SU1652086A1

SU1652086A1 - Extruder for polymer materials

Info

Publication number: SU1652086A1
Application number: SU894669508A
Authority: SU
Inventors: Сергей Александрович Рощупкин; Игорь Олегович Микуленок
Priority date: 1989-03-28
Filing date: 1989-03-28
Publication date: 1991-05-30

Abstract

Изобретение относитс к оборудовании дл полимерных материалов, например резиновых смесей. Цель изобретени - повышение качества смешени перерабатываемой композиции. Дл этого экструдер содержит корпус с загрузочным отверстием и. выходной формующей насадкой.-Смесительный орган выполнен в виде вращающе-- гос валка, длина которого превышает длину корпуса. Корпус снабжен приводом возвратно-поступательного перемещени . Валок образует с корпусом рабочий зазор переменного сечени . На внутренних торцовых поверхност х корпуса выполнены кольцевые отражательные элементы. Они имеют вогнутую рабочую поверхность. В рабочем зазоре расположена по меньшей мере одна кольцева перегородка с вогнутыми рабочими поверхност ми. Материал подаетс в загрузочное окно и увлекаетс валком. В рабочем зазоре материал деформируетс и интенсивно перемешиваетс в окружном направлении валка, а также вдоль оси валка за счет использовани возвратно-поступательного перемещени корпуса и кольцевых отражательных элементов. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. (ЛThe invention relates to equipment for polymeric materials, e.g. rubber compounds. The purpose of the invention is to improve the quality of mixing of the processed composition. For this, the extruder comprises a housing with a feed opening and. output forming nozzle. The mixing body is made in the form of a rotary-state roll, whose length exceeds the length of the body. The housing is provided with a drive for reciprocating movement. The roller forms a working gap of variable cross section with the housing. Annular reflective elements are provided on the inner end surfaces of the housing. They have a concave work surface. At least one annular partition with concave working surfaces is located in the working gap. The material is fed into the loading window and carried along by the roller. In the working gap, the material is deformed and intensively mixed in the circumferential direction of the roll, as well as along the axis of the roll due to the use of reciprocating movement of the body and the annular reflective elements. 1 hp f-ly, 3 ill. (L

Description

Изобретение относитс к оборудованию дл переработки полимерных материалов , например резиновых смесей, и может быть использовано в шинной и резинотехнической промышленности дл получени полосовых заготовок, например дл протекторов покрышек.The invention relates to equipment for processing polymeric materials, e.g. rubber compounds, and can be used in the tire and rubber industry to produce strip blanks, for example, tire treads.

Цель изобретени - повышение качества смешени перерабатываемой композиции .The purpose of the invention is to improve the quality of mixing of the processed composition.

На фиг. 1 показан экструдер, поперечный разрез: на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - то же, вариант.FIG. 1 shows an extruder, a cross-section: in FIG. 2 shows section A-A in FIG. one; in fig. 3 - the same, option.

Экструдер дл полимерных материалов содержит корпус 1 с загрузочным отверстием 2 и выходной формующей насадкой 3. Смесительный орган выполнен в виде гладкого цилиндрического валка 4. соединенного с приводом вращени (не показан). Ось вращени валка 4 расположена перпендикул рно оси формующей насадки 3. Валок 4 расположен внутри корпуса 1 таким образом , что длина бочки валка 4 превышает длину корпуса 1 с возможностью выхода ее торцов за пределы корпуса 1. Валок 4 установлен в подшипниках, смонтированных на фундаментной плите (не показана) экстру- дера. Корпус 1 зкструдера смонтирован в направл ющих 5, расположенных вдоль оси валка 4, и снабжен приводом возвратно-по ъThe extruder for polymeric materials comprises a housing 1 with a loading opening 2 and an output forming nozzle 3. The mixing body is made in the form of a smooth cylindrical roll 4. connected to a rotary drive (not shown). The axis of rotation of the roll 4 is perpendicular to the axis of the forming nozzle 3. The roll 4 is located inside the housing 1 in such a way that the length of the barrel of the roll 4 exceeds the length of the housing 1 with the possibility of its ends extending beyond the limits of the housing 1. The roller 4 is installed in bearings mounted on the base plate (not shown) extruder. The housing 1 of the extruder is mounted in the guides 5 located along the axis of the roll 4, and is provided with a drive back-b

