Экструдер-смеситель

Экструдер-смеситель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: переработка полимерных материалов в экструдерах при окрашивании в массе синтетических нитей. Сущность: выполнение торца шнека со скосом под углом к продольной оси шнека. Выполнение скоса в двух пересекающихся плоскостях с образованием двух диаметрально противоположных выступов. При переработке полимерных материалов в осевом канале происходит эффективное взаимодействие прямого и обратного потоков расплава, а наличие выступов устраняет возможность образования застойных зон. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

CO)03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 29 С 47/36, 47/64

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4891910/05 (22) 17.12.90 (46) 15,12.92, Бюл. N 46 (71) Научно-производственное объединение по оборудованию для химических волокон

"Химтекстил ьмаш" (72) В.Н.Сочевец, Г.П,Воедило, В.А .Масич и

М,В.Ивасенко (56) Авторское свидетельство СССР

N 1172739, кл. В 29 С 47/64, 1984.

Авторское свидетельство СССР

N- 889462, кл. В 29 С 47/38, 1980, Изобретение относится к области пере- работки полимерных материалов, а более конкретно к конструкциям экструдеров и может быть использовано для получения ок -" рашенных в массе синтетических нитей;

Известен экструдер-смеситель, содер-жащий гильзу, расположенный внутри нее приводной шнек с осевым каналом и размещенный внутри канала максимальный элемент со статическими или динамически-. ми смесителями, Наличие месильного эле мента со статическими или динамическимй " смесителями повышает интейсивность ае- - ремешивания, однако это значительно «ус- «" ложняет конструкцию устройства.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является экструдер-смеситель, содержащий гильзу и расположенный внутри нее приводной шнек с осевым каналом, выход которого расположен на торце шнека. Ы» 1781667А1 (54) ЗКСТРУДЕР-СМЕСИТЕЛЬ . (57) Использование: переработка полимерных материалов в экструдерах при окрашивании в массе синтетических нитей.

Сущность: выполнение торца шнека со скосом под углом к продольной оси шнека. Выполнейие скоса в двух« пере«с«еЫю«щихся« плоскостях с образованием двух диаметрально противоположньчх выступов. При переработке полимерных матеоиалов в осевом канале происходит эффективное взаимодействие прямого и обратного потоков расплава, а наличие выступов устраняет возможность образования застойных зон. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

c"

Недостатком известного устройства является необходимость выдержки зазора между торцем червяка и торцем rèëüçû, т.к. в случае если-зазор м«а«л, "го повыйается со- противление потоку материала, растут энергоэатрать1;" повышается температура материала из-за превращения механической энергии в тепловую и, как следствие, снижается качество полимера. Если зазор велик, то возникают застойные эоны, в которых часть полимера находйтся дййтельное вреггя, что может привеСти к изменению

Свойств материала, его разложению и сниженйю качеСтваЪродуькций; Кроме того, для экструдера-смесителя с осевым каналом в шнеке изменения величйнь| зазора"особенно ощутимы, поскольку зазор определяет во . мно бй отйошеййе велиЧИйь1«прямого и обратного потоков расплава. Соотношение потоков сказывается на степень перемешивания, а значит, и на качество расйлава пол- имера .

1781067

25

35

45

Целью изобретения является интенсификация перемешивания материала.

Поставленная цель достигается тем, что торец шнека выполнен со скосом под углом к продольной оси шнека. Скос может быть выполнен в двух перемещающихся плоскостях с образованием двух диаметрально противоположных выступов.

На фиг.1 изображен продольный разрез экструдера-смесителя; на фиг,2 — вариант экструдера-смесителя с двумя вь .ступами на торце шнека.

Экструдер-смеситель содержит гильзу

1 с передним фланцем 2. Внутри гильзы 1 расположен приводной шнек 3 с осевым каналом 4, выход которого расположен на торце 5 шнека 3. Канал 4 связывает торец 5 шнека 3 с его предыдущими зонами и предназначен для обратного протока перерабатываемого материала. Торец 5 шнека 3 выполнен со скосом под углом к его продольной оси с образованием выступа 6.

