CS216516B2 - Device for treating the materials - Google Patents

Device for treating the materials Download PDF

Info

Publication number
CS216516B2
CS216516B2 CS798276A CS827679A CS216516B2 CS 216516 B2 CS216516 B2 CS 216516B2 CS 798276 A CS798276 A CS 798276A CS 827679 A CS827679 A CS 827679A CS 216516 B2 CS216516 B2 CS 216516B2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
working
channel
primary
passage
channels
Prior art date
Application number
CS798276A
Other languages
English (en)
Inventor
Nickolas L Valsamis
Original Assignee
Usm Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Usm Corp filed Critical Usm Corp
Publication of CS216516B2 publication Critical patent/CS216516B2/cs

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D7/00—Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts
    • F04D7/02—Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts of centrifugal type
    • F04D7/04—Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts of centrifugal type the fluids being viscous or non-homogenous
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/27—Mixers with stator-rotor systems, e.g. with intermeshing teeth or cylinders or having orifices
    • B01F27/272—Mixers with stator-rotor systems, e.g. with intermeshing teeth or cylinders or having orifices with means for moving the materials to be mixed axially between the surfaces of the rotor and the stator, e.g. the stator rotor system formed by conical or cylindrical surfaces
    • B01F27/2722—Mixers with stator-rotor systems, e.g. with intermeshing teeth or cylinders or having orifices with means for moving the materials to be mixed axially between the surfaces of the rotor and the stator, e.g. the stator rotor system formed by conical or cylindrical surfaces provided with ribs, ridges or grooves on one surface
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B13/00—Conditioning or physical treatment of the material to be shaped
    • B29B13/02—Conditioning or physical treatment of the material to be shaped by heating
    • B29B13/022—Melting the material to be shaped
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/465—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using rollers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/50—Details of extruders
    • B29C48/501—Extruder feed section
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)
  • Multiple-Way Valves (AREA)

