Дисковый экструдер для переработки полимерных материалов

Дисковый экструдер для переработки полимерных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (»)789280

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву № 630087 (22) Заявлено 04.01.79 (21) 2707867/23-05 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 23.12.80. Бюллетень № 47

Дата опубликования описания 28.12.80 (51) М. Кл.

В 29 F 3/012

Государственный комитет

СССР (53) УДК 678.057..3 (088.8) но делам нэооретеннй н открытий

/ г-: . )

В. Н. Бондаренко, Н. К. Жук, В. Л. Кочеров и M" Л."Язл1звиц ий

f

f

f (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ДИСКОВЫИ ЭКСТРУДЕР ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ

ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к полимерному машиностроению и предназначено для переработки композиций на основе полимерных материалов, в особенности, когда к расплаву предъявляются требования высокой степени смешения, диспергирования и гомогенизации в целях повышения качества получаемых изделий.

По основному авт. св. № 630087 известен дисковый экструдер для переработкиполимерных материалов, содержащий неподвижный корпус с загрузочной горловиной и формуюшим отверстием и концентрично установленные в корпусе полый вращающийся диск с проходными окнами для расплава, образующий своей наружной торцовой поверхностью с внутренней поверхностью корпуса первый рабочий зазор, и цилиндрический элемент, смонтированный в полости вращающегося диска и образующий с ним второй рабочий зазор, при этом вращающийся диск выполнен с цилиндрическим выступом с полостью, расположенным по его наружной торцовой поверхности, противолежащей формующему отверстию, и имеющим наружный диаметр, меньший наружного диаметра вращающегося диска, 2 причем второй рабочий зазор образован внутренней торцовой поверхностью выступа и торцовой поверхностью цилиндрического элемента и соединен с первым рабочим зазором проходными окнами, которые расположены по окружности выступа 11).

Однако в таком экструдере затруднена гибкая регулировка технологических режимов переработки из-за того, что торцовые поверхности полого диска и цилиндрического выступа с полостью вращаются с одинако1о вой частотой, так как они выполнены как единое целое. Таким образом, уменьшается возможность воздействия на текущий расплав (или полимерную композицию) в широком диапазоне скоростей деформаций, что влияет на качество получаемого изделия.

Регулирование скорости деформации уменьшением высоты рабочего зазора снижает производительность экструдера.

Цель изобретения — повышение качества смешения за счет обеспечения возможности регулировки технологических режимов переработки.

Поставленная цель достигается тем, что в дисковом экструдере для переработки полимерных материалов, содержащем непод789280 вижный корпус с загрузочной горловиной и формующим отверстием и концентрично установленные в корпусе полый вращающийся диск с проходными окнами для расплава, образующий своей наружной торцовой поверхностью с внутренней поверхностью корпуса первый рабочий зазор, и цилиндрический элемент, смонтированный в полости вращающегося диска и образующий с ним второй рабочий зазор, при этом вращающийся диск выполнен с цилиндрическим выступом с полостью, расположенным по его наружной торцовой поверхности, противолежащей формующему отверстию, и имеющим наружный диаметр, меньший наружного диаметра вращающегося диска, причем второй рабочий зазор образован внутренней торцовой поверхностью выступа и торцовой поверхностью цилиндрического элемента и соединен с первым рабочим зазором прОходными окнамк, которые расположены по окружности выступа, полый вращающийся диск и цилиндрический выступ смонтированы с возможностью независимого вращения.

На фиг. 1 показан дисковый экструдер, продольный разрез; на фиг. 2, 3, 4 и 5— варианты установки цилиндрических выступов с проходными окнами.

Дисковый экструдер содержит неподвижный корпус 1 с загрузочной горловиной 2 и формующим отверстием 3, цилиндрический элемент 4 и полый вращающийся диск 5 с винтовой нарезкой 6 на его загрузочной части и цилиндрическим выступом 7 с проходными окнами 8 для расплава полимера, расположенными по окружности выступа 7.

Экструдер имеет два рабочих зазора А и Б.

