Устройство для непрерывного получения резиновой смеси

 

Использование: непрерывное получение резиновой смеси в химической промышленности эффективном ее смешении и гомогенизации. Сущность изобретения: двухшнековый экструдер с взаимозацепляющимися шнеками имеет загрузочную воронку и патрубок подачи наполнителя. Последний размещен от загрузочной воронки на расстоянии от 1 до 10 диаметров шнека. Устройство снабжено камерой обратной подачи материала. Она размещена соосно экструзионной камере и соединена с ней радиальными каналами или прорезями Камера обратной подачи имеет средства термостатирования. В выходном отверстии экструдера размещена заслонка, соединенная через регулятор с датчиком давления. Наружная оболочка камеры обратной подачи может вращаться и иметь канавки по внутренней поверхности. Угол наклона канавок составляет от 0 до 90° от вертикали. Выходное отверстие корпуса м.б выполнено в виде капилляра с вмонтированным вискозиметром . Шнеки в зонах подачи и дозирования имеют по отношению к зон° гомогенизации уменьшенную глубину прохода и/или подъем нарезки 7з.п.ф-ы. 10 ил 00 с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ.

РЕСПУБЛИК

„„5U „„1780523 А3 (s>)s В 29 В 7/48, 7/88

ГОСУДАРСТВЕ ННОЕ ПАТЕНТНСЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Изобретение относится к шнековым . На основании геометрии ротора достиэкструдерам для получения резиновой сме- гается постоянно.меняющееся во время си и может быть использовано в химической . процесса перемешивания перераспределепромышленности, ние и тем самым постоянная гомогенизация

Известно устройство периодического . массы. Недостатком является неблагопридействия для получения резиновой смеси, ятное отношение обьема к площади сечения выполненное в виде закрытого резиносме- . и вытекающий отсюда плохой теплообмен, сителя (см. Рябинин Д.Д. Червячные маши- Например, при необходимости введения саны для переработки пластических масс и жи, так как нагревание массы слишком ве-. резиновых смесей, М„Машиностроение, . лико, то сажа не может вводиться в одной

1965, с. 283), технологической операции, Пластикация осуществляется в ходе нестационарного процесса в закрытом резиносмесителе, причем на основании непрерывно увеличивающихся температуг устанавливается flocTQAHHQ меняющееся

Полимерная масса через определенные промежутки времени и другие компоненты смеси подаются в закрытый резиносмеситель, в котором масса перемешивается в течение некогорого времени. (21) 4356361/05 (22) 01,09.88 (31) P 3729236.6; P 37 29 237.4 (32) 02.09.87 (33) DE (46) 07.12.92, Бюл, гв 45 (71) Херманн Бершторфф Машиненбау

РмбХ {ОЕ) (72) Норберт Ребигер и Манфред Динст(ОЕ) (56) Рябинин Д.Д. Червячные машины для переработки пластических масс и резиновых смесей, M.: Машиностроение. 1965, с. 283.

Там же. с. 283-284, I (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО

ПОЛУЧЕНИЯ РЕЗИНОВОЙ СМЕСИ (57) Использование: непрерывное получение резиновой смеси в химичес ой промышленности эффективном ее смешении и гомогенизации. Сущность изобретения: рвухшнековый экструдер с взаимозацепля2 ющимися шнеками имеет загрузочную во ронку и патрубок подачи наполнителя. По следний размещен от загрузочной воронки на расстоянии от 1 до 10 диаметров шнека, Устройство снабжено камерой обратной подачи материала. Она размещена соосно экструзионной камере и соединена с ней радиальными каналами или"прорезями. Камера обратной подачи имеет средства термостатирования. В выходном отверстии . экструдера размещена заслонка, соединенная через регулятор с датчиком давления.

Наружная оболочка камеры обратной подачи может вращаться и иметь канавки по внутренней поверхности. Угол наклона канавок составляет от 0 до 90 от вертикали.

