Устройство для гранулирования по-лимерных материалов

Устройство для гранулирования по-лимерных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 821158 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.07.79 (21) 2792185/23-05 (51) М. Кл.

В 29 В 1/02 с присоединением заявки ¹â€”

Гвеударстввнный комитет (23) Приоритет по аеяам нзобретеннй н атнрытнй

Опубликовано 15.04 81 Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 15,04.81 (53) УДК 678.054 (088.8) Ю. А. Сумец, Н, И. Винокуров, Ю. П.

В. Д. Чесноков и В. А. Тишен

В. Веселов, 1 (72) Авторы изобретения (7I ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРАНУЛИРОВАНИЯ

ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к химическому машиностроению, в частности к конструированию гранулирующих устройств, и может быть использовано при переработке пластмасс, резины и друтих материалов.

Известно устройство для гранулирования полимерных материалов, включающее цилиндр пластикации с закрепленной на его выходном конце неподвижной решеткой с коническими отверстиями и приводной вал с ножами, взаимодействующими с решеткой (11. lO

Однако для эффективного гранулирования требуются ножи особой формы, с определенным углом установки и относительно большими частотами их вращения (для отделения гранул под

1S действием центробежной силы). Кроме того,: необходимо предусмотреть интенсивное охлаждение гранул для исключения возможного их слипания.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для гранулирования полимерных материалов, включающее цилиндр пластикации с закрепленной на его выходном конце неподвижной решеткой с коническими отверстиями, образующими с торцом решетки острые кромки, обращенные к шайбе, установленной внутри корпуса, соединенной с червяком и имеюшей каналы для подачи сжатого газа, изолирующей или охлаждающей среды. В данном устройстве каналы в шайбе выполнены сквозными и одним концом обращены к решетке, а вторым— к каналам, выполненным в червяке и предназначенным для подачи охлаждающей среды (2).

Такое выполнение накладывает определенные требования на конструкцию червячной машины (наличие узла подвода среды во вращаюгцееся тело червяка) и обуславливает зависимость температуры среды, подаваемой в устройство для исключения слипания получаемых гранул, от необходимой по технологическому процессу температуры червяка, что ведет к снижению качества получаемых гранул вследствие слипания последних на выходе из устройства при недостаточной интенсивности их охлаждения средой, предварительно прошедшей через нагретый червяк.

Так,при переработке некоторых, материалов необходимо нагревать червяк, в то время как

821158 в зоне гранулирования необходимо обеспечить интенсивное охлаждение получаемых гранул и тем самым исключить их слипание. Это заметно сужает область возможного использования данного устройства. Кроме того, использование лишь периферийной зоны решетки ведет к возрастанию гидравлического сопротивления устройства и, как следствие, к снижению производительности установки. Канавки в шайбе на торце червяка также обладают повышенным гидравлическим сопротивлением вследствие изменения направления потока перерабатываемого материала при входе в них, Жесткое крепление шайбы на торце приводного червяка вызывает необходимость применения самоустанавливающейся решетки,.так как практически невозможно исключить радиальные биения консольно закрепленного червяка при больших отношениях длины червяка к его диаметру, что ведет к усложнению машины и снижению ее надежности.

Цель изобретения — повышение качества гранул и расширение номенклатуры перерабатываемых материалов.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для гранулирования полимерных материалов, включающее цилиндр пластикации с закрепленной на его выходном конце неподвижной решеткой с коническими отверстиями, образующими с торцом решетки острые кромки, обращенные к шайбе, установленной внутри корпуса, соединенной с червяком и имеющей каналы для подачи сжатого газа, изолирующей или охлаждающей среды, снабжено смонтированным на неподвижной решетке нип- пелем, а поверхность шайбы, обращенная к решетке, выполнена с углублением в центральной ее части, образующим накопительную полость, сообщающуюся с ниппелем и расходящимися в радиальном направлении каналами.

Устроиство снабжено также смонтированной на решетке осью, а шайба установлена на ней и соединена с червяком гибкой связью.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг, 1; на фиг. 3 — сечение Б-Б на фиг. 2 (увеличено).

Устройство содержит цилиндр 1 пластикации с раструбом 2, на выходном конце которого закрепляется неподвижная решетка 3 с коническими отверстиями а, образующими с торцом решетки острые кромки, Внутри корпуса цилиндра 1 пластикации устанавливают червяк 4, на торце которого размещают подпружиненные пружиной 5 штифты б,,образующие гибкую связь с шайбой 7, установленной на оси 8, смонтированной на решетке 3.

