Смешивающе-месильная установка непрерывного действия для пластифицируемых масс - SU1279522A3
Код документа: SU1279522A3
Чертежи
Описание
iO
15
11279522
Изобретение относится к перераотке пластических масс и может быть спользовано в машиностроении.
Цель изобретения - расширение тех- ологических возможностей установки а счет обеспечения интенсивного еремешивания при подаче дополниельных присадочных материалов.
На фиг.1 показана установка, проольный разрез (один шнек закрывает ругой); на фиг.2 - разрез А-А на иг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на иг.1.
Смешивающе-месительная установка одержит корпус из двух секций 1 и 2 продольным отверстием и выпускным отверстием 3, шнеки 4 и 5, расположеные в корпусе с постоянным межцентровым расстоянием Q между ними и свя- 2Q занные через хвостовик 6 с приводом вращения (не показан). Шнеки 4 и 5 смонтированы с возможностью зацепления и однонаправленного вращения для их самоочищения, причем вдоль шнеков 25 4 и 5 последовательно в направлении выпускного отверстия 3 размещены зона 5 расплавления и зона II смешивания и выгрузки с различный числом заходов и различными диаметрами по ЗО участкам шнеков 4 и 5, при этом участки шнеков 4 и 5 большего диаметра имеют меньшее число заходов. Размеры продольного отверстия секций
Iи 2 корпуса выбраны соответствующими диаметрам участков шнеков 4 и 5, но при этом зазор между гребнями винтовых нарезок шнеков 4 и 5 и внутренней поверхностью секций 1 и 2 корпуса выдержан примерно равным и может составлять в зависимости от размеров шнеков 4 и50,5-1,5мм. В секции 1 на участке зоны I расплавления выполнено отверстие 7 для загрузки материала. В зоне 1 расплавления расположены участ- ки шнеков 4 и 5 меньшего диаметра с повышенным числом заходов, а в зоне
IIсмешивания и выгрузки размещены участки шнеков 4 и 5 большего диаметл ра с пониженным числом заходов для Q образования в зоне II смешивания увеличенного по сравнению с зоной расплавления живого поперечного сечения, причем в секции 2 корпуса на участке зоны II смешивания и выгрузки выполнено отверстие 8 для загрузки дополнительных присадочных материалов. Шнеки 4 и 5 на участках с повышенным числом заходов, т.е. в зоне Т выпол35
40
55
пе по дв ся пу ме ет Вб ду га
за ст та се вн ко зо ти ле чт Жи ле и 2,
ва се ши в в им вы ся по
и ув ни ли са кр
ра
тв к не пу эк Пл че ча тр вр че
O
5
9522
Q 5 О
Q
5
0
5
2
пены трехзаходными, а на участках с пониженным числом заходов в зоне II - двухзаходными. Шнеки 4 и 5 имеют ме- сящие элементы 9 и 10. Секция 1 корпуса имеет меньший внутренний диаметр , чем секция 2, что соответствует диаметру участков шнеков 4 и 5. Вблизи выпускного отверстия 3 предусмотрено отверстие 11 для удаления газов.
Оба шнека 4 и 5 (фиг.2) входят в зацепление один с другим и взаимодействуют самоочищающе. Шнеки 4 и 5 оставляют открытым живое поперечное сечение 12(заштриховано)относительно внутренней поверхности 13 секции 1 корпуса. Это живое сечение в конце зоны J большей частью заполнено пластифицируемым материалом. Оба шнека 4 и 5 (фиг.З) также входят в зацепление один с другим таким образом, что взаимодействуют самоочищающе. Живое поперечное сечение 14, оставленное открытым между шнеками 4 и 5 и внутренней поверхностью 15 секции 2, показано двойной шриховкой.
При сравнении фиг.2 и 3 обнаруживается , что живое поперечное сечекие 14 по отношению к живому поперечному сечению 12 является существенно большим , по меньшей мере в 1,5 раза, а в изображенном примере выполнения - в 2,4 раза. Кроме того, шнеки 4 и 5 имеют минимальные уширения 16 винтовых гребней, благодаря чему получается значительное увеличение живого поперечного сеченш в 2,4 раза.
Пример выполнения установки (фиг.2 и 3) показывает, что значительное увеличение живого поперечного сечения получается (в 2,4 раза) при увеличении диаметра секций 1 и 2 корпуса , которое составит лишь величину, кратную 1,13.
Установка работает следующим образом .
При вращении шнеков 4 и 5 осуществляется подача материала от зоны Г к зоне II до тех пор, пока материал не выйдет в конце корпуса через выпускное отверстие 3 и не перейдет Б экструдерное сопло (не показано). Пластифицируемый материал подводится через отверстие 7 для загрузки к началу шнеков 4 и 5 и от этого места транспортируется на основе своего вращения в направлении зоны II, причем из-за трехзаходности месящих
3 1279522
и участков шнеков 4 и 5 в пластифицируемом материльные силы среза, так что ал расплавляется.