Description

Vynález se týká zařízení pro zpracování materiálů, které jsou kapalné nebo se mohou zkapalnit v průběhu zpracování. Zařízení podle vynálezu je zvláště vhodné pro zpracování viskózních umělých hmot a polymerních materiálů. .....
Známá obdobná · zařízení sestávají z otočné části,, na které je vytvořen nejméně jeden prstencový pracovní kanál, a z nehybné ' části se souosým vnitřním povrchem, který spolu s kanálem vymezuje uzavřený pracovní průchod. V nehybné · části je vytvořen . vstupní kanál pro přívod materiálu do pracovního průchodu a výstupní kanál vzdálený od vstupního kanálu o Větší část obvodu pracovního průchodu, který slouží k vyprazdňování zpracovaného materiálu z tohoto pracovního průchodu. U výstupního kanálu je v pracovním průchodu vytvořena přepážka, jejíž čelní strana zadržuje materiál nacházející ' se v pracovním průchodu a způsobuje při otáčení pracovního průchodu vzájemný pohyb mezi materiálem a bočními stěnami pracovního kanálu, které se otáčejí směrem k výstupnímu kanálu. Přepážka tedy způsobuje, že kapalný materiál může být . stykem J s bočními stěnami otáčejícího se pracovního kanálu unášen pouze.....kupředu . ke . sběrné koncové stěně, odkud je odváděn.
Ve známých zařízeních se otočná část s pracovním kanálem otáčí v nehybném. plášti .nebo komoře, které představují nehýbnou část. Pracovní kanál, často řada pracovních kanálů, je . vytvořen ve válcovém povrchu rotoru. Stěny pracovního kanálu nebo kanálů se radiálně zařezávají do povrchu rotoru. Nehybné pouzdro nebo komora má vnitřní válcový povrch, jehož plocha je souosá s rotorem a vymezuje · spolu s prstencovými pracovními kanály uzavřené pracovní průchody.
Popsaný způsob a zařízení jsou vhodné pro přepravu pevných částeček, tavení nebo plastifikaci umělých hmot nebo polymerních materiálů, přepravu, čerpání a stlačování viskózního kapalného materiálu, míšení, směšování, dispergování a homogenizování materiálu a odstraňování těkavosti a/nebo pro provádění molekulárních, mikroskopických . nebo makroskopických strukturálních změn. materiálu, například pro polymeraci.
Jiné známé rotační zařízení pro zpracování umělých hmot nebo polymerních materiálů sestává z řady . prstencových pracovních průchodů vytvořených již popsaným způsobem v otočné části . a z nehybné . části se souosým . . . vnitřním' ' ... ' povrchem. Prstencové pracovní průchody . jsou však uspořádány tak, že tvoří řadu . stupňů a zpracovávaný materiál je z jednoho pracovního průchodu nebo průchodů přepravován. do následujícího pracovního průchodu nebo průchodů pomocí vnitřních kanálů vytvořených ve vnitřním povrchu nehybné části.
Popsané vícestupňové zařízení je zvláště vhodné pro postupné zpracování materiálu například tavením, míšením směšováním, stlačováním a umožňuje provádět i kombinace těchto operací a jiné způsoby . zpracování. Současně však vystupuje potřeba kompaktního, jednoduchého a poměrně nenákladného rotačního zařízení použitelného například jako čerpadlo, do kterého. by materiál mohl být zaváděn jednoduchým způsobem, např. gravitací, a které by umožnilo stlačení .materiálu na vysoký výstupní tlak.
Úkolem vynálezu je tedy nalezení konstrukce, která by splňovala uvedené požadavky.
Uvedený úkol je vyřešen zařízením pro zpracování materiálů, které jsou kapalné nebo se stanou kapalnými v průběhu zpracování, které sestává z otočné části opatřené nejméně jedním primárním pracovním kanálem a nejméně jedním dalším pracovním kanálem a dále z nehybné části, jejíž povrch je souosý s povrchem otočné části a spolu s pracovními kanály vymezuje uzavřený primární pracovní průchod a uzavřený další pracovní průchod, přičemž do jednotlivých kanálů zasahují nehybné přepážky vytvářející v kanálech koncové stěny, na kterých se. . shromažďuje materiál, přičemž v . .nehybné . části je vytvořen vstupní kanál pro zavádění materiálu nejméně do primárního pracovního kanálu, dále prostředky pro přepravu materiálu zpracovaného v primárním pracovním kanálu do dalšího pracovního kanálu a výstup pro vyprazdňování materiálu z dalšího pracovního průchodu, přičemž otočná část se otáčí směrem od vstupního kanálu k výstupu a mezi otáčejícími se . bočními . stěnami kanálů a koncovou stěnou shromažďující materiál vzniká interakce, takže . materiál je v důsledku styku s bočními . stěnami unášen kupředu ke koncové stěně shromažďující materiál a materiál nahromaděný na koncové stěně primárního . pracovního průchodu je vytlačován do dalšího . pracovního průchodu a materiál nahromaděný na koncové stěně dalšího pracovního průchodu je vytlačován ze zařízení, jehož podstata spočívá podle vynálezu v . tom, že je opatřeno vstupním kanálem zavádějícím materiál do primárního pracovního kanálu rychlostí, která je nejméně rovna . rychlosti potřebné pro vyplňování primárního pracovního kanálu, přičemž u konce vstupního kanálu u primárního pracovního kanálu je vytvořeno. vybrání, jehož objem přesahuje průchozí kapacitu primárního pracovního kanálu, přičemž geometrie primárního kanálu zajišťuje ve srovnání s . geometrií dalšího pracovního kanálu pracovní kapacitu . dostatečnou pro přepravu materiálu z primárního kanálu do dalšího kanálu rychlostí, která je nejméně rovna rychlosti zpracování materiálu v dalším kanálu a rychlosti vyprazdňování materiálu z tohoto dalšího kanálu.
Vstupní kanál je propojen jak s primárním pracovním kanálem, tak i s dalším pracovním kanálem, přičemž vzdálenost mezi vstupním kanálem a spojovacím průchodem zajišťuje průtočný odpor vytvářející , dostatečný zpětný tlak, takže přepravovaný materiál může zcela ' vyplnit další pracovní kanál.
Na počátku primárního pracovního průchodu je v nehybné části vytvořeno vybírání, jehož vstupní kapacita přesahuje průchozí kapacitu primárního pracovního · průchodu.
Prostředky pro přepravu materiálu jsou s výhodou tvořeny spojovacím průchodem vytvořeným ve vnitřním povrchu nehybné části a spojovací průchod spojuje primární pracovní kanál v místě před koncovou stěnou s dalším pracovním kanálem v místě za koncovou stěnou v dalším pracovním kanálu.
