Двухшнековый экструдер

 

Изобретение относится к переработке полимеров экструзией. Оно м.б„ использовано в химической промышленности . Цель изобретений - повышение эффективности перемешивания за счет обеспечения заданной степени р егулирования перемешивания, Для этого в двухшнековом экструдере со шнеками, вращающимися в одном направлении, каждый шнек имеет цилиндрическую часть, прилегающую к нижней стороне участка перемешивания, диаметр которой меньше диаметра остальной его Изобретение относится к переработке полимеров экструзией и может быть 1 использовано в химической промышленности . ( Известен двухшнековый экструдер, содержащий два шнека, смонтированные в корпусе с возможностью вращения для подачи исходного материала через t шнековые отверстия в корпусе, нагревания его, перемешивания и шприцедлины . Блокирующие перегородки установлены на цилиндрических частях шнеков с небольшим зазором так, чтобы разделять отверстия обоих шнеков на верхнюю и нижнюю части. При этом в блокирующих перегородках образованы соединительные каналы, участки которых размещены между отверстиями оооих шнеков для деления шнековых отверстий шнеков так, чтобы один из соединительных каналов связывал бы верхнюю сторону блокирующей перегородки со стороны одного из отверстий обоих шнеков.с нижней стороной блокирующей перегородки со стороны другого отверстия обоих шнеков. Другой соединительный канал связывал бы верхнюю сторону блокирующей перегородки со стороны других отверстий обоих шнеков с нижней стороной блокирующей перегородки со стороны одного из отверстий обоих шнеков. Для контроля за поперечным сечением площадей соединительных каналов предусмотрены распределительные элементы по одному на каждый соединительный канал. 5 ил, вания. В указанном экструдере осуществляется интенсивное перемешивание материала за счет выполнения шнеков с коническими участками. Недостаток известного экструдера состоит в том, что оно не обеспечивает регулирование степени перемешивания материала, Наиболее близким к предложенному является двухшнековый экструдер, 4 О О Os GO

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 В 29 С 47/40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H naTeHTV

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

IlPH ГКНТ СССР I (21) 4614083/05 (22) 16. 05 89 (31) 193450/88 (32) 04.08.88 (33) .P (46) 15.06,92. Бюл. и 22 (/1) Дэе Джапэн Стил Воркс Лтд. (u ) (/2) Тору Сирато, Хидеки Ииэугути и

Минору Есида (IP) (53) 678.057.32(088А) (56) Заявка Японии II 61-11179, кл. В 2Э С 47/40, опуЬлик. 1986.

Заявка Японии 1 61-53214„ кл. В 29 С 47/40, опублик. 1986. (54) ДВУХШНЕКОВЫИ ЭКСТРУДЕР (57) ИэоЬретение относится к переработке полимеров экструзией. Оно м.Ь. использовано в химической промышленности. Цель изоЬретения - повышение эффективности перемешивания эа счет обеспечения заданной степени регулирования перемешивания, Для этого в двухшнековом экструдере со шнеками, вращающимися в одном направлении, каждый шнек имеет цилиндрическую часть, прилегающую к нижней стороне участка перемешивания, диаметр ко торой меньше диаметра остальной его

Изобретение относится к переработ., ке полимеров экструзией и может быть использовано в химической промышленности»

Известен двухшнековый экструдер, содержащий два шнека, смонтированные в,корпусе с возможностью вращения для подачи исходного материала через

„.шнековые отверстия в корпусе, нагревания его, перемешивания и шприце Ж 1741606 А3

2 длины, Блокирующие перегородки установлейы на цилиндрических частях шнеков с неЬольшим зазором так, чтобы разделять отверстия обоих шнеков на верхнюю и нижнюю части., При этом в Ьлокирующих перегородках образованы соединительные каналы, участки которых размещены между отверстиями оЬоих шнеков для деления шнековых отверстий шнеков так, чтоЬы один иэ соединительных каналов связывал бы верхнюю сторону блокирующей перегородки со стороны одного из отверстий обоих шнеков.с нижней стороной блокирующей перегородки со стороны другого отверстия обоих шнеков. Другой соединительный канал связывал бы верхнюю сторону блокирующей перегородки со стороны,цругих отверстий обоих шнеков с нижней стороной блокирующей перегородки

1 со стороны одного из отверстий обоих шнеков. Для контроля эа поперечным сечением площадей соединительных каналов предусмотрены распределительные элементы по одному на каждый соединительный канал. 5 ил. 4 ф вания. В укаэанном экструдере осуществляется интенсивное перемешивание материала за счет выполнения шнеков с коническими участками.

Недостаток известного экструдера состоит в том, что оно не оЬеспечивает регулирование степени перемешивания материала.