шнеков 4 и 5 размещено рстие 8, через которое прежде всего присадочные которые перемешиваются в ы II с пластифицированным транспортируемым шнеками JQ этом для подвода присадочлов имеется в области зоны перечное сечение, значииченное по отношению к речному Сечению в области j5 годаря чему становится одводить относительно ичества присадочных матепо эт по жи тр пр ты об мо ли го же об ре бл ко ло же др мо в ше та со ма отв лом соб . вар тер сох вед лом зон ств еще 5, пос II и у к п лич вае с п шен ход же док сре вод чис отв пон мен вую зах
35
риалов, т.е. значительную составную часть присадочных материалов, к по- 20 лученному в зоне J расплаву. Благодаря двухзаходным месящим элементам 10, расположенным в зоне II, создаются силы среза, необходимые для дальнейшего з еньшения давления перерабаты- 25 Баемого материала. Вблизи от выпуск- ного отверстия 3 выхода предусмотрено отверстие 11, которое служит для удаления газов.
С помощью установки возможно под- ЗП водить пластифицируемые массы как через отверстие 7, так и через отверстие 8, что создает различные возможности для смешивания. Кроме подводимой через отверстие 7 основной составной части присадочных материалов подводят эти материалы также через отверстие 7, а через отверстие 8 дополнительно вводят пластифицируемую массу. Шнеки 4 и 5 в следующих одна за другой зонах J и II входят один з.а другим в зацепление таким образом, что шнеки 4 и 5 соответствующей зоны взаимодействуют самоочищающе, и зона II с пониженным числом заходов по о.т- ношению к зоне I с повышенным числом заходов имеет такого рода увеличение внутреннего отверстия корпуса и соответствующих шнеков 4 и 5, что в зоне II с пониженным числом заход;ов живое поперечное сечение (по меньщей мере в 1,5 раза) больше, чем в предшествующей зоне. В зоне I с повьшхенным числом заходов перерабатываемый материал подвергается интенсивному перемешиванию, после чего затем в следующей зоне II с пониженным чис- лом заходов через расположенное -в этой зоне Отверстие 8 осуществляется
40
50
JQ j5
35
20 25 ЗП
40
0
подвод желаемых присадок, которые в этой зоне вследствие увеличенного по отношению к предшествующей зоне живого поперечного сечения находят требуемое место, так что они могут примешиваться в зтой зоне к перерабатываемому материалу практически без обратного подпора. Такие присадки могут подводиться в значительных количествах , которые из-за увеличенного живого поперечного сечения сразу же находят необходимый свободный объем. Это увеличение живого попе-, речного сечения становится возможным благодаря увеличению корпуса и шнеков 4 и 5 в зоне с пониженным числом заходов. Поскольку обе зоны снаб- жены загружаемыми независимо один от другого отверстиями 7 и 8, присадки могут подводиться также частично уже в зоне 1, а именно в зоне I с повышенным числом заходов. Кроме того, также возможно, что пластифицируемые составные части перерабатываемого материала частично вводятся через отверстие 8 зоны II с пониженным числом заходов. Следовательно, этим способом осуществляется каждая желаемая .вариация подвода обрабатываемого материала и присадок, причем всегда сохраняется требование, что для подведенных в зоне II с пониженным числом -заходов веществ имеется в этой зоне необходимое свободное пространство . При этом существенным является еще эффект самоочищения шнеков 4 и 5, который имеет еще особое значение, поскольку ведет к тому, что в зоне II с пониженным числом заходов корпус и участки шнеков 4 и 5 по отношению к предшествующей зоне выполнены увеличенными . Благодаря этому увеличивается живое поперечное сечение зоны с пониженным числом заходов по отношению к зоне с повьш1енным числом заходов . В предлагаемой установке даже при подводе большей части присадок они не подвергаются значительной срезающей нагрузке, потому что подводятся лишь к зоне II с пониженным числом заходов через соответствующее отверстие 8, в которой вследствие пониженного числа заходов имеются меньшие силы среза, чем в предшествующей зоне 1 с повышенным числом заходов.
Установку конструируют таким образом , что шнеки в зоне с повьшенным числом заходов выполнены трехзаходными , а в зоне с пониженным числом заходов - двухзаходными, которые согласно опыту оказались пригодными для расплавления пластифицируемых масс и диспергирования материалов, посколь- ку эти массы и материалы требуют по- вьшенных сил среза. Кроме того, к участкам с трехзаходными шнеками особенно удобно присоединяются участки с двухзаходными шнеками и соответ- ствующими месящими элементами 9 и 10, потому что переход от передней к следующей зоне по отношению к увеличению живого поперечного сечения создает при повышенных составных частях присадочного материала необходимую потребность в пространстве во второй зоне, а также ведет в этой зоне к более выгодной для дальнейшей переработки степени наполнения.
Живое поперечное сечение зоны II с пониженным числом заходов, должно быть по меньшей мере в 1,5 раза ше, чем живое поперечное сечение в предшествующей зоне I. При меньшем значении этой величины эффективность установки значительно ослабевает.