Рабочий зазор А образован наружной торцовой поверхностью 9 вращающегося диска 5 и торцовой поверхностью 10 кольцевого элемента 11, смонтированного на корпусе 1. Рабочий зазор Б образован торцовой поверхностью 12 цилиндрического элемента 4 и торцовой поверхностью 13 полости выступа 7. Регулирование величины S рабочего зазора А осуществляется осевым перемещением кольцевого элемента 11, а величины Sz рабочего зазора Б — перемещением цилиндрического элемента 4. Вращение диска 5 осуществляется, например, с помощью зубчатой передачи 14 от привода.

Диск 5 и цилиндрический выступ 7 с полостью могут независимо вращаться в одну, либо в противоположные стороны. Приводы диска 5 и выступа 7 условно не показаны. Тепловой режим обеспечивается электродвигателями 15, а также теплоносителем, подаваемым в каналы 16 элемента 11 и каналы 17 вращающегося диска 5.

Экструдер работает следующим образом.

Исходный материал из загрузочной горловины 2 корпуса 1 при помощи винтовой

4$

$O

Для обеспечения заданной температуры экструдируемого расплава служат электронагреватели! 15, а также теплоноситель, с помощью которого можно подвести или отвести необходимое количество тепла по каналам 16 и 17. Экструзия готового расплава осуществляется через формующее отверстие

3. Использование в данном экструдере возможности управления величиной градиента скорости деформации по высоте рабочих зазоров путем независимого регулирования частоты вращения дисков с одновременным попеременным изменением подвижной поверхности у потока расплава позволяет более эффективно управлять процессом смешения.

Экономическая эффективность предлагаемого экструдера заключается в повышенарезки 6 загрузочной части вращающегося диска 5 перемещается в рабочий зазор А, где происходит его плавление и смешение.

Затем расплав перемешается через проходные окна 8 в рабочий зазор Б, где происходит окончательное его смешение и гомогенизация. Благодаря наличию двух рабочих зазоров А и Б, расположенных последовательно друг за другом к оси вращения дисков и образованных так, что вращающиеся (подвижные) поверхности находятся попеременно с обеих сторон движущегося к формующему отверстию 3 расплава, происходит изменение интенсивности воздействия сдвиговых деформаций на расплав полимера по глубине S> и S> рабочих зазоров.

1$

Расплав полимера, движущийся у неподвижной торцовой поверхности 10 элемента 11 корпуса 1 в зазоре А,после прохождения окон 8 поступает на подвижную торцовую поверхность 13 полости выступа 7 в зазоре. Б. Расплав полимера, движущийся о у подвижной торцовой поверхности 9 вращающегося диска 5 в зазоре А, после прохождения окон 8 поступает на неподвижную торцовую поверхность 12 цилиндрического элемента 4 в зазоре Б. Изменение интенсивности воздействия сдвиговых деформаций

ы таким путем способствует дополнительному смещению композиции и ее гомогенизации.

Величину градиента скорости деформации в рабочих зазорах А и Б можно изменить путем регулирования величин S< и S ра>е бочих зазоров с помощью осевого перемещения элементов 4 и 11, либо изменением относительной скорости вращения диска 5 и выступа 7, которые могут независимо друг от друга вращаться в одну или в противоположные стороны. Указанные приемы регулирования величины градиента скорости деформации могут быть применены одновременно. При движении расплава через проходные окна в цилиндрических выступах (фиг. 3, 4, 5) композиция подвергается ин4 тенсивному диспергирующему смешению, что в значительной мере повышает качество расплава.

789280 нии качества смешения перерабатываем ых многокомпонентных композиций на основе полимерных материалов за счет оптимизации процесса переработки, что приводит к увеличению мелкодисперсной фракции расплава в два раза по сравнению с известными устройствами.

Формула изобретения

Дисковый экструдер для переработки полимерных материалов по авт. св. № 630087, отличающийся тем, что, с целью повышения качества смешения за счет обеспечения возможности регулировки технологических режимов переработки, полый вращающийся диск и цилиндрический выступ смонтированы с возможностью независимого вращения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 630087, кл. В 29 Р 3/012, 1977 (прототип).

789280

Составитель Э. Гольтякова

Редактор Н. Егорова Техред А. Бойкас Корректор М. Демчик

Заказ 8943/13 Тираж 735 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4