Выходное отверстие корпуса м.б. выполнено в виде капилляра с вмонтированным вискозиметром. Шнеки в зонах подачи и дозирования имеют по отношению к зон гомогенизации уменьшенную глубину прохода и/или подъем нарезки. 7 з,п. ф-ы. 10 ил.

1780523 соотношение и изменяющаяся характеристика пластикации.

Введение нэполнителя, пластификатора и вспомогательных веществ осуществляется после завершения пластикации в течение того же нестационарного процесса, в то время как введение мостикообразователя и других вспомогательных веществ осуществляется после охлаждения загрузки в ходе дальнейшего процесса смещения в другом закрытом резиносмесителе. Ускоритель добавляется при очень быстро реагирующей готовой смеси в течение дальнейшего процесса смещения при по возможности низкой температуре.

Т.о., в соответствии с уровнем техники резиновые смеси получаются исключительно в рамках нестационарных процессов в закрытых резиносмесителях, В данном примере исходят из смеси натурального каучука, После соответствующего измельчения натуральный каучук подвергается пластикации в закрытом резиносмесителе и таким образом подготавливается для приема других компонентов смеси. . В ходе процесса смешения в закрытом реэиносмесителе наблюдается непрерывно повышающаяся температура, вследствие чего постоянно меняются условия и постоянно меняется характер пластикации.

По причине неудовлетворительной характеристики смешивания, а также плохого отвода тепла возникают обширные различия в температуре в массе, так что этим процессом невозможно управлять или можно лишь с трудом управлять с точки зрения температуры. Кроме введения наполнителя .vi пластификатора возможно также введение вспомогательных веществ, что осуществляется после завершения пластикации в течение того же самого нестационарного процесса. Для этого в загрузку дозированно добавляется весь наполнитель или при высоком содержании нэполйителя его часть и все количество пластификаторэ.

Постоянное перераспределение в закрытом резиносмесителе и теперь более резко увеличивающаяся температура способствует дополнительному обьединению наполнителя и затем диспергированию сухих смесей наполнителя, Так как с повышением температуры процесс диспергирования ухудшается, а температура с увеличением доли наполнителя увеличивается все быстрее по причине плохого теплообмена в закрытом резиносмесителе температура не может поддерживаться постоянной, вследствие чего на каждую загрузку мо:кет вводиться только ограниченное количество наполнителя, Следствием этого является то, что при повышенном и нередко высоком содержании наполнителя загрузка после соответствующего охлаждения обрабатывается в ходе нового нестационарного процесса смещения в закрытом реэиносмесителе, причем затем следует добавлять остальное количество наполнителя, Для ввода наполнителя требуется многократное повторение процесса смешения, 4-5 раз, чтобы можно

10 было получить основную смесь необходимо-, го качества, Затем готовая закладка вальцуется и хранится для дальнейшей переработки в форме -nonoc или час15 тиц

Введение системы образования полимерной сетки осуществляется в ходе другого нестационарного процесса в.закрытом резиносмесителе, причем температура в соответствии со скоростью реакции не должна

20 превышать соответствующее граничное значение.

Этот факт при особенно быстрых реакциях также может привести к нескольким

25 стадиям процесса смешивания. так как компоненты системы образования полимерной сетки непременно должны равномерно распределяться в загрузке и гомогенизироватьПо этой причине получение резиновой смеси в соответствии с известным уровнем техники может осуществляться путем 7-8 стадий смешения; так что требуется необхо35 димая для этого высокая складская емкость и обширные аппаратурные и трудовые затраты.

