Дисковый экструдер для переработки полимерных материалов

союз советскихсоцидлистическиРЕСПУБЛИК 1627410 С 47/5 ГОСУДАРСТБЕННЪИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР Е ИЗОБРЕТЕНИЯ ОПИ ЕЛЬСТВ 2(71) Украинский научно-исследовательскийи конструкторский инсти 1 ут по разработкемашин и оборудования для переработкипластических масс, резины и искусственнойкожи(56) Авторское свидетельство СССРМ 522964, кл, В 29 С 47/52, 1974,Авторское свидетельство СССРйг 651973, кл, В 29 С 47/52, 1977,(54) ДИСКОВЫЙ ЭКСТРУДЕР ДЛЯ ПЕРРАБОТКИ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к оборудованиюдля переработки полимерных материаловэкструзией, в частности к конструкциям дисковых экструдеров. Цель изобретения -повышение производительности и снижение энергоемкости за счет стабилизации работы экструдепа, Дисковый экструдер ко, О,Е.ЗеЕ- ж осится к оборудоваполимерных матери- предназначено для инированных дискотаве линий при пронки, труб и других я является повышети и снижение энертабилизации работы сковыи экструдер, бочие зазоры дисАВТОРСКОМУ СВ Изобретение отн нию для переработки алов экструзией и использования в комб вых экструдерах и в сос изводстве гранул, пле пластмассовых издели Целью изобретени ние производительнос гоемкости эа счет с экструд.ра,На фиг, 1 показан общий вид; на фиг. 2 - кового экструдера,содержит снабженные выходным отверстием наружный и внутренний неподвижные диски. Между ними расположен полый вращающийся диск, Последний образует с неподвижными дисками внешний и внутренний рабочие зазоры, Каждый из них имеет последовательно расположенные конический и торцовый участки, Рабочие зазоры в осевом сечении выполнены на конических участках сужающимися под углом 1 - 30, на торцовых - расширяющимися под углом 1 - 3 в направлении выходного отверстия, Перерабатываемый материал в рабочих зазорах пластицируется под действием деформаций сдвига. На конических суающихся участках происходит стабилизация напряжений сдвига. На торцовых расширяющихся участках снижается сопротивление течению расплава и сглаживается его пульсация на выходе иэ экструдера. Благодаря этому повышается производительность и снижается энергоемкость. 2 ил. Дисковполимерньвижные намежду котлый врдщдНеподную горловнаружнойвращающевая нареэкней цилиндобразуетзону,На внуности диск ый экструдер для перерабортких материалов содержит неподружный 1 и внутренний 2 диски,орыми расположен сменный поющийся диск 3,вижный диск 1 имеет загрузочину 4 и выходное отверстие 5, Нацилиндрической поверхностигося диска 3 выполнена винтов 6, которая совместно с внутренрической поверхностью диска 1загрузочно - транспортирующую ренней цилиндрической поверха 3 выполнена винтовая нарезка7, которая совместно с наружной цилиндрической поверхностью диска 2 образует отбойную зону, препятствующую проникновению материала во внутреннюю полость экструдера,Торцовые поверхности полого вращающегося диска 3 образуют с наружной торцовой поверхностью диска 2 и с внутренней торцовой поверхностью диска 1 внешний и внутренний рабочие зазоры, сообщенные с выходным отверстием 5 и имеющие соответственно конические участки 8 и 9 и торцовые участки 10 и 11. Рабочие зазоры в осевом сечении выполнены сужающимися на конических участках 8 и 9 под углами Р 1 и ф 2, в пределах 1 - 3 и расширяющимися на торцовых участках 10 и 11 под углами Р 1 и Д в пределах 1 - 3 в направлении выходного отверстия 5,Величина ула на коническом участке каждого сужающегося рабочего зазора выбрана с учетом того, что при угле менее 1 в расплаве материала при перемещении в рабочем зазоре с уменьшением радиуса от оси вращения диска происходит изменение напряжений сдвига в материале и, как следствие, нестабильность его работы; при угле более 3 за счет изменения напряжений сдвига при перемещении материала в рабочем зазоре происходит пульсация расплава и дестабилизируется его работа.Величина угла на торцовом участке каждого расширяющегося рабочего зазора выбрана с учетом того, что при угле менее 1 возрастают затраты мощности на преодоление сопротивления рабочего зазора на участке, прилегающем к выходному отверстию; при угле более 3 за счет изменения напряжений сдвига в рабочем зазоре ухудшается качество смещения, материал на выходе из экструдера пульсирует, т,е. дестабилизируется его работа.