Смесительная головка

Изобретение относится к конструкции головки для получения заливочных композиций быстрореагирующих компонентов, в частности полиуретановых, и может быть использовано в химической, легкой и других отраслях промышленности. Смесительная головка содержит корпус и смесильный стакан. Внутри смесильного стакана расположен ротор, состоящий из секций. Секция ротора имеет форму эллипса с отношением большой оси секции к малой в пределах 1,5-2. Большие оси секций расположены под углом α с возможностью изменения в пределах от 0 до 90°. Центральное отверстие секций и рабочая часть приводного вала имеют рифления. Изобретение обеспечивает интенсификацию процесса перемешивания и возможность выбора взаимного расположения элементов смесительного ротора в зависимости от вязкости и соотношения компонентов. 2 ил.

 

Смесительная головка относится к конструкции головки для получения заливочных композиций быстрореагирующих компонентов, в частности полиуретановых, и может быть использована в химической, легкой и других отраслях промышленности.

Известно смесительное устройство для получения пеноматериалов, содержащее корпус, приводную мешалку, выполненную в виде цилиндра с лопастями по наружной поверхности, со штоком и выполненной в верхней части цилиндра замкнутой полостью, соединенной по средством прорезей в стенке цилиндра со смесительной камерой, образованной внутренней поверхностью корпуса и поверхностью мешалки, штуцеры для подачи компонентов (авторское свидетельство СССР №806450, М. Кл³. В 26 D 27/02, 23.02.81).

Недостатками указанного устройства являются: неэффективное смешение из-за малой деформации компонентов смеси и очень сложная и малоэффективная промывка растворителем смесительной камеры при смешивании реакционно-способных олигомеров, в том числе и полиуретанов.

Известен также смеситель для полимерных материалов, содержащий цилиндрический корпус с входным и выходным отверстиями, соосно смонтированный в нем шнек, вал с приводом его вращения и диски с каналами, входные и выходные отверстия которых расположены на окружностях равного диаметра, причем диски поочередно жестко закреплены на валу и в корпусе (авторское свидетельство СССР SU 1303427 А1, кл. В 29 В 7/40, 15.04.87).

Недостатками указанного смесителя являются также малая эффективность смешения и более усложненная промывка, при этом требуется его полная разборка.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является смеситель для вязких композиций, содержащий корпус с входным и выходным штуцерами, установленную в корпусе мешалку с приводом вращения, выполненную в виде перемешивающих элементов, каждый из которых закреплен на рабочем участке вала (авторское свидетельство СССР 1136945, кл. В 29 В 7/06, 1985).

Технической задачей изобретения является интенсификация процесса перемешивания и возможность выбора взаимного расположения элементов смесительного ротора в зависимости от вязкости и соотношения компонентов.

Решение указанной технической задачи заключается в том, что в смесительной головке для получения заливочных композиций, содержащей корпус и смесильный стакан, внутри которого расположен ротор, состоящий из секций, согласно изобретению секция ротора имеет форму эллипса, описываемого уравнением

,

с отношением большой оси секции к малой (2а/2Ь) в пределах 1,5-2, при этом большие оси секций расположены под углом α с возможностью его изменения в пределах от 0 до 90°, а центральное отверстие секций и рабочая часть приводного вала имеют рифления. Зазор между крайней точкой и корпусом смесительной камеры принимается в пределах 0,15-1 мм.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена смесительная головка, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Смесительная головка для получения заливочных композиций содержит корпус 1 со смесильным стаканом 2, внутри которого расположен ротор 3, состоящий из отдельных секций 4 и отбойного кольца 5. Ротор установлен на приводном валу 6.

Для подачи компонентов и растворителя в смесительную камеру головка имеет штуцеры 7, 8, 9. Приводной вал уплотняется сальником 10, поджимаемым втулкой 11. В нижней части смесительной головки для выхода композиции и слива растворителя при промывке имеется штуцер 12.

Работает головка следующим образом. В определенном строго заданным технологическим регламентом соотношении компоненты через штуцеры 7 и 8 подаются в смесительную камеру, образованную корпусом 1 и стаканом 2, в зону вращающегося ротора 3 между отбойным кольцом с винтовой нарезкой 6 и секциями 4, оттуда компоненты поступают в зону смесительных секций и выходят в виде смеси через штуцер 12. В перерыве между процессами литья через штуцер 9 в смесительную головку подается растворитель для промывки головки от остатков быстрореагирующих компонентов смеси.

Высокая частота вращения, течение Пуазеля порождают в малых зазорах между секциями ротора и стаканом высокие значения скоростей сдвига, а колебательное движение зазоров генерирует вихри в жидкой фазе.

Расположенные под углом α большие оси секций ротора образуют винтовую линию, обеспечивающую обратный поток компонентов в смесительной камере, что позволяет многократно проходить компонентам смеси через малый зазор.

Изменение зазора между секциями ротора и стаканом инициируют потоки разной направленности.

Совместное периодическое воздействие изменения зазоров между ротором и стаканом и многократное прохождение всего объема смеси через малые зазоры интенсифицирует процесс смешения.

Смесительная головка для получения заливочных композиций, содержащая корпус и смесильный стакан, внутри которого расположен ротор, состоящий из секций, отличающаяся тем, что секция ротора имеет форму эллипса с отношением большой оси секции к малой в пределах 1,5-2, при этом большие оси секций расположены под углом α с возможностью изменения в пределах от 0 до 90°, центральное отверстие секций и рабочая часть приводного вала имеют рифления.