Червячный смеситель для высоковязких материалов

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 В 29 В 7 42 В 29 С 47 38

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

gPPr .-,,„

13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ц

К А8ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3889313/23-05 (22) 24.04.85 (46) 30.09.86. Бюл. № 36 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт резинотехнического машиностроения (72) А. И. Багно, В. В. Бастрыгин, и М. А. Зороастрова (53) 678.053.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 626970, кл. В 29 С 47/38, 1977.

Авторское свидетельство СССР № 498165, кл. В 29 С 47/38, 1973. (54) (57) 1. ЧЕРВЯЧНЫЙ СМЕСИТЕЛЬ

ДЛЯ ВЫСОКОВЯЗКИХ МАТЕРИАЛОВ, содержащий корпус с зоной смешения и с загрузочной воронкой в зоне загрузки и расположенный в корпусе многозаходный червяк с эксцентричными винтовыми нарезками со смещенными относительно друг друга эксцентриситетами поверхностей винтовых каналов, отличающийся тем, что, с целью

„„SU„„1260216 А1 повышения производительности смесителя и снижения разогрева материала, по внутренней поверхности корпуса в зоне смешения выполнены эксцентричные винтовые нарезки, угол наклона витков которых противоположен углу наклона винтовых нарезок червяка, а эксцентриситеты поверхностей винтовых нарезок корпуса смещены один относительно другого, причем каналы винтовых нарезок корпуса и червяка выполнены с переменной глубиной, и каналы винтовых нарезок корпуса с меньшей глубиной размещены противоположно каналам винтовых нарезок червяка с большеи глубиной.

2. Смеситель по п. 1, отличающийся тем, что по внутренней поверхности корпуса в зоне загрузки выполнена переходящая в этой зоне в эксцентричную винтовую нарезку корпуса питающая винтовая нарезка, глубина каналов которой равна минимальной глубине канала винтовой нарезки корпуса в зоне смешения.

1260216

Изобретение относится к оборудованию для переработки высоковязких материалов и может быть испол ьзовано в хим ической промышленности.

Целью изобретения является повышение производительности смесителя и снижение ра. зогрева материала.

На фиг. 1 изображен червячный смеситель для высоковязких материалов, продольный разрез; на фиг. 2 — сечение А — -А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б — Б на фиг. 1; на фиг. 4 — развертки поверхностей эксцентричных винтовых нарезок червяка (а) и корпуса (в), в — совмещенная развертка указанных поверхностей; на фиг. 5 — узел V на фиг. 4 (в); на фиг. 6 — сечение  — В на фиг. 5; на фиг. 7 — сечение à — Г на фиг 5.

О

Обрабатываемый материал„например резиновая смесь, попадает из загрузочной воронки 2 корпуса 1 в каналы 1 и 11 червяка

3 и каналы 111 и IV зоны смешения 4 и при вращении червяка 3 поступает по ним в зону смешения 4. Благодаря наличию эксцентриситетов поверхностей винтовых нарезок кор. пуса 1 и червяка 3 глубина каждого канаЧервячный смеситель для высоковязких материалов содержит корпус 1 с загрузочной воронкой 2 и расположенный в нем многозаходный червяк 3 с эксцентричными BHHTQвыми нарезками со смещенными относительно друг друга эксцентриситетами поверхностей винтовых каналов. По внутренней поверхности корпуса в зоне смешения 4 выполнены эксцентричные винтовые нарезки 5, угол наклона витков которых противоположен yr- 25 лу наклона винтовых нарезок червяка 3, а экс центриситеты поверхностей винтовых нарезок корпуса 1 смещены один относительно другого. Каналы винтовых нарезок корпуса 1 и червяка 3 выполнены с переменной глубиной, каналы винтовых нарезок корпу- Зо са 1 с меньшей глубиной размещены противоположно каналам винтовых нарезок червяка 3 с большей глубиной. По внутренней поверхности корпуса 1 в зоне загрузки 6 выполнены питающая винтовая нарезка 7, глубина каналов которой равна минимальной глубине каналов каждой винтовой нарезки корпуса 1 в зоне смешения 4, переходящая в этой зоне в эксцентричную винтовую нарезку корпуса 1. Канал винтовой нарезки червяка 3 и канал 111 винтовой нарезки корпуса 1 выполнены с эксцентриситетом Еь а канал II винтовой нарезки червяка 3 и канал IV винтовой нарезки корпуса 1 — с противоположным эксцентриситетом Е . Поверхности дна каналов I u II образованы радиусом Ri, а каналов III u IV- 45 радиусом R, сопрягаемая поверхность корпуса 1 и червяка 3 — радиусом R. В осевом направлении эксцентричные винтовые нарезки корпуса 1 и червяка 3 смещены на 0,5 шага

