HU176589B - Plastic industrial mixing and shearing member - Google Patents

Description

A találmány tárgya plasztikus anyagok agy vagy-több szállítócsigából .és hengerJoőLáíló plasztikáié- és/vagy szállítóberendezésének keverő.és vágóeleme.

A -plasztikus anyagok feldolgozásánál egyre inkább az a törekvés, hogy javítsák a termékek minőségét anélkül, hogy -korlátoznák a berendezés -mennyiségi teljesítményét. Ismeretes, .-hogy %a mennyiségi teljesítmény és a minőség ilyen magas követelményei a ihagyományos plasztiffkálóés/vagy szállítóberendezésekkel már nem elégíthetők ki.

Ilyen okokból a legkülönfélébb módosításokkal kísérlik meg a szállítócsigán és a hengeren belül a lágy anyag olyan intenzív keverését és/vagy vágását, amellyel magas mennyiségi teljesítményeknél is jó termékminőség érhető el.

A plasztikus masszát anyagi homogenitásának javítására ismeretes olyan berendezés, amely bemenő hornyokkal rendelkezik, amelyek a bemenetnél nyitottak és a kimenetnél zártak, és kimenő hornyokkal, amelyeknek bemenete zárt és kimenete nyitott. A bemenő- és kimenő hornyok között található az áteresztő gerinc, amelyen keresztül kell az anyagnak áthaladnia, miközben erősen össze lesz vágva és teljesen feloldódik. rE berendezés hátránya, fhogy , a plasztikus anyagra a szűk áteresztő nyíláson történő áthaladásakor/magas vágóerők hatnak, .anélkül, hogy eköz2 ben az anyagi homogenitás vagy a hőmérséklet •egyenletesebbé válna.

A hátránya e berendezésnek továbbá, hogy nyomásfelhasználó, vagyis a nyomásenergia se5 bességenergiává, illetve hővé alakul át.

,A találmány. elé célul tűzzük ,ki, a keverő- és vágóelem célszerűen olyan kialakítását, amellyel az extrndátum. minőség javítása érhető el, és a termékek használati tulajdonságai javulnak.

iO A találmány elé célul tű^ük ki olyan keverőés vágóelem létrehozását, amellyel irányított keverési folyamatokon keresztül a plasztikus anyagok termikus és anyagi homogenitása megjavul.

A találmány elé tűzött célt ágy érjük el, hogy 5 a szállítócsiga mentén keverő- és vágóelemek vannak elhelyezve, amelyek a szállítócsiga kerületén elosztott, tengelyirányban elhelyezett kihagyásokkal rendelkeznek.

Ezek a kihagyások geometriailag úgy vannak 0 kialakítva, hogy alapfelületük tengelyirányban hajlított, és állandó hajlással rendelkeznek, és a keverő- és vágóelemek kihagyásai kerületi irányban yáltakozóan a legnagyobb kihagyásmélységtől a közel 0 kihagyásmélységig csökkennek, il5 letve a közel 0 kihagyásmélységtől a legnagyobb kihagyásmélységig növekednek; ennek következtében a szomszédos kihagyások között ék-terület keletkezik, ami két szomszédos kihagyás között áteresztő nyílásként szolgál. Az áteresztő nyílá0 sok nagysága függ a keverő- és vágóelemek hosz176589 szától, a kihagyások alapfelületeinek dőlésétől, illetve a hajlás módjától.

