Экструдер-смеситель

(19 С 47/36, 47/64 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(. ( ;" ь 4. НИЯ ИЕ ИЗОБР ОПИ"Изобретение относится к области пере- Недостатком известного устройства явработки полимерных материалов", а более ляется необходимость выдержки зазора конкретно к конструкциям экструдеров имежду торцем червякай торцем гильзы, т;к. может быть использовано дпя получени 4 ок-" в случае если-зазор мйп;"гоповышается сорашенных в массе синтетических нитей; противление потоку материала, растутИзвестен экструдер-смеситель, содер- энергоэатраты;"повышается температура жащий гильзу, расположенный внутри нее материала из-за превращейия механичЕ- приводной шнек с осевым каналом и раз- ской энергии в тепловую и, как следствие, мещенный внутри канала максимальный снижается качество полимера. Если зазор элемент со статическими или динамичеСки-. велик, то возникают застойные эоны, в котами смесителями, Наличие месильного эле- рых часть полимера "находйтся"длйтельное мента со статическими или динамическими врезал, чтоможет привести к изменению смесителями повышает интейсивность йе Свойств материала, его разложению и сниремешивания, однако это-эначительйо ус- женйюкачеСтваЪродуькцйй. Кроме того, для ложняет конструкцию устройства.экструдера-смесителя с осевым каналом вшнеке изменения величйнь зазора"особенНаиболее близким по технической сущ- но ощутимы, поскольку зазор определяет во ности и достигаемому результату является мно)бйотйбшейие"велиЧййь 1 йряйогб и обэкструдер-смеситепь, содержащий гильзу и ратного потоков расплава. Соотношение расположенный внутри нее приводной потоковсказьвается настепеньперемешишнексосевы каналом;выход которого рас- вания, а значит; инакачестворасплава поп- положен на торце шнека. ""- " имера,(21) 4891910/05(71) Научно-производственное объединениепо оборудованию для химических волокон(56) Авторское свидетельство СССРМ 1172739, кл. В 29 С 47/64, 1984,Авторское свидетельство СССРМ 889462, кл. В 29 С 47/38, 1980,(54) ЗКСТРУДЕР-СМЕСИТЕЛЬ (57) Использование: переработ ных материалов в экструдерах и вании в массе синтетичес Сущность: выполнение торца ш сом под углом к продольной оси полнейие скоса в двух перес плоскостях с образованием д рально противоположных высту реработке полимерных мат осевом канале происходит э взаимодействие прямого и абра ков расплава, а наличие выступо возможность образования засто з.п. ф-лы, 2 ил. ка полимерри окрашикйх нитей. нека со скошнека. Выедающихся вух диаметпов. При пееоиалов в ффективное тного потовустраняет йных зон. 1 Вше10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Целью изобретения является интенсификация перемешивания материала.Поставленная цель достигается тем, чтоторец шнека выполнен со скосом под углом к продольной оси шнека. Скос может быть выполнен в двух перемещающихся плоскостях с образованием двух диаметрально противоположных выступов.На фиг.1 изображен продольный разрезэкструдера-смесителя; на фиг,2 - вариант экструдера-смесителя с двумя выступами на торце шнека.Экструдер-смеситель содержит гильзу1 с передним фланцем 2. Внутри гильзы 1 расположен приводной шнек 3 с осевым каналом 4, вь 1 ход которого расположен на торце 5 шнека 3. Канал 4 связывает торец 5 шнека 3 с его предыдущими зонами и предназначен для обратного протока перерабатываемого материала. Торец 5 шнека 3 выполнен со скосом под углом к его продольной оси с образованием выступа 6.Скос торца 5 может быть выполнен в двух пересекающихся плоскостях с образованием двух диаметрально противоположных выступов 7 и 8, В осевом канале 4 шнека 3 может быть установлен динамический месильный элемент 9.любой известной конст-.рукции, например, в виде закрепленного на фланце стержня 2 со сложной внешней поверхностью и осевым каналом 10, сообщающимся с выходным отвертстием 11 экс трудера.Экструдер-смеситель работает следующим образом.