Шнековый смеситель для переработки полимерных материалов

Шнековый смеситель для переработки полимерных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С A H И Е (»)863384

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 30.11,79 (21) 2845449/23-05 с прнсоеяинением заявки М— (23) Приоритет (53)M. Кл.

В 29 В 1/10

В 29 F 3/02

Гесударетееииый комитет

СССР

R0 делом изобретеиий

II OTNPhlTNII

Опубликовано 15,09.81. Бюллетень № 34 (Я) УД((678.057 .3(088.8) Дата опубликования описания 15.09.81 (72) Авторы изобретения

А. А. Мустакимов и 3. К. Галиакберов " (1 (7l ) Заявитель (54) ШНЕКОВЫЙ СМЕСИТЕЛЬ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ПОЛИМЕРНЫХ

МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к переработ= ке полимерных материалов, в частности к шиековым смесителям непрерывного действия для смешения сыпучих, волокнистых или иных материалов с пластификаторами и получения тестообраэной массы, которое может быть также применено в химической, резиновой, резинотехнической, пищевой и других отраслях промышленности.

Известен шнековый смеситель для переработки пластмасс, в корпусе которого расположен шнек с заостренными, возрастающими по спирали Архимеда, обогреваемыми первыми витками, Для

I$ интенсификации процесса расплавления и гомогениэации массы в прессе на поверхность шнека между витками нанесена промежуточная нарезка с шагом, равным шагу основной нарезки, и профилем в виде волнистой линии, обращенной заостренными вершинами наружу D3.

Недостаток известного смесителя состоит в том, что интенсификация процесса расплавления и гомогениэации массы происходит только на участках, близких с поверхности шнека, где нанесена между витками невысокая.промежуточная нарезка.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретения является шнековый смеситель для переработки полимерных материалов, в корпусе которого расположен шнек с основной винтовой нарезкой и дополнительной винтовой нарезкой, выполненной в зоне сжатия с шагом, равным шагу основной винтовой нарезки, с направлением, противоположным направлению основной винтовой нарезки и высотой, меньшей высоты основной винтовой нарезки P).

Недостатком этого смесителя является относительно невысокая интенсивность процесса смешения перерабатываемых материалов ввиду того, что шнек в зоне сжатия снабжен только одноэаходной дополнительной винтовой нарезкой.

863384

Цель изобретения — повышение интенсивности процесса смешения перерабатываемых материалов, Эта цель достигается тем, что у шнекового смесителя для переработки полимерных материалов, в корпусе которого расположен шнек с основной винтовой нарезкой и дополнительной винтовой нарезкой, выполненной в зоне сжатия с шагом, равным шагу ос- 10 новной винтовой нарезки, с направлением, противоположным направлению основной винтовой нарезки, дополнительная винтовая нарезка выполнена многозаходной, В зависимости от технологических требований и вида перерабатываемого сырья дополнительная винтовая нарезка может быть выполнена с числом заходов от двух до шести; с профилем в виде неравнобочной трапеции, одна из боковых сторон которой расположена под о углом 15-90 в направлении вращения.

Дополнительная винтовая нарезка может быть выполнена конусной в направлении движения материала, а каждый заход дополнительной нарезки может быть выполнен с разной высотой.

Указанные отличия позволяют повысить интенсивность процесса смешения перерабатываемых материалов благодаря постоянным разрывам потока материала в межвитковом канале в "запертых" витках основной нарезки.

На фиг. 1 показан участок шчека в

35 корпусе смесителя; на фиг, 2 — участок шнека, в котором дополнительная винтовая нарезка в зоне сжатия выполнена с ходом нарезки, равным трем шагам основной винтовой нарезки; на фиг, 3 — по40 перечный разрез смесителя А-А на фиг. 1; на фиг, 4 — поперечный разрез смесителя, в котором каждый заход дополнительной нарезки шнека в зоне сжатия выполнен с разной высотой; на фиг. 5-6 — развертка участка поверх45 ности шнеков с различными вариантами выполнения дополнительной винтовой нарезки в зоне сжатия.

Шнек 1, расположенный в корпусе 2 смесителя состоит из трех зон: питания 0 сжатия 5 и доэирования 6 . Направление подачи материала обозначено буквой Г . В зоне сжатия 5 шнек .1 снабжен дополнительной винтовой нарезкой 3, число заходов которой может быть от двух до шести и подбирается опытным путем в зависимости от вида перерабатываемого сырья и технологических требований к перерабатываемому материалу. С увеличением числа заходов дополнительной нарезки увеличивается количество отдельных ячеек в межвитковых каналах основной нарезки, за счет чего увеличивается интенсивность смешения перерабатываемого материала ввиду постоянных разрывов потока материала в запертых" витках.

Дополнительная винтовая нарезка 3 в начале эоны сжатия, с целью исключения образования затора перерабатываемого материала, выголняется конусной по направлению движения материала.

