Устройство для переработки твердых и вязких полимерных материалов
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1011039
Автор: Зехев
Текст
СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9 А 8010 Р 3/01 3 02 ИЗОБРЕТЕН И ОПИС и ротора, пускнымо окружьшим в напГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Патент США Р 3633880,кл, 259191, опублик. 1972,2, Авторское свидетельство СССРМ 444686, кл. В 29 Е 3/012, 1973(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ТВЕРДЯХ И ВЯЗКИХ ПОЛИМЕРНЫХМАТЕРИАЛОВ, содержащее ротор с приводом вращения, корпус, размещенныснаружи ротора соосно ему и образующий с ним рабочий зазор для материала, впускное и выпускное отверстия, расположенные в корпусе параллельно продольной оспричем расстояниемежду,ви выпускным отверстиями иности корпуса выбрано болравлении вращения ротора, чем внаправлении, противоположном еговращению, и по меньшей мере одинблокировочный элемент, размещенныймежду впускным и выпускным отверстиями и имеющий заднюю стенку и учас-ток очистки, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью интенсификации процесса переработки материала за счет развития рабочей поверхности устройства, ротор снабжен установленными перпендикулярно егопродольной оси дисками, образующимимежду собой и с поверхностями корпуса и ротора рабочие каналы дляматериала, сообщенные с впускным ивыпускным отверстиями,.Рошко едактор А. Фролов Подписное 4/5 Филиал ПП фПатЕнт", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 2508/43 Т ВНИИПИ Государстве по делам иэобрет 113035, Москва, Ж2, устройство по 1, 1. .у-у и -а ю Щ е е с Я тем, что Оу:0 снаУ 5- жено разме 1 ценньыти в каждом рабочем канале г 1 е 1 земычкам 1.3, УстРОйство по и. 2 у О т ч а ю щ е е с я тему ч."; ттерсмич" ки смо 1 тирозаны 1: ьОзмОжОстьз:121 е". ме 1 цения в радиальном наград:ени 1 дл 1 регулирования прок.здногс с:ече" т,1 я -абОЧИХ К а.т 1 аЛО1 уоу 1 с:уво 1 О 1 1 у О т л ита Е С я ТРМ, Что бЛОКИрО- з.семент установлен с возмож,. "Ит, ЬНОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ,у трой БО ГтО П. 1, О т Л Ию,. е с я тему что оно снаб.- ке 1 с 1 т;-у 5-111 ров дами Для сообщения Б,:=.Одн 1 го уч;стка одного рабочего каналаБХО,1 Н 1 и участком другого:4 зобретение относится к х:1 ми 1 ес"КО И ПОЛИ Рт)НОт,"; Про,тт цт;"Е 1 т тес;:у Имс 1 жет быт у; исг 1 оль зоват 1 О Для пеРВРабОтки плес т 1 уУ 1 асс у Бнзких . 111 У РДыхполимерных материалов.у 1 ЗВЕСТНО уотрОйстно ДЛН т 1 ЕрЕр"ботки тве 1 ргых и Вт 1 зких 11 огуи 1 уе", Н 1 зх РтеРиалон сопеРжаЩее коРг:Ус ";-1 уУ,".1 ным и БыпУскньУ отвеРстиЯмиу Распо 1 ОЖЕН НЫй Б НЕМ тЕРБЯК С Б 1 У Н" ОНОЙ Натрез 1 ой и привод Вращения че 1; яка "1 11 уерузрабтатывае."ые мат ара" Б уу,а";,":1 уом УСТРОйСТВР Г 10 ДВЕРГае-.с.;, СдуЭИГВ 1 СШИМ уСуулияМ 1, КОторЫтЗ янту; 1,)ТСБр"; у; татОМ СОПрОТ .1 РНИ.;. С;.Г.З Звтг-: - ,Ок коэу уса,тТУ - ., т 1,У О, О т 1т -Рдгаб-, - , ыв;От е 1 ут;таРиа 1 т; т ттт" з Уся В ут ОЙОЖБО В хОЛОдном . Бастьншем Остояни,1 ,Например, :аб.е ки,гРъ 1 Уууы, ПОРОшок 1 и необходимо ПРО.ИЗБЕСтИ ПЛ-.1 НЛЕН 1 Е, СМЕ 11 Р:1 Еу т. ОМОгэнизадик или диспергров 1 Н. до"банок, таких как гигмент, тр.буется Относительно большая пло.1 Д:бочей понерхности. Таким образом,учеРеРабатынак 1 Щее УстРойствс .,та 1.РБ.Мер, червячно-цилиндсичес 1: го т;юа)тДЛЯ ТОГО, Чтдбы НаДЛЕжа тт 1;,; ОГ-,;а-,УМпереработать такие ма гериапь, ДОТ 1 жно быть значительного РазмеРау особенно в отнсшении длины, .ак чтодля осуществления треб,у.мтг;.-;ботки необходимо имет, ДостаточнобОУьшую площадь рабочей 1 с Верхнгтс"ТИ ПОВЕрХНОСТИ Кор 1 ууса)у тТ. ВВЛя-:ется недостатком устройства.,ЬЛИжай 1 ЦИ 1 т К ПРЕДЛаГаЕМОМУ ПС тЕ;.нической сущности и дост.1 гаеуис 1 мрезультат, является устройство дляпереработки твердых и Вязки.