4.14. Бункери, живильники.
Рівномірність подачі матеріалу у завантажувальне вікно циліндра є невід’ємною умовою відсутності пульсації продуктивності екструдера. Для забезпечення без перервної подачі матеріалу черв’ячні машини забезпечуються завантажувальними пристроями. Конструкція їх суттєво залежить від природи матеріалу. Їх можна поділити на чотири групи: 1) для добре сипучих матеріалів; 2) для погано сипучих гранульованих і порошкоподібних матеріалів; 3) для матеріалів, що подаються у вигляді несформованої маси, яка погано дозується; 4) для рідких компонентів і їх сумішей.
Перша група дозаторів найбільш проста по конструкції. Це прикріплені над завантажувальним вікном бункери, як правило, конічної форми. Об’єм бункера розраховується таким чином, щоб одного наповнення вистачало на 0.75 – 2 год. роботи машини. В більшості цей об’єм рівний10 л. Для лабораторних машин і 250 л. для крупних екструдерів. Бункер забезпечується віконцем для спостереження за рівнем матеріалу у бункері і засувкою в нижній частині для перекриття подачі матеріалу . Для швидкого і зручного випорожнення при заміні марки матеріалу воно часто виконується швидко знімальним або забезпечується розвантажувальним патрубком з додатковою засувкою. Матеріал із бункера вільно висипається і заповнює завантажувальне вікно і об’єм захоплюючого витка черв’яка.
Друга група – це ті ж самі бункери але забезпечені зворушувачами і живильниками. Перші руйнують зависання матеріалу в бункерах; другі забезпечують рівномірність подачі в завантажувальне вікно з необхідною продуктивністю.
На рис. 4. 40 показаний бункер 1, забезпечений дисковим живильником7 і зворушувачем 5, що має загальний привід 3. Приводом живильника є мотор-редуктор з постійною частотою обертання. Під дією пальців 4 зворушувача матеріал вільно зсипається вниз, скребком 6 зворушувача розподіляється по периферії диска 7 і без переривно висипається через кільцеву щілину, що утворюється диском і рухомим регулювальним стаканом 9. Висота щілини і відповідно продуктивність живильника регулюються підняттям або опусканням стакана за допомогою гвинтів 8.
Масова продуктивність живильника може бути визначена за формулою
Q = (h2 н)/tgN(D/2 + h/3tg),
Де h – висота зазору між стаканом і диском; н – насипна густина матеріалу; - кут природного відкосу матеріалу; N – частота обертання диска; D – вихідний діаметр стакана.
Якщо матеріал недостатньо сипучий і забиває щілину живильника, замість кінцевої частини зворушувача 10 і диска може монтуватися транспортуючий черв’як, який своїм кінцем входить у завантажувальне вікно. В цьому випадку він виконує функцію живильника. Його продуктивність може регулюватись зміною частоти обертання і здійснюється від двигуна постійного струму з можливістю регулювання частоти обертання. Живильники можуть також виконуватись з горизонтальним розміщенням черв’яка. ( рис.4.41 ).
Якщо матеріал (порошкоподібний або гранульований) складається із частин приблизно однакового розміру і густини то можуть використовуватись і віброживильники (рис. 4.42). Матеріал із нижньої горловини бункера 1, що знаходиться на відстані 10 – 40 мм від дна лотка 6, сиплеться в нього, утворюючи конус. При направленій вібрації лотка матеріал переміщається по лотку в завантажувальне вікно. Продуктивність регулюється шляхом зміни висоти h положення бункера 1 над лотком 6 і амплітуди коливання лотка – S; може бути визначена за формулою
Q = 0.66ВhSн N
Де В – ширина лотка; - коефіцієнт розрихлення матеріалу, рівний 0.5 – 0.7; н – насипна густина матеріалу; N – частота коливання.
Бункери із живильниками можуть бути також використані і для добре сипучих матеріалів, якщо потрібно подавати матеріал в канал черв’яка таким чином, щоб він заповнював лише визначену частину його об’єму (наприклад при живленні двох черв’ячних машин).
Третя група пристроїв призначена для живлення машин гумовою сумішшю, у вигляді несформованої “кукли”, обрізками плівки, матеріалами з довговолокнистим наповнювачем у вигляді заплутаних клубків і ін. (рис. 4.43). Ці пристрої мають широкі і відносно короткі горловини, в яких матеріал ущільнюється і вимушено подається до черв’яка поршнем 1 (рис. 4.43,а). Для кращого захоплення цих матеріалів черв’яком біля черв’яка можуть бути встановлені валки 2 ( рис. 4.43,б). Циліндр біля захоплюючого витка може мати клиноподібний зазор 3, який запобігає зрізу порції матеріалу 4 витком нарізки черв’яка від основної маси 5, при набіганні вершини витка 6 на виступ 7 при відсутності зазору (рис. 4.43,в).
Четверта група пристроїв – це ,як правило, трубопроводи для подачі за допомогою насосів рідких агентів. Трубопроводи поводять рідину в завантажувальне вікно на віддаль 1 – 2.5 кроки нарізки черв’яка.