Устройство для непрерывного дозированияи перемешивания сыпучего полимерногоматериала

О П И С А Н И Е (ц 88878ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 61) Дополнительное к авт. свид-ву22) Заявлено 14,05.79 (21) 2775086/23-05 М К з В 29 В 5/ единением заявкиГосударственный комитет СССР23) Приоритет43) Опубликовано 07.04,81, Бюллетень13 3) УДК 678,057.3 ло делам иеобретенн и открытий45) Дата опубликования описания 07.04.8 Ю. А, Репкин, К, А. Агеев и Г. В. Вишиковосковский ордена Трудового Красного 3 72) Авторы изобретения 71) Заявител нститут химического машиностроени 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ДОЗИРОВАНИЯ И ПЕРЕМЕШИВАНИЯ СЫПУЧЕГО ПОЛИМЕРНОГО МАТЕРИАЛАние фек- ма- ичеИзобретение относится к устройствам по переработке пластических масс, а более конкретно к технике подачи, дозирования и смешивания исходного (бесцветного) полимера с концентратом красителя непосредственно на перерабатывающей машине (экструдере, литьевой машине).Известно устройство для подачи, дозирования и смешения исходного полимера с концентратом красителя, содержащее бункер для концентрата красителя, в нижней части которого находится дозатор с дозировочной шайбой (плоской шайбой с пазом, в которую засыпается концентрат) и приводом, трубопровод, соединяющий дозатор концентрата с нижней частью, бункера гранулятора 11.Недостатком устройства является отсутствие специального перемешивающего гранулят и концентрат красителя устройства, а также малая точность и невысокая надежность работы дозатора при подаче концентрата с большим колебанием размеров гранул.Более близким к изобретению по достигаемой эффективности и технической сущности является устройство для непрерывного дозирования и перемешивания сыпучего полимерного материала, содержащее смеси- тель, бункеры исходного материала, дозаторы, выполненные каждыи в виде смонтированной в двух подшипниках трубы, размещенной загрузочным торцом в бункере, аразгрузочным - в смесителе, и механизм5 вращения труб, выполненный в виде двигателя, редуктора и кинематической передачи. Дозаторы исходных компонентов и смеси выполнены в виде вертикальных труб,оснащенных вертикальными лопастями и0 снизу опирающимися на неподвижные тарели, связанные жестко с бункерами, а вверху установленных на входных патрубкахбункеров. Сыпучий материал поступает натарель, а при вращении труб вертикальны 5 ми лопастями сбрасывается с тарели в смеситель, а с дозатора смеси - в бункер технологической машины 2,Недостатком устройства является зависимость расхода и точности подачи от количе.0 ства вертикальных лопастей, величины зазора между трубой и тарелью, сложностьрегулирования расхода при малых расходах и неравномерности гранулометрическо.го состава исходного материала. Целью изобретения является повь точности дозирования и обеспечение э тивноети перемешивания полимерног териала с неравномерным грануломе ским составом.3Достигается цель благодаря тому, что в устройстве для непрерывного дозирования и перемешивания сыпучего материала, содержащем смеситель, бункеры исходного материала, дозаторы, выполненный каждый в виде смонтированной в двух подшипниках трубы, размещенной загрузочным торцом в бункере, а разгрузочным - в смесителе, и механизм вращения труб, выполненный в виде двигателя, редуктора и кинематической передачи, труба каждого дозатора выполнена с буртиком на концевом участке и установлена наклонно к горизонтальной оси, подшипники труб выполнены с шаровыми опорами, Причем корпус одного подшипника размещен в вертикальных направляющих пазах кронштейна, закрепленного на редукторе, и снабжен регулнровочным винтом, а шаровая опора второго подшипника, закрепленного на редукторе, жестко соединена с бункером, выполнена с проточкой для размещения буртика трубы, снабжена ограничительной крышкой и фиксаторами. При этом смеситель выполнен в виде смонтированного с возможностью вращения относительно горизонтальной оси барабана.