Скос торца 5 может быть выполнен в двух пересекающихся плоскостях с образованием двух диаметрально противоположных выступов 7 и 8. В осевом канале 4 шнека 3 может быть установлен динамический месильный элемент 9.любой известной конст-. рукции, например, в виде закрепленного на фланце стержня 2 со сложной внешней поверхностью и осевым каналом 10, сообщающимся с выходным отвертстием 11 экс трудера.

Экструдер-смеситель работает следующим образом.

Расплав перерабатываемого материала (полимера) перемещается вдоль гильзы 1 к торцу 2 за счет вращения шнека 3, Дойдя до фланца 2 расплав меняет свое направление на 180 и входит в осевой канал 4, обтекая торец 5. При этом, несмотря на близость выступа 6 или обоих выступов 7 и 8, к фланцу

2 живое сечение потока между ними достаточно для прохода расплава с минимальным гидравлическим сопротивлением. При вращении шнека 3 выступы 6, 7 и 8 постоянно

"счищают" с фланца 2, препятствуя образованию застойных зон. С этой точки зрения выступы 6, 7 и 8 выполняют функцию динамичеСкого смесителя. Проток для распла"ва,полймера сохраняется даже при продо,пьном осевом перемещений шнека; когда конец выступа (выступов) упирается во фланец 2. Иными словами, соотношение между величинами прямого и обратного потоков coxpGHAGTGR неизменным при любых (даже аварийных) случаях нарушения режима работы экструдера. Иными словами, условия перемешивания продукта в зкструдере остаются неизменными при любых осевых перемещениях шнека. Как упомина лось выше, расплав полимера, подаваемый шнеком 3, разделяется в полости между фланцем 2 и торцем 5 шнека 3 на прямой поток, который уходит из экструдера через отверстие 11 во фланце 2, и обратный поток, который уходит из полости через осевой канал 4 шнека в предыдущие зоны экструдера. Обратный поток входит в осевой канал 4 сбоку, что в сочетании с вращением шнека 3 обеспечивает отбор расплава по кольцу, а в случае образования выступов

7 и 8 расплав входит в осевои канал 4 с двух сторон. Кольцевой отбор позволяет усреднять неравномерности свойств в продукте, т.к. на рециркуляцию отбирается из разных участков рабочей зоны экструдера, Важно также и то, что скошенный торец 5 образует выступ 6, который при вращении шнека

"счищает" расплав с переднего фланца 2 гильзы. При значительной площади скоса давление расплава, приложенное к нему, может создать радиальную нагрузку на конец шнека 3, способную прижимать шнек 3 к гильзе 1, Однако, если торец 5 скошен в двух противоположных плоскостях, то возникают два усилия, компенсирующие друг друга. Иными словами, выполнение на торце 5 шнека 3 двух выступов 7 и 8 обеспечивает не только усилие эффекта перемешивания, но и устраняет вредную нагрузку;. возникающую на торце 5 шнека 3, Если в осевом канале 4 шнека 3 установлен какойлибо месильный элемент 9, как показано на фиг.2, то расплав подвергается дополнительному перемешиванию в зазоре между поверхностью месильного элемента 9 и внутренней поверхностью осевого канала 4 в шнеке 3. Данный экструдер-смеситель может быть прямоточным и может быть рециркуляционным. В обоих случаях скошенный торец 5 выполняет ту же функцию, что в описанном выше варианте экструдера без динамического смесителя.

Данный экструдер-смеситель позволяет повысить качество получаемого продукта за счет большей равномрености его свойств, При этом, эффективность перемешивания не зависит от случайных нарушений режима работы экструдера вплоть до аварийных его состояний. Повышение степени перемешивания достигается без увеличения затрат энергии и очень простыми техническими средствами.

Формула изобретения

1. Экструдер-смеситель, содержащий гильзу и расположенный внутри нее приводной шнек с осевым каналом, выход которого

1781 0б7

Составитель Л. Ливенцова

Техред М.Моргентал Корректор A. Мотыль

Редактор

Заказ 4244 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 расположен на торце шнека, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью интенсификаци перемешивания материала, торец шнека выполнен со скосом под углом к продольной оси шнека.

2. Экструдер-смеситель по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что скос выполнен в двух пересекающихся плоскостях с образованием двух диаметрально противоположных

5 выступов.