Výhodné je provedení, ve kterém jsou použity nejméně dva primární pracovní kanály zpracovávající materiál a plnící tímto materiálem nejméně jeden další pracovní kanál.
Otočná část je rotačně symetrická a jsou v ní na protilehlých ’ koncích vytvořeny primární pracovní kanály, mezi kterými je vytvořen nejméně jeden další pracovní kanál. Kanály mají s výhodou klínový profil.
Vynález je dále objasněn na příkladu jeho provedení, který je popsán pomocí připojených výkresů, které znázorňují:
— obr. 1 perspektivní pohled na oběhový reaktor podle vynálezu, pohled je částečně v řezu, — obr. 2 zjednodušený schematický půdorysný řez oběhovým reaktorem v rovině II - II z obr. 1, — obr. 3 zjednodušený Schematický příčný řez v rovině III - · III z obr. 5, je zde znázorněna dráha pohybu materiálu primárním stupněm zpracování, — obr. 4 zjednodušený schematický příčný řez v rovině IV - IV , z obr. 5, je zde znázorněna dráha pohybu dalším stupněm zpracování, — obr. 5 zjednodušený schematický půdorysný řez v rovině V - V z obr. 4 znázorňující dráhu pohybu materiálu ze vstupního otvoru primárním stupněm, pak spojovacím průchodem a dále dalším stupněm' k výstupu, — obr. 6 zjednodušený řez primárním stupněm, . z řezu je patrné vzájemné uspořádání jednotlivých částí primárního stupně, — obr. 7 řez v rovině VII - VII z obr. 6, — obr 8 zjednodušený řez dalším stupněm, ze kterého je patrné vzájemné uspořádání jednotlivých částí tohoto dalšího stupně a — obr. 9 řez v rovině IX - IX z obr. 8.
Vícestupňový oběhový reaktor podle vynálezu je zvláště vhodný jako čerpadlo· pro viskózní kapaliny a na obr.' 1· až 5' je v tomto provedení znázorněn. Zařízení sestává z otočné části tvořené rotorem 12, který je otočně uložen na hnacím hřídeli 16 a nachází se v nehybné části zařízení tvořené pláštěm 14. Rotor 12 sestává z válce 20, v jehož obvodu jsou vytvořeny pracovní kanály 24, 26, 28, 30, jejichž boční stěny 34 se sbíhají směrem k ose rotoru 12. Hnací ústrojí otáčející rotorem· 12 není znázorněno, může mít běžné provedení používané pro pohon· vytlačováních strojů nebo podobných zařízení pro zpracování polymerů. Vnitřní válcový povrch 22 pláště 14 je souosý s válcem 20 rotoru 12 a uzavírá horní strany prstencových pracovních kanálů 24, 26, 28, 30 vytvořených v tomto válci 20.
V plášti 14 . je vytvořen vstupní kanál 36, kterým se do zařízení zavádí zpracovávaný materiál. V plášti 14 jsou dále· vytvořeny spojovací průchody 40· — obr. 3, 4, 5, které propojují pracovní kanály 24 a 26 a pracovní kanály 30 ' a 28. Vstupní kanál 36 je od spojovacích průchodů 40 v rámci konstrukce s výhodou maximálně vzdálen. Spojovacími průchody 40 je zpracovávaný materiál přiváděn k dalšímu zpracování do pracovních kanálů 26 a 28,. odkud je· materiál odváděn společným výstupem 46. Do jednotlivých pracovních kanálů 24, 26, 28, 30 zasahují přepážky 32, jejichž čelní strany 31 zadržují zpracovávaný materiál a jejichž boční strany těsně přiléhají na boční 'stěny 34 jednotlivých pracovních kanálů 24, 26, 28, 30 a otírají je. Tvar přepážky 32 odpovídá profilu pracovních kanálů 24, 26, 28, 30' a přepážky 32 ' zasahují · · do těchto pracovních kanálů 24, 26, 28, 30 těsně. Přepážky 32. mohou být uspořádány radiálně nebo 'pod vhodným úhlem, jehož velikost závisí na druhu materiálu a podmínkách jeho zpracování. Celní strany 31 přepážek 32 zasahujících do· pracovních kanálů 24 a 30 zadržují materiál odváděný do pracovních kanálů 26 a 28. Celní strany 31 přepážek 32 zasahujících do· pracovních kanálů 26 a 28 pak nutí materiál projít společným výstupem· 46.
Pracovní kanály 24, 26, 28, .30 jsou ve znázorněném zařízení uspořádány symetricky vzhledem k ' rotoru 12. Jinými slovy, pracovní kanál 24 na levém konci rotoru 12 má stejné rozměry a geometrický tvar jako pracovní kanál 30 na pravém konci a pracovní kanál ·26 má stejné rozměry a geometrický tvar jako· pracovní kanál 28. Zařízení se· proto může popisovat jako, dvoustupňové, to· jest skládající se z primární pracovní sekce na koncích rotoru 12 a další· pracovní sekce uspořádané mezi oběma primárními sekcemi, do které je k dalšímu zpracování přiváděn materiál z primárních sekcí. Jednotlivé primární a/nebo další pracovní sekce jsou tvořeny jedním pracovním kanálem nebo řadou souběžně pracujících kanálů. Ve znázorněném zařízení je· za účelem názornosti v každé primární sekci pouze jeden pracovní kanál 24, 30, je však třeba podotknout, že v každé z primárních a· dalších pracovních sekcí může být vytvořena řada pracovních kanálů.
Jestliže zařízení má sloužit jako· čerpadlo, je mezi bočními stěnami 34 primárních pra216 516 cévních kanálů · 24, 30 poměrně velká vzdálenost, coiž usnadňuje zavádění zpracovávaného materiálu do· těchto pracovních kanálů ' 24, 30. Další· pracovní kanály 26, 28 mají mezi bočními stěnami 34 poměrně· . malou vzdálenost, což podporuje čerpací účinek. Rozměry a, geometrický tvar primárních pracovních kanálů 24, 30 jsou voleny · tak, že za určitých . provozních podmínek přepravují •materiál rychlostí, .která je nejméně rovnat rychlosti zpracování materiálu a· jeiho vytlačování z dalších pracovních kanálů 26, 28. Je třeba poznamenat, že· v zařízení. může být vytvořena řada propojených primárních pracovních kanálů s axiálně probíhajícími spojovacími průchody, které slouží· k přesunu materiálu do dalšího pracovního kanálu nebo kanálů.
Při provozu zařízení je důležité zabránit úniku . materiálu z pracovních · kanálů do· ložisek v čelních stěnách 18 reaktoru 10 a ven z pláště 14. Proto jsou na koncích rotoru 12 umístěny pracovní kanály 24 a 30, ve kterých je nejnižší tlak, takže únik je minimální. Úniku ze středních pracovních kanálů · · 26 a1 28, které jsou užší a ve kterých vzniká vyšší · tlak, · je částečně zabráněno tlakem vznikajícím v pracovních kanálech 24 a 30. Tlak vznikající ve středních pracovních kanálech 24 · a 28 je· přibližně shodný, takže zde · nevzniká síla, která by vytlačovala materiál · z· · jednoho středního· pracovního kanálu dB družbo. ‘
