Роторный смеситель для полимерных материалов

Союз СоветскннСоцнапнстнцескнкРеспубпни ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 925639по делен изобретений и атнрытий,3(088,8) Дата опубликования описания 07.05,82 И,В. Провинтеев1 Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт кровельных и гидроизоляционных материаУвв. - ,и изделий(54) РОТОРНЫЙ СМЕСИТЕЛЬ ДЛЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВИзобретение относится к области химического машиностроения и может найти применение при производстве пластических масс из разлицных термопластичнь 1 х полимеров, волокнистых и пылевидных наполнителей.Известен смеситель для полимерных материалов, содержащий корпус и размещенный в нем шнек 1 1.Недостатком смесителя является то, что он не обеспечивает качественного перемешивания полимерных материалов вследствие незначительного захвата шнеком смесителя перерабатываемого материала.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является роторный сме" ситель для полимерных материалов, содержащий корпус с выступами по внутренней поверхности, каждый из которых выполнен с углом при вершине 80-100 о, и размещенный в корпусе ротор с кулачками 2 1. Недостатком смесителя являетсянизкая эффективность перемещивания материала вследствие забивания последнего во впадинах корпуса5Целью изобретения является повышение качества перемешивания материала.Для достижения поставленной целив роторном смесителе, содержащем корпус с выступами по внутренней поверхности, каждый из которых выполнен суглом при вершине 80-100 , и размещенный в корпусе ротор с кулачками, боковые стороны каждого выступа наклонены к поверхности, касательной кцилиндрической поверхности, образованной максимальными радиусами кулачков, в направлении подачи материаласоответственно на 30-40 и 60-70На фиг. 1 показан роторный смеси"тель, поперечный разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 -расположение поверхностей, образуюцихвыступы.50 Роторный смеситель состоит изкорпуса 1, ротора, выполненного ввиде вала 2 с насаженными на негокулачками 3, трубчатых электронаг"ревателей 4 с теплоизолирующей рубашкой 5 крышки 6 корпуса и рамы 7 сустановленным на ней редуктором идвигателем (на чертеже не показаны).Передача вращения от редуктора осуществляется посредством муфты 8, Вали кулачки ротора охлаждаются при необходимости водой, подаваемой в по-лость вала по трубке 9 и выходящейчерез воронку 10,По внутренней рабочей поверхности1 корпуса 1 выполнены выступы, расположенные параллельно оси вала 2 ротораи имеющие в доперечном сечении треугольный профиль с углом при вершине80-100 О, Боковые стороны каждого выступа наклонены к поверхности, касательной к цилиндрической поверхности,образованной максимальными радиусами кулачков, в направлении подачиматериала соответственно на 30-40 ио70 оВеличины углов 30-ЙОо и 60-70 определены, исходя из следующих соображений.Угол 30-10 обеспечивает интенсивную пластикацию и снижение энергетических затрат на продавливание полимерных материалов. При уменьшенииуказанного угла, т.е. при величинеугла меньше 30 ч за счет заклиниванияполимерной массы ухудшаются условия,ее пластикации. При величине углаобольше ч 0 увеличиваются энергетические затраты на преодоление сопротивления поверхности (входящей) выступа.При величине угла 60-70 .обеспечиваются наилучшие условия смешения инакопления массы в полости впадины,При угле меньше 60 снижается эффектснижения полимерных материалов. Приугле больше 70 происходит забиваниеполимерной массы в полости впадиныи этот объем становится нерабочим,Роторный смеситель работает следующим образом.Материал, подлежащий перемешиванию, загружается в корпус 1. При вращении ротора в направлении, указанном на фиг. 1 стрелкой, материал за счет трения затягивается в зазор между рабочей поверхностью корпуса 1 и кулачками 3, протягивается по рабочему объему, образованному поверхнос 5 0 152030 тями корпуса и ротора, и выталкивается на другую сторону ротора. При этом часть материала у поверхности корпуса 1 отстает в движении от материала у поверхности кулачков 3, благодаря чему происходит фрикционное перемешивание материала в условиях активной пластикации материала при минимальной его деструкции. Это обеспечивается наличием зазора между гребнем выступа и максимальным радиусом кулачка, составляющим величину, равную примерно 1-23 от радиуса кулачка.Эффект фрикционного перемешивания резко увеличивается благодаря наличию выступов и впадин на рабочей поверхности корпуса, расположенных параллельно оси ротора. При набеганиибольшего радиуса кулачка 3 на гребень выступа материал затягивается взазор между поверхностью, образованной кулацком 3 с переменным радиусом, и передней поверхностью выступа, При этом часть материала протягивается в сужающемся клиновидном объеме и скапливается за гребнем выступа во впадине, а достигнув впадины, подхватывается кулачком и затягиваетсяна следующий выступ. Благодаря этому процессу осуществляется многократноеперемешивание микрообъемов, Крометого, часть материала, неимея возможности пройти в зазор между поверхностью, образованной кулачками,и выступом, выдавливается в свободный объем по обе стороны кулачка 3,благодаря чему возникает поперечное перемешивание, ограниченное для данного кулачка 3 зоной соседних кулачков, А так как все кулачки взаимно связаны, то поперечное перемешивание происходит по всей рабочей длине смесителя.По истечении времени перемешивания готовая смесь извлекается с правой стороны ротора (фиг. 1) из корпуса и поступает на дальнейшую обработку, а в смеситель загружается новая порция компонентов смеси.Использование изобретения позволит значительно повысить эффективность перемешивания материала за счет расположения выступов и впадин принятого профиля, исключить эффект самоторможения материала в зазоре при увеличении угла больше 10 о.92 5формула изобретения 1 О Роторный смеситель для полимерных материалов, содержащий корпус с выступами по внутренней поверхности, каждый из которых выполнен с угломпри вершине 80-100 , и размещенный в корпусе ротор с кулачками, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества перемешивания материала, боковые стороны каждого выступа наклонены к поверхности, касательной к цилиндрической поверхнос 563,9 бти, образованной максимальными радиусами кулачков,в направлении подачиматериала соответственно на 30-40 и60-705 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Шенкель Г. Шнековые прессыдля пластмасс, Л., Госхимиздат,1962, с. 61,2. Авторское свидетельство СССРУ 689834, кл. В 29 В 1/06, 1977 (прототип).