Устройство для гранулирования по-лимерных материалов

(23) Приоритет па аеяам нзааретеннй н атнрытнй(088.8) Дата опубликования описания 15,04.81 Ю. А. Сумец, Н, И. Винокуров, Ю. П. В. Д. Чесноков и В. А. Тишен В. Веселов,(72) Авторы изобретения 7 ) Заявител 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРАНУЛИРОВАНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВИзобретение относится к химическому машиностроению, в частности к конструированию гранулируюших устройств, и может быть ис. пользовано при переработке пластмасс, резины и друтих материалов.Известно устройство для гранулирования полимерных материалов, включающее цилиндр пластикации с закрепленной на его выходном конце неподвижной решеткой с коническими отверстиями и приводной вал с ножами, взаимодействующими с решеткой 111,10Однако для эффективного гранулирования требуются ножи особой формы, с определенным углом установки и относительно большими частотами их вращения (для отделения гранул под15 действием центробежной силы). Кроме того,: необходимо предусмотреть интенсивное охлаж. дение гранул для исключения возможного их слипания.Наиболее близким к предлагаемому являет. ся устройство для гранулирования полимерных материалов, включающее цилиндр пластикации с закрепленной на еговыходном конце непод. вижной решеткой с коническими отверстиями,образующими с торцом решетки острые кромки, обрашенные к шайбе, установленной внутри корпуса, соединенной с червяком и имеюшей каналы для подачи сжатого газа, изолирующей или охлаждающей среды. В данном устройстве каналы в шайбе выполнены сквозными и одним концом обращены к решетке, а вторым - к каналам, выполненным в червяке и предназначенным для подачи охлаждающей среды 21Такое выполнение накладывает определенные требования на конструкцию червячной машины (наличИе узла подвода среды во вращаюгцееся тело червяка) и обуславливает зависимость температуры среды, подаваемой в устройство для исключения слипания получаемых гранул, от необходимой по технологическому процессу температуры червяка, что ведет к снижению качества получаемых гранул вследствие слипания последних на выходе из устройства при недостаточной интенсивности их охлаждения средой, предварительно прошедшей через нагре. тый червяк.Так,при переработке некоторых, материалов необходимо нагревать червяк, в то время какв зоне гранулирования необходимо обеспечитьинтенсивное охлаждение получаемых гранули тем самым исключить их слипание, Это заметно сужает область возможного использования данного устройства. Кроме того, исполь.зованиелишь периферийной зоны решетки ве.дет к возрастанию гидравлического сопротивления устройства и, как следствие, к снижениюпроизводительности установки. Канавки в шай.бе на торце червяка также обладают повышен.ным гидравлическим сопротивлением вследствиеизменения направления потока перерабатываемого материала при входе в них, Жесткоекрепление шайбы на торце приводного червякавызывает необходимость применения самоустанавливающейся решетки,.так как практическиневозможно исключить радиальные биения консольно закрепленного червяка при больших отношениях длины червяка к его диаметру, чтоведет к усложнению машины и снижению еенадежности,Цель изобретения - повышение качествагранул и расширение номенклатуры перерабатываемых материалов.Поставленная цель достигается тем, что устройство для гранулирования полимерных мате.риалов, включающее цилиндр пластикации сзакрепленной на его выходном конце неподвижной решеткой с коническими отверстиями,образующими с торцом решетки острые кромки, обращенные к шайбе, установленной внутри корпуса, соединенной с червяком и имеющей каналы для подачи сжатого газа, изолирующей или охлаждающей среды,.снабженосмонтированным на неподвижной решетке нип-пелем, а поверхность шайбы, обращенная крешетке, выполнена с углублением в центральной ее части, образующим накопительную полость, сообщающуюся с ниппелем и расходящимися в радиальном направлении каналами.Устроиство снабжено также смонтированнойна решетке осью, а шайба установлена на нейи соединена с червяком гибкой связью.На фиг. 1 изображено устройство, общийвид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1; нафиг, 3 - сечение Б-Б на фиг, 2 (увеличено),Устройство содержит цилиндр 1 пластикации с раструбом 2, на выходном конце которого закрепляется неподвижная решетка 3 сконическими отверстиями а, образующими сторцом решетки острые кромки, Внутри кор.пуса цилиндра 1 пластикации устанавливаютчервяк 4, на торце которого размещают под.пружиненные пружиной 5 штифты бобразу.ющие гибкую связь с шайбой 7., установленной на оси 8, смонтированной на решетке 3.