Устройство для гранулирования термопластов

 

Изобретение относится к области химического машиностроения и предназначено для производства гранул из термопластов. Цель - повышение долговечности устройства и эффективности гранулирования за счет уменьшения энергозатрат. Для этого в устройстве ножевой ротор выполнен в виде набора радиальных лопастей, расположенных равномерно по окружности, и закрепленных на лопастях лопаток. При вращении ротора эти режущие элементы одновременно с резкой засасывают воздух, который охлаждает де- . тали устройства. Причем это позволяет располагать режущие лопатки с зазором относительно фильерной решетI ки, так как воздух повышает эффективность отвода гранул из зоны резания, (Л 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (бр 4 В 29 В 9/1О

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3770168/23-05 (22) 25.07.84 (46) 30.11.86. Бюл. У 44 (71) Украинский научно-исследовательский и конструкторский институт по разработке машин и оборудования для переработки пластических масс, резины и искусственной кожи (72) Н.А. Уманский и А.А. Новик (53) 678.024.2(088.8) (56) Патент ФРГ й- 2809680, кл. В 29 В 1/02, опублик. 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРАНУЛИРОВАНИЯ

ТЕРМОПЛАСТОВ (57) Изобретение относится к области химического машиностроения и пред„„SU„„1273257 А1 назначено для производства гранул из термопластов. Цель — повышение долговечности устройства и эффективности гранулирования за счет уменьшения энергозатрат. Для этого в устройстве ножевой ротор выполнен в виде набора радиальных лопастей, расположенных равномерно по окружности, и закрепленных на лопастях лопаток.

При вращении ротора эти режущие элементы одновременно с резкой засасывают воздух, который охлаждает детали устройства. Причем это позволяет располагать режущие лопатки с зазором относительно фильерной решетки, так как воздух повьппает эффектив- щ

O ность отвода гранул из зоны резания.

4 ил.

Величина заднего угла g и соответствующего ему угла заточки кромки

12 лопатки не лимитируется. Толщина лопасти 10, измеряемая в параллельном оси ротора направлении, принимается значительно меньшей ширины лопатки 11.

Угловое расположение ножевьж элементов 9 на валу 8 ротора фиксируется, например, шпонками 13, соблюдая следующие условия: каждая смежная группа ножевых элементов 9, например 1 и II (фиг. 1), отклонена друг относительно друга по направлению вращения ротора на максимальный угол, который определяется из соотношения

180 с где величина угла между смежными лопастями 9; п — количество лопастей 9.

Вал 8 ножевого ротора 7 устанавливается в нижних разъемных головках подвесок 14, которые крепятся к поворотной оси 15 параллельно друг ppyry. Механизм регулировки зазора резания состоит из регулируемого винтового упора 16 и ручного привода поворотной оси 17, состоящего из поворотной рукоятки, пружины и шарнира.

К нижней открытой части корпуса 4 примыкает устройство для охлаждения и эквакуации гранул.

Устройство для гранулирования термопластов работает следующим обг разом.

3 1273257

Изобретение относится к химическому машиностроению, в частности к грануляторам, предназначенным для производства гранулированного материала способом горячей резки из 5 термопластов и их отходов.

Цель изобретения — повышение долговечности устройства и эффективности гранулирования эа счет уменьшения энергозатрат. 10

На фиг. 1 представлено устройство с. ножевыми лопастями, поперечный разрез;на фиг. 2 — режущие элементы ножевого ротора; на фиг. 3 — вид А на фиг. 2; на фиг. 4 — варианты выполнения поперечного сечения ножевой лопасти.

Устройство содержит фильерную решетку 1, которая крепится на формующей головке 2 экструдера (не показан). Решетка i снабжена формую- 20 щими, например круглой формы, отверстиями 3, выполненными по прямой линии в горизонтальной плоскости и выходящими перпендикулярно на ее рабочую поверхность. Зона поверхности решетки 1, охватывающая прямолинейно расположенные формующие отверстия 3, имеет плоскую форму и является зоной резания заготовок на гранулы. К формующей головке 2 экс- 30 трудера крепится корпус 4 устройства, лицевые и боковые поверхности которого закрыты защитным кожухом 5, образующим с корпусом 4 камеру 6 формования гранул. Внутри камеры 6 установлен приводной цилиндрический ножевой ротор 7. Последний состоит из вала 8, расположенного параллель,но линии выходов отверстий 3 зоны

1 резания решетки 1. На валу 8 ротора 7 40 установлены индивидуальные для каждого отверстия ножевые элементы 9, расположенные равномерно по окружности с образованием воздушного просвета между смежными вдоль оси ротора элементами 9. Каждый ножевой элемент состоит иэ лопасти 10, которая имеет по направлению вращения удлиненное поперечное обтекаемое сечение (фиг. 4) и на которой закреплена наклоненная в сторону вращения на угол резания лопатка 11. Наружная и параллельная оси ротора кромка

12 лопатки 11 заострена. Ширина лопатки 1 1, определяющая длину ее кромки, несколько превышает ее фронт ре- зания, равный диаметру профильной за, готовки с учетом ее разбухания в момент выхода иэ отверстия фильеры.

