UA127554U - Змішувальна секція черв'яка екструдера - Google Patents

Abstract

Змішувальна секція черв'яка екструдера розташована на корпусі черв'яка в розриві гвинтової лінії в зоні гомогенізації екструдера, причому змішувальна секція має вигляд зрізаних конусів, в яких проточені поздовжні пази, що утворюють виступи у вигляді рядів сегментів, які напрямлені під кутом до каналу входу розплаву, глибина поздовжніх пазів вздовж черв'яка зменшуються пропорційно і дискретно з кожним наступним сегментним рядом таким чином, що крок між сегментними виступами вздовж черв'яка дорівнює зовнішньому діаметру гвинтової лінії черв'яка, а останній - 1/5 зовнішнього діаметра гвинтової лінії черв'яка, загальна кількість сегментних рядів - 5, кількість поздовжніх пазів відповідає кількості сегментних виступів та є однаковою в кожному сегментному ряді.

Description

Корисна модель належить до екструзійного обладнання для переробки полімерних матеріалів, являє собою робочий орган формування однорідної суміші в зоні гомогенізації одночерв'ячних екструдерів.

Основним обладнанням для переробки полімерів є одночерв'ячні екструдери, котрі дозволяють отримати якісну структуру полімеру з невеликим вмістом наповнювачів, таких як пластифікатори, стабілізатори, барвники та інші компоненти. Основним недоліком даного обладнання є неможливість якісної переробки полімерів, що містять додаткові компоненти та наповнювачі. Для поліпшення процесу перемішування компонентів полімерної композиції в зоні гомогенізації встановлюють одну або декілька змішувальних секцій.

Відома конструкція змішувальної секції Меддока |1|, яка використовується для змішування та диспергування компонентів розплаву полімеру. Секцію виконано в розриві гвинтової нарізки шнека екструдера в зоні гомогенізації у вигляді поздовжніх вхідних та вихідних каналів, які з'єднані між собою кільцевим зазором між виступами елемента та циліндром. Проходячи кільцевий зазор розплав піддається підвищеній швидкості зсуву, за рахунок чого агломерати у розплаві руйнуються та досягається мета - інтенсивне диспергуюче змішування. У разі переробки суміші полімерів, де основним параметром якості продукції є не розмір агломератів, а їх однорідний розподіл у дисперсному середовищі, використання даного змішувального елемента не є ефективним, оскільки дана змішувальна секція забезпечує ефективне диспергування компонентів перероблюваної композиції, але механічне перемішування може бути недостатнім для забезпечення необхідного розподілу агломератів диспергованої фази в об'ємі дисперсного середовища.

Найбільш близьким за технічною суттю до пропонованої корисної моделі є "ананасоподібна" змішувальна секція (ріпеарріє тіхіпуд зесііоп), що дозволяє забезпечити інтенсивне механічне перемішування компонентів композиції полімерів (2, ст. 518), яка розташована на корпусі черв'яка в розриві гвинтової лінії в зоні гомогенізації екструдера, та має вигляд циліндра, в якому проточені пази однакової глибини, які виконано спіральними під кутом до осі черв'яка в поздовжньому напрямку, та утворюють виступи, що приймають форму ромба.

Застосування даної змішувальної секції дозволяє інтенсифікувати процес механічного перемішування суміші компонентів композиції внаслідок проходження розплаву через канали

Зо змішувальної секції та розриву потоку внаслідок обертання черв'яка, проте диспергування агломератів диспергованої фази є низьким внаслідок малих швидкостей зсуву.

В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення конструкції змішувальної секції черв'яка екструдера для досягнення інтенсивного диспергування та перемішування розплаву полімерної композиції.

Поставлена задача вирішується тим, що змішувальна секція черв'яка екструдера, яка розташована на корпусі черв'яка в розриві гвинтової лінії в зоні гомогенізації екструдера, та має вигляд зрізаних конусів, в яких проточені поздовжні пази, що утворюють виступи у вигляді рядів сегментів, які направлені під кутом до каналу входу розплаву. Глибина поздовжніх пазів вздовж черв'яка зменшуються пропорційно і дискретно з кожним наступним сегментним рядом таким чином, що крок між сегментними виступами вздовж черв'яка дорівнює зовнішньому діаметру гвинтової лінії черв'яка, а останній - 1/5 зовнішнього діаметра гвинтової лінії черв'яка, загальна кількість сегментних рядів - 5, кількість повздовжніх пазів відповідає кількості сегментних виступів та є однаковою в кожному сегментному ряді.