Z ·. obr. · 2 je patrné, · že vůle 30 · mezi válcem 20 · rotoru 12 a vnitřním válcových povrchem 22 · · pláště 14 je· malá, takže únik materiálu je minimální. Obvykle se ještě používá pomocné těsnění, které · tento únik ještě dále zmenšuje.
V plášti 14 jsou · vytvořeny vnitřní spojovací průchody 40 (obr. 3, 4, 5), které slouží pro odvádění materiálu zpracovaného v pracovních kanálech 24, 30 do pracovních kanálů · 26, 28. · Vnitřní spojovací průchody 40 jsou s výhodou vyhloubeny · ve vnitřním válcovém povrchu 22· pláště 14. Spojovací průchod 40· sloužící pro přesun materiálu z primárního pracovního·· kanálu 24 do dalšího pracovního kanálu 26 probíhá od čelní strany 31 přepážky · 32 v primárním· pracovním kanálu 24 ve směru otáčení rotoru 12 za· přepážku 32 v dalším· pracovním kanálu 26. Jestliže jsou přepážky uspořádány v přímce rovnoběžné s osou rotoru 12, probíhají jednotlivé spojovací průchody 40 šroubovicově. Spojovací průchody 40 však mohou být rovnoběžné s osou rotoru 12, jestliže přepážka 32 v · dalším pracovním kanálu 26 je vzhledem k přepážce 32 v primárním pracovním' kanálu 24 posunuta proti směru otáčení rotoru 12. · Místo znázorněných vnitřních spojovacích průchodů 40 se samozřejmě mohou šen válcovým povrchem· 20 rotoru 12 do zúDráha zpracovávaného materiálu z· pra-1 žení, kde ·se· povrch vybírání 42 přibližuje k covního k-análu 24 spojovacím průchodem S ^válovému povrchu 20 rotoru 12. Tato ·sku40 do· pracovního kanálu 26 je podrobně JK tečnost usnadňuje· vtahování viskózního rnazn^orněna na obr. 5, ze· kterého je patrné,*||j| ........
použít vnější potrubí.
že materiál unášený bočními stěnami 34 pracovního kanálu 24 se· shromažďuje· u čelní strany 31 přepážky 32 a tlačí na tuto· čelní · stranu 31. Vznikající tlak · nutí materiál procházet spojovacím· průchodem 40 do· pracovního kanálu 26. V pracovním kanálu 26 dochází ke zvyšování tlaku na čelní straně 31 přepážky 32 zasahující do· tohoto· pracovního kanálu 26, takže zpracovávaný materiál je vytlačován do společného výstupu 46.
Polymerní materiál 36 je do ·vstupního kanálu 36 v plášti · 36 přiváděn z · vhodného · plnicího zařízení, například z· násypky a podobně. Ve výhodném, provedení zařízení podle vynálezu je vstupní kanál 36 v axiálním směru· rozšířen, takže přívod materiálu je· propojen se všemi pracovními kanály 24, 26, 28, 30.
Do rozsahu vynálezu spadají také zařízení, ve kterých se materiál přivádí pouze ·do primárního pracovního kanálu 24 nebo kanálů ·24, 30 a nepřivádí se· přímo do dalších pracovních kanálů 26, 28. Toto provedení přívodu materiálu však podstatně zvětšuje celkové rozměry zařízení, zejména· použije-li' se řady primárních pracovních kanálů 24, 30. Propojení přívodu materiálu jak s primárními pracovními kanály 24, 30, tak i · s· dalšími pracovními kanály 26, 28 přináší navíc určité výhody, které budou popsány později.
V provedení znázorněném na obr. 4 je vstupní kanál 36 propojen také s pracovním' kanálem 26 a popřípadě i s pracovním kanálem 28. Za těchto · okolností je důležité, aby vstupní kanál 36 byl vzdálen od spojovacího průchodu 40, kterým je· materiál přepravován do· pracovních kanálů 26, 28. Tato vzdálenost musí být· dostatečná, aby mezi vstupním kanálem 36 a spojovacím průchodem 40 vznikal průtočný odpor vytvářející dostatečný zpětný tlak, čímž se· zajistí, že přepravovaný materiál zcela vyplní pracovní kanály 26, · 28. Tato obvodová vzdálenost by · však neměla být větší, než · je nezbytně nutné k dosažení potřebného průtočného odporu, neboť o tuto část obvodu se· zmenšuje využitelná délka pracovních kanálů 26, · 28, ve které se · vytváří tlak proti čelní straně 31 příslušné přepážky 32.
Z ··obr. 1, 2 a · 3 je patrné, že vnitřní válcový povrch 22 pláště· 14 je skutečně · z větší části válcový a je v něm pouze vytvořeno vybrání 42 přesahující u vstupního· kanálu 36 částečně· pracovní kanály 24, 30. Šířka vybrání 42 je volena tak, že· boční stěny 44 vybrání 42 přesahují přes · válec · 20 rotoru 12 a vymezují vstupní komory, jejichž kapacita přesahuje průchozí kapacitu jednotlivých · primárních pracovních kanálů 24, 30. Jest- líže se vstupním kanálem 36 přivádí viskóz* ní kapalný · materiál, je tento materiál · uná216516 teriálu do pracovních kanálů 24, 30. Uvedená nadbytečná · kapacita vstupních komor zajišťuje, že další pracovní · kanály 26, 28 budou zcela naplněny materiálem, přiváděným· do těchto dalších pracovních kanálů 26, 26 z primárních . pracovních kanálů 24, 30. Přebytečná vstupní kapacita je zajištěna již širokými •primárními · pracovními kanály 24, 30 · a. · dále ještě zvýšena, vybráními 42. · Přitom je však podstatné, že vybrání 42 nepřesahují u vstupního kanálu 36 přes pracovní kanály 26, ·28, neboť zde by vybírání 42 zmenšovala Adélku pracovních kanálů 26, 28 . využitelnou prc· · narůstání tlaku.
Při činnosti zařízení podle vynálezu se · viskózní umělohmotný nebo polymemí materiál · · přivádí vstupním· kanálem· 36 a je, · · jak již .bylo vysvětleno, vybíráními 42 vtlačován do pracovních kanálů 24, 30. Materiál v . pracovních kanálech ·24, 30 je při otáčení rotoru 12 zadržován čelní stranou 31 přepážky 32, .takže dochází ke vzájemnému pohybu mezi · bočními stěnami . 34 . pracovních kanálů 24, 30 a tímto materiálem.. Materiál, . který je ·· ve styku s bočními stěnami .34 . pracovních kanálů · 24, 30, je těmito· bočními stěnami 34 unášen · směrem· proti čelní · straně · 31 přepážky 32, kde· dochází ke zvýšení tlaku, · kterým · je · materiál ·· skrze spojovací průchod 40 protlačován . do pracovních kanálů 26, 28. V důsledku . zpětného · tlaku zajištěného vzdáleností spojovacího .průchodu . · 40 · od vstupního · kanálu · 36 . je · materiál vtlačován do pracovních kanálů 26, 28 tak, že zcela· vyplní · jejich příčný průřez. Materiál nacházející · se poblíž bočních stěn 34 pracovních kanálů 26, 28 je · těmito bočními stěnami 34 unášen · vpřed · k · přepážkám 32 zasahujícím · do těchto pracovních kanálů 26, 28, kde· dochází · ke zvýšení · tlaku, . kterým je . materiál vytlačován do společného výstupu ·46.