Ближайшим по технической сущности к йредложенному решению является уст40 ройство для непрерывного получения резиновой смеси, содержащее двухшнековый экструдер, шнеки которого смонтированы в. экструзионной камере с возможностью вращения в одном или противоположных на45 правлениях и зацепления, дозирующие средства, загрузочную воронку и размещенное на конце корпуса выходное отверстие для резиновой смеси (см. Рябинин Д,Д, 4ервячные машины для переработки пластических масс и резиновых смесей,. M„

Машиностроение, 1965, с, 283-284), Известное устройство обеспечивает непрерывный процесс получения резиновой смеси, Недостаток его состоит в том, что наполнитель подают через загрузочную воронку одновременно с другими компонентами смеси, что не позволяет получать качественные смеси из-эа возникновения локальных негомогенностей, неравномерного распределения наполнителя в массе

55 ся, вследствие чего температура возрастает

30 неблагоприятным образом, 1780523 смеси, неудовлетворительных условий термообмена.

Цель изобретения — повышение качества резиновой смеси за счет обеспечения эффективного ее смешения и гомогенизации, Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено патрубком подачи наполнителя, размещенным на корпусе на расстоянии от загрузочной воронки, выбранном в пределах от 1 до 10 диаметров шнека, и камерой обратной подачи, выполненной в форме кольцевой цилиндрической оболочки, размещенной коаксиально вокруг корпуса экструдера и имеющей длину по меньшей мере равную двум диаметрам шнека, причем зкструзионная камера корпуса соединена с камерой обратной поДачи отводными каналами или прорезями, расположенными радиально наружу перед выходным отверстием корпуса, а на противоположном конце камера обратной подачи соединена с выходными радиальными каналами или прорезями для возврата материала из камеры обратной подачи. в экструзионную камеру. при этом камера обратной подачи выполнена с возможностью регулирования ее температуры, а в выходном отверстии экструдера размещено средство регулирования его поперечного .сечения, соединенное с регулятором, связанным с датчиком давления, которым снаб-. жена экструзионная камера.

На фиг, 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 — узел! на фиг, 2; на фиг.

3 — разрез А-А на фиг, 2; на фиг. 4 — устройство с вращающейся наружнОй оболочкой камеры обратной подачи на фиг. 5 — узел П на фиг. 4; на фиг. 6 — разрез Б-Б на фиг. 5; на фиг. 7 — развертка внутренней поверхности оболочки камеры. обратной подачи; на фиг, 8 и 9 — варианты выполнения устройства; на фиг, 10 - вариант выполнения устройства, аналогичный фиг. 2 и 5, но с иной конструкцией шнека..

На фиг. 1 показано устройство для непрерывного получения резиновой смеси, содержащее двухшнековый экструдер 1 с приводом, загрузочйой воронкой 2 для материала и патрубком 3 подачи наполнителя, которые расположены на расстоянии а друг от друга. т

На выходе двухшнекового экструдера 1 расположено средство регулирования и управления свободным поперечным сечением выходного отверстия 4, выполненное в виде заслонки 5, которая соединена с регулято ром 6 и управляется на основании измеренного значения давления расположенного перед выходным отверстием 4 датчика давления — манометра 7.

Двухшнековый экструдер имеет два находящиеся в зацеплении друг с другом шне5 ка 8 и 9, которые смонтированы с возможностью зацепления и .вращения в корпусе 10 в одном или противоположных направлениях и основаниями спиральных зубьев 11 шнеков загруженный материал

l0 почти полностью транспортируется дальше.

Двухшнековый экструдер имеет принудительную транспортировку и самоочистку, потому что спинки зубьев 11 взаимно очищаются во время вращения и одновременно

15 проходят на незначительном удалении вдоль внутренней стенки корпуса 10.

От экструзионной камеры 12 двухшнекового зкструдера отводные каналы обратной подачи или прорези 13 проходят к

20 имеющему форму цилиндрической оболочки кольцевому каналу 14 камеры обратной подачи, который окружен оболочкой 15 и имеет длину, по меньшей мере равную двум диаметрам шнека, B оболочках 10 и 15 рас25 положены осевые охлаждающие отверстия

16, чтобы можно было устанавливать оболочки на определенную температуру: К отверстиям 16 присоединено не показанное . детально нагревательное устройство.

