Устройство для экструдирования текучих веществ

 

Изобретение относится к переработке экструзией термопластичных текучих веществ в капли и гранулы. Цель изобретения состоит в расширении технологических возможностей устройства. Для этого в устройстве, содержащем два цилиндрических контейнера , наружный контейнер имеет отверстия по периферии и смонтирован с возможностью вращения относительно внутреннего контейнера, в канавке которого с возможностью перемеще НИН расположен сопловой брус с сопловыми отверстиями. При работе экструдируемое вещество через сопловые отверстия, циклично совпадающие с отверстиями наружного контейнера, падает в виде капель на транспортерную ленту, где охлаждается и отверждается . Конструкция устройства позволяет использовать сопловые брусы с сопловыми отверстиями различной формы для материалов различной вязкости и обеспечивает простоту замены соплового бруса. Сопловой брус и канавка внутреннего контейнера могут иметь Т-образное поперечное сечение . Для обеспечения тонкого реСО гулирования вязкости экструдируемых веществ сопловой брус снабжен средством кондиционирования температуры в виде нагревательной V-образной спирали, размещенной в зоне сопловых отверстий. Наружный контейнер смонтирован с возможностью продоль-i ного перемещения относительно внутреннего . 7 з.п. ф-лы, 11 ил. со о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН цу 4 В 29 В 9/10, 9/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3792269/23-05 (22) 24.09.84 (31) 440256 (32) 02. 11.83 (33) СА (46) 30. 10.86. Бюп. № 40 (71) Зантраде Лтд (СН) (72) Рейнхард Фрешке (DE) (53) 678.054.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 434008, кл. В 29 В 1/02, 1970.

Патент ЕР 12192, кл. В 30 В 11/22, опубл. 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКСТРУДИРОВАНИЯ

ТЕКУЧИХ ВЕЩЕСТВ (57) Изобретение относится к переработке экструзией термопластичных текучих веществ в капли и гранулы.

Цель изобретения состоит в расширении технологических возможностей устройства. Для этого в устройстве, содержащем два цилиндрических контейнера, наружный контейнер имеет отверстия по периферии и смонтирован с возможностью вращения относительно внутреннего контейнера, в канавÄSU ÄÄ 1268099 A 3 ке которого с возможностью перемещения расположен сопловой брус с сопловыми отверстиями. При работе экструдируемое вещество через сопловые отверстия, циклично совпадающие с отверстиями наружного контейнера, падает в виде капель на транспортерную ленту, где охлаждается и отверждается. Конструкция устройства позволяет использовать сопловые брусы с сопловыми отверстиями различной формы для материалов различной вязкости и обеспечивает простоту замены соплового бруса. Сопловой брус и канавка внутреннего контейнера могут иметь Т-образное поперечное сечение. Для обеспечения тонкого регулироиакия вязкости экструдируемых веществ сопловой брус снабжен средством кондиционирования температуры в виде нагревательной Ч-образной спирали, размещенной в зоне сопловых отверстий, Наружный контейнер смонтирован с возможностью продольного перемещения относительно внутреннего. 7 з.п. ф-лы, 11 ил.!

268099

Изобретение относится к нереработке термопластичных текущих веществ в капли и гранулы„ используемые для дальнейшей переработки.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей устройства.

На фиг. 1 схематически изображено устройство, выполненное в виде роторного капельного форматора для экструдирования текущих веществ, на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1 ротарный капельный форматор беэ частей, размещенных позади плоскости разреза, в конструкции, используемой для выпуска каплями веществ большак вяз кости,, на фиг. 3 — частичная изометрическая проекция саплового бруска, вставляемого во внутренний контейнер (фиг. 2), на фиг. 4 — роторный капельный форматор в конструкции, используемой для выпуска каплями веществ малой вязкости, на фиг„5 частичная изометрическая проекция саплового бруска, вставляемого во внутренний контейнер (фиг. 4) на фиг, 6 — внутренний контейнер роторного капельного фарматора (фиг.1) схематический продольный разрез в конструкции для веществ малой вязкости (фиг. 4), на фиг. 7 — то же, I для веществ большой вязкости, на фиг. 8 — средство для подачи в аксиальном направлении экструдируемого вещества„ которое может быть аксиально вставлено во внутренний контейнер (фиг. 7); на фиг. 9 — средство для подачи (фиг., 8), разрез, на фиг. 10 — роторный капельный форматор (фиг. 1) с вставным сопловым брусом с дополнительным нагревом (средством кондиционирования температуры) частичный разрез", на фиг,11— сопловый брус (фиг. 10), вид сверху, в частичном разрезе роторного капельного форматора (фиг. 10) .

