CS230716B1 - Dvoustupňový šnek pro zpracování kaučukových směsí a termoplastických hmot - Google Patents

Description

Předmětem vynálezu je konstrukce vyměnitelných evakuačních nékružků pro dvoustupňový šnek na zpracování kaučukových směsí a termoplastických hmot.

Při zpracování termoplastických hmot a kaučukových směsí ve vytlačovacích strojích na jakostní výrobky je nutno při některých technologiích odstraňovat ze hmoty v určité fázi procesu plyny, vodu, změkčovací oleje *s nízkou teplotou varu a jiná těkavé látky, jejichž přítomnost se negativně projevuje na kvalitě, tvaru a rozměrech konečného výrobku. Uvedené složky se obvykle odstraňují odsáváním v evakuační zóně druhého stupně šneku.

Podmínkou pro její správnou funkci je jen částečné zaplnění materiálem a co největší aktivní povrch, ze kterého se všechny volné podíly odsávají. Z tohoto důvodu musí mít šnek v evakuační zóně podstatně větší dopravní výkon proti svým ostatním zónám, čehož se dociluje větším stoupáním závitu a jeho větší hloubkou proti hloubce závitu na konci prvního stupně šneku. Aby nedocházelo k úplnému zaplavování evakuační zóny, je nutná rovnováha mezi množstvím hmoty, procházejícím z prvního dne do druhého stupně dvoustupňového šneku.

Množství vytlačené hmoty na konci dvoustupňového šneku je ovšem zévislé na jejím tlaku, který je ovlivňován odporem vytlačovací hlavy a mění se tedy podle jejího typu a konstrukce.

Výše uvedený problém se většinou řeší tak, že první stupeň 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 dvoustupňového šneku. Z této podmínky, spolu s rovnováhou množství hmoty, protékající prvním i druhým stupněm dvoustupňového šneku je učována geometrie celého šneku. Nevýhoda této koncepce vynikne zvláště při použití vytlačovací hlavy s menším odporem, kdy na konci druhého stupně dvoustupňového ěneku vznikne nižší tlak, než předpokládaný maxi230716 mální tlak, takže následkem je jen částečná plnění druhého stupně dvoustupňového šneku, který teksvaně hladoví.

Tím je jednak vytlačené množství hmoty menší, než by bylo za daných podmínek maximálně možná a dále má částečně plněný druhý stupeň šneku sklon k nežádoucím pulsacím vytlačované hmoty. Použije-li se naopak vysokoodporová vytlačovací hlava, takže na konci druhého stupmě šneku vznikne vyšší tlak, než dříve uvažovaný při konstrukci evakuačního nákružku, dojde k úplnému zaplnění evakuační zóny druhého stupně šneku materiálem a tak k jejímu vyřazení z činnosti.

Materiál potom vytéká do evakuačního otvoru, proniká do odsávacího zařízení a je příčinou jeho selhávání. Jiná způsoby dosud známých řešení regulace tlaku zpracovávané hmoty spočívají v použití mmgulovatelných škrticích elementů na konci prvého stupně dvoustupňového Šneku, takže lze v tomto místě nastavit tlak podle tlaku na konci dnuhého stupně šneku a tak docílit rovnovážného stavu množství protékající hmoty. Tím je umožněno seřídit stroj tak, aby pracoval s určitou vytlačovací hlavou při optimálních podmínkách, to znamená, aby vytlačená množství kvalitního materiálu bylo myximálai možná.

Podstatou známých konstrukcí řegulačních škrtících elementů na konci prvého stupně dvoustupňového Šneku je změna průtočného průřezu. Tyto dosud používané regulační Škrticí elementy jsou konstruovány jako axiálně přestavitelně nákružky, kuželové prstence, hradltka, obtokové ventily, ale i přímo axiálně přestavitelně Šneky. Z hlediska konstrukčního, výrobního i provozního představují tyto konstrukce vždy určité komplikace, nebol vyžadují mechanicky přestav!telných součástí. Další známá řešení je dle AO 199 763, to jest šnek dělení konstrukce s vyměnitelnými nákružky, která se navzájem liší vými průměry, sklonem, dálkou , a příčnými rozměry drážek na svém povrchu.

