NO861376L - Skrue for enkeltskrueekstruder. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en skrue for en enkeltskrueekstruder som er beregnet for bearbeidelse av pulverformet, høydisperst eller granulert polymermateriale med stort lagringsvolum.

Det er kjent en skrue for enkeltskrueekstrudere med kjegleformet matesone (innløpssone) og sylindrisk kompresjonssone. Ved denne konstruksjonen er skruelinjens stigningsvinkel konstant (1,2) .

Det er videre kjent en skrue for enkeltskrueekstrudere som oppviser en dekompresjonssone som er anordnet i kompresjonssonen. Ved denne er stigningsvinkelen på skruelinjen konstant og ligger innen grensene 17 til 27 grader, mens kompresjonsforholdet langs skruen likeledes er konstant og ligger mellom 1,5 og 5 (3) .

Ulempene ved denne kjente skruen er følgende:

den lille diameteren på skruekjernen i begynnelsen av matesonen der kreftene er størst og der det oftest oppstår brudd

på skruen;

mangel på kompresjon i tilfelle skruen er dårlig sentrert i mateområdet i forhold til den tilhørende yttersylinder;

bortfall av en kompresjonssone (kompresjonsavlastningssone)

i begynnelsen av kompresjonssonen som er nødvendig for av-lufting av formmassen;

den er ikke egnet for direkte bearbeidelse av pulverformet materiale uten forgranulering;

den ikke optimale stigningsvinkelen på skruens skruelinje og kompresjonsforholdet i mate- og kompresjonssonen med den følge at ekstruderen oppviser liten produktivitet;

vanskelig montering av skruen fra yttersylinderen.

Oppfinnelsen går ut på å utvikle en skrue for enkeltskrueekstruder som oppviser høy produktivitet, som kan sendes direkte med pulverformet materiale, uten forgranulering som muliggjør fremstilling av feilfrie, store gjenstander og som tillater en rask og lett demontering. Dette oppnås ved hjelp av en skrue for en enkelt skrueekstruder som har kjegleformet matesone, en dekompresjonssone og en kompresjons-

sone . Kompresjonsforholdet i matesonen er ifølge oppfinnelsen større enn 4 med en stigningsvinkel på skruen på 15 til 23 grader. Dekompresjonen (kompresjonsavlasting) i dekompresjonssonen er mellom 1,5 og 2,0, og kompresjonsforholdet i kompresjonssonen er mindre enn 4,5 med en stigningsvinkel på skruens gjenge mellom 23 og 30 grader.

Ved en variant av oppfinnelsen er kompresjonssonen i skruen rett sylindrisk, mens den i en annen utførelsesform er kjegleformet.

Fordelene med skruen for enkeltskrueekstruder ifølge oppfinnelsen er:

Den minste stigningsvinkel på skruens gjenge i mateområdet

på ekstruderen muliggjør ved rotasjon av skruen den letteste opptagelse av pulverformet, høydisperst og andre materialer med stort volum,

det store kompresjonsforholdet i matesonen sikrer en høy kompresjons- og avgassingsgrad i materialet;

den største stigningsvinkelen på skruegjengen i utløpssonen sikrer en maksimal produktivitet på ekstruderen og muliggjør fremstilling av produkter med stort tverrsnitt;

det at det er anordnet en dekompresjonssone og, i påkrevde

tilfeller også en vakuumeringssone, skaffer betingelser for atskillelse av luft, fuktighet og andre flyktige substanser som måtte inneholdes i materialet under bearbeidelsen;

mulighet for en øking av arbeidsvolumet på skruekanalen i matesonen på ekstruderen tilsvarende lagringsvolumet på materialet som skal bearbeides;

mulighet for en variasjon av kompresjonsforholdene på skruen i ekstruderens kompresjonssone i avhengighet av endringen av det spesifikke volum på materialet ved smelting, og ønsket grad av homogenisering og frembringelse av en til-bakestrøm;

mulighet for rask og effektiv demontering av skruen fra yttersylinderen, noe som er spesielt viktig i tilfelle av en duroplastisk, rommelig fornetting av formmassen under ekstruderingen,

store muligheter for regulering av skjærekrefter og opp-holdstid for materialet i ekstruderen, noe som er særlig viktig ved bearbeidelse av termostabile polymerformmasser.

Oppfinnelsen skal i det følgende forklares nærmere under hen-visning til et utførelseseksempel som er vist på tegningen.

