Устройство для непрерывного дозирования и перемешивания сыпучего полимерного материала

 

(ti) 960024

Союз Советскик

Социалистическик республик

ОП ИСАНИЕ изовевтиния

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 29.04.80 (21) 2916200/23-О5 (5 t ) M. Кл. с присоединением заявки М—

В29В 506

lIe346pcteewl4 кеиитет (23) Приоритет—

СССР вв левам взебретеввй и аткрытий

Опубликовано 23.09.82. Бюллетень М 35 (53) УДК 678.053. .3(0.88.8)

Дата опубликования описания 17.02.83 (72) Авторы изобретения

Ю. А. Репкин, M. И. Конов, А. В. Игнатче и А. И. Сильченков

Московский ордена Труцового Красного Зна инсгитут химического машиностроения

1 (7I ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ДОЗИРОВАНИЯ

И ПЕРЕМЕШИВАНИЯ СЫПУЧЕГО ПОЛИМЕРНОГО

МАТЕ РИАЛА

Изобрегение относится к устройствам по перерабогке пластических масс, конкретнее.к технике поцачи, дозирования и смешивания исходного (бесцветного) полимера с концентратом красигеля и цругими цобавками и вторичным сырьем непосред- 5 ственно на перерабатывающей машине (экструцере, питьевой машине), и может бьггь использовано в химической промьппленности.

1О

Известно устройство непрерывной поцачи сыпучего или текучего материала в машину, перерабатывающую термопласты, содержащее вертикальный бункер с доватором исхоцных компонентов, смеси- I5 тель в вице вертикального бункера с ворошителем и цозатором смеси, причем цоэаторы исходных компонентов и смеси выполнены в виде приводных вертикальных труб, оснащенных вертикальными лопастями и снизу опирающихся на неподвижные тарели, связанные жестко с бункерами, а вверху установленных на выхоцных патрубках бункеров..2

Сыпучий материал поступаег на тарель, а при вращении труб вертикальны ми лопастями отбрасывается с тарели в смеситель, а с дозатора смеси - в бункер технологической машины (1 ) .

Недостатком устройства является громоздкость, поскольку кажцый из цозаторов содержит инцивидуальный привод с ременной передачей. Увеличение числа бункеров и числа дозаторов значительно увеличивает габариты устройства, что делает проблематичным размещение его на экструдере или литьевой машине.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и.достигаемому результату является устройство цля не прерывного доэирования и перемешивания сыпучего полимерного материала, содерсжашее раму в вице горизонтально распо. ложенной полой трубы, на которой смонтирован смеситель, соециненный с привоцом вращения, бункеры исходного материала, доваторы,выполненные каждый в виде трубы, раэмешенной загрузочным

3 9600 торцом в бункере, разгрузочным - в смесителе и установленной посредством ра:-смещенных в отверстиях фиксаторов в не подвижной. и подвижной поцшипниковых опорах, последняя из когорых смонтирова- g на с возможностью перемещения в направляющем пазу кронштейна, жестко соединен« ного с полой трубой, винтовые механизмы наклона и привод вращения цозаторов, выполненный в вице мотор-рецуктор и 1О кинематической передачи (2 .

Недостатком усгройства является то, что оно не обеспечивает подачу ogH08 менно более двух компонентов. Однако при переработке полимеров появляется необхоцимость в оцновременной поцаче, доэировании и смешивании трех, четырех, и более сыпучих компонентов. Все указанное сужает технологические возможности устройства. 20

11ель изобретения - расширение технологических воэможностей устройства за счет обеспечения позирования более цвух компонентов.

Указанная цель достигается тем, что. в устройстве для непрерывного цоэирова ния и перемешивания сыпучего полимерного материала, соцержашем раму в вице горизонтально расположенной полой трубы, на которой смонтирован смеситель, смдиненный с приводом вращения, бункеры исхоцного материала, цозаторы, выполненные кажцый в вице трубы, размещенной загрузочным торцом в бункере, разгру» зочным - в смесителе и установленной

3$ посредством размещенных в отверстиях . фиксаторов в неподвижной и подвижной поцшипниковых опорах, последняя иэ которых смонтирована с воэможностью перемещения В направляющем пазу крошптей 4 на, жестко соединенного с полой трубой, винтовые механизмы наклона и привоц вращения цозаторов, выполненный в виде мотор-редуктора и кинематической передачи, полая труба снабжена наружным фпвнцем, выполненным с размещенными . по окружности гнездами для непоцвижных поцшипниковых опор цозаторов, -а направ ляюший пвз цля поцвижных поцшипниковых опор цозаторов выполнен, кольцевым и расположен соосно полой трубе снаружи ее, причем фиксаторы в подшипниковых опорах установлены в отверстиях с радиальным зазором, а мотор-рецуктор вращения цозвторов размещен внутри полой трубы по центральной ее оси.

Кроме того, кинематическая перецача привода вращения дозаторов выполнена

24 ф в вице конической шестерни, смонтированной иа мотор-редукторе, и конических колес, установленных на валах, соединеннйх между собой шарнирными муфтами.

lIBHHoe решение позволяет устанавливать по окружности число бункеров и цозаторов -цля поцачи трех-четырех компо кентов при небольших габаритах устройства+

На фиг, 1 прецставлена схема устройства на фиг. 2 - виц А на фиг. 1; ,на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1, нв фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 2.