Lze jej ovšem využívat pouze u šneků s průměry 90 mm a výše. U šneků menších dimenzi by pak vznikaly výrobní a pevnostní problémy. Jedním nebo i několika nákružky. na jádru šneku mohou být opatřeny i jednostupňové šneky, například šnek podle patentu USA č. 4 0,5 833.

V těchto případech mají ovšem nákružky jinou funkci, nebol se především využívá současného míchacího a homogenizačního efektu v důsledku rozdělování proudu hmoty drážkami na jejich povrchu.

Výše uvedené nedostatky jsou' odstraněny u dvoustupňového šneku pro zpracování kaučukových smšsl a termoplastických hmot podle vynálezu, s vyěnitelnými evakuačními nákružky, jehož podstatou je vložení evakuačních nákružků a distančních vložek, sestávajících se vždy ze dvou shodných polovin, do mezery mezi prvním osazením sa zahloubením na konci prvního stupně šneku a druhým osazením na začátku druhého stupně šneku, přičemž je přes distanční vložku převlečen pojistný pružný kroužek. Drážky pro pera v obou polovinách distanční vložky jsou pootočeny k dělicí rovině z roviny symetrie v opačném smyslu, než je smysl stoupání šroubovice závitu. Je-li druhý stupeň šneku dvouchodý, pak pramen druhého chodu začíná u druhého osazení, zatímco zaiátek pramene prvního chodu je vůči němu posunut směrem ke konci druhého stupně Šneku.

Uvedená konstrukce vyměnitelných nákružků může být aplikována u dvoustupňových Šneků všech diaenáí, která et v provozní praxi používají, to znamená především u průměrů 63 mo , mm, 125 mm. Náklady na výrobu neděleného šneku jsou v některých případech nižší než u rozebíratelná konstrukce evakuačního šneku. Dále má dvoustupňový šnek podle vynálezu, všechny známá výhody šneků a vyměnitelnými nákružky, to znamená, že se podstatně rozšiřuje použitelnost jednoho typu šneku při žpracování termoplastických hmot a kaučukových směsí?

Jednoduchou výměnou evakuačního nákružku a vhodnou geomettií je možno docílit přizpůsobení charakteristiky Šneku zpracovatelským vlastnostem materiálu a charakteristice vytlačovací hlavy. Různá konstrukční varianty evakuačních nálcružků, to znamená především tvar a

a počat drážek na jejich povrchu, která rozdělují proud materiálu na jednotlivá prameny, ovlivňují rovněž míchací a odplynovací účinek, což se pozitivně projevuje v celkové adaptabilitě Šneku.

Na připojených výkresech je zobrazena příkladná konstrukce dvoustupňového šneku pro zpracování kaučukových směsí a termoplastických hmot a dále je naznačen způsob montáže pojistného pružného kroužku. Na obrázku 1 je pohled ná složený evakuační nákružek, na obrázku 2 je řez rovinou A-A z obrázku 1.

Obrázek 3 představuje způsob montáže pojistného pružného kroužku 8, na obrázku 1 ja řez rovinou B-B z obrázku 3, kde je v čelním pohledu znázorněn rozevřený pojistný pružný kroužek g, převléknutý jednak přes pramen prvního chodu 11. zatímco pramen druhého chodu J.2 se nachází mezi jeho rozevřenými konci.

Dvoustupňový šnek pro zpracování kaučukových směsí a termoplastických hmot sestává z prvního stupně šneku 1 (obr. 1), na jehož konci je vytvořeno první osazení 2 se zahloubením £. Na začátku druhého stupně šneku 2 je vytvořeno druhé osazení A' ^Do mezery mezi prvním osazením 2 a druhým osazením A je vložen evakuační nákružek 6, složený ze dvou shodných polovin tak, že svým odpovídajícím průměrem zapadá do zahloubení 2· Dále je do zbývající mezery vložena distanční vložka 2, sestavená rovněž ze dvou shodných polovin, takže se tímto způsobem vymezí jak axiální, tak i radiální posuv evakuačního nákružku 6.