ОABOUT

ел ю оate you oh

оabout

ступательного перемещени (не показан). Рабочий зазор Б, образуемый корпусом 1 и валком 4, имеет переменное сечение в направлении вращени аалка 4. Выступы 6 в корпусе 1 чередуютс с впадинами 7, в месте расположени которых выполнены дегазационные каналы 8, сообщенные с ва- куум-магистралыо.Stepping movement (not shown). The working gap B formed by the housing 1 and the roller 4 has a variable cross section in the direction of rotation of the hive 4. The protrusions 6 in the housing 1 alternate with depressions 7, at the location of which degassing channels 8 are in communication with the vacuum main.

На внутренних торцовых поверхност х корпуса 1 выполнены кольцевые отражательные элементы 9, имеющие вогнутую рабочую поверхность, В предпочтительном -варианте выполнени экструдера корпус 1 снабжен также по меньшей мере одной кольцевой перегородкой 10 с вогнутыми рабочими поверхност ми, расположенными в рабочем зазоре Б.On the inner end surfaces of the housing 1 there are annular reflective elements 9 having a concave working surface. In a preferred embodiment of the extruder, the housing 1 is also provided with at least one annular partition 10 with concave working surfaces located in the working gap B.

Экструдер работает следующим образом .The extruder operates as follows.

Перерабатываемый материал подают в загрузочное отверстие 2 корпуса 1 экструдера . Сюда же поступают и ингредиенты, необходимые дл распределени в обрабатываемой композиции. Попада в рабочий зазор Б экструдера, материал увлекаетс валком 4 в сторону его вращени . В местах сужени рабочего зазора Б, где расположены выступы 6, материал деформируетс , подвергаетс сдвиговым напр жени м и перемешиваетс в окружном направлении валка 4. В местах расширени рабочего зазора Б, где расположены впадины 7, давление в материале падает, и газо-воздушные включени через дегазационные каналы 8 удал ютс из материала, предупрежда раковины , пузыри и другие образовани , нарушающие целостность получаемого издели и соответственно его качество. При включении привода возвратно-поступательного перемещени корпуса 1 последний начинает перемещатьс в направл ющих 5. При этом полимер, наход щийс на валке 4 в местах расширени рабочего зазора Б, подрезаетс и, продвига сь по криволинейной рабочей поверхности соответствующего отражательного элемента, подворачиваетс и перемещаетс над чулком полимера на валке 4 в направлении, совпадающем с направлением движени корпуса 1. В это врем на противоположном конце корпуса 1 у второго кольцевого отражательного элемента 9, за счет образующегос свободного пространства между бочкой валка 4 и корпусом 1 экструдера, давление в композиции падает, и последн устремл етс к указанному отражательному элементу 9, пзреме- ща сь вдоль образующей валка 4. При этом в местах сужени рабочего зазора Б перемещение перерабатываемой композиции вдоль образующей валка 4 осуществл етс The processed material is fed into the loading opening 2 of the housing 1 of the extruder. The ingredients required for distribution in the composition to be processed are also included. Getting into the working gap B of the extruder, the material is carried by the roller 4 in the direction of its rotation. At the narrowing points of the working gap B, where the protrusions 6 are located, the material is deformed, subjected to shear stresses and stirred in the circumferential direction of the roll 4. At the places of expansion of the working gap B, where the depressions 7 are located, the pressure in the material drops and the gas-air inclusions through degassing channels 8, sinks, bubbles and other formations are removed from the material, preventing the integrity of the resulting product and, accordingly, its quality. When the drive of the reciprocating movement of the housing 1 is turned on, the latter begins to move in the guides 5. At the same time, the polymer located on the roll 4 in the places of expansion of the working gap B is cut and, moving along the curvilinear working surface of the corresponding reflective element, is turned over and moved polymer stocking on the roll 4 in the direction coinciding with the direction of movement of the body 1. At this time, at the opposite end of the body 1 at the second annular reflective element 9, due to of the free space between the roll barrel 4 and the extruder body 1, the pressure in the composition drops, and the latter rushes to the specified reflective element 9, moving along the forming roll 4. At the narrowing points of the working gap B, the processed composition moves along the forming roll 4 is carried out

