SU1666308A1 - Screw plasticizer for processing thermosetting material with fibrous fillers - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к переработке пластмасс и м.б. использовано дл  пластикации и точного дозировани  термореактивных материалов с волокнистым наполнителем при их прессовании в издели . Цель изобретени  - повышение качества пластиката за счет уменьшени  механодеструкции волокнистого наполнител . Пластикатор содержит вертикально расположенный материальный цилиндр, загрузочный бункер, вращающийс  шнек и узел приемных камер. Конец шнека перед камерами снабжен коническим наконечником с винтовой нарезкой посто нной площади поперечного сечени  канала. Геометри  наконечника описываетс  определенными зависимост ми, характеризующимис  шириной канала наконечника, шагом винтовой линии наконечника, шириной гребн  нарезки наконечника и углом конуса наконечникаThe invention relates to the processing of plastics and m. used for kneading and accurate dosing of thermosetting materials with fiber filler when pressed into the product. The purpose of the invention is to improve the quality of the plastic by reducing the mechanical destruction of the fibrous filler. The plasticator contains a vertically positioned material cylinder, a feed hopper, a rotating auger, and an assembly of receiving chambers. The end of the screw in front of the chambers is provided with a conical tip with screw threading of a constant cross-sectional area of the channel. Tip geometry is described by certain dependencies, characterized by the width of the tip channel, the pitch of the helix of the tip, the width of the tip cutting and the angle of the cone of the tip

глубиной, шагом и шириной нарезки шнека и текущим значением угла нарезки от точки сопр жени  сбегающей поверхности гребн  нарезки наконечника и тела шнека. Шнек перемещает материал по материальному цилиндру от бункера к узлу приемных камер. Сочетание конструктивных элементов позвол ет избежать механодеструкции наполнител  при перераспределении пластиката по сечению приемных камер во врем  их заполнени . 4 з.п.ф-лы, 3 ил.the depth, pitch and width of the screw cutting and the current value of the cutting angle from the junction point of the running surface of the ridge of the tip and body of the screw cutting. The auger moves the material along the material cylinder from the hopper to the receiving chamber assembly. The combination of structural elements makes it possible to avoid the mechanical destruction of the filler during the redistribution of plastic over the cross section of the receiving chambers during their filling. 4 hp ff, 3 ill.

Description

Изобретение относитс  к переработке пластмасс и может быть использовано дл  пластикации и точного дозировани  термореактивных материалов с волокнистым наполнителем при их прессовании в издели .The invention relates to the processing of plastics and can be used for kneading and accurate dosing of thermosetting materials with fibrous filler when they are pressed into the product.

Цель изобретени  - повышение качества пластикатора за счет уменьшени  механодеструкции волокнистого наполнител .The purpose of the invention is to improve the quality of the plasticizer by reducing the mechanical destruction of the fibrous filler.

На фиг.1 показан пластикатор, общий вид; на фиг.2 - шнек с наконечником с уменьшающимс  шагом; на фиг.З - шнек с наконечником с увеличивающейс  шириной гребн  витка.Figure 1 shows the plasticator, a General view; Fig. 2 shows a screw with a tip with decreasing pitch; Fig. 3 shows a screw with a tip with an increasing width of the turn flange.

Пластикатор содержит вертикально расположенный материальный цилиндр 1, смонтированный в нем с возможностьюPlasticator contains vertically located material cylinder 1 mounted in it with the ability

вращени  от привода 2 шнек 3, загрузочный бункер 4 и узел приемных камер 5. На конце шнека 3 со стороны узла приемных камер 5 закреплен с помощью шпильки 6 конический наконечник 7 с винтовой нарезкой. При этом конфигураци  нарезки наконечника определ етс  на основании графических построений из услови  посто нства площади поперечного сечени  канала, котора  по всей длине шнека и наконечника равнаrotation from the drive 2 screw 3, the hopper 4 and the receiving chambers assembly 5. At the end of the screw 3 from the side of the receiving chambers assembly 5, a conical tip 7 with screw thread is fastened with a stud 6. At the same time, the configuration of cutting the tip is determined on the basis of graphical constructions from the condition of the constant cross-sectional area of the channel, which is equal to the entire length of the screw and tip

S (Ро - fo) ho,(1)S (Ro - fo) ho, (1)

где Ро - шаг нарезки шнека,where Ro is the cutting step of the screw,

fo - ширина гребн  нарезки шнека;fo is the crest width of the screw cutting;

ho - глубина нарезки, шнека.ho - cutting depth, auger.

Глубина канала наконечника измен етс  по формулеThe depth of the tip channel varies according to the formula

СОWITH

h  h

lj-tgo/2-p (2)lj-tgo / 2-p (2)

(вделаетс  по формуле ,(done by formula

Подставив (1) и (6) и преобразовав, получаемSubstituting (1) and (6) and transforming, we get

где Р - шаг винтовой нарезки наконечника;where P is the pitch of the screw thread tip;

а - угол при вершине конуса тела наконечника;a is the angle at the tip of the cone of the tip body;

р - текущее значение угла нарезки наконечника от точки сопр жени  сбегающей поверхности гребн  нарезки наконечника и тела шнека.p is the current value of the tip cutting angle from the junction point of the escaping surface of the ridge of the tip cutting and the screw body.

