Смеситель непрерывного действия для полимерных материалов

 

Изобретение относится к полимерперерабатывающему оборудованию и может быть использовано в линиях для производства длинномерных изделий. Цель изобретения - повышение производительности и расширение технологических возможностей машины. Для этого клин (К) выполнен в виде четырехгранника, каждая боковая грань которого сопряжена с соответствующим валком и с центральным продольным отверстием, в котором установлен червяк с входным и выходным участками (У). Загрузочный участок К расположен на одной из его граней в области выходного У червяка. В области входного.У червяка по меньшей мере на одной из граней К выполнено окно для соединения клиновых зазоров с центральным продольным отверстием К. В одном из межвалковых зазоров установлен нож, а в других - отражатели. К снабжен пр'иводом поворота относительно оси червяка. Торцы загрузочного и разгрузочного У клина не симметричны относительно продольной оси К. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.слс

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5l)5 В 29 В 7/56

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ () ь ! (21) 4812104/05 (22) 27.02,90 (46) 15.02,92. Бюл. М 6 (71) Специальное конструкторское бюро полимерного машиностроения Киевского научно-производственного объединения

"Большевик" (75} С.А,Рощупкин, И.О.Микуленок, В.Д,Биденко, Л.Р.Зейгермахер и В.Н.Сезонов (53) 678,053.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1397292, кл. В 29 В 7/56, 1986.

Авторское свидетельство СССР

М 887214, кл. В 29 В 7/52, 1980. (54) СМЕСИТЕЛЬ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к полимерперерабатывающему оборудованию и может быть использовано в линиях для производства длинномерных иэделий. Цель изобреИзобретение относится к оборудованию для переработки пластических масс и резиновых смесей, в частности к смесительному оборудованию, и может быть использовано в линиях для производства длинномерных изделий; например полимерных резиновых труб, шлангов, пленок, листов, электрических кабелей и т,д.

Для приготовления исходной композиции в линиях непрерывного действия для переработки пластических масс и резиновых смесей используют валковые и червячные машины, дисковые. червячно-дисковые и дисково-червячные экструдеры.

Однако валковые машины, обладающие высокой производительностью и простотой

„, Ы „„1712164 А1 тения — повышение производительности и расширение технологических возможностей машины, Для этого клин(К) выполнен в виде четырехгранника, ка.кдая боковая грань которого сопряжена с соответствующим валком и с центральным продольным отверстием, в котором установлен червяк с входным и выходным участками (У). Загрузочный участок К расположен на одной из его граней в области выходного У червяка.

В области входного.у червяка по меньшей мере на одной из граней К выполнено окно для соединения клиновых зазоров с центральнь|м продольным отверстием К. В одном из межвалковых зазоров установлен нож, а .в других — отражатели. К снабжен приводом поворота относительно оси червяка. Торцы загрузочного и разгрузочного У клина не симметричны относительно продольной оси К. 2 з.п. ф-лы, 5 ил. конструкции, имеют существенный недостаток — невозможность эффективного формования профильных изделий непосредственно в межвалковом зазоре и требующие дополнительного применения машин (например, червячных) со специальными насадками, обеспечивающими получение изделия требуемой формы. Червячные машины не обеспечивают достаточный смесительный эффект и требуют машин и устройств для предварительного смешения (например, резиновых смесей). При переработке гранул полимерного материала они обеспечивают высокое давление в смесительной зоне червяка (а значит, и в формующем инструменте), Но не обеспечивают

1712164 высокой производительности ввиду необхо- отверстием, в котором установлен червяк с димости достаточно долгого прогрева rpa- входным и выходным участками. 3агрузочнул полимера. Аналогичные недостатки ный участок клина расположен на одной иэ имеют червячно-дисковые и дисково-чер- его граней в области выходного участка червячные экструдеры. 5 вяка, а в области входного участка червяка, Известен смеситель для полимерных по меньшей мере. на одной из граней клина материалов, содержащий два валка, уста- выполнено окно для сообщения клиновых новленный над межвалковым зазором по зазоров с центральным продольным отвер.всей егодлинеижесткосмонтированный на- стием клина, причем в одном иэ межвалкотраверсах вальцов клин, выполненный с бо- 10 вых зазоров установлен нож, а в. других— ковыми поверхностями, соответствующими отражательные элементы. В предпочтительрабочим поверхностям валков. ном варианте исполнения смесителя торцы

