Червячно-дисковый экструдер

(в Кб (1 ц 2003467 С 1 (5 Ц Я В 29 С 47/38 Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам ч пЬ:РОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ ЬЭ С) СР (й 4 й 0 4(75) Зелинский О.ЕМикуленок И.О Рог АИ.; Сумский АИ Тыгипко Мд(67) Использование: переработка полимеров и производство пленочных изделий с помощью червячно-дисковых экструдеров. Сущность изобретения: зкструдер снабжен упорным элементом в виде двух концентрических колец. Они зафиксированы в осевом направлении и смонтированы с возможностью независимого поворота относительно продольной оси. Наружное кольцо установлено на резьбе внутри дисковой головки Внутреннее - на неподвиж - ном диске. К неподвижному диску посредством упорного элемента поджато уплотнительное кольцо. Между концентрическими кольцами могут быть размещены тела качения. 3 злф-пы, 2 ил.навыков и значительного времени. Кроме того, растягивающие усилия, достигающие при переработке полимеров нескольких тонн, требуют значительного по величине предварительного нагружения болтов с целью исключения в процессе работы оборудования разгерметизации рабочей полости экструдера. Наконец, уплотнение данного типа при высоком гидравлическом сопротивлении головки не обеспечивает герметичности соединения "неподвижный диск - дисковая головка",Целью изобретения является расширение технологических воэможностей, повышение надежности работы и упрощениесборки-разборки зкструдера.Поставленная цель достигается тем, чточервячно-дисковый экструдер. содержащийполый корпус с загрузочной воронкой и размещенным в нем приводным рабочим органом, выполненным в виде червяка с диском на конце, дисковую головку, неподвижный диск и размещенное между ним и дисковой головкой уплотнительное кольцо, .согласно изобретению, снабжен упорным элементом, выполненным в виде двух концентрических резьбовых колец, зафиксированных от взаимного смещения е осевом напраелении и имеющих возможность независимого поворота относигельно продольной оси,35 40 45 50 55 Изобретение относится к оборудованию для переработки полимеров, в частности к экструзионным прессам, и может быть использовано в линиях по производству пленочных изделий из полимеров. 5Широкое распространение в промыш- ленности получения заготовок, полуфабрикатов и изделий из полимеров получили червячно-дисковые экструзионные установ ки, отличающиеся компактностью и высокой производительностью 1).Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является червячно-дисковый экструдер для переработки полимерных материалов 2. содержащий полый корпус с загрузочной воронкой и размещенным в нем приводным рабочим органом, выполненным в виде червяка с диском на конце, дисковую голо вку, закрепленный на ней посредством откидных болтов неподвижный диск и размещенное между ним и дисковой головкой уплотнительное кольцо. Экструдер описанной конструкции предназначен для 25 переработки узкого круга полимерных материалов, поскольку не позволяет регулировать рабочий зазор между дисковой головкой и диском, Сборка-разборка экструдера вызывает определенные трудности,.З 0т,е. равномерная затяжка болтов требует при этом наружное кольцо посредством резьбового соединения установлено внутри головки, внутреннее - на неподвижном диске, а уплотнительное кольцо своими торцовыми поверхностями взаимодействует с упорным элементом и неподвижным диском, В предпочтительном варианте исполнения экструдера между концентрическими резьбовыми кольцами упорного элемента размещены тела качения, уплотнительное кольцо взаимодействует с упорным элементом через упорное кольцо и выполнено из материала с коэффициентом линейного расширения большим, чем у материалов неподвижного диска, дисковой головки и упорного кольца.