Устройство для непрерывного дозирования и перемешивания сыпучего полимерного материала

и 1960024 Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБЕЕтИНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет -СССР вв декам взебретеввй и аткрытий(Э осковский ордена Трудового Красного Знансгитут химического машиностроения(7) Заявитель УСТРОИСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО И ПЕРЕМЕШИВАНИЯ СЫПУЧЕГО ПОМАТЕ РИАЛА ИРОВАНИЕРНОГО Изобрегение относится к устройствам по перерабогке пластических масс, конкретнее.к технике подачи, дозирования и смешивания исходного (бесцветного) полимера с концентратом красителя и цругими цобавками и вторичным сырьем непосред ственно на перерабатывающей машине (экструцере, питьевой машине), и может бьггь использовано в химической промьппленности,ОИзвестно устройство непрерывной поцачи сыпучего или текучего материала в машину, перерабатывающую термопласты, содержащее вертикальный бункер с цоэатором исходных компонентов, смеси- .15 тель в вице вертикального бункера с ворошителем и цозатором смеси, причем цоэаторы исходных компонентов и смеси выполнены в виде приводных вертикальных труб, оснащенных вертикальными лопастями и снизу опирающихся на неподвижные тарели, связанные жестко с бункерами, а вверху установленных на выходных патрубках бункеров..2Сыпучий материал поступаег на тарель, а при вращении труб вертикальньв ми лопастями отбрасывается с тарели в смеситель, а с цозатора смеси - в бункер технологической машины 1 1.Недостатком устройства является громоздкость, поскольку каждый из доза- торов содержит инцивидуальный привод с ременной передачей. Увеличение числа бункеров и числа дозаторов значительно увеличивает габариты устройства, что делает проблематичным размещение его на екструдере или литьевой машине,Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и,цостигаемому результату является устройство цля не прерывного позирования и перемешивания сыпучего полимерного материала, содерм жащее раму в вице горизонтально распо ложенной полой трубы, на которой смон. тирован смеситель, соециненный с привоцом вращения, бункеры исходного материала, доваторы,выполненные каждый в виде трубы, размещенной загрузочным3 9600 торцом в бункере, разгрузочным - в смесителе и установленной посредством размещенных в отверстиях фиксаторов в не подвижной.и подвижной подшипниковых опорах, последняя из когорых смонтирова-на с возможностью перемещения в направляющем пазу кронштейна, жестко соединен ного с полой трубой, винтовые механизмы наклона и привод вращения цозаторов, выполненный в вице мотор-рецуктор и 1 О кинематической передачи 2.Недостатком усгройства является то, что оно не обеспечивает подачу оцновре менно более двух компонентов. Однако при переработке полимеров появляется необходимость в оцновременной поцаче, доэировании и смешивании трех, четырех, и более сыпучих компонентов. Все указанное сужает технологические возможности устройства. 20Цель изобретения - расширение технологических воэможностей устройства за счет обеспечения позирования более цвух компонентов.Указанная цель достигается тем, что. в устройстве для непрерывного доэирования и перемешивания сыпучего полимерного материала, содержащем раму в вице горизонтально расположенной полой трубы, на которой смонтирован смеситель, соединенный с приводом вращения, бункеры исходного материала, дозаторы, выполненные кажцый в вице трубы, размещенной загрузочным торцом в бункере, разгру зочным - в смесителе и установленной35 посредством размещенных в отверстиях . фиксаторов в неподвижной и подвижной поцшипниковых опорах, последняя иэ которых смонтирована с воэможностью перемещения в направляющем пазу кронштейна, жестко соединенного с полой трубой, винтовые механизмы наклона и привоц вращения цозаторов, выполненный в виде мотор-редуктора и кинематической передачи, попая труба снабжена наружным фпвнцем, выполненным с размещенными . по окружности гнездами для неподвижных подшипниковых опор дозаторов, а направ ляюший пвз для поцвижных поцшипниковых опор цозаторов выполнен. кольцевым и расположен соосно полой трубе снаружи ее, причем фиксаторы в подшипниковых опорах установлены в отверстиях с радиальным зазором, а мотор-редуктор вращения доваторов размещен внутри полой трубы по центральной ее оси.55 аКроме того, кинематическая перецачапривоца вращения дозаторов выполнена 24 4в виде конической шестерни, смонтированной иа мотор-редукторе, и конических колес, установленных на валах, соединеннйх между собой шарнирными муфтами.Данное решение позволяет устанавливать по окружности число бункеров и цозаторов.