Экструдер с планетарными рабочими органами является шнековым пластикатором
непрерывного действия, месительная зона которого выполнена в виде планетарных
валков.
Такие машины изготавливаются заводами «Schalker Eisenhutte» (ФРГ) и
используются преимущественно для подготовки композиций жесткого и
пластифицированного ПВХ, а также для получения концентратов («выпускных форм»)
пигментов для пластмасс.
Машину можно разделить на зоны загрузки, пластикации и гомогенизации, а также
нагнетания (дозирования). Зона пластикации имеет центральный вал (шпиндель) с
нарезкой, выполненной с углом подъема винтовой линии 45°. В зацеплении с этим
центральным шнековым валом находятся шесть планетарных шнеков (червяков),
которые в свою очередь сопрягаются с внутренней нарезкой обогреваемого снаружи
цилиндрического корпуса машины. Когда центральный шнековый вал приводится во
вращение, малые червяки планетарно обкатывают его, свободно вращаясь между
корпусом гот1ины и центральным валом. Они не имеют опор и в процессе работь
«свободно плавают» в пластической массе. Каждый планетарный червяк служит как бы
винтовым насосом, поскольку его нарезка находится в зацеплении с нарезкой
центрального (главного) шнека, с одной стороны, и внутренней нарезкой цилиндра —
с другой. Перерабатываемый материал подается в осевом направлении внутрь машины
коротким загрузочным шнеком, продвигается далее вперед по ходу машины и затем
провальцовывается (разделяется) на тонкие слои в многочисленных зазорах
зацеплений.
Если представить себе плоскостную развертку основного (центрального) шнека
так, чтобы все гребни витков проходили под углом 45э и обкатку зтой развертки
нарезкой планетарного червяка, то будет понятно, что каждый гребень («зуб»)
малого червяка при набегании на сопряженную с ним межвитковую впадину ответного
шнека в первую очередь вызывает вытеснение материала в поступательном
направлении под углом 45°. В результате обеспечивается хорошее транспортирование
в зоне гомогенизации, а также самоочистка системы.
При зтом можно переходить на переработку материала другого цвета без
демонтажа машины при небольшом промежуточном пробеге («прогоне»). Пластическая
масса, которая попадает в зазор между гребнями, постоянно подвергается
кратковременному локальному вальцеванию, но вследствие вращения («раскатывания»)
с нее быстро снимается нагрузка, и она высвобождается. Вследствие такой
тонкослойной развальцовки в полимере за очень короткое время выделяется теплота,
необходимая для пластикации, материал перемешивается, пластицируется и при зтом
гомогенизируется. В зависимости от частоты вращения основного (центрального)
шнека и вальцующего узла время обработки материала составляет от 0,5 до 2 мин.
Пластицированный и гомогенизированный материал захватывается последовательно
смонтированным коротким шнеком зоны нагнетания и зкструдируется через фильеры с
цилиндрическими отверстиями или формующий инструмент другого сечения. Диаметр
нагнетающего шнека примерно соответствует внутреннему диаметру цилиндра в
планетарной части. Длина зоны нагнетания в зависимости от технологических задач
колеблется.