CS199763B1

CS199763B1 - Evacuative worm for treating of thermoplastic substances and rubbery mixtures

Info

Publication number: CS199763B1
Application number: CS712277A
Authority: CS
Inventors: Frantisek Celak
Original assignee: Frantisek Celak
Priority date: 1977-11-02
Filing date: 1977-11-02
Publication date: 1980-08-29

Description

Předmětem vynálezu ,je rozebíratelná icons ti-ukce evakuačního šneku pro zpracování termoplastických hmot a kaučukových směsí s vyměnitelnými evakuačními nákružky.The object of the invention is a removable evacuation screw icons for the processing of thermoplastics and rubber mixtures with replaceable evacuation collars.

Termoplastické hmoty a kaučukové směsi zpracovávané na vytlačovacích strojích s evakuačním šnekem, obsahují plynné složky, těkavé podíly, volnou i vázanou vodu, které je nutno během zpracování odstranit v evakuační zóně druhého stupně šneku, nebot jejích přítomnost negativně ovlivňuje kvalitu materiálu, zvláště v případě beztlaké vulkanizace výrobků z kaučukových směsí. Aby evakuační šnek plnil svou funkci, nesmí docházet během činnosti k úplnému zaplavování evakuační zóny druhého stupně šneku a je tedy nutná'rovnováha mezi množstvím hmoty, procházející z prvního do druhého stupně evakuačního šneku. Množství vytlačené hmoty na konoi druhého stupně evakuačního Šneku je závislé na jejím tlaku, který je ovlivňován odporem vytlačovacl hlavy a mění se podle použitého typu.Thermoplastics and rubber compounds processed on evacuation auger extruders contain gaseous components, volatiles, free and bound water, which must be removed during processing in the evacuation zone of the second auger, since their presence adversely affects the quality of the material, especially in the case of unpressurized vulcanization of rubber compound products. In order for the evacuation auger to function, there must be no complete flooding of the evacuation zone of the second auger stage during operation and a balance between the amount of mass passing from the first to the second auger auger stage is therefore necessary. The amount of extruded mass at the second stage of the evacuation screw depends on its pressure, which is influenced by the resistance of the extruder head and varies according to the type used.

Výše uvedený problém se dosud řeší tak, že první stupeň evakuačního šneku je na svém konci opatřen neregulovatelným škrticím elementem, nejčastěji tvaru drážkovaného nákružku, přičemž se při jeho konstrukci vychází z určitého předpokládaného maximálního tlaku na konci druhého stupně evakuačního šneku. Z této podmínky, spolu s rovnováhou množství hmoty, protékající prvním i di'uhým stupněm evakuačního šneku je určována geometrie celého šneku. Nevýhoda této konstrukce vynikne při použití vytlačovacl hlavy s menším odporem, kdyThe above problem has been solved so far by providing a first stage of the evacuation worm at its end with an unregulated throttle element, most often a grooved collar shape, based on a predicted maximum pressure at the end of the second stage of the evacuation worm. From this condition, together with the equilibrium of the amount of mass flowing through the first and the second stage of the evacuation screw, the geometry of the entire screw is determined. The disadvantage of this design is that when using an extrusion head with less resistance, when

199 763199 763

199 763 na konci druhého stupně evakuačního šneku vznikne nižší tlak než předpokládaný maximální tlak a důsledkem je jen částečné plnění druhého stupně evakuačního šneku hmotou. Tím' je jednak vytlačené množství huioty menši, než by bylo za daných podmínek maximálně možné a dále uiá částečně plněný druhý stupeň evakuačního Šneku sklon k nežádoucím pulsaoím vytlačované hmoty. Použije-li se naopak vytlačovací hlava s větším odporem, takže na konoi druhého stupně evakuačního šneku vznikne vyšší tlak než maximálně předpokládaný při konstrukoi evakuačního nákružku, dojde k úplnému zaplavení evakuační zóny druhého stupně šneku hmotou a tak k jejímu vyřazeni z činnosti. Hmota potom vytéká do evakuačního otvoru, dostává se do odsávacího zařízení a je příčinou jeho selhávání.199 763 at the end of the second stage of the evacuation auger, a lower pressure than the assumed maximum pressure is generated and results in only partial filling of the second stage of the evacuation auger with the mass. Thus, on the one hand, the extruded amount of humidifier is less than would be possible under the given conditions, and further the partially filled second stage of the evacuation screw tends to give rise to undesired pulses of the extruded mass. Conversely, if an extrusion head with a higher resistance is used, so that the pressure of the second stage of the evacuation auger is higher than the maximum expected when the evacuation collar is constructed, the evacuation zone of the second stage of the auger is completely flooded with material and thus rendered inoperative. The mass then flows into the evacuation orifice, enters the suction device and causes it to fail.

