Комплекс для изготовления термореактивных композиций

 

Использование: изготовление термореактивных композиций в шнековых смесителях с автоматическим регулированием технологических параметров. Сущность изобретения: шнек пластикатора-смесителя выполнен составным из втулок с внешней винтовой нарезкой. Втулки размещены по зонам термостатироВания цилиндра и соединены между собой с возможностью упругого соединения. Втулки снабжены датчиками измерения упругой деформации. Датчики соединены через блок коррекции темпера1уры с системой нагрева-охлаждения соответствующих зон термостатирования. Смежные втулки могут быть соединены посредством торсионов, шпонок. Соединение втулок может быть шлицевым. Подбор средств и способов соединения втулок позволяет регулировать свойства композиций с высокой степенью точности. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК. (! 9) (11) (и)5 В 29 В 7/72

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (61) 1680526 (21) 4851567/05 (22) 12.07.90 (46) 23.09.92. Бюл. М 35 (71) Кемеровское научно-производственное объединение "Карболит" и Центр по координации патентно-лицензионной работы и содействию коммерческой реализации научно-технических разработок Гособразования СССР (72) О.И.Квасенков, Н.И.Ковалева и Н.А,Арматонов (56) Авторское свидетельство СССР

М 1680526, кл. В 29 В 7/72, 1989, (54) КОМПЛЕКС ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ТЕР МОР ЕАКТИ В Н ЫХ КОМПОЗИЦИЙ (57) Использование: изготовление термореактивных композиций в шнековых смеситеИзобретение может быть использовано для автоматического регулирования. технологических параметров композиций при использовании шнековых смесителей.

Известен комплекс для изготовления термореактивных композиций, включающий термостатируемый материальный цилиндр, соединенный с магистралями подачи основного и дополнительного компонентов, связанный с системой зонного нагрева-охлаждения, содержащей блок коррекций температуры, размещенный внутри цилиндра шнек пластикатора-смесителя связанный с приводом вращения через торсйой" с датчиком измерения угла скручивания, соединенным через блок коррекции числа оболях с автоматическим регулированием технологических параметров, Сущность изобретения: шнек пластикатора-смесителя выполнен составным иэ втулок с внешней винтовой нарезкой. Втулки размещены по зонам термостатированйя цилйндра и соединены между собой с возможностью упругого соединения. Втулки снабжены датчиками измерения упругой деформации. Датчики со-. единены через блок коррекции температуры с системой нагрева-охлаждения соответствующих зон термостатирования, Смежные втулки могут быть соединены посредством торсионов, шпонок. Соединение втулок может быть шлицевым. Подбор средств и способов соединения втулок позволяет регулировать свойСтва композиций с высокой степенью точностй. 3 э.п. ф-лы, 4 ил. ротов с приводом вращения, а также через (3 блок коррекции температуры — с системой эонного нагрева-охлажденйя.

Известный комплекс позволяет повы- С) сить качество получаемых композиций за QQ счет измерения колебаний вязкостных характеристик смеси и композиции и регулировки по ним времени, пребывания композиции в пластикаторе-смесителе, что дает возможность относительно стабилизировать их технологические свойства при регулировке температуты термостатирования по зонам в узком интервале, однако он не обеспечивает точную регулировку температуры термостатирования по зонам в зависимости от изменения свойств смеси и

1763208 композиции по мере смешения компонентов, так как установка торсиона только между шнеком и приводом не поэволяетуловить взаимно гасящиеся изменения вязкости по зонам термостатирования цилиндра, что снижает качество получаемых композиций из-за колебания их технологических свойств.

Целью изобретения является стабилизация технологических свойств композиций.

Поставленная цель достигается тем, что шнек пластикатора-смесителя выполнен составным из втулок с внешней винтовой нарезкой, размещенных по зонам термостатирования цилиндра, соединенных между собой с воэможностью упругого перемещения и снабженных датчиками измеренйя упругой деформации, которые соединены через блок коррекции температуры с системой нагрева-охлаждения соответствующих зон термостатирования.

Смежные втулки могут быть соединены посредством торсионов, жестко закрепленных на их концах, при этом датчики размещены на торсионах и являются датчиками измерения угла скручивания торсионов. Соединение смежных втулок может быть шлицевым; при этом датчики размещены на торцах выступов шлицевого соединения и являются датчиками измерения угла изгиба в .ступов шлицевого соединения. Смежные атулки могут быть соединены посредством шпонок. при этом датчики размещены на торцах шпонок и являются датчиками измерения угла изгиба шпонок, На фиг. 1 показан предлагаемый комплекс; на фиг. 2-4 — варианты соединения втулок(а — последовательное соединение, б — параллельное соединение).