с г 1-,У 1 Имерьь,; ма 1 ериалов, содержащее роторс при ."дом вращения; корпус,. 1 а з1 О;Е - и с -.аРУЖт РОтОРа СС 1 ОСИО ЕМУО 1-.тлаз узц" й с ним Рабочий зззоРт,:.1УТЗГУИаГ, ВПУСКНОЕ И ВЬ 1 ПУУ.;К 1 ОЕО . : ЕР, ТИ , Рас.1 ОЛОЖР у.НЫЕ Б КО, УУ ЕГВ 1 зал 1 . НС 1 ПРОДОЛЬНОЙ Осн РОТОРа,п ычс-.1:,асстояние между впус 1 уньгм иБЫГ 1 УСК тИЫ 4 От В Ет)С ТИЯМИ ПО ОуК РУЖНОС тт.1 орпуса Выбрано большим Б ьаправле:ии Бр:щ:.в :Ния ротора, чем ь нап -равлении, противоположном е 1:о вра"т 1 теу по, и г.о меньшей мере опии бло 11 иргтвь, 1.ый ЭЛЕМЕНТ, раЗМЕщЕННый МЕЖт Рту, КН 1;уут И БЫГтуСКНЫМ СтГБРрСТияу 1 ИЯ 1,. ГЩ:" , ЗДДН 1 ЗЯ С ТЕ 11 нту " ут 1 а С т С)Кт 1 стро-т" - зры:;Т,.Гтн В - ;. ИДЕ ГЛаДКО "О ПИ.", 11:.ДР 1:тт ЗС"., 1.,т:.аЛИ:.а т БРаЩатЕЛЬт.1 РНСуО 11:ЖЕНри неподвижнсгс.;:;суру,:а у: . -;ья Корпусом образует рабочийкотором из за сог;.О:вленив.З -туа Р МО ГО Н ЕП ОД В И ж Н 1 Й ". С Б С Р с Н 0 С -.",Д 1 У; РПУСау БО ВВЕДЕННОМ МатЕРИ:ЛЕ,т;узйс"т.-о имеет меньшие го .равНЕНИК . ЧЕРВЯЧНЫМ УСТРОйСТБО Га 1:тР 1 иты по пни, еу посколькУ П 1 ОР, 1 ат:."вне ы 1 а:еруау Переме 1 цае 1 ся н:1 ДОЛта 1 УСРПУСа, а ГО ЕГО ОКРУ ОСТИот вг;скнэго до Бьлускного ств-:".сИя. Гтп:ат Оу ПОСКОЛЬКУ рабгттуЕР ттО -те у 1 Х Су" - т 1 ЧБ 11 яЕТСя В "тсту"ув"в Р с коРПУсау а Рабон зазс;.55 Ограничен с боков неподвижны,и ,ОБе,хност ,и корпуса, известное устСтойствц НЕ ОбЕСПЕЧИВаЕТ ИитЕНС 1 Ика 11;11 .;Одесса переработки материаЛа ИЗ- За НЕДСтстаТОЧНОО РВЗБИИЯрабст-.ей ;"верхности устрой 1:-Бс,цепь изобретения - .:Нтенси.,ика 111:,н процесса переработки мату-риа 1=.; ;а счет развития рабочей 1 Оверх - , .П, СтрСтйстна,Указанная цель достигается тем,что в устройстве для переработкитвердых и вязких полимерных материалов, содержащем ротор с приводомвращения, корпус, размещенный снаружи ротора соосно ему и образующийс ним рабочий зазор для материала,впускное и выпускное отверстия, расположенные в корпусе параллельнопродольной оси ротора,. причем расстояние между впускным и выпускнымотверстиями по окружности корпусавыбрано большим в направлении вращения ротора, чем в направлении,противоположном его вращению, и поменьшей мере один блокировочный элемент, размещенный между впускным ивыпускным отверстиями и имеющий заднюю стенку и участок очистки, роторснабжен установленными перпендикулярно его продольной оси дисками,образующими между собой и с поверхностями корпуса и ротора рабочие каналы для материала, сообщенные свпускным и выпускным отверстиями.Кроме того, устройство снабженоразмещенными в каждом рабочем канале перемычками,Перемычки смонтированы с воэможностью перемещения в радиальном направлении для регулирования проходного сечения рабочих каналов.Блокировочный элемент установленс возможностью радиального перемещения,Устройство снабжено трубопроводами для сообщения выходного участкаодного рабочего канала с входнымучастком другого.Принцип изобретения заключаетсяв выполнении перерабатывающей поверхности в виде кольцеобразного канала, имеющего две боковые стенки,и по существу перпендикулярной имдонной поверхности, закрытой кольцеобразным каналом, расположенным напротив донной поверхности. Стенкиканала вращаются непрерывно в одномнаправлении и кольцеобраэная запирающая поверхность, связанная с каналом, является неподвижной. Таким образом, материал, введенный в канал,будет подвергаться динамическомувоздействию всей поверхности вращающегося канала, а также и воздействию сопротивления, оказываемогонеподвижной поверхностью. Задержкаматериала на выходе (отделенногоот входа основной частью периметраустройства), обусловливает удерживание материала в канале для дальнейшей переработки материала вращающейся поверхностью канала и дляразвития соответствующего давленияпри регулируемой