Комплектующие запчасти к экструдерам (Шнеки)


Функциональные элементы шнеков

Функциональные элементы шнеков предназначены для того, чтобы обеспечить хорошую гомогенность экструдируемого материала. Неодродность экструдата проявляется при больших скоростях экструзии вследствие неполного перехода части твердого материала в вязкотекучее состояние.

В случае изготовления  профильно-погонажных изделий, труб и листов это проявляется в виде наличия отдельных областей (бугров, неровностей) на поверхности изделий, при получении гранул наблюдается, так называемый эффект «длинных стренгов»(«стрел»),которые образуются вследствие  продавливания через фильеру плохо гомогенизированных,«холодных» локальных областей массы. Эти дефекты при экструзии возникают в результате того, что часть материала не успевает  перейти в вязкотекучее состояние к моменту выхода из формующего инструмента.

При этом твердая фаза находится в окружении вязкой жидкости, которая  смягчает действие на нее сдвиговых деформаций.

Для преодоления фактора низкой гомогенности применяют  следующие элементы конструкции шнеков:

Различные смесительные(сдвиговые) элементы, их основные типы: Ле-Рой(Le Roy), Мэддок(Maddock)и Грегори(Gregory).

Выбор сдвиговых элементов, как для первого, так и для последующего элемента в направлении подачи, может осуществляться из числа сдвиговых элементов типа Le Roy- Maddock и/или Gregory.     

При этом они могут использоваться в любой комбинации, в зависимости от обрабатываемых материалов и  соответствующих технологических задач. 

 

Смесительные элементы шнеков одношнековых экструдеров                                                                                          Рис.1.Смесительные элементы шнеков одношнековых экструдеров: а)Ле Рой-Мэддок, б) Грегори

 

Схема шнеков

Рис.2.Типичные конструкции червяков экструдеров:
а) червяк экструдера для переработки пластмасс с постоянным шагом и коническим сердеч­ником в зоне плавления (1—зона питания; 2 — зона плавления; 3 — зона дозирования; t — шаг червяка; hq — глубина канала в зоне дозирования; D— диаметр червяка; ho— глубина канала в зоне питания; ср — угол подъема винтового канала); б —различные конструкции червяков для переработки пластмасс (1—с постоянным шагом и ступенью сжатия; 2— с постоянным шагом и коническим сердечником; 3 —с переменным шагом и постоянной глубиной канала; 4 — с постоянным шагом и гладким смесительным наконечником; 5-с уменьшающимся шагом и ребристым смесительным наконечником).

Для диспергирования твердой фазы в конструкцию шнеков вводят также элементы называемые

PIN(штыри) они выполняют функцию размола(резки).

 

Различные элементы шнека в разных сочетаниях

Рис.3.Различные элементы шнека в разных сочетаниях. 1-кулачковые шайбы,2-элементы Ле Рой-Мэддок,3-участок с «обычной» нарезкой,4- элементы с прорезями,5-торпеда с обратной нарезкой.

Другим конструктивным приемом для преодоления плохой гомогенности является использование барьерных зон.(Рис.4)      
Принцип действия барьерного шнека(зоны) состоит в разделении твердого материала и расплава в зоне плавления. В этом случае на данном участке шнек имеет дополнительный виток, который не касается стенки цилиндра. Таким образом, образуются два канала шнека: вначале -небольшого объема для расплава и значительного — для твердого вещества, а в конце наоборот: большой объем — для расплава и небольшой — для нерасплавленного полимера. Через барьерный виток расплав из канала с твердым веществом перетекает в канал с расплавом.
Изменяя высоту нарезки обоих каналов, можно регулировать мощность расплавления и однородность расплава. Это тип шнека часто используют в сочетании со сдвиговыми и смесительными элементами.

 

Схема барьерного шнека.

Рис.4.Схема барьерного шнека.

 

Шнеки с различным сочетанием барьерных, диспергирущих и смесительных элементов

Рис.5.Шнеки с различным сочетанием барьерных, диспергирущих и смесительных элементов.

Шнеки двухшнековых  экструдеров  также оснащаются различными смесительными и диспергирующими элементами. Достаточно широко используются модульные смесительные элементы, при помощи которых непосредственно на предприятии-изготовителе изделий из полимеров можно собрать шнеки с нужной геометрией под конкретные технологические задачи.

 

Смесительные элементы шнеков двухшнековых экструдеров.

Рис.6.Смесительные элементы шнеков двухшнековых экструдеров.

а) стационарные,  б)модульные съемные.                                                                                             

 

Конструкции червяков двухшнековых экструдеров

Рис.6.Конструкции червяков двухшнековых экструдеров:

1а-встречное вращение червяков с плотным зацеплением,

1б,2б-однонаправленное вращение с плотным зацеплением,

3а-встречное вращение с неплотным зацеплением,

3б-однонаправленное вращение с неплотным зацеплением,

4а- встречное вращение без зацепления.

 

Что касается двухшнековых экструдеров, то смесительные элементы можно устанавливать в начале зоны пластикации. При работе на порошке композиции, в зоне загрузки также можно устанавливать смесительные элементы типа «фрез» и «пин»  для разрушения агломератов.

Мы готовы разработать для Вас конструкцию шнеков обеспечивающих максимальную производительность  и качество процесса экструзии,поставить необходимые комплектующие(«наборные» элементы (модули)шнеков,шнеки,цилиндры,шнековые пары,решетки).

Оставить заявку