K zachycení reakčního momentu každé poloviny evakuačního nákružku 6 a distanční vložky 2 slouží dvě pera 2, která zároveň tvoří s distanční vložkou 2 zámek, přidržující jí k jádru ěneku. Zámek je vytvořen tak, že drážky pro pera 2 ▼ obou polovinách distanční vložky 2 jsou pootočeny vůči její ose symetrie, kolmé k dělicí rovině 10. Tím, že nesouhlasí směr možného radiálního posuvu poloviny distanční vložky 2, to jest směr kolmý na dělicí rovinu 10 distanční vložky 2, a osou drážky pro pero 2> je nutná 1 při montáži i demontáží určitá pružná deformace každé poloviny distanční vložky 2 a tedy i vyvinutí určité síly.

, Smysl pootočení drážky pro pero 2 je opačný, než je smysl stoupání šroubovice závitu, neboť šnek se otáčí vždy tak, aby dopravoval materiál směrem ke špici šneku. Z tohoto důvodu, aby vlivem momentu povrchových tangenciálních sil byla každá polovina distanční vložky 2 přltlačováná k jádru šneku, musí být i výše uvedený smysl pootočení drážky pro pero 2·

Ee zvýšení bezpečnosti spoje, která je zde nutnou podmínkou pro spolehlivou činnost, je ještě přes obě poloviny distanční vložky 2 převlečen dělený pojistný pružný kroužek 8,. zapadající do odpovídající drážky v distanční vložce 2* Je-li druhý stupeň šneku dvouchodý, pak se při navlékáni pojistného pružného kroužku 8 kroužek rozevře a převlékne přes pramen prvního chodu 11 na konci šneku tak, aby pramen druhého chodu 12 byl mezi rozevřený mi konci.

Otáčením a posouváním směrem k začátku druhého stupně šneku 2 lze pojistný pružný kroužek 8 dostat do výchozí polohy 13 (obr. 3, 4), což je umožněno tím, že začátek pramene prvního chodu 11 je vůči druháku osazeni £ posunut, takže mezi nimi vznikne mezera.

Z této polohy jej lze již běžným způsobem převléct přes distanční vložku 2 ^do její drážky. Pří výměně evakuačního nákružku se nejprve rozevře pojistný pružný kroužek 8 a přemístí do výohozl polohy 13. Potom se přiměřenou silou kyrazí obě poloviny distanční vložky 2 z mezery mezi evakuačním nákružkem 6 a druhým osazením £. 7 tomto stavu je možno evakuační nákružek £ demontovat a vyměnit za jiný, vhodný pro konkrétní zpracovatelské podmínky. Následuje zpětná montáž již dříve popsaným způsobem.

Claims (3)

1. Dvoustupňový šnek pro zpracováni kaučukových směsi a termoplastických hmot, opatřený vyměnitelnými evakuačními nákružky, vyznačující se tím, že v mezeře mezi prvním osazením (.2) se zahloubením (3) na konci prvního stupně šneku (1) a druhým osazením (4) na začátku druhého stupně šneku (5) je vložen ze dvou shodných polovin sestávající evakuační nákružek (6) a distanční vložka (7), přes kterou je převlečen pojistný pružný kroužek (8).

2. Dvoustupňový šnek podle bodu 1, vyznačený tím, že drážky pro pera (9) v obou polovinách distanční vložky (7) jsou potočeny k dělicí rovině (10) v opačném smyslu, než je smysl stoupání ěroubovice závitu.

3. Dvoustupňový šnek podle bodu 1, vyznačený tím, že u dvouchodáho druhého stupně ěneku (5) začíná pramen druhého chodu (12) u druhého osaitení (4), zatímco začátek pramene prvního chodu (11) je vůči němu posunut směrem ke konci druhého stupně šneku (5).