Статическое устройство смешивания и гомогенизации,в частности, для фильерного комплекта

 

Союз Советских

Социалистическив

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ огг896081

4i

l (89) 140399 ГДР (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. Кл (22) Заявлено 2802.78 (21)7770114/28-12 с присоединением заявки ¹

D D 4/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (32) 23.03,77 (31) WPD01D/198004 (33) ГДР

Опубликовано 070182. Бюллетень ЙЯ l (53) УДК 677.46 (088. 8) Дата опубликования описания 07. 01. 82

Иностранцы (54) СТАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО СМЕШИВАНИЯ И

ГОМОГЕНИЗАЦИИ, В ЧАСТНОСТИ ДЛЯ

ФИЛЬЕРНОГО КОМПЛЕКТА

Изобретение относится к статичес.ким устройствам смешивания и гомоге низации, в частности для фильерного комплекта в машинах для прядения химических волокон из расплава.

Известно устройство, позволяющее улучшить вещественную однородность расплава в фильерном комплекте из

DE-0S I 660 674 и представляющее собой пластину с отверстиями, только отверстия расположены не вертикально к поверхности пластины, а под произвольным углом к ней, в результате чего, например, расплав перемещается из внутреннего пространства в краевые эоны и обратно.

Это решение приводит к небольшому улучшению спектра продолжительности ре®кции, но не к заметному улучшению смесительногo эффекта, так как здесь принудительные процессы перемены мест для части расплава слишком малы.

Hs DE-OS Z 660 674 и 2 359 839 из— вестно далее, что в смесительном элементе расположены вертикальные отверстия, которые ведут из фильтровального устройства в маленький накопительный объем и непосредственно на фильеруq

Известно также фильерное устройст во, в котором пространство между двумя мелкоячеистыми ситами заполнено пористым гранулированным материалом, и эти сита расположены непосредственно перед фильерой.

Несмотря на то, что известгые устройства пригодны для смешивания полимеров непосредственно перед входом в фильерные капилляры, их конструктинное исполнение является зачастую сложным и "только условно применимым для практического использования.Из-за нежелательных эффектов прилипания к

15 стенкам появляются часто различия в вязкости и экстракте растворов, кото.рые снижают надежность прядения и из-за увеличения частоты обрыва нитей снижается количество полных ка20 тушек.

Частные различия вязкости раствора обуславливают колебания титра, которые определяют скорость прядения способа по уровню технического решения этой проблемы. При этом следует прежде всего принять во внимание,что при использовании статического смесителя будет очень хорошо перемешиваться, например, 90в протекающего

3Q расплава, а остаются 103 краевой зо896081 ны, которые по причине малых процессов перемены мест текут медленно, и таким образом, слабо перемешиваются.

Медленное по сравнению с основным потоком полимеров протекание означает возрастающие термические нагрузки или возрастающее термомеханическое разложение. Это равнозначно ухудшению надежности прядения, качества и количества.

Целью изобретения является конструирование такого статического устройства смешивания и гомогенизации, в частности для фильерного комплек-. та, чтобы благодаря простому конструктивному решению достичь улучшения качества прядильных нитей и таким образом существенно улучшить эксплуатационные свойства изготовленной из нитей продукции.

В основе изобретения лежит задача, создать статическое устройство смешивания и гомогениэации,в частности для фильерного комплекта, с помощью которого улучшается термическая и вещественная однородность прядильного расплава непосредственно перед прядением благодаря целенаправленным процессам перехода.

Согласно изобретению, задача решается тем, что вдоль цилиндрического отверстия фильерного комплекта расположены дефлекторы, свободная проточка которых занимает от 5% до

153 общего поперечного сечения, и свободные проточки смещены друг против друга таким образом, что в направлении течения не происходит перекрытия свободных проточек отдельных дефлекторов. Дефлекторы исполнены при этом таким образом, что их толщина постоянно уменьшается или опять постоянно увеличивается, и в точке перегиба расположены отверстия.

Следующее выгодное исполнение дефлектора заключается в том, что толщина дефлектора постоянно уменьшается и в точке перегиба также расположены отверстия. Комбинация этих двух дефлекторов гарантирует свободный от застойной зоны приток расплава в фильерный комплект, причем в назван. ном первом дефлекторе расплав краевых зон принудительно течет к середине, чтобы в зоне отверстия перемешиваться с расллавом, который должен течь из середины в зону отверстия.

