PL227723B1 - Ślimak z ruchomymi elementami intensywnego mieszania - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest ślimak z ruchomymi elementami intensywnego mieszania, przeznaczony do wytłaczania konwencjonalnego, zwłaszcza tworzyw termoplastycznych polimerowych.

Znane są dotychczas i stosowane różne konstrukcje ślimaków wytłaczarskich opisane w książce R. Sikory pt. „Przetwórstwo tworzyw wielkocząsteczkowych”, wydanej przez Wydawnictwo Edukacyjne w Warszawie w 1993 r., strony 13-21, oraz z książki J. W. Sikory pt. „Selected problems of polymer extrusion”, wydanej przez Politechnikę Lubelską w Lublinie w 2008 r., strony 12-14 oraz 2832, a także książki Ch. Rauwendaala pt. „Understanding extrusion” wydanej przez Hanser Publishers w Monachium w 1998 r., strony 84-96, a także w książce J. L. White i H. Potente pt. „Screw extrusion” opublikowanej przez Hanser Publishers w Monachium w 2002 r., strony 110-114, ślimaki układów uplastyczniających wytłaczarek mają elementy intensywnego mieszania i ścinania umieszczone w strefie intensywnego mieszania i ścinania, w strefie dozowania i na końcu strefy przemiany w postaci kołków, płytek jednostronnie i dwustronnie ściętych, rombów, wąskich lub szerokich pierścieni, otworów w zwojach, ułożonych losowo lub w rzędach. Znana jest z polskiego opisu patentowego PL 170848 wytłaczarka do przetwórstwa tworzyw posiadająca ślimak podzielony na swej długości na odcinki różniące się elementami geometrycznymi. Głębokość kanału śrubowego w tej wytłaczarce zmienia się według określonego algorytmu. Z innego polskiego opisu patentowego PL 172892 znana jest wytłaczarka ślimakowa ze ślimakiem umieszczonym w cylindrze, w którym są wykonane otwory dla umieszczonych w płaszczyznach promieniowych kołków, których osie są styczne do ściany cylindra. Kołki są umieszczone ukośnie w obszarach, w których ślimak jest zaopatrzony w pierścieniowe zgrubienia, a cylinder w pierścieniowe wybrania.

Wspólną cechą wszystkich przedstawionych i znanych rozwiązań konstrukcyjnych ślimaków jest niezmienność cech konstrukcyjnych oraz brak możliwości zmian geometrii elementów intensywnego mieszania i ścinania umieszczonych na powierzchni rdzenia ślimaka i znajdujących się w strefie inte nsywnego mieszania.

Istotą ślimaka z ruchomymi elementami intensywnego mieszania, które znajdują się w końcowej części ślimaka, od strony głowicy wytłaczarskiej, zwanej strefą intensywnego mieszania, według wynalazku jest to, że ruchome elementy intensywnego mieszania pasowane są ciasno, suwliwie w otworach wykonanych przelotowo w ściance jednostronnie wydrążonego wału ślimaka w naprzemiennych wzdłużnych rzędach i mają możliwość zmiany swojego położenia w stosunku do powierzchni wału ślimaka, poprzez ruch w kierunku prostopadłym do osi ślimaka i zgodny z osią wzdłużną ruchomego elementu intensywnego mieszania, w otworze wału ślimaka, zgodnie z osią ślimaka umieszczony jest obrotowy pręt w części gwintowany od strony końcówki ślimaka na długości strefy intensywnego mieszania, na pręcie gwint od strony końcówki ślimaka na długości L₁ jest lewozwojny a pozostała część gwintu na długości L₂ jest prawozwojna, dodatkowo na pręcie zamocowane są dwie tuleje lewostronnie wewnątrz gwintowana i tuleja prawostronnie wewnątrz gwintowana, przy czym tuleja lewostronnie wewnątrz gwintowana współpracuje z częścią lewostronnie gwintowaną pręta natomiast tuleja prawostronnie wewnątrz gwintowana współpracuje z częścią prawostronnie gwintowaną pręta, tuleja lewostronnie i tuleja prawostronnie gwintowana są połączone cięgnami ukośnymi z listwą, na powierzchni której zamocowano elementy intensywnego mieszania, przechodzące przez rzędy otworów wykonanych w ściance wału ślimaka, przy czym liczba cięgien ukośnych odpowiada podwojonej liczbie rzędów otworów wykonanych w ściance wału ślimaka.

Główną zaletą ślimaka o ruchomych elementach intensywnego mieszania jest to, że bez potrzeby zatrzymywania działania wytłaczarki można zmieniać charakterystykę konstrukcyjną strefy intensywnego mieszania wraz z jej cechami geometrycznymi, wskutek zmiany wysokości ruchomych elementów zamocowanych na powierzchni wału ślimaka i poprzez to wpływać przede wszystkim na efektywność mieszania, ale także sprężania, nagrzewania i transportowania tworzywa, a w kons ekwencji na jakość i wydajność otrzymanych wytworów.