Використання пропонованої конструкції змішувальної секції дозволяє інтенсифікувати процес диспергування агломератів та перемішування диспергованої фази в дисперсному середовищі та внаслідок чого отримати однорідну структуру полімеру.

Суть корисної моделі пояснюється на кресленні на якому зображено загальний вигляд змішувальної секції черв'яка та її розріз А-А.

Змішувальна секція черв'яка екструдера 3, яка розташована на корпусі черв'яка 1 в розриві гвинтової лінії 2 в зоні гомогенізації екструдера, та має вигляд зрізаних конусів, в яких проточені поздовжні пази 4, що утворюють виступи 5 у вигляді рядів сегментів 6, які напрямлені під кутом са до каналу входу розплаву. Глибина повздовжніх пазів Н вздовж черв'яка зменшуються пропорційно і дискретно з кожним наступним сегментним рядом таким чином, що перший крок 5 між сегментними виступами вздовж черв'яка дорівнює зовнішньому діаметру гвинтової лінії черв'яка, а останній - 1/5 зовнішнього діаметра гвинтової лінії черв'яка.

Змішувальна секція працює наступним чином. Розплав полімеру рухається до змішувальної секції внаслідок дії надлишкового тиску, який створюється при обертанні черв'яка. Після потрапляння розплаву полімеру до змішувальної секції відбувається стискування розплаву на конічній поверхні виступів 5 та потрапляння розплаву в робочі поздовжні пази 4. Внаслідок того, 60 що черв'як 1 обертається, то при виході розплаву з поздовжнього робочого паза 4 відбувається розрив високов'язкого потоку внаслідок високих швидкостей зсуву. Далі розплав потрапляє на наступний сегментний ряд 6, де також відбувається попереднє стискання на конічній поверхні, потрапляння потоку розплаву в наступний робочий паз та подальший його розрив. Оскільки глибина кожного наступного робочого паза 4 зменшується внаслідок чого поздовжні швидкості зсуву в кожному наступному ступені збільшуються, що інтенсифікує процес диспергуючого змішування полімерних композицій.

Джерела інформації: 1. Патент ЕРО0О93449А1 МПК В29Е3/0, Процес і пристрій екструзії поліолефінів.

Заявл.03.05.1982, опубл. 02.05.1983. 2. Раувендааль К. Зкструзия полимеров / пер. с англ. под ред. А.Я. Малкина. - СПб.:

Профессия, 2008.

Claims (1)

1. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Змішувальна секція черв'яка екструдера, яка розташована на корпусі черв'яка в розриві гвинтової лінії в зоні гомогенізації екструдера, яка відрізняється тим, що змішувальна секція має вигляд зрізаних конусів, в яких проточені поздовжні пази, що утворюють виступи у вигляді рядів сегментів, які напрямлені під кутом до каналу входу розплаву, глибина поздовжніх пазів вздовж черв'яка зменшуються пропорційно і дискретно з кожним наступним сегментним рядом таким чином, що крок між сегментними виступами вздовж черв'яка дорівнює зовнішньому діаметру гвинтової лінії черв'яка, а останній - 1/5 зовнішнього діаметра гвинтової лінії черв'яка, загальна кількість сегментних рядів - 5, кількість повдовжніх пазів відповідає кількості сегментних виступів та є однаковою в кожному сегментному ряді. А 5, А-А й Ка й хх 4, ХОМ ет їн зе Х я-ШО0О НК, Й На | ШИК. | і А у Ї Й ня ко і М й ешкя а я ря ка ди шим КЗ и и як а Що

   1. в. Тех, з : Ж сон 5 ; о од ох кот І і й х хо У хх й Хинняя » їй вче: -- і; о | ща