Закрытый смеситель

СОЮЗ СОВЕТО.(ИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ЯО 1036239 А 3(5) В 29 Н 1/,10;В 29 В 1/06 ГОСУДАРСТ 8 ЕННЬЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБ ЧТЕНИЙ И ОТНРЦТИй ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,;и;,сИ ПАТЕНТУф т мааед ч(72) Кимио Иноуе, Акимаза Курияма, Цугуси ф)фкуи, Казухико Накагава, Татуо Масаки, Норимото Сатои Минору Мияока (Япония)(56) 1. Рябинин Д.Д. и Лукач Ю.Е, Смесительные машины для пластмасс и резиновых смесей. М Машиностроение, 1972, с.79-80,рис,28. ния в разные стороны два параллельно расположенных ротора, каждый из которых имеет по крайней мере одну длинную и одну короткую лопасти, направленные по спирали относительно продольной оси роторов, о т л ич а ю ш и й с я тем, что, с целью повышения качества перемешивания материала, длина проекции короткой лопасти каждого из роторов на его продольную ось равна 0,1-0,48 длины соответствующей проеции длинной лопасти ротора2. Смеситель по п,1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что длина проекции короткой лопасти каждого из роторов на его продольную ось предпочти- Я тельно равна 0,15-0,3 длины соответствующей проекции длинной лопасти ротораИзобретение относится к оборудованию для обрабо-"1 материалов,в частности к смесителям закрытоготипа, и может быть использовано дляприготовления резиновых смесей,Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому эффекту является закрытый смеситель, содержащий установленныев корпусе смесительной камеры с возможностью вращения в разные стороныдва параллельно расположенных ротора, каждый из которых имеет по крайней мере одну длинную и одну короткую лопасти, направленные по спирали относительно процольной оси роторов(1 (.В таком смесителе спирали длинныхи коротких лопастей имеют противоположные относительно друг друга направление, однако Форма указанных 2 Олопастей не обеспечивает получениегомогенной смеси, в частности, с равномерной дисперсией ее ингредиентовпри поддержании равномерной их концентрации в смеси и при обеспеченииравномерной плотности последней.Особенно зто проявляется при использовании более твердых добавок, необходимых,например, при получении материалов для изготовления радиальныхшин.Недостаточно хорошая дисперсияобъясняется низкой скоростью перемещения перемешиваемого материала восевом направлении и в направлениимежду внутренними стенками смеситель-З 5ной камеры,Желательные для повышения коэффициента заполнения и повышения производительности процесса перемешивания применение четырех лопастных 4 Ороторов приводит к еще бодьшему снижению скоростей потока, а следовательно, и к худшей дисперсии перемешиваемого материала из-эа возникно.вения обратных потоков материала,препятствующих его основному перемещению,Цель изобретения - повышение качества перемешивания материала,указанная цель достигается тем,что в закрытом смесителе, содержащем установленные в корпусе смесительной камеры с воэможностью вращения в разные стороны два параллельно расположенных Ротора каждыйиз которых имеет по крайней мере одну длинную и одну короткую лопасти,направленные по спирали относительно продольной оси роторов, длинапроекции короткой лопасти каждогоиз роторов на его продольную осьравна 0,1-0,48 длины соответствующей проекции длинной лопасти ротора,При этом длина проекции короткойлопасти каждого из роторов на его 65 продольную ось предпочтительно равна 0,15-0,3 длины соответствующейпроекции длинной лопасти ротора.На фиг, 1 изображен смеситель,общий вид; на фиг. 2 - роторы, вЙдв плане (вариант); на фиг, 3 - тоже, второй вариант; на фиг, 4график зависимости степени диспергирования от отношения проекцийдлин короткой и длинной лопастей;на фиг 5 - схема направления потока материала на направление осевыхусилий во втором варианте исполненияроторов; на фиг, б - графики влияния отношения осевых усилий на степень диспергирования материала,Смеситель содержит установленныев корпусе 1 смесительной камеры своэможностью вращения в разные стороны два параллельно расположенныхротора 2 и 3, каждый иэ которых имеет по крайней мере одну длинную иодну короткую лопасти 4 и 5 соответственно, направленные по спиралиотносительно продольной оси роторов.