Jiné způsoby dosud známých řešeni regulace tlaku zpracovávané hmoty spočívají v použití regulovatelných škrticích elementů na konci prvního stupně evakuačního šneku, takže lze tlak v tomto místě nestavit podle tlaku na konci druhého stupně evakuačního šneku a tak dosáhnout rovnovážného stavu množství protékající hmoty. Tím je umožněno seřídit stroj tak, aby pracoval S určitou vytlačovací hlavou při optimálních podmínkách, to je, aby vytlačené- množství kvalitní hmoty bylo maximálně možné. Podstatou známých konstrukcí regulačních škrticích elementů na konci prvního stupně evakuačního šneku je změna geometrického tvaru a rozměru, funkční části. Tyto dosud používané regulační Škrticí elementy jsou konstruovány jako axiálně přestavitelné nákružky, kuželové prstence, hradítka, obtokové venti^!.T.Other methods of the prior art to control the pressure of the processed mass consist in the use of controllable throttling elements at the end of the first stage of the evacuation screw, so that the pressure at this point can not be adjusted according to the pressure at the end of the second stage of the evacuation screw. This makes it possible to adjust the machine to operate with a certain extrusion head under optimum conditions, that is to say the extruded quantity of high-quality mass is as high as possible. The essence of the known constructions of the throttling elements at the end of the first stage of the evacuation worm is to change the geometric shape and dimension of the functional part. These previously used throttling elements are designed as axially adjustable collars, cone rings, damper, bypass valve ^! .T.

ly a podobně. Z hlediska konstrukčního, výrobního i provozního představují tyto konstrukce vždy určitou komplikaci, nebol vyžadují mechanicky přestavitelných součásti*ly and the like. From the design, production and operational point of view, these constructions always represent a certain complication because they require mechanically adjustable parts *

Výše uvedené nedostatky odstraňuje evakuační šnek pro zpracování termoplastických hmot a kaučukových směsí podle vynálezu, s vyměnitelnými evakuačními nákružky, jehož podstatou je spojení prvního stupně evakuačního šneku a na jeho trn nasunutým druhým stupněm evakuačního šneku prostřednictvím spojovacích kolíků v radiálních otvorech, umístěných po obvodě jádra šneku, symetricky vůči styčné rovině. V drážce, vytvořené mezi prvním stupněm evakuačního šneku a druhým stupněm evakuačního šneku v místě styčné roviny je umístěn vyměnitelný evakuační nákružek, navlečený přes spojovací kolíky.The above mentioned drawbacks are eliminated by the evacuation screw for processing of thermoplastics and rubber mixtures according to the invention, with replaceable evacuation collars, which is based on the connection of the first stage of the evacuation screw and the second stage of the evacuation screw pushed onto it. , symmetrical to the contact plane. In the groove formed between the first stage of the evacuation worm and the second stage of the evacuation worm at the point of the contact plane, there is a replaceable evacuation collar, which is threaded over the connecting pins.