30 Патрубок 3 подачи наполнителя размещен на корпусе 10 на расстоянии а от загрузочной воронки 2, выбранном в пределах от

1 до 10 диаметров шнека 8 или 9.

Имеющий форму цилиндрической обо35 лочки кольцевой канал 14 с помощью выходных радиальных каналов обратной подачи или прорезей 17 соединен с экструзионной камерой 12 двухшнекового экструдера, между которыми расположены внутренние

40 охлаждающие отверстия 16, Экструдер 1 соединен с приводом посредством передачи 18, В загрузочную воронку 2 с помощью не показанных дозирующих средств подают

45 измельченный каучук, он захватывается . шнеками 8 и 9 и пластицируется в первом участке шнека на расстоянии а. Одновременно в первую загрузочную воронку 2 подается вспомогательное способствующее

50 переработке средство, Через патрубок 3 в уже пластифицированный и нагретый благодаря вводу энергии . сдвига до температуры 60-80 С каучук вводится наполнитель, т.е. сажа, Кроме того, 55 через патрубок 3 дозированно вводится необходимые доли пластификатора и другие целевые добавки.

От патрубка 3 до первого выходного канала обратной подачи 17 расстояние b не должно быть меньше 40 (D — диаметр шне1780523 ка), чтобы обеспечить достаточное введение дозируемых в патрубке 3 компонентов, прежде чем произойдет первое перемешивание с поданным по выходным каналам 17 потоком материала.

Этот поток материала может составлять долю до 1/20 объема общего потока в экструзионной камере 12, вследствие чего ста-. новится возможным определенное и уп равляемое введение веществ.

Манометр 7 измеряет примерно перед выходным отверстием 4 давление и на осно.вании его величины управляет величиной свободного проходного сечения отверстия 4 с помощью соединенного с заслонкой 5 регулятора 6, так что может осуществляться любая настройка возвращаемого через кольцевой канал 14 количества материала.

В зависимости от желаемой конечной гомогенйости материал может продавливаться через кольцевой канал 14 так часто, пока не будет получена достаточная гомогенность, причем всякий раз выдается количество смеси, равное 1/20 общего объема экструзионной камеры машины.

Во время прохождения через кольцевой канал 14 осуществляется интенсивное охлаждение смеси с помощью охлаждающих каналов 16 в корпусе и цилиндре 10, тэк что даже при неоднократной циркуляции смеси не может возникнуть термическая нагрузка, Это обстоятельство, в частности, имеет большое значение вследствие того. что с помощью устройства в соответствии с изобретением создается большое отношение поверхности охлаждения к объему материала, что ранее не могло быть обеспечено, Другой вариант исполнения изобретения показан на фиг, 4-8.

Попадающая через радиальные каналы 13

-в кольцевой канал 14 резиновая смесь захватывается вращающейся оболочкой 19 и транспортируется дальше.

Оболочка 19 увлекается во вращательное движение обеими шестернями 20, которые входят в зацепление с наружными зубьями 21 оболочки 19. Вал 22. на котором расположена приводная шестерня 20, с помощью выходного вала 23 промежуточной шестерни 24 может плавно регулироваться в отношении его скорости вращения. Кроме того, шестерня 24 выполнена так, что может осуществляться также изменение направления вращения чтобы можно было индивидуально останавливаться на желаемой соответственно степени гомогейиээции резиновой смеси.

8 оболочке 19 расположены канавки 25, которые могут быть выполнены в виде полукруглых кольцевых пазов или также в виде прямоугольных канавок.

Канавки спирально выфрезерованы во внутренней поверхности 26 оболочки 19 и

5 имеют шаг, который установлен в зависимости от желаемой скорости транспортировки под углом а от 0 до 90 от вертикали, Чем меньше выбирается угол подъема, тем меньше скорость транспортировки при

10 постоянной глубине канавок и окружной скорости оболочки 19.