На фиг. 1 схематически показано устр айств о для з кс тр удир ов а ния — р о- торный капелькый форматор,, активная часть которого,, предназка енная для выпуска каплями текучих веществ, "остаит из наружного цилиндрического контейнера 1, в котором выполнены по периферии отверстия 2, и внутреннего контейнера 3, расположенного внутри наружного цилиндрического контейнера 1, и в который в аксиальном направлении подается от средст10

15 О

2$

ЗО

5О ва для подачи (трубопровод 4) подлежащее выпуску каплями вещество, Наружный контейнер 1 смонтирован с возможностью вращения относительно внутреннего контейнера 3, Под контейнерами 1 и 3 размещена транспортерная и охлаждающая лента 5 для приема капель вещества и последующего их отверждения, образующих при цикличном совмешении отверстий контейнеров 1 р 3 при относительном их вращении. Ширину ленты 5 и соответствующую длину кон ейнеров 1 и 3

1 (фиг. 1) моя но выбирать в зависимости от применения и получаемой продукции. У большичс.-ва роторкых капельных форматаров эта длина составляет приблизительно i м,, Наружный цилиндрический контейнер 1 тарсионно соединен своими обоими торцами с правым и левым фланцами б. Правый фланец 6 закреплен в неподвижном положении посредством опоры 7, торсионно соединенной с ведущей частью 8, которая„ в свою очередь„ жестко соединена с зубчатым колесом 9, Левый фланец б вращается в опорной части 10, поддерживаемой неподвижными кронштейнами l1 или 12, ак, чта роторный капельный форматор занимает определенное положекие кад транспортерной лентой

5. Положение внутреннего контейнера 3 относительно транспортернай и охлаждающей ленты 5 можно регулировать с помощью рукояти 13 посредством которой внутренний контейнер

3 можно наклонять относительно кронштейна 11. Стрегулярованное положение индицир ует индчкатор 14, .жестко соединенный с рукояткой 13,. на шкале 15, постоянно закрепленной на кронштейне ii. Вещество и нагревательную среду подают во внутренний контейнер 3 через трубопровод 4, при этом нагревательная среда может выводиться .ерез соединение, расположенное на другой стороне (ке гаказано) . Опора 7 соединена с ведущей частью 8 посредством регулировочного клина 16.

Наружный контейнер 1 можно перемещать в аксиальном направлении и снимать с внутреннего контейнера 3. Для этого после отвинчивакия прижимных болтов 17 или 18, предусмотренных на ,передних торцах, всю опорную часть, Ic.остоящую из опоры 10 и фланца 6.

1268099 можно сдвинуть влево вместе с наруж—

;ным контейнером 1 в направлении про— дольной оси 19 роторного капельного

Формат ора °

Внутренняя конструкция капельного формата показана на фиг. 2и 4. Внутренний контейнер 3 или 3 роторного капельного форматора содержит аксиальное питающее отверстие 20 для подачи экструдируемого материала, в которое вещество подается под давлением из трубопровода 4. Кроме того, внутренний контейнер 3 или 3 снабжен каналами 21, идущими параллельно сверлению 22, по которым проходит нагревательная среда, предпочтительно термическое масло. Эта нагревательная среда регулируется досредством соответствующего регулировочного устройства, находящегося снаружи (не показано) . Экструдируемое вещество проходит через несколько сверлений 22 в канал 23, проходящий параллельно оси 19, всегда открытый наружу и перекрываемый внешним цилиндрическим контейнером 1, имеющим воэможность вращения относительно внутреннего контейнера 3. Из канала 23 отрегулированное по температуре вещеСтво под давлением поступает через ряд сопловых отверстий