Bylo· již uvedeno, že propojení vstupního kanálu 36 se všemi primárními pracovními kanály 24, 30 · a dalšími pracovními kanály 26, 28 přináší další výhody. Důležitým znakem· zařízení této konstrukce je skutečnost, že rychlost přívodu materiálu z pracovních kanálů · 24, · 30 do pracovních kanálů 26, 28 je · · nejméně rovna nebo větší než rychlost, jakou -mohou pracovní kanály 26, 2B . přiváděný materiál přijímat. Případný .přebytečný objem. · materiálu, který již pracovní kanály ·26, 28 nemohou · přijmout, unikne do objemu materiálu ve . vstupním' kanálu 36. Ve vstupním· . kanálu . 36 může být atmosférický tlak, popřípadě zvýšený tlak, pokud . je třeba · pomoci k . plnění pracovních kanálů · 24,
30. Tímto· · způsobem- je zajištěno, že pracovní kanály ·26,· 28 jsou stále zcela naplněny' ' a dochází v · nich . ke změnám tlaku, které · by mohly být vyvolány změnami rychlosti, kterou je· materiál do zcela uzavřených úseků pracovních kanálů .26, 28 přiváděn pracovními kanály 24, 30. Například v případě, kdy v pracovních kanálech · 24, · . 30 dojde ké změně · nebo zastavení přívodu viskózního· ·materiálu potřebného . pro· vyplnění příčných průřezů · pracovních kanálů 26, .28, má do· otevřených úseků pracovních kanálů · · 26, · 28 přímý . přístup viskózní materiál ze vstupního kanálu · 36, takže nedostatečné vyplňování· těchto pracovních kanálů · 26, 28 může být doplněno viskózním. . materiálem ze vstupního · kanálu '36. · Tímto způsobem je- zajištěno, že· v . pracovních kanálech 26, .28 je konstantní počáteční tlak, takže zpracovávaný materiál je těmito· pracovními kanály 26, 26 vytlačován do společného výstupu 46 konstantní · rychlostí a pod · konstantním · tlakem.
V . předchozím popisu bylo · popsáno zařízení sloužící jako čerpadlo pro materiál, který je zpočátku při přívodu do vstupního kanálu 36 viskózní. Samozřejmě je však možné zavádět dO zařízení i· materiál ve formě pevných částeček, který se · taví a přečerpává. Přitom· .musí být zajištěno, · aby se do pracovních kanálů 26, 28 nedostaly pevné částečky nebo· .neroztavené granule. Při zpracovávání materiálu ve formě pevných částeček je· důležité, aby rychlost, kterou je · roztavený . materiál .přepravován pracovními kanály 24, 30 do pracovních kanálů . 26, · 28, byla přiměřená, . to jest aby byl zajištěn stálý únik přebytečného· .materiálu z pracovních kanálů 26, 28 do vstupního kanálu 36, odkud se· materiál · vrací do · pracovních kanálů 24, .30. Při zachování této rychlosti přívodu materiálu do pracovních kanálů 26, 28 jsou odpuzovány . granule, které · pak .nemohou vniknout do· pracovních kanálů 26, 28. Zejména při zpracování materiálu, který. je původně· ve formě pevných částeček, je výhodné použít větší počet -primárních pracovních kanálů 24, 30, · čímž · je zajištěno roztavení pryskyřice a . přívod roztaveného .materiálu do· dalšího pracovního kanálu 26. nebo kanálů · 26, 28, áby· do· dalších pracovních kanálů 26, 28 bylo přiváděno· .. uvedené potřebné nadbytečné množství. Jestliže· se v primární sekci zařízení použije řada těchto primárních pracovních kanálů 24, 30, probíhá vstupní kanál · 36 nad všemi těmito· pracovními kanály 24, 30 a. v případě potřeby i nad dalším pracovním kanálem · · 26 nebo kanály 26, 28.
Další popis se týká příkladu zařízení podle vynálezu, . · které je navrženo jako · čerpadlo způsobilé · zpracovávat roztavený . polymerní materiál, · například roztavený polyetylén nebo polystyrén. Konstrukce zařízení je· popsána· v souvislosti .s· obr. 1 až 5 a zejména ·s odkazy na -obr. 6 · až 9.
Konstrukce čerpadla obsahuje podobné uspořádání konstrukčních prvků, Jako na obr. . 1 a 2. · Na každém · konci čerpadla je tvořen jeden . ze . dvou primárních pracovních kanálů 24, 30, zatímco· dva další pracovní kanály 26, 28 jsou vytvořeny · mezi primárními . pracovními kanály 24, .30. vstupní kanál · 36 je · propojen .se všemi pracovními kanály .·24, 26, . 28, 30 čerpadla · a je opatřen· neznázorněným · plnicím. ústrojím dodávajícím do · tohoto vstupního kanálu 36 působením · gravitace viskózní roztavený · polymer rychlostí, která přesahuje vstupní kapacitu primárních pracovních kanálů 24, 30. Vhodné je například gravitační plnicí · ústrojí dodávající roztavený polymerní materiál · rychlostí přibližně 2 500 kg/hod. Zařízení může být dále opatřeno · prostředky pro· ohřev materiálu. Na vnější straně pracovních kanálů mohou být například vytvořeny komory, kterými prochází ohřívací médium, jehož teplo prostupuje stěnami pracovních kanálů.
Tvar a prostorové a rozměrové poměry jednotlivých částí primárního pracovního· kanálu 24 jsou podrobněji patrné z obr. 6 a· 7.
Poloměr Rd pracovního kanálu 24 je v · rozsahu 175 mm až 52'5 mm, zatímco poloměr Rs hnacího hřídele 16 je v rozsahu· 85 až 260 mm. Maximální vzdálenost 96 mezi bočními stěnami . 34 primárního pracovního kanálu 24 je v rozsahu 6 mm až 20 mm, přičemž minimální šířka 98 pracovního kanálu 24 je v rozsahu 3 mm· až 10 mm. Úhlové vzdálenosti jednotlivých součástí zařízení po· obvodu pracovního· kanálu 24 jsou patrné z obr. 6. Úhel 100 vybrání 42 je v rozsahu 30° až 90°, úhel 102 otvoru vstupního' kanálu 36 je také v rozsahu 30° až 90°. Přepážka 32 má úhlovou šířku 104 v rozsahu 3° až 12°, úhlový rozměr 106 výstupu z primárního pracovního kanálu 24, to jest spojovacího průchodu 40, je v rozsahu 10° až 20°. Maximální vzdálenost 108 mezi válcovým povrchem 20 rotoru 12 a v nitřním válcovým povrchem 22 v místě vybrání 42 je v rozsahu 20· až 00· mm.
Podrobnosti tvaru a prostorových a rozměrových poměrů dalšího· pracovního kanálu 26 jsou patrné z obr. 8 a 9. Poloměry Rd a Rs jsou ve stejném rozsahu jako v případě primárního · pracovního · kanálu 24 znázorněného· na obr. 6 a 7. Z obr. 9· je však patrné, že maximální šířka 97 dalšího pracovního· kanálu 26 je podstatně menší než šířka 96 pri-

