CZ183397A3

CZ183397A3 - Shaft, particularly an extrusion shaft of an apparatus for heat, mechanical, chemical and/or physical treatment of a product

Info

Publication number: CZ183397A3
Application number: CZ971833A
Authority: CZ
Inventors: Max Gutknecht
Original assignee: Max Gutknecht
Priority date: 1994-12-14
Filing date: 1995-12-06
Publication date: 1997-12-17
Also published as: WO1996018488A1; CA2207685A1; NO972718L; DE4444370A1; JP3515121B2; EP0809567A1; NO972718D0; JPH11511700A; HUT77890A; AU4302496A

Abstract

In a device for thermal, mechanical, chemical and/or physical treatment of a product in an inside space (30) of a casing (28) using at least one rotary extrusion spindle (1) which consists of individual segments (2, 3, 4) joined together by screw bolts (9), the screw bolts (9) pass through bore sections (14, 15) in the segments (2, 3, 4) and are set in threaded bores (11), and a jacketing surface (7) of the extrusion spindle (1) is covered with screw threads (8). Adjoining the threaded bore (11) and the bore section (14, 15) towards the next adjacent segment (2, 4 or 3) is a containment space (12, 12.1, 12.2, 12.3) which holds a guide bush (13, 13.1) through which the screw bolt (9) is inserted.

Description

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká hřídele, zejména vytlačovacího hřídele, pro zařízení pro tepelné, mechanické, chemické a/nebo fyzikální zpracování produktu ve vnitřním prostoru komory pomocí nejméně jednoho otočného vytlačovacího hřídele, který sestává z jednotlivých, navzájem šroubovými čepy spojených segmentů, přičemž tyto šroubové čepy procházejí skrze otvory v segmentech a vodicí pouzdra a zasahují do otvoru s vnitřním závitem a obvodová plocha pláště vytlačovacího hřídele je opatřena šnekovými závity.The invention relates to a shaft, in particular an extrusion shaft, for a device for the thermal, mechanical, chemical and / or physical processing of a product in the interior of the chamber by means of at least one rotatable extrusion shaft consisting of individual bolt-connected segments. through the holes in the segments and the guide sleeves and extend into the internally threaded hole and the circumferential surface of the extrusion shaft housing is provided with worm threads.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Podobná zařízení a v nich obsažené hřídele se používají v mnoha odvětvích průmyslu a techniky. S motorem nebo pohonem je obvykle spojen klínový hřídel, který zasahuje do klínových drážek, které jsou vytvarovány v axiálních otvorech segmentů.Similar equipment and the shafts contained therein are used in many industries and technology. A wedge shaft is usually connected to the motor or drive and extends into wedge grooves which are formed in the axial openings of the segments.

V daném případě se jedná především o vytlačovací hřídele, které jsou opatřeny šnekovými závity a kterými se provádí požadované tepelné, a/nebo'mechanické, chemické nebo fyzikální zpracování produktu. Znamená to, že na segmenty působí torzní síly, které šé přenášej í žáběřem“klíhbvého hřídele v klínových drážkách.These are in particular extrusion shafts which are provided with worm threads and which carry out the desired thermal and / or mechanical, chemical or physical treatment of the product. This means that the segments are subjected to torsional forces, which are transmitted by the crankshaft in the keyways.

Popsané zařízení je známo například z dokumentu CH-PS 674 474 a z mezinárodní patentové přihlášky PCT/CH83/0059. V obou případech je produkt mechanicky zpracováván, zejména rozvklákňován a tepelně zpracováván, dvěma navzájem spolupracujícími vytlačovacími hřídeli.The device described is known, for example, from document CH-PS 674 474 and from international patent application PCT / CH83 / 0059. In both cases, the product is mechanically processed, in particular pulped and heat treated, by two cooperating extrusion shafts.

Nedostatkem zmíněných zařízení je především skutečnost, že segmenty, zejména při zpracovávání kapalných produktů, v oblasti klínových drážek zareznou, takže je pak mimořádně obtížné je s klínového hřídele sejmout a vyměnit.In particular, the disadvantages of these devices are that the segments, especially when processing liquid products, cut in the area of the keyways, making them extremely difficult to remove and replace from the keyways.