Данный смеситель простой в изготовле- загрузочного и разгрузочного участков клинии и эксплуатации, обеспечивает хорошее на несимметричны относительно продольсмешение исходных компонентов, однако, 15 ной оси червяка, а клий снабжен приводом как и любая валковая машина, не позволяет поворота относительно оси червяка. эффективно формовать продукцию различ- На фиг.1 изображено предлагаемое усной формы в межвалковом зазоре, что сни- тройство, поперечный разрез; на фиг.2— жает .технологические возможности разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 — клин, общий машины вцелом, необеспечиваетформова- 20 вид; на фиг.4 — вид Б на фиг,1; на фиг.5 —. ние профильных изделий и требует допол- клин, вид свепху. нительыых машин и оборудования для СмеситеЛь непрерывного действия для финишных операций формования, полимерных материалов содержит станины

Наиболее близким.по технической сущ- 1, приводные валки 2-5 с механизмами разности к изобретению является клиновое ус- 25 движки 6, ограничительные стрелы 7, нож 8 тройс-во к вальцам, содержащее станины, и клин 9 с вогнутыми рабочими поверхнопривсдные валки с механизмами раздвиж- стями 10. сопряженными с рабочими поверки„ограничительные стрелы, нож и клин, хностями валков. При этом клин в ймеющий вогнутые рабочие поверхности в поперечном сечении выполнен, например, в местах размещения валков, соответствую- 30 видечетырехгранника каждая гранькоторощие их рабочим поверхностям. го взаимодействует с соответствующим валДанный смеситель значительно увели- ком 2-5. Клин 9 снабжен центральным чиваетпроизводительностьисмесительный отверстием с размещенным в нем приводэффект по сравнению как с обычными валь- ным червяком 11 и гильзой 12. Клин 9 имеет цами, так и с описанным аналогом: Однако 35 участок 13 загрузки на одной из граней в перераспределение материала между дву- области выходного участка червяка, окна 14, мя зазорами, образуемыми каждым из вал- выполненные по меньшей мере на одной из ков и клином, оСуществляется посредством рабочих граней 10 клина 9 в зоне загрузки специальных транспортеров. Это не только червяка 11 и сообщающие центральное отусложняет конструкцию, но и значительно 40 верстие клина и клиновые зазоры 15, обраувеличивает габариты машины, Кроме того, . зуемые, валками 2 — 5 и соответствующими смеситель не может формировать профиль- рабочими поверхностями 10 клина 9, Клин ное изделие. или полуфабрикаты и требует снабжен системой теплоснабжения, содердополнительных машин для выполнения жащей, например, каналы 16, заглушки 17 и этих технологических операций, 45 коммуникацию подвода 18. На станине 1

Цель изобретения — повышение произ- вблизи валка 5 по всей длине его образуюводительности и расширение технологиче- щей установлен нож 8. В предпочтительном ских возможностей машины. варианте исполнения клин 9 может быть

Поставленная цель достигается тем, что снабжен приводом поворота относительно в смесителе непрерывного действия для 50 оси червяка 11 (выполненным, например, в полимерных материалов, содержащем ста- виде пары шестерен 19). Хвостовик 20 чернины, приводные валки с механизмами раэ- вяка снабжен шлицами 21 для передачи ему движки, ограничительные стрелы, нож и крутящего момента от индивидуального клин с вогнутыми рабочими поверхностями, привода 22, В межвалковых зазорах, кроме сопряженными с рабочими поверхностя- 55 загрузочного, с наружной относительно клими валков, и с загрузочным и разгрузоч- на стороны установлены отражательные ным участками, клин выполнен в виде элементы 23. Торцовое сечение 24 клина 9 в четырехгранника, каждая боковая грань ко- области загрузки червяка 11 может быть поторого сопряжена с соответствующим вал- вернуто в сторону вращения валков 2-5 отком, и с центральным продольным носительно торцового сечения 25 клина в

1712164 области 13 его загрузки. На рабочих гранях

10 могут быть выполнены спиральные пазы

26, Клин 9 установлен в подшипниках 27 и

28, размещенных в зоне разгрузочного и загрузочного торцов клина 9. В зоне разгрузочной части червяка на торце клина смонтирована головка 29, Хвостовик клина в зоне загрузки червяка 11 снабжен шпонкой, соединенной с ведомой шестерней, которая воспринимает крутящий момент от двигателя 30 через приводную шестерню.