24, выполненных в сопловом бруске

25, в открытую вниз канавку 26 соплового бруска 25, причем внешняя . поверхность 27 соплового бруска 25 расположена с воэможностью контактирования с внутренней. поверхностью наружного контейнера 1, Сопловой брус 25 выполнен прямым и установлен с возможностью перемещения в канавке

28, выполненной во внутреннем контейнере 3 и имеющей открытую сторону, обращенную к периферии внутреннего контейнера.

В конструкции (фиг. 2 и 3), предназначенной для предотвращения в капли веществ большой вязкости, канал

23 пр оходит в канавку 28 Т-обра э ного сечения, которое дополняется Тобразным сечением соплового бруса

25. После аксиального удаления внешнего контейнера 1 сопловой брус 25 аксиально вдвигают в Т-образную канавку 28. После установки наружного контейнера 1 устройство готово к использованию.

Преимущество устройства заключается в том, что сопловой брус 25 имеет сужающийся участок в направлении открытой части и поддерживается за счет своей T-образной формы стопорами 29, опирающимися с обеих сто5 рон на соответствующие опорные выступы 28а канавки 28. Таким образом, экструзионное давление, используемое при экструдировании каплями веществ большой вязкости, и усилия, воздействующие в результате этого на сопловой брус 25, поглощаются внутренним контейнером 3 . На наружный контейнер 1 деформирующие усилия не воздействуют. Размеры соплового

15 бруса 25 выбирают так, чтобы сопловый брус 25 заполнял поперечное сечение канавки 28. С этой целью нижнюю внешнюю поверхность 27 соплового бруса 25 делают сферической с радиусом, подгоняемым под внутренний диаметр наружного контейнера 1.

Конструкция по фиг. 4 предназна— чается для экструдирования веществ малой вязкости. Здесь сопловой брус

25а содержит две боковые стенки 30, параллельные друг другу, расположенные вдоль соответствующих параллельных стенок канавки 28в. В этом варианте сопловый брус 25а таким образом прюкимается к внутренней стороне наружного контейнера 1 давлением экструдируемой среды, что между сопловым брусом 25, внешняя поверхность 2? которого и в данном случае является сферической, и наружным

35 контейнером 1 обеспечивается хорошая герметичность. При экструдировании веществ малой вязкости испольэуемые давления не настолько велики, 40 лтобы можно было опасаться поврежде— ния наружного контейнера 1.

В зависимости от применения соплового бруса 25 или 25а внутренние контейнеры 3 или 3 также могут иметь

45 различную форму. На фиг. 6 показан внутренний контейнер 3 по фиг. 4, содержащий канавку 28а, в данном случае с параллельными стенками, сопловой брус 25а (фиг. 4) радиально вставлен снаружи в канавку 28а. Пос50 ле установки наружного цилиндричес— кого контейнера 1 сопловой брус 25а

1 закрепляется во внутреннем контейне» ре 3.

При использовании внутреннего кон .

55 тейнера 3 (фиг. 7) канавка 28 продолжается в аксиальном направлении до первого переднего торца 3 а внутреннего контейнера 3 . Передний то1268099, 35

5 рец 3 а внутреннего контейнера 3 и передний торец За внутреннего контейнера 3 (фиг. 6) расположены в боковом направлении обратно показанному на фиг. 1. Передний торец За или 3 а после установки в роторном капельном форматоре по фиг. 1 всегда направлен влево в направлении прижимных болтов 17 и 18. Сопловой брус 25 по фиг. 3 вставляют с этой стороны.

Следовательно, сопловой брус 25 вставляют в направлении справа налево (фиг ° 7), после чего он закрепляется в своем положении за счет то- 15 . ro что наполняющее приспособление

31 (фиг. 8) также подвигается в том же направлении и, следовательно, как схематически показано стрелками 32, закрепляется в своем аксиальном по- 20 чожении посредством завинчивания.