Kromě toho-je zapotřebí, aby segmenty měly poměrně silné stěny, mají-li se torzní síly ze šnekových závitů spolehlivě přenášet na klínový hřídel.In addition, the segments need to have relatively thick walls if the torsional forces from the worm threads are to be reliably transmitted to the V-shaft.

Předložený vynález se však neomezuje pouze na vytlačovací hřídel, nýbrž lze ho použít u všech hřídelů, které jsou sestaveny ze segmentů.However, the present invention is not limited to the extrusion shaft, but can be applied to all shafts that are composed of segments.

Úkolem vynálezu je zdokonalení spojení segmentů s hřídelem a zejména usnadnění rozebíráni takového hřídele.The object of the invention is to improve the connection of the segments to the shaft and in particular to facilitate the disassembly of such a shaft.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Uvedený úkol řeší a nedostatky známých hřídelů tohoto druhu do značné míry odstraňuje hřídel, zejména vytlačovací hřídel, pro zařízení pro tepelné, mechanické, chemické a/nebo fyzikální zpracování produktu ve vnitřním prostoru komory pomoci nejméně jednoho otočného' vytlačovacího hřídele, který sestává z jednotlivých, navzájem šroubovými čepy spojených segmentů, přičemž tyto šroubové čepy procházejí skrze otvory“v segmentech a vodicí pouzdra a zasahují do otvoru s vnitřním závitem a obvodová plocha pláště vytlačovacího hřídele je opatřena šnekovými závity, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že na otvor s vnitřním závitem a na otvory směrem k sousednímu segmentu navazuje úložný prostor s vnitřním průměrem větším než je vnitřní průměr závitu, vnitřního závitu nebo podobně a otvorů.This object is solved and the deficiencies of known shafts of this kind are largely eliminated by a shaft, in particular an extrusion shaft, for a device for thermal, mechanical, chemical and / or physical processing of the product in the interior of the chamber by at least one rotatable extrusion shaft. The bolt-connected segments are interconnected through the bolt holes in the segments and the guide sleeves and extend into the female threaded bore and the circumferential surface of the extrusion shaft housing is provided with screw threads according to the invention, characterized in that and a bore toward the adjacent segment is provided with a receiving space having an inside diameter greater than the inside diameter of the thread, the internal thread or the like, and the holes.

Takové uloženi vodicích pouzder má tu výhodu, že v segmentech může být v kruhu uspořádána řada takových vodicích pouzder, na která jsou pak rozloženy přenášené síly, které vyplývají z točivého momentu. Kromě toho, odpadá potřeba klínového hřídele, zásluhou čehož také nemůže dojít k zareznutí mezi tímto klínovým hřídelem a segmenty. Protože vodicí pouzdra jsou ve výhodném provedení vynálezu vyrobena z nerez oceli, nedojde k zareznutí ani mezi jednotlivými segmenty, které pak lze snadno od sebe rozebrat, takže se také snadno mohou vyměnit jednotlivé segmenty.Such a bearing arrangement of the guide sleeves has the advantage that a plurality of such guide sleeves can be arranged in the segments in the ring, to which the transmitted forces resulting from the torque are then distributed. In addition, there is no need for a wedge shaft, which also makes it impossible to cut between the wedge shaft and the segments. Since the guide bushes are preferably made of stainless steel, there is no cut between the individual segments, which can then be easily disassembled, so that the individual segments can also be easily replaced.

Případný axiální prostor uvnitř segmentů také není vyplněn klínovým hřídelem, takže může být nyní využit pro průtok média k chlazení či vyhřívání vytlačovacího hřídele, jestliže je toto zapotřebí.Also, any axial space within the segments is not filled by the wedge shaft, so that it can now be used for the flow of the medium to cool or heat the extrusion shaft, if necessary.

Kromě toho je možné, aby plášt hřídele kolem zmíněného axiálního prostoru byl poměrně tenký, zejména tehdy, jestliže jsou na tomto plášti šnekové závity, jak je tomu ve vytlačovacích strojích. Šnekové závity pak samy do jisté míry vyztužují poměrně tenkou stěnu pláště.In addition, it is possible for the shaft sleeve around said axial space to be relatively thin, especially if there are worm threads on the sleeve as in extrusion machines. The screw threads themselves reinforce the relatively thin wall of the shell to a certain extent.