Uvedená konstrukce rozebíratelného evakuačního ěneku podstatně rozšiřuje použitelnost jednoho typu šneku při zpracování termoplastických hmot a kaučukových směsi. Jednoduchou výměnou evakuačního nákx-užku s vhodnou geometrií je možno dosáhnout lepšího přizpůsobení charakteristiky šneku vlastnostem materiálu a typu vytlačovací hlavy a přiblížit se tak optimálnímu zpracovatelskému režimu. Různá konstrukční provedení evakuačních nálcružků, to znamená především tvar a počet drážek na jejich povrchu, které rozdělují proud taveniny termoplastické hmoty nebo*kaučukové směsi na jednotlivé pramence, ovlivňují rovněž mísicí a odplyňovaci účinek. Vyměnitelné evakuační nákružky tedy i v tomto směru příznivě rozšiřuji adaptabilitu šneku. Konstrukce šneku je výrobně méně náročnější než komplikované provedeni válce vytlačovacího stroje v případě použití dříve uváděných regulovatelných škrticích elementů.Said construction of a removable evacuation worm substantially extends the applicability of one type of screw in the processing of thermoplastics and rubber mixtures. By simply exchanging the evacuation sleeve with a suitable geometry, it is possible to achieve a better adaptation of the worm characteristics to the material properties and the type of the extrusion head, thus approaching the optimum processing mode. The various designs of evacuation nipples, i.e. the shape and number of grooves on their surface, which divide the melt flow of the thermoplastic or rubber mixture into individual strands, also influence the mixing and degassing effect. Interchangeable evacuation collars therefore also extend the auger adaptability in this direction. The construction of the screw is less demanding in terms of manufacture than the complicated design of the extruder cylinder when using the previously mentioned adjustable throttling elements.

199 793199 793

Na připojených výkresech je zobrazena příkladná konstrukce evakuačního šneku pro zpra cování termoplastických hmot a kaučukových směsí podle vynálezu. Na obr. 3. je celkový pohled na evakuační šnek, obr, 2 v částečném řezu detailněji zobrazuje část šneku, která je předmětem vynálezu, obr, 3 představuje řez rovinou A-A z obr. 2, uvedenou styčnou rovinou šneku.In the accompanying drawings, an exemplary construction of an evacuation screw for processing thermoplastics and rubber compositions of the invention is shown. Fig. 3 is an overall view of the evacuation worm; Fig. 2 is a partial sectional view showing a portion of the auger of the present invention in detail; Fig. 3 is a cross-sectional view taken along line A-A in Fig. 2;

Obr, 4, 5» 6 představují příkladné modifikace vyměnitelných evakuačních nákružků, na obr.4 je evakuační nákružek s drážkami ve šroubovici, na obr. 5 s axiálními drážkami a na obr. 6 je kuželový nákružek.Figures 4, 5 and 6 show exemplary modifications of replaceable evacuation collars; Figure 4 shows an evacuation collar with grooves in a helix; Figure 5 with axial grooves; and Figure 6 is a conical collar.

Evakuační šnek pro zpracování termoplastických hmot a kaučukových směsí sestává z prv ního stupně evakuačního šneku 1, na jehož konci je vytvořen trn 2. Na něj je nasunut druhý stupeň evakuačního šneku 3, který začíná evakuační zónou 4, opatřenou závitem s největší hloubkou (obr. l). Přenos kroutícího momentu z prvního stupně evakuačního šneku 1 na druhý stupeň evakuačního šneku 2 Je prostřednictvím spojovacích kolíků 5, zalisovaných do radiál nich otvorů 6, rozmístěných po obvodě jádra šneku 7, symetricky vůči styčné rovině 8 (obr. 2 a 3). Ve druhém stupni evakuačního šneku 3 jsou půlkruhová vybrání 9» zapadající do spojovacích kolíků 5· U nových konstrukci vytlačovacích strojů je výkon laiacího elektro motoru omezován především torzní pevností kritického průřezu šneku, to je v místě evakuační zóny 4, kde je hloubka závitu největší a průřez jádra šneku 7 nejmenší, a to zvláště tehdy, má-li šnek ještě kanál 10 pro temperování. Uvedenou konstrukci je možno dosáhnout vysoké pevnosti v krutu, nebo? přenos kroutícího momentu se děje prostřednictvím spojovacích kolíků 5 na maximálně možném průměru. Vyrobi-li se radiální otvory 6 a zalisuji-li se spojovací kolíky 5 ve smontovaném stavu evakuačního šneku, je možné uvažovat s rovnoměrným rozdělením působících sil na všechny spojovací kolíky 5, oož nelze splnit například při běžném drážkovaném spojeni. Prvni stupeň evakuačního šneku 1 a. druhý stupeň evakuačního šneku 3 jsou osově spojeny zátkou 11, zašroubovanou do trnu 2, který zároveň slouží lc zachycení axiální síly, vznikající mezi oběma stupni při přenosu kroutícího momentu.The evacuation screw for the processing of thermoplastics and rubber mixtures consists of a first stage of the evacuation worm 1, at the end of which a mandrel 2 is formed. l). The torque transmission from the first stage of the evacuation worm 1 to the second stage of the evacuation worm 2 is by means of dowel pins 5 pressed into radial holes 6, distributed around the circumference of the worm core 7, symmetrically with respect to the contact plane 8 (Figs. 2 and 3). In the second stage of the evacuation screw 3, the semicircular recesses 9 »fit into the dowel pins 5. the core of the screw 7 is the smallest, especially if the screw still has a conduit 10 for tempering. Said construction can achieve high torsional strength, or? the torque transmission takes place by means of the connecting pins 5 at the maximum possible diameter. If radial holes 6 are produced and the dowel pins 5 are pressed in the assembled state of the evacuation worm, it is possible to assume a uniform distribution of the forces applied to all the dowel pins 5, which cannot be achieved, for example, in a conventional splined connection. The first stage of the evacuation worm 1 and the second stage of the evacuation worm 3 are axially connected by a plug 11 screwed into the mandrel 2, which at the same time serves to absorb the axial force occurring between the two stages during torque transmission.

