Двухшнековый экструдер

(51)5 В 29 С 47/4 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ПАТЕНТУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(4 Ь) 15,06,92. Бюл. К 22 (71) Дзе Джапэн Стил Воркс Лтд, (1 Р) (72) Тору Сирато, Хидеки Иизугути и Минору Есида (Р)(56) Заявка Японии У 61-11179, кл. В 2 Э С 47/40, опуЬлик. 1986.Заявка Японии 1 61-53214 кл. В 29 С 47/40, опублик. 1986, (54) ДВУХШНЕКОВЫЙ ЭКСТРУДЕР (57) ИзоЬретение относится к переработке полимеров экструзией. Оно м.Ь, использовано в химической промышленности. Цель изоЬретения - повышение эффективности перемешивания за счет обеспечения заданной степени регулирования перемешивания, Для этого в двухшнековом экструдере со шнеками, вращающимися в одном направлении, каждый шнек имеет цилиндрическую часть, прилегающую к нижней стороне участка перемешивания, диаметр ко торой меньше диаметра остальной его Изобретение относится к переработ , ке полимеров экструзией и может быть использовано в химической промышленностиИзвестен двухшнековый экструдер, содержащий два шнека, смонтированные в,корпусе с возможностью вращения дл подачи исходного материала через .шнековые отверстия в корпусе, нагре" вания его, перемешивания и шприце 2длины, Блокирующие перегородки установлейы на цилиндрических частях шнеков с неЬольшим зазором так, чтобы разделять отверстия обоих шнеков на верхнюю и нижнюю части., При этом в Ьлокирующих перегородках образованы соединительные каналы, участки которых размещены между отверстиями обоих шнеков для деления шнековых отверстий шнеков так, цтоЬы один из соединительных каналов связывал бы верхнюю сторону блокирующей перегородки со стороны одного из отверстий обоих шнеков.с нижней стороной блокирующей перегородки со стороны другогоотверстия обоих шнеков. Другой соединительный канал связывал бы верхнююсторону блокирующей перегородки со стороны,цругих отверстий обоих шнеков снижней стороной блокирующей перегородки1со стороны одного из отверстий обоих шнеков. Для контроля за поперечнымсечением площадей соединительных каналов предусмотрены распределительные элементы по одному на каждый соединительный канал. 5 ил. вания. В указанном экструдере осу, ществляется интенсивное перемешивание материала за счет выполнения шнеков с коническими участками.Недостаток известного экструдерасостоит в том, что оно не оЬеспечивает регулирование степени перемешивания материала,Наиболее близким кявляется двухшнековый,3174держащий два шнека, смонтированныев корпусе с возможностью взаимозацепления и вращения в одном направлении, для подачи исходного материалачерез первое и второе шнековые от"верстия в корпусе, нагревания его,перемешивания и шприцевания и регулирующее степень перемешивания устройство, В указанном решении регули"рование степени перемешивания осуществляется насосным механизмом,размещенным перед шнеками экструдера.Недостаток известного экструдеразаключается в том, что оно не обеспечивает заданную степень регулирова. ния перемешивания именно в корпусеэкструдера по длине его шнеков, чтоснижает эффективность перемешивания.Цель изобретения - повышение эффективности перемешивания за счетоЬеспечения заданной степени регули"рования перемешивания.Поставленная цель достигается тем,что в двухшнековом экструдере регули"рующее степень перемешивания устройство выполнено в виде блокирующих перегородок и распределительныхЭлементов, а каждый из шнеков имеетцилиндрический участок, граничащийс участком перемешивания, с диамет"ром, меньшим диаметра витков шнековпо всей их длине, при этом блокирующие перегородки расположены по всейдлине цилиндрических участков шнеков с образованием зазоров междуними и с разделением шнековых от"верстий на верхние и нижние части, вблокирующих перегородках выполненысоединительные каналы для сообщенияверхней стороны блокирующей перегородки со стороны первого шнековогоотверстия с нижней стороной блокирующей перегородки со стороны второго шнекового отверстия и посредствомвторого