Многовалковый пленочный реактор

( ( ( зации, ии плам. Сущковый с каме- ежение. лельнонные с Г судАРстВеннОе пАтентнОеВ ДОМСТВО СССР( ОСПАТЕНТ СССР) 1) 4894244/052) 23.01.916) 30.08.93, Бюл. М 321) Р 4001986.12) 24,01.903) ОЕ1) Херманн Бершторфф Машиненбау ГмбХЕ)2) Зигфрид Хшанецки (ОЕ)3) Херманн Бершторфф Машиненбау ГмбХЕ)6) Патент ф РГ М 3513536,. С 08 6 85/ОО, 1987. 4) МНОГОВАЛКОВЫЙ ПЛЕНОЧНЫЙ РЕКТОР 7). Использование: для полимери лисуммирования и поликонденсац масс, для обработки жидкости газо ость изобретения: многовал еночный реактор содержит корпус й, связанной с источником раэр и избыточного давления, парал руг другу установленные и связа Изобретение относится к многовалкому пленочному реактору, осуществляюему процесс подпрессовки полимера,Целью изобретения является упрощее конструкции пленочного реактора и пошение надежности в работе,Поставленная цель достигается тем, чтоленочном реакторе привод подающих лков состоит из верхнего и нижнего узлов планетарными валками, сообщающими дающим валкам вращение вокруг собстнной оси и планетарное движение вдоль приводом подающие валки, смежные из которых установлены с воэможностью взаимодействия, Привод подающих валков состоит из верхнего и нижнего узлов с планетарными валками, сообщающих подающим валкам вращение вокруг собственной оси и планетарное движение вдоль внутренних стенок корпуса, причем подающие валки кинематически связаны с планетарными валками. Верхний и нижний приводные узлы содержат кинематически связанные центральные шпиндели с планетарными валками, расположенными на одинаковом расстоянии друг от друга и выполненными с, зубчатой нарезкой и диаметрами, меньши-, ми, чем диаметр центрального шпинделя, причем зубчатая нарезка планетарных валков кинематически связана с внутренней стенкой корпуса, имеющей зубчатую нарезку. Шпиндели верхнего и нижнего узлов связаны посредством пустотелого вала с . отверстиями. Пустотелый вал связан с ис-точником разрежения или избыточного давления, 5 з. и. ф-лы, 4 ил. внутренних стенок ко ющие валки кинемат нетарными валками.Причем верхний узлы содержат кине центральные шпинд валками, расположен расстоянии друг от др зубчатой нарезкой и ми, чем диаметр цент зубчатая нарезка пла матически связана с у рпуса, при этом подаически связаны с плаи нижний приводные матически связанные ели с планетарными ными на одинаковом уга и выполненными с диаметрами, меньширального шпинделя, а нетарных валков кинестановленным на кор 1837954пусе зубчатым венцом; шпиндели верхнегои нижнего узлов связаны посредством пустотелого центрального вала, вдоль боковойповерхности которого выполнены поперечные отверстия, при этом с одного конца вал 5связан с источником разрежения или избыточного давления, а привод расположен надверхним шпинделем; центральный шпиндель верхнего приводного узла выполнензаодно с центральным валом и шпинделем 10нижнего приводного узла; подающее расплав устройство выполнено в виде кольцевого коллектора с несколькими подающимиотверстиями и расположено в верхней частикорпуса, под планетарными валками нижнего приводного узла установлен подающийшнек, обуславливающий с корпусом герметизацию расплава,Предлагаемая конструкция секции реактора с планетарными подающими валками решает все проблемы простым икономицным способом, так как из подпресооочной камеры выходит только один вал,в частности, приводной вал центральногошпинделя, который и должен герметизироваться. Согласно изобретению больше нетребуется сложный привод, обеспечивающий вращательное движение подающихвалков, причем это не влияет на функционирование пленочного реактора. Очень простым способом обеспечивается то, что всеподающие валки реактора вращаются абсолютно синхронно и равномерно благодаряналичию силового замыкания вверху и/иливнизу, что выражается в наличии верхнего 35и/или нижнего соединения подающих валков с планетарным валком реактора. Дополнительно к своему вращению подающиевалки поворачиваются по круговой.траектории вокруг центральногО шпинделя благодаря наличию зацепления на участкецентрального шпинделя. Благодаря круговой циркуляции вдоль внутренних стенок корпуса последний очищается тем самым, отсутствуетнеобходимость поворота корпуса 45Кроме того, расплав, имеющийся в сек-.ции реактора подающими валками, подвергается дополнительной гомогениэациивследствие наличия обкатного движениямежду зубчатым планетарным валком и зубчатой внутренней стенкой реактора с однойстороны и зубчатой поверхностью центрального шпинделя с другой стороны, Осевая длина конкретно используемого участкареактора с транспортными валками зависит 55от вязкости расплава и его свойств. Участки реактора с подающими валками могут осуществлять также только функции привода, не оказывая какого-либо эффекта гомогениэации. В таком случае этот участокможет быть очень коротким,Целесообразно осуществить связь центрального шпинделя верхнего участка реактора с центральным шпинделем нижнегоучастка посредством вала, имеющего меньший диаметр, так что между обоими участками образуется большая подпрессовочнаякамера, Центральный шпиндель верхнего инижнего участков реактора, а также вал могут.