Длина конусного участка L дополнительной винтовой нарезки различна, и для каждого вида перерабатываемого сырья подбирается опытным путем.

На фиг. 2 изображен участок шнека, в котором дополнительная винтовая нарезка 3 в зоне сжатия выполнена трехэаходной с ходом нарезки, равным трем шагам основной винтовой нарезки, т. е. — 3,5 S и и р, = S< 2, где — ход дополнительной нарезки; S — шаг основной винтовой нарезки; S< — шаг дополнительной винтовой нарезки и Z — число заходов дополнительной винтовой нарезки, Дополнительная 3 и основная винтовые нарезки шнека 1 в месте пересечения образуют угол с общей вершиной cL величина которого зависит от длины хода дополнительной нарезки.

С увеличением хода дополнительной нарезки 3 угол о . увеличивается, с уменьшением хода — уменьшается. Ход дополнительной винтовой нарезки может быть равным от одного до шести шагов основной нарезки и в зависимости от перерабатываемого материала подбирается опытным путем. Дополнительная винтовая нарезка 3 смесителя {см. фиг. 3) выполнена трехзаходной. В направлении вращения шнека (по стрелке Э ) профиль дополнительной винтовой нарезки 3 выполнен в виде неравнобочной трапеции, одна из боковых сторон которой расположена под углом fb, равным 15-900.

Угол Ь зависит от условий йереработки и требований к физико-механическим свойствам перерабатываемого материала. На фиг. 4 изображен вариант шнека l дополнительная винтовая нарезка

3 которого выполнена трехзаходной, и каждый заход нарезан с разной высотой

Н, Н, Н по отношению к высоте Н основной нарезки. Выполнение заходов дополнительной нарезки с разными высотами позволяет воздействовать на пе863384 рерабатываемый материал в межвитковом канале шнека с различными усилиями и деформациями сдвига rro высоте основной нарезки, что ведет к интенсификации процесса смешения. Дополнительная винтовая нарезка 3 шнека 1 (фиг. 5, развернутое положение), выполнена трехэаходной, с ходом нарезки, равным шагу основной винтовой нарезки, т. е, t> = S. На фиг. 6 изображе- 10 на развертка другого варианта исполнения шнека 1, дополнительная винтовая нарезка 3 которого выполнена также трехзаходной, но с ходом нарезки равным трем шагам основной нарезки, т. е. t> = 3 S.

Из фиг. 5 и 6 видно, что с увеличением хода дополнительной винтовой нарезки увеличивается угол с1, и меня-. ется пространственное расположение gp ячеек в 1.ежвитковом канале основной нарезки.

Работа смесителя осуществляется следующим образом.

Перерабатываемый материл из зоны питания A шнека 1 транспортируется в зону сжатия, где подвергается процессу смешения в межвитковом канале основной нарезки и далее поступает в зону доэирования ф . Перерабатываемый

30 материал в зоне сжатия подвергается более интенсивному процессу смещения, так как дополнительная винтовая нарезка 3 выполнена многозаходной,благодаря чему образуется большое количество ячеек между витками основной нарезки, 35 разрывающих поток материала и создающих дополнительный подпор перерабатываемого материала с высокоэффективным срезывающим воздействием.

Данное изобретение за счет выполнения дополнительной винтовой нарезки в зоне сжатия многозаходиой позволяет повысить интенсивность процесса смешения, так как образуется большое число потоков смеси меньшего сечения с возросшими в них усилиями и деформациями сдвига. Кроме того, при той же про изводительности уменьшаютая габариты смесителя и мощность привода, формула изобретения

I. Шнековый смеситель для переработки полимерных материалов, в корпусе которого расположен шнек с основной винтовой нарезкой и дополнительной винтовой нарезкой, выполненной в зоне сжатия с шагом, равным шагу основной винтовой нарезки, с направлением, противоположным направлению основной винтовой нарезки и высотой, меньшей высоты основной винтовой нарезки, отличающийся тем, что, с целью повышения интенсивности процесса смешения, дополнительная винтовая нарезка выполнена многозаходной.

2. Смеситель по и. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что дополнительная винтовая нарезка выполнена с числом заходов от двух до шести.

3, Смеситель по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что профиль дополнительной винтовой нарезки выполнен в виде неравнобочной трапеции, одна иэ боковых сторон которой расположена под углом 15-90 в направлении вращео ния.

4. Смеситель по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что каждый saход дополнительной нарезки выполнен с разной высотой.

5. Смеситель по п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что дополнительная нарезка выполнена конусной, в направлении движения материала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 214796, кл. В 29 F 3/01, 1966.

2. Авторское свиде гельство СССР

У 657994, кл. В 29 В 1/10, 1976 (прототип).

863384

Фиг.Ф

Фга.б

ВНИИПИ Заказ 7669/27 Тираж 697 Подписное

Филиал ППП "Патент"..1", Ужгород,ул.Проектная, 4