Если выбираются (не показанные на чертеже) осевые канавки, т.е. угол подъема составляет примерно 90", окружная скоро15 сть оболочки 19 может быть сильно уменьшена, причем в этом. случае может осуществляться весьма интенсивное поперечное перемешивание резиновой смеси в зависимости от скорости вращения оболоч20 ки 19. В этом случае давление создается почти исключительно за счет зкструзионного давления двушнекового экструдера 1.

Число оборотов оболочки 19 путем реверсирования шестерни 24 при неизменном

25 угле подъема канавок 25 можно при очень небольшой скорости вращения оболочки 19 сообщить целенаправленно большое количество энергии сдвига резиновой смеси, что для определенных высоко термически ста30 билиэированных резиновых смесей имеет большое значение.

Оболочка 19 и корпус 10 двухшнекового экструдера 1 целенаправленно темперируются с помощью осевых охлаждающих от35 верстий 16, к которым подключено не показанное на чертеже темперирующее устройство, чтобы не превышать определенные температурные границы.

Благодаря конструкции канавок 25. как

40 показано на фиг. 7, в виде закрытых 25а на стороне входа и в виде открытых 25b на стороне выхода. или при сопряженной канавке наоборот достигается то, что все частицы материала, во-первых, сдвигаются с

45 помощью перемычки между канавками 25, прежде чем они будут возвращены через канал обратной передачи 17 в экструзионную камеру 12 двухшнекового экструдера.

ДрСтигается очень быстрая гомогениза50 ция резиновой смеси, причем в некоторых случаях может быть целесообразным охлаждать вращающуюся цилиндрическую оболочку 19, а также корпус 10 двухшнекового экструдера 1.

При обработке большинства смесей вначале реализуется только процесс пластикации каучука, так что может выбираться такое устройство, которое показано на фиг.

8. В воронку 27 первого двухшнекового экструдера 28 каучук подается в виде гранул и

- 1780523

10

25

50 утолщением 49 возможно необходимые вспомогательные обрабатывающие средства.

Пластикация при этом осуществляется так, как было описано на фиг. 1 и 2 устройства. Давление определяется с помощью измерительного средства — манометра 29 (фиг.

8) и на основании его данных соединенный со средством 29 регулятор 30 управляет выходным отверстием 31, выполненным в.виде капилляра.

Затем смесь через капилляр 31, в который вмонтирован капиллярный вискозиметр 32 (измерение осевых градиентов давления), попадает в двухшнековый экструдер 33, Благодаря установке капиллярного вискозиметра 32 можно регулировать также пластикацию натурального каучука, так как немедленно определяется изМенение вязкости и компенсируется путем одновременного изменения скорости вращения шнеков и поперечного сечения выходного отверстия 31 с помощью регулируемой заслонки 34 для поддержания объема транспортируемого потока.

Возрастающая с увеличением скорости . вращения шнеков подача компенсируется . обратной подачей смеси через кольцевой канал 35. Хороший теплообмен вновь при- водит к поддержанию постоянной. температуры обработки, В представленном на фиг. 8 устройстве добавка сажи и масла осуществляется через патрубок 38, а диспергирование этих компонентов осуществляется в двухшнековом экструдере 33, который вновь оснащен регулирующей поперечное сечение выходного отверстия 31 заслонкой 34, .

Управление заслонкой 34 осуществляется с помощью гидравлического цилиндра

37 на основании определяемого манометра

38 значения регулятором 30.

