Червячный смеситель для переработки полимерных материалов

Червячный смеситель для переработки полимерных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. ЧЕРВЯЧНЫЙ СМЕСИТЕЛЬ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащий корпус, загрузочный бункер , накопитель с поршнем, снабженввти ным приводом возвратно-поступательного перемещения и переключателем направления движения поршня, смонтированный в корпусе шнек с винтовой канавкой, соединенный с приводом вращения, и переключатель накопителя, отличающийся тем, что, с целью повышения качества смешивания композиций за счет равномерного распределения компонентов, загрузочный бункер снабжен поршнем с приводом возвратно-поступательного перемещения и переключателем направления движения поршня, винтовая канавка шнека выполнена с убывающей по его концам глубиной, а привод шнека выполнен реверсивным и снабжен переключателем вращения шнека, (/)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИ4ЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHpblTMA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВ/ (Т() 3468050/23-05

;(22) 09.07.82 (46) 15.12.83. Бюл. 9 46 (72) В.В. Филоник, В.A. Михин и A.Ä. Ардеев (53) 678.053(088.8) (56) 1; Авторское свидетельство СССР

)1 761285, кл. В 29 В 1/10, 1978.

2. Гурвич С.Г., Ильяшенко Г.А,, Свириденко С.Х. Машины для переработки тераопластических материалов.

N, "Машиностроение", 1965, с. 107, ф. 94б (прототип). (54)(57) 1. ЧЕРВЯЧНЫЙ СМЕСИТЕЛЬ ДЛЯ

IIEPEPASOTKH ПОЛИМЕРНЬИ МАТЕРИАЛОВе. содержащий корпус, загрузочный бункер, накопитель с поршнем, снабжен- .

3(5D В 29 F 3/02, B 29 В 1 10 ным гриводом возвратно-поступательного перемещения и переключателем направления движения поршня, смонтированный в корпусе шнек с винтовой канавкой, соединенный с приводом вращения, и переключатель накопителя, отличающийся тем, что, с целью повышения качества смешива-, ния композиций за счет равномерного распределения компонентов, загрузочный бункер снабжен поршнем с приводом возвратно-поступательного перемещения и переключателем направле- ния движения поршня, винтовая канавка.- шнека выполнена с убывающей по его концам глубиной, а привод .шнека выполнен реверсивным и снабжен, а переключателем вращения шнека.

1060490

2. Смеситель по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью механизации процесса смешивания, переключатели направления движения

Изобретение относится к смешива.нию пластических материалов с помощью шнеков и может быть использовано в отраслях промышленности для порционного приготовления вязких 5 смесей в том числе и композиций холодного отверждения.

Известен червячный смеситель для полимерных материалов, содержащий корпус с загрузочным и выгру- р зочным отверстиями, шнек с приводом

era вращения и осциллирующего перемещения f1) .

Недостатком известного смесителя является низкое качество порцион" 5 ного смешивания композиций. Это вызвано тем, что смешивание н них осуществляется за счет циркуляции и сднига слоев компонентов лишь в объеме, ограниченном смесительной полостью корпуса, в не во всем объеме загрузочного бункера. Поэтому неравномерное содержание компонентов во всех частях загружаемой н бункер массы не устраняется полностью при прохождении ее через смеситель. Обеспечить равномерное содержание компонентов в загрузочном бункере можно непрерывной дозированной подачей их в установленном соотношении в смесительную камеру, но это вызывает значительное усложнение конструкции смесителя и неприемлемо для приго" товления небольших количеств композиций, особенно со связующим холодного отверждения. Для приготовления 35 небольших количеств композиций, в том числе со связующим холодного отверждения, применяют порционное смешивание композиций, В этом случае компоненты загружают в эагрузоч- 4р ный бункер одновременно порциями, н такой последовательности они и попадают в смесительную полость.

Следовательно, на выходе из смесителя не обеспечивается равномерное содержание компонентов по всему объему.

НаибОлее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является червячный 50 смеситель для переработки полимерных материалов, содержащий корпус, загрузочный бункер, накопитель с поршнем, снабженный приводом возвратнопоршней загрузочного бункера и накопителя соединены с переключателем вращения шнека. ( поступательного перемещения и пере- ключателем направления движения поршня, смонтированный в корпусе шнек с винтовой канавкой, соединенный с приводом вращения, и переключатель накопителя (2) .