Az alapfelületek dőlése, illetve hajlásúknak módja különböző lehet a kerületen elosztott kihagyásoknál. A keverő- és vágóelemek geometriai kialakítása a következő hatással jár:

A szállítócsiga csatornájából kijövő olvadék eloszlik a kerületen elhelyezett sok kihagyásban. A kihagyásokba beömléskor a szállítócsiga alján található olvadék a kihagyások alapfelületének kialakítása következtében sugárirányban felemelkedik, és összekerül a más hőmérséklet-színvonalon levő olvadékkal. A szomszédos kihagyások közötti területen kialakuló olvadékörvények az ékfelület keresztmetszetében uralkodó eltérő sebességű olvadékáramok miatt a szomszédos kihagyásokban rendkívül intenzív keverőhatáshoz vezetnek, az anyagrészecskék mind tengelyirányban, mind pedig sugárirányban átkeverődnek, és ezáltal egyenletesen oszlanak el. Ily módon biztosítható, hogy a formázószerszámba vezetett olvadék magas minőségű. Ez feltétele a kifogástalan termékminőségnek a gép gazdaságos üzemelésénél.

A keverő -és vágóelem kivitelének további lehetősége, hogy a leírt kihagyásokat a henger belső falazatába dolgozzuk be, és szállítócsiga ezen a szakaszon hengeresen sima.

A találmány szerinti megoldás előnyös kiegészítése, hogy a keverő-, illetve vágóhatáshoz szállítóhatás is csatlakozik, ami a kihagyásoknak a tengelyirányhoz képest megfelelő szögű irányításával érhető el. A keverő-, illetve vágóelemek keverő-, illetve vágóhatása tovább javítható, amennyiben a kihagyások alapfelületei tengelyirányban és/vagy tengelyirányba mutató bemélyedésekkel rendelkeznek. A keverő- és vágóelemekkel különösen intenzív keverő- és vágóhatást érhetünk el, ha kettős- vagy többcsigás gépeknél alkalmazzuk azokat.

E célból egy vagy több, a kerületi irányban eltolt kihagyásosztással rendelkező keverő- és vágóelemet helyezhetünk el egymás mögött, és/ vagy sima közgyűrűkkel elválasztva.

A műszaki feladat találmány szerinti megoldásával lehetővé válik, az olvadék hőmérsékletgradienseinek erős korlátozása tengelyirányban és sugárirányban. A találmány szerinti megoldással elérjük továbbá, hogy például színezőrészecskék bekeverésekor mind szilárd, mind pedig olvadék-állapotban jó anyag homogenitást kapjunk.

Ugyanez vonatkozik sok rosszul bekeverhető olvadáspont-módosító adalékra is. A találmányt a következőkben a kiviteli példái alapján írjuk le, ahol az

1. ábra az oldalnézetet és az A—A metszetet, a

2. ábra a felülnézetet és a B—B metszetet, a

3. ábra a keverő- és vágóelem metszetét a hengerben, a

4. ábra a keverő- és vágóelemet a kettős szállítócsigás extruderben, az

5. ábra a felülnézetet és a C—C metszetet, a

6. ábra eltérő- és keverő, vagy vágóelemet kihagyásokkal, a

7. ábra eltérő keverő- és vágóelemet kihagyásokkal, a

8. ábra egy eltérő kialakítás oldalnézetét a D— D metszettel ábrázolja.

Az 1. ábrán az 1 keverő- és vágóelem alapelve látható, amelyben a 2 és 3 kihagyások oly módon vannak bedolgozva, hogy a szomszédos 2 és 3 kihagyások között a 4 ékterület keletkezik, és a 2 és 3 kihagyások 5 és 6 alapfelületei váltakozóan oly módon dőlnek egymással szemben, hogy a legnagyobb ti kihagyás mélységtől a t = 0 kihagyás mélységig csökkennek, illetve a t = 0 kihagymás mélységtől a legnagyobb kihagyás mélységig növekednek.

A 2. ábra a plasztifikáló- és szállítóberendezést mutatja, amely a 7 hengerből és a 8 szállítócsigából áll az 1 keverő- és vágóelemekkel. A 8 szállítócsiga felszerelhető mind egy, mind pedig több 1 keverő- vagy vágóelemmel. A 4 ékterületet az 1 keverő- és vágóelem, és a 7 henger határolja.

A 3. ábra további kiviteli változatot mutat, mégpedig a 7 henger felszerelését az 1 keverőés vágóelemmel, a 8 szállítócsiga ezen a területen hengeresen sima. A 4 ékterületet az 1 keverő- és vágóelem, és a 9 szállítócsiga-alap határolja.