Отличительными признаками заявляемого технического решения являются; снабжение экструдера упорным элементом; еыполнЕние упорного элемента в виде двух концентрических резьбовых колец; наличие у укаэанных колец фиксации от взаимного смещения в осевом направлении и возможности независимого поворота относительно продольной оси; установка наружного кольца посредством резьбового соединения внутри дисковой головки, внутреннего - на неподвижном диске; взаимодействие уплотнительного кольца своими торцовыми поверхностями с упорным элементом. и неподвижным диском; размещение между концентрическими резьбовыми кольцами упорного элемента тел качения; взаимодействие уплотнительного кольца с упорным элементом через упорное кольцо и выполнение уплотнительного кольца из материала с коэффициентом линейного расширения большим, чем у материалов неподвижного диска, дисковой головки и упорного кольца.Выполнение упорного элемента в вире двух концентрических резьбовых колец, зафиксированных от взаимного смещения в осевом направлении и имеющих возможность независимого поворота относительно продольной оси, обеспечивает удобство в сборке-разборке экструдера и регулировании величины дискового зазора. Б процессе работы полимер в аиде гранул поступает из загрузочной воронки в полость корпуса экструдера, захватывается витками червяка и перемещается к диску, За счет дисеипации механической энергии и нагревателей, установленных на корпусе, полимер плавится. Расплав полимера, достигнув диска. воздействует давлением на дисковую головку и неподвижный диск. При этом усилия передаются на кольца и упорные элементы, а через них - на уплотнительную прокладку, сжимая и увеличивая ее толщину (при уменьшении ее ширины) и тем самым обес 2003467печивая дополнительное уплотнение при увеличении давления в дисковой зоне экструдера. Таким образом, обеспечивается самоуплотнение соединения "дисковая головка - неподвижный диск", полностью исключается проход расплава полимера через укаэанное соединение при любом давлении в дисковой зоне экструдерз и вязкости расплава, Размещение между кольцами упорного элемента тел качения, а также наличие упорного кольца существенно снижает усилия, необходимые при сборочно-разборочных работах и регулировании рабочего дискового зазора. Выполнение уплотнительного кольца из материала с коэффициентом линейного расширения большим, чвм у материалов неподвижного диске, дисковой головки и упорного кольца, приводит к дополнительному уплотнению соединения в условиях высоких рабочих температур.Таким образом, посредством совокупности отличительных признаков заявляемого технического решения обеспечивается достижение поставленной цели. В патентной и технической литературе не имеется сведений о совокупности отмеченных отличительных признаков с указанной целью,На фиг. 1 изображен экструдер, продольный разрез, вариант; нз фиг. 2 - зкструдер, продольный разрез, вариант. Экструдер содержит полый корпус 1 с загрузочной воронкой 2 и размещенным в нем приводным рабочим органом, выполненным в виде червяка 3 с диском 4 нз конце, дисковую головку 5, неподвижный диск 6 и размещенное между ним и дисковой головкой уплотнительное кольцо 7. Зкструдер снабжен упорным элементом 8, выполненным в виде двух концентрических резьбовых колец 9 и 10, имеющих возможность независимого доворота относительно продольной оси 11. Наружное кольцо 9 посредством резьбового соединения устзновлено внутри дисковой головки 5, внутреннее - также посредством резьбового соединения - на неподвижном диске 6, а уплотнительное кольцо 7 своими торцовыми поверхностями взаимодействует с упорным элементом 8 и неподвижным диском 6. Между концентрическими резьбовыми кольцами 9 и 10 упорного элемента 8 могут быть размещены тела качения 12. Уплотнительное кольцо 7 взаимодействует с упорным элементом 8 через упорное кольцо 13, При этом уплотнительное кольцо 7 может быть выполнено из материала с коэффициентом линейного расширения большим, чем у материалов неподвижного диска 6, дисковой головки 5 и упорного кольца 13. Подготовка экструдера к работе осуществляется в следующей последовательности. В зависимости от перерабатываемого материала, гидравлического сопротивления 5 формующей головки (не показана) и необходимой производительности экструдера обеспечивается требуемъй зазор между диском 4 и неподвижным диском 6. Собранный упорный элемент 8 внутренним 10 кольцом 10 устанавливается на неподвижный диск 6. После этого укаэанный узел посредством наружного кольца упорногс элемента устанавливается в дисковую головку 5. Выставив необходимый дисковый за зор, относительным проворотом колец 9 и10 стопорят упорный элемент 8, тем самым фиксируя положение дисковой головки и неподвижного диска в осевом направлении, При этом на торцовые поверхности уплотни тельного кольца 7 действуют сжимающиеусилия, расклинивающие его и обеспечивающие, таким образом, уплотнение дисковойполости экструдера.