Problemy projektowania i wykonywania ślimaków dwuślomakowych wytłaczarek przeciwbieżnych

• Autorzy: Stasiek J. , Nieszporek T.

Warianty tytułu

EN

Problems of engineering design and production of screws in counter-rotating twin-screw extruders

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono kolejność podstawowych czynności wykonywanych podczas opracowywania projektu koncepcyjnego dwuślimakowego układu uplastyczniającego (schemat I). Na podstawie danych literaturowych dokonano analizy przepływów międzyzwojowych i określono ich wpływ na przebieg procesu uplastyczniania. Ponadto zaprezentowano wyniki badań zarysu osiowego i czołowego ślimaków, które potwierdziły zmienność przebiegu zarysu osiowego w różnych przekrojach wzdłuż osi ślimaka. W przypadku wystąpienie zmiany kąta pochylenia powierzchni bocznej zwoju wzdłuż strefy (|3), w celu utrzymania stałej wartości bocznych luzów międzyzwojowych zazębiających się ślimaków wymagana jest odpowiednia zmiana szerokości (b) kanałów wzdłuż strefy. Poza tym w strefach, gdzie wartości kątów pochylenia linii śrubowej na stożku podziałowym (tysi) są większe od 35° a różnica kątów pochylenia (())", - <|)z) > 15°, zachodzi konieczność odpowiedniego zukosowania krawędzi zwojów lub zwiększenia luzu bocznego w celu uzyskania odpowiedniej jego minimalnej wartości (> 0,5 mm). Luzy między współpracującymi ślimakami są różne w poszczególnych miejscach powierzchni zwojów - np. w przekroju osiowym są większe niż w płaszczyźnie prostopadłej do linii pochylenia zwoju na średnicy podziałowej stożka ślimaków. Kształt szczeliny międzyzwojowej bocznej powinien mieć w przybliżeniu kształt romboidu [różnica luzów bocznych (Sb maks. - Sb min) powinna wynosić od 0,1 do 0,3 mm], aby przepływające przez szczelinę tworzywo wzdłuż jej szerokości he podlegało w przybliżeniu jednakowej prędkości ścinania.

EN

Sequence of basic steps required during conceptual design of twin-screw plasticizing systems has been presented (Fig. 2). Bibliographic data allowed analysis of intermeshing flows to be performed and their effect on the plasticizing process was determined. Results of investigating the axial and frontal screw outline were presented, confirming changeability of the screw outline course in different cross-sections along screw axis. Change in the angle of flight flank inclination along the screw zone (beta) requires appropriate change in the channel width, b, along this zone to maintain the existing intermeshing gap (Fig. 3.). Also, in zones where the screw helix angles (phi(st)) exceed 35degrees and difference of helix angles (phi(w) - phi(z)) > 15degrees, suitable enhancing of side inter-screw gap or scarfing of the flight edges are required to attain its appropriate minimum value (> 0.5 mm). Gap between the interacting screws varies at different locations of the flank surface of the flights - e.g. is higher in axial cross- section as compared with the plane perpendicular to flight inclination on the pitch diameter of screws (Fig. 11). Shape of the side intermeshing gap should be approximately rhomboidal Fig. 3), i.e. the difference of the side inter-screw gap (S-b max). - S-b (min.)) should be from 0.1 to 0.3 mm, to maintain ass flowing through the gap along is width, h(e), under pproximately identical shearing rate.

Słowa kluczowe

PL

wytłaczarka przeciwbieżna dwuślimakowa; projektowanie; dobór luzów międzyzwojowych; technologia wykonania ślimaka

EN

counter-rotating twin-screw extruders; engineering design; selection of intermeshing gap; technology limitations

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2002
• Tom: T. 47, nr 6
• Strony: 441--449
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Stasiek J.

• Instytut Przetwórstwa Tworzyw Sztucznych Metalchem, ul. M. Skłodowskiej-Curie 55, 87-100 Toruń

autor

Nieszporek T.

• Politechnika Częstochowska, Instytut Technologii Maszyn i Autoryzacji Produkcji, Al. Armii Krajowej 19c, 42-200 Częstochowa

Bibliografia

• 1. Hensen F., Knappe W., Potente H.: „Handbuch der Kunststoff-Extrusionstechnik, I Grundlagen", Carl Hanser Verlag, Monachium—Wiedeń 1989, str. 298— 316.
• 2. Stasiek J.: Polimery 1997, 42, 14.
• 3. „Der Doppelschneckenextruder im Extrusionsprozes", VDI Verlag GmbH, Dusseldorf 1991, str. 73— 123.
• 4. Sikora R.: „Przetworstwo tworzyw wielkocząsteczkowych", Wydawnictwo Edukacyjne, Warszawa 1993, str. 58— 69.
• 5. White J. L.: „Twin Screw Extrusion", Carl Hanser Verlag, M onachium—Wiedeń—Nowy Jork 1990, str. 148— 191.
• 6. Pat. polski 179 289 (1996).
• 7. Stasiek J.: Plaste Kautsch. 1994, 36, 392.
• 8. Stasiek Polimery 1995, 40, 542.
• 9. Stasiek J.: Piasty Kaućuk 1998, 35, 70.
• 10. Rohatyński R.: „Proceedings of International Seminar on Tools and Methods of Concurrent Engineering — TMC 96", Budapeszt 1996, Materiały, str. 157— 175.
• 11. Stasiek J.: J. Eng. Design 2000, 11, 133.
• 12. Langhorst H.: „Practical Design of Screws for High-performance Extruders", Dissertation, RWTH Aachen 1989, str. 51— 101.
• 13. Jansen L. P. В. M.: „Twin Screw Extrusion", Elsevier Scientific Publishing Company, Amsterdam—Oxford—Nowy Jork 1978.
• 14. Fiedler L., Pipiale A., Marinow S.: Plaste Kautsch. 1994, 41, 191.
• 15. Materiały informacyjne firmy Werkzeugmaschinenfabrik Adolf Waldrich Coburg GmbH & Co (Niemcy).
• 16. Informacja firmy Weingartner Maschinenbau GmbH (Austria) „Schneckenfertigung von der Konstruktion-bis zur Dokumentation". Piast. Spec. 2000, 72, 16, 60.
• 17. Nieszporek T.: Mechanik 1999, 72, nr 1.
• 18. Pat. polski 144 692 (1985).
• 19. Boral R: „Analiza geometryczna układu dwoch ślimakow stożkowych o stałym i zmiennym skoku stosowanych w wytłaczarkach dwuślimakowych do transportu tworzywa", praca doktorska, Politechnika Częstochowska, Częstochowa 2001.