Устройство содержит раму, вьпюлненную в вице горизонтальной полой трубы

1 с двумя наружными фланцами 2 и 3, (цвумя внутренними фланцами 4 и 5 и ок. нами 6, четыре цозатора сыпучих материалов, выполненные кажцый в вице наклонной к горизонтали трубы 7, бункера

8 - 11, привоц вращения труб 7, соцержвший мотор-рецуктор 12, конические передачи 13 и 14 с корпусом 15, валы с шарнирными муфтами 16, конические передачи 17 и 18 с корпусом 19, смеситель в вице горизонтально расположенного барабана 20 с привоцом вращения в виде мотор-редуктора 21, приемную воронку 22, жестко связанную с полой трубой 1 ребром 23. Кажцая труба 7 цозатора имеет буртик 24 и размещена в двух подвижной и неподвижной поцшипниковых опорах, неподвижная подшипниквая опора установлена в гнезцах наружaqxo фланца 2 и имеет шаровую опору

25 с проточкой 26 цля буртика 24, трубы 7, крышку 27 цля ограничения осевого перемещения трубы 7, фланец 28 цля крепления бункеров 8 - 11, фиксаторы

29, ограничивающие поворот шаровой опоры 25, в которой выполнены отверстия 30 поц фиксаторы 29 с расчетным радиальным зазором, цопускаюшим накло ны трубы 7 в двух плоскостях, т.е..перемещение по дуге окружности. Вторая поцвижная подшипниковвя опора 31 выполне на станцартной, установлена в «орпусе

32, снабжена фиксаторами 33, ограничи ввющими поворот шаровой опоры, имеет аналогичные первой поцшипнкковой опоре отверстия (не показаны) поц фиксаторы

33. Корпус 32 имеет ползун 34, который размещен на кронштейне, выполненном в виде фланца 3, жестко связанного с полой трубой 1, в кольцевом направляющем пазу, образованном фланцем 3 и кольцевой крышкой 35, и связан с регулирукьщим винтом 36, закрепленным на полой трубе 1.

24 4 перемещения, цалее вращение передаегся с помощью радиальных валов с шарнирны ми муфгами 16 (карцанная перецача) и конических передач 17 и 18, расположенных в корпусе 19. Коитус 19 жестко соецинен с шаровой опорой 25. Коническое колесо-передача 18 жестко соецинено с трубой 7 и привоциг ее во вращение ,со скоростью (0,1-0,5)о„, гце

КР критическая частота вращения, определен« . ная иэ условия равенства центробежной силы. и силы тяжести

1 икр= 2у(.127/Ы 1

Настройка дозатора на требуемый расход осуществляется изменением угла наклона трубы 7 огносигельно горизонтали. Изменение угле наклона трубы 7 2$ осушествляется относигельно осей, прохоцяших через оси фиксаторов 29 в поцшипниковых опорах на флвнце 2 и осуществляется регулировочными винтами 36, которые перемешают корпуса 32 опор 31 39 в кольцевом направляющем пазу, образо ванном фланцем 3 и крышкой 35.

Поскольку перемещение поцшипниковой опоры 31 в кольцевом пазу происходит по цуге окружности, шарнирные поцшип3$ . ники цолжны допускать поворот шарнир- . ных опор относительно осей, прохоцяших через фиксаторы (допускается станцартными подшипниками), и в плоскости расположения фиксатора. Поворог в плоскости > расположения фиксаторов становится возможным благоцаря тому, что отверс» тия 30 поц фиксаторы в поцшипниковых опорах выполнены большей величины и фиксаторы располагаются в отверстиях

4$ с расчетным радиальным зазором. Зазоры выбираются из расчета, что квжцая труба, длиною 10 д, где д - внутренний диаметр трубы, может быть поцнята на 7-8 выше уровня горизонта (что соответствует

SO микрорасхоцам 0-5 кг/ч) и на 10о ниже уровня горизонта (что соответствует макрорасходам 10-90 кг/ч).

Вращение на кажцую иэ наклонных труб 7 перецается or мотор-рецуктора

12 через раэцаточную коническую шестер$$ ню 13 и расположенные в корпусе 15 конические шестерни 14, поскольку трубы

7 совмещают пространственные угловые

% МОО

В исходном положении загрузочные торм ы труб 7, размещены в бункерах 811, а разгрузочные — в смесителе-барабане 20 вплотную к глухой его стенке.

Труба 7 буртиком 24 установлена в про $ точке 26 шаровой опоры 25 и зификсирована от осевого смешения крышкой 27.

Во внутреннем кольце подвижной поцшипниковой опоры 31 труба 7 от осевых смешений не фиксируется, Барабан 20 10 установлен на полой трубе 1, когорая являясь рамой, служит цля барабана 20 осью вращения. В барабане 20 имеется глухая стенка и кольцевая выхоцная стен. ка. Вращение барабана 20 перецается 1$ от мотор рецуктора 21, расположенного внутри полой трубы 1 и закрепленного на фланце 4. неэца цля непоцвижнык поцшипниковых опор на наружном фланце 2 размещены по окружности. 20 гце. д - внутренний диаметр трубы", - ускорение свободного пацения.