цля поцачи трех-четырех компо кентов при небольших габаритах устройства+На фиг, 1 прецставлена схема устройства на фиг, 2 - виц А на фиг. 1;,на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1 ф нФ фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 2.Устройство содержит раму, вьпюлненную в вице горизонтальной полой трубы 1 с двумя наружными фланцами 2 и 3, двумя внутренними фланцами 4 и 5 и окнами 6, четыре цозатора сыпучих материалов, выполненные кажцый в вице наклонной к горизонтали трубы 7, бункера 8 - 11, привод вращения труб 7, соцержащий мотор-рецуктор 12, конические передачи 13 и 14 с корпусом 15, валы с шарнирными муфтами 16, конические передачи 17 и 18 с корпусом 19, смеси- тель в виде горизонтально расположенного барабана 20 с привоцом вращения в виде мотор-редуктора 21, приемную воронку 22, жестко связанную с полой трубой 1 ребром 23. Кажцая труба 7 цозатора имеет буртик 24 и размещена в двух поцвижной и неподвижной поцшипниковык опорах, неподвижная подщипниковая опора усгановлена в гнезцах наружного фланца 2 и имеет шаровую опору 25 с проточкой 26 цля буртика 24, трубы 7, крышку 27 цля ограничения осевого перемещения трубы 7, фланец 28 цля крепления бункеров 8 - 11, фиксаторы 29, ограничивающие поворот шаровой опоры 25, в которой выполнены отверстия 30 под фиксаторы 29 с расчетным радиальным зазором, цопускаюшим накло ны трубы 7 в двух плоскостях, т.е, .перемещение по дуге окружности. Вторая поцвижная подшипниковая опора 31 выполнена станцартной, установлена в корпусе 32, снабжена фиксаторами ЗЗ, огрвничи ввющими поворот шаровой опоры, имеет аналогичные первой поцшипнкковой опоре отверстия (не показаны) поц фиксаторы 33, Корпус 32 имеет ползун 34, который размещен на кронштейне, выполненном в виде фланца 3, жестко связанного с полой трубой 1, в кольцевом направляющем пазу, образованном фланцем 3 и кольцевой крышкой 35, и связан с регулирукьщим винтом 36, закрепленным на полой трубе 1.24 4перемещения, цалее вращение перецаегся с помощью радиальных валов с шарнирны ми муфгами 16 (карцанная перецача) и конических передач 17 и 18, расположенных в корпусе 19. Кортус 19 жестко соецинен с шаровой опорой 25. Коническое колесо-передача 18 жестко соецинено с трубой 7 и привоциг ее во вращение ,со скоростью (О105 )Окгде 11 р 1ф ф арф кр критическая частота вращения, определен . ная иэ условия равенства центробежной сиды. и силы тяжести 5 МООВ исходном положении загрузочные торцы труб 7, размещены в бункерах 8- 11, а разгрузочные - в смесителе-барабане 20 вплотную к глухой его стенке.Труба 7 буртиком 24 установлена в про точке 26 шаровой опоры 25 и зификсирована от осевого смешения крышкой 27. Во внутреннем кольце подвижной поцшипниковой опоры 31 труба 7 от осевых смешений не фиксируется, Барабан 20 ю установлен на полой трубе 1, когорая являясь рамой, служит цля барабана 20 осью вращения, В барабане 20 имеется глухая стенка и кольцевая выходная стен. ка. Вращение барабана 20 перецается 1 от мотор рецуктора 21, расположенного внутри полой трубы 1 и закрепленного на фланце 4. Гнезда цля непоцвижнык поцшипниковых опор на наружном фланце 2 размещены по окружности. 20 где. д - внутренний диаметр трубы",- ускорение свободного пацения.Устройство работает следующим образом.Гранулят, концентрат красителя и остальные компоненты загружаются в бун кера 8 - 11 и частично заполняют загрузочный торец трубы 7, включается мотор. редуктор 12 и трубы 7 привоцятся во вращение. При вращении труб 7 сыпучий материал поднимается вместе с трубой 7 и затем ссыпается. В результате непрерывного пересыпания сыпучий материал перемещается к разгрузочному торцу трубы 7 и поступает в барабан 20, который приводится во вращение со скоростью 0,3 п кр от мотор-рецуктора 21. В результате циркуляций материала в барабане 20 происхоцит перемешивание . исхоцных компонентов й получившаяся. смесь вытекает иэ барабана 20 через кольцевую стенку в приемную воронку 22, которая крепится или на,промежуточной емкости или непосрецственно на перерабатываю шей машине. Благодаря размещению глухой стенки барабана 20 вплотную с выходными торцами наклонных труб 7 мате риал в барабане 20 перемещается в направлении, противоположном движению материала в наклонных трубах 7. Таким образом сокращаются продольные размерыустройства. Проведенные исследования показаличто наклонные вращающиеся трубы 7 обеспечивают широкий диапазон расхоцов(труба ф 40 мм и длиной 400 мм обеопечиввет при изменении угла наклона отТ до +10 и насыпной объемной плотности материала 0,5 г/см - изменение3расхоца от 0 до 100 кг/ч). При этом,поскольку при движении магериалв отсугствуют ограничивающие проход зазоры,лопасти и другие подобные элементы,имеется воэможность надежно подавать Настройка дозатора на требуемый расход осуществляется изменением угла наклона трубы 7 огносигельно горизонтали, Изменение угле наклона трубы 7 25 осуществляется относигельно осей, прэхоцяших через оси фиксаторов 29 в поцшипниковых опорах на флвнце 2 и осуществляется регулировочными винтами 36, которые перемещают корпуса 32 опор 31 зв в кольцевом направляющем пазу, образованном фланцем 3 и крьппкой 35.