Наиболее близким к предложенному является двухшнековый экструдер, со.3

1 4 держащий два шнека, смонтированные в корпусе с возможностью взаимозацепления и вращения в одном направлеl нии, для подачи исходного материала через первое и второе шнековые отверстия в корпусе, нагревания его, перемешивания и шприцевания и регулирующее степень перемешивания устройство, В указанном решении регулирование степени перемешивания осуществляется насосным механизмом, размещенным перед шнеками экструдера.

Недостаток известного экструдера заключается в том, что оно не обеспечивает заданную степень регулирова. ния перемешивания именно в корпусе экструдера по длине его шнеков, что снижает эффективность перемешивания.

Цель изобретения - повышение эффективности перемешивания за счет оЬеспечения заданной степени регулирования перемешивания.

Поставленная цель достигается тем, что в двухшнековом экструдере регули" рующее степень. перемешивания устройство выполнено в виде блокирующих перегородок и распределительных

Элементов, а каждый из шнеков имеет цилиндрический участок, граничащий .с участком перемешивания, с диамет" ром, меньшим диаметра витков шнеков по всей их длине, при этом блокирующие перегородки расположены по всей длине цилиндрических участков шнеков с образованием зазоров между ними и с разделением шнековых от" верстий на верхние и нижние части, в блокирующих перегородках выполнены соединительные каналы для сообцения верхней стороны блокирующей перегородки со стороны первого шнекового отверстия с нижней стороной блокирующей перегородки со стороны второго шнекового отверстия и посредством второго соединительного канала верхней стороны Ьлокирующей перегородки в со стороны второго шнекового отверстия с нижней стороной блокирующей перегородки со стороны nepeoro шнекового отверстия; причем в каждом

- распределительном канале расположен распределительный элемент для контроля площади поперечного сечения соединительного канала.

На фиг. 1 изображен двухчервячный экструдер, оЬщий вид; на фиг.2 ""

1606

4 участок шнеков с регулирующим степень перемешивания устройством; на фиг.3 - -разрез А-А на фиг,2; на

5 фиг.4 " разрез b-Б на фиг,3 на

° ф фиг.5 - вид в перспективе участка, регулирующего степень перемешивания материала.

Двухшнековый экструдер содержит корпус 1, образованный соединением нескольких составных частей, и смон.тированные в корпусе 1 с возможностью взаимозацепления и вращения в одном направлении два шнека 2 и 3 для подачи исходного материала через првое и второе шнековые отверстия в корпусе 1, Нагревания его, перемешивания и шприцевания. В первом шне" коном отверстии размещен шнек 2, а ) во втором шнековом отверстии - шнек

3. В корпусе 1 размещены первый подающий участок 4, участок 5 перемешивания, участок 6 регулирования степени перемешивания, второй подающий д участок 7, участок О уплотнения материала, участок 9 дегазации, третий подающий участок 10 и участок дозирования 11. Указанные участки расположены по направлению течения подлежащего обработке материала.

На участке 6 размещено регулирую" щее степень перемешивания устройство, выполненное в виде блокирующих перегородок 12, размеценных вертикально в шнековых отверстиях корпуса 1. Каждый иэ шнеков 2, 3 выполнен с цилиндрическим участком, соответственно участкам 13 и 14, имеющими диаметр, меньший диаметра витков шнека 2, 3 по всей их длине. Блокирующие перегородки 12 расположены по всей длине цилиндрических участков

13, 14 шнеков 2,3 с оЬразованием за" зоров между ними в аксиальном направлении так, что торцы блокирующих перегородок 12 образуют с торцами цилиндрических участков 13, 14 небольшие зазоры. Таким образом,-блокирующие перегородки 12 установлены с возможностью разделения шнековых отверстий на верхние и нижние части.

На верхних нижних сторонах блокирующих перегородок 12 выполнены соедини тельные каналы 15 и 16 для сообщения (см.фиг.5) посредством одного соединительного канала 15 верхней стороны Ьлокирующей перегородки 12 со стороны первого шнекового отверстия шнека 2 с нижней стороной Ьлокирук5 174 щей перегородки 12 со стороны второго шнекового отверстия шнека 3 и для сообщения посредством другого соединительного канала 16 верхней стороны

Ьлокирующей перегородки 12 со сторо" ны второго шнекового отверстия шнека

3 с нижней стороной блокирующей перегороДки 12 со стороны первого шнекового отверстия шнека 2. Как показано на фиг.4 в каждом соединительном канале 15, 16 расположен распределительный элемент 17 в виде клапана для контроля площади поперечного сечения соединительных каналов 15, 16. Когда распределительный элемент 17 находится в положении, показанном на фиг.4, шнековые отверстия обоих шнеков 2, 3 сообщены между соЬой, Когда о он повернут на 90, шнековые отверстия шнеков 2, 3 разоЬщены между собой.

