экструдер
Классы МПК: | B29C47/38 с использованием червяков B29C47/72 средства обратной подачи |
Автор(ы): | Остриков А.Н., Рудометкин А.С. |
Патентообладатель(и): | Государственное образовательное учреждение Воронежская государственная технологическая академия |
Приоритеты: |
подача заявки:
2001-05-03 публикация патента:
10.06.2002 |
Изобретение относится к переработке термопластичных материалов и может быть использовано в отраслях промышленности, применяющих экструзию. Экструдер содержит корпус и расположенный внутри него шнек с осевым каналом. Вход канала расположен на конце шнека, а выход размещен между витками нарезки шнека. Экструдер содержит также последовательно расположенные зоны загрузки, смешивания, гомогенизации, дозирования и предматричную зоны. В глухом канале шнека соосно расположены пружина большего диаметра, соприкасающаяся с ней промежуточная втулка, находящаяся в ней пружина меньшего диаметра, подпирающая плунжер. Плунжер установлен с возможностью осевого перемещения. Выход канала расположен в зонах гомогенизации и дозирования по длине одного витка шнека в виде сквозных наклонных цилиндрических отверстий. Оси отверстий пересекаются с осью вращения шнека. Изобретение позволяет стабилизировать давление в предматричной зоне экструдера при изменении технологических параметров процесса в ходе экструдирования различного исходного сырья. 4 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4
Формула изобретения
Экструдер, содержащий корпус, расположенный внутри него шнек с осевым каналом, вход которого расположен на конце шнека, а выход размещен между витками нарезки шнека, отличающийся тем, что экструдер содержит последовательно расположенные зоны загрузки, смешивания, гомогенизации, дозирования и предматричную зону, в глухом канале шнека соосно расположены пружина большего диаметра, соприкасающаяся с ней промежуточная втулка, находящаяся в ней пружина меньшего диаметра, подпирающая плунжер, установленный с возможностью осевого перемещения, при этом выход канала расположен в зонах гомогенизации и дозирования по длине одного витка шнека в виде сквозных наклонных цилиндрических отверстий, оси которых пересекаются с осью вращения шнека.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к переработке термопластичных материалов и может быть использовано в отраслях промышленности, применяющих экструзию. Известен экструдер-смеситель (экструдер) содержащий гильзу (корпус), расположенный внутри него шнек с осевым каналом, выход (вход) которого расположен на конце шнека, а вход (выход) - между витками нарезки шнека. [Авторское свидетельство СССР 757339, кл. В 29 С 47/36, 47/64 11.04.78. Бюл. 31]. Недостатком данного устройства является невозможность регулирования количества отводимого из предматричной зоны в осевой канал расплава экструдата, а следовательно, и величины давления в предматрице, что приводит к нестабильности процесса экструзии и в свою очередь ведет к ухудшению качества получаемого продукта. Кроме того, известная установка является узкоспециализированной, предназначенной только для переработки полимерных материалов при окрашивании в массе синтетических нитей, что ограничивает область се применения. Технической задачей изобретения является стабилизация давления в предматричной зоне экструдера при изменении технологических параметров процесса в ходе экструдирования различного исходного сырья за счет отвода части продукта из предматричной зоны и направления ее в рабочую камеру. Поставленная задача достигается тем, что экструдере, содержащем корпус, расположенный внутри него шнек с осевым каналом, вход которого расположен на конце шнека, а выход размещен между витками нарезки шнека, новым является то, что экструдер содержит последовательно расположенные зоны загрузки, смешивания, гомогенизации, дозирования и предматричную зону, в глухом канале шнека соосно расположены пружина большего диаметра, соприкасающаяся с ней промежуточная втулка, находящаяся в ней пружина меньшего диаметра, подпирающая плунжер, установленный с возможностью осевого перемещения, при этом выход канала расположен в зонах гомогенизации и дозирования по длине одного витка шнека в виде сквозных наклонных цилиндрических отверстий, оси которых пересекаются с осью вращения шнека. При нарушении устойчивого режима работы экструдера (пульсации давления, которая может возникнуть, например, при наличии недостаточной однородности состава смеси, изменении режима работы или при смене рецептуры смеси и т.д.) требуется быстрое оперативное вмешательство, направленное на поддержание стабильного давления, за счет отвода части продукта из предматричной зоны. В этом случае в предлагаемом устройстве предусматривается "автоматическое" регулирование количества отводимого расплава экструдата из предматричной зоне и отвода его в предыдущие зоны экструдера за счет пульсаций давления в предматричной зоне экструдера. На фиг. 1 изображен разрез рабочей камеры предлагаемого экструдера при положении плунжера в начальном положении, на фиг.2 - разрез рабочей камеры экструдера при полностью сжатой пружине меньшего диаметра, на фиг.3 - разрез рабочей камеры экструдера при полностью сжатых пружинах большего и меньшего диаметров, на фиг.4 - развертка винтовой поверхности шнека в зонах дозирования и гомогенизации. Экструдер (фиг.1) содержит корпус 2 с загрузочным отверстием (не показано), расположенный в нем шнек 1 с винтовой нарезкой 4 и матрицу 11. В шнеке 1 выполнен глухой цилиндрический канал 9, в котором последовательно расположены пружина большего диаметра 3, промежуточная втулка 5, пружина меньшего диаметра 6 и плунжер 8. Пружина 3 находится между торцом канала 9 и промежуточной втулкой 5 и обеспечивает при необходимости ее перемещение в осевом направлении. Внутри промежуточной втулки 5 расположена пружина 6 меньшего диаметра. Плунжер 8 соприкасается без зазора с внутренней поверхностью канала 9 и рабочим концом перекрывает его входное отверстие, расположенное на торце шнека 1. Пружина 6 опирается на промежуточную втулку 5 и соприкасается с плунжером 8, ограничивая его осевое перемещение. Жесткость пружин 3 и 6 подобрана таким образом, что пружина 3 большего диаметра начнет сжиматься после того, как пружина 6 меньшего диаметра будет полностью сжата. В зонах гомогенизации и дозирования во впадинах винтовой нарезки 4 по длине одного витка шнека выполнены наклонные цилиндрические отверстия соответственно 7 и 10, оси которых пересекаются с осью вращения шнека. Угол наклона отверстий![экструдер, патент № 2183158](/images/patents/287/2183002/945.gif)
- оптимизировать процесс экструдирования различного исходного сырья за счет "автоматического" поддержания оптимального давления вследствие регулирования потока отводимого продукта из предматричной зоны в зоны дозирования и гомогенизации;
- расширить область применения за счет достигнутой универсализации механизма стабилизации давления:
- получать экструдаты высокого качества благодаря решению проблемы стабилизации давления, а следовательно, и температуры обработки. Применение предложенной конструкции шнека в двухшнековых экструдерах также позволит повысить коэффициент наполнения шнеков в зоне дозирования и тем самым повысить качество экструдатов за счет устранения пульсации давления в предматричной зоне, характерного для данного типа машин.
Класс B29C47/38 с использованием червяков
Класс B29C47/72 средства обратной подачи
мини-экструдер - патент 2386537 (20.04.2010) |