Как показано на фиг. 10 и 11, а также на фиг. 2 и 3, сопловой брус

25а, имеющий Т-образное сечение,. введенный в соответствующую канавку 28, выполненную во внутреннем контейнере 3, вводят в аксиальном направлении во внутренний контейнер

3 . Сопловой брус 25в содержит сред30 ство кондиционирования температуры— электрическую нагревательную спираль

33, уложенную с обеих сторон ряда сопловых отверстий 24 в зоне верхней стороны соплового бруса 25в, и за счет соединительной детали 34 снабжен соединительными трубами 35, которые выводятся наружу посредством т рубы 36, и р е гулир ов оч ным ме-, ханизмом (не показан) для слежения и регулирования температуры в зоне соплового бруса 25в. Соединительная деталь 34 может кроме того вмещать термометрические датчики. Нагревательная спираль 33 уложена на равнывных расстояниях по обе стороны сопловых отверстий 24 и имеет — образную форму в концевой зоне 33а. Эта конструкция обеспечивает возможность весьма .чувствительного регулирования температуры экструдируемых веществ непосредственно в зоне ряда сопловых отверстий 24. Кроме того, сопловый брус 25в можно извлекать в аксиальном направлении из внутреннего контейнера 3 и заменять. В ре- 55 зультате воздействий температуры, которые при этом возможны, перед самым выпуском капель можно поддерживать спокойный режим работы путем использования текучих веществ, вязкость которых зависит от температуры.

Устройство работает .следующим образом.

Экструдируемое вещество из трубо- провода 4 подается под давлением в питающее отверстие 20, проходит через сверления 22 в канал 23, из которого поступает через ряд сопловых отверстий 24 в открытую канавку 26 .

При вращении наружного контейнера 1 сопловые отверстия 24 и канавка 26 циклично совпадают с отверстиями 2 наружного контейнера 1, проходящими мимо них, так что вещество, также находящееся под некоторым давлением в канавке 26, выдавливается через отверстия 2 и падает в виде капель

37 (фиг. 1) на охлаждающую и транспортерную ленту 5, находящуюся под устройством..Эти капли отверждаются или желатинируются и затем могут подвергаться дальнейшей обработке.

Расположение сопловых отверстий

24 в сопловом брусе 25, установленном с возможностью перемещения в канавке

28 внутреннего контейнера 3, позволяет предусматривать различные сопловые брусы 25 с сопловыми отверстиями

24 различной формы, пригодные для различных материалов, что расширяет технологические возможности устройства, позволяя быстро заменить сопловой брус 25 и приспособить устройство для переработки различных матеалов .

Целесообразно, чтобы сопловой брус 25 с сопловыми отверстиями 24 был изготовлен прямым и вставлялся параллельно оси вращения цилиндрических контейнеров 1 и 3, чего можно достигнуть вставляя сопловой брус 2 с сопловыми отверстиями 24 в канавку 28, выполненную на внутреннем контейнере 3.

В некоторых случаях целесообразно

1 чтобы стенки канавки 28 быпи параллельными для обеспечения возможности введения соплового бруса 25 в радиальном направлении, свободного движения на внутреннем контейнере 3 и удержания посредством наружного контейнера 1, окружающего внутренний контейнер 3. При этой конструкции сопловой брус 25 с сопловыми отверстиями 24 под давлением экструдиру1268 емого вещества прижимается к наружному контейнеру 1, таким образом обеспечиваются герметичность и хорошая .направляемость, а также удовлетворительное вЫдавливание. Этот вариант особенно пригоден для веществ, обладающих малой вязкостью, при экструдировании которых давление экструзии может быть относительно низким, в этих условиях давление контакта соплового бруса 25 с вращающимся контейнером 1 не может вызывать повышенный износ или деформировать наружный контейнер 1.