Расположенный далее второй дефлектор нарушает кругообразно поступающий через отверстие поток расплава таким образом, что 0Н дОЛжен теперь течь линейно вдоль диаметра, причем поступающие ло окружности через отверстия потоки расплава благодаря коническим поверхностям объединяются и перемешиваются. После или между двумя названными дефлекторами выгодно может быть расположен третий, толщина которого с обеих. сторон по55

Благодаря предлагаемому техническому решению возможно интенсивное перемешивание полимерного расплава, причем благодаря хорошей вещественной однородности сильно ограничивается спектр продолжительности времени реакции, что имеет важное значение, особенно при прядении иэ окрашенного расплава полимеров из-за термической чувствительности органических красящих веществ. Благодаря использованию изобретения, повышается надежность прядения и возможная скорость прядения, что приводит к увели чению производительности труда, возстоянно уменьшается, так что обе лобовые поверхности наклонены лруг лротив друга лод одинаковым углом. Этот дефлектор, в свою очередь, нарушает линейный или кругообразный поток

5 расплава и разделяет его ло плоскостям ло всей круговой поверхности, причем расплав может теперь течь только через внешнее круговое кольцо к следующему дефлектору, который исполнен предпочтительно как названный вначале. Итак, принцип смешивания предусматривает направление потока расплава от краевых зон к середине или обратно и при прохождении дефлекторов интенсивно перемешиваются час15 тицы расплава с различным временем продолжительности реакций. Это достигается благодаря тому, что при прохождении через узкие места выравниваются градиенты скорости элементар ф ных потоков, т.е. одни ускоряются, другие затормаживаются, причем улучшается спектр продолжительности времени реакции.

Этот механизм механического ускорения и торможения, связанньФ с разнообразными процессами перемены мест от середины фильерного комплекта наРужу и обратно, приводит к хорошему вещественному перемешиванию полимерного расплава и к очень хорошему отношению продолжительности времени реакции. !

Такие. же хорошие эффекты, согласно изобретению, достигаются с дефлекторами,которьщ имеют расположенные по окружности пазы, причем благодаря цилиндрам дефлекторы сохраняют интервал, и между двумя одинаковыаи дефлекторами расположена промежуточная шайба с центральным осевым от40 версткем.

Следующее решение, согласно изоб ретению, представляет собой дефлекторы, имеющие радиальные пазы, которые сходятся в центре и на окружности пе45 реходят в кРуговой паз и .которые через аксиальиые пазы связаны с круговым пазом, причем между дефлекторами таким образом, благодаря имеющей центральное отверстие промежуточной

0 шайбе, сохраняется интервал. !

896081 растанию количества полных катушек и уменьшению брака.

Повышение качества, благодаря улучшенной вещественной однородности имеет следствием, в частности, беспроблемную возможность обработки нитей внутри последующих этапов раба ты.

На фиг. l схематически показан фильерный комплект в разрезе с дефлекторами; на фиг.2 — вид сверху и разрез A-A дефлектора; на фнг.3 вид сверху и разрез Б-Б дефлектора; на фиг.4 — вид сверху и разрез В-В дефлектора> на фиг.5 — фильерный комплект в разрезе с дефлекторамн; на фиг.б - вид сверху и разрез Г-Г дефлектора; на фиг.7 — фнльерный комплект в разрезе с дефлекторами и промежуточной шайбой; на фиг. 8 вид сверху и разрез Д-Д дефлекторау на фиг.9 - промежуточная шайба и раз рез Е-Е на фиг.10 — фильерный комплект в разрезе с дефлекторами; на фиг.ll - вид сбоку и разрез Ж-Ж дефлектора на фиг.12 — вид сверху и разрез И-И промежуточной шайбы; на фиг.13 - фильерный комплект в разрезе с дефлекторами и промежуточными шайбами; на фиг. 14 - вид сверху и сбоку и разрез К-К дефлектора; на фиг. 15 — вид сверху и сбоку проме» жуточной шайбы.

На фиг.l в дефлекторах 4, 8, 11, l2, 14, 19, 24 свободные проточки выполнены таким образом, что они составляют от 53 до 153 возможного поперечного сечения 3 в фильерном комплекте 1, причем свободные проточки 2 выполнены в дефлекторах 4, 8, 11, 12, 14, 19, 24 так, что они не перекрываются в направлении потока.

На фиг.2 представлен дефлектор 4, в котором поверхность б выполнена таким образом, что толщина дефлектора 4 постоянно у леньшается или опять увеличивается, и в точке перегиба 5 по окружности перпендикулярно к поверхности б расположены отверстия 7, которые соединяют друг с другом по-, верхности б.

Такое исполнение поверхностей б способствует тому, что расплав от окружности и середины подводится к центру радиуса, что вызывает интенсивное перемешивание при протекании расплава через отверстия 7, так как частицы расплава с различными продолжительностями времени реакции и скоростями принудительно устремляются через отверстия 7.

На фиг.3 изображен следующий вариант исполнения, а именно дефлектор 8, поверхность 10 которого выполнена таким образом, что толщина дефлектс а 8 постоянно уменьшается. В точке перегиба 5 расположены отверстия 9. Такое исполнение способствует тому, что поступающие по кругу из дефлектора 4 потоки расплава прежде всего затормаживаются благодаря коническому продолжению в дефлекторе 4 и на конической поверхности 10 встречаются, объединяются и перемешиваются и могут стекать только вдоль отверстий 9.