Длина Е проекции короткой лопасти 5 каждого из роторов равна 0,10,48 длины Е соответствующей проекции длинной лопасти ротора. Предпочтительно указанное соотношениеЕ 5/Е равно 0,15-0,3,Смеситель работает следующим образом,Материал, поданный в загрузочнуюворонку (не показан), проходит поддавлением в корпусе 1 смесительнойкамеры и попадает в зазор междувращающимися роторами 2 и 3, Материал перетирается и перемешивается между гребнями длинных икоротких лопастей ротора, послечего перемещается в осевом направлении относительно роторов и удаляется из нижней части камеры.При этом устанавливают, что при выборе отношения Ез /Е длины проекции короткой лопасти ротора и соответствующей проекции длинной лопасти равного 0,1-0,48, а предпочтительно 0,15-0,3 получают хорошую гомогенность смеси даже в случае применение четырех лопастных роторов,Кроме того, длинные и короткие лопасти на соответствующих роторах расположены по спирали (см.фиг,2), Выбранное соотношение лопастей обеспечивает перемещение материала в направлении от гребней лопастей к цент 1 рам роторов, предотвращая его задержку у гребней, а также обеспечиВает перемещение материала между лопастями роторов в осевом направлении.При этом обеспечивается эффективное распределение ингредиентов) переме.шиваемого материала.1036239 П р и м е р, Проводят испытанияразличных марок материала в эакры том смесителе с внутренним объемом236 л.При этом применяют роторы с известным соотношением 25 /Е , равным0,49 и роторов с соотношением ЕЗ /Ер, 10 равным 0,23 в соответствии с предлагаемым изобретением. Результатыиспытаний и степень диспергированияагента роторами во время предварительного эамешивания приведены в 15 таблице. Испытуемый Обычный Обычный Ротор Число лопастей Отношение длин 0,49 0,23 МатериалМягкая резина 1 0 10,4 0,75 1,0 3,1 0 5 1,0 0,3 Твердая резина Как видно из таблицы, применение изобретения обеспечивает хорошеедиспергирование с микроскопической 35 и макроскопической точек зрения в результате улучшенной конструкции лопастей ротора, При этом обеспечиваются хорошие условия для замешивания резины, например предварительного замешивания, пластикацйи, замешивания саженаполненного каучука. Кроме того, конструкция предлагаемого смесителя применима для роторов с значительно большим и меньшим числом лопастей, например для двухлопастного, причем увеличивается их прочность и долговечность,Экспрриментально подтверждается также, что при выборе формы лопастей, помимо соотношения 29 /Е , на по лучение гомогенной смеси влияет выбор высоты подъема спиради каждой из лопастей (фиг, 5), При этом высота подъема спирали выбирается таким образом, чтобы отношение осевого 55 усилия Р 5 , передаваемого на материал короткой лопасти, к осевому усилию Р,передаваемому на материал длинной лопастью, было больше О, но меньше 0,7. 60 На фиг, 4 показаны кривые б и 7 зависимости степени диспергирования от отношения проекций длин лопастей (29/2 ), причем кривая б соответствует замешиванию в течение 40 с, а кривая 7 - в течение 60 с.По фиг. 4 видно, что степень диспергирования увеличивается при отношении Е /2, превышающем 0,4, причем чем меньше это отношение, . тем лучше дисперсия. Выбор Ез /Е меньше 0,1 нежелателен, так как при перемешивании материала возникают большие осевые нагрузки на роторы и сильное прижатие материала к боковой стенке смесительной камеры, чтр Резина средней твердости может вызвать местный перегрев материала. При таком соотношении осевой поток между роторами получается различным и ускоренным, что способствует образованию гомогенной смеси (фиг. б, где кривые 8,9,10 и 11 обозначают соответственно характеристики для отношения 2 б /2=0 с 48;0,37 0,25 и 0,12)Иэ указанной фигуры следует, что степень диспергирования начинает существенно увеличиваться при выборе отношения осевых усилий Рз /Р более 0,7 и уменьшается при прйближении отношения Р 9 /Р к О.Наиболее удовлетворительные результаты имеют место при отношении Рб /Р , выбранном от 0 до 0,45.Таким образом, подбор соответствующего соотношения длин лопастей позволяет получать однородные смеси, вследствие чего возможно приме. нение смесителей с роторами, имею" шими число лопастей больше двух, что в свою очередь позволяет повысить производительность процесса перемешивания различных марок резин, осоч бенно твердых резин с добавками вул-канизатора при обеспечении высокого качества перемешивания, 1036239ате нт ", г. Уз го ВНИИП лиа акаэ 5863/б Ираж 64 1036239 ОДПИ СНО Проектная,4