типовые конструкции механизмов в химическом машиностроении, Машиностроение, М.-Л., 1966, с. 125 - 126.2. Шенкель Г. Шнековые прессы для пластмасс, М, Госхимиздат, 1962, с. 355, р. 304.