Дисковый экструдер для переработки полимерных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАЫИЕ

ИЗОБРЕТЕЫ ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<»>960037 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 08.10.80 (21) 2992685/23-05 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

В 29 F 3/012

Гееуддретееннмл немнтет (53) УДК 678.057..33 (088. 8) Опуб.чиковано 23.09.82. Бюллетень №35

Дата опубликования описания 23.09.82 не делам нзееретеннй н еткрмткй (72) Авторы изобретения

И. М. Кузяев, В. А. Успенский и С. Г. Голунов

Днепропетровский ордена Трудового Красного Зн химико-технологический институт им. Ф. Э. Дзержи ни; (71) Заявитель (54) ДИСКОВЫЙ ЭКСТРУДЕР ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ

ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к оборудованию для переработки полимерных материалов, в частности к дисковым экструдерам.

Известен дисковый экструдер, содержащий корпус, неподвижный диск с закрепленным на нем формующим насадком, подвиж- 5 ный диск, с лопастями, взаимодействующими с рабочей поверхностью неподвижного диска и образующий с обоими дисками каналы для движения расплава полимера, причем каждый канал снабжен установленной на неподвижном диске перегородкой, образующей с рабочей поверхностью неподвижного диска зазор для перетекания расплава полимера (1).

Недостатком экструдера является низкая эффективность его работы вследствие малого давления расплава на выходе из экструдера.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является дисковый экструдер, содержащий неподвижный диск, выполненный с входным и выходным отверстиями, и вращающиися диск, снабженный радиальными лопастями на рабочей поверхности, выполненными с уклоном в сторону входного отверстия и образующий с поверхностью неподвижного диска клинообразный рабочий зазор, сужающийся в сторону выходного отверстия. При этом поперечное сечение каждой лопасти имеет форму прямоугольной трапеции, боковая сторона которой наклонена в сторону направления вращения диска (2).

Недостатками этого дискового экструдера являются низкое качество смешения, обусловленное малой длиной пути перемешивания, так как перемешивание осуществляется в пределах одной лопасти вследствие контакта верхних кромок лопастей с поверхностью неподвижного диска, в то время как для более качественного смешения материал должен пройти к выходному отверстию по спиральной линии и низкая производительность, обусловленная течением расплава полимера от центра к наружному радиусу диска, при этом течению полимера препятствуют усилия, возникающие за счет эффекта Вайссенберга и направленные к центру диска.

Цель изобретения — повышение качества смещения расплава за счет увеличения его пути в рабочем зазоре.

960037 з

Указанная цель достигается тем, что в дисковом экструдере для переработки полимерных материалов, содержащем неподвижный диск, выполненный с входным и выходными отверстиями, и вращающийся диск, снабженный радиальными лопастями на рабочей поверхности, выполненными с уклоном в сторону входного отверстия и образующий с поверхностью неподвижного диска клинообразный рабочий зазор, сужающийся в сторону выходного отверстия, поперечное сечение каждой лопасти имеет форму треугольника с высотой, меньшей величины рабочего зазора, при этом входное отверстие расположено по наружному радиусу диска, а выходное — в центре диска.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображен дисковый экструдер, общий вид; на фиг. 2 — вращающийся диск; на фиг. 3 — развертки цилиндрической части вращающегося диска.

Дисковый экструдер содержит неподвижный диск 1 с загрузочной воронкой 2, с входным отверстием 3 и выходным отверстием 4. Внутри неподвижного диска 1 расположен вращающийся диск 5 с радиальными лопастями 6, имеющими форму поперечного сечения в виде треугольника. Каждая лопасть 6 имеет верхние кромки 7 и нижние кромки 8. При этом верхние кромки 7 образуют с неподвижным диском 1 клинообразный зазор 9 с углом *, а нижние кромки 8 — клинообразный зазор 10 с углом ф (фиг. 1). Лопасти 6 имеют уклон в сторону входного отверстия 3, причем клинообразный зазор между неподвижными диском 1 и вра- щающимся диском 5 уменьшается от угла ,8 у нижней кромки до угла (у верхней кромки, образуя подъем лопасти 6 в сторону, обратную направлению вращения диска 5 с углом Y (фиг. 3). В зависимости от габаритов экструдера и вида перерабатываемого материала количество лопастей 6 может меняться. На цилиндрической поверхности вращающегося диска 5 расположена червячная нарезка 11. На внешней стороне неподвижного диска 1 и внутренней стороне вращающегося диска 5 расположены нагреватели 12 (фиг. 1).

Экструдер работает следующим образом.

Полимерный материал через загрузочную воронку 2 подается на червячную нарезку 11, при помощи которой перемещается к входному отверстию 3 и далее в клинообразный рабочий зазор 10, где происходит пластикация и нагрев полимера за счет сдвиговых деформаций и тепловой энергии от нагревателей 12. Попав на лопасть 6, материал в радиальном направлении перемещается к центру диска за счет усилий, вызванных эффектом Вайссенберга, а в тангенциальном направлении в сторону, противоположную направлению вращения, т. е. суммарная траектория движения представляет спиральную кривую, направленную от периферии к центру диска. Подойдя к верхней кромке 7, материал, благодаря. на1о личию клинообразного зазора 9 с углом с, перетекает с одной лопасти на другую. При этом на каждой последующей лопасти материал перетекает через кромку 7 все ближе к центру диска и в конечном итоге выйдет через выходное отверстие 4. Таким образом, материал проходит до полной траектории, охватывающей всю поверхность вращающегося диска 5, тем самым улучшая качество смешения.

Изобретение, благодаря изготовлению лопастей в виде треугольника в.поперечном сечении с высотой, меньшей величины рабочего зазора, увеличивает путь движения расплава в рабочем зазоре, и тем самым позволяет в 2 — 4 раза повысить качество смешения полимера.

2S

Формула изобретения

Дисковый экструдер для переработки полимерных материалов, содержащий незп подвижный диск, выполненный с входным и выходным отверстиями, и вращающийся диск, снабженный радиальными лопастями на рабочей поверхности, выполненными с уклоном в сторону входного отверстия и образующий с поверхностью неподвижного

35 диска клинообразный рабочий зазор, сужающийся в сторону выходного отверстия, отличающийся тем, что, с целью повышения качества смешения расплава за счет увеличения его пути в рабочем зазоре, поперечное сечение каждой лопасти имеет форму треугольника с высотой, меньшей величины рабочего зазора, при этом входное отверстие расположено по наружному радиусу диска, а выходное — в центре диска.

Источники информации, 45 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 526518, кл. В 29 F 3/012, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР № 642198, кл. В 29 F 3/012, 1977 (прототип).

960037

Редактор Н. Бобкова

Заказ 6852/20

Составитель Э. Гольтякова

Техред А. Бойкас Корректор А. Гриценко

Тираж 679 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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