Двухшнековый экструдер с однонаправленным вращением шнеков раЬотает следующим оЬразом.

Исходный материал, помещенный в корпус 1 экструдера, перемещается от верхнего конца к нижнему концу или направо (на фиг.1) шнеками 2 и

3. При вращении шнеков 2, 3 в одном направлении форма течения исходного материала - тыквооЬразная по внутренним стенкам шнековых отверстий обоих шнеков 2, 3 только s одном направлении, т.е. материал не может течь крестообразно, Участок Ь регулирования степени перемешивания содержит поток исходного материала с тем, чтобы исходный материал соответствуюц им образом перемешивался íà участке 5. Т.е, распределительные элементы 17. устанавливают в определенном положении с целью управления площадями поперечного сечения соединительных каналов 15, 16 мен<ду отверстиями оЬоих шнеков в заданных пределах, контролируя таким оЬразом площадь потока исходного материала °

Соединительные каналы 15, 16 предназначены для направления течения исходного материала по внутренним стенкам корпуса. На фиг.4 показа-. но такое положение клапанов 17, при котором увеличивается площадь попе.речного сечения путей сообщения. Ког" да площади поперечного сечения соеди" нительных каналов 15, 16, уменьшают" ся, материал скапливается на участке .5 перемешивания, где он перемеши1606

5

Ж

45 вается в расплавленном состоянии, в то время как его большая часть отсекается. Степень перемешивания материала зависит от времени пребывания материала на участке 5 перемешивания. Весь материал должен пройти через соединительные каналы 15, 16. Поэтому степень перемешивания может достигать заданного значения путем регулирования степени раскрытия соединительных каналов 15, 16.

Т.о. степень перемешивания может точно контролироваться регулированием степени раскрытия распределительных элементов - клапанов 17., Даже если материал значительно менее сжин<ен, он никогда не будет скапливаться у блокирующих перегородок 12.

Это происходит потому, что шнеки поворачиваются торцами цилиндрических участков 13, 14, примыкая к блокирующим перегородкам 12, вледствие чего материал перемешивается возле блокирующих перегородок 12 и транс" портируется. При таком режиме работы материал (смола) к тому же срезается в небольших зазорах между торцами шнеков 2, 3 и торцами блокирующих перегородок.!2.

Таким образом, расплавленный ис-, ходный материал, подаваемый на верхнюю сторону блокирующих перегородок

12, может течь вниз только по соединительным каналам 15 и 16. Площадь соединительных каналов 15, 16 регулируется с помощью регулирующего элемента 17 в виде клапана. Если площадь соединительного канала уменьшается, поток смолы сдерживается для того, чтобы увеличить коэффициент заполнения и время пребывания исходного материала на участке 5 перемешивания и, следовательно, повьхсить степень и эффективность перемешивания„

Формула изобретения

Двухшнековый экструдер, содержащий два шнека, смонтированные в корпусе с возможностью взаимозацепления и вращения в одном направлении для подачи исходного материала через первое и второе шнековые отверстия в корпусе, нагревания его, перемешива" ния и шприцевания, и регулирующее степень перемешивания устройство, отличающийся тем, что, с.

174 цеЛью повышения эфФективности перемешивания за счет обеспечения заданной степени регулирования перемешивания, регулирующее степень перемешивания устройство выполнено в виде блокирующих перегородок и распределительных элементов, а каждый из шнеков выполнен с цилиндрическим участком, прилегающим к нижней стороне участка перемешивания и имеющим диаметр, меньший диаметра витков шнеков па всей их длине, йри этом блокирующие перегородки расположены по всей длине цилиндрических участков шнека с образованием зазоров между ними в аксиальном направлении и с возможностью разделения шнековых отверстий на верхние и нижние части, на верхних и нижних сторо1606 нах блокирующих перегородок выполнены соединительные каналы для:сообщения посредством одного соединительного канала верхней стороны блокирующей перегородки со стороны первого шнекового .отверстия с нижней стороной блокирующей перегородки со стороны второго шнекового отверстия и для сообщения посредством другого соедини" тельного канала верхней стороны блокирующей перегородки со стороны второго шнекового отверстия с нижней стороной блокирующей перегородки со стороны первого шнекового отверстия, причем в каждом соединительном канале расположен распределительный элемент для контроля площади поперечного сечения соединительного канала.

УГ Фг

Составитель Л.Кольцова

Техред И.Иоргентал Корректор Э.Лончакова

Редактор А.Долинич

Заказ 2094 Тираж

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

1741606

Я-А

1У

N фиГ 3

Е- К б и