Claims (7)

  1. P RE D MÉT
    1. Zařízení pro zpracování ·materiálů, které jsou kapalné nebo se stanou kapalnými v průběhu zpracování, které sestává z otočné části opatřené nejméně jedním primárním pracovním· kanálem a nejméně jedním dalším pracovním· kanálem a dále z nehybné části, jejíž povrch je souosý s povrchem otočné části· a spolu s pracovními kanály vymezuje uzavřený primární pracovní průchod a uzavřený další pracovní průchod, přičemž do jednotlivých kanálů zasahují nehybné přepážky vytvářející v kanálech koncové stěny, na kterých se shromažďuje materiál, přičemž v nehybné části je vytvořen vstupní kanál pro’ zavádění ·materiálu nejméně do primárního pracovního· kanálu, dále prostředky pro· přepravu· materiálu zpracovaného v primárním' pracovním· kanálu do· dalšího pracovního kanálu · a· výstup pro vyprazdňování materiálu z dalšího· · pracovního průchodu, přičemž otočná část se otáčí márního pracovního kanálu 24 a je v · rozsahu 3 mm až 10 mm, zatímco minimální šířka 99 je v rozsahu 1,5· mm až 5· mm. Úhlová šířka 114 vstupního kanálu 36 znázorněná na obr. 8 je v rozsahu 30° až 90°, úhlový rozměr 118 spojovacího průchodu 40 je v rozsahu 10° až 30°. Úhlová šířka 120 přepážky 32 je v rozsahu 3° · až 12° a úhlová šířka 122 společného· výstupu 46 je v rozsahu 10° až 30°.
    Z obr. 7 a 9 je patrné, že primární i další pracovní kanály 24, 26 mají klínový průřez, který je zvláště, výhodný, protože · zajišťuje optimální vytváření tlaku · na libovolném poloměru. Klínové pracovní kanály proto mají vyšší čerpací účinek, neboť tento· průřez pracovního kanálu vylučuje přídavné ' proudění v pracovním kanálu, které lze pozorovat u pracovních kanálů s rovnoběžnými stěnami, kde vzniká v důsledku radiálního rozdělení tlaků. Čerpadlo· popsané konstrukce se může při přečerpávání roztaveného· polymerního materiálu otáčet rychlostí 20’ až 100 dt/min.
    Z · předchozího popisu je patrné, že zařízení podle vynálezu se vyznačuje novými prvky zejména ve srovnání se známými čerpadly. Ve srovnání s vytlačovacími stroji na taveninu má zařízení podle vynálezu řadů předností, například malé rozměry, menší spotřebu energie a vyšší pracovní kapacitu. Ve srovnání se zubovými čerpadly má zařízení podle· vynálezu výhodu spočívající ve vyšší pracovní kapacitě, vyšší vstupní kapacitě a v tom, že v zařízení nejsou na sebe dosedající plochy, kde by moho· vzniknout poškození cizími předměty. Zařízení podle vynálezu se tedy ve· srovnání se· zářízeními · známými v době vytvoření vynálezu vyznačuje podstatně lepšími provozními vlastnostmi.
    vynalezu směrem od vstupního kanálu k výstupu · a mezi · otáčejícími se bočními . stěnami kanálů a koncovou stěnou shromažďující materiál vzniká interakce, takže materiál je v důsledku styku s bočními stěnami unášen kupředu ke koncové stěně shromažďující materiál · a materiál nahromaděný na koncové stěně primárního pracovního průchodu je vytlačován do dalšího pracovního průchodu •a materiál nahromaděný na koncové ·. stěně · dalšího pracovního průchodu je vytlačován ze · zařízení, vyznačující se tím, že zařízení je · opatřeno vstupním kanálem (36) zavádějícím materiál do primárního pracovního kanálu (24, · 30) rychlostí, která je nejméně rovna rychlosti potřebné pro vyplňování primárního pracovního kanálu (24, . · 30), přičemž u konce vstupního kanálu (36) . · a primárního pracovního kanálu (24, 30) ·je · vytvořeno· vybírání (42), jehož objem přesahuje průchozí kapacitu primárního pracovního kanálu (24, 30}, přičemž geometrie primárního kanálu (24, 30] zajišťuje ve srovnání s geometrií dalšího pracovního kanálu (26, 28) pracovní kapacitu dostatečnou pro přepravu materiálu z primárního kanálu (24, 30) do dalšího- kanálu (26, 28) rychlostí, která je nejméně rovna rychlosti zpracovávání materiálu v dalším kanálu (26, 28) a rychlosti vyprazdňování materiálu z tohoto dalšího kanálu (26, 28).
  2. 2. Zařízení podle bodu 1, vyznačující se tím, že vstupní kanál (36) je propojen jak s primárním pracovním kanálem (2í4, 30), tak i s dalším pracovním kanálem (26, 28), přičemž vzdálenost mezi vstupním kanálem (36) a spojovacím průchodem zajišťuje průtočný odpor vytvářející dostatečný zpětný tlak, takže přepravovaný materiál může zcela vyplnit další pracovní kanál (216, 28).
  3. 3. Zařízení podle bodu 1 nebo 2, vyznačující se tím, že na počátku primárního pracovního průchodu (24, 30) je v nehybné části (14) vytvořeno vybrání (42), jehož vstupní kapacita přesahuje průchozí kapacitu primárního pracovního' průchodu (24, 30).
  4. 4. Zařízení podle bodu 1 nebo 2, vyznačující se tím, že prostředky pro přepravu materiálu jsou tvořeny spojovacím průchodem (40) vytvořeným ve vnitřním povrchu (22) nehybné části (14) a spojovací průchod (40) spojuje primární pracovní kanál (24, 30) v místě před koncovou stěnou (.31) s dalším pracovním kanálem (26, 2.8) v místě za koncovou stěnou (31) v dalším, pracovním kanálu (2!6, 28).
  5. 5. Zařízení podle bodu 1 nebo 2, vyznačující se tím, že jsou použity nejméně dva primární pracovní kanály (24, 30) zpracovávající materiál a plnicí tímto miateriálemi nejméně jeden další pracovní kanál (!2;6, 28).
  6. 6. Zařízení podle bodu 1 nebo 2, vyznačující se tím, že otočná část (12) je rotačně symetrická a jsou v ní na protilehlých koncích vytvořeny primární pracovní kanály (24, 30), mezi kterými je vytvořen nejméně jeden další pracovní kanál (2(6, 2|8).
  7. 7. Zařízení podle bodů 1 nebo 2, vyznačující se tím, že kanály (24, 26, 28, 30) mají klínový profil.
    2 listy výkresů
CS798276A 1978-12-01 1979-11-30 Device for treating the materials CS216516B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/965,387 US4213709A (en) 1978-12-01 1978-12-01 Rotary processor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS216516B2 true CS216516B2 (en) 1982-11-26

