Валок к вальцам для переработки полимерных материалов

 

Изобретение относится к оборудованию для переработки полимерных материалов и предназначено для использования в шинной, резинотехнической промьшшенности, а также промышленности строительных материалов. Целью изобретения является интенсификация процесса переработки полимерных материалов за счет, создания переменного градиента температуры на рабочей поверхности валка. Для этого трубки 6 равномерно расположены по окружности валка с шагом 30 - 40°. Трубки 6 выполнены состоящими из изолированных друг от друга секций 7 длиной, соответствующей 0,08 - 0,12 длины рабочей поверхности валка. Легкоиспаряющиеся жидкости в двух соседних секциях выбраны с температурой кипения, отличающейся на 30 - 40°С, причем секции 7, заполненные жидкостью с одинаковой температурой кипения, расположены в шахматном порядке. Крайние секции lOj 11 у выходных торцов валка заполнены легкоиспаряющейся жидкостью с .одинаковой температурой кипения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. (Л со ел со 05 Фиг 2 8 11

А1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51) 4 В 29 В 7/82,У

А. l

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4058523/23-05 (22) 17.04.86 (46) 23.11.87, Бюл. ¹ 43 (71) Специальное конструкторское бюро полимерного машиностроения Киевского производственного объединения

"Большевик" (72) С.А.Рощупкин, И.Л.Туриянский, И.О.Микуленок и Л.P.Зейгермахер (53) 678.053.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹- 515642, кл. В 29 В 7/82, 1972.

Авторское свидетельство СССР № 579154, кл. В 29 В 7/82, 1974. (54) ВАЛОК К ВАЛЬЦАМ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ

ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к оборудованию для переработки полимерных материалов и предназначено для использования в шинной, резинотехнической промьппленности, а также промышленноб сти строительных материалов, Целью изобретения является интенсификация процесса переработки полимерных материалов за счет. создания переменного градиента температуры на рабочей поверхности валка. Для этого трубки 6 равномерно расположены по окружности о валка с шагом 30 — 40 . Трубки 6 выполнены состоящими из изолированных друг от друга секций 7 длиной, соответствующей 0,08 — 0,12 длины рабочей поверхности валка. Легкоиспаряющиеся жидкости в двух соседних секциях выбраны с температурой кипения, отличаюа щейся на 30 — 40 С, причем секции 7, заполненные жидкостью с одинаковой температурой кипения, расположены в

1 шахматном порядке. Крайние секции 10, 11 у выходных торцов валка заполнены легкоиспаряющейся жидкостью с одинаковой температурой кипения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1 135360

Изобретение относится к оборудованию для переработки полимерных материалов и предназначено для использования в шинной и резинотехнической промышленности, а также промышленности строительных материалов.

Цель изобретения — интенсификация процесса переработки полимерных материалов за счет создания переменного градиента температуры на рабочей по- 10 верхности валка.

На фиг.1 изображен предлагаемый валок, общий вид; на фиг.2 — разрез

А-А на фиг.1.

Вальцы содержат передний и задний 15 валки 1 и 2, установленные в горизонтальной плоскости и содержащие каждый полый корпус 3 и расположенные в нем элементы 4 теплоснабжения для нагрева или охлаждения. Между рабочей поверх- 20 ностью валка и элементами 4 теплоснабжения выполнены каналы 5, в которых размещаются съемные трубки 6, состоящие по длине из изолированных друг от друга секций 7. Поспедние за- 2 полнены пористым материалом 8, пропитанным легкоиспаряющейся жидкостью.

По торцам элементов 4 теплоснабжения и каналов 5 установлены пробки 9.

Количество секций 7 в трубке 6 сос- 30 тавляет 8 — 12 шт, т,е. длина каждой секции составляет 0,08 — О, 12 длины рабочей поверхности валка, Трубки 6 расположены равномерно .о по окружности с шагом 30 — 40 в зависимости от геометрических размеров валков 1 и 2.

Для заполнения секций 7 и пропитки пористого материала используются две легкоиспаряющиеся жидкости с разно- 40 стью температур кипения 30-40 С, например следующие пары: гексан (С Н, — скип =68,7 С), вода (Н О вЂ” t„„„ =100 С), о метиловый спирт (CH ОЙ вЂ” t, 64,51 С)

С Н ь "хип =98,4 C) . Секции 45 с одинаковой жидкостью расположены в шахматном порядке.

Крайние секции 10 и 11 у выходных торцов валка заполнены легкоиспаряющейся жидкостью с одинаковой темпера- gg турой кипения.

Валок работает следующим образом.

При вращении валков 1 и ? навстречу друг другу загружаемый полимерный материал 12 затягивается в зазор меж- 55 ду валками и на выходе из него прили-. пает к одному из валков в зависимости от значений температуры на их рабочих поверхностях и окружной скорости, 7 2

Требуемая температура на рабочей поверхности валков обеспечивается эа счет того, что в режиме нагрева тепловой поток от элементов 4 теплоснабжения направлен к секциям 7. Легкоиспаряющаяся жидкость испаряется на стенках стекций 7„ обращенных к элементам 4 теплоснабжения, а образовавшийся пар конденсируется на противоположных стенках секций ?, обращенных к рабочей поверхности валка, отдавая ей тепло фазового перехода. При этом сконденсировавшаяся жидкость за счет капиллярных сил в пористом материале возвращается к нагретым стенкам секций ?, и цикл испарения и конденсации повторястся. В режиме охлаждения тепловой поток меняет, свое направление на обратное, и весь цикл повторяется в обратном направлении. При этом система теплоснабжения работает на ох лаждение, Вследствие заполнения секций 7 жидкостями с различными температурами кипения, инградиент температуры на рабочих поверхностях валков будет переменным по знаку, т.е. обеспечивается неравномерное температурное поле, имеющее вид локальных повышений и понижений температуры одинаковой формы, расположенных относительно некоторого среднего уровня.

