Шнек экструдера

Союз Советских Социалистицеских Республик(и) 564 1. 6 9 1) Дополнительное к авт. свид.ву2) Заявлено 07,05. 71 (21) 1655456/ Кл.973/ явкис присоединен осударстаенный кометеСовета Миниетроа СССРпа делам изаоретенийи открытий(4 б) Дата от ковання описания 16.08.77 Иностранец фритц Эндле) Авторизобретенн Иностранное, предприятие унд Эластферарбайтунгсмашиненомбинат Карл-Маркс-ШтадтффЕБ(5 НБК ЭКСТРУДЕ зобретение относится к ма 1 ию а именно к шнековым прессам длятикации, гомогенизации и экструдироя пластических масс.Известен шнек конструкции Мейлефера, который имеет два независимых нарезанных канала. Ширина первого (питающего) канала постепенно уменьшается, ширина второго канала постепенно увеличивается до полной ширины11. Недостатком этого шнека является пространственная изоляци обоих каналов в результате чего отсутствует необходимое для получения высокой производительности давление со стороны участка подачи твердого материала, что особенно заметно при так называемых "смачивающих" материалах, которые плохо Влас 1 ани шнек экструдераердечника с винто звестен так и де полне нныинарезкой ими, угол поотличен отнарезки щнисходит прос ими спирал нес ои товои линии кот ьем дьема винтовои линии В таком шнеке невенного разделения р а раис перемешаются самостоятельно плавленной части полимера от нерасплавленной, что затрудняет контроль за расходомэнергии т,е. расплавленный материал изза неправильного геометрического исполнения сечений витков,обрабатывается с такойже интенсивностью, как и расплавленный.Цель изобретения - повышение степенигомогенизацпи расплава. Указанная цельдостигается тем, что спираль, выполненнаяна сердечнике шнека примыкает к ниткевинтовой нарезки в виде выступа с наружным диаметромменьшим наружного диаметра винтовой нарезки шнека,и с шириной,возрастающей в направлении перемещениярасплава. Благодаря этому обьем междушагом шнека и цилиндром экструдера делиъся на две или более полости, что обеспечивает равномерное введение энергии в подлежаший плавлению материал с использова аО нием создаваемого самим материалом тепла трения и тепла, подводимого извне, атакже придает матеоиалу необходимое физическое состояние внутри шнека на относительно коротком участке. Благодаря та кому конструктивному отличию достигаетсяполимерного материала.На фиг. 1 изображен однозвходныйшнекр на фиге 2 - шнек со спирв 1 ямь, .ы.щполненными в виде выступсвнв фиг, 3шнек со спиралями, выполненными в видевыступов, и углублений; на фиг. 4 - шнекс осевым ч радлвльными отверстияминафиг. 5 - РВухзагодный шнек; на фиг, 6 дав незацепляющихся шнека; на фиг. 7 шнек, со спиралями, выполненными в видевыступов с пазами и канавкамина фиг. 8 разрез по А-А на фиг, 7,Однозаход.ц.1 шнек имеет сердечник 1(см, фиг, 1, ниткой винтовой нарезки 2и спиралью 3 выполненной а виде выступа, примыквющсго к нитке винтовой нарезки, имеющей угол подъема, отличный отугла подьемв винтовой линии нарезки шнека, причем боль 1 це угла подьемв линии нарезки шнека нвчтоцько, что после 9 витков занимает почти всю ширину шага шнекв. Спираль 3 делит межаитковый обьемшнека нв рле полости "в и фа.Шнек 4 (см. фнг, 2) выполнен с двумяспиралями 5,6, благодаря чему межвитковый ббьем делится на три полости с,с 1" и "е.Шнек 7, согласно фиг, 3, имеет спира.ли 8, выполненные в виде выступа,и двес 11 ирвли 9 и 10 р Выполнен 11 ые В виде углублений. Причем шаг нарезки углубленийможет быть одинаковым или различным.Шнек 11, имеющий сердечник с винтовой нарезкой и спиралью, представленныйна Фиг 4, имеет отверстия: осевое 12 ирадиальные 13,Шнек 14 (см. фиг, 5) двухзаходныйсо спиралью 15, выполненной в виде выступа, начинающегося с передней сторонынитки винтовой нарезки.В даухшнековом экструдере шнеки 16(см, фиг, 6, выполнены незвцепляющимися и каждый снабжен спиралью 17,Шнек 18 (см.