Комплекс содержит шнековый пластикатор-смеситель, содержащий материаль ый цилиндр 1, соединенный с магистралями 2 и 3 подачи основного ком-. понента (смолы) и дополнительных компонентов (сыпучих), связанными с системой зонного нагрева-охлаждения (например, по четырем зонам t< — tq ), включающей в себя блок 4 коррекции температуры и размещенный внутри цилиндра 1 шнек, выполненный составным из втулок 5 с внешней винтовой нарезкой 6. Втулки 5 размещены по зонам термостатирования цилиндра, соединены между собой с возможностью упругого соединения и снабжены датчиками измерения упругой деформации, которые связаны через блок 4 коррекции температуры с системой нагрева-охлаждения соответствующих зон термостатирования, Смежные втулки 5 могут быть последовательно соединены посредством торсионов 7. жестко закрепленных на их концах, при этом датчики размещены на торсионах и являются датчиками 8 измерения угла скручивания торсионов 7.

5 Соединение смежных втулок 5 может быть шлицевым (последовательное или параллельное), при этом датчики размещены на торцах выступов 9 шлицевого соединения и являются датчиками f0 измерения угла из10 гиба выступов шлицевого соединения.

Смежные втулки 5 могут быть соединены (последовательно или параллельно) посредством шпонок 11, при этом датчики размещены на торцах шпонок 11 и являются

15 датчиками 12 измерения угла изгиба шпонок 11.

Также возможно сочетание в одном шнеке соединения втулок 5 посредством шлицевого соединения, торсионов 7 и шпо20 нок 11.

Кроме того, шнек связан с приводом 13 вращения через торсион 14 с датчиком f5 измерения угла скручивания, соединенным через блок 16 коррекции числа оборотов с

25 приводом 13.

Комплекс содержит также датчики 17 непрерывного вискозиметра, например

ВВН-2М, .установленные на магистрали 2 подачи смолы, связанные через блок 16 кор30 рекции числа оборотов с приводом 13, и термопары 18, установленные в материальном цилиндре 1 пластикатора-смесителя по зонам термостатирования, связанные через блок 4 коррекции температуры с соответст35 вующими зонами t< — ц системы нагреваохлаждения, Комплекс работает следующим образом, По магистралям 2 и 3 в материальный

40 цилиндр 1 шнекового пластикатора-смесителя подают все ингредиенты термореактивной композиции в заданном соотношении. С помощью датчиков 17 постоянно контролируют вязкость и темпера45 туру расплава смолы, при изменении которых через блок 16 коррекции числа оборотов подают команды на привод 13 вращения шнека пластикатора-смесителя об изменении частоты вращения. За счег сни50 жения (увеличения) частоты вращения привода 13 при падении (возрастании) вязкости, при постоянной температуре расплава, изменяют время пребывания композиции в смесителе при оптимальной

55 температуре материального цилиндра 1 по о о зонам t> — g в зависимости от температуры расплава в магистрали 2.

Колебание свойств сыпучих компонентов, органического или минерального напол нителя (древесная мука, хлопковый очес, 1763208 асбест, глинозем) приводит к изменению теплопроводности смеси и композиции, что изменяет вязкость. Изменение вязкости композиции может быть зафиксировано при изменении угла скручивания торсиона 14, размещенного между приводом 13 вращения и составным шнеком пластикатора-смесителя, датчиком 15. При этом с датчика 15 подается команда через блок 16 коррекции числа оборотов на регулировку частоты вращения привода 13.

Колебание вязкости расплава смолы и различных характеристик сыпучих (сыпучесть, влажность, склонность к комкованию, форма частиц, смачиваемость, качество сухого смешения, колебание соотношения компонентов сухой смеси и т.п.) приводит к колебанию качества и скорости смешения композиции, при этом колебание теплопроводности композиции по зонам термостатирования будет различным. Изменение вязкости смеси и композиции по зонам термостатирования tl — tp фиксируется при изменении упругой деформации элементов

7, 9, 11, которыми соединены втулки 5 с датчиками 8, 10, 12 соответственно, при этом сигналы с датчиков 8, t0, 12 поступают через блок 4 коррекции температуры, где по результатам сравнения этих сигналов с эталонными значениями для реальной температуры, . измеряемой термопарами 18, вырабатывается командный сигнал на корректировку температуры по соответствующим зонам цо — tP, чем достигается стабилизация технологических свойств приготавливаемых термореактивных композиций.