Экструдер работает следующим обра зом.Полимер в виде гранул поступает из загрузочной воронки 2 в полость корпуса 1, захватывается витками червяка 3 и перемещается к диску 4. За счет диссипации меха нической энергии и теплоты нагревателей,установленных на корпусе 1 (не показаны), полимер плавится, Расплав полимера, достигнув диска 4, воздействует на дисковую головку 5 и неподвижный диск 6. При этом 35 усилия пеоедаются на кольца 9 и 10 упорного элемента 8, а через них - на уплотнительное кольцо 7, сжимая ее и тем самым обеспечивая дополнительное уплотнение при увеличении давления в дисковой зоне 40 зкструдера. Хаким образом, обеспечиваемое самоуплотнение соединения "дисковая головка - неподвижный диск", полностью исключается проход расплава полимера через указанное соединение при любом дав лении в дисковой зоне экструдера ивязкости расплава, Размещение между кольцами упорного элемента тел качения, а также наличие упорного кольца существенно снижает усилия, необходимые при сбо рочно-разборочных работах ирегулировании рабочего дискового зазора.Выполнение уплотнительного кольца из материала с коэффициентом линейного расширения большим, чем у материалов 55 неподвижного диска. дисковой головки иупорного кольца, приводит к дополнительному уплотнению соединения в условиях высоких температур (от 120 до 220 С при переработке полиэтилена высокой, низкой плотности, полипропилена, полистироларазличных марок и композиций на их основе).Эксплуатация опытно-промышленных образцов экструдера показала его высокую эффективность по сравнению с известными техническими решениями,Использование предлагаемого экструдера, доступного в изготовлении на неспециализированном предприятии, простого в обслуживании и обладающего высокой удельной производительностью, расширитФормула изобретения1. ЧЕРВЯЧНО-ДИСКОВЫЙ ЭКСТРУДЕР, содержащий полый корпус с загрузочной воронкой и размещенным в нем приводным рабочим органом, выполненным в виде червякас диском на конце, дисковую головку, неподвижный диск и размещенное между ним и дисковой головкой уплотнительное кольцо, отличающийся тем, что он снабжен упорным элементом, выполненным в виде двух концентрических резвбовых колец. заФиксированных от взаимного смещения в осевом направлении и смонтированных с возможностью независимого поворота относительно продольной оси; при этом наружное кольцо посредством резьбового соединения установлено внутри дисковой.технологические возможности, повысит надежность работы и упростит сборку-разборку при получении качественной продукции широкого ассортимента.5(56) Лукан Ю.Е. Оборудование для производства полимерных пленок, М.: Машиностроение, 1981, с. 8.Авторское свидетельство СССР 10 % 939269, кл, В 29 С 47/52, 1982. головки, внутреннее - на неподвижном диске, а уплотнительное кольцо по его торце 15вым поверхностям поджато посредствамупорного элемента к неподвижному диску,2, Экструдер по п.1, отличающийсятем, что упорный элемент снабжен теламикачения, размещенными между концентрическими резьбовцми кольцами,3. Экструдер по пп.1 и 2, отличающийся тем, что он снабжен упорным кольцом,размещенным между уплотнительным25 кольцом. и упорным элементном.4, Зкструдер по пп.1 - 3, отличающийсятем, что уплотнительное кольцо выполненоиэ материала е озффициентом линейногорасширения больше, чем у материалов неЗО подвижного диска, дисковой головки иупорного кольца.20034 б 7 Составитель О. ЗелинскийРедактор Т. Пилипенко Техред М,Моргентал Корректор В, Петраш Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента 113035, Москва. Ж, Раушская наб 4/5.