Кроме того, кинематическая передача механизма вращения труб выполнена в виде конических колес, одно из которых установлено на редукторе соосно фиксаторам второго подшипника, а другое смонтировано на трубе дозатора.На фиг. 1 представлена схема устройства, план; на фиг. 2 - разрез А - А фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б - Б фиг. 1; на фиг. 4 - узел В фиг. 2; на фиг. 5 - разрез Г - Г фиг. 4.Устройство содержит два бункера 1 исходного материала, дозаторы в виде двух труб 2, горизонтальный смеситель-барабан 3, привод 4 вращения барабана 3, механизм вращения труб 2, содержащий электродвигатель 5, редуктор 6, кинематические передачи с коническими колесами 7, подшипники 8 и 9, кронштейн 10 с направляющими вертикальными пазами 11 и неподвижной полой осью 12, в которой размещен привод 4 барабана 3. На трубе 2 предусмотрены буртики 13, для размещения которых в шаровых опорах 14 подшипников 8 выполнены проточки 15, и ограничительные крышки 16. Шаровые опоры 14 подшипников 8 фланцами 17 жестко соединены с бункерами 1 и закреплены в наружных кольцах 18 подшипников с помощью фиксатора 19. Наружные кольца 18 подшипников 8 установлены в опорах 20, которые закреплены на редукторе. При этом в опорах 20 предусмотрены окна 21, в которых размещаются конические колеса 22, установленные на выходном валу 23 редуктора 6, Второе зубчатое коническое колесо 7 установлено на трубе 2. Корпус подшипника 9 снабжен регулировочным винтом (на чертеже не пока 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 65 4зан) и расположен в вертикальных направляющих пазах 11 кронштейна 10. Для жесткой фиксации корпуса подшипника 9 в пазах 11 предусмотрен винт 24, Кронштейн 10 закреплен на корпусе редуктора. В свою очередь, к кронштейну 10 крепится болтами полая ось 12 барабана 3.В исходном положении загрузочные торцы труб 2 размещены в бункерах 1, а разгрузочные - в барабане 3. Труба 2 буртиком 13 установлена в проточке 15 шаровой опоры 14 подшипника 8 и зафиксирована от смещений в осевом направлении крышкой 16. Во внутреннем кольце подшипника 9 труба 2 от осевых смещений не фиксируется. Фиксаторы 19 удерживают от вращения шаровую опору 14 подшипников 8 и внутренние кольца подшипников 9.Устройство работает следующим образом.Гранулят и концентрат загружаются в бункера 1 и частично заполняют загрузочный торец труб 2. Включается электродвигатель 5 и трубы 2 приводятся во вращение. При вращении труб 2 сыпучий материал поднимается вместе с трубой и затем ссыпается. В результате непрерывного ссыпания сыпучий материал перемещается к разгрузочному торцу и поступает в барабан 3, Из-за циркуляции материала в барабане происходит смешивание гранулята с концентратом и получившаяся смесь вытекает из барабана 3 в приемное устройство технологической машины или промежуточную емкость. Так как ось вращения конического колеса 22 на валу 23 совпадает с продольной осью фиксаторов 19, то поворот трубы 2 относительно продольной оси фиксаторр 19 не вызывает нарушения зацепления с коническим колесом 7, укрепленным на трубе 2. Такое расположение конических колес позволяет изменять угол наклона труб 2 от 7 - 8 выше уровня горизонта до 10 - 11 ниже уровня горизонта при непрерывном вращении труб 2. Изменение угла наклона труб 2 происходит относительно продольной оси фиксаторов 19 на подшипниках 8 и осуществляется регулировочными винтами (на чертежах не показаны), которые перемещают корпуса подшипников 9 в направляющих пазах 11 кронштейна 10. Винтами 24 окончательно фиксируется положение корпуса подшипника 9, и, следовательно, трубы 2.