Экструдер для полимерных материалов

теплового контроля. В зоне вакуумирования участки 12 теплового контроля соответствуют расположению рабочих органов и участки 13 - расположению камер вакуумирования 8, Тепловой контроль участков рабочих органов и участков камер вакуумирования 8 осуществляется раздельно двумя циркуляционными контурами, имеющими средства регулирования температуры.Горизонтальный цилиндр 14 экструдера такжеимеет рубашку 15, разделенную на отдельные участки, соответствующие расположению функциональных зон; заборной зоны 16 и зоны выдавливания 17, Горизонтальный червяк 18 в зоне выдавливания 17 имеет номинальный диаметр, в зоне 16 забора материала - увеличенный, Заборная часть 19 горизонтального червяка также как и червяки вертикального ротора по диаметру в 1,5 - 2,5 раза больше номинального ди. аметра в зависимости от типоразмера .машины, Горизонтальный выпускной червяк 18 имеет переходный корпус 20 с большого на номинальный диаметр. Червяк 18 приводится в движение от привода 21, Камера вакуумирования 8 герметизирована феррожидкостным уплотнением 22. На выходе цилиндра 14 установлена головка 23 для выпуска материала с фильерой 24,Устройство камеры вакуумирования показано на фиг, 2.Нагревательные червяки 5 имеют увеличенный диаметр и малую длину, что обеспечивает возможность обработки материала с большой скоростью сдвиговых деформаций за короткий промежуток времени. Для этого нарезка этого червяка 5 имеет на входе и выходе большую глубину, а в средней части за счет конических переходов на сердечнике малую глубину, Нагревательные червяки 5 установлены на сердечнике ротора 3 посредством шпонок 25 и пружинных колец 26. На нижнем торце эти червяки 5 имеют концентрично расположенные шейки 27 и кольца 28 средств измельчения, жестко закрепленные на витках.Между кольцами 28 и шейками 27 концентрично им установлены неподвижные средние кольца 29 средств измельчения, а с наружной стороны колец 28 также неподвижно и герметично в корпусе установлены наружные неподвижные кольца 30. Средние кольца 29 жестко установлены на выступах 31 фланца 32, которым среднее кольцо крепится в корпусе. Наружные 30 и средние 29 неподвижные кольца имеют нарезки 33 переменной глубины, изменяющейся от максимума до нуля. Средняя глубина нарезок неподвижных колец имеет обратно пропорциональную зависимость от величины диа 50 55 охлаждения и выполнено сварным из двух половин. Основание 51 кольца, поскольку оно не подвергается износу, изготовлено иэ стали с малым содержанием углерода (например, сталь 3) и имеет выступ 52 для направления хладагента. Остальная часть - вершина 53 кольца изготовлена иэ азотированной стали, например, из стали 38 Х 2 МЮА. Такое сочетание сталей обеспечивает свариваемость. Для герметизации в месте каналов разъем герметизируется кольцами 54,. метра поверхности, которой сопрягается неподвижное кольцо с подвижным кольцом или шейкой, имеющей одинаковое с кольцом 28 назначение. Суммарная глубина на резок неподвижных колец 29 и 30 должнасоответствовать расходу материала, равному максимальному расходу через винтовые каналы горизонтального червяка 18 на участке зоны выдавливания при одинаковой "0 скорости вращения ротора и горизонтального червяка 18, Среднее неподвижное кольцо 29 и наружное неподвижное кольцо 30 нарезок могут не иметь, На нижней части неподвижных колец имеются уменьшенно- .15 го сечения канавки 34. Для обеспечения охлаждения наружные кольца имеют впадину, образующую с корпусом полость 35, соединенную каналами 36, проходящими через выступы 31 и фланец 32, с полостью 37 сред него неподвижного кольца 29. Для подводажидкости в полости 38 неподвижных колец в корпусе имеются отверстия 39. Нагревательные червяки 5 охлаждаются путем прокачивания жидкости через полости 40. Для 25 этого сердечник 3 ротора имеет отверстие41, в которое жидкость подводится через трубку 42, на которой установлены резиновые уплотнения 43, В этом случае жидкость подается из отверстия 41 через радиальное отверстие 44 в сердечнике 3, в полости 40 и снова через нижерасположенные радиальные отверстия 44 в отверстия 41. Герметичность соединений обеспечивается за счет использования резиновых колец 45.35 Неподвижные червяки 7 имеютвнутреннюю нарезку 46, сопрягающуюся с поверхностью верхней шейки 47 нагревательного червяка 5, От проворачивания неподвижные червяки 7 удерживаются 40 шпонкой 48. На конце ротора нагревательный червяк 5 имеет торцевое крепление 49.Для быстрой смены средств измельчения - колец 50 (фиг, 3) с канавками 34- средние неподвижные кольца 29 монтиру ются посредством фланца 32 между секциями корпуса 1. На фиг. 3 показана конструкция среднего неподвижного кольца 29 первой ступени камеры вакуумирования. Кольцо имеет полость 37 дляОтдельные детали кольца крепятся болта- сти переработку на Форсированных режими 55. мах. Из камеры вакуумирования 8 выделивНижнее кольцо(фиг,4) отличается лишь шиеся газы и остатки воздуха через окна 9тем, что его вершина имеет нарезки 33. непрерывно отсасываются вакуум-насосом.ДляочисткисердечникаЗротора(фиг.2) 5 Измельченный материал. собранный вна участке камеры вакуумирования 8 от на- сплошную массу неподвижным червяком 7,липающих частиц материала установлена снова подается в винтовые каналы нижеспираль 56, плотно охватывающая сердеч- расположенного нагревательного червяканик 3. Спираль 56 своими концами крепится 5. Во второй ступени цикл обработки повток корпусу. Для очистки камер вакуумирова ряется. Вышедшие из последней ступениния 8 и наблюдения за процессом имеются, стренги попадают в заборную часть 16смотровые стекла 57. (фиг.1) горизонтального цилиндра, где подРабота экструдера осуществляется сле- действием витков заборной части 19 выпудующим образом, скного червяка 18 материал под давлениемДля решения поставленной задачи при подается в головку 23.