Řešením podle vynálezu se také podstatně sníží počet zvenčí mazaných míst, protože vytlačovací hřídel může být připojovací přírubou přímo spojen s hnací přírubou na hnacím hřídeli nebo přímo s touto hnací přírubou. 'The solution according to the invention also significantly reduces the number of lubrication points externally, since the extrusion shaft can be directly connected to the drive flange on the drive shaft or directly to the drive flange via a connecting flange. '

Je výhodné, jestliže úložné prostory v segmentech mají hloubku odpovídající v podstatě polovině délky vodicích pouzder. Při této konstrukci zapadnou vodici pouzdra po sestavení vytlačovacího hřídele zcela do příslušných úložných prostorů, takže je zajištěno rovnoměrné rozložení střižných sil, které se na vodicích pouzdrech projevují jako důsledek sil vyplývajících z torzního momentu.Advantageously, the receptacles in the segments have a depth substantially equal to half the length of the guide sleeves. With this construction, the guide sleeves will engage completely in the respective receiving spaces after assembly of the extrusion shaft, so that a uniform distribution of the shear forces that are present on the guide sleeves as a result of the torsional moment forces is ensured.

Protože v kruhu je uspořádána řada vodicích pouzder, je takto těmito vodícími pouzdry zabráněno také jakémukoli prokluzu. Je přitom lhostejné, zda spolu spolupracují dva vytlačovací hřídele a zda se otáčejí protisměrně nebo ve stejném smyslu.Since a plurality of guide bushes are arranged in the ring, any slippage is also prevented by these guide bushes. It does not matter whether the two extrusion shafts work together and whether they rotate in the opposite direction or in the same sense.

Vodicí pouzdro pro uložení v segmentech je tedy s výhodou z nerez oceli a jednotlivé segmenty sestávají z pláště s axiálním otvorem.The guide sleeve for accommodating the segments is therefore preferably made of stainless steel and the individual segments consist of a skirt with an axial bore.

K prvnímu segmentu je přitom připojena hnací příruba na hnacím hřídeli a druhý segment může být přímo přídavnými spojovacími šrouby s vodícími pouzdry spojen s hnací přírubou.A drive flange on the drive shaft is connected to the first segment and the second segment can be connected to the drive flange directly by additional connecting screws with guide bushes.

Přehled obrázku na výkresechSummary of the drawings

Podstata vynálezu je dále objasněna na neomezujících příkladech jeho provedení, které jsou popsány na základě připojených výkresů, které znázorňují:BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention is illustrated by the following non-limiting examples, which are described in the accompanying drawings, which show:

- na obr. 1 rozložené znázornění podélného řezu vytlačovacím hřídelem, který je připojovací přírubou připojen k pohonu,1 is an exploded longitudinal cross-sectional view of an extrusion shaft which is connected to the drive by a connecting flange,

- na obr. 2 podélný řez vytlačovacím hřídelem podle obr. 1 v provozním stavu,FIG. 2 shows a longitudinal section through the extrusion shaft according to FIG.

- na obr. 3 rozložené znázornění podélného řezu dalším příkladem provedení vytlačovacího hřídele, který je připojovací přírubou připojen k pohonu,FIG. 3 is an exploded longitudinal sectional view of another embodiment of an extrusion shaft which is connected to a drive by a connecting flange,

- na obr. 4 podélný řez vytlačovacím hřídelem podle obr. 3 v provozním stavu,FIG. 4 shows a longitudinal section through the extrusion shaft according to FIG.

- na obr. 5 rozložené znázornění podélného řezu jiným dalším příkladem provedení vytlačovacího hřídele, který je připojovací přírubou připojen k pohonu,FIG. 5 is an exploded longitudinal sectional view of another exemplary embodiment of an extrusion shaft which is connected to a drive by a connecting flange,

- na obr. 6 rozložené znázornění podélného řezu ještě jiným dalším příkladem provedení vytlačovacího hřídele, který je připojovací přírubou připojen k pohonu,FIG. 6 shows an exploded longitudinal sectional view of yet another embodiment of an extrusion shaft which is connected to the drive by a connecting flange,

- na obr. 7 příčný řez vytlačovacím hřídelem v provozním stavu v rovině V - V z obr. 4,FIG. 7 is a cross-sectional view of the extrusion shaft in the V-V plane of operation in FIG. 4,

- na 8 a v podélném řezu dva další příklady provedení vytlačovacího hřídele.two further exemplary embodiments of the extrusion shaft at 8 and in longitudinal section.