В представленном на фиг. 9 варианте исполнения рядом друг с другом расположено два двухшнековых экструдера 39 и 40, : Двухшнековый экструдер 40 выполняет функцию кольцевого канала 14 камеры обратной подачи. как показано на фиг. 2-3 и 8, Двухшнековый экст рудер 39 с помощью трубопроводов 41 соединен с выполненной в виде камеры обратной подачи экструзионной камерой этого экструдера, а именно— на входной стороне 42 этого экструдера, а также с помощью трубопровода 43 — с входом экструдера 39, Экструдер 39 имеет первое загрузочное отверстие 44 для подачи измельченного каучука и патрубок 45 для подачи наполнителя, пластификатора и других вспомогательных обрабатывюащих веществ: С помощью передачи и привода 46 приводятся во вращение не показанные на чертеже шнеки и производят пластикацию, транспортировку и гомогенизирование.

8 этом варианте исполнения также до

1/20 поданного объема смеси вначале подается благодаря запиранию выходного отверстия 47 в камеру, предохраняющую от обратного подпора, т,е. в двухшнековый экструдер 40, не показанные на чертеже шнеки которого осуществляют обратную подачу смеси по трубопроводу 43, 8 экструдере 40 резиновая смесь охлаждается с помощью не показанных отверстий, к которым присоединен темперирующий прибор. Затем поток смеси по трубопроводу 43 подается вновь к первому экструдеру 39.

Так как примерно I/20 часть смеси непрерывно выдается через выходное отверстие 47, примерно 19/20.смеси находится в установке, вследствие чего достигается весьма интенсивное продольное и поперечное смешения, а также диспергирование, не вызывая термической нагрузки, потому что в двухшнековом экструдере 40 имеется большая охлаждающая поверхность благодаря охлаждению корпуса и внутреннему охлаждению шнеков этого экструдера

В представленном на фиг. 10 варианте исполнения выбрана другая геометрия шнеков двухшнекового экструдера. В зоне Ь шнеки 8 и 9 имеют зубья 48 с большим подъемом по сравнению с подъемом зубьев в этой зоне Ьна фиг. 1, вследствие чего целенаправленно может достигаться скорость транспортировки в зоне b. В конце зоны Ь на шнеке расположено утолщение 49, которое оставляет относительно свободным небольшой зазор между утолщением 49 и внутренней цилиндрической оболочкой, При прохождении материала над утолщением происходит интенсивный сдвиг и гомогенизация.

Диаметр сердечника шнеков 8 и 9 двухшнекового экструдера в зоне Ьбыл увеличен, так что глубина хода 50 уменьшается.

Благодаря этой мере может устанавливаться повышенное давление материала. которое благоприятствует сдвигу материала над

Чтобы еще усилить сдвигающее воздействие, можно также на конце шнеков 8 и 9 расположить другое утолщение 51, вследствие чего также достигается более быстрая гомогенизация смеси, В соответствии с изобретением технологические операции пластикации, введения наполнителя и вспомогательного средства, а также введения мостикообразователя осуществляется предпочтительно в

1780523

12 двух размещенных друг за другом двухшнековых зкструдерах (фиг, 8), которые обеспечивают получение смеси при интенсивном охлаждении непрерывно. Тем самым исключаются также возникающие в противном случае высокие температуры.

Ускоритель может вовдиться в завершающий непрерывный процесс, так что возможна немедленная дальнейшая обработка или после соответствующего охлаждения возможно изготовление подкладочных оо лос.

Таким образом в устройстве, которое исходя из двухшнекового экструдера имеет расположенные на определенном расстоянии до 10D (D — диаметр шнека) в направлении потока друг за другом загрузочную воронку для каучука и патрубок подачи наполнителя (сажи), выходное отверстие закрывается настолько, что в зоне выхода 20 двухшнековый экструзионной камеры возникает относительно высокое давление.

Благодаря созданному таким образом давлению материала смешанный с наполнителем каучук прессуется в канальной систе- 25 ме камеры обратной подачи, Канальная система камеры обратной подачи состоит из радиально отведенных от двухшнековой экструзионной камеры каналов, которые входят в расположенный коаксиально вок- 0 . руг корпуса двухшнековый экструзионной камеры, имеющий форму цилиндрической оболочки кольцевой канал или в камеру обратной подачи.