Если шнеки 4 и 5 скомпонованы таким образом, что в следующих одна за другой зонах соответствующая ширина их гребней витка имеет одинаковые размеры, то получается особенно большое увеличение живого поперечного сечения зоны с пониженным числом зас
ходов по отношению к зоне с повьш1ен- ным числом заходов, что для многих случаев является особенно желательным .
При условии компоновки гребней шнеков 4 и 5 с минимальной шириной (в зависимости от диаметров шнеков примерно 1,5-4 мм) шнеки 4 и 5 выполняются таким образом, что в зоне II
40 сивного перемешивания при подаче д полнительных присадочных материалов в зоне расплавления расположены участки шнеков меньшего диаметра с повьш енным числом заходов, а в зон
с пониженным числом заходов живое поперечное сечение составляет величи- 45 смешивания и выгрузки размещены ну в 2,4 раза большую живого попереч- участки шнеков большего диаметра с ного сечения предшествующей зоны.
пониженным числом заходов для обра вания в зоне смешивания и выгрузки увеличенного по сравнению с зоной
Это является особенно высоким показателем , если требуется добавить большие количества присадочных материалов . I,
Подлежащие пластификации массы являются преимущественно синтетическими вещёствамтг,. которые размягчаются при температуре, попадая в смешиваю-, ще-месильную установку. Вместо пластифицируемых масс также при комнатной температуре могут вводиться жидкие субстанции, например ненасьш1ен ный полиестр. Из присадочных материалов в качестве примера можно указать стекловолокно, карбоновое волокно.
- Q
минеральные наполнители, такие как мел, тальк и т.п. Для изготовления маточной смеси часто используются в качестве присадок красители, например титандиоксид, сажа. Кроме твер- дьпс веществ, в качестве присадочных материалов используются жидкости, такие как растворяющие средства, пластификаторы и т.п. Формула изобретен,ия
5 1. Смешивающе-месильная установка непрерывного действия для пластифицируемых масс, содержащая корпус с продольным и выпускным отверстиями, расположенные в корпусе с постоянным
0 межцентровым расстоянием между ними шнеки с приводом вращения, смонтированные с возможностью зацепления и однонаправленного вращения для их самоочищения , причем вдоль шнеков после5 довательно в направлении выпускного отнерстия размещены зоны расплавления , смешивания и выгрузки с различным числом заходов и различными диаметрами по участкам шнеков, при этом
0 участки шнеков большего диаметра имеют меньшее число заходов, размеры продольного отверстия корпуса выбраны соответствующими диаметрам участков шнеков, а в корпусе на участке
зоны расплавления выполнено отверстие для загрузки материала, отличающаяся тем, что, с целью расширения технологических возможностей установки за счет обеспечения интен0 сивного перемешивания при подаче дополнительных присадочных материалов, в зоне расплавления расположены участки шнеков меньшего диаметра с повьш енным числом заходов, а в зоне
45 смешивания и выгрузки размещены участки шнеков большего диаметра с
смешивания и выгрузки размещены участки шнеков большего диаметра с
пониженным числом заходов для образования в зоне смешивания и выгрузки увеличенного по сравнению с зоной
расплавления живого поперечного сечения , причем в корпусе на участке зоны смешивания и выгрузки выполнено отверстие для загрузки дополнительных материалов.
2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что шнеки на участках с повышенным числом заходов выполнены трехзаходными, а на участках с пониженным числом заходов-двухзаходными.
Л
Ф/хг.7
Реферат
Изобретение касается переработки пластических масс, и может быть использовано в машиностроении. Цель изобретения состоит в расширении технологических возможностей за счет обеспечения интенсивного перемешивания при подаче дополнительных приса- дочньпс материалов. Для этого в корпусе расположены с возможностью зацепления и однонаправленного вращения два самоочищающихся шнека, имеющих в зоне расплавления участки меньшего диаметра с повьшенным числом заходов - трехзаходные, а в зоне смеши- .вания - участки большего диаметра с пониженным числом заходов - двухза- ходные для образования в зоне смешивания увеличенного живого поперечного сечения. Корпус имеет отверстие для загрузки перерабатываемого материала в зоне расплавления и отверстие для загрузки присадочньк дополнительных материалов в зоне смешивания . При работе присадочные дополнительные материалы подаются в зону с увеличенным живым поперечным сечением , где они могут смешиваться с пере- § рабатываемым, подаваемым из зоны расплавления материалом в требуемых количествах и практически без обратного подпора, так как в зоне смешивания имеется необходимый свободный объем. Присадочные материалы могут подводиться также частично в зоне расплавления , а пластифицируемые материалы т в зоне смешивания с понижен- HbtM числом заходов шнеков, что обеспечивает необходимую вариацию подачи перерабатываемого и присадочного материалов . 1 з.п. ф-лы, 3 ил. i О) с ю со ел to N9 СН
Формула
