Роторный смеситель для полимерных материалов
Иллюстрации
Реферат
Союз Советсннн
Социапнстичесннк
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
{{{{ 925639 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22) Заявлено 13. 10. 80 (21) 2992562/23-05 с присоединением заявки М(23) Приоритет (51)М. Кл.
B 29 В 1/06
В 29 F 3/02 (псударетеенный квинтет
СССР по делен нэебретеннй н атнрытнй
Опубликовано 07. 05. 82. Бюллетень й1е 1? (53) УДК 678.053. . 3 (088. 8) Дата опубликования оннсания 07.05.82
И.В. Провинтеев ,1
В
{ {
Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт кровельных и гидроизоляционных материаУвв- -. и изделий (72) Автор. изобретения (71) Заявитель (54) POTOPHblA СМЕСИТЕЛЬ ДЛЯ ПОЛИМЕРНЫХ
МАТЕРИАЛОВ
Изобретение относится к области химического машиностроения и может найти применение при производстве пластических масс из различных термопластичных полимеров, волокнистых и пылевидных наполнителей. Известен смеситель для полимерных материалов, содержащий корпус и размещенный в нем шнек Pf ).
Недостатком смесителя является то, что он не обеспечивает качественного перемешивания полимерных материалов вследствие незначительного захвата шнеком смесителя перерабатываемого материала. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является роторный смеситель для полимерных материалов, содержащий корпус с выступами по внутренней поверхности, каждый из которых выполнен с углом при вершине 80-100о, и размещенный в корпусе ротор с кулачками 52).
Недостатком смесителя является низкая эффективность перемешивания материала вследствие забивания последнего во впадинах корпуса..
Целью изобретения является повышение качества перемешивания материала.
Для достижения поставленной цели в роторном смесителе, содержащем корпус с выступами по внутренней поверхности, каждый из которых выполнен с углом при вершине 80-100, и размещенный в корпусе ротор с кулачками, боковые стороны каждого выступа наклонены к поверхности, касательной к цилиндрической поверхности, образованной максимальными радиусами кулачков, в направлении 1тодачи материала соответственно на 30-40 и 60-70
На фиг. 1 показан роторный смеситель, поперечный разрез; на фиг. 2разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3— расположение поверхностей, образуюцих выступы.
925639
Роторный смеситель состоит из корпуса 1, ротора, выполненного в виде вала 2 с насаженными на него кулачками 3, трубчатых электронагревателей 4 с теплоизолирующей рубашкой 5, крышки 6 корпуса и рамы 7 с установленным на ней редуктором и двигателем (на чертеже не показаны).
Передача вращения от редуктора осуществляется посредством муфты 8. Вал и кулачки ротора охлаждаются при необходимости водой, подаваемой в по- < лость вала по трубке 9 и выходящей через воронку 10.
По внутренней рабочей поверхности
1корпуса 1 выполнены выступы, расположенные параллельно оси вала 2 ротора и имеющие в поперечном сечении треугольный профиль с углом при вершине
80-100О. Боковые стороны каждого выступа наклонены к поверхности, касательной к цилиндрической поверхности, образованной максимальными радиусами кулачков, в направлении подачи материала соответственно на 30-40 и о
70î
8еличины углов 30-40 о и 60-70 определены, исходя из следующих соображений.
Угол 30-40 обеспечивает интенсивную пластикацию и снижение энергетических затрат на продавливание полимерных материалов. При уменьшении указанного угла, т.е. при величине угла меньше 3О за счет заклинивания полимерной массы ухудшаются условия .ее пластикации. При величине угла о больше 40 увеличиваются энергетические затраты на преодоление сопротивления поверхности (входящей) выступа.
При величине угла 60-70 .обеспечиваются наилучшие условия смешения и накопления массы в полости впадины.
При угле меньше 60 снижается эффект снижения полимерных материалов. При угле больше 70 происходит забивание полимерной массы в полости впадины и этот объем становится нерабочим.
Роторный смеситель работает следующим образом.
Материал, подлежащий перемешиванию, загружается в корпус 1. При вращении ротора в направлении, указанном на фиг. 1 стрелкой, материал за счет трения затягивается в зазор между рабочей поверхностью корпуса 1 и кулачками 3, протягивается по рабочему обьему, образованному поверхнос5
tO
30 тями корпуса и ротора, и выталкивается на другую сторону ротора. При этом часть материала у поверхности корпуса i отстает в движении от материала у поверхности кулачков 3, благодаря чему происходит фрикционное перемешивание материала в условиях активной пластикации материала при минимальной его деструкции. Это обеспечивается наличием зазора между гребнем выступа и максимальным радиусом кулачка, составляющим величину, равную примерно 1-23 от радиуса кулачка.
Эффект фрикционного перемешивания
1 резко увеличивается благодаря наличию выступов и впадин на рабочей поверхности корпуса, расположенных параллельно оси ротора. При набегании большего радиуса кулачка 3 на гребень выступа материал затягивается в зазор между поверхностью, образованной кулачком 3 с переменным радиусом, и передней поверхностью выступа.
При этом часть материала протягивается в сужающемся клиновидном обьеме и скапливается за гребнем выступа во впадине, а достигнув впадины, подхватывается кулачком и затягивается на следующий выступ. Благодаря этому процессу осуществляется многократное перемешивание MPIKpooGüåìoâ. Кроме того, часть материала, не имея возможности пройти в зазор между поверхностью, образованной кулачками, и выступом, выдавливается в свободный обьем по обе стораны кулачка 3, благодаря чему возникает поперечное перемешивание, ограниченное для данного кулачка 3 зоной соседних кулачков. А так как все кулачки взаимно связаны, то поперечное перемешивание происходит по всей рабочей длине смесителя.
По истечении времени перемешивания готовая смесь извлекается с правой стороны ротора (фиг. 1) из корпуса и поступает на дальнейшую обработку, а в смеситель загружается новая порция компонентов смеси.
Использование изобретения позволит значительно повысить эффективность перемешивания материала за счет расположения выступов и впадин принятого профиля, исключить эффект самоторможения материала в зазоре при увеличении угла больше 40 .
5 формула изобретения
1О
Роторный смеситель для полимерных материалов, содержащий корпус с выступами по внутренней поверхности, каждый из которых выполнен с углом при вершине 80-100, и размещенный в корпусе ротор с кулачками, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества перемешивания материала, боковые стороны каждого выступа наклонены к поверхности, касательной к цилиндрической поверхнос5639 6 ти, образованной максимальными радиусами кулачков,в направлении подачи материала соответственно на 30-40 и
60-70
5 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Шенкель Г. Шнековые прессы для пластмасс. Л., Госхимиздат, 1962, с. 61.
2. Авторское свидетельство СССР 1 689834, кл. 8 29 B 1/06, 1977 (про тотип).