выгрузке из устройства. Соответствующая координацияподачи материала, скорости вращениястенок канала и скорости выгрузки 60На фиг. 1 показано устройство,вид в плане; на фиг, 2 - то же, об=щий вид с частичным его сечениемрна фиг. 3 - развертка рабочего канала, иллюстрирующая перемещение 65 материала внутри канала, на фиг.4 переработанного материала придаетустройству большую универсальностьпри переработке в широких пределахматериаловимеющих разнообразныесвойства и требования к переработ кеКонцепция непрерывно вращающихся стенок, ограничивающих каналы,также способствует созданию относительно простых модификаций уст ройства, соответствующих требованиям перерабатываемых материаловилижелаемому состоянию конечного продукта. Например для того, чтобывызвать растекайие материала по 15 поверхности канала и тем самым облегчить удаление веществ (летучихгазов и т.д.) или подавление материалов (пигментов., наполнителей ит.д.), рабочий канал в области кру гового перемещения материала снабжают тормозящим. препятствием. Кроме того, в области вращающегося ка;нала располагают устройства дляоблегчения смешения и/или плавленияматериалов, находящихся в канале.В одном неподвижном корпусе можнообразовать ряд рабочих каналов свращающимися стенками, чем достигается эффективность использованиярабочей поверхности. В случае необходимости объединяют несколько иливсе каналы с целью перемещения материала, перерабатываемого в одномканале, в соседний канал для дальнейшей переработки. Каждый их названЗ 5 ных каналов или групп используютдля осуществления многостадийнойпереработки. Например, один или дваканала (с перемещением перерабатываемого материала посредством сое динения выхода одного канала с входом соседнего) можно использоватьдля плавления, другие один-два канала - для удаления летучих продуктов, еще один-два канала - для вве дений пигмент, наполнителя или других добавок, дополнительные один-дваканала - для дальнейшего смешенияи удаления летучих и еще один каналдля сбора и выгрузки переработанно го материалаНеобходимо подчеркнуть, что эонарабочих каналов вместе с перерабатываемым материалом располагаетсяпо окружности (т.е. нормально по отношению к продольной оси) устройст .ва от входа до выхода, что делаетустройство очень компактным по размеру относительно ее производительности1 О 20 2 в 30 35 40 вариант з. полнения устройства; наФиг, 5 - разрез А-А на Фиг. 4,устрой:тво для переработки твердых и вязких полимерных материаловч 1 держит ротор, выполненный в видеприводного зала 1 (привод вращениянп показан) и снабженный установленными перпендикулярно его продольнойоси с воэможностью вращения на валу 1 дисками 2 размещенными нарасстоянии друг от друга внутрикорпуса 3 соосного валу 1 ротора иобразующего с ним рабочий зазор.Ди "ки 2 имеют кольцевые,. лучше всего цилиндрические, участки 4 наружной поверхности и образуют междусобой и с поверхностями корпуса 3и зала 1 ротора по меньшей мереодин рабоий канал 5 для материала,сообщенный с впускным б и выпускным7 отверстк.ями. Впускное отверстие бз корпусе 3,. параллельное валу 1,предназначено для подачи полимерного материала из загрузочного устройства-бункера 8 в рабочий канал5, В качестве загрузочного устройства может быть использован или простой загрузочный бункер, принципдействия которого основан на силетяжести, или загрузочное устройствовинтового, плунжерного, дисковоготипа с подогревом, что определяетсясвойствами перерабатываемого матеоиала,Выпускное отверстие 7 расположено з корпусе 3 параллельно продольной оси ксрпуса 3 и вала 1. причемрасстояние между впускным б и выпускны.: 7 тзерстиями выбрано большим з :-.а-.разлении вращения вала 1рстора, чем з направлении противоположнсм его вращению, Вал 1 ротора. кре.;ится з концевой пластине 9корпуса 3. В зоне выпускного отверстия 7 между ним и впускным отверстием б расположен по меньшей мереодин блоки:.