Устройство к экструдеру для фильтрации расплава полимера

 

Изобретение относится к области химического машиностроения. Оно может быть использовано в червячных экструдерах и двухроторных смесителях с разгрузочным шнеком. Цель изобретения - упрощение конструкции устройства, повышение производительности и качества отфильтрованного расплава. Устройство к экструдеру для фильтрации расплава полимера содержит соединенный с червячным экструдером и формующей головкой корпус со средствами обогрева и каналам для подвода и отвода потока расплава. В корпусе установлен фильтрующий блок. Он выполнен в виде конического наружного фильтрующего элемента и внутреннего элемента с конической головкой. Наружный фильтрующий элемент выполнен расширяющимся в направлении формующей головки. Наружный элемент жестко соединен с вращающимся червяком экструдера. Отверстия на боковой поверхности наружного фильтрующего элемента расположены по винтовой линии, совпадающей с направлением винтовой нарезки червяка. Внутренний элемент выполнен в виде жестко соединенного с формующей головкой полого цилиндра с отверстиями по его поверхности. Отношение диаметров отверстий наружного и внутреннего элементов выбрано в пределах от 10 до 20. Жесткое соединение червяка с наружным элементом исключает необходимость наличия дополнительного привода, что упрощает конструкцию. Выполнение отверстий по винтовой линии повышает производительность. Выполнение размеров отверстий в указанных пределах исключает возможность быстрого засорения элементов. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю В 29 С 47/68

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4377057/23-05 (22) 10.02.88 (46) 07.10.90. Бюл. ¹ 37 (71) Научно-производственное объединение

"Полимерклей" (72) С,С. Геворкян, B,С. Асланян, В.А. Шахназарян и Н.С. Абелян (53) 678,057. 373(088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 956277, кл. В 29 В 13/10, 1974, Авторское свидетельство СССР № 209715, кл, В 29 С 47/68, 1966. (54) УСТРОЙСТВО К ЭКСТРУДЕРУ ДЛЯ

ФИЛЬТРАЦИИ РАСПЛАВА ПОЛИМЕРА (57) Изобретение относится к области химического машиностроения и может быть использовано в червячных экструдерах и двухроторных смесителях с разгрузочным шнеком. Цель изобретения — упрощение конструкции устройства, повышение производительности и качества отфильтрованного расплава. Устройство к экструдеру для фильтрации расплава полимера содержит соединенный с червячным экструдером и формующей головкой корпус со средствами обогрева и каналами для подвода и отвода

Изобретение относится к химическому машиностроению и может быть использовано о червячных экструдерах и двухроторных смесителях с разгрузочным шнеком.

Целью изобретения является упрощение конструкции устройства, повышение производительности и качества отфильтрованного расплава.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, общий вид, Устройство к экструдеру для фильтрации расплава полимера содержит соединенБЫ ц» 1597286 А1 потока расплава. В корпусе установлен фильтрующий блок. Он выполнен в виде конического наружного фильтрующего элемента и внутреннего элемента с конической головкой. Наружный фильтрующий элемент выполнен расширяющимся в направлении формующей головки. Наружный элемент жестко соединен с вращающимся червяком экструдера. Отверстия на боковой поверхности наружного фильтрующего элемента расположены по винтовой линии, совпадающей с направлением винтовой нарезки червяка. Внутренний элемент выполнен в виде жестко соединенного с формующей головкой полого цилиндра с отверстиями по его поверхности. Отношение диаметров отверстий наружного и внутреннего элементов выбрано в пределах от 10 до 20. Жесткое соединение червяка с наружным элементом исключает необходимость наличия дополнительного привода, что упрощает конструкцию. Выполнение отверстий по винтовой линии повышает производительность. Выполнение размеров отверстий в указанных пределах исключает возможность быстрого засорения элементов. 1 ил. ный с червячным экструдером 1 и формующей головкой 2 корпус 3. Последний выполнен со средствами обогрева 4 и каналами для подвода 5 и отвода 6 потока расплава, В корпусе 3 установлен фильтрующий блок, выполненный в виде конического наружного фильтрующего элемента 7, выполненного расширяющимся в направлении к формующей головке 2, и внутреннего элемента 8 с конической головкой 9. Внутренний элемент 8 расположен коаксиально наружному

7. Наружный фильтрующий элемент 7 жест1597286 ко соединен с червяком экструдера 1 и установлен в корпусе 3 с воэможностью вращения, Отверстия 10 на боковой поверхности наружного фильтрующего элемента 7 расположены по винтовой линии, совпадающей с направлением винтовой линии червяка экструдера 1. Внутренний элемент

8 выполнен в виде жестко соединенного с формующей головкой 2 полого цилиндра с отверстиями 11 по его поверхности. Отношение диаметров отверстий 10 и 11 наружного 7 и внутренного 8 элементов выбрано в пределах от 10 до 20, Устройство снабжено втулками 12,выполненными из бронзы, Внутренний элемент может иметь пазы, на боковой поверхности обтянутые сеткой с отверстиями 11, Внутренний элемент 8 жестко закреплен на заглушке 13, которая плотно насажена на корпус 3, и прикреплен к корпусу 3 устройства посредством гайки 14 и ручки 15, Устройство работает следующим образом.

