Комплекс для изготовления термореактивных композиций

(51)5 В 29 В 7/72 ИЗОБР ЕНИ ПИСА ТЕЛЬСТВУ ой а- лиия то и не и ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЪТИПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ С(71) Кемеровское научно-производственноеобъединение "Карболит" и Центр по координации патентно-лицензионной работы и содействию коммерческой реализациинаучно-технических разработок Гособразования СССР(72) О.И,Квасенков, Н.И.Ковалева и Н.А,Арматонов56) Авторское свидетельство СССРМ 1680526, кл, В 29 В 7/72, 1989,,54) КОМПЛЕКС ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯТЕРМОРЕАКТИВНЫХ КОМПОЗИЦИЙ(57) Использование: изготовление термореактивных композиций в шнековых смеситеИзобретение может быть использовано для автоматического регулирования технологических параметров композиций прииспользовании шнековых смесителей.Известен комплекс для изготовления термореактивных композиций, включаю-. щий термостатируемый материальный цилиндр, соединенный с магистралями подачи основного и дополнительного компонентов, связанный с системой зонного нагрева-охлаждения, содержащей блок коррекции температуры, размещенный внутри цилиндра шнек пластикатора-смесителя "связан- ный с приводом вращения через торсйой" с датчиком измерения угла скручивания, соединенным через блок коррекции числа оболях с автоматическим регулированием технологических параметров, Сущность изобретения: шнек пластикатора-смесителя выполнен составным иэ втулок с внеш(ей винтовой нарезкой. Втулки размещены по зонам термостатированияцилйндра и соединены между собой с возможностью упругого соединения, Втулки снабжены датчиками измерения упругой деформации, Датчики со-. единены через блок коррекции температуры с системой нагрева-охлаждения соответствующих зон термостатирования, Смежные втулки могут быть соединены посредством торсионов, шпонок. Соединение втулок может быть шлицевым. Подбор средств и способов соединения втулок позволяет регулировать свойСтвакомпозиций с высокой степенью точностй. 3 э.п, ф-лы, 4 ил. ротов с привОдом вращения, а также чеблок коррекции температуры - с системэонного нагрева-охлажденйя,Известный комплекс позволяет посить качество получаемых композицийсчет измерения колебаний вязкостныхрактеристик смеси и композиции и регуровки по ним времени, пребыванкомпозиции в пластикаторе-смесителе,дает возможность относительно стабилирОвать их технологические свойства пригулировке температуты термостатированпо зонам в узком интервале, однако онобеспечивает точную регулировку темпетуры термостатирования по зонам в завимости от изменения свойств смесикомпозиции по мере смешения компонентов, так как установка торсиона только между шнеком и приводом не поэволяетуловитьвзаимно гасящиеся изменения вязкости позонам термостатирования цилиндра, чтоснижает качество получаемых композицийиз-за колебания их технологическихсвойствЦелью изобретения является стабилизация технологических свойств композиций.Поставленная цель достигается тем, чтошнек пластикатора-смесителя выполнен составным из втулок с внешней винтовой нарезкой, размещенных по зонамтермостатирования цилиндра, соединенных между собой с воэможностью упругогоперемещения и снабженных датчиками измеренйя упругой деформации, которые соединены через блок коррекцйи температурыс системой нагрева-охлаждения соответствующих зон термостатирования,Смежные втулки могут быть соединеныпосредством торсионов, жестко закрепленных на их концах, при этом датчики размещены на торсионах и являются датчикамиизмерения угла скручивания торсионов. Соединение смежных втулок может быть шлицевым; при этом датчики размещены наторцах выступов шлицевого соединения иявляется датчиками измерения угла изгибав ступов шлицевого соединения. Смежныеатулки могут быть соединены посредствомшпонок, при этом датчики размещены наторцах шпонок и являются датчиками измерения угла изгиба шпонок,На фиг. 1 показан предлагаемый комплекс; на фиг. 2-4 - варианты соединениявтулок(а - последовательное соединение, б- параллельное соединение).Комплекс содержит шнековый пластикатор-смеситель, содержащий материальыл цилиндр 1, соединенный смагистралями 2 и 3 подачи основного ком-.