Работает червячный смеситель следующим образом. 50 ла на длине, равной 0,5 шага, меняется от максимальной до минимальной, а на другой длине, равной 0,5 шага, меняется от минимальной до максимальной. В результате противоположных эксцентриситетов соседних поверхностей каналов корпуса 1 или червяка 3 глубина их по длине также изменяется противоположно: при уменьшении глубины в одном канале увеличивается глубина в соседнем и наоборот. Из-за смецения в осевом направлении эксцентричных винтовых нарезок корпуса 1 и червяка 3 на

0,5 шага глубины размещенных друг против друга каналов корпуса 1 и червяка 3 меняются противоположно: против каналов винтовых нарезок корпуса 1 с меньшей глубиной размещены каналы винтовых нарезок червяка 3 с большей глубиной. Вследствие начинающегося после линий ав уменьшения глубины каналов червяка 3 от максимального значения до минимального на линиях

cd материал начинает выдавливаться из этих каналов в радиальном направлении в увеличивающиеся после линий еф по глубине от минимума до максимума на линиях gh каналы корпуса 1, проходящие в относительном движении под каналами червяка 3.

Часть материала продолжает движение по каналам 1 и11 червяка 3, проходя через минимальные сечения этих каналов на линиях

cd. Вследствие обратного угла наклона каналов корпуса при вращении червяка 3 материал движется по ним к выходу из зоны смешения 4, меняя однако направление движения по сравнению с направлением движения по каналам червяка 3. Перемена направления движения способствует переориентации поверхностей раздела, что является непременным условием смешения материала. Другим фактором интенсивного смешения является перераспределение материала из каждого канала червяка 3 по обоим каналам корпуса 1. При прохождении материала через минимальные сечения каналов и срезании его между движущимися навстречу друг другу винтовыми нарезками корпуса 1 и червяка 3 развиваются интенсивные сдвиговые деформации, приводящие к диспергированию обрабатываемого материала. В результате начинающегося от линии

gh уменьшения глубины каналов винтовых нарезок корпуса 1 материал начинает выдавливаться из них в каналы винтовых на резок червяка 3, глубина которых после линий cd начинает увеличиваться.

Все описанные эффекты смешения и диспергирования повторяются. Передача материала из каналов червяка 3 в каналы корпуса и наоборот происходит одновременно по всей поверхности сопряжения червяка 3 с корпусом 1, причем в любом сечении, перпендикулярном оси червяка 3, одновременно на разных участках материал переходит из каналов червяка 3 в каналы корпуса 1 и из каналов корпуса 1 в каналы

1260216

Б-Б

min min c mind червяка 3. При движении материала по убывающему по глубине каналу винтовой на резки червяка 3 материал переходит в проходящие над ним каналы корпуса 1, на участке с возрастающей глубиной он заполняется материалом из проходящих над ними винтовых каналов корпуса 1. При движении материала по каналу корпуса 1 на участке канала с убывающей глубиной материал переходит в проходящие под ним каналы червяка 3, на участке канала с возрастаю- 10 щей глубиной материал перетекает из каналов червяка 3 в канал корпуса 1. Процессы течения материала в других каналах винтовых нарезок червяка 3 и корпуса 1 аналогичны описанным.

Таким образом, в результате многократного деления и перераспределения потока материала при движении его из каналов червяка в канал ы корпуса, периодического изменения направления движения, течения в минимальных сечениях и среза взаимно движущимися винтовыми нарезками происходит эффективное смешение и диспергирование материала. Кроме того, вследствие увеличенного межвиткового объема каналов винтовых нарезок корпуса и червяка и практически постоянного суммарного проходного сечения каналов, их сопротивления движению материала уменьшается, снижается разогрев материала и повышается производительность червячного смесителя.

1260216

Г-Г

Редактор К. Волощук

Заказ 5174/! 3

Составитель В. Докучаева

Техред И. Верес Корректор А. Тяско

Тираж 640 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4