быть изготовлены в виде одной детали,так что оба участка реактора вместе с промежуточными подающими валками вращаются абсолютно синхронно, Приводреактора, осуществляющий вращение подающих валков, подсоединяется к валу, связанному с верхним центральнымшпинделем,Однако в очень крупных реакторах целесообразно, например, свинчивать верхние и нижние составляющие центральногошпинделя с валом, воспринимающим дегазационное отверстие.Соосно с верхней частью центральногошпинделя расположено отверстие, котороесвязано с дегазационным отверстием валаи с устройством, предназначенным для создания разрежения,В простых и дешевых исполнениях по- .дающие валки реактора базируются и приводятся во вращение только с однойстороны. При такой форме исполнения концы валков, которые не направляются планетарными валками, базируются в кольцевыхуглублениях нижнего фланца, При такойформе выполнения подающие валки вращаются вокруг центрального вытеснительногокорпуса, выполненного в виде конуса,На фиг, 1 изображено продольное сечение тонкопленочного реактора; на фиг. 2 -продольное сечение тонкопленочного реак.тора другой формы исполнения; на фиг. 3 сечение 111-1 И на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение1 Ч - В на фиг. 1.Реактор имеет корпус 1, содержащийверхний 2 и нижний 3 узлы, связанный подающими валками 4. Приводной. вал 5 связан с центральным шпинделем 6,связанным с нижним центральным шпинделем 7 нижнего участка 3 реактора посредством вала 8. Подающие валки 4, расположенные в корпусе 1 реактора, соответственно свинчены с осями, которые не показаны на чертеже, посредством планетарных валков 9 и 10. Верхний 2 и нижний 3 узлы реактора, а также подающие валки 4 расположены в корпусе реактора 1, Снаружи вокруг корпуса 1 расположены нагревательные элементы 11, 1837954чтобы иметь возможность влиять на температуру расплава, На нижнем центральном шпинделе 7 закреплен выходной шнек 12, имеющий транспортирующие перемычки, чтобы обеспечивать давление, а также вакумную герметизацию дегазационной камеры 13 с нижней стороны.Приводной аал 5 базируется в упорном подшипнике 14 и герметизирован сверху посредством уплотнения 15 вала. 10Расплав под давлением подается в ректор через питающее отверстие 16 в кольцевой коллектор 18, благодаря чему егазационная камера одновременно геретизируется сверху. 15Под входным отверстием 16 и приблиительно в середине над соединительнымвом, образующимся между планетарным влксм 9 и внутренней стенкой 17 корпуса частка 2 реактора, расположен кольцевой 20 оллектор 18, который наиболее целесообазен для распределения по окружности веденного расплава, Кроме того, распреелению расплава по окружности способстуют несколько питающих каналов 16, 25 оторые расположены по окружности кольевого коллектора 18.Вал 5 выполнен пустотелым, имеет по ентру осевое отверстие 19, к которому чеез фланец 20 подключено непоказанное 30 стройство, создающее разрежение, В валупредусмотрены радиальные отверстия 21, оторые связаны с осевым продольным отерстием 19, так что в дегазационной подрессовочной камере 13 можно создавать 35 азрежение,В форме выполнения, показанной на иг. 2, подающие валки 4 снизу не связаны, планетарными валками, а базируются своодно а кольцевом углублении 32, которое 40 меется в замыкающем фланце 23, В нижий конец вала 8 ввинчивается вытесниельный корпус 24, который выполнен в иде конуса.Стрелками 25 показано направление 45 ращения планетарных валков 9, а стрелка- и 26 - одновременное планетарное движеие вокруг центрального шпинделя 6,Позициями 27 и 28 обозначены промеуточные полости. 50Расплав выталкивается через выходное кно 29,Работа реактора осуществляется следущим образом.Через окна 16 расплав,например, поли э илена, попадает в кольцевой канал 18, и о уда в зазор между внутренней стенкой 1, планетарным валком 9 и центральнымпинделем 6. Посредством расплава, подав емого под давлением, герметизируется сверху подпрессовочная дегаэациойная камера 13.Благодаря вращательному движению центрального шпинделя 6, имеющего косозубый зубчатый венец, планетарные валки 9 с косозубыми шестернями обкатываются по внутренней стенке 17 корпуса, имеющей зубчатую нарезку, Планетарные валки 9 вращаются (стрелка 25) и одновременно осуществляют планетарное движение (стрелка 26) вокруг центрального шпинделя 6, Через кольцевой канал 18 расплав попадает в промежуточную полость 27 (рис, 3) и подается вниз к наружной стороне подающих валков 4 в промежуточную полость 28 (рис. 4).