Дисковый экструдер для переработки полимерных материалов

ОПИСАНИЕ 3412 ИИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликК ПАТЕНТУ висимыи от патентаМ. Кл. В 291 3/01 Заявлено 06 1 Х,1968 ( 1269498/23-5)Приоритет 14.1 Х.1967,120998, ФранцияОпубликовано 05.Ч 1.1972. Бюллетень1Дата опубликования описания 7 Ч 11.1972 митет и еламтк ытий изобретении и о р при Совете Министров СССР678,057.3 (О Авторыизобретения Иностранцы Клод Леду и Бернар НевилИностранная фирма родюи Шимик Пешинэ-Сен-Гобэнаявитель ДИСКОВЫЙ ЭКСТРУДЕР ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВИзвестный дисковый экструдер для переработки полимерных материалов содержит неподвижный и вращающийся диски, торцовыеповерхности которых, образующие между собой рабочий зазор, сообщающийся с загрузочным устройством, снабжены канавками.В предлагаемом экструдере канавки направлены в сторону, обратную траектории перемещения материала в зазоре между дисками,и расположены преимущественно тангенциаль оно к окружностям, проходящим соосно с вращающимся диском, по всей его внутреннейповерхности. Благодаря этому повышаетсястепень гомогенизации материала,На фиг. 1 изображен описываемый экструдер, осевой разрез; на фиг, 2 - неподвижныйдиск экструдера; на фиг. 3 - его вращающийся диск; на фиг. 4 - вариант исполнениянеподвижного диска; на фиг. 5 - вариантисполнения вращающегося диска; и на фиг, 206 - участок поверхности диска с канавками,профиль одной из которых показан, разрез.На корпусе 1 экструдера укреплен неподвижный диск 2, параллельно с которым расположен вращающийся диск 3 с валом 4 для 25приведения его во вращение вокруг оси 5 отэлектродвигателя (на чертежах не показан).При этом последний в случае необходимостисоединяется с валом диска 3 вариатором скорости (на чертежах не показан). С внутренней ЗО стороны диска 2 предусмотрена полость б, ограниченная сбоку стенкой 7, которая имеет почти цилиндрическую форму и расположена эксцентрично оси вращающегося диска, Радиус указанной стенки меньше радиуса этого диска. Выступающие кромки вращающегося и неподвижного дисков скошены.Скошенные кромки 8 и 9 можно устанавливать в непосредственной близости друг от друга. Они могут враш,аться относительно друг друга без трения, но с минимально возможным зазором. Следовательно, оси образующихся при этом поверхностей, которые имеют форму усеченного конуса, совмещаются с осью вращающегося диска. В наиболее удаленной от центра части полости б между дисками 2 и 3, т. е. в верхней части экструдера, предусмотрен загрузочный бункер 10. Он сообщается с рабочим зазором между дисками через отверстие 11, которое частично ограничивается расположенным в зазоре выступом 12, В диске 2 сделано отверстие 13 в виде усечеьшого конуса, соосное с диском 3 и сообщающееся с фильерой 14, Выступ 5 диска 3 может иметь небольшие ребра или канавки. Часть выступа 15 расположена непосредственно внутри отверстия 13.Внутренняя поверхность диска 2 снабжена канавками 1 б, расположенными тангенциально по отношению к окружностям, проходящимкопцентрнчно относительно дска 3, Стрелка показывает направление движения экструднруемого материала.Канавки 7, предусмотренные на внутренней поверхности диска д, расположены тангенциально относительно окружностей, которые проходят соосно с диском по всей его внутренней поверхности. Те канавки, которые проходят по основанию центрального выступа 15, имеют наибольшую глубину, Стрелка показывает направление вращения диска.Как вариант диск 2 может иметь четыре изогнутых ребра 8, расположенных в зоне, окружающей выходное отверстие 3. Вокруг указанной зоны и тангенциально относительно ее границы проходят канавки 1 б.Диск 3 также может быть снабжен четырьмя дугообразными ребрами 9. Канавки 17 предусмотрены как во внутренних, так и во внешних зонах относительно участка, где расположены ребра 19. При этом канавки 17 проходят до основания центрального выступа 15. Кроме того, по основанию этого выступа идут канавки, имеющие большую глубину, но числом значительно меньше числа канавок в других зонах.Полимерный материал в процессе экструдирования перемсщается относительно канавки, изображенной на фиг. 6, в направлении стрелки.Зкструдер может быть выполнен и с другими изменениями. Например, в нем можно использовать диски без ребер, только с канавками. Кроме того, ребра могут находиться либо на одном из дисков, либо на них обоих. Наличие указанных ребер позволяет повысить производительность экструдера, Наиболее предпочтителен вариант, когда ребра, а также канавки выполнены на одном из дисков, например неподвижном, тогда как на вращающемся предусмотрены только канавки.