Ширина канала наконечника вычисл етс  по формулеThe tip channel width is calculated using the formula

1 Р(0)-%).(3)1 P (0) -%). (3)

где f - ширина гребн  нарезки наконечника.where f is the width of the ridge cutting tip.

Площадь канала на участке р 2 л: вы- числ етс  по формулеThe area of the channel in the area of p 2 l: is calculated by the formula

3 -гЪ+|@2-1да/2,(4)3 - hb + | @ 2-1 da / 2, (4)

Подставив (1) в (4) и преобразовав, получаемSubstituting (1) into (4) and transforming, we get

I --fV +l-Po+fo,(5)I --fV + l-Po + fo, (5)

8тГг108yyyy10

На участке р 2 тс площадь канала определ етс  по формулеIn the area of p 2 tc, the channel area is determined by the formula

(6)(6)

Р(рP (p

I УРУ 8Я0(РДУ 2  I URU 8YA0 (RDU 2

(7)(7)

По уравнени м (5) и (7) можно рассчитать конфигурацию нарезки наконечника, произвольно варьиру  один из параметров Р, или f, а другой рассчитыва , как его функцию .Using equations (5) and (7), you can calculate the configuration of the cutting tip, randomly varying one of the parameters P, or f, and the other, as its function.

Дл  упрощени  расчета можно задатьс  ограничением, прин в один из его параметров за посто нную, в результате этого получим до- полнительные равенства, описывающие геометрию наконечника: при i(ip) f0 наконечник выполнен с уменьшением шага нарезки (фиг.2); при Р(р Ро наконечник выполнен с увеличением ширины гребн  (фиг.З).To simplify the calculation, you can set the constraint, taking one of its parameters as a constant, as a result of which we obtain additional equalities describing the tip geometry: for i (ip) f0, the tip is made with decreasing cutting pitch (Fig. 2); at Р (р Ро the tip is made with an increase in the width of the ridge (FIG. 3).

Кроме того, при посто нстве шага увеличение ширины гребн  можно вести в одном направлении, в сторону вершины наконечника или основани  наконечника.In addition, at a constant pitch, an increase in the width of the ridge can be led in one direction, towards the tip tip or tip tip.

Пластикатор работает следующим об- разом.The plasticizer works as follows.

Перерабатываемый материал загружают в бункер 4 с помощью какого-либо загрузочного устройства, откуда запитывают 8 материальный цилиндр 1 с вращающимс  в нем от привода 2 шнеком 3.The material to be processed is loaded into the hopper 4 by means of a loading device, from where 8 material cylinder 1 is fed with rotating screw 3 from the drive 2.

Шнек 3 перемещает материал по материальному цилиндру 1 от бункера 4 к узлу приемных камер 5. При этом материал разогреваетс  и пластицируетс .The screw 3 moves the material through the material cylinder 1 from the hopper 4 to the receiving chambers 5 assembly. In the process, the material is heated and plasticized.

00

5 five

00

5five

00

5 five

0 50 5

0 0

5 five

Наконечник 7, враща сь вместе со шнеком 3, плавно измен ет направление движени  пластикатора и заполн ет приемные камеры узла 5 одновременно по всему сечению . Благодар  выполнению наконечника шнека коническим пластикат получаетс  в виде сплошного цилиндра, который не подвергаетс  в приемных камерах пластикатора деформированию, соответствующему механодеструкции наполнител , При этом переработка реактопластов возможна при выполнении канала нарезки наконечника с посто нной по длине площадью поперечного сечени . Следовательно, такое конструктивное сочетание указанных элементов позвол ет избежать механодеструкции наполнител  при перераспределении пластиката по сечению приемных камер во врем  их заполнени , за счет чего повышаетс  качество пластиката.The tip 7, rotating with the screw 3, smoothly changes the direction of movement of the plasticizer and fills the receiving chambers of the node 5 simultaneously throughout the cross section. By making the tip of the screw, tapered plastic is obtained in the form of a solid cylinder that does not undergo deformation in the receiving chambers of a plasticizer, which corresponds to the mechanical destruction of the filler. Therefore, such a structural combination of these elements avoids the mechanical destruction of the filler during the redistribution of plastic over the cross section of the receiving chambers during their filling, thereby improving the quality of plastic.

Применение наконечника с посто нной шириной гребн  нарезки позвол ет выполнить наконечник с минимальной длиной, что уменьшает металлоемкость, однако не позвол ет перерабатывать материалы при высоком давлении пластикации из-за недостаточной прочности. Его рекомендуетс  примен ть дл  термочувствительных реактопластов с невысоким давлением пластикации .The use of a tip with a constant width of the cutting ridge allows the tip to be made with a minimum length, which reduces the intensity of the metal, but does not allow the materials to be processed at a high kneading pressure due to insufficient strength. It is recommended to be used for thermosensitive thermosetting plastics with a low pressure of plasticization.