С другой стороны, при работе с веществами большой вязкости целесообразна конструкция с сопловым брусом 25, вставляеы м в аксиальном направлении в направляющую, выполненную на внутреннем контейнере 2. Ка- що навка 28, служащая для направления соплового бруса 25, может иметь, например, Т-образное сечение, дополняющее внешнюю форму соплового бруса 25, В этом варианте значительно более высокое давление, используе— мое для экструдирования веществ большой вязкости, а также усилия, воздействующие в результате этого на сопловый брус. 25,.поглощаются внутренним контейнером 3. Поэтому сопловый брус 25 не прижимается с большим усилием к внутренней стенке наружного цилиндрического контейнера 1 и не оказывает влияния на работоспо35 собность устройства.

Кроме того, для обеспечения тонкого регулирования вязкости экструдируемых веществ целесообразно сам сопловой брус 25 нагревать или охлаждать, используя в дополнение к уже присутствующему во внутреннем контейнере 3 устройству для отпус ка экструдируемого вещества другое 45 устройство для отпуска в зоне, которой вещество выдавливается наружу через относительно малые отверстия.

С этой целью сопловый брус 25 может содержать нагревательную спираль или 5О охлаждающий змеевик, лежащий по обе стороны ряда сопловых отверстий 24.

Таким образом, экструдируемое вещество можно подвергнуть дополнительному точному отпуску в лоть до непосредственного его выпуска и обеспечить выпуск материала в виде капель.

099

Для прикрепления соплового бруса

25 к внутреннему контейнеру 3 с целью прижатия его радиально снаружи к канавке 28, как это имеет место при с экструдировании веществ малой вязкости, либо для аксиального расположения его в канавке 28, что предус-. матривается при работе с веществами большой вязкости, целесообразно изготовлять наружный контейнер 1 так, чтобы его можно было легко снимать в аксиальном направлении с внутреннего контейнера 3, что можно обеспечить посредством соответствующей опорной конструкции со стороны, обратной стороне привода .

Ф о р мула и з о б р е т ения

1. Устройство для экструдирования текучих веществ, содержащее два цилиндрических контейнера, наружный из которых имеет отверстия по периферии и смонтирован с возможностью вращения по наружной поверхности внутреннего контейнера, снабженного сопловым брусом с рядом сопловых отверстий, выполненным прямым и размещенным по периферии внутреннего контейнера параллельно оси вращения, и средством для подачи в аксиальном направлении экструдируемого вещества, расположенную под контейнером транспортерную и охлаждающую ленту для приема капель вещества и последующего их отверждения, образуемых при цикличном совмещении отверстий наружного и внутреннего контейнеров при относительном их вращении, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологических. возможностей устройства, во внутреннем контейнере выполнена канавка для размещения в ней с возможностью перемещения соплового бруса, внешняя поверхность которого расположена с открытой стороны канавки, обращенной к периферии внутреннего контейнера.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что стенки канавки параллельны, а сопловой брус смонтирован с возможностью контактирования его внешней поверхности с внутренней поверхностью наружного контейнера.

1268099

3. Устройство по п, 1 о т л и— ч а ю щ е е с я тем,,что канавка выполнена с сужающимся участком в направлении открытой части с образованием опорного выступа для соплового бруса.

4, Устройство по и. 3, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что канавка выполнена с Т-образным поперечным сечением, соответствующим поперечному сечению соплового бруса.

5. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем,.что сопловой брус снабжен средством кондиционирования температуры.

6. Устройство по и. 5, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что средство кондиционирования температуры расположено по обе стороны сопловых отверстий.

7. Устройство по пп. 5 и 6, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что средство кондиционирования температуры выполнено в виде нагревательной спи10 рали, расположенной V -îáðàçío в зоне сопловых отверстий.

8. Устройство по пп. 1 — 7, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что наружный контейнер смонтирован с возможностью продольного перемещения относительно внутреннего контейнера.

1268099

1268099

Ры 11

Составитель Л.Кольцова

Редактор М.Циткина Техред А.Кравчук Корректор Г,Решетник

Заказ 5837/60 Тираж 640 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4