Предлагаемый экструдер предназначен специально для экструзии полимеров, способных к термическому разложению, которые содержат в своем составе смазывающие вещества, В соответствии с количеством последних, а также в зависимости от оказываемого ими действия на адгезионную способность экструдируемого полимера перемещение его с нормальной скоростью в экструдере обеспечивают канавки большей или меньшей глубины. Более конкретно эта зависимость между глубиной канавок и количеством содержащегося в полимерном материале смазывающего вещества указана в примере. Кроме того, канавки необходимы при переработке полимерных композиций, содержащих ингредиенты, которые оказывают на адгезионную способность полимеров действие, аналогичное действию смазывающих веществ. В частности, это имеет место при экструдировании желатинизированных полимерных материалов, содержащих некоторые пластификаторы или стабилизаторы.П р и м е р. Экструдер содержит вращающийся диск с диаметром 180 мм и скошенной 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 кромкой шириной 15 мм, составляющей угол 30 с поверхностью диска. При этом диск 3 расположен против неподвижного диска 2 и образует с ннм минимально возможный зазор в 5 мм. Д:ск 2 снабжен четырьмя ребрами дугообразной формы длиной 30 мм, которые расположены вокруг отверстия. Через них вышеупомянутый зазор сообщается с фильерой. Имеющиеся на внутренней поверхности диска 2 канавки проходят тангенциально относительно окружности, ограничивающей зону расположения ребер. Кроме того, канавки должны присутствовать и на поверхности скошенной кромки. Вращающийся диск тоже снабжен канавками, которые точно так же распределены по его поверхности. Фильера предусматривает наличие одного отверстия с внутренним диаметром 6 мм. Канавки диска 3 проходят тангенциально относительно окружностей, соосных с ним, а также по поверхности основания выступа в виде усеченного конуса, наличие которого предусматривает вращающийся диск. Глубина этих последних канавок, количество которых благодаря их размерам незначительно, 5 мм. Глубина канавок, которые находятся на поверхности дисков, а также скошенной кромки, причем эти канавки, расположенные на этой последней, образуют почти продолжение канавок периферийного участка плоской поверхности, составляет 0,2 лил. Профиль этих канавок показан на фиг. 6. Полные двугранные углы, которые образуют стороны канавок с поверхностью диска, составляют 165 в месте поступления полимерного материала в начале его перемещения. 105 составляет двугранный угол, образуемый другой стороной каждой из этих канавок с поверхностью диска.После обогрева экструдера нагревательными приспособлениями, смонтированными внутри дисков, в результате чего зона зазора нагревается до 200 С, диск 3 приводят во вращение со скоростью 120 об 1 льин. Через загрузочный бункер в экструдер вводят полимерную композицию, состоящую из 100 ч, поливинилхлорида в виде массы, вязкость которой по нормам ЛГ МОК 80 (Ьчег 1=57), и 2,5 ч, технического стабилизатора, приготовленного на основе гликолята олова. Обогрев прекращают. Тепло, необходимое для перевода материала в пластическое состояние, выделяется в результате деформации подаваемого перерабатываемого материала. Через несколько минут, необходимых для введения экструдера в работу, из фильеры начинают выдавливать чистый прозрачный пруток постоянного поперечного сечения. Температура материала указанного прутка 240 С. Производительность такого экструдера 28,5 кг/час.Если скорость вращения диска снизить до 80 об/мин, производительность устройства также уменьшится до 20,5 кг/час. При этом температура экструдируемого материала при выходе его из формующего отверстия будет 230 С, 341211Предмет изобретения Дисковый экструдер для переработки полимерных материалов, содержащий неподвижный и вращающийся диски, торцовые поверхности которых, образующие между собой рабочий зазор, сообщающийся с загрузочным устройством, снабжены канавками, отличаюи 1 ийся тем, что, с целью повышения степени гомогенизации материала, канавки направлены в сторону, обратную траектории перемещения материала в зазоре между дисками, и Б расположены преимущественно тангенциальнок окружностям, проходящим соосно с вращающимся диском, по всей его внутренней поверхности.Составитель Э. ГольтяковаТехрсд Л. Богданова Корректор С, Сатггулова Редактор Л. Ильина Типография, пр, Сапунова, 2 Заказ 1938/7 Изд.816 Тираж 448 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб., д. 4,5