Оборудование заводов по переработке пластмасс

Двухчервячные экструдеры с зацепляющимися червяками и со смесительными кулачками

Наибольшее распространение в отечественной промышленности получили двухчервячные экструдеры с зацепляющимися червя­ками с одинаковым направлением вращения. Червяки этих экструдеров изготовлены наборными и состоят из винтовых элементов с различным шагом, чередующихся с секциями из смесительных кулачков. Машины этого типа применяют для получения различных композиций на основе поливинилхлорида, введения стабилизаторов, смешения различных пластмасс, при­чем они могут оснащаться как гранулирующими, так и листо - вальными головками.

Наиболее типичным представителем машин этого вида яв­ляются двухчервячные экструдеры ZSK фирмы «Вернер— Пфляйдерер» (ФРГ). Экструдер ZSK-83 (рис. 5.71) состоит из - сварной станины 17, окна которой закрыты легкими щитками, с жалюзи, установленными на уплотняющих резиновых про­кладках. Наборные червяки 2 и 2а (наружный диаметр 83 мм, межцентровое расстояние 73 мм) установлены на валах 20 и 20а, проходящих через всю машину от гранулирующей головки 3 до блоков упорных подшипников 15 и 16. Каждый блок со­стоит из комплекта четырех упорных подшипников с цилинд­рическими роликами, стянутых между собой тарельчатыми пру­жинами, и четырех игольчатых подшипников. Блоки упорных подшипников сдвинуты относительно друг друга что позволяет

Рис. 5.72. Схема профилей и взаим­ного расположения смесительных ку­лачков. Пояснения в тексте.

Увеличить их диаметры. При­вод червяков осуществляется цилиндрическими прямозубы - мы колесами 18 и 18а, наса­женными со смещением на всю ширину на валы 20 и 20а и находящимися в зацеплении с ■широкой шестерней с внутренними зубьями 19, которая уста­новлена на игольчатых подшипниках в корпусе редуктора 12 таким образом, что валы обоих червяков проходят внутри ше­стерни.

Смазка зубчатых передач и роликовых подшипников осу­ществляется распылением масла в корпусе редуктора. Упорные подшипники червяков смазываются маслом от централизован­ной циркуляционной системы 10 с охлаждением и фильтрацией масла в баке 9. Рабочие элементы червяков представляют со- ■бой отдельные секции трехзаходных червяков и комплекты из ■треугольных овальных кулачков (рис. 5.72), смещенных относи­тельно друг друга на ЗО10 таким образом, что их вершины рас­полагаются по винтовой линии, являющейся как бы продолже­нием гребня винтового канала червячной секции. Комплекты червячных и кулачковых секций устанавливаются на шпонках ■на рабочий участок пустотелого червячного вала, внутри кото­рого циркулирует охлаждающая вода.

Такая конструкция червяков позволяет, подбирая нужную последовательность профилей различных участков, производить на машине различные технологические операции: смешение, пластикацию, диспергирование, дегазацию в любой необходи­мой последовательности.

При вращении червяков расплав захватывается нижним кулачком (рис. 5.72, а) и проталкивается в межкулачковое про­странство, в котором он подвергается интенсивной деформации сдвига (рис. 5.72,6). После этого верхний кулачок выносит расплав из межкулачкового зазора и транспортирует его внутри корпуса (рис. 5.72,в). При этом находящаяся перед выступом кулачка порция расплава подвергается дополнительной дефор­мации сдвига.

Корпус состоит из отдельных опирающихся на цилиндриче­ские колонны секций 6, соединяемых болтами. Одна из секций имеет загрузочное окно, над которым установлен загрузочный бункер 21 (см. рис. 5.71). В двух секциях имеются отверстия с патрубками для удаления летучих и в одной — для ввода стабилизаторов. Для увеличения поверхности охлаждения в кор­пусе по всей его длине прорезаны радиальные канавки, делаю­щие его поверхность ребристой. На ребра корпуса надеваются блоки нагревательных элементов, встроенных в литые алюми­
ниевые корпуса. Охлаждение корпуса осуществляется при по­мощи четырех вентиляторов 7, подводящих воздух к каждой тепловой зоне.

Выпускаются также и экструдеры с водяным охлаждением корпуса, которое состоит из коллектора для подвода охлаж­дающей воды 1, камеры 5 и поддона 4, откуда вода поступает в сливной коллектор.

Регулирование температуры осуществляется при помощи си­стемы тепловой автоматики, состоящей из комплекта термопар, дозаторов мощности и аппаратуры управления. Для охлажде­ния зоны загрузки имеется водяная рубашка 8. В агрегатах» рассчитанных на питание готовым расплавом, обогрев корпуса осуществляется паром или перегретой водой, поступающей в коллектор 1. В бункере машины установлен трехлопастный питатель с приводом от индивидуального регулируемого элект­родвигателя.

Обычно экструдеры ZSK комплектуются гранулирующей головкой 3, по выходе из которой осуществляется резка распла­ва на воздухе и последующее охлаждение в водяной ванне. Четырехножевое режущее устройство устанавливается на сме­щенном валу и приводится во вращение электродвигателем через цепной вариатор. Привод экструдера осуществляется от регулируемого электродвигателя постоянного тока 14, соединен­ного через муфту 13 с приводным валом редуктора 11.

В настоящее время выпускается шесть типоразмеров ма­шин (табл. 5.8).

При переработке термопластов перед гранулирующей голов­кой может устанавливаться кассетный фильтрующий элемент.