озочный элемент 10, установленный в корпусе 3 с возможнрстью радиального перемещения иимеющий заднюю стенку 11 и у-.астокочистки(аждый б.,окировочный элемент 10 размещен в каждом рабочемканале 5 и имеет Форму, дополняющуюФорму рабочего канала 5 и ей соответствующую, а задняя стенка 11 выставлена под любым подходящим угломв зависимости от материала и желаемой обработки, при этом зазор междублокировочным элементом 10 и боковыми стенками 12 дисков 2 минимальный., На выходе устройства устанавливают насадку 13.Во время работы устройства пластический или полимерный материалв твердом или жидком состоянии подается при помощи загрузочного уст,ройства через впускное отверстие бкаждый рабочий канал 5 При повороте вала 1 и дисков 2 основнаямасса материала удерживается аднейстенкой 11 блокировочного элемента10 так, что боковые стенки 12 дисков перемещаются относительно массыматериала и материал, примыкающийк противоположным боковым стенкам12, ограничивающим рабочие каналы5, протягивается при помощи боковыхстенок вперед по направлению к задней стенке 11 блокировочного элемента 10 с постепенным нарастанием давления, которое достигает максимумав месте, где выступает блокировочный элемент 10, и где затем падает,Материал в виде твердых гранул1 фиг. 3) плотно уложен на твердомосновании, что является следствием относительного движения междувращающимися боковыми стенками 12дисков 2 и рабочего канала 5 и твердыми частицами внутри канала 5.Стенки 12, ограничивающие канал 5,могут быть предварительно нагреты,но в любом случае при трении во время относительного движения выделяется тепло и на боковых стенках 12дисков 2 образуется пленка расплавленного пластического или полимерного материала, Образованная такимобразом пленка движется вместе состенками 12 и значительно смещаетсягри движении относительно основноймассы пластического полимерного материала, находящегося в рабочемканале 5 для дальнейшего накоплениятепла за счет вязкого рассеивания.Участие боковых стенок 12, ограничивающих рабочие каналы 5, в протягивании по .своей поверхности материала вперед постепенно создает давление по длине боковых стенок, которое достигает максимума в месте,где выступает блокировочный элемент10, который счищает и собирает вязкий жидкий материал, продвигаемыйвперед боковыми стенками 12; этотматериал собирается в виде отстойника у задней стенки 11 блокировочного элемента 10 и может быть вып.ущен из рабочего канала 5 за счетсоздаваемого давления.Непрерывное поступление материала (Фиг, 3),протягиваемого впередпри помощи боковых стенок 12, обеспечивает вращательное движение вотстойнике расплавленного материала, и это вращательное движениесоздает сильное перемешивающее действие, Аналогично интенсивное смешивающее действие может быть достигнуто и в жидком подаваемом материале за счет правильного выбораоперационного управления,1 ри обработке полимерных илипластических материалов, имеющиходинаковые характеристики, такихкак материал, обычно изготовляемыйв винтовых экструдерах, и которыеявляются или становятся в процессе,изготовленияжидкостями с высокойвязкостью, координация физическихконструктивных качеств и операционных управлений в устройстве обеспечивает технологический процесс,суть которого заключается в перемещении и прессовании твердых материалов; плавлении или пластификациитвердых материалов; в перемещении, Опрессовании или нагнетании жидкогоили расплавленного материала; смешивании, перемешивании, разложениии гомогенизации материала; в полуиспарении и комбинации этих технологических операций в зависимости отподачи твердого и вязкого материалаили комбинации и того и другого.