Сравнение различных вариантов соединения втулок показало, что максимальной чувствительностью обладает датчик 8, установленный на торсионе 7, так как при прочих равных условиях, по сравнению со

lillloHKoA и шлицем, сила, скручивающая торсион 7, имеет большее плечо, а минимальной чувствительностью — датчик 10, установленный на торце выступа 9 шлица, так как при прочих равных условиях, по сравнению с датчиком 12, установленным на шпонке 11, сила, действующая на выступ шлица

9, при одинаковом плече будет по величине во столько же раз меньше силы, действующей на шпонку11, сколько выступов шлицев имеет шлицевое соединение. Однако большее усилие на соединительный элемент при прочих равных условиях вызывает большую деформацию, которая, в свою очередь, вызывает больший угол несовпадения внешней винтовой нарезки 6 втулок 5, что приводит к падению производительности пластикатора-смесителя. Поэтому торсион 7 применим только для последовательного соединения втулок, работающих под низкими нагрузкамй ДМя-приготовления ниэковязких низконаполненных композиций или для приготовления термолабильных компози5 ций, когда к стабильности технологических свойств композиции преъявляются особые требования.

Шпоночное соединение применимо для последовательного и параллельного соеди10 нения втулок 5 при приготовлении низковязких высоконаполненных композиций, характеризуемых значительным перепадом вязкости по зонам термостатирования в зависимости от качества смешения.

15 Шлицевое соединение втулок 5 следует рекомендовать для приготовления высоковязких и высоконаполненных композиций, йричем последовательное соединение втулок 5 рекомендуется для композиций с рез20 ко меняющейся в процессе приготовления вязкостью, а параллельное — для композиций с невысокими колебаниями вязкости.

Сочетание различных вариантов соединения втулок применимо при резком изме25 нении вязкости в одной из технологических зон приготовления композиции, при этом средства и способы соединения втулок 5 выбирают в зависимости от вязкости компо- зиции в каждой технологической зоне, 30 Подбор средств и способов соединения втулок 5 по приведенным выше рекоменда. циям и оснащение этих соединений соответствующими датчиками, связанными через блок 4 коррекции температуры с системами

35 нагрева-охлаждения соответствующих зон термостатирования материального цилиндра 1, позволяют стабилизировать технологические свойства приготавливаемых термореактивных композиций с высокой

40 степенью точности.

Таким образом, данный комплекс по сравнению с известным"позволяет стабилйзировать технологические свойства термореактивных композиций, повысить их

45 качество, полностью автоматизировать про цесс их производства, исключив первоначальную отладку комплекса и ручное задание температур зонного термостатирования.

Формула изобретения

1, Комплекс для изготовления термореактивных композиций по авт. св. N.. 1680526, 55 отличающийся тем, что, с целью стабилизации технологических свойств композиций, шнек пластикатора-смесителя выполнен составным из втулок с внешней винтовой нарезкой, размещенных по зонам термостатирования цилиндра, соединен1763208 ных между собой с возможностью упругого перемещения и снабженных датчиками измерения упругой деформации, которые соедийены через блок коррекции температуры с системой нагрева — охлаждения соответствующих зон термостатирования.

2. Комплекс по и. 1, отличающийся . тем, что смежные втулки соединены посредством торсионов, жестко закрепленных на их концах, при этом датчики размещены на торсионах и выполнены в виде датчиков измерения угла скручивания торсионов.

3 Комплекспоп 1 отличающийся тем, что соединение смежных втулок выполнено шлицевым, при этом датчики размещены на торцах выступов шлицевого

5 соединения и выполнены в виде датчиков измерения угла изгиба выступов шлицевого соединения, . . 4. Комплекс по и, 1, отличающийся тем, что смежные втулки соединены посред10 ством шпонок, при этом датчики размещены на торцах шпонок и выполнены в виде датчиков измерения угла изгиба шпонок, l763208

10 У

Фиг Ф

Составитель Л. Ливенцова

Техред М.Моргентал Корректор С. Лисина

Редактор Г. Бельская

Заказ 3416 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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