Определенное количество расплава подхватывается вращающимися подающими валками 4 и перемещается в камеру 13 подпрессоаки. На подающих валках 4 образуются тонкие пленочные слои. Толщина пленочных слоев а периферийной части подающих валков 4, которая обращена к камере подпрессовки, определяется расстоянием между противоположно расположенными узловыми элементами или транспортирующими перемычками валков 4, Таким образом в любой момент возможно предлагаемый тонкопленочный реактор привести в соответствие с конкретной вязкостью материала посредством замены подающих валков 4 на другие валки, имеющие другую геометрию перемычек и с меньшим расстоянием между собой,Иэ высокомолекулярных и очень вязких расплавов, как известно, очень трудно удалять газовые включения, Только если можно получить экстремально тонкие слои на больших площадях (площадь поверхности всех периферийных составляющих площади транспортных валков, если эти поверхности обращены к подпрессовочной камере), возможно быстрое и экономичное удаление газа.Посредством выбора геометрии транспортных валков можно настраивать транспортирующий эффект, Расплав транспортируется вниз и попадает во второй участок 3 планетарных валков 10. Посредством непоказанного вакуумного насоса, который подключен к фланцу 20 подпрессовочной камеры, создается высокое разрежение(связь через отверстие 19 и окна 21 в валу 8) в подпрессовочной камере 13. Посредством расплава, имеющегося в выходном шнеке 12, создается уплотнение снизу, Расплав выталкивается через выходное окно 29 под давлением, чтобы, например, подводиться далее к гранулятору с водяным кольцом.Тонкопленочный реактор используется преимущественно для полимеризации, для . полисуммирования и для поликонденсации пластмасс, так как при таких процессах должны удаляться имеющиеся в расплаве газообразные составляющие. Однако пленочньф реактор может использоваться также с обратным действием, например, если целесообразно подмешивать газ к жид кой составляющей, например, для осуществления определенной химической реакции, В таком случае а подпрессовочную двгаэацИОННуЮ КаМЕру 13 ПодавтСя ПОд даВ- лением газообразное вещество,. которое взаимодействует с тонким жидким слоем и внедряется в жидкость благодаря вращению подающих валков 4,Формула изобретения 1; Многовалковый пленочный .реактор для непрерывного изготовления высокомолекулярных полимеров, термопластов, подпрессовыааемых пластмассовых расплавов или других подпрессовываемых или аэрируемых жидких масс, содержащий корпус с камерой, связанной с источником разрежения или избыточного давления, параллельно друг другу установленные и связанные с приводом подающие валки, смежные из которых установлены с возможностью взаи- модействия, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с:целью упрощения конструкции и повышения надежности в работе; привод подающих валков состоит.из верхнего и нижнего узлов с планетарными валками, сообщающими подающим валкам вращение вокруг собственной оси и планетарное движение вдоль внутренних стенок корпуса, причем подающие валки кинематически связаны с планетарными валками.2, Реактор по и. 1, отл ич а ю щи й сятем,что верхний и нижний приводные узлы5 содержат кинематически связанные центральные шпиндели с планетарными валками, расположенными на одинаковомрасстоянии друг от друга и выполненными сзубчатой нарезкой и диаметрами, меньши 10 ми, чем диаметр центрального шпинделя,причем зубчатая нарезка планетарных валков кинематически связана с внутреннейстенкой корпуса, имеющей зубчатую нарезку.16 3, Реактор по пп, 1 и 2, о тл ич а ю щ ий с я тем, что шпиндели верхнего и нижнегоузлов связаны посредством пустотелогоцентрального вала, вдоль боковой поверхности которого выполнены радиальные от 20 верстия, при этом с одного конца вал связанс источником разрежения или избыточногодавления, а привод расположен над верхним шпинделем.4. Реактор по пп. 1-3, о т л и ч а ю щ и й 28 с я тем, что центральный шпиндель верхнего приводного участка выполнен заодно спустотелым и центральным шпинделемнижнего участка,5, Реактор по и, 1,.о т л и ч а ю щ и й с я30 темчто в верхнейчасти корпуса расположено Подающее расплав устройствО, выполненное в виде кольцевого коллектора снесколькими подающими отверстиями,6. Реакторпоп,1,отличающийся35 тем, что под планетарными валками нижнего приводного узла установлен подающийшнек, обуславливающий с корпусом герметизацию расплава.1837954 актор СтКулакова аказ 2883 Тираж. Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГК 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 ПрснеесдетеЕННО.ИЗдетЕЛЬСКИй КОМбИНат "ПатЕНт", Г. УжГОрсднУЛ.ГЭГарние, 10 ставитель Н.Рудькохред М.Моргентал. иг,4орректор И.ймако