На данном устройстве осуществляетсязаполнение пресс-форм различнойконфигурации (плоских, профильных,крестообразных, пресс-формы, в которых изготовляется кабель и наносится поверхностный слой на проволоку).Такую пресс-форму-насадку 13 (фиг.1и 2) устанавливают непосредственнов выпускном отверстии 7 устройства.Устройство используют для создания в материале микроскопических имакроскопических структурных изменений с целью модификации, изменения или улучшения некоторых свойствматериала путем химической реакции,такой как полимериэация предполымеров и мономеров, ведущей к появлению вязкости полимерных жидкостей, 35сшиванию, цепному разрушению, вспениванию и подобным явлениям. К конструктивным переменныммашины относятся геометрия кольцевого рабочегоканала (каналов), тип загрузочного 40устройства, размеры и расположениевпускного отверстия, форма блокировочного элемента (элементов), размер и расположение выпускного отверстия45Геометрия рабочего канала 5 должна .обеспечивать баланс различныхназначений, для которых служит канал. Поскольку боковые стенки 12,ограничивающие рабочий канал 5,являются основными элементами технологического процесса, используютузкий, глубокий канал 5, глубинакоторого по крайней мере такая же,а предпочтительно во много раз больше, как и ширина канала. Поперечное сечение рабочего канала 5 должно быть соответствующей формы, расстояние между противоположными стенками-сторонами 12 дисков 2 достаточным для того, чтобы имелась возможность прохода материала к основанию рабочего канала 5 и его прямого заполнения; но фактор балансасостоит в том, чтобы способностьрабочего канала 5 к нагнетанию или 65 созданию давления поддерживалась близкой к оптимальной и рабочий канал 5 не был настолько широким, чтобы в нем падало давление. Плавка, смешивание и нагнетание или создание давления повышается по мере увеличения величины прохода стенок ,рабочего канала 5, пропускающих материал, но отношение площади боковых стенок канала к его объему должно быть таким, чтобы в случае подачи в рабочий канал 5 твердогоматериала при помощи боковых стенок материал заполнял часть рабочего канала 5 для последующего плавления при желаемой скорости и чтобы расплавленный материал равномерно заполнил часть рабочего канала 5 с целью достижения необходимого смешивания и нагнетания или создания давления в материале для его последуюцего выпуска. Линейная скорость участка боковых стенок 12 при заданной скорости вращения увеличивается пропорционально радиальному расстоянию каждого участка боковой стенки от оси вращения; при этом было установлено, что изменение технологического процесса в зависимости от изменения радиального расстояния от оси может быть компенсировано за счет увеличения промежутка Н между стенками канала в пропорции к расстоянию К от оси, поэтому отношение Н/Й - постоянно,Рабочие каналы 5, образованные противоположными стенками 12 дисков 2, установленных на валу 1 на расстоянии друг от друга с возможностью его регулирования (фиг, 1), обеспечивают переработку различных полимерных материалов, что позволяет использовать предлагаемое устройство для экспериментального анализа процесса изготовления различныз вязких и твердых материалов.Расстояние между боковыми стенками 12 дисков 2 легко изменяетсяза счет использования различных прокладок; глубину каналов можно изменить благодаря использованию торцовых прокладок различного диаметра; количество рабочих каналов 5 за счет снятия и добавления дисков2 с целью обеспечения функционирования устройства при переработке различных материалов, Использование конструкции рабочих каналов 5, образованных дисками 2 с прямоугольным поперечным сечением, показывает, что они,могут быть использованы для работы на сложных устройствах. Кроме того, диски 2 могут иметьлюбуюформу и поперечное сечение (не обязательно плоскую)Клинообразная или ребристая форма дискон 2 иногда полезна, Рабочие каналы могут также представлять собой коль;Щ 30 40 цевые пазы или проходы, образованные во вращающемся роторе.