понента (смолы) и дополнительных компонентов (сыпучих), связанными с системойзонного нагрева-охлаждения (например, почетырем зонам- ио), включающей в себяблок 4 коррекции температуры и размещенный внутри цилиндра 1 шнек, выполненныйсоставным из втулок 5 с внешней винтовойнарезкой 6. Втулки 5 размещены по зонамтермостатирования цилиндра, соединенымежду собой с возможностью упругого соединения и снабжены датчиками измеренияупругой деформации, которые связаны через блок 4 коррекции температурыс системой нагрева-охлаждения соответствующихзон термостатирования, Смежные втулки 5могут быть последовательно соединены посредством торсионов 7, жестко закрепленных на их концах, при этом датчики размещены на торсионах и являются датчиками 8измерения угла скручивания торсионов 7.5 Соединение смежных втулок 5 может бытьшлицевым (последовательное или параллельное), при этом датчики размещены наторцах выступов 9 шлицевого соединения иявляются датчиками 10 измерения угла из 10 гиба выступов шлицевого соединения.Смежные втулки 5 могут быть соединены(последовательно или параллельно) посредством шпонок 11, при этом датчики размещены на торцах шпонок 11 и являются15 датчиками 12 измерения угла изгиба шпонок 11.Также возможно сочетание в одномшнеке соединения втулок 5 посредствомшлицевого соединения, торсионов 7 и шпо 20 нок 11.Кроме того, шнек связан с приводом 13вращения через торсион 14 с датчиком 15измерения угла скручивания, соединеннымчерезблок 16 коррекции числа оборотов с25 приводом 13.Комплекс содержит также датчики 17непрерывного вискозиметра, напримерВВНМ, .установленные на магистрали 2подачи смолы, связанные через блок 16 кор 30 рекции числа оборотов с приводом 13, итермопары 18, установленные в материальном цилиндре 1 пластикатора-смесителя позонам термостатирования, связанные черезблок 4 коррекции температуры с соответст 35 вующими зонами 11 - ц системы нагреваохлаждения,Комплекс работает следующим образом,По магистралям 2 и 3 в материальный40 цилиндр 1 шнекового пластикатора-смесителя подают все ингредиенты термореактивной композиции в заданномсоотношении, С помощью датчиков 17 постоянно контролируют вязкость и темпера 45 туру расплава смолы, при изменениикоторых через блок 16 коррекции числа оборотов подают команды на привод 13 вращения шнека пластикатора-смесителя обизменении частоты вращения. За счег сни 50 жения (увеличения) частоты вращения привода 13 при падении (возрастании)вязкости, при постоянной температуре расплава, изменяют время пребывания композиции в смесителе при оптимальной55 температуре материального цилиндра 1 поо озонам 1 - И в зависимости от температуры расплава в магистрали 2.Колебание свойств сыпучих компонентов, органического или минерального наполнителя(древесная мука, хлопковый очес,асбест, глинозем) приводит к изменению теплопроводности смеси и композиции, что изменяет вязкость. Изменение вязкости композиции может быть зафиксировано при изменении угла скручивания торсиона 14, размещенного между приводом 13 вращения и составным шнеком пластикатора-смесителя, датчиком 15. При этом с датчика 15 подается команда через блок 16 коррекции числа оборотов на регулировку частоты вращения привода 13.Колебание вязкости расплава смолы и различных характеристик сыпучих (сыпучесть, влажность, склонность к комкованию, форма частиц, смачиваемость, качество сухого смещения, колебание соотношения компонентов сухой смеси и т,п.) приводит к колебанию качества и скорости смешения композиции, при этом колебание теплопроводности композиции по зонам термостатирования будет различным, Изменение вязкости смеси и композиции по зонам термостатирования 11 - т 4 фиксируется при изменении упругой деформации элементов 7, 9, 11, которыми соединены втулки 5 с датчиками 8, 10, 12 соответственно, при этом сигналы с датчиков 8, 10, 12 поступают через блок 4 коррекции температуры, где по результатам сравнения этих сигналов с эталонными значениями для реальной температуры, . измеряемой термопарами 18, вырабатывается командный сигнал на корректировку температуры по соответствующим зонам ц - т 4, чем достигается стабилизация технологических свойств приготавливаемых термореактивных композиций.