шнековый пластикатор для полимерных материалов

Формула изобретения

Шнековый пластикатор для переработки полимерных и других материалов, содержащий пластикационный цилиндр со средствами термостатирования и размещенный в нем шнек с наконечником, снабженный изогнутыми лопастями, отличающийся тем, что в шнеке встык шарнирно установлен с помощью упорного и двух радиальных подшипников свободно вращающийся лопастной вал, снабженный лопастями, которые с торца шнека направлены вдоль образующих материального цилиндра и плавно изогнуты на угол, равный двум углам наклона винтовой нарезки шнека для вращения противоположно ему.

Описание изобретения к патенту

Шнековый пластикатор относится к конструкции шнековых машин для переработки полимерных и др. материалов методом экструзии, в частности резиновых смесей, и может быть использован в химической, легкой и других отраслях промышленности.

Известна червячная машина для переработки полимерных материалов, содержащая корпус с загрузочной воронкой, внутри которой размещен червяк (авторское свидетельство СССР № 626970, М. Кл². В29F 3/00).

Известна также червячная машина для переработки резиновых смесей, содержащая цилиндрический корпус с загрузочным патрубком и профилирующей головкой, связанный с приводом вращения двухзаходный червяк с цилиндрическим и конусным витком, выполненный глубиной по длине, уменьшающейся в сторону профилирующей головки, и высотой в начале, равной половине высоты витка (авторское свидетельство СССР № 753667, М. Кл³. В29F 3/00).

Недостатком указанных устройств является: закручивание потока пластиката (расплава) полимерных материалов на выходе из канала шнека.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является пластикатор литьевой машины, содержащий пластикационный цилиндр со средствами термостатирования и размещенный в нем шнек с наконечником, снабженный двумя изогнутыми лопастями, вогнутая боковая поверхность которых имеет цилиндрический участок с образующей, параллельной оси шнека, и участок, ограниченный отрезком логарифмической спирали с полюсом на оси шнека (авторское свидетельство СССР № 882763, М. Кл³. B29F 1/04, 23.11.81).

Недостатком указанного устройства является: закручивание потока пластиката (расплава) полимерных материалов на выходе из канала шнека с последующим изменением направления течения с помощью лопасти при небольших потерях энергии, что ведет к значительному спектру скоростей потока при вхождении его в формующие каналы профилирующей головки.

Технической задачей изобретения является исключение закручивания потока пластиката полимерных материалов относительно оси шнека, стабилизация и направление течения перерабатываемого материала вдоль оси вращения шнека. Решение указанной технической задачи заключается в том, что шнековый пластикатор для переработки полимерных и других материалов содержит пластикационный цилиндр со средствами термостатирования и размещенный в нем шнек с наконечником, снабженный изогнутыми лопастями, при этом в шнеке встык шарнирно установлен с помощью упорного и двух радиальных подшипников свободно вращающийся лопастной вал, снабженный лопастями, которые с торца шнека направлены вдоль образующих материального цилиндра и плавно изогнуты на угол относительно оси вращения шнека, равный двум углам наклона винтовой нарезки шнека для вращения противоположно ему, т.е. соответствует направлению, противоположному закручиванию потока пластиката.

Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 изображен шнековый пластикатор, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Шнековый пластикатор для переработки полимерных материалов содержит материальный цилиндр 1 со средствами 2 термостатирования, выполненными в виде рубашек для термостатирующего агента, в шнеке 3 встык шарнирно установлен с помощью упорного 4 и двух радиальных подшипников 5 свободно вращающийся лопастной вал 6.

Лопасти вала 6 с торца шнека имеют направление вдоль образующих материального цилиндра и плавно изогнуты с целью развития вращения от действия потока пластиката в обратную сторону вращения шнека на угол, равный двум углам наклона винтовой нарезки шнека, так как увеличение угла наклона лопастей вала 6 приводит к увеличению затрат энергии потока перерабатываемого материала на вращение лопастного вала и повышению приводной мощности, а при меньших углах наклона лопастей вала 6 уменьшается стабилизация и перенаправление течения перерабатываемого материала вдоль оси вращения шнека.

Работает шнековый пластикатор следующим образом. Полимерный материал шнеком 3 транспортируется в переднюю часть пластикационного цилиндра 1, при этом он из канала шнека 3 попадает в каналы, образованные изогнутыми поверхностями лопастей вала 6 и материальным цилиндром 1. Вращение лопастного вала 6 осуществляется под действием давления потока полимерного материала в противоположном направлении относительно направления вращения шнека.

Таким образом, полимерный материал в каналах лопастного вала 6 вращается противоположно вращению в каналах шнека, что увеличивает гомогенизацию потока вследствие дополнительных сдвиговых деформаций и приводит к уменьшению ориентационных эффектов полимера, а также выравниванию спектра скоростей потока перед входом в формующие каналы экструзионной головки, улучшая физико-механические показатели изделий.