При изменении угла наклона труб 2 бункера 1, жестко связанные с шарнирными опорами 14 подшипников 8, совершают угловые и линейные перемещения, но из-за незначительной величины плеча, линейные перемещения бункеров ограничены (незначительны).В подшипнике 9 при изменении угла наклона трубы 2 имеет место скольжение трубы 2 в осевом направлении относительно внутреннего кольца. Исследованиями установлено, что вращающаяся труба обеспечивает широкий диапазон расходов при изменении угла ее наклона. При наклоне разгрузочного торца вверх (выше уровня горизонта) имеют место подачи с микрорасходами (от нескольких граммов до нескольких килограммов), при наклоне разгрузочного торца ниже уровня горизонта имеют место подачи от нескольких килограммов до десятков килограммов.Проведенные на макетных. установках исследования показали, что данное устройство обеспечивает надежную подачу концентрата красителя (гранулы диаметром 3 - 3,5 мм и длиной от 3 до 7 мм и более и колебаниями массы отдельных гранул до 60 раз) с расходами от 1 до 5 кг/ч. Неравномерность подачи, определенная при отборе порций за 30 с при расходах до 5 кг/ч, не превышала 1,5 - 2% и при расходах около 1 кг/ч - 1-3 - 5%.При подаче концентрата красителя другой марки с частицами в виде плоских чешуек с размерами от 0,5 до 2,5 мм даже при расходах от 120 до 360 г/ч погрешность дозирования не превышала 3%.Таким образом, данное конструктивное решение позволяет непрерывно, в широком диапазоне (от макро- до микрорасходов) регулировать производительность дозатора, т, е. использовать для макро- и микроподач аналогичные трубы. Кроме того, использование для подачи сыпучего материала доза- торов с трубами с относительно большим (40 - 50 мм) внутренним диаметром, в которых отсутствуют лопасти и другие подобные устройства, обуславливает возможность надежной работы дозаторов при значительной неравномерности гранулометрического состава.Формула изобретенияУстройство для непрерывного дозирования и перемешивания сыпучего полимерного материала, содержащее смеситель, бункера исходного материала, дозаторы, выполненные каждый в виде смонтированной в двух подшипниках трубы, размещенной 5 загрузочным торцом в бункере, а разгрузочным - в смесителе, и механизм вращения труб, выполненный в виде двигателя, редуктора и кинематической передачи, отл и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения 10 точности дозирования и обеспечения эффективности перемешивания материала с неравномерным гранулометрическим составом. труба каждого дозатора выполнена с буптиком на концевом участке и установле на наклонно к горизонтальной оси, подшипники труб выполнены с шаровыми опорами, .причем корпус одного подшипника размещен в вертикальных направляющих пазах кронштейна, закрепленного на редукторе, и 20 снабжен регулировочным винтом, а шаровая опора дпугого подшипника, закрепленного на редукторе, жестко соединена с бункером, выполнена с проточкой для размещения буртика трубы, снабжена ограничи тельными крышками, и фиксаторами, приэтом смеситель выполнен в виде смонтированного с возможностью вращения относительно горизонтальной оси барабана.2. Устройство по п. 1, отличающееся З 0 тем, что кинематическая передача механизма вращения труб выполнена в виде конических колес, одно из которых установлено на редукторе, соосно фиксаторам второго подшипника, а другое смонтировано на труЗ 5 бе дозатора. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 401, Патент ФРГ Мо 2510963, кл. В 29 В 5/06,1977;2. Патент ФРГ Мо 2515835, кл, В 29 В 5/06,1976 (прототип).едактор О, филиппова пр. Сапунова, 2 погр каз 1150/17 Изд.269 Т НПО Поиск Государственного комитета СССР по 113035, Москва, Ж, Раушскаяж 694 Подписное лам изобретений и открытий б., д. 4/5