Устройство работает следующим образом.

Гранулят, концентрат красителя и остальные компоненты загружаются в бун кера 8 - 11 и частично заполняют загрузочный торец трубы 7, включается моторредуктор 12 и трубы 7 привоцятся во вращение. При вращении труб 7 сыпучий материал поднимается вместе с трубой

7 и затем ссыпается. В результате непрерывного пересыпания сыпучий материал перемешается к разгрузочному торцу трубы 7 и поступает в барабан 20, который приводится во вращение со скоростью

0,3п qp от мотор-рецуктора 21. В результате циркуляций материала в барабане

20 происхоцит перемешивание . исхоцных компонентов и получившаяся. смесь вытекает иэ барабана 20 через кольцевую стенку в приемную воронку 22, которая крепится или на,промежуточной емкости или непосрецственно на перерабатываю шей машине. Благодаря размещению глухой стенки барабана 20 вплотную с выходными торцами наклонных труб 7 мате» риал в барабане 20 перемешается в направлении, противоположном цвижению материала в наклонных трубах 7. Таким образом сокращаются процольные размеры устройства.

Проведенные исследования показали> что наклонные вращающиеся трубы 7 обеспечивают широкий диапазон расхоцов (труба ф 40 мм и длиной 400 мм обеопечиввет при изменении угла наклона отТ цо +10 и насыпной объемной плотности материала 0,5 r/ñì - изменение

3 расхоца от 0 до 100 кг/ч). При этом, поскольку при движении магериалв omyr ствуют ограничивающие прохоа зазоры, лопасти и цругие подобные элементы, имеется воэможность нацежно поцавать

7 9600 сыпучие материалы со значительной неравномерностьюю гранулометрического состава (вторичное сырье, концентраты красителя и цр.). Экспериментами на моделях показано, что наклонные врашаюши- еся трубы 7 обеспечивают цостаточно точную подачу (3-5%) подобных материалов при микрорасхоцах (от 120-360 цо 1 кг/час) и весьма равномерную . (погрешность от 1,5-2 цо 5%) при рас- щ ходах вьпце 5 кг/ч.

В данной конструкции устройства предусмотрена подача и дозирование 4х компонентов, однако такая компоновка

- допускает размешение трех, пяти и более ts дозаторов. Для размешения дополнительных

I дозаторов в наружном фланце 2 прецусмотрены дополнительные гнезда цля поц шипников (не показаны), а в корпусе 15 кони*.еской передачи 13 и 14 дополнитель и ные отверстия (гнезда) цля шестерен

13 (не показаны). Дополнигельные гнеэца! для цозаторов могут использоваться также цля настройки цозаторов на требуемый диапазон расхоцов путем пересгановки у доваторов в гнездах.

Разработанная конструкция устройства решает задачу оцновременного окрашивания, стабилизации полимеров и утилиза ции отходов в непосрецственной связи с технологической машиной.

Переход промышленности на окрашивание гранулята непосредственно на технологических машинах составит экономию до. 6 млн. руб. Использование рассмотренной конструкции устройства для акра- -З шивания,гранулята, его стабилизации, введения наполнителей и вторичного сырья на технологических машинах дает дополнительный экономический эффект.

Формула изобретения

1. Устройство для непрерывного цоэирования и перемешивания сыпучего полимерного материала, соцержашее раму

24 8 в вице горизонтально расположенной полой трубы; на которой смонтирован смеситель, соединенный с приводом врашейия, бункеры исхоцного материала, цозаторы, выполненные каждый в вице трубы, размешенной загрузочным торцом в бункер, -разгрузочным - в смесителе и установ ленной посредством размешенных в отверстиях фиксаторов в неподвижной и ïînвижной поцшипниковых опорах, послецняя. иэ которых смонтирована с воэможностью перемешения в направляюшем пазу крон.штейна, жестко соединенного с полой

1 трубой, винтовые механизмы наклона и привод врашения цозаторов, выполненный в виде мотор-редуктор и кинематической, перецачи, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей устройства за счет обеспечения цозирования более цвух компонентов, полая труба снабжена наружным фланцем,, выполненным с размещенными по окружности гнезцами цля непоцвижных IIon шипниковых опор цозаторов, а направляюший паз цля подвижных поцшипниковых опор выполнен кольцевым и расположен соосно полой трубе снаружи ее, причем фиксаторы в поцшипниковых опорах установлены в отверстиях зазором, а моторредуктор врашения цоэаторов размешен внутри полой трубы по центральной ее оси.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что гинематическая передача привода врашения дозаторов выполнена в вице конической шестерни, смонтированной на мотор-редукторе, и коцчческих колес, установленных на валах, соединенных между собой шарнирными муфтами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ N 2515835, кл. В 29 В 5/06, опублик. 1976.

2, Авторское свидетельство СССР

lao заявке ¹ 2775086/23-05, кл. В 29 В 5/06, 1979 (прототип).