Смеситель для полимерных материалов

 

СМЕСИТЕЛЬ ДЛЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащий корпус с загрузочной воронкой и выпускной головкой , размещенный в корпусе на стержне ленточный шнек, снабженный приводом вращения и элементом сжатия-растяжения его витков, расположенным у конца ленточного шнека, отличающийся тем, что, с целью повышения качества и гомогенности смесей и расширения технологических возможностей смесителя за счет обеспечения управления режимами его работы, элемент сжатия-растяжения витков ленточного шнека выполнен в виде неподвижно соединенного с ленточным шнеком диска, взаимодействующего с торцом штока, связанного с поршнем вибратора, причем шток размещен в канале, который выполнен в стержне по его продольной оси, а стержень неподвижно закреплен в корпусе. § (Л О) сд IC ю с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК з(5р В 29 В 1/06 В 01 F 7/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3501620/23-05 (22) 18. 10.82.

{46) 07.01.84. Бюл. № 1 (72) Н. И. Басов, Н. Е. Курилкина, В. С.-Х. Ким, Н. Л. Махмудбекова и А. В. Салосин (71) Московский ордена Трудового Красного Знамени институт химического машиностроения (53) 678.053.3 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельстоо СССР № 480570, кл. В 29 В 1/06, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР № 903173, кл. В 29 В 1/06, 1980 (прототип) (54) (57) СМЕСИТЕЛЬ ДЛЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащий корпус с загрузочной воронкой и выпускной голов„„SU„„1065223 А кой, размещенный в корпусе на стержне ленточный шнек, снабженный приводом вращения и элементом сжатия — растяжения его витков, расположенным у конца ленточного шнека, отличающийся тем, что, с целью повышения качества и гомогенности смесей и расширения технологических возможностей смесителя за счет обеспечения управления режимами его работы, элемент сжатия-растяжения витков ленточного шнека выполнен в виде неподвижно соединенного с ленточным шнеком диска, взаимодеиствующего с торцом штока, связанного с поршнем вибратора, причем шток размещен в канале, который выполнен в стержне по его продольной оси, а стержень неподвижно закреплен в корпусе.

1065223

1

Изобретение относится к переработке и смешению полимерных материалов, высоковязких растворов полимеров и жидкостей с целью получения гомогенных растворов и расплавов полимеров и может быть использовано на предприятиях химической промышленности.

Известен смеситель для переработки полимерных материалов путем нагрева композиции до температуры плавления и перемешивания под действием сдвиговых напряжений, который включает корпус с прямоугольной загрузочной воронкой, размещенный в нем червяк с винтовой нарезкой, головку, станину, привод (1).

Этот смеситель характеризуется недостаточной интенсивностью смешения, обусловленной тем, что материал перемешивается в винтовом канале с постоянными геометрическими параметрами.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является смеситель для полимерных материалов, содержащий корпус с загрузочной воронкой и выпускной головкой, размещенный в корпусе на стержне ленточный шнек, снабженный приводом вращения и элементом сжатия-растяжения его витков, расположенным у конца ленточного шнека (2).

В указанном смесителе, благодаря наличию ленточного шнека с приводом его вращения, а также периодического колебания, т.е. растяжения — сжатия его витков за счет взаимодействия конца ленточного шнека с наклонной торцовой поверхностью элемента обеспечивается изменение объема канала, изменение направления движения потоков, обновление поверхностей соприкосновения.

Однако при всех числах оборотов ленточного шнека, а, следовательно, и частотах колебаний, амплитуда колебаний остается постоянной, т.е. витки ленточного шнека находятся в автоколебательном движении.

При вращении ленточного шнека в среде существует колебательное движение, режим работы — вращательное движение с постоянной амплитудой и переменной или постоянной частотой, что снижает качество и гомогенность смеси и ограничивает технологические возможности смесителя, поскольку ограничивает режимы его работы и не предусматривает возможность управления режимами.

Цель изобретения — повышение качества и гомогенности смеси и расширения технологических возможностей смесителя за счет обеспечения управления режимами его работы.