соединительного канала верхней стороны Ьлокирующей перегородкивсо стороны второго шнекового отверстия с нижней стороной блокирующейперегородки со стороны первого шнекового отверстия; причем в каждомраспределительном канале расположенраспределительный элемент для контроля площади поперечного сечениясоединительного канала,На фиг. 1 изображен двухчервячныйэкструдер, оЬщий вид; на Фиг.2 "1606 4 участок шнеков с регулирующим степень перемешивания устройством; на фиг.3 - разрез А-А на фиг,.2; на5Фиг.4 " разрез Б-Ь на фиг,3 нафиг,5 - вид в перспективе участка,регулирующего степень перемешиванияматериала.Двухшнековый экструдер содержит 10 корпус 1, образованный соединениемнескольких составных частей и смон.тированные в корпусе 1 с возможностью взаимозацепления и вращения водном направлении два шнека 2 и 3для подачи исходного материала черезпрвое и второе шнековые отверстияв корпусе 1, Нагревания его, перемешивания и шприцевания. В первом шне"ковом отверстии размещен шнек 2, а ро во втором шнековом отверстии - шнек3. В корпусе 1 размещены первый подающий участок 4, участок 5 перемешивания, участок 6 регулирования степени перемешивания, второй подающий д участок 7, участок О уплотнения материала, участок 9 дегазации, третий подающий участок 10 и участокдозирования 11, Указанные участкирасположены по направлению теченияподлежащего обработке материала.На участке 6 размещено регулирую"щее степень перемешивания устройство, выполненное в виде блокирующихперегородок 12, размещенных вертикально в шнековых отверстиях корпуса 1. Каждый иэ шнеков 2, 3 выполненс цилиндрическим участком, соответственно участкам 13 и 14 имеющимидиаметр, меньший диаметра витковшнека 2, 3 по всей их длине. Блокирующие перегородки 12 расположены повсей длине цилиндрических участков13, 14 шнеков 23 с оЬразованием за"зоров между ними в аксиальном направлении так, что торцы блокирующих ф перегородок 12 образуют с торцамицилиндрических участков 13, 14 небольшие зазоры. Таким образом, блокирующие перегородки 12 установленыс возможностью разделения шнековых ф отверстий на верхние и нижние части.На верхних нижних сторонах блокирующих перегородок 12 выполнены соединительные каналы 15 и 16 для сообщениясм.фиг,5) посредством одного соединительного канала 15 верхней стороны Ьлокирующей перегородки 12 состороны первого шнекового отверстияшнека 2 с нижней стороной Ьлокируа5 17 ч щей перегородки 12 со стороны второго шнекового отверстия шнека 3 и для сообщения посредством другого соединительного канала 1 Ь верхней стороны блокирующей перегородки 12 со сторо" ны второго шнекового отверстия шнека 3 с нижней стороной блокирующей перегородки 12 со стороны первого шнекового отверстия шнека 2, Как показано на фиг. в каждом соединительном канале 15, 16 расположен распределительный элемент 17 в виде клапана для контроля площади поперечного сечения соединительных каналов 15, 16. Когда распределительный элемент 17 находится в положении, показанном на фиг.ч шнековые отверстия обоих шнеков 2, 3 сообщены между соЬой, Когдаоон повернут на 90 , шнековые отверстия шнеков 2, 3 разоЬщены между собой.Двухшнековый экструдер с однонаправленным вращением шнеков раЬотает следующим оЬразом.Исходный материал, помещенный в корпус 1 экструдера, перемещается от верхнего конца к нижнему концу или направо (на Фиг,1) шнеками 2 и 3. При вращении шнеков 2, 3 в одном направлении форма течения исходного материала - тыквооЬразная по внутренним стенкам шнековых отверстий обоих шнеков 2, 3 только в одном направлении, т.