преимущественно за счет сдвиговой деформации и лишь в местах размещени кольцевых отражательных элементов 9 - за счет переориентации полимерного листа. Кольцева перегородка 10, имеюща вогнутые рабочие поверхности, раздел ет полость корпуса 1 на камеры небольшой длины и, как следствие, улучшает перемешивание композиции даже при небольшом ходе корпуса 1. При этом, однако, следует принимать во внимание некоторое снижение производительности , получаемое за счет уменьшени свободного объема полости корпуса. Поэтому, количество перегородок 10 должно быть оптимальным с точки зрени достижени необходимого качества при заданной производительности.mainly due to shear deformation and only in the locations of the annular reflective elements 9 - due to the reorientation of the polymer sheet. An annular partition 10, having concave working surfaces, divides the cavity of the housing 1 into chambers of small length and, as a result, improves the mixing of the composition even with a short stroke of the housing 1. However, one should take into account some performance degradation due to a decrease in free volume of the body cavity. Therefore, the number of partitions 10 must be optimal from the point of view of achieving the required quality at a given performance.

В конечном счете композици , достигнув формующей насадки 3, формируетс вUltimately, the composition, having reached the forming nozzle 3, is formed in

изделие (лист, пленку, полосу).product (sheet, film, strip).

В конкретном варианте исполнени диаметр валка составл ет 660 мм, длина валка 2100 мм, диаметр корпуса 1160 мм, его длина 1400 мм, в корпусе расположены 2 перегородки , рассто ние между которыми 400 мм. Ход корпуса относительно валка от центрального положени 300 мм. Таким образом , предлагаемое техническое решение, отлича сь простотой конструкции и небольшими габаритами, обеспечивает хорошее смешение перерабатываемой полимерной композиции и способствует выпуску высококачественных изделий.In a particular embodiment, the roll diameter is 660 mm, the roll length is 2100 mm, the case diameter is 1160 mm, its length is 1400 mm, there are 2 partitions in the case, the distance between which is 400 mm. The body stroke relative to the roll from the central position of 300 mm. Thus, the proposed technical solution, being simple in design and small in size, ensures good mixing of the polymer composition being processed and contributes to the production of high-quality products.

Выполнение приводным корпуса, а неPerformance of the driven housing and not

валка (с точки зрени возвратно-поступательного движени ) значительно упрощает подвод и отвод теплоносител к валку и от него, а также исключает по вление радиального и осевого биени валка, что увеличивает срок службы валковых подшипников и стабильность величины рабочего зазора ме- шины.The roll (from the point of view of reciprocating motion) greatly simplifies the supply and removal of coolant to and from the roll, and also eliminates the occurrence of the radial and axial roll beats, which increases the service life of the roller bearings and the stability of the size of the working gap.

4545

Claims

1. An extruder for polymeric materials, comprising a housing with a loading opening and an output forming nozzle, a mixing element connected to the rotational drive, made in the form of a smooth cylindrical roll, whose axis is perpendicular to the axis of the forming nozzle, the roll being mounted in the housing to form variable section working gap, characterized in that, in order to improve the mixing quality of the processed composition, the housing is equipped with a drive of reciprocating movement in the axis om the direction of the roll, the length of the barrel which is selected

exceeding the length of the body with the possibility of its ends extending beyond the body, on the inner end surfaces of which annular reflective elements having a concave working surface are made.

2. An extruder according to claim 1, which differs from the fact that the casing is provided with at least one annular partition with concave working surfaces located in the working gap.

R

/ Sssfsfsss7 srSfffSS

FIG. 2

I

/ yu M.

WCsXXVC

S OOvVsA XWWCC

ugu

JrffSS / fffrfrr / S rr // SffSSfSf // SSf

5Fae. J

/

/ sM