фиг. 7) выполнен с двумяспиралями 19 и 20, снабженными пазами 21, Ось спиралей 19 и 20 на 1 лоненак оси шнека, а между выступом спирали20 и нит 1;.сй ьи:.товой 1 нарезки 22 выполнены квивьки 2 о име 10 щие в сечении форму полуокружности.Твердый материал трвнспоотируетсяшнеком и поюдвет в полости "в" и фа",причем по мере продвижения материал расплавляется под действием теплоты тренияи тепла, подводимого извне, обьем егоуменьшается, соответственно уменьшаетсямежвитковый обьем, В постепенно увеличивающуюся полость в" в ходе процессаплвстиквции поступает расплав, Обьемы высокая степень гомогенизвции оасплавв 520 30 35 40 45 50 55 60 полостей "в и "в" при их изменении вдольшнека должны соответствовать изменениюобьемов твердого материала и расплава,нсмотря нв отсутствие пространственного разделения между полостями "в" и вф,осуществляется разделение матер.1 ла пофизическому состоянию на осног различнойзакономерности их движения.Шнек 4 (см, фиг. 2) транспортируетматериал а полостях "с", "Д". и "е". Твердый материал транспортируется преждевсего а нв.,",б;лее глубокую полость "е,Во время пластикации материал принимает вязко-эластичное состояние, перехожцее в жидкое.Такое выполнение шнека представляетинтерес для материалов, имеющих, помимодвух физических состояний твердого и вязкотекучего, промежуточное, например вязко-эластичное.Расплав материала по мере продвижения поступает в зону выгрузки шнека 18(см, фиг. 7). При этом вплоть до зонывыгрузки происходит удаленье летучихчерез отверстия 12,13 (см, фиг. 4), Шнек18 (см. фит, 7) транспортирует материал,который по мере нагрева частично расплавДвижущийся в углубленной полости квиткам материал нагревается и частичнорасплавляется, Расплав материала, образуюц 1 ийся нв горячей внутренней поверхности сердечника срезается спиралью 19и собирается на ее передней боковой поверхности, где он смешивается с небольшими твердыми и частично уже расплавлен.ными частицами материала и течет в полость "е",Благодаря пазам 21 достигае 1 ся наложение двух потоков, вызываемых вращением шнеков, один из которых направленвдоль пазов 21, а другой - тангенциальнок спирали 19, в результате этого в материале создаются высокие усилия сдвига,являющиеся предпосылкой хорошей гомогенизвции, Последняя усиливается благодарясмещению обоих ламинарных потоков, проходящих вдоль канавок 23,По мере того как материал полностьюрасплавляется, он перетекает в полость квторой спирали 20, В этой полости такжепроисходит наложение двух потоков, вызываемых также пазами 21 и вращениемшнека, Благодаря канавке 23, выполненнойпо технологическим соображениям, здесьтакже происходит выравнивание потоков,Пазы 21 могут проходить квк. до концашнека, так и заканчиваться за нескольковитков до конца шнека: как изображенона фиг. 7. Остаток зоны загрузки выпол-.5няется тогда по обычным для шнековэкструдеров геометрическим соотношениям,Предлагаемый шнек позволяет реализовать такие сложные технологические опера ции, как окрашивание материалов есте ствеиного цвета растворимыми и нерастворимыми красителями и пигментами при относительно малых затратах, При этом в таком шнеке достигаются хорошая гомогениэация с качественной пластикацией и 1 О стабильностью процесса транспортирования,формула изобретения15Шнек экструдера, выполненный в видесердечника с винтовой нарезкой и однойили несколькими спиралями угол подьема винтовой линии которых отличен от углаподьема винтовой линии нарезки шнекаотличающийся тем, что,сцелью повышения степени гомогенизациирасплава, спираль, выполненйая на сердечнике шнека, примыкает к нитке винтовойнарезки шнека в виде выступа с наружнымдиаметром, меньшим наружного диаметравинтовой нарезки шнека, и с шириной, возрастающей в направлении перемещениярасплава.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Журнал "КииМвоЛе ", 1968,М 11, стр. 781-782, рис, 1, поз. 6 и.рис. 2,поэ.12,2, Авторское свидетельство СССР