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Vytlačovací hřídel i sestává podle obr. 1 ze řady segmentů 2, 3. a 4. Ve všech těchto segmentech 2, 3., 4 jsou v pláštích 6 ve tvaru pouzder vytvořeny axiální otvory 5, přičemž plást 6 prvního segmentu 2. je na své obvodové ploše 7 opatřen šnekovými závity 8. První segment 2 je opatřen více chody šnekového závitu 8, zatímco segmenty 3. a 4 jsou opatřeny pouze přibližně jedním ohodem šnekového závitu 8.. ............ _; The extrusion shaft 1 consists of a series of segments 2, 3 and 4 according to FIG. the first segment 2 is provided with a plurality of worm threads 8, while the segments 3 and 4 are provided with only about one screw thread 8 ............ _;

Segmenty 2, 3. a 4 jsou navzájem staženy množinou šroubových čepů 9, které procházejí odpovídajícími otvory v segmentech 2, 3 a 4, popřípadě do těchto otvorů zasahují. První segment 2 j® za tím účelem opatřen slepými otvory 20, jejichž vnitřní nebo hlouběji se nacházející úseky jsou opatřeny vnitřními závity 11. Na tento vnitřní závit 11 navazuje ve slepém otvoru 10 úložný prostor 12, do kterého může být v provozní poloze zasazeno vodicí pouzdro 13. Hloubka t tohoto úložného prostoru 12 odpovídá přibližně polovině délky 1 vodícího pouzdra 13.The segments 2, 3 and 4 are tightened together by a plurality of screw pins 9 which extend through or extend into the corresponding holes in the segments 2, 3 and 4. For this purpose, the first segment 2 is provided with blind holes 20, the inner or deeper sections of which are provided with internal threads 11. This internal thread 11 is connected to the blind hole 10 with a receiving space 12 into which a guide bush can be inserted in the operating position. 13. The depth t of this receptacle 12 corresponds approximately to half the length 1 of the guide sleeve 13.

Následující druhý segment 3 je úložnými prostory 12 , l a 12,2 opatřen na obou koncích průchozího otvoru 14. Úložný prostor 12,1 slouží pro uložení zbylé poloviny vodícího pouzdra 13., zatímco úložný prostor 12.2 slouží pro uložení vodícího pouzdra 13.1 mezi druhým segmentem 3. a třetím segmentem 4. Analogicky také třetí segment 4 je opatřen úložným prostorem 12.3 pro uložení druhé Části vodícího pouzdra 13.1.The following second segment 3 is provided with receptacles 12, 1, 12,2 at both ends of the through hole 14. The receptacle 12.1 serves to accommodate the remaining half of the guide sleeve 13, while the receptacle 12.2 serves to accommodate the guide sleeve 13.1 between the second segment 3. Similarly, the third segment 4 is also provided with a receptacle 12.3 for receiving the second part of the guide sleeve 13.1.

Na úložný prostor 12.3 navazuje další úsek 15 otvoru, který ústí do rozšířeného prostoru 16 pro hlavu 17 šroubového čepu 9.Adjacent to the receiving space 12.3 is a further opening section 15 which opens into the extended space 16 for the head 17 of the bolt 9.

Ve třetím segmentu 4 je dále vytvořeno vybrání 18 ve tvaru disku, do kterého se muže zasadit závěrná deska 19.. Tato závěrná deska 19 je zajištěna krátkými šrouby 20., které procházejí stupňovitými otvory 21 v závěrné desce 19 a zasahují do závitových otvoru 22 ve třetím segmentu 4.Further, in the third segment 4, a disc-shaped recess 18 is formed into which the closure plate 19 can be inserted. This closure plate 19 is secured by short screws 20 which extend through the stepped holes 21 in the closure plate 19 and extend into the threaded holes 22 third segment 4.

