Устройство для гранулирования полимерных материалов

 

Изобретение относится к устройствам для гранулирования полимерных материалов, каучуков и резиновых смесей. Цель изобретения - повышение производительности устройства и качества гранул за счет стабилизации их размеров. Для этого устройство содержит шнековый экструдер, режущий элемент и профилирующую головку. Головка выполнена в виде внешней и внутренней фильерных плит с фильерами. Одна из плит имеет конический выступ. Фильеры расположены на разворачивающихся по ходу вращения шнека логарифмических спиралях с плотностью, уменьшающейся от центра плиты к периферии. В фильерах установлены вкладыши, выполненные каждый из двух частей. Части вкладыша размещены в фильерных плитах. В одной части выполнено три конических канала, а в другой - один конический канал. Отношение суммарных площадей поперечных сечений каналов вкладышей внешней и внутренней плит составляет 2:1. При работе повышается производительность за счет снижения сопротивления фильер. Качество материала обеспечивается предотвращением слипания гранул, предотвращением механодеструкции. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (51) 5 В 29 В 9/06, В 29 C 47/20

А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbfTHAM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4462312/31-05 (22) 18.07.88 (46) 07.10.90, Бюл. Р 37 (71) Ленинградский технологический институт им.Ленсовета (72) А.M.Aíäðååâ, А.А.Белов, В.В.Богданов, Ю.И.Борейко, С.А.Будер, В.В.Елфимов, Н.Д.Исаков, А.В.Коженков, M.Á.Êoïüëoâ, Ю.И.Маленко и А.С.Турумов (53) 678,054.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР& 768652, кл. В 29 В 9/06, 1979.

Машины и аппараты резинового про— изводства/Под ред.Д.М.Барского, — М.:

Химия, 1975, с.б2-76, р.2.13. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРАНУЛИРОВАНИЯ

ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к устройствам для гранулирования полимерных материалов, каучуков и резиновых смесей. Цель изобретения — повышение производительности устройства и качества гранул за счет стабилизации их

Изобретение относится к полимерному машиностроению и может быть использовано в экструдерах для гранулирования пластических масс, каучуков и резиновых смесей.

Целью изобретения является повышение производительности устройства и качества гранул за счет стабилизации их размеров.

На фиг.1 изображено устройство, общий вид; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 — профилирующая головка с вкладьппем из двух частей;,на

2 размеров, Для этого устройство содержит шнековый экструдер, режущий элемент и профилирующую головку. Головка выполнена в виде внешней и внутренней фильерных плит с фильерами. Одна из плит имеет конический выступ. Фильеры расположены на разворачивающихся по ходу вращения шнека логарифмических спиралях с плотностью, уменьшающейся от центра плиты к периферии. В фильерах установлены вкладьппи, выпол» ненные каждый из двух частей. Части вкладыша размещены в фильерных плитах.

В одной части выполнено три конических канала, а в другой — один конический канал. Отношение суммарных площа« дей поперечных сечений каналов вкладышей внешней и внутренней плит составляет 2;1. При работе повьппается . производительность за счет снижения сопротивления .фильер. Качество материала обеспечивается предотвращением слипания rpанул, предотвращением механодеструкции. 4 ил.

1 фиг.4 — вкладыши из двух частей с каналами для внутренней и наружной фильерных плит.

Устройство содержит шнековый экструдер в виде корпуса 1,шнека 2, профилирующую головку, выполненную в виде внутренней 3 и внешней 4 фильерных плит с отверстияьп» 5, и режущее устройство (не показано), отверстия 5 обеих фильерных плит 3 и 4 выполнены соосно и расположены по разворачиваю1 пимся по ходу вращения от центра плит логарифмическим спиралям 6 с лучом 7.

1597273

Плотность размещения отверстий 5 уменьшается от центра к периферии по лучу 7.

Например, число спиралей восемь.

Каждая спираль пересекает концентрические окружности с центром в центре плиты в восьми точках через 45, а

P все лучи — под углом 80

Расположение отверстий 5 по лога- 10 рифмической спирали 6 удовлетворяет условию постоянства расхода материала при его вращательно-поступательном движении по всему сечению фильерной плиты, благодаря чему давление в каж- 15 дой ее точке будет постоянным, что предотвращает забивание отверстий 5.

Количество отверстий 5 определяется количеством спиралей и углом между, спиралью и лучом и соответствует мак- 20 симально возможному для данной площади поперечного сечения фильеры, а следовательно, максимально возможной производительности..