Family

ID=25509907

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS798276A CS216516B2 (en) 1978-12-01 1979-11-30 Device for treating the materials

Country Status (22)

Country Link
US (1) US4213709A (cs)
JP (1) JPS5581132A (cs)
KR (1) KR820001942B1 (cs)
AR (1) AR228569A1 (cs)
AU (1) AU536942B2 (cs)
BE (1) BE880367A (cs)
BR (1) BR7907847A (cs)
CA (1) CA1142727A (cs)
CS (1) CS216516B2 (cs)
DD (1) DD147523A5 (cs)
DE (1) DE2947729A1 (cs)
ES (1) ES486839A1 (cs)
FR (1) FR2442706A1 (cs)
GB (1) GB2041282B (cs)
IL (1) IL58709A (cs)
IN (1) IN153391B (cs)
IT (1) IT1127670B (cs)
MX (1) MX152926A (cs)
NL (1) NL7908643A (cs)
PT (1) PT70467A (cs)
SE (1) SE432556B (cs)
YU (1) YU286679A (cs)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4421412A (en) * 1978-12-20 1983-12-20 Usm Corporation Process and apparatus for processing plastic and polymeric materials
US4582433A (en) * 1984-12-20 1986-04-15 Usm Corporation Rotary processors and methods for liquid-liquid extraction
US4411532A (en) * 1982-01-04 1983-10-25 Usm Corporation Rotary processor
US4389119A (en) * 1982-01-04 1983-06-21 Usm Corporation Rotary processors
US4402616A (en) * 1982-01-04 1983-09-06 Usm Corporation Rotary processors
DE3208973C2 (de) * 1982-03-12 1984-05-30 Werner & Pfleiderer, 7000 Stuttgart Vorrichtung zum Bearbeiten von viskosen Stoffen bzw. Stoffen, die bei der Bearbeitung viskos werden
US4480923A (en) * 1983-09-14 1984-11-06 Usm Corporation Rotary processors and seals
US4527900A (en) * 1983-09-14 1985-07-09 Usm Corporation Rotary processors and seals
US4529478A (en) * 1983-09-14 1985-07-16 Usm Corporation Rotary processors and vacuum systems
US4529320A (en) * 1983-09-14 1985-07-16 Usm Corporation Rotary processors and method for devolatilizing materials
CA1234719A (en) * 1983-09-26 1988-04-05 Arthur D. Siegel Fluid pump
US4645418A (en) * 1983-09-26 1987-02-24 Farrel Corporation Fluid pump
US4582432A (en) * 1984-12-20 1986-04-15 Usm Corporation Rotary processors and methods for mixing low viscosity liquids with viscous materials
US4549810A (en) * 1984-12-20 1985-10-29 Usm Corporation Phase separating rotary processor and method
CA1290528C (en) * 1985-07-09 1991-10-15 Martin Walsh Method and apparatus for producing thermoplastic and products produced therefrom
US4692290A (en) * 1985-11-12 1987-09-08 Celanese Corporation Process for devolatilizing molten oxymethylene polymer
DE3681588D1 (de) * 1986-01-27 1991-10-24 Permian Res Corp Rotierende extrusionsvorrichtung.
US4813863A (en) * 1986-02-02 1989-03-21 Permian Research Corporation Rotary extruder with a gear pump
US4764020A (en) * 1986-12-12 1988-08-16 Masao Moriyama Apparatus for mixing and extruding viscous liquids
US4988239A (en) * 1990-03-05 1991-01-29 Stamet, Inc. Multiple-choke apparatus for transporting and metering particulate material
IT1243348B (it) * 1990-07-17 1994-06-10 Gpw Macchine S A S Di Giuseppe Metodo ed apparecchiatura per compattare materiali solidi in particelle
IT1252103B (it) * 1991-11-27 1995-06-02 Gpw Macchine S A S Di Giuseppe Pompa per materiali solidi particellari
EP0700412B1 (en) * 1993-05-28 1998-08-19 E.I. Du Pont De Nemours And Company Staged feeding process for mixing polymers
JPH0825451A (ja) * 1994-07-11 1996-01-30 Shinko Sellbick:Kk 流動性材料の供給方法および供給装置
US6213289B1 (en) * 1997-11-24 2001-04-10 Stamet, Incorporation Multiple channel system, apparatus and method for transporting particulate material
US7044288B2 (en) * 2002-04-09 2006-05-16 K-Tron Technologies, Inc. Bulk material pump feeder with reduced disk jamming
US20110255961A1 (en) * 2010-04-19 2011-10-20 General Electric Company Solid feed guide apparatus for a solid feed pump