Fig. 1 viser en skrue for en enkeltskrueekstruder ifølge en første utførelsesform for oppfinnelsen,med kjegleformet matesone I, dekompresjonssone II og rett sylindrisk kompresjonssone III,

fig. 2 viser en skrue for en enkeltskrueekstruder ifølge en andre utførelsesform for oppfinnelsen med kjegleformet matesone, dekompresjonssone 2 og kjegleformet kompresjonssone 3.

Skruen 2 for enkeltskrueekstruderen oppviser en kjegleformet matesone I, en dekompresjonssone II og en kompresjonssone III. Kompresjonsforholdet i matesonen I er større enn 4

ved en stigningsvinkel på skruens skruelinje mellom 15

og 23 grader. Dekompresjonen i dekompresjonssonen II er mellom 1,5 og 2,0 og kompresjonsgraden i kompresjonssonen II er mindre enn 4,5 med en stigningsvinkel på skruegjengen 2 mellom 25 og 32 grader.

Kompresjonsforholdet i matesonen I bestemmes av den større diameter på skruen 2 og størrelsen på kanaldybden i begynnelsen av matesonen I i sammenligning med diameteren på skruen 2 og kanaldybden i enden av matesonen I.

Det andre området for skruen 2 omfatter dekompres jonssonen II, overgangs- og kompresjonssonen III. Den erkarakterisertved en vesentlig mindre endring av diameteren, i enkelte tilfelle også uten noen endring av diameteren (det vil si med rett sylindrisk kompresjonssone). Dekompresjonssonen II har større dybde på skruekanalen og er i enkelte tilfelle forsynt med en åpning 4 i yttersylinderen 3 for utsuging av gassformede produkter som kan bli revet med under matingen eller som atskilles under bearbeidelsen. Kompresjonsforholdet i kompresjonssonen III er mellom 1,5 og 4,5 (ved bearbeidelse av harpiks-polyvinylklorid mellom 2,7 og 3,1, ved myk polyvinylklorid mellom 3,0 og 3,5, ved polyetylen med stor tetthet mellom 3,70 og 4,35, ved polyetylen med liten tetthet på 4,00 til 4,50, ved polypropylen mellom 3,70 og 4,35, ved polyamid og polystyrol mellom 4,00 og 4,35). I arbeids-sylinderens 3 begynnelse er det anordnet en innføringstrakt 1.

Ifølge den utførelsesform som er vist i fig. 1 er kompresjonssonen III rett sylindrisk. Ifølge fig. 2 er kompresjons-

sonen kjegleformet.

Enkeltskrueekstruderen ifølge oppfinnelsen virker på følgende måte: Polymermaterialet føres fra påfyllingstrakten 1 inn i matesonen I ved dreiing av skruen 2 i yttersylinderen 3. Skruesteget opptar materiale fra trakten 1 og transporterer det langs skruekanalen på skruen 2. Materialet komprimeres som en følge av det forminskede kanaltverrsnittet. I dekompresjonssonen II blir luft, fuktighet og andre gassformede produkter som er revet med sammen med polymermaterialet atskilt, hvoretter materialet blir komprimert og homogenisert som følge av skruerotasjonen og deretter presset ut i retning av formeverktøyet ved enden av yttersylinderen 3.

Claims (3)

1. Skrue for enkeltskrueekstruder med en kjegleformet matesone, en dekompresjonssone og en kompresjonssone, karakterisert ved at kompresjonsforholdet i skruen (2) i matesonen I er større enn 4 ved en stigningsvinkel på skruegjengene mellom 15 grader og 23 grader, at dekompresjonen i dekompresjonssonen II er mellom 1,5 og 2,0, og at kompresjonsforholdet i kompresjonssonen III er mindre enn 4,5 med en vinkel på skruens (2) skrue-gjenger på mellom 25 grader og 32 grader.

2. Skrue ifølge krav 1, karakterisert ved at kompresjonssonen III for skruen (2) er rett sylindrisk.

3. Skrue ifølge krav 1, karakterisert ved at kompresjonssonen III for skruen (2) er kjegleformet. Ansøkningen er avgrenset overfor:

1. USSR oppfinnersertifikat nr. 262376 av 26.januar 1970 internasjonal klasse B 29F.

2. Italiensk patent nr. 386688 av 30.april 1965, internasjonal klasse B 29F.

3. Theoretische Grundlagen der Polymerverarbeitung, Moskva,1977, side 312 og 313.