На входе рабочие зазоры сообщены между собой выполненными во вращающемся диске 3 радиальными отверстиями 12. Величину рабочих зазоров можно регулировать перемещением дисков 2 и 3 вдоль оси экструдера.Для запуска экструдер снабжен стартовыми нагревателями 13.Дисковый экструдер по разъему 14 тангенциально присоединяется к машине, выполняющей функцию насоса, например, к червячному прессу (не показан).Экструдер работает следующим образом.,Перерабатываемый материал через загрузочную горловину 4 поступает в прорези винтовой нарезки 6, выполненной на на 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ружной цилиндрической поверхносги вращающегося диска 3 и образующей с внутренней цилиндрической поверхностью диска 1 загрузочно-транспортирующую зону, где разогревается и в виде полурасплава поступает во внешний рабочий зазор, образованный внутренней торцовой поверхностью диска 1 и наружной торцовой поверхностью с ченного вращающегося диска 3. Через радиальные отверстия 12 полурасплав поступает также во внутренний рабочий зазор, образованный внутренней торцовой поверхностью диска 3 и наружной торцовой поверхностью диска 2.В рабочих зазорах материал г 1 ластицируется и под действием сил, возникающих при деформации расплава, а тгкже эг счет давления, создаваемого загрузочно-транспортирующей зоной, продвигается к выходному огверстию 5 зкструдера.Величина рабочих зазоров регулируется передвижением дисков 2 и 3 в осевом направлении. На онических участках 8 и 9 рабочих зазоров, выполненных сужающимися под углами а 1 и а 2, равными 1 Зо, в направлении выходного отверстия 5 происходит;тгбилизация напряжений сдвига по длине конического участка рабочего зазора. На торцовых участках 10 и 11 рабочих зазоров, выполненных расширяющимися под углами /31 и /32, равными ",-3 на участках, прилегающих к выходному отверстию 5, снижается сопротивление течению расплава и за счет его накопления сглаживается пульсация расплава на выходе из экструдера.Выполнение конических участков 8 и 9 зазоров сужающимися под углом 1 - 3 в направлении выходного отверстия 5 позволяет стабилизировать напряжение сдвига в расплаве полимерного материала по длине рабочего зазора и тем самым стабилизировать процесс работы дискового зкструдера на этом участке,Выполнение торцовых участков 10 и 11 рабочих зазоров расширяющимися под уг лом 1 - 3 в направлении выходного отвер стия позволяет снизить сопротивление рабочего э бозора на участке, прилегающем к выходному отверстию 5, и затраты мощности на преодоление этого сопротивления; эа счет накопления в расширяющемся зазоре расплава материала "сгладитьпульсации расплава на выходе иэ экструдерз, Все это позволяет обеспечить повышение производительности на 20-35 за счет стабилизации процесса экструзии при повышенных скоростях вращения диска, снизить удель 1627410ный расход электроэнергии на 10-20;6, получать изделия с высокой размерной точностью.Формула изобретения5Дисковый экструдер для переработки полимерных материалов, содержащий снабженные выходным отверстием наружный и внутренний неподвижные диски, между которыми установлен полый враща ющийся диск с наружной винтовой нарезкой в загрузочно-транспортирующей зоне, образующей с неподвижными дисками сообщающиеся с загрузочно-транспортирующей зоной и выходным отверстием 15 внешний и внутренний рабочие зазоры, каждый из которых имеет последовательно расположенные конической и торцовый участки, причем конический участок внешнего рабочего зазора выполнен сужающимся в направлении выходного отверстия, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности и снижения энергоемкости за счет стабилизации работы экструдера, рабочие зазоры в осевом сечении выполнены на конических участках сужаюо щимися под углом в пределах 1-3, а на торцовых участках - расширяющимися под углом в пределах 1 - 3 в направлении выходного отверстия.1627410 аг фиг, г Составитель Э,ГольтяковаТехред М.Моргентал Корректор А.Осэуленко Редактор Е,Копча Производственно издлтельскии комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 309 Тираж 383 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5