Смеситель работает следующим образом.

Полимерная композиция загружается в первый из клиновых зазоров 15 и затягивается валком 2 в клиновой сходящийся зазор.

Здесь, вследствие интенсивных сдвиговых деформаций, она перемешивается, Образующиеся.циркуляционные токи способствуют выводу гаэовоэдушных включений иЪ материала в атмосферу. После выхода из

nepaoro клинового зазора осуществляется предварительная дегазация материала, Отражательный элемент 23, установленный с зазором 0.2-0,5 мм относительно валка, не допускает увлечения полимера с валком и предупреждает попадание посторонних частиц в смесь иэ окружающей среды..Полимер, выйдя из первого клинового зазора, увлекается валком 3 в следующий зазор, где цикл обработки повторяется вплоть до последнего валка 5 (считая от загрузочного).

Вследствие наличия по торцам 24 и 25 клина

9 ограничительных стрел 7 перемещение полимера вне зоны деформации исключается. Для подачи полимера на очередной оборот вокруг клина, т.е. на вход в загрузочный зазор {движение полимера вдоль клина яв.ляется спиралеобразным от входа до окон

14 клина 9), на последнем валке установлен нож 8. После достижения полимером окон

14 в зоне загрузки червяка 11 вследствие .наличия высокого давления, создаваемого валками в клиновом зазоре, он устремляется к центральному отверстию клина 9, захватывается витками червяка 11 и транспортируется к выходному отверстию червяка в зоне 13 загрузки клина 9. Давле.-. ние, создаваемое червяком, обеспечивает продавливание полимера через формующую головку 29.

Спиральные пазы 26 способствуют гарантированному перемещению полимера от эоны 13 загрузки клина к его окнам 14.

Система теплоснабжения клина 9 и валков 2 — 5 обеспечивает температурный режим работы смесителя, не допуская термодеструкции полимера.

5 Углом относительного поворота торцовых поверхностей 24 и 25 и механизмами 6 регулирования зазора валков 2 — 5 обеспечивается изменение клиновых зазоров 15, т,е, интенсивность переработки полимера.

Привод червяка 11 должен быть независимым от привода валков и регулируемым, а его производительность согласована с производительностью клиновых зазоров.

15 В конкретном варианте исполнения диаметр валков составит 500 мм, длина бочки валка составит 1000 мм, максимальный размер в поперечном сечении клина 500 мм, а диаметр червяка 200 мм.

Формула изобретения

1. Смеситель непрерывного действия для полимерных материалов, содержащий

25 станины, приводные валки с механизмами раздвижки, ограничительные стрелы, нож и клин с вогнутыми рабочими поверхностями, сопряженными с рабочими поверхностями валков, и с загрузочным и разгрузочным уча30 стками. о т л и:ч а ю.щ и й.с я тем, что, с целью повышения производительности и расширения технологических возможностей, клин выполнен в виде четырехгранника, каждая боковая грань которого

35 сопряжена с соответствующим валком и с центральным продольным отверстием, в котором установлен червяк с входным и вы ходным участками, загрузочный участок клина расположен на одной из его граней в

40 области выходного участка червяка, а в области входного участка червяка по меньшей мере на одной из граней клина выполнено окно для соединения клиновых зазоров с центральным продольным отверстием кли45 на, причем в одном иэ межвалковых зазоров установлен нож, а вдругих-отражательные элементы, 2. Смеситель по п.1, отличающийся тем, что клин снабжен приводом пово50 рота относительно оси червяка.

3. Смеситель по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что торцы загрузочного и разгрузочного участков клина не симметричны относительно продольной оси клина.

1712164

1712164

Би35 и У

Составитель С.Рощупкин

Редактор М.Бандура Техред М.Моргентал Корректор Т.Палий

Заказ 498 Тираж Г1одписное

ВХИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКХТ СССР

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

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