Поскольку перемещение поцшипниковой опоры 31 в кольцевом пазу происходит по цуге окружности, шарнирные поцшип 35 . ники должны допускать поворот шарнирных опор относительно осей, прохоцяших через фиксаторы (допускается станцартными подшипниками), и в плоскости расположения фиксатора. Поворог в плоскости 4 д расположения фиксаторов становится возможным благоцаря тому, что отверс тия 30 поц фиксаторы в поцшипниковых опорах выполнены большей величины и фиксаторы располагаются в отверстиях45 с расчетным радиальным зазором. Зазоры выбираются из расчета, что квжцая труба, 1 длиною 10 д, где д - внутренний диаметр трубы, может быть поцнята на 7-8 ф выше уровня горизонта (что соответствуетМ микрорасхоцам 0-5 кг/ч) и на 10 о ниже уровня горизонта (что соответствует макрорасходам 10-90 кг/ч).Вращение на каждую иэ наклонных труб 7 перецается ог мотор-редуктора 12 через раэцаточную коническую шестерМ ню 13 и расположенные в корпусе 15 конические шестерни 14, поскольку трубы 7 совмещают пространственные угловые7 9600 сыпучие материалы со значительной неравномерностью гранулометрического состава (вторичное сырье, концентраты красителя и др.). Экспериментами на моделях показано, что наклонные врашаюши-еся трубы 7 обеспечивают цостаточно точную подачу (3-5%) подобных материалов при микрорасхоцах (от 120-360 цо 1 кг/час) и весьма равномерную, (погрешность от 1,5-2 цо 5%) при рас ходах вьпце 5 кг/ч.В данной конструкции устройства предусмотрена подача и дозирование 4 х компонентов, однако такая компоновка допускает размешение трех, пяти и более 1 з дозаторов, Для размещения дополнительных дозаторов в наружном фланце 2 предусмотрены дополнигельные гнезда цля поцшипников (не показаны), а в корпусе 15 кониеской передачи 13 и 14 дополнительно ные отверстия (гнезда) цля шестерен 13 (не показаны). Дополнигельные гнеэца для цозаторов могут использоваться также цля настройки дозаторов на требуемый диапазон расхоцов путем перестановки уЗ доваторов в гнездах.Разработанная конструкция устройства решает задачу оцновременного окрашивания, стабилизации полимеров и утилизации отходов в непосрецственной связи с технологической машиной.Переход промышленности на окрашивание гранулята непосредственно на технологических машинах составит экономию цо. 6 млн, руб. Использование рассмотренной консгрукции устройства для акра- .Зф шивания,гранулята, его стабилизации, введения наполнителей и вторичного сырья на технологических машинах цаег донолнительный экономический эффект.40 формула изобретения 1, Устройство для непрерывного цоэирования и перемешивания сыпучего полимерного материала, соцержащее раму 24 8в вице горизонтально расположенной полой трубы; на которой смонгирован сме- .ситель, соединенный с приводом врашейия,бункеры исходного материала, цозаторы,выполненные каждый в вице трубы, размещенной загрузочным торцом в ЬункефЫ,-разгрузочным - в смесителе и установленной посредством размещенных в огверстиях фиксаторов в неподвижной и подвижной подшипниковых опорах, послецняя.иэ которых смонтирована с возможносгьюперемешения в направляющем пазу крон.штейна, жестко соединенного с полой1арубой, винтовые механизмы наклона ипривод врашения цозаторов, выполненныйв вице мотор-редуктор и кинематической,перецачи, о т л и ч а ю ш е е с я тем,что, с целью расширения технологическихвозможностей устройства за счет обеспечения цозирования более цвух компонентов,полая труба снабжена наружным фланцем,, выполненным с размещенными по окружности гнезцами цля непоцвижных поцшипниковых опор цозаторов, а направляюший паз цля подвижных поцшипниковыхопор выполнен кольцевым и расположенсоосно полой трубе снаружи ее, причемфиксагоры в поцшипниковых опорах установлены в отверстиях зазором, а моторредуктор врашения цоэаторов размещенвнутри полой трубы по центральной ееоси.2. Устройство по и. 1, о т л и ч а -ю щ е е с я тем, что гинематическаяпередача привода вращения цозатороввыполнена в вице конической шестерни,смонтированной на мотор-редукторе,и кочческихколес, установленных навалах, соединенных между собой шарнирными муфтами.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент ФРГ % 2515835,кл. В 29 В 5/06, опублик. 1976.2, Авторское свидетельство СССРпо заявке М 2775086/23-05,кл. В 29 В 5/06, 1979 (прототип).ВН ИИПИ Заказ 1 036 Тираж 679 Поаписноефнлиал ППП "Патент", г. Ужгороп,ул.Проектная