В отверстиях 5 внутренней 3 и наг ружной 4 плит выполнены пазы 8, в которые установлены вкладьппи. Каждый вкладьпп состоит из двух частей; внутренней 9 и наружной 10, первая часть предназначена для установки во внутренюю 3 фильерную плиту, вторая — в наружную А. Внутренняя часть 9 вкладыша содержит три канала 11, выполненных в виде усеченных конусов с углом при вершине 5-8, малые основания коо торых смещены относительно больших оснований на угол 20-25 . Наружная часть 10 вкладьппа содержит один канал 12, также выполненный в виде усеченного конуса с углом при вершине

30-40 и со смещением малого основае " ния относительно большего на угол 15

Вкладыши установлены в отверсти" . ях 5 фильерных плит 4 и 3 со смещением отверстий каналов 11 и 12 в сторо- 45 ну развертывания спирали по ходу вра" щения шнека 2. Какал 12 внешней части 10 вкладыша объединяет поток трех каналов 11 внутренней части 9 вкладыша. Отношение суммарных площадей поперечных сечений каналов 10

50 и внутренней 9 части вкладышей, т.е. расход через внутреннюю фильерную плиту превьппает расход через наружную фильерную плиту вдвое, благодаря чему обеспечивается равное давление

55 на выходе из каналов 12.

В центре внутренней 3 фильерной плиты расположен выступ 13, имеющий

Ь форму конуса и служащий для предотвращения з адержки полимера.

Устройство работает следующим образом.

Обрабатываемый материал гомогенизируется и транспортируется шнеком 2 к профилирующей головке, рассекается коническим выступом 13 и равномерно распределяется по поверхности внутренней 3 фильерной плиты, не образуя застойной зоны в центре. Затем материал поступает в каналы 11 внутренней час" ти 9 вкладьппей фильерной плиты 3. Благодаря тому, что материалу сообщено шнеком 2 вращательно-поступательное. движение, а каналы 11 и 12 расположены на пересечении логарифмической спирали, разворачивающейся по ходу вращения шнека 2, сопротивление каналов 11 и 12 движению материала будет мини-. мальным. Это повьппает производительность устройства.

Поток материала из.каналов 11 поступает в каналы 12 внешней части 10 вкладьппа фильерной плиты .4. Благодаря выполнению каналов 11 и 12 частей вкладьппа коническими коэффициент трения материала о стенки отверстий снижается, уменьшаются сдвиговые напряжения и механодеструкция материала. Кроме того, сиюкается сопротивление движению материала (по сравнению с цилинд-. рическими каналами), а следовательно, увеличивается производительность устройства при тех же режимах работы.

Смещение меньших оснований усеченных конусов в направлении развертывания спирали препятствует накапливанию материала в предфильерной области при поступательно-вращательном движении материала.

Таким образом, обрабатываемый материал проходит каналы ll внутренней фильерной: плиты З.и каналы 12 внешней фильерной плиты 4, выходит из них и разрезается режущим устройством (не показано) на гранулы.

Равное давление на выходе из профилирующих каналов внешней фильерной плиты 4 независимо от их местоположения от центра плиты дает возможность получать гранулы стабильного размера.

Формула изобретения

Устройство для гранулирования полимерных материалов, содержащее шнеко» вый экструдер, режущий инструмент и профилирующую головку, выполненную

5 1597273 6 в виде внешней и внутренней фильерных шами, установленными в отверстиях плит с отверстиями и конического вы- плит и состоящими каждый из двух ча " ступа, о т л и ч а ю щ е е с я тем, тей, причем одна часть вкладыша содерчто, с целью повышения производитель- жит три конических канала и смонтиро5 ности устроиства и качества гранул за вана во внутренней фильерной плите, чет стабилизации их размеров, отвер- а другая часть вкладыша имеет один стия обеих фильерных плит расположе- конический канал и смонтирована на . ны соосно по разворачивающимся от цен- внешней фильерной плите, при этом оттра плит логарифмическим спиралям с lð ношение суммарных площадей поперечуменьшающейся от центра к периферии ных сечений каналов вкладышей внешней плотностью размещения отверстий, при- и внутренней фильерных плит составлячем фильерные плиты снабжены вклады- ет 2: l.

1597273

Составитель Н.Рухлядева

Техред М.Дидык Корректор М.Пожо

Редактор Г.Гербер

Тираж 543

Подписное

Заказ 3026

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при .ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101