Загрузочное устройство для подачи пластического, полимерного или аналогичного материала в рабочий канал 5 спроектировано с учетом работы с ог.ределенным материалом и определенным состоянием материала, подлежащего переработке. Там, где подлежащий переработке пластический или голимерный материал подается в виде гранул, загрузочное устройство будет спроектировано так, чтобы обеспечить заполнение рабочих каналов 5 от дна к их верху с целью эффективного использования всех поверхностей рабочего канала 5, участвующих в переработке. Простой бункер, проходящий через впускное отверстие б, необходим в случае использования некоторых гранулированныхматериалов, для других материаловможно использовать механическое загрузочное устройство, например винтового или плунжерного типа. В случае, когда исходным материалом является вя кая жидкость, загрузочноеустройство представляет собой трубопровод через который жидкость затекает в рабочий канал 5, или насос,например, винтового или зубчатоготипа, устройство для подачи материала с желаемой скоростью и давлением,Выпускное отверстие 7, проходящее через корпус 3, размещено покрайней мере на большей части полного оборота ротора, при этом отсчет ведет:я от впускного отверстияб. Управление скоростью, при которой переработанный материал имеетвоэможность выхода иэ рабочего канала 5 язляется важным факторомв определении продолжительности переработки материала, и выпускноеотверстие 7 спроектировано и расположено таким образом, чтобы обеспечивать регулирование выпуска материала. Регулирование может осуществляться путем выбора размера выпускного отверстия 7 или за счет установки дроссельного клапана или другого сред:тва в выпускном отверстии7, Скорость выпуска можно также регулировать путем соединения выпуск -ного отверстия 7 с дополнительнымтеХнологическим приспособлением, таким как насадка 13 или мундштукдля экструдирования, или чем-то подобным, что может обеспечивать желаемую стойкость потока, управляющую скоростью выпуска материала извыпускного отверстия 7 и продолжительностью технологического процесса, В одной из предлагаемых модификаций в технологическом приспособлении, имеющем более одного рабочего канала 5, выпуск из одного рабочего канала 5 осуществляется через трубопровод, выходящий во входное отверстие следующего рабочего канала 5 с целью дальнейшей.обработки. Такое расположение особенно выгодно, поскольку цикл, во время которого создается давление и осуществляется нагнетание в последовательные технологические рабочие каналы, является куммулятивным, поэтому на выходе обычно сохраняется высокое давление. Для лучшей переработки поступающего материала каждый иэ этих последовательных рабочих каналов отличается друг от друга. Кроме того, перерабатываемый в первом рабочем канале 5 мате-. ,риал и выпускаемый иэ одного или заданного числа параллельно работаю щих каналов 5 подается в один рабочий канал 5 или в любое выбранное число рабочих каналов 5, функционирующих параллельно. Согласно данному варианту (фиг. 4 и 5) определенные загрузочные устройства и впускные отверстия используют для загрузки каждого рабочего канала 5 или любого сочетания рабочих каналов 5 пластическим или полимерным материалом, который аналогичен или отличается от материала, загружаемого в любой другой канал или сочетание каналов. Разные материалы, изготовляемые в изолированных рабочих каналах 5 или сочетании рабочих каналов 5, могут выпускаться через изолированные выпускные отверстия, подаваться в изолированные прессовочные насадки или в насадку с целью параллельного прессования, например, одного материала, используемого в качестве стержня, и другого материала - в качестве покрытия.