нята технология переработки резиновых Данное техническое решение позволясмесей, при которой загрузка материала и ет вести переработку полимерных материаподачаеговизмельчающеесредствопроиз- лов на повышенных режимах эа счетводится под малым давлением 0,5 - 1,5 МПа, надежного удаления газообразных вено при большой скорости сдвига 50- 20 ществ,аисключениезабиваниядегазацион 180 мм/с, за счет чего материал кратковре- ных окон обеспечивает работу экструдера вменно за 0,5,1,0 с нагревается до автоматическом режиме. Высокая скоростьтемпературы интенсивного испарения лету- деформации и малое давление при подачечих веществ и продавливается через из- материалавизмельчающеесредствопозво-мельчающее средство, Во избежание. 25 ляет снизить энергоемкость процесса, чтоподгорания материала температура рабо- основывается на аномалии вязкости перечих поверхностей измельчающих.средств рабатываемого материала и зависимостиподдерживается на уровне 4070 С, а для изменения энергоемкости от измененияисключения конденсации паров на поверх- давления, Малое время переработки приностях камеры вакуумирования температу- ЗО высокой скорости деформаций увеличиваетра корпуса камеры поддерживается время вязкотекущего состояния при дальвысокой на уровне 100-180 С. нейшей переработке, с использованиемРезиновая смесь 58 (фиг.1) в виде ленты диссипативного нагрева, При вертикальноподается в корпус 1 экструдера; где онагоризонтальном исполнении экструдераизмельчается кусками, предварительно пе более рационально используется производремешивается, подогревается под действи- ственная площадь,ем червяков 2 и 3 и подается в винтовые Формула изобретенияканалы первого нагревательного червяка 5 1, Экструдер для полимерных материа(фиг,2). На большом диаметре нагреватель- лов, содержащий вертикально расположенного червяка 5 материал за короткое время 40 ный корпус с зоной увеличенного диаметра,нагревается и подается в винтовые каналысзагрузочным окном, камерамидля ступенконических нарезок 33 неподвижных колец чатого вакуумирования, с окнами удаления29 и 30. Поддействием конических нарезок газообразных веществ, смонтированный в33 материал продавливается через множе- корпусе с возможностью вращения подаюство канавок 34, уменьшенного сечения. 45 щей червяк, ротор, выполненный из насаЭто обеспечивает более тонкое измельче- женных на сердечник питающих червяков,ние материала и, следовательно, лучшее выпускной червяк, головку для выпуска мавскрытие газовых включений, Стренги, вы- териала, средства автоматического регулишедшиеизканавок 34, поддействиемсоб- рования питания экструдера, средстваственного веса спускаются в нарезку 46 50 измельчения ввидеподвижныхинеподвижнеподвижного червяка 7 без их спутывания ных колец, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, .и комкования, так как выпуск стренг и их с целью увеличения производительностиприем производится неподвижными рабо- при снижении энергоемкости экструдера зачими органами. Во избежание конденсации счет повышения эффективности дегазациивыделившихся из материала,газовтемпера материала и безнапорной подачи материатура стенок камеры вакуумирования 8 под- ла в средства измельчения. зкструдер снаб- .держивается высокой, Это исключаетжек нагревательными червяками,возможйость захвата конденсата рабочими имеющими каждый с нижнего торца цилинорганами. В то же время рабочие органы дрической формы шейку и концентричноинтенсивно охлаждаются. что позволяет ве- расположенные оси ротора кольца, и забор 1821390ными неподвижными червяками, причем первый из нагревательных червяков смонтирован после питающего червяка ротора перед первым средством измельчения, последующие нагревательные червяки выполнены каждый с верхней цилиндрической шейкой, в зоне которых расположены заборные неподвйжные червяки, смонтированные с воэможностью сопряжения поверхностями внутренних их нарезок с поверхностями верхних шеек нагревательных червяков, при этом выпускной червяк и головка для выпуска материала расположены горизонтально, а подающий червяк размещен параллельно ротору. 2, Экструдер по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью предотвращения налипания материала и забивания окон удаления газообразных веществ, в зоне дегазации камер вакуумирования размещены .зоны увеличенного диаметра корпуса, а окна удаления газообразных веществ расположены в верхней части этих камер. 3, Экструдер по пп. 1 и 2, о т л и ч а ющ и й с я тем, что он имеет индивидуальные участки теплового контроля камер вакуумирования. и рабочих органов,5 4. Экструдер по п,1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что подвижные кольца средств измельчения закреплены на витках с нижнего торца нагревательных червяков, а неподвижные кольца выполнены с полостями для 10 охлаждающей среды и нарезками переменной глубины, расположенными на поверхностях, сопряженнйх с поверхностями подвижных колец и шеек нагревательных червяков..15 5, Экструдер по п.4, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что средние неподвижные кольцасредств измельчения, расположенные между подвижными кольцами и шейками нагревательных червяков, установлены на 20 выступах фланца для крепления средних колец к корпусу, а полости для охлаждающей среры неподвижных колец сообщены между собой посредством каналов, которые выполнены во фланцах и выступах.1821390 Редактор Корректор М,Самборская роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 2087 НИИПИ Госуд Составитель В.ХомякоТехред М,Моргентал Тираж Подписноетвенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва,Ж, Раушская наб., 4/5