SU564169A1 - Extruder screw conveyer - Google Patents

Description

1one

Изобретение относитс  к машиностроеknro , а именно к шнековым прессам дл  пластикации, гомогенизации и экструдиро ани  пластических масс.The invention relates to machine building, namely to screw presses for kneading, homogenizing and extruding plastic masses.

Известен шнек конструкции Мейлефера, который имеет два независимых нарезанных канала. Ширина первого (питающего) канала постепенно уменьшаетс , ширина второго канала постепенно увеличиваетс  до полной ширины l. Недостатком этого шнека  вл етс  пространственна  изол ци  обоих каналов, в результате чего , отсутствует необходимое дл  получени  высокой производительности давление со стороны участка подачи твердото материала, чтоA famous screw construction mailer, which has two independent cut channel. The width of the first (supply) channel gradually decreases, the width of the second channel gradually increases to the full width l. The disadvantage of this screw is the spatial isolation of both channels, as a result of which, there is no pressure, necessary to obtain high productivity, from

особенно заметно при так называемых смачивающих материалах, которые плохо перемещаютс  самосто тельно.Especially noticeable in the so-called wetting materials, which do not move well on their own.

Известен также шнек экструдера, выполненный в виде сердечника с винтовой нарезкой и одной или несколькими спирал ми , угол подъема винтовой линии которых отличен от угла подъема винтовой линии нарезки шнека 2. В таком шнеке не происходит пространственного разделени  расплавленной части полимера от нерасплавленной , что затрудн ет контроль за расходом энергии, т.е. расплавленный материал изза неправильного геометрического исполнени  сечений витков; обрабатываетс  с такой же интенсивностью, 1сак и расплавленный. Цель изобретени  - повышение степени гомогенизации расплава. Указанна  цель достигаетс  тем, что спираль, выполненна  на сердечнике шнека примыкает к нитке винтовой нарезки в виде выступа с наружным диаметром,, меньшим наружного диаметра БИНТОВОЙ нарезки шнека,и с шириной, возрастающей в направлении перемещени  расплава. Благодар  этому обьем между шагом шнека и цилиндром экотрудера делитс  на две или более полости, что обеспечивает равномерное ;введение энергии в подлежащий плавлению материал с использованием создаваемого самим материалом тепла трени  и тепла, подводимого извне, а также придает материалу необходимое фи- зическое состо ние внутри шнека на относительно коротком участке. Благодар  такому конструктивному отличию достигаетс Also known is an extruder screw, made in the form of a core with a screw thread and one or more spirals whose elevation angle is different from the angle of elevation of the screw screw helix 2. In such a screw, the molten part of the polymer does not spatially separate from the unmelted one, which makes it difficult energy control, i.e. molten material due to improper geometrical design of the sections of the coils; processed with the same intensity, 1sak and melted. The purpose of the invention is to increase the degree of melt homogenization. This goal is achieved by the fact that the helix, made on the screw core, adjoins the thread of the screw thread in the form of a protrusion with an outer diameter ,, smaller than the outer diameter of the BINT screw auger, and with a width increasing in the direction of melt movement. Due to this, the volume between the screw pitch and the ecotruder cylinder is divided into two or more cavities, which ensures even introduction of energy into the material to be melted using the heat generated by the material itself and the heat supplied from the outside, and also gives the material the necessary physical condition inside screw on a relatively short section. Thanks to this constructive difference is achieved

высока  степень гомогенизации распло.ва полимерного материала. «high degree of homogenization of the polymer material. "

На фиг. 1 изображен однозаходный шнек; на фиг. 2 - шнек со спирал ми, libiполненными в виде выступов; на фиг, 3 шнек со спирал ми, выполненными в виде BjjiaTynoB, и углублений; на фиг. 4 - шнек с осевым i радиальными отверсти ми;, на фиг, 5 - рдухзагоцный шн.ек; на фиг. 6 два неза еплшощихс  шнека; на фиг. 7 шнек со спирг1 ми, выполненными в виде выступов с пазами и канавками;, на фиг. 8 разрез по А-А на фиг„ 7,FIG. 1 shows a single entry screw; in fig. 2 - auger with spirals, libi filled in the form of protrusions; Fig. 3 auger with spirals made in the form of a BjjiaTynoB and recesses; in fig. 4 — auger with axial i radial holes; in FIG. 5 — a circular seam screw; in fig. 6 two non-screw augers; in fig. 7 a screw with alcohol made in the form of protrusions with grooves and grooves; in FIG. 8 is a section along A-A in FIG. 7,