Расплав полимера из шнекового экструдера 1 поступает в устройство, заполняя весь канал 5 для подвода расплава. Пройдя сначала чер-",з отверстия 10 наружного вращающегося элемента 7 освобождается от круп н ых вкл, о-вний. "-,ÿòå» через сетку внутреннего неподвижного элемен-,а8 — от мелких, и через канал 5 для отвода расплава поступает на дальнейшее формование, При прохождении полимерной смеси через устройство происходит фильтрация, выравнивание скоростей потока и окончательная гомогенизация.

При полной забивке отверстий 10 и 11 элементов 7 и 8 после разборки устройства проводится смена сетки, которая плотно насаживается на внутренний фильтрующий элемент 8, Разборка устройства осуществляется при помощи гайки 14 и ручки 15.

Прохождение через фильтрующие отверстия 10 и 11 полимерной смеси обусловлено давлением, создаваемым шнеком экструдера

1, Расположение конусов фильтрующих элементов 7 и 8 устройства также способствует созданию давления на полимерную смесь при прохождении через фильтрующие отверстия. Кроме того, на расплав действует "втягивающая сила", которая образуется при вращении наружного фильтрующего элемента 7. Таким образом достигается большая скорость фильтрации и очистки, а значит — увеличение производительности.

Для придания вращения наружному элементу 7 предусмотрено вместо установки отдельного привода, приводящей к несинхронной работе обоих агрегатов

55 (экструдера 1 и фильтрующего блока) и сложной конструкции, наружный конический фильтрующий элемент 7 жестко насаживать на червяк экструдера 1, что упрощает конструкцию устройства.

Интенсивной фильтрации, а значит, и повышению качества отфильтрованного расплава и высокой производительности способствует конструкция отверстий 10 и 11 — их расположение и относительные размеры.

Экспериментально установлено, что такое соотношение достигается при диаметре отверстий 10 на наружном вращающемся элементе 7 в 10 — 20 раз больше диаметра отверстий 11 на внутреннем неподвижном элементе 8. Расположение отверстий 10 на боковой поверхности наружного фильтрующего элемента 7 соответствует направлению винтовой линии червяка экструдера 1.

Размеры фильтрующих отверстий 10 и

11 выбираются из размеров (диаметров) частиц инородных включений.

Анализ содержания отфильтрованных частиц на серийно производимых клеяхрасплавах следующий:

Диаметр инородных включений, мм Содержание, об./

0,1 — 1,0 25

1,0 — 3,0 55

1 мм и выше 20

Учитывая процентный состав и конструкцию ус ройства, целесообразно разделить фильтрующую поверхность, а также фильтрующие материалы согласно размерам фильтрованных частиц на грубую фильтрацию с размерами, начиная с величин промежуточных значений, от 1 до 3 мм и выше и тонкую с размерами частиц до 0,1 мм. Такое разделение соответствует отношению диаметров отверстий 10 на наружном вращающемся элементе 7 к диаметру отверстий 11.на внутреннем элементе 8 от

10 до 20 раз. При этом достигается интенсивная фильтрация.

Если зто отношение меньше чем в 10 раз, очень быстро закупориваются отверстия 10 наружного фильтрующего элемента

7. Если отношение больше, чем в 20 раз, сразу закупориваются отверстия 11 внутреннего фильтрующего элемента 8, Конические элементы — наружный элемент 7 и коническая головка 9, насаженная на внутренний цилиндрический элемент 8, выполненные расширяющимися в направлении формующей головки 2, способствуют выравниванию скоростей экструдируемого отфильтрованного расплава на выходе, что в целом отражается на качестве полученного полимера.

1597286

Коническая головка 9 на торцовой поверхности внутреннего элемента 8 предотвращает пульсации потока и способствует увеличению фильтрующей поверхности на

10 — 15 g, т.е. увеличивается производительность и улучшается качество конечното продукта.

Вращение наружного фильтрующего элемента 7 и придание ему формы конуса увеличивает время до полной забивки фильтрующих отверстий 10 и 11 в 2-3 разя по сравнению со стационарно работающим устройством, что приводит к увеличению производительности.

Формула изобретения

Устройство к экструдеру для фильтрации расплава полимера, содержащее соединенный с червячным экструдером и формующей головкой корпус со средствами обогрева и каналами для подвода и отвода потока расплава, фильтрующий блок, установленный в корпусе и выполненный в виде конического наружного фильтрующего элемента, выполненного расширяющимся в направлении формующей головки, и внутреннего элемента с конической голо5 вкой, расположенного коаксиально наружному, отл ича ю щееся тем,что,сцелью упрощения конструкции устройства, повышения производительности и качества фильтрованного расплава полимера, наруж10 ный фильтрующий элемент жестко соединен с червяком экструдера и установлен в корпусе с возможностью вращения, отверстия на его боковой поверхности расположены по винтовой линии, совпадающей по

15 направлению с винтовой нарезкой червяка экструдера, а внутреннйй элемент выполнен в виде жестко соединенного с формующей головкой полого цилиндра с отверстиями по его поверхности, причемот20 ношение диаметров отверстий наружного и внутреннего элементов выбрано в пределах от 10 до 20,