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL109251C (cs) * 1957-02-08 1900-01-01
CH423212A (it) * 1964-07-07 1966-10-31 Gabbrielli Ernesto Ing Dr Procedimento atto alla eliminazione della flessione del cilindro rotorico nelle presse a rottura di strato limite
CH530853A (de) * 1971-03-03 1972-11-30 Collin Heinrich Vorrichtung zum Plastifizieren und Homogenisieren von zähen Massen
GB1370894A (en) * 1971-03-12 1974-10-16 Atomic Energy Authority Uk Extrusion
FR2310813A1 (fr) * 1975-05-14 1976-12-10 Trefimetaux Procede et dispositif d'extrusion continue
CA1111225A (en) * 1977-05-11 1981-10-27 Zehev Tadmor Method and apparatus for processing polymeric material

Also Published As

Publication number Publication date
IN153391B (cs) 1984-07-14
NL7908643A (nl) 1980-06-03
FR2442706B1 (cs) 1983-12-09
FR2442706A1 (fr) 1980-06-27
KR820001942B1 (ko) 1982-10-21
GB2041282B (en) 1983-03-23
AR228569A1 (es) 1983-03-30
CA1142727A (en) 1983-03-15
DD147523A5 (de) 1981-04-08
SE7909808L (sv) 1980-06-02
IL58709A0 (en) 1980-02-29
GB2041282A (en) 1980-09-10
MX152926A (es) 1986-07-03
DE2947729A1 (de) 1980-06-12
JPS5581132A (en) 1980-06-18
JPS6221606B2 (cs) 1987-05-13
PT70467A (en) 1979-12-01
ES486839A1 (es) 1980-06-16
SE432556B (sv) 1984-04-09
US4213709A (en) 1980-07-22
BE880367A (fr) 1980-03-17
AU5330979A (en) 1980-06-05
BR7907847A (pt) 1980-07-22
AU536942B2 (en) 1984-05-31
IT7927693A0 (it) 1979-11-29
DE2947729C2 (cs) 1990-08-30
YU286679A (en) 1983-01-21
IT1127670B (it) 1986-05-21
IL58709A (en) 1982-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CS216516B2 (en) Device for treating the materials
US4136968A (en) Multi-screw, continuous, material processing systems
CA1144151A (en) Rotary processor
US4875847A (en) Twin-screw extruder having respective conical nose screw sections
US4411532A (en) Rotary processor
EP2168743B1 (en) Melting kneading devolatilizing extruder
US4389119A (en) Rotary processors
GB2114500A (en) Rotary processors e.g. for plastics materials
US4935183A (en) Method of extruding material through a twin-screw extruder having respective conical nose screw sections
US4486099A (en) Rotary processors and devolatilizing methods for particulate materials
JPS6147684B2 (cs)
JP7384994B2 (ja) 溶融性ポリマーの増粘調製用押出機
US5962036A (en) Twin screw extruder with high-speed bearing support
CN210064546U (zh) 一种储料仓
CN102225315A (zh) 转子一字型排列的三转子连续混炼机组
US4480923A (en) Rotary processors and seals
CN102228818A (zh) 转子三角形排列的锥形三转子连续混炼机组
WO1997031766A3 (de) Schneckenmaschine
US3676035A (en) Apparatus for processing plastic materials
CN102225316A (zh) 转子三角形排列的三转子连续混炼机组
US20230415380A1 (en) Die plate cover, die head, extruder, and method of manufacturing resin pellets
JPH10244531A (ja) 連続混練機とその材料排出方法及び連続混練機のロータ
US3957255A (en) Extrusion machine
JPS6090717A (ja) ロータリ・プロセツサ
JP2839479B2 (ja) 混練押出機とその材料排出方法