Смеситель для полимерных материалов

 

Изобретение относится к переработке полимерных материалов и может быть использовано в химической промышленности для непрерывного смешения в линиях для окрашивания, грануляции. Цель изобретения - повышение эффективности смешения. Для этого в корпусе смесителя расположен вращающийся вал. На корпусе размещены диски, в зазорах между ними расположены диски, смонтированные на валу. В дисках расположены направляющие, в которых установлены подвижные части. Они снабжены ограничительными элементами и соединены с источниками силового воздействия. Подвижные части могут иметь прорези, сквозные отверстия. При работе расплав полимера проходит по профильным каналам смесителя. Перемещающиеся подвижные части изменяют сопротивление каналов, обеспечивают пульсацию потока, смену направлений его движения, что интенсифицирует смешение. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК.,80,» 15П982

А1 (51) 5 В 29 В 7/44

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTGPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4376776/31-05 (22) 10.02.88 (46) 15.07.90. Бюл. № 26 (71) Киевский политехнический институт им.

50-летия Великой Октябрьской социалистической революции и Научно-производственное объединение «Пластмассы» (72) А. Я. Малкин, М. Л. Фридман, В. И. Сивецкий, С. О. Пристайлов, Д. Д. Рябинин, А. С. Колеров, В. Н. Рябченков и Е. Х. Ахматшин (53) 678.053.3 (088.8) (56) Патент США № 43302T5, кл. В 29 В 1/06, опублик. 1982.

Авторское свидетельство СССР № 1500483, кл. В 29 В 7/38, 1987. (54) СМЕСИТЕЛЬ ДЛЯ ПОЛИМЕРНЫХ

МАТЕ РИАЛОВ (57) Изобретение относится к переработке полимерных материалов, и м. б. использовано

Изобретение относится к переработке полимерных материалов и может быть использовано для непрерывного смешения полимер-полимерных композиций, полимеров с различными пигментами, а также высокодисперсными минеральными наполнителями в линиях для окрашивания, грануляции, получения и переработки полимерных материалов.

Цель изобретения — повышение эффективности смешения.

На фиг. 1 изображен смеситель, продольный разрез; на фиг. 2 — вариант конструктивного исполнения смесителя; на фиг. 3— разрез А — А на фиг. 2.

Смеситель для полимерных материалов содержит корпус 1 с полостью 2, в которой установлен с возможностью вращения вал 3 (фиг. 1). На корпусе 1 закреплены диски 4, образующие между собой зазоры 5, в которые входят диски 6, установленные на валу 3.

2 в химической промышленности для непрерывного смешения в линиях для окрашивания. грануляции. Цель изобретения — повышение эффективности смешения. Для этого в корпусе смесителя расположен вращающийся вал. На корпусе размещены диски, в зазорах между ними расположены диски, смонтированные на валу. В дисках расположены направляющие, в которых установлены подвижные части. Они снабжены ограничительными элементами и соединены с источниками силового воздействия. Подвижные части могут иметь прорези, сквозные отверстия. При работе расплав полимера проходит по профильным каналам смесителя. Перемещающиеся подвижные части изменяют сопротивление каналов, обеспечивают пульсацию потока, смену направлений его движения, что интенсифицирует смешение. 3 ил.

Диски 4, закрепленные на корпусе 1, и диски 6, установленные на валу 3, выполнены составными и снабжены подвижными частями 7 и 8 соответственно, перемещающимися относительно дисков 4 и 6. Подвижные части 7 и 8, перемещающиеся относительно дисков 4 и 6, соединены с источниками силового воздействия 9 и 10 и снабжены ограничительными элементами 11 и 12.

Подгижные части 7 и 8 перемещаются в плоскости дисков 4 и 6. Разновидности подвижных частей — подвижные части 13 и 14 могут перемещаться относительно друг друга и боковь|х поверхностей 15 и 16 дисков 4 и 6, образуя в зазорах 5 профильные каналы 17.

Подвижные части 13 и 14 снабжены источниками силового воздействия 18 и 19 и ограничительными элементами 20 и 21, например. упругими. В качестве источников силового воздействия могут применяться гидравлические, механические, пневматические термо1577982 электрические двигатели, пьезодвигатели и т. д. В варианте конструкции (фиг . 2) диски

4 и 6 могут располагаться друг над другом.

В этом случае облегчается сборка и наладка смесителя, так как диски 4 не препятствуют установке в полость 2 корпуса 1 вала 3 с дисками 6. В этом варианте конструкции в зазорах 5 между дисками 4 и 6 могут быть установлены подвижные элементы 22 и 23, соединенные соответственно с корпусом 1 и с валом 3. Диски 4 и 6, подвижные элементы 22 и 23 могут быть в варианте конструкции (фиг. 3) образованы подвижными частями 24, 25 и 26, перемещающимися относительно друг друга, корпуса 1 и вала 3. В теле и на поверхности корпуса 1, вала 3, дисков 4 и 6, подвижных элементов 22 и 23, подвижных частей 7, 8, 13 и 14 могут быть выполнены прорези 27, углубления 28 и сквозные отверстия 29. Подвижные части выполнены в дисках 4, 6 направляющих 30, 31, 32, 33.

Работа смесителя для полимерных материалов заключается в следующем.