Устройство снабжают также смонтированным на неподвижной решетке 3 ниппелем 9, а поверхность шайбы 7, обращенную к решетке 3. исполняют с углублением б, образующим накопительную полость, сообщающуюся с ниппелем 9, На этой же поверхности шайбы выполняют расходящиеся в радиальном направлении каналы в для подачи сжатого газа, изолирующей или охлаждающей среды. Шайбу 7 устанавливают на оси 8 через подшипник 10, поджимают к решетке фиксирующим элементом 11 и выполняют в виде одно- или многолучевого

10 ножа (фиг. 2).

Устройство работает следующим образом.

При вращении червяка 4 внутри обоймы (цилиндра 1 пластикации) перерабатываемый материал нагнетается в раструб 2, а затем продавливается через отверстия а в решетке 3, которые в данный момент времени не перекрыты лучами вращающейся шайбы 7. При вращении шайбы 7 последняя сначала отсекает своими лучами продавленную порцию матери20 ала а затем, при дальнейшем движении лучей шайбы 7 происходит совмещение каналов в в лучах шайбы 7 с отверстиями а в решетке 3, и отсеченная порция материала выталкивается сжатым газом или изолирующим раствором, находящимся в каналах в шайбы 7. В каналы в

25 шайбы 7 сжатый гаэ, изолирующая или охлаждающая среда поступает. от нагнетающего устройства (не показано) через ниппель 9 и отверстие в теле оси 8. Вращение на шайбу 7 передается от червяка 4 через подпружиненЗо ные штифты 6. Диаметр отверстий в шайбе 7 больше, чем диаметр штифтов 6, благодаря чему смещение оси червяка 4 относительно оси устройства для гранулирования не влияет на работу устройства.

Передняя и задняя кромки лучей шайбы 7 о о о скошены под углами 15 4 а1 < 60 и 30 < а, < 60 соответственно, в результате чего достигается снижение сопротивления движению лучей шайбы 7 в вязкой среде и создается

40 дополнительный прижим лучей шайбы 7 к решетке 3 в процессе вращения. Заднюю (по отношению к направлению движения) кромку канала в лучах шайбы 3 выполняют скошенной под углом P = аэ и скругленной с радиусом

45 закругления r, ввиду чего уменьщается вероятность забивания каналов перерабатываемым материалом.

Такое конструктивное решение устройства для гранулирования позволяет повысить качестs0 во и расширить номенклатуру перерабатываемых материалов, вследствие раздельного подвода сред в зону гранулирования (через ниппель) и в червяк, благодаря чему исключается зависимость между системой охлаждения (обогрева) червяка и системой, обеспечивающей выталкивание получаемых гранул как IIo расходу жидкости или газа, так и по температуре.

Предлагаемая конструкция повышает произ

821 i58 водительность устройства ввиду значительного увеличения количества формующих отверстий и снижения гидравлического сопротивления устройства. Устранение жесткой связи шайбы с червяком исключает влияние биений червяка на работу устройства. Кроме того, при работе устройства совместно с быстроходными червячными машинами и с машинами, имеющими боковую выгрузку перерабатываемого материала, при проведении опытных работ возможно так- 1Î же применение автономного привода шайбы.

Крепление шайбы к решетке обеспечивает получение гранул с высокой однородностью по размерам и форме, так как исключается вероятность появления неконтролируемого зазора меж- 5 ду шайбой и решеткой, Формула изобретения

1. Устройство для гранулирования полимерных материалов, включающее цилиндр пластикации с закрепленной на его выходном конце неподвижной решеткой с коническими отверстиями, образующими с торцом решетки острые

6 кромки, обращенные к шайбе, установленной внутри корпуса, соединенной с червяком и имеющей каналы для подачи сжатого газа, изолирующей или охлаждающей среды, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества гранул и расширения номенклатуры перерабатываемых материалов, оно снабжено смонтированным на неподвижной решетке ниппелем, а поверхность шайбы, обращенная к решетке, .выполнена с углублением в центральной ее части, образующим накопительную полость, сообщающуюся с ниппелем и расходящимися в радиальном направлении каналами.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что оно снабжено смонтированной на решетке осью, а шайба установлена на ней и соединена с червяком гибкой связью, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Машины и аппараты резинового производ ства. Под ред. Д. М. Барскова. М., "Химия", 1975, с. 62-67.

2. Авторское свидетельство СССР N" 632143, кл. 29 В 1/02, 1976 (прототип).

821158

Vl.

Составитель В. Ляпина

Техред С. Мигунова Корректор М. Демчик

Редактор А. Гук

Заказ 1Ü77/24

Тираж 694 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