Смеситель для вязких материалов

 

Изобретение относится к смесителям для вязких материалов и позволяет повысить производительность аппарата. Смеситель содержит корпус с размещенными в нем горизонтальными лопастными роторами и шнеком в нижней части. Корпус выполнен с расточкой и снабжен установленной в ней с возможностью свободного осевого перемещения соосной щнеку дисковой пластиной с центральным отверстием . При этом площадь дисковой пластины больше торцовой поверхности шнека. Шнек снабжен размещенными на его конце растирочными лопатками. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1468575 ццщн 511 4 В О1 F 7/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4218280/23-26 (22) 05.01.87 (46) 30.03.89. Бюл. № 12 (7 l ) Тамбовское научно-производственное объединение полимерного машиностроения

<сТамбовполимермаш» (72) В, А. Муравьев и С. Р. Миронов (53) 66.063 (088:8) (56) Проспект фирмы Baker Perkins Guiffard S. А., Франция, 10.01.83.

Изобретение относится к переработке полимеров, в частности к производству резинового клея, и может быть использовано заводами резинотехнических изделий, шинной промышленности и в других отраслях.

Цель изобретения — повышение производительности.

На фиг. 1 изображен смеситель для вязких материалов, общий вид, разрез; на фиг. 2 — узел 1 на фиг. 1 (в увеличенном виде); на фиг. 3 — вид А на фиг. 2.

Смеситель состоит из корпуса 1, образующего смесительную камеру, в которой расположены два лопастных ротора 2 и 3 и шнек 4, смонтированный в нижней части камеры. Конец шнека 4 выполнен в виде конуса. Соосно шнеку 4 установлена дисковая пластина 5, расположенная в расточке 6 корпуса. Дисковая пластина выполнена с центральным отверстием 7 и направляющими элементами, например, в виде (54) СМЕСИТЕЛЬ ДЛЯ ВЯЗКИХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к смесителям для вязких материалов и позволяет повысить производительность аппарата. Смеситель содержит корпус с размещенными в нем горизонтальными лопастными роторами и шнеком в нижней части. Корпус выполнен с расточкой и снабжен установленной в ней с возможностью свободного осевого перемещения соосной шнеку дисковой пластиной с центральным отверстием. При этом площадь дисковой пластины больше торцовой поверхности ш нека.

Шнек снабжен размещенными на его конце растирочными лопатками. 3 ил.

2 штифтов 8, обеспечивающими возможность свободного осевого перемещения. На конце шнека смонтированы растирочные лопатки 9, образующие с дисковой пластиной клиновой зазор В. Расточка корпуса образует с задней поверхностью дисковой пластины полость Г. Между расточкой корпуса и торцовой поверхностью дисковой пластины образован зазор. Диаметр дисковой пластины D2 больше диаметра торцовой поверхности шнека Di (D )Di).

Наличие в смесителе расположенной соосно шнеку в расточке корпуса дисковой пластины с центральным отверстием и направляющими элементами в виде штифтов, выполнение ее с большей поверхностью, чем торцовая поверхность шнека, обеспечивают создание насосного эффекта нормальных напряжений в материале, способствующего перетеканию материала через центральное отверстие в замкнутую полость, образованную расточкой корпуса, создавая

1468575

3 при этом в ней избыточное давление, поджимающее дисковую пластину к торцу шнека.

Выполнение на конце шнека растирочных лопаток позволяет и ри взаимодействии с дисковой пластиной истирать мелкие частицы резиновой смеси в саморегулирующем зазоре между истирающими элементами в виде лопаток и дисковой пластиной. Это значительно сокращает время доработки мелких частиц смеси до полной однородности, увеличивает скорость процесса растворения, что обеспечивает производительность труда.

Поджатие дисковой пластины к растирочным лопаткам основано на принципе эффекта Вайсенберга, который проявляется в следующем.

При вращении вертикального вала, погруженного одним концом в вязкую жидкость, последняя стремится подняться по поверхности вала, тогда как чисто ньютоновская жидкость отбрасывалась бы (под действием центробежных сил) от вала тем дальше, чем больше скорость вращения вала.