Na prvním segmentu 2. je na straně protilehlé ke slepému otvoru 10 vytvořena připojovací příruba 23 , ve které jsou opět vytvořeny závitové otvory 24 . Hnací příruba 26 na hnacím hřídeli 27 může být s připojovací přírubou 23 spojena šroubovými čepy 25 . Šroubové čepy 25 přitom procházejí hnací přírubou 26 a jsou zašroubovány do závitových otvorů 24.A connecting flange 23 is formed on the first segment 2 on the side opposite to the blind bore 10, in which the threaded bores 24 are again formed. The drive flange 26 on the drive shaft 27 can be connected to the connection flange 23 by bolts 25. The bolts 25 pass through the drive flange 26 and are screwed into the threaded holes 24.

Z obr. 2 je patrné, že segmenty 2, 3. a 4 a také závěrná deska 19 jsou příslušnými šroubovými čepy 9 a krátkými šrouby 20 staženy ve vytlačovací hřídel 1. Vytlačovací hřídel 1 je jako celek prostřednictvím připojovací příruby 23 a pomocí šroubových čepů 25 spojen s hnací přírubou 26 hnacího hřídele 27.It can be seen from Fig. 2 that the segments 2, 3 and 4 as well as the locking plate 19 are pulled into the extrusion shaft 1 by the respective screw pins 9 and short screws 20. The extrusion shaft 1 as a whole is connected via a connecting flange 23 and by screw pins 25 connected to the drive flange 26 of the drive shaft 27.

Vytlačovací hřídel 1 a součásti pohonu jsou přitom uloženy v plášti, který je složen z jednotlivých komorových segmentů 28.1 až 28.7 různých tvarů. Dále je z obr. 2 patrné plnicí hrdlo 29, kterým se do vnitřního prostoru 30 může zavádět zpracovávaný produkt.The extrusion shaft 1 and the drive components are arranged in a housing which is composed of individual chamber segments 28.1 to 28.7 of different shapes. In addition, FIG. 2 shows a filler neck 29 through which the product to be treated can be introduced into the interior.

Příklad provedení vytlačovacího hřídele 1.1 podle obr. 3 a 4 se od provedení z obr. 1 a 2 liší tím, že druhý segment 3.1 je podstatně delší a je opatřen více chody šnekového závitu 8. než druhý segment 3. z obr. 1. V souvislosti s tím jsou ke spojení druhého segmentu 3.1 s prvním segmentem 2 použity přídavné spojovací šrouby 31, které jsou pro příslušný šroubovací nástroj přístupné skrze úložný prostor 12.2 a úsek 14.1 otvoru. Tímto způsobem lze ostatně navzájem spojit řadu segmentů - viz vytlačovací hřídel 1.3 na obr. 6.The embodiment of the embossing shaft 1.1 of FIGS. 3 and 4 differs from that of FIGS. 1 and 2 in that the second segment 3.1 is substantially longer and has more worm thread 8 travel than the second segment 3 of FIG. 1. In FIG. accordingly, additional connecting screws 31 are used to connect the second segment 3.1 to the first segment 2, which are accessible for the respective screwing tool through the receptacle 12.2 and the hole section 14.1. In this way, a number of segments can be connected to each other - see the extrusion shaft 1.3 in Fig. 6.

Stejným způsobem však ale druhý segment 3.1 může být přídavnými spojovacími šrouby 31 spojen přímo také s hnací přírubou 26.1, jak je toto znázorněno na obr. 5. Tato hnací příruba 26.1 je součástí pohonu 33 . Dále je zde naznačeno, že mezi segmenty 4 a 3.1 a hnací přírubou 26.1 se mohou nacházet těsnicí krožky 34.1 a 34,2.In the same way, however, the second segment 3.1 can also be connected directly to the drive flange 26.1 by means of additional connecting screws 31, as shown in FIG. 5. This drive flange 26.1 is part of the drive 33. It is further indicated that sealing steps 34.1 and 34.2 may be provided between the segments 4 and 3.1 and the drive flange 26.1.

