Echipament de extrudare

Angrenajele extruderului sunt utilizate pentru a converti cuplul și viteza între mașina de acționare ( motor ) și extruder . În funcție de tipul de extruder și de numărul său de arbori, se face distincția între acționările extruderului cu un singur, dublu și multi-arbore. Datorită cerințelor specifice extruderului, cum ar fi necesitatea de a absorbi sarcini axiale ridicate și de a transmite cupluri foarte mari , acestea se deosebesc de angrenajele standard și formează o formă specială de angrenaj.

Angrenaj extruder cu două șuruburi controrotante

Angrenaj extruder cu două șuruburi

În producția industrială de materiale plastice și produse alimentare, sunt utilizate adesea extrudere . În plus față de extruderele cu un singur șurub, care sunt relativ simple în construcție, extruderele cu două șuruburi necesită un angrenaj de distribuție complex pentru a acționa șuruburile extruderului care se rotesc în aceeași direcție sau în direcția opusă . În special, extruderele paralele cu două șuruburi necesită un angrenaj care să transmită în mod egal cele mai mari cupluri către ambii arbori de șurub în cel mai mic spațiu.

condiții

Cutia de viteze este o componentă centrală a extruderului. Reduce viteza motorului la viteza dorită a șurubului, care este optimă pentru procesul de extrudare și transferă cuplul necesar la șuruburile extruderului. Puterea de acționare este distribuită uniform către ambii arbori de melc. Mai mult, contrapresiunea ridicată a șurubului din procesul de extrudare este absorbită și susținută de reductor. Structura cutiei de viteze este în esență determinată de distanța centrală relativ mică a arborilor de ieșire și de cuplul de ieșire necesar. Ambele dimensiuni sunt specificate din procesul de extrudare. Lățimea spațiului dintre zborurile șurubului extruderului limitează rotația relativă admisă și deformarea axială elastică admisă a arborilor de ieșire a cutiei de viteze unul față de altul.

Factorul de cuplu f _{Md a fost} definit ca dimensiunea independentă de dimensiune pentru densitatea cuplului unui extruder . Corelează cuplul de ieșire al unui arbore al șurubului extruderului cu a treia putere a distanței centrale a arborilor cu șurub:

f _Md = T _ax / a³ [Nm / cm³] (1)

Angrenaj extruder cu două șuruburi rotativ cu unitatea de ulei de ungere atașată

Tabelul 1 prezintă diferitele cerințe pentru angrenajele de extrudare controrotante și co-rotative.În funcție de distanța centrală, cuplul de ieșire posibil pe arbore melcat poate fi calculat din factorul de cuplu specificat conform ecuației (1).

Tabelul 1: Profilul cerințelor pentru reductoare cu extruder cu două șuruburi

Pe piața mașinilor, se poate observa tendința că producția extruderelor oferite este în continuă creștere, ceea ce pentru cutiile de viteze ale extruderului înseamnă mai presus de toate creșterea cuplurilor de ieșire necesare și, astfel, densități de cuplu mai mari.

Executie constructiva

Cutiile de viteze cu extruder cu două șuruburi sunt în mare parte împărțite în două unități principale: reductor și reductor de distribuție în aval.

Angrenajul de reducere reprezintă legătura dintre motorul de acționare și carcasa de transfer.Este de obicei conceput ca un angrenaj de reducere a angrenajului cu piston . În funcție de tipul de acționare (acționare directă sau transmisie cu curea ), raporturile de transmisie cuprinse între 0,8 și 80 sunt frecvente. Ultima etapă de reducere este deseori concepută în așa fel încât reducerea să poată fi adaptată după cum este necesar. În comparație cu extruderele rotative, extruderele rotative sunt de obicei acționate cu viteze de ieșire mult mai mari. Reducerea totală a angrenajului este deci mai mică în cazul angrenajelor care se rotesc în aceeași direcție, iar unitatea de reducere poate fi proiectată într-o singură etapă sau, în unele cazuri, chiar poate fi omisă în totalitate.