Дл  материалов, требующих высоких давлений пластикации, рекомендуетс  наконечник с посто нным шагом. При этом следует учитывать, что увеличивать ширину гребн  нарезки в сторону основани  наконечника рекомендуетс  дл  получени  доз малой массы, так как такой наконечник обеспечивает минимальную разность плотности по сечению канала нарезки. При формовании доз большой массы рекомендуетс  примен ть наконечник с увеличением ширины гребн  нарезки в сторону вершины наконечника. Это позвол ет получить навеску максимальной плотности и минимальной высоты.For materials requiring high plasticization pressures, a tip with a constant pitch is recommended. It should be borne in mind that increasing the width of the cutting ridge towards the base of the tip is recommended for obtaining doses of low mass, since such a tip provides the minimum difference in density across the section of the cutting channel. When forming high mass doses, it is recommended to use a tip with an increase in the width of the cutting ridge towards the tip tip. This results in a weighted maximum density and minimum height.

По данным опытной проверки использование наконечника с коническим телом позвол ет снизить разрушение волокнистого наполнител  на 36-70%, чем повысить качество пластиката, а соответственно и готовых изделий.According to the experimental test, the use of a tip with a conical body reduces the destruction of the fibrous filler by 36-70%, thus improving the quality of plastic and, accordingly, the finished products.

Claims (5)

1. Шнековый пластикатор дл  переработки термореактивных материалов с волокнистым наполнителем, содержащий загрузочный бункер, вертикально расположенный материальный цилиндр, смонтированный в нем с возможностью вращени  от привода шнек с винтовой нарезкой и узел приемных камер, отличающийс  тем,1. Screw plastikator for processing thermosetting materials with fibrous filler, containing a hopper, a vertically positioned material cylinder, mounted in it rotatably from a screw screw drive and receiving chambers assembly, что, с целью повышени  качества пластиката за счет уменьшени  механодеструкции волокнистого наполнител , шнек снабжен коническим наконечником с винтовой нарезкой посто нной площади поперечного сечени  канала, причем его геометри  описываетс  формуламиthat, in order to improve the quality of the plastic by reducing the mechanical destruction of the fibrous filler, the screw is provided with a conical tip with a screw thread of a constant cross-sectional area of the channel, and its geometry is described by the formulas N PW 4l-P0+f0; fK2 ПN PW 4l-P0 + f0; fK2 P 8л h0 4 --уП5 г 8h0( у. 8l h0 4 - уП5 g 8h0 (у. II 4л24l2 tgo/2tgo / 2 где ( р) - f ($ - ширина канала наконечника;where (p) - f ($ is the width of the tip channel; (р) - шаг винтовой линии наконечника;(p) - step helix tip; а - угол при вершине конуса тела наконечника;a is the angle at the tip of the cone of the tip body; ho - глубина нарезки шнека;ho - auger cutting depth; Ро - шаг нарезки шнека;Ro - auger cutting step; to - ширина гребн  нарезки шнека;to - the width of the ridge cutting screw; (p) - ширина гребн  нарезки наконечника; (p) - the width of the ridge cutting tip; р - текущее значение угла нарезки от точки сопр жени  сбегающей поверхности гребн  нарезки наконечника и тела шнека.p is the current value of the cutting angle from the junction point of the descending ridge of the tip cutting and the screw body. 2. Пластикаторпоп.1,отл ичающий- с   тем, что наконечник выполнен с уменьшением шага нарезки при посто нной ширине гребн , причем его геометри  описываетс  при этом дополнительным равенством2. Plastikatorpop.1, which differs from the fact that the tip is made with a reduction in the cutting pitch with a constant width of the ridge, and its geometry is described herewith by the additional equality f(p)fof (p) fo 3. Пластикаторпоп.1,отличающий- с   тем, что наконечник выполнен с увеличением ширины гребн  при посто нном шаге нарезки, причем его геометри  при этом описываетс  дополнительным равен- ством3. Plastikatopop.1, characterized in that the tip is made with an increase in the width of the ridge at a constant cutting step, and its geometry is described by the additional equality Р(р)РоP (p) Po 4.Пластикатор по п.З, о т л и ч а ю щ и й- с   тем, что гребень нарезки выполнен с увеличением ширины в сторону вершины4.Plasticator according to item 3, of tl and h ay y and y, so that the cutting ridge is made with an increase in width towards the top наконечника.tip 5.Пластикатор по п.З, отличающий- с   тем, что гребень нарезки выполнен с увеличением ширины в сторону основани  наконечника.5. Plasticizer according to Clause 3, characterized in that the cutting ridge is made with an increase in width towards the base of the tip. II iiii WW U.U. I JI j Фиг. /FIG. /