Смеситель для полимерных материалов
Изобретение относится к смесителям для полимерных материалов. Оно может быть использовано в линиях для окрашивания, гранулирования и переработки полимеров. Цель изобретения - повышение эффективности смешения. Для этого на рабочих поверхностях рабочих органов смесителя - внутренней поверхности корпуса и наружной поверхности ротора-выполнены углубленния. Они образуют каналы для течения полимера, многократно пересекающие рабочие поверхности рабочих органов. В углублениях хотя бы на одной из рабочих поверхностей установлены поперечные перегородки. Поверхностями поперечных перегородок и поверхностями углублений образованы каналы для течения полимера. Поперечные перегородки могут быть образованы выполненными в рабочих органах наклонно к рабочим поверхностям каналами, соединяющимися в теле рабочих органов по меньшей мере попарно. Корпус может состоять из кожуха и гильзы со сквозными отверстиями. Углубления, соединяющие отверстия, выполнены по наружной поверхности гильзы. Ротор может состоять из вала и полого цилиндра со сквозными отверстиями. Углубления, соединяющие отверстия, выполнены на наружной поверхности вала. При работе происходят дроблен
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН (51)5 В 29 В 7 40
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н д ВТОРСН0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Ч 7
Ц 8/19 7 Ю/2б,7
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4359115/31-05 (22) 05.01.88 (46) 23.01.90. Бюл. № 3 (71) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции и Научно-производственное объединение «Пластмассы» (72) М. Л. Фридман, В. И. Сивецкий, С. О. Пристайлов, А. С. Колеров, В. Н. Рябченков, Д. Д. Рябинин и Д. Э. Сидоров (53) 678.053.3 (088.8) (56) Заявка Японии № 60 — 51417, кл. В 29 С 47/80, опублик. 1985.
Патент Великобритании N 930339, кл. 87(2) А, опублик. 1962.
„„SU„„1537545 А 1
2 (54) СМЕСИТЕЛЬ ДЛЯ ПОЛИМЕРНЫХ
МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к смесителям для полимерных материалов. Оно может быть использовано в линиях для окрашивания, гранулирования и переработки полимеров. Цель изобретения — повышение эффективности смешения. Для этого на рабочих поверхностях рабочих органов смесителя— внутренней поверхности корпуса и наружной поверхности ротора — выполнены углубления. Они образуют каналы для течения полимера, многократно пересекающие рабочие поверхности рабочих органов. В углублениях хотя бы на одной из рабочих поверхностей установлены поперечные перегородки.
1537545
Поверхностям и поперечных перегородок и поверхностями углублений образованы каналы для течения полимера. Поперечные перегородки могут быть образованы выполненными в рабочих органах наклонно к рабочи м поверхностям каналами,, соединяющимися в теле рабочих органов по меньшей мере попарно. Корпус может состоять из кожуха и гильзы со сквозными отверстиями.
Углубления, соединяющие отверстия, выполИзобретение относится к переработке полимерных материалов и может быть использовано для непрерывного смешения полимер-полимерных смесей, полимеров с различными добавками, например, с высокодисперсными наполнителями B линиях для окрашивания, гранулирования, получения и переработки полимерных материалов.
Цел ь изобретения — повышение эффективности смешения.
На чертеже показан смеситель для полимерных материалов, продольный разрез.
Смеситель для полимерных материалов содержит в качестве рабочих органов корпус l и ротор 2,,установленный в корпусе подвижно, причем на рабочих поверхностях рабочих органов -- внутренней поверхности
3 корпуса 1 и наружной поверхности 4 ротора 2 — выполнены углубления 5 и 6 соответственно, образую1цие каналы 7 для течения полимера, многократно пересекающие рабочие поверхности 3 и 4 рабочих органов 1 и 2. В углублениях 5 и 6 установлены поперечные перегородки 8 и 9 соответственно, причем каналы 10 и 11 для течения полимера образованы поверхностями 12 и 13 поперечных перегородок 8 и 9 и поверхностями
14 и 15 углублений 5 и 6.
Форма поперечных перегородок 8 и 9 не должна способствовать образованию застойных зон в смесителе. Поперечные перегородки могут иметь форму крыла (в сечении— сегмент), например перегородки 8и 9, однако форма крыла не единственно возможная.
Можно выполнить перегородки 8 и 9 цилиндрической формы (в сечении — круг) или любой другой. Поперечные перегородки
8 и 9 могут быть образованы выполненными в рабочих органах 1 и 2 наклонно и рабочим поверхностям 3 и 4 каналами 16 и 17, соединяющимися по меньшей мере, попарно, Корпус 1 может состоять из кожуха 18, и неподвижно установленной в нем гильзы
19 со сквозными отверстиями 20, а углубления 21, соединяющие отверстия 20, выполнены по наружной поверхности 22 гильзы 19.
Ротор 2 может быть выполнен из вала
23 и полого цилиндра 24 со сквозными отнены по наружной поверхности гильзы.