Недостатком данного червячного смесителя для переработки полимерных материалов является низкое качество смешивания компонентов вследствие того, что не обеспечинается интенсивная циркуляция компонентов в смесительной полости корпуса, н загрузочном бункере и накопителе. При этом не обеспечивается сглаживание неравномерности первоначальной загрузки компонентов смеси из-эа отсутствия объемной циркуляции всей массы. Неравномерность сохраняется тем самым не обеспечивая основной критерий качественного смешения— одинаковое процентное соотношение компонентов по всему объему смеси.

Поэтому данный смеситель неприемлем для смешивания особенно для композиций, включающих различные по физико-механическим и химическим свойствам компоненты.

Цель изобретения — повышение качества смешивания композиций за счет равномерного распределения компонентов в объеме загруженной порции материала и механизация смешивания.

Указанная цель достигается тем, что в червячном смесителе для переработки полимерных материалов, содержащем корпус, загрузочный бункер, накопитель с поршнем, снабженный приводом возвратно-поступательного перемещения и переключателем направления движения поршня, смонтированный н корпусе шнек с винтовой канавкой, соединенный с приводом вращения, и переключатель накопителя, загрузочный бункер снабжен поршнем с приводом возвратно-поступательного перемещения и переключателем направления движения поршня, винтовая канавка шнека выполнена с убывающей по его концам глубиной, а привод шнека выполнен реверсивным и снабжен переключателем враценкя шнека.

Кроме того, переключатели направления движения поршней загрузочного бункера и накопителя соединены с переключателем вращения шнека.

1060490

Такое выполнение червячного смесителя обеспечивает интенсивное перемещение компонентов смеси как внутри корпуса со шнеком, так в бункере и накопителе за счет попеременного перемещения поршней и передавливания загруженного материала из загрузочного бункера в накопитель и обратно. Все это исключает непромесы в микрообъемах смеси, а неупорядоченное движение материала в бункере и накопителе обеспечивает сглаживание первоначаяьной неравномерности распределения компонентов в смеси.

На фиг. 1 изображен червячный смеситель для переработки полимерных материалов, разрез, на фиг. 2 разрез A-A на фиг. 1.

Червячный смеситель для переработки полимерных материалов содержит корпус 1 с загрузочным бункером

2 и отверстием выгрузки, снабженным формующей головкой 3, смонтированный в корпусе 1 шнек 4 с убывающей по концам глубиной винтовЬй канавки и привод 5 вращения, выполненный реверсивным. Соосно формующей головке 3 на корпусе 1 смонтирован накопитель 6, а в проточке корпуса 1 установлен переключатель накопителя, выполненный в виде втулки 7 с одним отверстием и с возможностью кpyroвого вращения. В загрузочном бункере 2 и накопителе 6 расположены соответственно поршни 8 и 9, разделяющие их на две полости: внутреннюю полость, сообщающуюся с корпусом

1 для размег.гения композиции, и наружную полость, подсоединяемую к системе сжатого воздуха. Наружные полости загрузочного бункера и накопителя закрыты крышками 10 и 11 и снабжены переключателями 12 и 13 направления движения поршней 8 и 9.

Переключатели 12 и 13 соединены с краном 14 попеременной подачи сжатого воздуха в наружные полости загрузочного бункера и накопителя, а также с переключателем 15 вращения шнека.

Поршни 8 и 9 посредством трубопроводов 16 соединены с приводом возвратно-поступательного перемещения (не показан}.

Червячный смеситель работает следующим образом.