Одкоза.хог.Н- имеет сердечник 1 (см, фиг, 1) с киткой винтовой нарезки 2 и спир;элыо 3,, выполненной а вице выступа , примыкающего к нитке винтовой нарезки , имеющей угол подъема, отличный от утла подъема винтовой линии нарезки шнека причем больше ;mna подъема линии нарезки шнека надтолько, что после 9 витков занимает почти всю ширину шага шнека . Спираль 3 делит межвитковый обьем шнека на ciiie полости а и в.Odkoza.hog.N- has a core 1 (see, fig, 1) with screw thread 2 and alcohol; el 3, made from a vice protrusion adjacent to a thread of thread that has an elevation angle different from that of the cutting helix auger with more; mna lifting the cutting line auger just so that after 9 turns takes almost the entire width of the auger pitch. Spiral 3 divides the interturn auger volume into ciiie cavities a and c.

Шнек 4 (см, фиг. 2) выполнен с двум  спирал ми 5,6, благодар  чему меквитковый обьем делитс  на три полости с, d и е,The screw 4 (cf. Fig. 2) is made with two spirals 5.6, whereby the mega-turn volume is divided into three cavities c, d and e,

Шнек 7, согласно фиг, 3, имеет спирали 8, выполненные а виде выступа,,и две спирали 9к lOj выгюлнен1хые в виде углублений . Причем шаг нарезки углублений может быть одннаковым или различным.The screw 7, according to FIG. 3, has spirals 8, made in the form of a protrusion, and two spirals 9k lOj look out in the form of depressions. Moreover, the step of cutting the grooves can be single or different.

Шнек 11, имеющий сердечник с винтовой нарезкой и спиралью, представленный на фиг,, 4, имеет отверсти : осевое 12 и радиальные 13„The screw 11, having a core with a screw thread and a helix, shown in FIG. 4, has holes: axial 12 and radial 13 "

Шнек 14 (см. фкг, 5) двухзаходный со спиралью 15, выполненной в виде выступа , начинающегос  с передней стороны нитки винтовой нарезки.The screw 14 (see fkg, 5) is two-way with helix 15, made in the form of a protrusion, starting from the front side of the thread of screw thread.

В двухшнековом экструдере шнеки 16 (см. фиг. 6) выполнены незацепл юшимис  и каждый снабжен спиралью 17.In a twin-screw extruder, screws 16 (see FIG. 6) are made non-chained, and each is provided with a spiral 17.

Шнек 18 (см.фиг, 7)выполвен с двум спирал ми 18 и 20, снабженными пазами 21. Ось сплралей 10 и 20 наклонена к оси шнека,а между выступом спирали 2О и ниткой 1зК;-1товой нарезки 22 выпол нены канавки 23j име1ош,ие в сечении фор му полуокружности.The screw 18 (see fig. 7) is made with two spirals 18 and 20, provided with grooves 21. The axis of the sleeves 10 and 20 is inclined to the axis of the screw, and between the projection of the spiral 2O and the 1zK thread, the grooves 23j have 1osh , not in cross section of a semicircle.

Твердый материал транспортируетс  шнеком и попадает в полости а и в, причем по мере продвижени  материал расплавл етс  под действием теплоты трени  и тепла; подводимого извне, обьем его Зменьшаетс , соответственно уменьшаетс  межвЕтковый обьем, В постепенно увеличивающу зс  полост в в ходе процесса пластикации поступает расплав, ОбъемыThe solid material is transported by the screw and enters the cavities a and b, and as it progresses, the material melts under the influence of frictional heat and heat; supplied from the outside, its volume decreases, the intercellular volume decreases accordingly, the melt gradually increases in the cavity during the process of kneading, the volume

полостей а и в при их изменении вдоль шнека должны соответствовать изменению объемов твердого материала и расплава, несмотр  на отсутствие пространственного- разделени  между полост ми а и в осуществл етс  разделение матер;;дла по физическому состо нию на осна  : различной закономерности их движени .the cavities a and b when they change along the screw should correspond to the change in the volumes of solid material and melt, despite the absence of spatial separation between the cavities a and b, the material is separated ;; by physical condition into equipments: different patterns of their movement.

Шнек 4 (см. фиг. 2) транспортирует материал в полост х с , d и е. Тведый материал транспортируетс  прежде всего в 1,а ,:более глубокую полость е.The screw 4 (see Fig. 2) transports the material to cavities c, d, and e. The crude material is transported primarily to 1, a,: a deeper cavity, e.