Расплав полимера, состоящий из различных компонентов, поступает в полость 2 корпуса 1. Затем расплав полимера проходит через сквозные отверстия 29 дисков 4 и 6 и перемешивается при вращении вала 3 между неподвижными дисками 4 и движущимися дисками 6. При отсутствии сквозных отверстий 29 расплав полимера обтекает диски 4 и 6. дви гаясь в зазорах 5. Подвижные части 7 и 8 могут иметь сквозные отверстия 29 и образовывать со сквозными отверстиями 29 дисков 4 и 6 каналы, по которым двигается полимер. Подвижные части 7 и 8, перемещаясь в прорезях 27 дисков 4 и 6 корпуса 1 и вала 3, могут частично перекрывать проходное сечение сквозных отверстий 29 дисков 4 и 6, изменяя таким образом сопротивление смесителя и увеличивая поверхность раздела при интенсификации распределения поверхностей контакта по всему обьему смеси. При этом повышается эффективность и качество смешения полимеров. Подвижные части 7 и 8 и диски 4 и 6 могут быть выполнены из различных материалов, у которых может отличаться изменение размеров в зависимости от температупы. Взаимное расположение указанных деталей может изменяться под действием температурного расширения, приводя к изменению сопротивления смесителя и влияя вышеописанным образом на смешение полимеров. Перемещение подвижных частей 7 и 8 относительно дисков 4 и 6 происходит под действием источников силового воздействия

9 и 10. Перемещение подвижных частей 7 и 8 ограничивают ограничительные элементы 1! и 12, например упоры. В варианте конструкции расплав полимера может двигаться в профильных каналах 17, образованных в зазорах 5 при перемещении подвижных частей 13 и 14 относительно друг друга и боковых поверхностей 15 и 16 дисков 4 и 6. При этом расплав полимера движется в каналах 17 и на него действуют выступающие в виде зубцов части подвижных частей 13 и 14. Подвижные части 13 и 14 перемещаются в углублениях 28 дисков 4 и 6.

Их перемещение ограничивают ограничительные элементы 20 и 21, например упругие.

Перемещение происходит под действием источников силового воздействия 18 и 19.

1О При этом повышается качество смешения.

В варианте конструкции диски 4 и 6 могут располагаться друг над другом. При этом наряду с повышением качества смешения существенно улучшается технологичность сборки смесителя и наладки конструкции.

При сборке диски 4 и 6 не мешают установке вала 3 в корпусе 1, что имеет место в вышеописанных вариантах исполнения смесителя. При этом в процессе работы подвижные части 7 и 8 могут перемещаться в

20 прорезях 27, выполненных в дисках 4 и 6.

Так, например, подвижная часть 7 дисков 4 может перемещаться в прорези 27 диска 4 и одновременно в прорези 27 диска 6. Это дает возможность усилить смесительный эффект между вращающимся диском 6 с подвижной частью 8 и неподвижным диском 4 с подвижной частью 7. В зазорах 5 на расплав полимера в этом варианте конструкции действуют подвижные элементы 22 и 23, соединенные с корпусом 1 и валом 3. Под3Q вижные элементы 22 и 23 могут располагаться, например в прорезях 27 корпуса 1 и вала 3. Подвижные элементы 22 и 23 дополнительно перемешивают полимер, улучшая качество смешения. В варианте конструкции диски 4 и 6 и подвижные элементы 22 и 23

35 могут быть образованы подвижными частями

24, 25 и 26. При этом улучшается технологичность сборки и наладки смесителя и его регулирование. Подвижные части 24, 25 и 26, образующие, например, диск 4, могут быть полностью утоплены в прорези 27 корпуса 1.

40 При этом легко установить в полости 2 вал 3 с дисками 6, не уменьшая размеры дисков 6.

Рациональную конфигурацию дисков 4 и 6 и подвижных элементов 22 и 23 легко выполнить в этом варианте конструкции, так как

4 подвижные части 24, 25 и 26 свободно перемещаются относительно друг друга, корпуса

1 и вала 3. При этом легко осуществить тонкое регулирование сопротивления смесителя.

Ограничительные элементы 11, 12, 20, 21

gg ограничивают величину поступательного перемещения подвижных частей 13, 14, 15 и 16.

Упругие ограничительные элементы 20 и 21 могут выполнять роль возвратных пружин после прекращения силового воздействия на подвижные части 7, 8, 13, 14.

55 Предлагаемая конструкция смесителя позволяет организовать процессы частого разде- ления и слияния потоков расплава полимера, интенсифицировать смешение в зонах сдвиго1577982 вых деформаций, подавать в зоны смешения, образовавшиеся в результате среза, малые порции полимера, создавать градиент давления в нужном направлении, регулировать сопротивление смесителя, изменяя скорость течения полимера, увеличивая при этом поверхность раздела и интенсифицируя распределение поверхностей контакта по всему объему смеси. При этом повышается эффек- тивность и качество смешения. Данная конструкция смесителя технологична при сборке и легко регулируется при наладке.

Таким образом, в данном смесителе для полимерных материалов достигается повышение эффективности смешения, повышение качества изделий, снижение себестоимости и капитальных затрат при смешении и окрашивании композиционных материалов. формула изобретения

Смеситель для полимерных материалов. содержащий корпус, размещенный в полос5 и т корпуса с возможностью вращения вал, закрепленные на корпусе с образованием между ними зазоров диски и расположенные в зазорах диски, установленные на валу, причем смеситель снабжен подвижными частями, смонтированными в направляющих с

"О возможностью поступательного перемещения и соединенными с источниками силового воздействия, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности смешения, подвижные части с направляющими размещены

15 в дисках корпуса и вала и снабжены ограничительными элементами, посредством которых они связаны с дисками.

157?982

27 22

Составитель Л. Кольцова

Редактор В. Ковтун Техред А. Кравчук Корректор О. Ципле

Заказ 1881 Тираж 541 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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