Этот кольцевой канал в зависимости от З5 степени смешения отводится обратно по длине соосно наружу вокруг двухшнековой зкструзионной камеры, Камера обратной подачи на противоположном потоку конце с помощью радиально 40 подведенных каналов также соединена с двухшнековой экструзионной. камерой, так что на основании этой конструкции получается обратный поток или циркуляция материала, причем обратный поток подается навстречу основному потоку в двухшнекоeye экструзионную камеру и вновь смешивается с поданным потоком материала в двухшнековой экструзионной камере, Этот процесс может повторяться как 50 угодно часто, соответственно в зависимости от величины поперечного сечения выходного отверстия двухшнековой экструзионной камеры и давления экструзии, причем для хорошего соотношения смеси примерно 55

107 смеси выталкивается и 90";ь находится в обратном потоке или циркуляции, т.е. в радиальных каналах подачи камеры обратной подачи и в имеющем форму цилиндрической оболочки кольцевом канале, Имеющий форму цилиндричекой оболочки кольцевой канал охлаждается, чтобы контролировать прилагаемое с помощью давления экструзионной подачи в резиновую смесь усилие сдвига, которые хотя и обеспечивает замечательное продольное смешение, однако также приводит к повышению температуры резиновой смеси.

Охлаждение осуществляется с помощью расположенных в корпусе двухшнековой зкструзионной камеры осевых охлаждающих отверстий или также с помощью осевых отверстий в цилиндрической оболочке, к которой подключены облегчающие циркуляцию термостатирующие средства, . Ка одной стороне прилагается усилие сдвига, чтобы получить лучшее продольное . смешение очень термочувствительной резиновой смеси, на другой стороне необходимо обеспечиваться интенсивное и снимающее очень много энергии охлаждение, чтобы не превышались узкие границы температурной нагрузки резиновой смеси.

Благодаря вращению цилиндрической оболочки, в которой по внутренней поверхности расположены канавки, достигается эффект транспортировки, вследствие чего экструзионное давление в системе обратной подачи или циркуляции существенно снижается при постоянном времени циркуляции резиновой смеси, . Подкрепление обратного потока смеси в кольцевом канале благодаря вращению оказывающей транспортирущее действие цилиндрической оболочки предотвращает, в частности, вредное увеличение температуры смеси, вследствие чего может быть снижена холодопроизводительность в этой зоне. Помимо этого циркуляцией можно управлять регулированием временем ее проведения, т,е, целенаправленно замедлять или также ускорять, не требуя изменения для этого скорости вращения шнеков. При этом достигается дополнительный эффект смешения и гомогенизации, не требуя дополнительного ввода энергии сдвига в резиновую смесь путем повышения давления в системе циркуляции.

Благодаря выполнению спиральных канавок во вращающейся цилиндрической оболочке, т.е. в .отношении их наклона, их поперечного сечения и их глубины, можно целенаправленно воздействовать на скорость транспортировки, причем, в частности, благодаря управлению окружйой скоростью цилиндрической оболочки может устанавливаться определенная степень смешения и гомогенизации, 13

1780523

10 можностью регулирования ее температуры, а в выходном отверстии экструдера размена с возможностью вращения и имеет по

20. внутренней поверхности полукруглые или

25 3, Устройство по и. 2, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что наружная цилиндрическая обо30

Данное решение позволяет непрерывно получать гомогенную резиновую смесь, при этом входе непрерывного получения Основной смеси вся необходимая доля сажй вводится за одну технологическую операцию.

Операции пластикации каучука, введения доли наполнителя, введения в смесь мостикообраэователя осуществляются в одном устройстве.

