Экструдер-смеситель для полимерных материалов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 8894 6 2 (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву Р 757339 (53)M. Кл. (22) Заявлено 04.04.80 (2! ) 2904320/23-05 с присоединением заявки РЙ—

В 29 F 3/02

В 29 В 1/10

Гасударственный кемнтет

СССР ао делам нзобретеннй и етнрытнй (23 ) Приоритет—

Опубликовано 15.12 81 Бюллетень,% 46

Дата опубликования описания 15.12.81 (5З) УДК 678.057..3 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. П. Воедило и В. А. Масич

Всесоюзный научно-исследовательский институт для производства синтетических волокон (7! ) Заявитель (54) ЭКСТРУДЕР-СМЕСИТЕЛЬ ДЛЯ ПОЛИМЕРНЫХ

МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к экструдерам-смесителям для переработки полимерных материалов, используемых в полимерном машиностроении, преимущественно для получения равномерно окрашенных в массе синтетических нитей.

По основному авт. св. 1Р 757339 известен экструдер-смеситель для полимерных материалов, содержащий гильзу, шнек с винтовой нарезкой, образующий с гильзой рабочую и выходную зоны, привод вращения шнека н средство рециркуляции расплава между рабочей и выходной зонами, которое выполнено в виде осевого канала в теле шнека, вход которого размещен между витками Нарезки шнека, а выход — на конце шнека, причем винтовая нарезка на участке между выходом и входом осевого канала выполнена с направлением, противоположным направлению винтовой нарезки на остальной части шнека. Данный экструдер-смеситель

26 имеет простую и технологичную конструкцию и обеспечивает перемешивание расплава за счет деления потока расплава на прямой и обратный потоки с последующим их слиянием (1).

Однако интенсивность перемешивания расплава в экструдере-смесителе недостаточно высокая, так как слияние прямого и обратного потоков расплава происходит в кольцевом зазоре между шнеком и гильзой в зоне входа осевого канала в условиях ламинарного течения.

Цель изобретения — интенсификация перемешивания материалов.

Указанная цель достигается тем, что в экструдере-смесителе для полимерных материалов участок шнека в зоне входа осевого канала выполнен в виде призмы, на гранях которой расположены входные отверстия осевого канала.

Кроме того, входные отверстия. осевого канала размещены в.двух разнесенных по оси призмы поперечных сечениях на смежных ее гранях.

На фиг. 1 изображен экструдер-смеситель, осевое сечение; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б-Б на фиг. 1.

Экструдер- смеситель содержит цилиндрическую гильзу 1, в полости которой размещен шнек 2 с приводом вращения (не показан) и с винтовой нарезкой 3 и 4. При этом направ889462

25 ление нарезки 3 на переднем конце шнека 2 противоположно направлению нарезки 4 на основной части шнека 2. Передний конец шнека

2 снабжен средством рециркуляции расплава в виде осевого канала 5,вход которого размещен в зоне между витками прямой и обратной нарезки 3 и 4 и выполнен в виде входных радиальных отверстий 6. Участок шнека 2 в зоне входа осевого канала 5 выполнен в виде призмы 7, например шестигранной. Радиальные отверстия 6 могут быть выполнены в одной плоскости и выходят на каждую грань призмы 7 (см. фиг. 1). Однако более предпочтительно выполнять радиальные отверстия 6 в двух отстоящих друг от друга по оси призмы поперечных сечениях, причем отверстия, лежащие в разных сечениях, должны быть выведены на еоседние грани призмы (см. фиг, 2. и 3). Выход осевого канала 5 расположен на конце шнека 2.

В процессе работы расплав полимера, полученный в предыдущих зонах экструдера, транспбртируется за счет вращения шнека 2 к переднему его концу. При этом поток полимера разделяется на подпотоки, проходящие в зазоры между поверхностью гильзы 1 и гранями призмы 7. Одновременно обратные витки 4, транспортируют обратный поток, который, разделяясь на подпотоки, устремляется в зазоры между гранями призмы 7 и поверхностью гильзы 1. Прямой и обратный потоки встречаются в зазорах, сливаясь в общий поток, смешиваются и устремляются через радиальные отверстия

6 в осевой канал 5. Перемешивание расплава в экструдере достигается за счет рециркуляции потока, деления и слияния прямого и обратного потоков, а также за счет завихрений, возникающих в расплаве, движущемся .в зазорах между гранями призмы 7 и поверхностью гильзы 1.

Особенно важно то, что завихрения в расплаве возникают в зоне радиальных отверстий 6, где происходит слияние прямого и обратного потоков. В случае, если радиальные отверстия 6 расположены в двух отстоящих друт от друга сечениях призмы 7 и заканчиваются на ее соседних гранях, эффект перемешивания усиливает4 ся. Это происходит в результате того, что прямой и обратный потоки, находящиеся в соседних зазорах между гранями призмы 7 и поверхностью гильзы 1, сливаются и уходят в радиальные отверстия 6 на разном удалении от переднего конца шнека 2, т.е. прямой и обратный поток проходят в экструдере перед слиянием пути разной длины, что способствует усреднению общего потока расплава.

0 Обладая всеми положительными качествами известного экструдера-смесителя (простота и технологичность конструкции), данный экструдер-смеситель обеспечивает более интенсивное перемешивание расплава полимера, что положительно сказывается на качестве получаемой иэ расплава продукции. В предложенном экструдере-смесителе перемешивание достигается не только эа счет рециркуляции расплава, но и за счет деления прямого и обратного потоков, прохождения их в зазоре между гранями призмы и гильзой, при интенсивных завихрениях, слияния в общий поток отдельных прямых и обратных подпотоков, находящихся в экструдере-смесителе разное время.

Формула изобретения

1. Экструдер-смеситель для полимерных материалов по авт. св. У 757339, о т л и ч аю щ и Й с я тем, что, с целью интенсификации перемешиваиия материалов, участок шнека в зоне входа осевого канала выполнен в виде призмы, на гранях которой расположены входные отверстия осевого канала.

2. Экструдер-смеситель по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что входные отверстия осевого канала размещены в двух разнесенных по оси призмы поперечных сечениях на смежных ее гранях.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Na 757339, кл. В 29 F 3/02, 1978 (прототип).

889462

Фиг.2

Составитель Л. Кольцова

Редактор М. Бандура . Техред Н.Майорош Корректор М. Коста

Заказ 10860/32 Тираж 697 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная. 4