Согласно изобретению эффективность переработки пластического и полимерного материала достигается эа счет установки правильного соотношения скорости загрузки и выпуска материала в технологические рабочие каналы, регулирования температуры и скорости перемещения стенок каналов в зависимости от свойств материала и геометрии рабочего канала 5.С помощью предлагаемого устройства можно перерабатывать все пластические и полимерные материалы, в обычном состоянии жидкие или приведенные в это состояние за счет нагревания или механической энергии, или разжиженные до состояния вязкой жидкости или деформированного и обладающие достаточной стабильностью, чтобы избежать значительной деградации в условиях переработки. Подобные материалы включают (но не обязательно ограничены ими) термоплас(например, поливинилхлорид), флюоринс содержанием полимеров, стирол наоснове полимеров например, полистирол), полиамиды (например, нейлон), полиацетали, поликарбонаты,целлюлоза, на основе пластмассы,полиэстры, полиуретаны, феноловыеи аминопластики, эпоксиды на основесмол, силиконовые и неорганическиеполимеры, полисульфон на основе полимеров, различные полимеры на естественной основе и другие вместес сополимерами и смесями этих материалов друг с другом или с растворами или разжижителями, или с различными твердыми или жидкими продуктами присоединения. Кроме того, предполагается, что реактивные материалы, такие как смеси, из которых могут получаться полимеры и которыеявляются вязкими жидкостями на какой-то стадии своего образования,загружаются в устройство с цельюпереработки в рабочих каналах приусловии поддерживания в них температуры,Температура материала во времяподачи и в ходе технологическогопроцесса регулируется, так что вязкОсть перерабатываемого материалаи его характеристики истечения могут быть заданы.Скорости подачи и выпуска жидкого вязкого пластического или полимерного материала, Форма рабочих каналов, скорости перемещения стенокдисков, ограничивающих каналы, взависимости от свойств выбранногоматериала и температуры находятсямежду собой в определенной зависимости,На .основе расчетов установлено,что радиус диска 16 см является оптимальным при ширине канала б мм.Таким образом, кольцевой прямоугольного сечения рабочий канал с наружным диаметром 32 см, внутренним диаметром 16 см и шириной б мм при скорости вращения 30 об/мин подает 454 кг/ч, расплавляет и производит давление в 1500 рз 1 (105 кг/см),Установлено,что узкий и глубокий кольцевой рабочий канал создает трудности для эффективной подачи подлежащего обработке материала на дно рабочего канала. На практике эта проблема может быть решена или путем создания необходимых скосов в корпусе (фиг. 5, в корпусе 3), или эа счет использования множества рабочих каналов, первый из которых несколько шире оптимальной величины,Если загружаемый материал находится в твердом состоянии, то первый 1 3 иьочий канал предпочтительно иметьнаиболее узким, но все же достаточно широким для осуществления загрузки под действием силы тяжести, Дляобычных полимерных материалов особой 5 формы канал обязательно должен иметьразмер 6,3-63 ьм.Согласно конструктивному варианту изобретения (фиг, 4 и 5), рабочиеканалы 5 объединены в серии, в кор пусе 3 установлен ротор в виде вала1, который крепится в,концевой пластине 9 корпуса 3, Кольцевые рабочиеканалы 5 ограничены боковыми стенками 12 дисков 2, которые образуют по .перечное сечение рабочего канала 5в форме клина, а также имеют сравнительно широкие участки 4 цилиндрической поверхности:с каждой сторонырабочих каналов 5, Эти цилиндрические участки 4 поверхности близкоскользят от соосной цилиндрическойвнутренней поверхности корпуса 3,так"что внутренняя поверхность корпуса 3 и каналы 5 образуют замкну.