Повторная обратная подача обеспечивает интенсивное охлаждение потока транспортируемого материала в имеющем форму цилиндрической оболочки пространстве, которое весьма предпочтительно для кор- 1 рекции возрастающей температуры обработки, Охлаждение приводит к тому, что достигнутая температура снижается до места обратной подачи, следствием чего является то, что улучшается пластикация и диспергирование сажи. С уменьшением температуры увеличивается вязкость, что способствует приложению более высоких напряжений сдвига в массе. После того как сажа введена, этим самым существенно улучшается воздействие диспергирования. . Т.о. устрайство согласно изобретению обеспечивает непрерывный процесс получения резиновой смеси, возможность управления и регулирования, а также непосредственного измерения вязкости при пластикации натурального каучука, незначительное нагревание резиновой смеси, достижение высокой гомогенкости, уменьшение отнесенных к массе затрат мощности.

Формула изобретения

1. Устройство для непрерывного получения резиновой смеси, содержащее двухшнековый экструдер, шнеки которого смонтированы в экструэионной камере корпуса с возможностью зацепления и вращения в одном или противоположных направлениях, .дозирующие средства, загрузочную воронку и размещенное на конце корпуса выходное отверстие для резиновой смеси, отличающееся тем,что, сцелью повышения качества резиновой смеси за счет обеспечения эффективного ее смешения и гомогениэации, устройство снабжено патрубком подачи каполкителя, размещенным на корпусе на расстоянии от загрузочной воронки, выбранном в пределах от 1 до

10 диаметров шнека, и камерой обратной подачи, выполненной в форе кольцевой цилиндрической оболочки, размещенной коаксиально вокруг корпуса зкструдера и имеющей длину по меньшей мере равную двум диаметрам шнека, причем экструзионная камера корпуса соединена с камерой обратной подачи отводными каналами или прорезями, расположенными радиально наружу перед выходным отверстием корпуса, а на противоположном конце камера обратной подачи соединена с выходными радиальными каналами или прорезями для возврата материала иэ камеры обратной подачи в экструэионную камеру, при этом камера обратной подачи выполнена с возщено средство регулирования его поперечного сечения, соединенное с регулятором, связанным с датчиком давления, которым снабжена экструзионная камера, 2. Устройство по и. 1, отл ича ю ще ес я тем, что наружная цилиндрическая оболочка камеры обратной подачи смоктировапрямоугольные в поперечном:сечении канавки с углом подьема, направленным в сторону выходного отверстия корпуса, для обратной подачи материала. лочка снабжена зубьями для зацепления с шестернями, приводной вал.которых через промежуточную шестерню соединен с приводом вращения.

4. Устройство по п.З, о тл и ч а ю щеес я тем, что промежуточная шестерня установлена на приводном выходном валу, смоктирбванном с возможностью плавкого регулирования и вращения в левом и правом направлениях.

5. Устройство по п.2, о тл и ч а ю ще ес я тем, что угол подьема канавок выбран в пределах 0-90 от вертикали. б, Устройство по пп. 2-5, о т л и ч а ющ е е с я тем, что расположенные рядом канавки на наружной цилиндрической оболочке попеременно со стороны входа камеры обратной подачи закрыты. со стороны выхода открыты, смежная канавка со стороны входа открыта, со стороны выхода закрыта, расположенкые рядом друг с другом перемычки между канавками выполнены разными по высоте.

7. Устройство по пп, 2-6. о т л и ч а ющ е е с я тем, что выходное отверстие корпуса выполнено в виде капилляра с вмонтированным в него капиллярным вискозиметром.

8. Устройство по пп. 2-7, о т л и ч а ющ е е с я тем. что шнеки в зонах подачи и доэирования имеют по отношению к зоне гомогенизации уменьшенную глубину прохода и/или подьем нарезки.

1780523

1780523

Z7 Z 1

Ю

Ю ff 17 / Х

17 tZ f4 б yg )3 юг. 1

1780523

Фиг. 8 и2,S,.,УУ 11 12

Составитель Л. Кольцова

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Л, Ливринц

Редактор А, Бер

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

Заказ 4444 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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