Ротор может состоять из вала и полого цилиндра со сквозными отверстиями. Углубления, соединяющие отверстия, выполнены на наружной поверхности вала. При работе происходят дробление и слияние потоков, пульсация при движении расплава. Это увеличивает сдвиговые нагрузки иа полимер и повышает эффективность смешения. 4 з.п. ф-лы, 1 ил. верстиями 25, неподвижно закрепленного на валу 23. Углубления 26, соединяющие отверстия 25, выполнены по наружной поверхности 27 вала 23. Каналы 7, 10, 11, 16 и 17, отверстия 20 и 25, углубления 5, 6, 21 и 26 могут быть расположены по окружности рабочих органов 1 и 2 с переменным угловым шагом и с осевым смещением друг относительно друга. Ротор 2 может устанавливаться на червяке (не показан), а корпус
1 закрепляться на материальном цилиндре
25 (не показан) червячной машины для переработки полимеров.
Смеситель для полимерных материалов работает следующим образом. Расплав полимера по пути движения через смеситель разбивается на отдельные потоки в каналах
10 и 11, образованных поверхностями 14 и 15 углублений 5 и 6 с внутренней поверхностью 3 корпуса 1, с наружной поверхностью 4 ротора 2, при этом в углублениях
5 и 6 в каналах 11 расплав подвергается интенсивному сдвигу в малых дозах в каналах 16 и 17, отверстиях 20 и 25 и, углублениях 5, 6, 21 и 26. Потоки многократно дробятся и совмещаются, подаются малыми порциями в места пересечения каналами 7 рабочих поверхностей 3 и 4, где под дей40 ствием;íà÷èòåëüíûõ напряжений сдви-а при относительном провороте (осевом перемещении) рабочих поверхностей. 3 и 4 друг относительно друга происходит диспергирование агломератов и включений. 1 икль преобладающих нагрузок напряжение — деформация способствуют качественному смешению ингредиентов расплава. Необходимые режимы пульсаций при движении расплава полимера обеспечивают каналы 7, 10 и 11, отверстия 20 и 25, углубления 5, 6, 21 и 26, 50 расположенные по окружности рабочих органов с переменным угловым шагом. Этот прием дает возможность подавать в смеситель разное количество расплава в каждый момент проворота ротора 2, так как разное (закладываемое при конструировании) число каналов 7, 10 и 11 соединены напроход. Такие микропульсации .расплава сНособствуют повышеникэ однородности во всем объеме материала.
1537545
Формула изобретения
Составитель Л. Кольцова
Редактор М. Бланар Техред И. Верес Корректор Л. Патай
Заказ 138 Тираж 522 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб.. д. 4j5
Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, !01
Смеситель может быть использован и в машинах для переработки полимеров, имеюших (кроме вращательного) и возвратнопоступательное движение рабочих органов, например, в литьевых машинах или в осцилируюших смесителях. В этом случае рационально выполнить каналы 7, 10 и 11, отверстия 20 и 25, углубления 5, 6, 21 и 26 еше и смешенными в осевом направлении друг относительно друга. Такой комбинацией можно достигнуть того, что при любом положении ротора 2 в корпусе 1 (т.е. в любой момент времени работы смесителя) имеется хотя бы один открытый напроход канал 7, 10 и 11.
В варианте конструкции смесителя с составным корпусом 1 или ротором 2 облегчается изготовление каналов, отверстий, перегородок, организации сети каналов, при этом можно применять традиционное металлообрабатываюшее оборудование.
Таким образом, в смесителе достигается увеличение сдвиговых, циклических и пульсационных нагрузок на расплав, при этом полимер претерпевает более эффективное смесительное воздействие, а также предусмотрена возможность облегчения изготовления смесителя.
Экономический эффект от использования предлагаемой конструкции смесителя в народном хозяйстве достигается за счет повышения качества экструзионных и литьевых изделий, снижения брака и себестоимости.
1. Смеситель для полимерных материалов, содержаший рабочие органы в виде корпуса и ротора, установленного в корпусе подвижно, причем на рабочих поверхностях рабочих органов — внутренней поверхности корпуса и наружной поверхности ротора — выполнены углубления с образова5 нием каналов для течения полимера, расположенных с возможностью многократного пересечения рабочих поверхностей рабочих органов, отличающийся тем, что, с- целью повышения эффективности смешения, смеситель снабжен поперечными перегородками, установленными в углублениях по меньшей мере на одной из рабочих поверхностей, причем поперечные перегородки смонтированы с образованием между их поверхностями и поверхностями углублений каналов для течения полимера.
2. Смеситель по п. 1, отличающийся тем, что поперечные перегородки образованы выполненными в рабочих органах наклонно к рабочим поверхностям каналами, сообшенными в теле рабочих органов, по меньшей мере попарно.
3. Смеситель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что корпус выполнен из кожуха и неподвижно установленной в нем гильзы со сквозными отверстиями, а углубления, сое25 диняюшие отверстия, вь(по. нень| по наружной поверхности гильзы.
4. Смеситель по пп. 1 — 3, отличающийся тем, что ротор выполнен в виде вала и неподвижно установленного на нем полого цилиндра со сквозными отверстиями, а углубления, соединяющие отверстия, выполнены по наружной поверхности вала.
5. Смеситель по пп. 1 — 4, отличающийся тем, что расположенные по окружности рабочих органов каналы, отверстия, углубления имеют переменный угловой шаг и осевое смещение друг относительно друга. !