Снимают крышку 10, вынимают поршень 8 и загружают компоненты смеси в загрузочный бункер 2, устанавливают поршень 8 и закрывают крышку 10. Переключатель 7 устанавливают в положение, при.котором смесительная полость корпуса 1 сообщается с накопителем б. Включают привод 5 вращения шнека 4 и подачу воздуха в загрузочный бункер 2, в зазор между крышкой 10 и поршнем 8. Под действием давления поршня 8 компо- ненты иэ загрузочного бункера 2 поступают в смесительную полость, образованную внутренней поверхностью корпуса 1 и наружной поверхностью шнека 4. В результате вращения шнека 4 компоненты перемещаются друг относительно друга и транспортируются вдоль корпуса 1, При перемеще10 нии массы к концу шнека, когда глубина винтовой канавки шнека уменьшается, смесь вытесняется через отверстие в переключателе 7 и совмещенное с ним отверстие в корпусе 1 в накопитель б. Поступающая в накопитель б смесь перемещает поршень 9

15 и укладывается слоями в произвольном порядке, перемешиваясь, таким образом, в объеме всего накопителя 6.

По опорожнении загрузочного бункера 2 переключатель 12 конечного положения поршня 8 переключает кран

14 и переключатель 15 вращения шнека 4. При этом сжатый воздух начинает поступать в полость накопителя

6, между крышкой 11 и поршнем 9, а полость бункера 2, между крышкой 10 и поршнем 8, сообщается с атмосферой. Одновременно привод 5 переключается на обратное вращение шнека 4 °

Происходит опорожнение накопителя 6 и наполнение загрузочного бункера 2.

В конце хода поршня 9 срабатывает переключатель 13, включающий вновь первоначальный цикл работы червячного смесителя. Масса циркулирует из загрузочного бункера 2 в накопитель б и обратно до тех пор, пока не достигается требуемая одноррдность

При малых объемах перемешивания накопитель выполняют съемным с воэможностью крепления по месту фикса-. ции формующей головки, снимаемой на период перемешивания. По Окончании перемешивания композиции накопитель снимают, устанавливают формующую головку, а выгрузку смеси осуществляют непосредственно из смесителя на поверхность изделия, где требуется размещение приготов55 бО леннОй кОмпОзиции. во всем объеме, после чего произво40 дят .выгрузку смеси. для этого после очередного заполнения бункера 2 и опорожнения накопителя б переключатель 7 поворачивают, совмещая отверстие в нем с отверстиями в корпу45 се 1 и в формующей головке 3. При вращении шнека 4 под действием давления на массу поршня 8 происходит выгрузка смеси из формующей голов" ки 3. Смеситель может быть выполнен в различных вариантах. При больших объемах.приготавливаемой композиции устанавливают нескоЛько шнеков, увеличивают их диаметр.

1060490

Составитель Б. Иванов

Редактор А.Гулько ТехредЛ.Пилипенко Коррек тор. М . Лемч ик

Заказ 9936/19 Тираж 647 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

Такое выполнение червячного смесителя обеспечивает многократное перетекание массы и смешивание по всему объему, причем уменьшение глубины винтовой канавки по концам шнека обеспечивает вытеснение массы без задержки из смесительной полости в накопитель при,прямом цикле перемешивания и в загрузочный бункер - при обратном.

Таким образом, в смесителе совMaqeHO тщательное смешивание компонентов посредством шнека с перемешиванием эа счет циркуляции всей загруженной в бункер массы. Этим обеспечивается высокая однородность и качественное приготовление всей пбрции композиции.

Использование предлагаемого смесйтеля позволяет приготавливать кОмпозиции с повышенными требованиями к однородности содержания компонентов по всему объему, поскольку для повышения степени однородности композиции достаточно лишь увеличения количества циклов прохождения массы через смесительную полость, что осуществляется автоматически, без трудовых затрат.

В базовом объекте для получения такой же высокой степени однородности смешения композиций необходимо выгружаемую массу вновь соответствующее число раз пропускать через смег сительную полость, что ведет к увеличению трудоемкости приготовления массы.

Опытное смешивание на экспериментальном червячном смесителе предла10 гаемой конструкции композиции, состоящей иэ эпоксидно-полиамидного связующего и наполнителя в виде рубленного волокна, показывает, что удовле творяющее производство качества смешивания достигается после шестикратного прохождения массы через смесительную полость.

Таким образом, при приготовлении композиции rro базовому варианту смесь необходимо дополнительно пять раэ перегружать иэ формующей головки в загрузочный бункер, для чего требуется 10 мин.

При общем количестве приготавливаемых порций композиций 6000 в год годовой зкономический эффект составляет 1000 руб.