е, материал не может течь крестообразно, Участок Ь регулирования степени перемешивания содержит поток исходного материала с тем, чтобы исходный материал соответствующим образом перемешивался на участке 5. Т,е, распределительные элементы 17. устанавливают в определенном положении с целью управления площадя" ми поперечного сечения соединительных каналов 15, 16 менду отверстиями оЬоих шнеков в заданных пределах, контролируя таким оЬразом площадь потока исходного материалаСоединительные каналы 15, 16 предназначены для направления течения исходного материала по внутренним стенкам корпуса, На фиг. показа-. но такое положение клапанов 17, при котором увеличивается площадь попе; речного сечения путей сообщения, Ког" да площади поперечного сечения соеди" нительных каналов 15, 16 уменьшают" ся, материал скапливается на участке ,5 перемешивания, где он перемеши 30 55 5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 вается в расплавленном состоянии, вто время как его большая часть отсекается, Степень перемешивания материала зависит от времени пребыва"ния материала на участке 5 переме"шивания. Весь материал должен пройти через соединительные каналы 15,16. Поэтому степень перемешиванияможет достигать заданного значенияпутем регулирования степени раскры"тия соединительных каналов 15, 16.Т.о. степень перемешивания можетточно контролироваться регулированиемстепени раскрытия распределительных элементов - клапанов 17 Дажеесли материал значительно менее сжинен он никогда не будет скапливаться у блокирующих перегородок 12.Это происходит потому, что шнеки поворачиваются торцами цилиндрическихучастков 13, 1 примыкая к блокирующим перегородкам 12, вледствиечего материал перемешивается возлеблокирующих перегородок .12 и транс"портируется. При таком режиме работы материал (смола) к тому же срезается в небольших зазорах междуторцами шнеков 2, 3 и торцами Ьлокирующих перегородок.2,Таким оЬразом, расплавленный ис-,ходный материал, подаваемый на верхнюю сторону блокирующих перегородок12, может течь вниз только по соединительным каналам 15 и 1 Ь. Площадьсоединительных каналов 15, 16 регулируется с помощью регулирующегоэлемента 17 в виде клапана. Если площадь соединительного канала уменьшается, поток смолы сдерживается длятого, чтобы увеличить коэффициентзаполнения и время пребывания исход"ного материала на участке 5 перемешивания и, следовательно, поввситьстепень и эффективность перемешивания Формула изобретения Двухщнековый экструдер, содерхащий два шнека, смонтированные в корпусе с возможностью взаимозацепления и вращения в одном направлении для подачи исходного материала через первое и второе шнековые отверстия в корпусе, нагревания его, перемешива" ния и шприцевания, и регулирующее степень перемешивания устройство, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с.7174 целью повышения эффективности перемешивания за счет обеспечения заданной степени регулирования перемешивания, регулирующее степень перемешивания устройство выполнено в виде блокирующих перегородок и распределительных элементов, а каждый из шнеков выполнен с цилиндрическим участком, прилегающим к нижней стороне участка перемешивания и имеющим диаметр, меньший диаметра витков шнеков по всей их длине, йри этом блокирующие перегородки расположены по всей длине цилиндрических участков шнека с образованием зазоров между ними в аксиальном направлении и с возможностью разделения шнековых отверстий на верхние и нижние части,на верхних и нижних сторо 1606нах блокирующих перегородок выполнены соединительные каналы для сообщения посредством одного соединительного канала верхней стороны блокирующей перегородки со стороны первого шнекового отверстия с нижней стороной блокирующей перегородки со стороны второго шнекового отверстия и для сообщения посредством другого соедини" тельного канала верхней стороны блокирующей перегородки со стороны второго шнекового отверстия с нижней стороной блокирующей перегородки со стороны первого шнекового отверстия, причем в каждом соединительном канале расположен распределительный элемент для контроля площади поперечного сечения соединительного канала,М 7 Г юг УСоставитель Л.КольцоваРедактор А.ДЬлиничТехред И.Иоргентал Корректор Э.Ло ов НИИПИ 1оизводственно-издательский комбинат "Патент город, ул. Гагарина,э 2091 ТиражФПодписноеГосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5