Устройство снабжают также смонтированнымна неподвижной решетке 3 ниппелем 9, а по.верхность шайбы 7, обращенную к решетке 3,исполняют с углублением б, образующим накопительную полость, сообщающуюся с ниппелем 9, На этой же поверхности шайбы выполняют расходящиеся в радиальном направленииканалы в для подачи сжатого газа, изолирующей или охлаждающей среды. Шайбу 7 уста.навливают на оси 8 через подшипник 10, поджимают к решетке фиксирующим элементом 11и выполняют в виде одно- или многолучевого 1 о ножа (фиг. 2).Устройство работает следующим образом,При вращении червяка 4 внутри обоймы(цилиндра 1 пластикации) перерабатываемыйматериал нагнетается в раструб 2, а затем про.давливается через отверстия а в решетке 3, ко.торые в данный момент времени не перекрыты лучами вращающейся шайбы 7, При вращении шайбы 7 последняя сначала отсекаетсвоими лучами продавленную порцию матери.20ала а затем, при дальнейшем движении лучейшайбы 7 происходит совмещение каналов вв лучах шайбы 7 с отверстиями а в решетке 3,и отсеченная порция материала выталкиваетсясжатым газом или изолирующим раствором,находящимся в каналах в шайбы 7, В каналы в 25шайбы 7 сжатый газ, изолирующая или охлаждающая среда поступает от нагнетающего уст.ройства (не показано) через ниппель 9 и от.верстие в теле оси 8. Вращение на шайбу 7передается от червяка 4 через подпружинен. ЭОные штифты 6. Диаметр отверстий в шайбе 7больше, чем диаметр штифтов 6, благодаря чему смещение оси червяка 4 относительно осиустройства для гранулирования не влияет наработу устройства.Передняя и задняя кромки лучей шайбы 7о о оскошены под углами 15 ( а, ( 60 и 30 (а,60 соответственно, в результате чегодостигается снижение сопротивления движениюлучей шайбы 7 в вязкой среде и создается 4 О дополнительный прижим лучей шайбы 7 к решетке 3 в процессе вращения. Заднюю (по от.ношению к направлению движения) кромкуканала в лучах шайбы 3 выполняют скошеннойпод углом 11 = аэ и скругленной с радиусом 45 закругления г, ввиду чего уменьШается вероятность забивания каналов перерабатываемым ма.териалом.Такое конструктивное решение устройствадля гранулирования позволяет повысить качест О во и расширить номенклатуру перерабатываемыхматериалов, вследствие раздельного подводасред в зону гранулирования (через ниппель)и в червяк, благодаря чему исключается эави.симость между системой охлаждения (обогрева) червяка и системой, обеспечивающей вы.талкивание получаемых гранул как по расходужидкости или газа, так и по температуре.Предлагаемая конструкция повышает произЯ 21 58 водительность устройства ввиду значительногоувеличения количества формующих отверстийи снижения гидравлического сопротивленияустройства, Устранение жесткой связи шайбыс червяком исключает влияние биений червякана работу устройства. Кроме того, при работеустройства совместно с быстроходными червячными машинами и с машинами, имеющими бо.ковую выгрузку перерабатываемого материала,при проведении опытных работ возможно так Оже применение автономного привода шайбы.Крепление шайбы к решетке обеспечивает получение гранул с высокой однородностью по размерам и форме, так как исключается вероятность появления неконтролируемого зазора меж-ду шайбой и решеткой,Формула изобретения 1. Устройство для гранулирования полимер. ных материалов, включающее цилиндр пластикации с закрепленной на его выходном конце неподвижной решеткой с коническими отверстиями, образующими с торцом решетки острые 6кромки, обращенные к шайбе, установленнойвнутри корпуса, соединенной с червяком и име.ющей каналы для подачи сжатого газа, изолирующей или охлаждающей среды, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышениякачества гранул и расширения номенклатурыперерабатываемых материалов, оно снабженосмонтированным на неподвижной решетке ниппелем, а поверхность шайбы, обращенная к ре.шетке, .выполнена с углублением в центральнойее части, образующим накопительную полость,сообщающуюся с ниппелем и расходящимисяв радиальном направлении каналами.2, Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что оно снабжено смонтированнойна решетке осью, а шайба установлена на нейи соединена с червяком гибкой связью,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Машины и аппараты резинового производ..ства. Под ред. Д. М, Барскова. М "Химия",1975, с, 62-67.2. Авторское свидетельство СССР Кф 632143,кл. 29 В 1/02, 1976 (прототип).821158 оставнтель В. Ляпинехред С, Мигунов а рректор М. Демчик сное Редактор А. Г Заказ 1 Ь 77/24 Подл митета ССС ытий ая наб., дТираж 694 ВНИИПИ Государственного ко по делам изобретений и отк 113035, Москва, Ж.35, Раушск