V drážce 12, ..vytvořené mezi prvním stupněm evakuačního šneku 1 a druhým stupněm evakuačního šneku 3 je umístěn vyměnitelný evakuační nákružek 13, který překrývá spojovací kolíky 5 a je proti otáčení zajištěn perem 14. Při demontáži vyměnitelného evakuačního nákružku 13 Se vyšroubuje zátka 11, pomocí přípravku se stáhne druhý stupeň evakuačního šneku 3 z trnu 2, sejme se vyměnitelný evakuační nákružek 12 a následuje zpětná montáž jiného, vhodnějšího pro konkrétní podmínky zpracování. Na obr. 4', 5, 6 jsou příkladná provedeni různých eva kuačních nákružků, z nichž se může ještě od každého typu používat několik provedení, lišících se například tvarem a počtem drážek, úhly sklonu, činnou délkou a jinými konstrukčními podrobnostmi, Tim so podstatně rozšíří použitelnost šneku pro různorodé hmoty a jejich zpracovatelské podmínky. U dosavadních konstrukci šneků, vyrobených jako jeden celek, bylo nutno s novým tvarem a rozměry evakuačního nákružku vyrobit celý nový šnek. Uvedená konstrukce, která je předmětem vynálezu, tvoří s celým evakuačním šnekem kompaktní celek, neovlivňující negativně proud protékající hmoty.In the groove 12 formed between the first stage of the evacuation auger 1 and the second stage of the evacuation auger 3, there is a replaceable evacuation collar 13 which overlaps the connecting pins 5 and is secured against rotation by a tongue 14. When the replaceable evacuation collar 13 is removed. the second stage of the evacuation worm 3 is pulled off the mandrel 2 by means of the jig, the replaceable evacuation collar 12 is removed and the other one, more suitable for the particular processing conditions, is mounted again. Figs. 4 ', 5, 6 show exemplary embodiments of different evacuation beads, of which several designs may still be used, each varying in shape and number of grooves, inclination angles, active length and other construction details. extends the applicability of the screw to various materials and their processing conditions. In the case of the existing worm construction, produced as a unit, it was necessary to produce a new worm with the new shape and dimensions of the evacuation collar. The structure of the present invention forms a compact unit with the entire evacuation worm which does not adversely affect the flow of mass.

li %li%

ms 783 pREUMST VYNÁLEZUms 783 pREUMST OF THE INVENTION

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION

An evacuation screw for the processing of thermoplastics and rubber mixtures, composed of interconnected parts, characterized in that, between the first stage of the evacuation screw (1) o on its mandrel (2), the second stage of the evacuation screw (3) is inserted apertures (6) of the connecting pin (5) »distributed around the circumference of the drag core (7) symmetrically to the contact plane (8).

2. The evacuation worm according to claim 1, characterized in that a replaceable evacuation collar (13) »is provided over the connecting pins (12) located in the groove (12) formed between the first stage of the evacuation screw (1) and the second stage of the evacuation screw (3). 5) ·

6 drawings.

199 763