Смешивающе-месильная установка непрерывного действия для пластифицируемых масс

 

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 присадочньпс 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 - двухзаходные 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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

С ОЩЕЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н IlATEHTY

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3559209/23-05 (22) 22.02.83 (31) P 32 06 325.3 (32) 22.02.82 (33) РЕ (46) 23.12.86. Бюл. У 47 (71) Аутоматик Аппарате-Машиненбау

Ханс Хенх ГмбХ (ЭЕ) (72) Курт Штаде (DE) (53) 678.053,3(088.8) (56) Заявка ФРГ й- 2550969, кл, В 29 В 1/10, выкл. 1977, Заявка ФРГ 1985743, кл. 39 а 1/10, выкл. 1968. (54) СМЕШИВАЮЦ1Š— МЕСИЛЬНАЯ УСТАНОВКА

НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ПЛАСТИФИЦИРУЕМЫХ МАСС (57) 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 присадочных материалов. Для этого в корпусе расположены с возможностью зацепления и однонаправленного вращения два самоочищающихся шнека, имеющих,.SU „„1279522 А (51) 4 В 29 В 7/48, 7/88, В 29 С 47/40 в зоне расплавления участки меньшего диаметра с повышенным числом заходов — трехзаходные, а в зоне смеши,вания — участки большего диаметра с пониженным числом заходов — двухзаходные для образования в зоне смешивания увеличенного живого поперечного сечения. Корпус имеет отверстие для загрузки перерабатываемого материала в зоне расплавления и отверстие для загрузки присадочных дополнительных материалов в зоне смешивания. При работе присадочные дополнительные материалы подаются в зону с увеличенным живым поперечным сечением, где они могут смешиваться с перерабатываемым, подаваемым из эоны 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 в зоне смешивания с пониженным числом заходов шнеков, что обеспечивает необходимую вариацию подачи перерабатываемого и присадочного материалов. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1279522

Изобретение относится к переработке пластических масс и может быть использовано в машиностроении.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей установки за счет обеспечения интенсивного перемешивания при подаче дополнительных присадочных материалов.

На фиг.1 показана установка, продольный разрез (один шнек закрывает 10 другой); на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг.З вЂ” разрез Б-В на фиг. 1, Смешивающе-месительная установка содержит корпус из двух секций 1 и 2 с продольным отверстием и выпускным отверстием 3, шнеки 4 и 5, расположенные в корпусе с постоянным межцентровым расстоянием о между ними и связанные 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 эона 1 расплавления и зона II смешивания и выгрузки с раэличныи 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

1 и 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 выд ржан примерно равным и может 41 составлять в зависимости от размеров шнеков 4 и 5 0,5-1,5 мм. В секции 1 на участке зоны Х расплавления выполнено отверстие 7 для загрузки материала. В зоне Х расплавления расположены участки шнеков 4 и 5 меньшего диаметра с повышенным числом заходов, а в зоне

II смешивания и выгрузки размещены участки шнеков 4 и 5 большего диаметр ра с пониженным числом заходов для 50 образования в зоне ХХ смешивания уве" личенного по сравнению с зоной расплавления живого поперечного сечения, причем в секции 2 корпуса на участке зоны ХХ 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 выполнены трехэаходными, а на участках с пониженным числом заходов в зоне I3.— двухзаходными. Шнеки 4 и 5 имеют меI 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 !1 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 1 большей частью заполнено пластифицируемым материалом. Оба шнека

4 и S (фиг.3) 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 сечение

14 по отношению к живому поперечному сечению 12 является существенно бсльшим, 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 сечения 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 Х к зоне II до тех пор, пока материал не выйдет в конце корпуса через выпускное отверстие 3 и не перейдет в зкструдерное сопло (не показано).

Пластифицируемый материал поцводится 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 иэ-за трехзаходности месящих

3 7279 элементов 9 и участков шнеков 4 и 5 образуются в пластифицируемом материале значительные силы среза, так что этот материал расплавляется.

В начале шнеков 4 и 5 размещено другое отверстие 8, через которое

5 подводятся прежце всего присадочные материалы, которые перемешиваются в области зоны II с пластифицированным материалом, транспортируемым шнеками

4 и 5. При этом для подвода присадоч— ных материалов имеется в области зоны

II живое поперечное сечение, значительно увеличенное по отношению к живому поперечному сечению в области зоны 1, благодаря чему становится возможным подводить относительно большие количества присадочных материалов, т.е. значительную составную часть присадочных материалов, к по- 20 ,лученному в зоне f расплаву. Благодаря двухзаходным месящим элементам 10, расположенным в зоне II создаются силы среза, необходимые для дальнейшего уменьшения давления перерабаты- Р5 ваемого материала. Вблизи от выпуск: ного отверстия 3 выхода предусмотрено отверстие 11, которое служит для удаления газов.