Расплав термопласта экструдируется через отверстия 3 фильеры 1. При этом каждая из лопаток 11 в указанной на фиг. 1 последовательности набегает сверху вниз в зоне резания фильерной решетки 1 на непрерывно выступающие иэ отверстий 3 профильные заготовки, врезаются в них и отделяют от заготовок равные частигранулы. Гранулы, оставаясь на передней грани лопаток 11 после отделения их резанием от профильных заготовок, вовлекаются лопатками 11 в совместное с ротором 7 вращение и сбрасываются с них центробежной силой. Каждый из ножевых элементов 9 расположен напротив своего отверстия 3 на расстоянии, равном зазору между кромками лопаток 11 и поверхностью фильеры 1. Величина зазора равна 0,21273

0,3 мм. Наличие гарантированного зазора исключает скользящее трение кромок 12 ножевых лопаток 11 ротора

7 по плоской поверхности зоны резания фильерной решетки 1, что, в свою очередь, предохраняет кромку 12 лопатки 11 от износа, а ножевые элементы 9 и ротор 7 в целом от перегрева. Нагрев ножевого ротора 7 от работы резания и контакта с нагретой 10 массой термопласта профильных заготовок устраняется охлаждением развитых по величине поверхностей дискретных ножевых элементов 9 обтеканием их с высокой скоростью вращения 15 (2500 об/мин) ножевого ротора 7 окружающим воздухом. Сброс с кромок 12 ножевых лопастей 10 ротора 7 отсеченных от профильных заготовок-гранул обеспечивается соответствующими вы- 20 сокими значениями угла резания ножевых элементов 9 и высокой частотой вращения ротора. Возникающие в этих условиях центробежные силы превышают величину центростремительных сил, обеспечивая работоспособность устройства на всех, в том числе маловязких в расплаве, термопластов. В связи с тем, что скорость резания не является определяющим фактором работа- ЗО способности устройства, для него применимы ножевые роторы относительно малых диаметров (50-150 мм). Описываемая гранулами траектория полета после их отрыва с лопаток 11 35 ножевых элементов 9 прямолинейна.

Угол наклона этой траектории (фиг. 1) зависит от места расположения на описываемой кромками 12 лопаток 11 цилиндрической поверхности точки от- 4б рыва гранул при сохранении приведено ных выше параметров . P = 45 и скоростью вращения 2500 об/мин, и нахоо дится в пределах 80-90, т.е. почти вертикально. Это хорошо согласуется с удобным., нижним по отношению к

257 4 фильере и ножевому ротору, расположением устройства охлаждения и эвакуации гранул. Сдвиг момента резания в последовательности через одн расположения ножевых лопастей 10 исключает одновременность резания различными ножевыми лопастями (1, II u III) ротора 7, что сглаживает пульсацию нагрузки на ротор. Проветривание внутренней полости камеры формования гранул 6 осуществляется воздухом через проемы-воздушники, выполненные в защитном кожухе 5.

Использование устройства обеспею чивает возможность осуществить горя" чее" гранулирование для всех видов термопластов, снижение энергоемкости и металлоемкости установки в целом, улучшение эксплуатации установки, за счет исключения необходимости частой замены режущего инструмента.

Формула из обретения

Устройство для гранулирования термопластов, содержащее установленные в камере фильерную решетку с формующими отверстиями, расположенными в одной горизонтальной плоскости, и приводной цилиндрический ножевой ротор, отличающееся тем, что, с целью повышения долговечности устройства и эффективности гранулирования за счет уменьшения энергозатрат, ножевой ротор выполнен в виде набора радиальных лопастей, закрепленных вдоль вала соответственно формующим отверстиям и расположенных равномерно по окружности вращения ротора, и наклонно закрепленных на конце каждой лопасти лопаток с режущими кромками, причем последние расположены относительно поверхности фильерной решетки с зазором.

1273257

1273257

РидА фиг, 3

Фиг, 4

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

Редактор В.Ковтун

Заказ 6376/13

Составитель Е.Михайлова

Техред В.Хадар Корректор С.Шекмар

Тираж 640 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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