Provocarea de construcție în fabricarea angrenajului extruder constă în primul rând în proiectarea angrenajului de distribuție, în care puterea este împărțită la cei doi arbori de ieșire și trebuie să existe spațiu pentru un rulment axial fiabil care să absoarbă forțele de contrapresiune.

Rulment axial

În majoritatea cutiilor de viteze disponibile pe piață, unul dintre cei doi arbori cu melc este susținut de un rulment cu role cilindrice axiale cu mai multe rânduri (rulment tandem), care combină un diametru exterior mic cu o sarcină ridicată. Rulmentul axial al celui de-al doilea arbore de ieșire este aranjat mai în spate în transmisie, deoarece există suficient spațiu disponibil aici. Datorită acestui spațiu de instalare mai mare, rulmentul nu este limitat în diametrul său exterior și poate fi proiectat într-un singur rând. În funcție de procesul de extrudare și unitatea de procesare, se poate răspunde la o mare varietate de condiții de contrapresiune. În acest fel, funcționarea fiabilă poate fi garantată cu presiuni reduse ale șurubului de aproximativ 100 bari (operație de amestecare) până la aplicații speciale de peste 700 de bari.

Fig. 2: Principiile divizării puterii pentru extrudere (1) Concept cu 3 arbori; (2) și (3) concept cu 4 unde; (4) concept cu 5 unde; (5) Conceptul cu 7 unde

Divizarea puterii

Cuplul ridicat de ieșire în combinație cu forțele de contrapresiune necesită măsuri speciale de proiectare pentru împărțirea puterii. În majoritatea sistemelor, cuplul este direcționat peste rulmentul axial al unui arbore de ieșire (rulment tandem) prin intermediul arborilor de distribuție și este distribuit uniform către ambii arbori într-o etapă de ieșire. Există o varietate de sisteme de divizare a puterii. O clasificare aproximativă se poate face în funcție de numărul de arbori din unitatea de transfer . Sistemele care funcționează cu doi până la șapte arbori pot fi găsite pe piață, vezi Fig. 2.

Încărcările mari care apar pe roțile dințate la extruderele cu două șuruburi necesită o proiectare și un calcul foarte atent ale geometriilor angrenajelor, precum și o calitate foarte ridicată a fabricației și a suprafeței. La angrenajele de extrudare de înaltă calitate, se efectuează tăieturi corective speciale pe dinte, care compensează răsucirea arborilor pinionului datorită eforturilor de torsiune care apar și asigură o legătură perfectă a dinților sub sarcină. Geometria exactă pentru astfel de tăieturi de corecție este determinată cu programe speciale de calcul.

Aplicații

• Extrudarea țevilor și a profilului
• Plasticizarea plasticului în timpul turnării prin injecție (de obicei cu o manta de încălzire)
• Producția de pelete (zonă alimentară și nealimentară)

Producător

• Eisenbeiss GmbH
• Flender GmbH
• Tehnologia de acționare Henschel
• Hueber Getriebebau GmbH, Kirn
• HUEBER Service GmbH, Altdorf
• Knoedler Getriebe GmbH & Co. KG, 73760 Ostfildern
• Koellmann Gear
• Leax Detmold
• PIV conduce Bad Homburg
• Wolfgang Preinfalk GmbH
• Renk AG
• RSGetriebe GmbH, 87527 Sonthofen
• SEW-Eurodrive GmbH & Co.KG
• STM spa / GSM spa, Italia
• Zambello
• Zollern GmbH & Co. KG

Dovezi individuale

1. ↑ ^{a b} Tehnologia de acționare Henschel: șuruburi duble paralele - controrotație. În: henschel.eu. Adus pe 19 aprilie 2019 . 
2. ↑ industria materialelor plastice - LEAX Detmold. În: leax-detmold.de. Adus pe 19 aprilie 2019 .