С помощью установки возможно под- З1 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 40 за другой зонах f и II входят один за другим в зацепление таким образом, что шнеки 4 и 5 соответствующей зоны взаимодействуют самоочищающе, и зона

II с пониженным числом заходов по от-45 ношению к зоне I с повышенным числом заходов имеет такого рода увеличение внутреннего отверстия корпуса и соот— ветствующих шнеков 4 и 5, что в зоне

II с пониженным числом заходов живое поперечное сечение (по меньшей мере в 1,5 раза) больше, чем в предшествующей зоне. B зоне I с повышенным 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

522 4 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 этой 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 шне— ков 4 и 5 в зоне с пониженным числом заходов. Поскольку обе зоны снабжены загружаемыми независимо один от другого отверстиями 7 и 8, присадки могут подводиться также частично уже в зоне T а именно в зоне 1 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

1 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 повышенным 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 i. с повышенным числом заходов.

Установку конструируют таким об-. разом, что шнеки в зоне с повышенным числом заходов выполнены трехзаходны5 12795 ми, а в зоне с пониженным числом заходов — двухзаходными, которые согласно опыту оказались пригодными для расплавления пластифицируемых масс и диспергирования материалов, поскольку эти массы и материалы требуют повышенных сил среза. Кроме того, к участкам с трехзаходными шнеками особенно удобно присоединяются участки с двухзаходными шнеками и соответ- 10 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. 20 ..ю.

Живое поперечное сечение зойы II с пониженным числом заходов, должно быть по меньшей мере в 1,5 раза боль ше, чем живое поперечное сечение в предшествующей зоне . При меньшем 25 значении этой величины эффективность установки значительно ослабевает.

Если шнеки 4 и 5 скомпонованы таким образом, что в следующих одна за другой зонах соответствующая ширина З0 их гребней витка имеет одинаковые размеры, то получается особенно большое увеличение живого поперечного сечения зоны с .пониженным числом заходов по отношению к зоне с повышенным числОм захОдОв чтО для мнОГих случаев является особенно желательным.

При условии компоновки гребней шнеков 4 и 5 с минимальной шириной 40 (в зависимости от диаметров шнеков примерно 1,5-4 мм) шнеки 4 и 5 выполняются таким образом, что в зоне II с пониженным числом заходов живое поперечное сечение составляет величи- 45 ну в 2,4 раза большую живого поперечного сечения предшествующей зоны.

Это является особенно высоким показателем, если требуется добавить большие количества присадочных матери- 50 алов.

l, Подлежащие пластификации массы являются преимущественно синтетическими веществамн,. которые размягчаются при температуре, попадая в смешиваю-. ще-месильную установку. Вместо плас- тифицируемых масс также при комнатной температуре могут вводиться жид22 6 кие субстанции, например ненасыщенный полиестр. Из присадочных материалов в качестве примера можно указать стекловолокно, карбоновое волокно, минеральные наполнители, такие как мел, тальк и т. п. Для изготовления маточной смеси часто используются в качестве присадок красители, например титандиоксид, сажа. Кроме твердых веществ, в качестве присадочных материалов используются жидкости, такие как растворяющие средства, пластификаторы и т.п.

Формула изобретения

1. Смешивающе-месильная установка непрерывного действия для пластифицируемых масс, содержащая корпус с продольным и выпускным отверстиями, расположенные в корпусе с постоянным межцентровым расстоянием между ними шнеки с приводом вращения, смонтированные с воэможностью зацепления и однонаправленного вращения для их самоочищения, причем вдоль шнеков последовательно в направлении выпускного отверстия размещены зоны расплавления, смешивания и выгрузки с различным числом заходов и различными диаметрами по участкам шнеков, при этом участки шнеков большего диаметра имеют меньшее число заходов, размеры продольного отверстия корпу-са выбраны соответствующими диаметрам участков шнеков, а в корпусе на участке зоны расплавления выполнено отверстие для загрузки материала, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей установки за счет обеспечения интенсивного перемешивания при подаче дополнительных присадочных материалов, в зоне расплавления расположены участки шнеков меньшего диаметра с повышенным числом заходов, а в зоне смешивания и выгрузки размещены участки шнеков большего диаметра с пониженным числом заходов для образования в зоне смешивания и выгрузки увеличенного по сравнению с зонсй расплавления живого поперечного сечения, причем в корпусе на участке эоны смешивания и выгрузки выполнено отверстие для загрузки дополнительных материалов.

2. Установка по п.1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что шнеки на участках с повышенным числом заходов выполнены трехзаходными, а на участках с пониженным числом заходов-двухзаходнымн.

1279522

Составитель Л. Кольцова

Редактор А.Козориз Техред И.Попович Корректор 0 Луговая

Заказ 6856/59 Тираж 640 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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