Во врем  пластикации материал принимает в зко-эластичное состо ние, перехоэ шее в жидкое.During plasticization, the material assumes a visco-elastic state, passing into a liquid state.

Такое выполнение шнека представл ет интерес дл  материалов, имеющих, помимо двух физических состо ний: твердого и в зкотекучего , промежуточное, например в зко-эластичное .Such an embodiment of the screw is of interest for materials having, besides two physical states: solid and viscous, intermediate, for example, viscoelastic.

Расплав материала по мере продвижени  поступает в зону выгрузки шнека 18 (см, фиг. 7). При этом вплоть до зоны вьп рузки происходит удалеш е летучих через отверсти  12,13 (см, фиг. 4). Шне 18 (см. фиг. 7) транспортирует материал который по мере нагрева частично расплавл етс .Melt material as it progresses enters the zone of discharge of the screw 18 (see Fig. 7). In this case, up to the zone of control, the volatiles are removed through the holes 12.13 (see, Fig. 4). Tire 18 (see Fig. 7) transports material which, as it heats up, partially melts.

Движущийс  в углубленной полости к виткам материал нагреваетс  и частично расплавл етс . Расплав материала, образующийс  на гор чей внутренней поверхности сердечника, срезаетс  спиралью 19 и собираетс  иа ее передней боковой поверхности , где оц смешиваетс  с небольшими твердъши и частично уже расплавленными частицами материала и течет в полость е.The material moving in the deep cavity to the turns is heated and partially melted. The melt of material formed on the hot inner surface of the core is cut off by a spiral 19 and collected on its front side surface, where the mixture is mixed with small hard particles and partially already melted particles of material and flows into the cavity e.

Благодар  пазам 21 достигаею  наложение двух потоков, вызываемых вращением шнеков, один из которых направлен вдоль пазов 21, а другой - тангенциально к спирали 19, в результате этого в материале создаютс  высокие усили  сдвига,  вл ющиес  предпосылкой хорошей гомогенизации . Последн   усиливаетс  благодар  смешению обоих ламинарных потоков, проход щих вдоль канавок 23.Due to the grooves 21, the two streams caused by the rotation of the screws, one of which is directed along the grooves 21, and the other tangentially to the helix 19, are achieved. As a result, high shear forces are created in the material, which are the prerequisite for good homogenization. The latter is enhanced by mixing both laminar flows along the grooves 23.

По мере того как материал полностью расплавл етс , он перетекает в полость к второй спирали 20. В этой полости также происходит наложение двух потоков, вызываемых также пазами 21 и вращением и1нека. Благодар  канавке 23, выполненной по технологическим соображени м, здесь также происходит выравнивание потоков. Пазы 21 могут проходить как. до конца шнека, так и заканчиватьс  за несколько витков до конца шнека: как изображено на фиг„ 7. Остаток зоны загрузки выпол-.As the material melts completely, it flows into the cavity towards the second helix 20. In this cavity, two streams also overlap, also caused by grooves 21 and rotation and 1k. Thanks to the groove 23, which is made for technological reasons, flow alignment also occurs here. The grooves 21 can pass as. until the end of the auger, and finish a few turns to the end of the auger: as shown in Fig. 7. The remainder of the loading zone is cf.

н етс  тогда по обычным дл  шнекор экструдеров геометрическим соотношени м. Предлагаемый шнек позвол ет реализовать такке сложные технологические операции , как окрашивание материалов естественного цвета растворимыми и нерастворимыми красител ми и пигментами при относительно малых затратах. При этом в таком шнеке достигаютс  хороша  гомогенизаци  с качественной пластикацией и стабильностью процесса транспортировани .Then, according to the geometric ratios that are usual for an extruder screw. The proposed screw allows for the implementation of complex technological operations, such as coloring natural-colored materials with soluble and insoluble dyes and pigments at a relatively low cost. At the same time, such a screw achieves good homogenization with high-quality kneading and stability of the transportation process.

Claims (2)

1.Журнал Hunsleioffe . 1968, Nc 11, стр. 781-782, рис. 1, поз. 6 и рис. 2,поз. 12.1. Journal Hunsleioffe. 1968, Nc 11, p. 781-782, fig. 1, pos. 6 and fig. 2, pos. 12. 2.Авторское свидетельство СССР hfe 215465, кл. В 29 в 1/06, 1968.2. USSR author's certificate hfe 215465, cl. At 29 1/06, 1968. 15641691564169 TT лl xi.xi. ,,