Расплав перерабатываемого материала(полимера) перемещается вдоль гильзы 1 к торцу 2 за счет вращения шнека 3, Дойдя до фланца 2 расплав меняет свое направление на 180 и входит в осевой канал 4, обтекая торец 5. При этом, несмотря на близостьвыступа 6 или обоих выступов 7 и 8, к фланцу 2 живое сечение потока между ними достаточно для прохода расплава с минимальным гидравлическим сопротивлением. При вращении шнека 3 выступы 6, 7 и 8 постоянно "счищают" с фланца 2, препятствуя образованию застойных зон. С этой точки зрения выступы 6, 7 и 8 выполняют функцию динамичеСкого смесителя. Проток для распла"ва,полймера сохраняется даже припродо,пьном осевом перемещений шнека; когда конец выступа (выступов) упирается во фланец 2. Иными словами, соотношение между величинами прямого и обратного потоков сохраняется неизменным при любых (даже аварийных) случаях нарушения режима работы экструдера. Иными словами, условия перемешивания продукта в зкструдере остаются неизменными при любых осевых перемещениях шнека. Как упомина лось выше, расплав полимера, подаваемый шнеком 3, разделяется в полости между фланцем 2 и торцем 5 шнека 3 на прямой поток, который уходит из экструдера через отверстие 11 во фланце 2, и обратный поток, который уходит из полости через осевой канал 4 шнека в предыдущие зоны экструдера. Обратный поток входит в осевой канал 4 сбоку, что в сочетании с вращением шнека 3 обеспечивает отбор расплава по кольцу, а в случае образования выступов 7 и 8 расплав входит в осевои канал 4 с двух сторон. Кольцевой отбор позволяет усреднять неравномерности свойств в продукте, т.к. на рециркуляцию отбирается из разных участков рабочей зоны экструдера, Важно также и то, что скошенный торец 5 образует выступ 6, который при вращении шнека "счищает" расплав с переднего фланца 2 гильзы, При значительной площади скоса давление расплава, приложенное к нему, может создать радиальную нагрузку на конец шнека 3, способную прижимать шнек 3 к гильзе 1, Однако, если торец 5 скошен в двух противоположных плоскостях, то возникают два усилия, компенсирующие друг друга. Иными словами, выполнение на торце 5 шнека 3 двух выступов 7 и 8 обеспечивает не только усилие эффекта перемешивания, но и устраняет вредную нагрузку;. возникающую на торце 5 шнека 3, Если в осевом канале 4 шнека 3 установлен какой- либо месильный элемент 9, как показано на фиг.2, то расплав подвергается дополнительному перемешиванию в зазоре между поверхностью месильного элемента 9 и внутренней поверхностью осевого канала 4 в шнеке 3, Данный экструдер-смеситель может быть прямоточным и может быть рециркуляционным. В обоих случаяхскошенныйторец 5 выполняет ту же функцию, что вописанном выше варианте экструдера бездинамического смесителя. Данный экструдер-смеситель позволяет повысить качество получаемого продукта за счет большей равномрености его свойств, При этом, эффективность перемешивания не зависит от случайных нарушений режима работы экструдера вплоть до аварийных его состояний, Повышение степени перемешивания достигается без увеличения затрат энергии и очень простыми техническими средствами. Формула изобретения 1. Экструдер-смеситель, содержащийгильзу и расположенный внутри нее приводной шнек с осевым каналом, выход которого1781 0 б 7 расположен на торце шнека, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью интенсификаци перемешивания материала, торец шнека выполнен со скосом под углом к продольной оси шнека,Составитель Л. Ливе Техред М.Моргентал ваКор ор А. Мотыль дакто Подписноепо изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС-35, Раушская наб., 4/5 изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 4244 Тираж ВНИИПИ Государственного комит 113035, Москва2. Экструдер-смеситель по п.1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что скос выполнен в двух пересекающихся плоскостях с образованием двух диаметрально противоположных 5 выступов.