Wynalazek został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 - przedstawia widok z boku strefy intensywnego mieszania ślimaka z wsuniętymi elementami intensywnego mieszania, fig. 2 - przekrój poprzeczny ślimaka z wsuniętymi elementami intensywnego mieszania, natomiast fig. 3 - przedstawia widok z boku ślimaka, ale z wysuniętymi elementami intensywnego mieszania a fig. 4 - przekrój poprzeczny ślimaka z wysuniętymi elementami intensywnego mieszania.

Działanie ślimaka z ruchomymi elementami intensywnego mieszania według wynalazku przebiega w ten sposób, że podczas obrotu ślimaka w procesie wytłaczania ruchome elementy 1 inte nPL 227 723 B1 sywnego mieszania pasowane są ciasno, suwliwie w otworach wykonanych przelotowo w ściance jednostronnie wydrążonego wału 2 ślimaka w naprzemiennych wzdłużnych rzędach i mają możliwość zmiany swojego położenia w stosunku do powierzchni wału 2 ślimaka, poprzez ruch w kierunku prostopadłym do osi ślimaka i zgodnym z osią wzdłużną ruchomego elementu 1 intensywnego mieszania, wskutek obrotu pręta 3 umieszczonego w otworze wału 2 ślimaka, zgodnie z osią ślimaka. W wyniku obrotu w prawo lub w lewo pręta 3, który jest gwintowany od strony końcówki 4 ślimaka na długości strefy intensywnego mieszania, przy czym część gwintu na długości Li jest lewozwojna a pozostała część gwintu na długości L₂ jest prawozwojna, następuje zbliżanie lub oddalanie się od siebie dwóch tulei zamocowanych na pręcie 3, wskutek współpracy lewostronnie wewnątrz gwintowanej tulei 5 z częścią lewozwojną gwintu pręta 3 i prawostronnie wewnątrz gwintowanej tulei 6 z częścią prawozwojną gwintu pręta 3, przy czym tuleje gwintowane są połączone cięgnami 7 ukośnymi z listwą 8, na powierzchni której zamocowano elementy 1 intensywnego mieszania, przechodzące przez rzędy otworów wykonanych w ściance wału 2 ślimaka.

Claims (7)

1. Ślimak z ruchomymi elementami intensywnego mieszania, które znajdują się w końcowej części ślimaka, od strony głowicy wytłaczarskiej, zwanej strefą intensywnego mieszania, znamienny tym, że ruchome elementy (1) intensywnego mieszania pasowane są ciasno, suwliwie w otworach wykonanych przelotowo w ściance jednostronnie wydrążonego wału (2) ślimaka w naprzemiennych wzdłużnych rzędach i mają możliwość zmiany swojego położenia w stosunku do powierzchni wału (2) ślimaka, poprzez ruch w kierunku prostopadłym do osi ślimaka i zgodnym z osią wzdłużną ruchomego elementu (1) intensywnego mieszania.

2. Ślimak według zastrz. 1, znamienny tym, że w otworze wału (2) ślimaka, zgodnie z osią ślimaka umieszczony jest obrotowy pręt (3) w części gwintowany od strony końcówki (4) ślimaka na długości strefy intensywnego mieszania.

3. Ślimak według zastrz. 2, znamienny tym, że na pręcie (3) gwint od strony końcówki (4) ślimaka na długości L₁ jest lewozwojny a pozostała część gwintu na długości L₂ jest prawozwojna.

4. Ślimak według zastrz. 3, znamienny tym, że na pręcie zamocowane są dwie tuleje (5) lewostronnie wewnątrz gwintowana i tuleja (6) prawostronnie wewnątrz gwintowana.

5. Ślimak według zastrz. 4, znamienny tym, że tuleja (5) współpracuje z częścią lewostronnie gwintowaną pręta (3) natomiast tuleja (6) współpracuje z częścią prawostronnie gwintowaną pręta (3).

6. Ślimak według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że tuleja (5) lewostronnie i tuleja (6) prawostronnie gwintowana są połączone cięgnami (7) ukośnymi z listwą (8), na powierzchni której zamocowano elementy (1) intensywnego mieszania, przechodzące przez rzędy otworów wykonanych w ściance wału (2) ślimaka.

7. Ślimak według zastrz. 1 albo 5, znamienny tym, że liczba cięgien (7) ukośnych odpowiada podwojonej liczbie rzędów otworów wykonanych w ściance wału (2) ślimaka.