Если вместо вала вращать в вязкой жидкости короткую, открытую с обоих концов, вертикальную трубку, то жидкость

«прокачивается» вверх по трубке и переливается через ее верхний край.

Качественно эффект Вайсенберга объясняется высокоэластичной природой полимеров и их растворов. При вращении шнека в вязкой жидкости в зазоре между торцом шнека и неподвижной дисковой пластиной за счет адгезии возникают напряжения сдвига в жидкости. Высокоэластичность проявляется в растяжении (при одновременном сжатии в перпендикулярном направлении) слоев жидкости, находящихся под действием напряжений сдвига, Слои упругой жидкости как бы наматываются один на другой, сжимаясь в радиальном направлении. Возникает насосный эффект нормальных напряжений и жидкость перетекает через центральное отверстие в полость, образованную расточкой корпуса.

Смеситель работает следующим образом.

Резиновая смесь для приготовления клея в виде листа, гранул, крошки загружается в смесительную камеру, периодически по программе заливается растворитель. Смесь захватывается вращающимися в противоположных направлениях лопастными растворами 2 и 3, дробится и перемешивается. Создается вязкая масса с мелкими переработанными частицами. Шнеком 4 эта масса перемещается к дисковой пластине 5. Последняя зафиксирована от проворота штифтами 8. При вращении шнека 4 в вязком материале, помещенном между вращаемой поверхностью торца шнека и неподвижной поверхностью дисковой пластины 5, за счет адгезии возни5

40 кают напряжения сдвига, Слои растягиваются и, сжимаясь в перпендикулярном направлении, наматываются один на другой. Создается насосный эффект нармальных напряжений, и вязкая смесь из зазора между торцовой поверхностью шнека и поверхностью дисковой пластины 5, загоняется через центральное отверстие 7 в дисковой пластине в полость Г, образуемую расточкой 6 корпуса и задней поверхностью дисковой мельницы. Таким образом, создается избыточное давление в полости Г и за счет разности площадей поверхностей торцовой поверхности шнека и дисковой пластины (Di(Dz) дисковая пластина 5 поджимается к торцовой поверхности шнека 4. Зазор между ними уменьшается и растирочные лопатки 9 получают возможность взаимодействовать с дисковой пластиной 5. В клиновом зазоре В, образуемом лопатками 9 и дисковой пластиной 5, мелкие частицы резиновой смеси деформируются и истираются. Шнек 4 постоянно подает новую массу из смесительной камеры В в зазор В, а истертый материал уносится из зазора за счет общей циркуляции смеси. При попадании в зазор В сравнительно крупной частицы, за счет зазоров Е между торцами дисковой пластины 5 и корпуса 1, через которые при сильном давлении уйдет часть смеси из полости Г, дисковая пластина 5 отожмется от торцовой поверхности шнека на необходимую величину. После деформации крупной частицы она снова подожмется за счет новой порции смеси, вышедшей в полость Г через центральное отверстие 7. Таким образом, осуществляется саморегулировка зазора между растирочными лопатками и дисковой пластиной. Выполнение конца шнека в виде конуса способствует также поступлению материала в зону истирания между лопатками 9 и дисковой пластиной.

Использование предлагаемого технического решения в промышленности позволяет по сравнению с прототипом значительно сократить время цикла смещения за счет тщательного истирания мелких частиц смеси, что позволяет повысить производительность смесителей в 1,5 — 2 раза. Качество получаемого продукта получается более высокое.

Формула изобретения

Смеситель для вязких материалов, содержащий корпус с размещенными в нем горизонтальными лопастными роторами и шнеком в нижней части, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, корпус выполнен с расточкой и снабжен установленнои в неи с возможностью свободного осевого перемещения соосной шнеку дисковой пластиной с центральным отверстием, п ри этом площадь дисковой пластины больше торцовой поверхности шнека, а шнек снабжен размещенными на его конце растирочными лопатками.

1468575

Раг. Z

1468575

Составитель Н. Федорова

Редактор М. Петрова Техред И. Верес Корректор В. Романенко

Заказ 1292/8 Тираж 548 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101