SU887212A1 - Черв чный смеситель дл полимерных материалов - Google Patents

Description

(54) ЧЕРВЯЧНЫЙ СМЕСИТЕЛЬ ДЛЯ ПОЛИМЕРНЫХ

12

Изобретение относитс  к области переработки полимерных материалов и может быть использовано преимущественно в резинотехнической, шинной и пластмассовой отрасл х промышленности дл  изготовлени  и доработки резиновых и других полимерных смесей.

Известен черв чный смеситель дл  полимерных материалов, содержаш.ий черв к с прорез ми в нарезке, корпус с зубь ми на внутренней поверхности, размеры которых соответствуют размерам прорезей в черв ке, привод враш,ени  черв ка и привод осевого перемещени  корпуса 1.

Недостатком черв чного смесител   вл етс  сложность его конструкции, обусловленна  возвратно-поступательным осевым перемещением корпуса, и трудность чистки при смене перерабатываемого материала .

Ближайшим по технической сущности и достигаемому результату к изобретению  вл етс  черв чный смеситель дл  полимерных материалов, содержащий корпус, черв к и установленные в корпусе и расположенные в межвитковом пространстве черв ка приводные смесительные элементы 2.

Смесительные элементы в виде штифтов расположены радиально в плоскост х. МАТЕРИАЛОВ

перпендикул рных к оси черв ка. При вращении смесительных элементов в материале развиваетс  круговое течение, которое способствует смещению и диспергированию

5 материала.

Кроме того, вращающиес  смесительные элементы устран ют застойные зоны в материале, в результате чего исключаетс  передержка материала в зоне обработки и

10 повышаетс  производительность. Еще одним преимуществом смесител  с вращающимис  смесительными элементами  вл етс  возможность регулировани  интенсивности смесительного воздействи  не

15 только изменением количества смесительных элементов, но также скорости и направлени  их вращени .

Один из недостатков смесител  заключаетс  в следующем. Как известно, при

20 движении материала в винтовом канале черв ка создаютс  градиент скоростей по глубине канала и, соответственно ему, градиенты температур, концентраций и пластоэластичных свойств обрабатываемого ма25 териала.

В результате указанных градиентов в материале возникают слои с посто нными температурными концентраци ми и пластоэластическими свойствами. Эти слои рас30 полагаютс  в плоскост х, параллельных

дну винтового канала. Круговое течение, развиваемое при вращении радиально установленных смесительных элементов, характеризуетс  преобладанием тангенциальных скоростей, параллельных дну винтового канала, и отсутствием перпендикул рных скоростей (или малой их величиной). Вследствие этого увеличиваетс  интенсивность движени , а следовательно, смешени  и диспергировани  материала в каждой плоскости, параллельной дну винтового канала, а интенсивность смешени  материала из разных слоев незначительна. Поэтому дл  полного смешени  материала , т.е. дл  устранени  указанных выше градиентов, необходимо развивать длину зоны смешени , что приводит к увеличению веса и габаритов машины.

Другим недостатком рассматриваемого смесител   вл етс  сложность конструктивного оформлени  и изготовлени  смесител  из-за необходимости введени  дополнительных разъемов корпуса дл  установки и чистки смесительных элементов, специальных приводов дл  раскрыти  корпуса.

Цель изобретени  - повышение эффективности смешени  и зпрошение конструкции смесител .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в черв чном смесителе дл  полимерных материалов, содержаш,ем корпус, че в к и установленные в корпусе и располож е нн ы е в м еж в и ткаво м п.р остр а н ств е ч е рв   ка приводные смесительные элементы, согласно изобретению, продольные оси приводных смесительных элементов размещены в плоскост х, параллельных продольной оси черв ка.

Кроме того, приводные смесительные элементы расположены тангенциально к поверхности сердечника черв ка и под углом к его продольной оси.

Приводные смесительные элементы расположены группами, имеющими кажда  по меньшей мере два смесительных элемента.

Благодар  указанному выполнению черв чного смесител  в винтовых каналах черв ка развиваетс  сложное движение обрабатываемого материала, способствуюш;ее интенсивному смешению и диспергированию всех компонентов смеси. Кроме того , указанное распололсение смесительных элементов облегчает их установку, демонтаж дл  чистки или замены, размещение их приводов, что в конечном итоге упрощает конструкцию смесител  и его эксплуатацию ..