Тый кольцевой проход.Камеры 14-16 выполнены внутри дисков 2 для введения жидкости с регулируемой температурой с целью передачи температуры через стенки рабочего канала 5. Жидкость, передающая ЗО тепло, подается в камеры 14-16 через осевой канал 17, предусмотренный в валу 1, через который жидкостьс регулируемой температурой заливается в первую камеру 14 по трубам 35 18, из первой камеры 14 через канал 19 - во вторую камеру 15, затемчерез канал 20 - в третью камеру 16и через следующий проход 21 - в уубу 22, имеющуюся в валу 1.4 О Внутренняя поверхность корпуса 3(фиг. 5) на большей своей длине имеет цилиндрическую форму, но в нейсделан скос 23, пРилегающий к впускному отверстию б для подачи мате риала в рабочий канал 5. Этот скос23 имеет такую ширину, что он образует с цилиндрическим участком 4рсгора промежуточную камеру 24, такчто при подаче вязкого жидкого материала через впускное отверстие 6он протягивается цилиндрическимучастком 4 поверхности ротора понаправлению к зоне, где поверхностистенок скоса 23 приближаются к цилиндрическому участку 4 поверхности ротора. Этот процесс обеспечивает просачивание вязкого материала врабочий канал 5Влокировочный элемент 10, установленный на корпусе 3, имеет Форму 60 дополняющую рабочий канал 5 и близко ему соответствующую, что удерживает основную массу пластического или полимерного материала и обеспечивает его перемещение относительно стенок 12 и способствует очисткеТемпера -тура нав 1;1 к о 51= 21 З с 8 О 71,. ) Ве )Дог;1 .Оли Эти лена ни зкОЙс;.)С ГИ."-ЕЗ)сьтат 5, ПрИВЕЛЕН 1 Г г:11; С;1 С :Е; - Т И с )О В Кор 1)СЕ.; ,:Е 1 Р(Исс 3 С 1 ВЬТЕКЗНИЕ Л:с)бо -;, У, "ОЬ РИС)ОЕ 1 ИНЕ Н И Я .кс)в 1)цньн 1 элемент 10 может01;1 ь испол 5 зоьас 1 качестве блока -с МсьситсЯ ГРИ СОЗДаН 5:И ОПРЕДЕТ 1 ЕННОО: ",НОР а с котсзРый и змен 51 етсЯ за:,С т )яа И ВЬВода Т Е, рсЗ Цнс 1 ЛЬ -.С 1 О Н 1 РСМС",Е 1 ИЯ 6 ЛОКИРСРО 1 НОГО ЭЛЕКсята " " 1 ОС 1 ЕДОВаТЕЛЬНОГО РЕИИРК)с:15 РОВ са Н И 5 . аСТ И ИТ:И ВСЕГО Ма ТЕ Риа -а, сл:. редиркулядии подверГаетсяВсСЬ Матс)РИаЛ,. ВВОДИТСЯ ОПЕРа 11 ИЯк) ЗИ;.ОВК И.Лнаг з)1 сцРЯ ИСПОЗЬ ЗОВ аНИК) ЭТИХ ПО)ж чИЙ можно осу 5)ест:лять разнооб:.Эн)-1) О 1 е зции .аким Образом, бло 1 И Овоч ыЙ 1)лемент 10 устанавливас.1 С 51 ДЛ 5 )Е 11 ИРКУЛЯ 15 И ЧаСТИ ИЛИ БСЕ16 15 1011039 Та блица 2 Температура на выходе,Скорость ротора, :об/мин Скорость пластификации, кг/ч 26,6 10,6 75,7 21,0 153,б 35,9 Температура стенок рабочего канала,С 204,4 204,4 204,4 Изобретение обеспечивает переработку материалов, которые перерабатывались в основном в экструдерах червячного типа, улучшает эффективность и универсальность оборудования для переработки пластмасс и поз 175,6 186,7 208,9 воляет использовать оборудование,относительно компактное по раэмеру,обеспечивающее значительно большуюплощадь рабочей поверхности, чем любое предшествующее устройство прак20 тически тех же размеров.
СмотретьЗаявка
2511560, 29.07.1977
ЗЕХЕВ ТАДМОР
МПК / Метки
МПК: B29F 3/02
Метки: вязких, переработки, полимерных, твердых
Опубликовано: 07.04.1983
Код ссылки
<a href="https://patents.su/11-1011039-ustrojjstvo-dlya-pererabotki-tverdykh-i-vyazkikh-polimernykh-materialov.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для переработки твердых и вязких полимерных материалов</a>
Предыдущий патент: Установка для изготовления составных профилированных изделий
Следующий патент: Устройство для изготовления брекерно-протекторных браслетов для покрышек пневматических шин
Случайный патент: Сливное устройство выпускного отверстия складывающегося мешка из пластиковой пленки или слоистых пластиковых пленок для коробок