Если такие дефлекторы 8 сместить друг против друга на 90 и отверстия 9 технически выбрать так, чтобы не возникали замедляющие помехи, то частицы расплава, которые покидают первый дефлектор 4 через лежащие на окружности отверстия 9, через дефлек15 тор 8, повернутый на 90, принудительна текут к середине, причем тем самым выравниваются различия в продолжительности времени реакций.

В дефлекторе 11, показанном на фиг.4, линейно выходящие иэ.дефлек- Я тора 8 потоки расплава снова перераспределяются и поворачиваются, а именно так, что расплав может стекать только через круговое кольцо со стороны окружности между дефлектором 11 и стенкой фильерного комплекта. Частицы расплава, которые выходят иэ серединных отверстий 9 дефлектора 8, должны пройти очень большой путь, чтобы покинуть дефлектор 11.

Зо Угол (.определяет, с какой интенсивностью происходит поворот направления потока. Чтобы увеличить смесительный эффект, поверхность 10 может быть профилироваиной.

На фиг.5 изображена комбинация

I ,дефлекторов 12 согласно фиг. б, кото рая благодари вариациям числа отверстий 13 и их смещению относительно ,друг друга способствует тому, что сильно ограничивается спектр продол40 жительности времени реакции. Такой . дефлектор 12 можно очень легко и де шево изготовить. Эффект смешивания будет, однако, не таким интенсивным, чем тот, которай достигается путем щ применения комбинации согласно фиг.l.

На фиг.7 (обозначены цилиндры 16) представлена комбинация дефлекторов

14 и промежуточных шайб 17 согласно фиг.8 и 9. Расплав из внешней зоны стекает через пазы 15, снова направляется к середине, чтобы через отверстие 18 согласно фиг.9 ст середины опять пройти наружу. Отсюда ясно, что не встречается замедленных потоков или есть потоки расплава, которые имеют заметную разницу в продолжительности времени реакции.

На фиг.10 изображен следующий вариант исполнения фильерного комплекта 1 с дефлекторами 19 и промежуточ60 ной шайбой 23 согласно фиг.ll и 12.

Здесь также расплав принудительно течет от середины вдоль радиальных пазов 20 в круговой паэ 21, чтобы через аксиальные пазы 22 течь в круго65 вой паз 21.

896081

Иэ этого кругового паза 21 расплав может устремляться снова только через радиальные пазы 20 к середине, чтобы через осевое отверстие 18 промежуточной шайбы 23 течь в следующий дефлектор 19. Подобный вариант исполнения дается на фиг.13 с дефлекторами 24 и промежуточной шайбой 26 согласно фиг.14 и 51, причем расплав устремляется от кругового паза 21 через радиальный паэ 20 к центральному осевому отверстию 25, чтобы из него 10 попасть снова в радиальный паз 20 и со стороны окружности в круговой паз

21, и оттуда мог течь к следующему дефлектору 24, но только через аксиальные пазы 22 промежуточной шай- 1$ бы 26.

С помощью этого решения также может быть достигнуто улучшение смешивания и продолжительности времени реакции. 20

Формула изобретения

1. Статическое устройство смешивания и гомогенизации, в частности для фильерного комплекта в машинах для прядения химических волокон из расплава, в котором на поверхности расположенного между входом расплава и фильерной статического смесительного устройства имеются выбранные пазы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что в 30 фильерном комплекте свободная проточка каждого дефлектора занимает от 5 до 15Ъ общего поперечного сечения 3 и свободные проточки смещены друг против друга таким образом, что в на правлении течения не происходит пе- . рекрытия свободных проточек отдельных дефле кторов .

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что толщина имеющего отверстия дефлектора постоянно уменьшается или увеличивается до точки перегиба на поверхности.

3. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что толщина имеющего отверстия дефлектора постоянно уменьшается к точке перегиба на поверхности.

4. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что толщина дефлектора от точки перегиба постоянно уменьшается под углом < .

5. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что отверстия дефлектора расположены смещенно друг против друга в направлении потока на 180

6. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что фильерный комплект имеет дефлекторы с канавками, цилиндры и промежуточные шайбы с одним отверстием.

7. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в фильерном комплекте расположены дефлектор с радиальными пазами, круговым пазом и аксиальными пазами, а также промежуточная шайба с одним отверстием.

8. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что в фильерном комплекте, расположен дефлектор с радиальными пазами, одним круговым пазом и одним отверстием, а также промежуточные шайбы с пазами.

896081

Заказ 11637/10 тираж 463 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель А.Блехман

Редактор C.Òèìîõèíà Техред A. Бабинец Корректор E.Ðîøêî