На фиг. 1 изображен разрез рабочей зоны смесител  вдоль оси черв ка; на фиг. 2 - разрез одночерв чного смесител  перпендикул рно к оси черв ка в месте установки смесительного элемента; на фиг. 3 - вариант выполнени  изобретени  в виде двухчерв чного смесител ; на фиг.

4 - часть развертки рабочей зоны смесител  со сдвоенными смесительными элементами , установленными под пр мым углом к оси черв ка; на фиг. 5 - часть развертки рабочей зоны смесител  с одиночными смесительными элементами, установленными под разными углами к оси черв ка .

Черв чный смеситель состоит из корпуса 1 с загрузочной воронкой 2, черв ка 3 и смесительных элементов 4, устаноБлен1НЫх в отверсти х приливов 5 корпуса и соединенных с приводом вращени  (на чертежах

условно не показан). Продольные оси смесительных элементов размещены в плоскост х , параллельных продольной осн черв ка 3.

В местах установки смесительных элемеитов 4 в витках черв ка 3 выполнены прорези. Смесительные элементы 4, представленные на чертежах, выполнены в виде цилиндрических роликов, но они могут

иметь и более сложнук форму.

Возможно расположение смесительных элементов перпендикул рно к оси черв ка (см. фиг. 1-4) и под острыми или тупыми углами к ней (см. фкг. 5). Кроме того, смеснтельные элементы могут быть располон ены в одной плоскости группами по два и более (см. фиг. 1, 4).

Черв чный смеситель работает следующим образом.

Материал, подаваемый в загрузочную воронку 2, при вращении черв ка 3 продвигаетс  по винтовым каналам, образованным витками черв ка и корпусом 1, Б зону действи  смесительных элементов 4, при вращении которых в окружающем материале развиваетс  интенсивное сдвиговое течение по направлению вращени  смесительных элементов. В результате сложени  этого течени  с течением материала

вдоль винтовых каналов и с циркул ционным течением материала поперек каналов образуетс  сложное движение материала в зоне действи  смесительных элементов 4. Разнонаправленные потоки сложного

движени  способствуют перераспределению и смешению частиц материала, а обработка материала в зазорах между вращающимис  смесительными элементами и поверхност ми черв ка 3 и корпуса 1 -

интенсивному диспергированию материала . Кроме того, в случае группового, например сдвоенного, расположени  смесительных элементов 4 (см. фиг. 1, 4) происходит дополнительное диспергирование материала в зазоре между ними.

Так как смесительные элементы в относительном движении вокруг оси черв ка 3 (если остановить черв к и привести в движение смесительные элементы) проход т

Claims (2)

1. по окружности вдоль поверхности сердечпика черв ка, в зоне действи  смесительных элементов оказываютс  практически все участки обрабатываемого материала. Изменением скорости и направлени  вращени  смесительных элементов 4, изменением количества и расположени  смесительных элементов относительно черв ка 3, диаметров и формы поверхностей смесительных элементов, величины зазоров между поверхност ми смесительных элементов и поверхност ми черв ка и корпуса 1 можно измен ть смесительное воздействие в широком диапазоне в зависимости от обрабатываемого материала и заданных условий, при этом скоростью и направлением вращени  смесительных элементов 4 можно регулировать .смесительное воздействие во врем  работы смесител . Благодар  повышенному смесительному воздействию данного смесител  по сравнению с известным он позвол ет изготавливать смесь лучшего качества и с большей производительностью. Кроме того , более проста  конструкци  смесител  значительно облегчает его изготовление, монтаж и эксплуатацию, что снижает в конечном счете стоимость изготовлени  и обслуживани  смесител . Формула изобретени  1.Черв чный смеситель дл  полимерных материалов, содержащий корпус, черв к и установленные в корпусе и расположенные в межвитковом пространстве черв ка приводные смесительные элементы, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности смешени  и упрощени  конструкции смесител , продольные оси приводных смесительных элементов размещены в плоскост х, параллельных продольной оси черв ка. 2.Смеситель по п. 1, отличающийс   тем, что приводные смесительные элементы расположены тангенциально к поверхности сердечника черв ка и под углом к продольной его оси. 3.Смеситель по п. 1, отличающий-, с   тем, что приводные смесительные элементы расположены группами, имеющими кажда  по меньшей мере два смесительных элемента. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе: 1.Шенкель Г. Шнековые прессы дл  пластмасс. Л., Госхимиздат, 1962, с. 69-70,
2. 2.Патент США 3870285, кл. В 29 В 1/06, опубл. 1975 (прототип).