Указанная цель достигается тем, что в смесителе для полимерных материалов, содержащем корпус с загрузочной воронкой

2 и выпускной головкой, размещенный в корпусе на стержне ленточный шнек, снабженный приводом вращения и элементом сжатия-растяжения его витков, расположенным у конца ленточного шнека, элемент сжатиярастяжения витков ленточного шнека выполнен в виде неподвижно соединенного с ленточным шнеком диска, взаимодействующего с торцом штока, связанного с поршнем вибратора, причем шток размещен в канале, который выполнен в стержне по его продольной оси, а стержень неподвижно закреплен в корпусе.

Данное решение обеспечивает сложное движение ленточного шнека. В процессе работы он совершает вращательное и возвратно-поступательное движения. Поступательное движение обеспечивается гидровибратором, воздействующим на ленточный шнек посредством поршня, штока и диска.

3а счет этого происходит постоянное изменение объема канала, направлений движения потоков смешиваемых продуктов, обновление поверхностей соприкосновения, а также имеет место уменьшение трения между смешиваемыми продуктами и поверхностью ленточного шнека. Таким образом, полученные смеси обладают хорошей однородностью распределения в них компонентов.

На чертеже показан смеситель, общий вид.

Смеситель содержит станину 1, корпус 2 с выпускной головкой 3 и загрузочной воронкой 4, размещенный в корпусе 1 ленточный шнек 5, смонтированный на неподвижно установленном в корпусе 1 стержне 6 и соединенный с приводом вращения 7. Конец ленточного шнека 5 скреплен с элементом сжатия-растяжения его витков в виде диска

8, взаимодействующего с одним торцом штока 9, расположенного в канале 10, выполненном по продольной оси стержня 6. Второй торец штока 9 неподвижно соединен с поршнем 11, воспринимающим колебания гидровибратора 12. Передаточный механизм

7 ленточного шнека 5 приводится в движение электродвигателем 13.

Смеситель работает следующим образом.

Смешиваемые продукты подаются через загрузочную воронку 4 в корпус 2 смесителя на ленточный шнек 5, приводимый во вращение приводом вращения 7. Ленточный шнек 5 осуществляет их транспортировку и смешение. Выполненный в виде пружины он способен перемещаться (сжиматься и разжиматься) в осевом направлении. Перемещение в осевом направлении осуществляется с помощью штока 9, воспринимающего низкочастотные колебания, накладываемые гидровибратором 12. Первично колебания воспринимаются поршнем 11, перемещающимся в канале 10 стержня 6. Так как поршень 11 неподвижно соединен со што1065223

Составитель Л. Кольцова

Техред И. Верес Корректор М. Шароши

Тираж 640 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор М. Товтин

Заказ 10555/18 ком 9, то последний также перемещается, вызывая перемещение диска 8, скрепленного с ленточным шнеком 5. Ленточный шнек

5 растягивается. Возврат растянутого ленточного шнека 5 в первоначальное состояние осуществляется за счет упругих сил в момент сброса давления в рабочей полости гидровибратора 12.

Для регулирования степени перемешивания материала по глубине канала ленточный шнек 5 изготовляется с переменной жесткостью. Кроме того, это способствует получению гомогенных смесей.

В предлагаемом смесителе при одном и том же числе оборотов можно получить различные частоты и амплитуды колебаний, а при различных числах оборотов — одинаковые частоты и амплитуды колебаний, поскольку в данном смесителе реализованы вынужденные колебания, которыми можно легко управлять и благодаря чему могут существовать следующие режимы раооты смесителя: без вибрации, только вращательное движение шнека; вращение шнека и наложение колебаний с постоянной амплитудой и постоянной частотой; вращение шнека и наложение колебаний с постоянной частотой и различной амплитудой; вращение шнека и наложение колебаний с постоянной амплитудой при различной частоте; вращение шнека и наложение колебаний с переменной частотой и переменной амплитудой.

Таким образом, данный смеситель делает возможным получение высококачественных смесей с равномерным распределением компонентов друг в друге. Он позволяет также получать высоконаполненные композиции, в т.ч. и металлонаполненные. Степень гомогенности получаемых смесей на

20-25 /о выше, чем смесей, полученных на обычных шнековых смесителях. Гомогенность полученных смесей существенным образом влияет на физико-механические (прочность, жесткость), электрические (эле20 ктропроводность) характеристики материалов, при этом повышается их долговечность, что имеет народно-хозяйственное значение.