Сравнение различных вариантов соединения втулок показало, что максимальной чувствительностью обладает датчик 8, установленный на торсионе 7, так как при прочих равных условиях, по сравнению со шпонкой и шлицем, сила, скручивающая торсион 7, имеет большее плечо, а минимальной чувствительностью - датчик 10, установленный на торце выступа 9 шлица, так как при прочих равных условиях, по сравнению с датчиком 12, установленным на шпонке 11, сила, действующая на выступ шлица 9, при одинаковом плече будет по величине во столько же раз меньше силы, действующей на шпонку 11, сколько выступов шлицев имеет шлицевое соединение. Однако большее усилие на соединительный элемент при прочих равных условиях вызывает большую деформацию, которая, в свою очередь, вызывает больший угол несовпадения внешней винтовой нарезки 6 втулок 5, что приводит к падению производительности пластикатора-смесителя. Поэтому торсион 7 применим только для последовательного соединения втулок работающих под низкими нагрузкамйля приготовления ниэковязких низконаполненных композиций или дляприготовления термолабильных компози 5 ций, когда к стабильности технологическихсвойств композиции преьявляются особыетребования.Шпоночное соединение применимо дляпоследовательного и параллельного соеди 10 нения втулок 5 при приготовлении низковязких высоконаполненных композиций,характеризуемых значительным перепадомвязкости по зонам термостатирования в зависимости от качества смешения,15 Шлицевое соединение втулок 5 следуетрекомендовать для приготовления высоковязких и высоконаполненных композиций,йричем последовательное соединение втулок 5 рекомендуется для композиций с рез 20 ко меняющейся в процессе приготовлениявязкостью, а параллельное - для композиций с невысокими колебаниями вязкости.Сочетание различных вариантов соединения втулок применимо при резком изме 25 нении вязкости в одной из технологическихзон приготовления композиции, при этомсредства и способы соединения втулок 5выбирают в зависимости от вязкости компо-зиции в каждой технологической зоне,30 Подбор средств и способов соединениявтулок 5 по приведенным выше рекоменда. циям и оснащение этих соединений соответствующими датчиками, связанными черезблок 4 коррекции температуры с системами35 нагрева-охлаждения соответствующих зонтермостатирования материального цилиндра 1, позволяют стабилизировать технологические свойства приготавливаемыхтермореактивных композиций с высокой40 степенью точности.Таким образом, данный комплекс посравнению с известнйм"позволяет стабилйзировать технологические свойства термореативных композиций, повысить их45 качество, полностью автоматизировать про цесс их производства, исключив первоначальную отладку комплекса и ручноезадание температур зонного термостатирования.50Формула изобретения 1, Комплекс для изготовления термореактивных композиций по авт. св. М 1680526, 55 о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюстабилизации технологических свойств композиций, шнек пластикатора-смесителя выполнен составным из втулок с внешней винтовой нарезкой, размещенных по зонам термостатирования цилиндра, соединенных между собой с возможностью упругого перемещения и снабженных датчиками измерения упругой деформации, которые соедийены через блок коррекции температуры с системой нагрева - охлаждения соответствующих зон термостатирования.2. Комплекс по и, 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что смежные втулки соединены посредством торсионов, жестко закрепленных на их концах, при этом датчики размещены на торсионах и выполнены в виде датчиков измерения угла скручивания торсионов. З,Комплекспоп,1, отличающийсятем, что соединение смежных втулок выполнено шлицевым, при этом датчики размещены на торцах выступов шлицевого 5 соединения и выполнены в виде датчиковизмерения угла изгиба выступов шлицевого соединения, .. 4, Комплекс по и, 1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что смежные втулки соединены посред ством апонок, при этом датчики размещенына торцах шпонок и выполнены в виде датчиков измерения угла изгиба шпонок,1763208 орректор С. Лисина Составитель Л. ЛивеТехред М.Моргентал Редактор Г. Бельс Заказ 3416 ВНИИПИ Государ та при ГКНТ СС роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 Тираж ствен ного комите 113035, Москва