Амплитуда колебаний температуры 30— о

40 С обеспечит прилипание материала только к участкам валков, имеющим повышенную температуру.

На выходе иэ межвалкового зазора между соседними участками материала, прилипающими к разным валкам, возникают значительные растягивающие и сдвигающие усилия, что приводит к разрыву самого материала, при этом его участки оказываются на разных валках. В процессе переработки материал будет многократно переходить с поверхности одного из валков на поверхность другого, совершая при этом сложное циркуляционное движение, Выполнение съемной трубки 6 из секций

7 длиной 0,08 — О, 12 длины рабочей поверхности валка обеспечивает соответственно 8 — 12 разрывов ленты материала на выходе из межвалкового зазора и в и раз большее количество разрывов за все время вальцевания, где n — количество проходов материала через межвалковый зазор.

При следующем входе в межвалковый зазор участок материала, вращающийся на одном валке, встречается либо со

1353607 свободной рабочей поверхностью другого валка, либо вследствие фрикции с подобным ему участком материала, вращающимся на этом валке. В последнем

5 случае осуществляется взаимная диффузия полимера, массообменный процесс, и материал, подвергаясь деформации в зазоре, перемещается вдоль горизонтальных осей валков в области пониженного давления, заполняя свободное пространство, образуемое при отрыве.

Изотропия свойств получаемого материала обеспечивается за счет созда— ния в зоне его съема вблизи торца валка равномерного температурного поля путем заполнения крайних секций всех сторон с выходной стороны вальцов одинаковой жидкостью.

Таким образом, интенсификация про- >О цесса переработки достигается за счет постоянного разрыва замкнутых линий тока, периодической переориентации поверхностей листового материала и взаимной диффузии встречающихся участков последнего. Кроме того, неравномерное температурное поле на рабочих поверхностях валков позволяет получить в материале разноориентированные площадки температурных напряжений, вызывающие интенсивные. сдвиговые деформации.

Распределение трубок по периметру валка и секций по трубкам обуславливается созданием оптимальной величины

35 участка поверхности валка с соответствующим повышением или понижением неравномерного температурного поля, Длина секции трубки более О, 12 длины рабочей поверхности валка и ша- 4О га расположения трубок по окружности о более 40 не обеспечивает достаточного количества отрывов материала от валка. При выполнении количества секций длиной 0,08 — О, 12 длины рабочей 45 части валка, а шага расположения труо бок 6 по окружности валка 30 — 40 участки отрыва полимера от валка будут иметь квадратную форму и создавать достаточное для достижения пос-тавленной цели количество разрывов материала, обеспечивающих высокую степень интенсификации процесса переработки, Длина секции трубок менее 0,08

55 длины рабочей поверхности валка и шага расположения трубок по окружности о валка менее 30 приведет к слишком частому чередованию участков с повышенной или пониженной температурой, При этом нивелируется создаваемая неравномерность температурного поля на рабочей поверхности валков.

Минимальное значение разности температур кипения легкоиспаряющихся о жидкостей в 30 С ограничивается требованием создания интенсивных сдвиговых деформаций, обеспечивающих разрыв материала и перераспределение его no валкам вальцов. Превышение максимальных значений разности температур кипения указанных жидкостей может привести к местной термодеструкции материала. Например, на валках вальцов размером 660х2130 трубки с наружным диаметром 50 мм расположены по окружо ности диаметром 570 мм с шагом 40 и составлены по длине из 10 секций.

Половина секций заполнена гексаном, а половина — водой. формула и з о б р е т е н и я

1. Валок к вальцам для переработки полимерных материалов, содержащий полый корпус, установленные вдоль него элементы теплоснабжения, расположенные между элементами и рабочей поверхностью корпуса каналы со смонтированными в них съемными трубками, заполненными пористым материалом, пропитанным легкоиспаряющейся жидкостью, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса переработки полимерных материалов за счет создания переменного градиента температуры на рабочей поверхности валка, трубки равномерно расположены о по окружности валка с шагом 30-40 выполнены состоящими из изолированных одна от другой секций длиной, соответствующей 0,08-0,12 длины рабочей поверхности валка, а легкоиспаряющиеся жидкости в двух соседних секциях выбраны с температурой кипения, отлио чающейся на 30-40 С, причем секции, заполненные жидкостью с одинаковой температурой кипения, расположены в шахматном порядке.

2. Валок по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что крайние секции у выходных торцов валка заполнены лег-. коиспаряющейся жидкостью с одинаковой температурой кипения.

l 353607

Составитель H.Рухлядева

Техред .П. Олийнык Корректор Н. Король

Редактор B.Äàíêo

Заказ 5659/14 Тира> .. 565 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобре..ений и открытий

113035., Иосква, Ж-35, Раупская наб,, д, 4/5

Производственно--полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4