Na obr. 7 je patrný komorový segment 28.6, který obsahuje dva vnitřní prostory 30.1 a 30.2 pro uložení dvou vytlačovacích hřídelů la a lb. V komorovém segmentu 28.6 jsou vytvořeny otvory 32. které slouží ke vzájemnému spojení po sobě následujících komorových segmentů 28.1 až 28.7.In Fig. 7, a chamber segment 28.6 is shown which comprises two interior spaces 30.1 and 30.2 for receiving two extrusion shafts 1a and 1b. Holes 32 are formed in the chamber segment 28.6 and serve to connect the successive chamber segments 28.1 to 28.7 to each other.

Ve vytlačovacím hřídeli lb je patrný úsek 14.1 otvoru a úložný prostor 12.2 pro vodicí pouzdro 13.1.In the extrusion shaft 1b, the hole section 14.1 and the receptacle 12.2 for the guide bush 13.1 are visible.

V příkladu provedení dvoukomorového vytlačovacího stroje podle obr. 8 je v příslušných komorových segmentech 28 uložen vytlačovací hřídel 1.3, který je svým provedením podobný provedení z obr, 6. Na komoru 28 však u výstupu vytlačovacího hřídele 1.3 navazuje třecí deska 35. ve které je vytvořen výstupní otvor 36 pro zpracovávaný produkt. Tento výstupní otvor 36 je prostřednictvím prstencového prostoru, který je vyznačen šipkami 37, propojen s vnitřním prostorem vytlačovacího stroje. Skrze tento prstencový prostor se odvádí zejména umělohmotná tavenina.In the exemplary embodiment of the two-chamber extruder of FIG. 8, an extrusion shaft 1.3, similar in design to that of FIG. 6, is disposed in the respective chamber segments 28. However, a friction plate 35 adjoins the chamber 28 at the outlet of the extrusion shaft 1.3. an outlet 36 for the product to be processed. This outlet 36 is connected to the interior of the extruder by means of an annular space, indicated by arrows 37. In particular, the plastic melt is discharged through this annular space.

Naproti tomu, v dalším příkladu provedení vynálezu podle obr. 9 je ve výstupních deskách 38 uložen kužel 39.. který je šroubem 40 spojen s montážní deskou 41. Kužel 39 je přitom vůči třetímu segmentu 4 podepřen příslušnými vodícími pouzdry 13.On the other hand, in the embodiment according to FIG. 9, a cone 39 is mounted in the outlet plates 38, which is connected to the mounting plate 41 by a bolt 40.

Kužel 39 vymezuje spolu s výstupními deskami 38 kuželovitý prostor 42, ve kterém může být zpracovávaný produkt ještě dále rozvlákněn a kterým může být odváděn.The cone 39 defines, together with the outlet plates 38, a conical space 42 in which the product to be treated can be further pulped and discharged.

Zastupuj e:Represented by:

Ing.J.ChlustinaIng.J.Chlustina

Claims

PATENT CLAIMS

A shaft, in particular an extrusion shaft, for a device for the thermal, mechanical, chemical and / or physical processing of a product in the interior of a chamber by means of at least one rotatable extrusion shaft consisting of individual bolt-connected segments, the bore holes in the segments and the guide sleeves extend into the female threaded bore and the peripheral surface of the extrusion shaft housing is provided with worm threads, characterized in that the female threaded bore (11) and the bores (14, 15) towards the adjacent segment ( 2, 4 and 3 respectively, the receiving space (12, 12.1, 12.2, 12.3) is connected with an internal diameter greater than the internal diameter of the thread, the internal thread (11) or the like and the holes (14, 15).

Shaft according to claim 1, characterized in that the receiving spaces (12, 12.1, 12.2, 12.3) in the segments (2, 3, 12, 12, 12, 12).

AND

3, 4) have a depth (t) corresponding substantially to half the length (1) of the guide bushes (13).

Shaft according to claim 1 or 2, characterized in that the guide bushing (13) for receiving in the segments (2, 3, 4) is made of stainless steel.

Shaft according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the individual segments (2, 3, 4) consist of a housing (6) with an axial bore (6).

5).

Shaft according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that a drive flange (26) is connected to the first segment (2) on the drive shaft (27).

Shaft according to at least one of Claims 1 to 5, characterized in that the second segment (3.1) is connected directly to the drive flange (26.1) by means of additional connecting screws (31) with guide bushes (13, 13.1).

Represented by:

Ing.J.Chlustina