Az 1 keverő- és vágóelemet a kettőscsigájú extruderben a 4. ábra mutatja. A 4 ékterületet a 10 henger és az 1 keverő- és vágóelem alkotja, az 1 keverő- és vágóelemek 11 fésüterületén magas nyíróerők keletkeznek, mivel itt az ékterület erősen redukált. így válik lehetővé a különösen nehezen bekeverhető módosító adalékok (stabilizátorok, színező koncentrátumok, síkosító anyagok) egyenletes elosztása a lágy anyagban.

Az 5. ábra a tengelyirányban bedolgozott 12 bemélyedésekkel rendelkező 1 keverő- és vágóelemet mutatja. A 12 bemélyedések az anyagáramlás járulékos felosztásával a keverő-, illetve homogenizáló hatás további javítását okozzák.

A 6. ábrán az 1 keverő- és vágóelemek változata látható a 13 szállítócsiga tengelyhez képest α-szögben elhelyezett 2 és 3 kihagyásokkal és 12 bemélyedésekkel. A 2 és 3 kihagyások ilyen elrendezésének előnye, hogy az intenzív keverő- és vágóhatáshoz szállítóhatás kapcsolódik.

A 7. ábra szerint az 1 keverő- és vágóelemek eltérése a 2 és 3 kihagyásokkal és 12 bemélyedésekkel α-szögű a 13 szállítócsiga tengelyhez képest, és a 14 kerületi irányban a 15 bemélyedések vannak kialakítva, amelyek a további olvadékáram elosztással javítják a keverő hatást.

A 8. ábrán az 1 keverő- és vágóelem látható termikusán érzékeny műanyagokhoz, holttérmentes 16 bevezető felületekkel. A 2 és 3 kihagyások bevezető felületeinek ilyen kialakításával biztosítható, hogy állandó anyagáramlás keletkezik, vagyis nem lépnek fel helyi túlmelegedések.

Claims (5)

1. A találmány tárgya plasztikus anyagok egy vagy több szállítócsigából és hengerből álló plasztifikáló- és/vagy szállítóberendezésének keverŐ és vágóeleme a szállítócsiga kerületén elosztott tengelyirányú kihagyásokkal, azzal jellemezve, hogy a kihagyások (2 és 3) alapfelületei (5 és 6) tengelyirányban hajlítottak, vagy állandó dőléssel rendelkeznek, és a kihagyások (2 és 3) a keverő- és vágóelem egy kerületi irányában (14) váltakozóan a legnagyobb kihagyásmélységtől (ti) a közel 0 kihagyásmélységre (t) csökkennek, illetve a közel 0 kihagyásmélységtől (t) a legnagyobb kihagyásmélységre (ti) növekednek, és ily módon az ékterület (4) képezhető a szomszédos kihagyások (2 és 3) között.

2. Az 1. igénypont szerinti keverő- és vágóelem kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a kihagyások (2 és 3) a henger (7) belső falazatába dolgozhatók be, és a szállítócsiga (8) ezen a szakaszon (A) sima.

3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti keverő- és vágóelem kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a kihagyások (2 és 3) a szállítócsiga tengelyéhez (13) képest szögben (a) vannak elhelyezve.

5

4. Az 1—3. igénypontok bármelyike szerinti keverő- és vágóelem kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a kihagyások (2 és 3) alapfelületei (5 és 6) a szállítócsiga tengelyének (13) irányába, és a kerületi irányba (14) mutató bemélyedések10 kel (12) rendelkeznek, és bevezető felületeket (16) tartalmaznak.

5. Az 1—4. igénypontok bármelyike szerinti keverő- és vágóelem kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy több, a kerületi irányban (14) fél15 kihagyás osztással eltolt keverő- és vágóelemek (1) egymás után és/vagy sima közgyűrűkkel elválasztva vannak elhelyezve.