ДИСК РОТОРА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ И ПОДГОТОВКИ ПОЛИМЕРНОГО МАТЕРИАЛА Российский патент 2015 года по МПК B28B17/04 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к диску ротора согласно ограничительной части п. 1 формулы изобретения.

Уровень техники

Из уровня техники известны подобные диски ротора в разных исполнениях. В большинстве случаев они устанавливаются вблизи дна приемного бункера или режуще-уплотняющего устройства для обработки и подготовки термопластичных полимеров и состоят по существу из дискообразного носителя рабочих органов, на верхней стороне которого расположены смесительные или перемешивающие рабочие органы или измельчающие ножи. В процессе работы диск вращается, и рабочие органы захватывают и при необходимости измельчают загруженный в бункер полимерный материал при одновременном нагревании. Кроме того, материал перемешивается и постоянно перемещается, вследствие чего в бункере образуется смесительный вихрь.

Устройства для обработки полимеров известны также, например, из AT 375867 B, AT 407970 B или WO 93/18902. Вращающийся носитель рабочих органов или рабочие органы отбрасывают под действием центробежной силы обрабатываемый полимерный материал на боковую стенку бункера. Часть этого полимерного материала перемещается вверх по боковой стенке бункера и вращается в виде смесительного вихря, но затем снова падает обратно в центр бункера. Этим обеспечивается необходимое время пребывания частиц обрабатываемого полимерного материала в приемном бункере, в результате чего загруженный в него полимерный материал хорошо перемешивается, в достаточной степени нагревается в результате возникающих сил трения и, в случае измельчающего воздействия рабочих органов на полимерный материал, в достаточной степени измельчается.

Однако оказалось, что не весь отбрасываемый на боковую стенку бункера полимерный материал перемещается по ней вверх и что часть его попадает вниз под самый нижний рабочий орган или под самый нижний диск, образующий носитель рабочих органов. Там эта часть полимерного материала в результате трения может неконтролируемо расплавляться.

Этот недостаток пытались устранить размещением транспортирующих ребер на нижней стороне указанного диска. Из уровня техники известно размещение на нижней стороне диска или носителя рабочих органов прямых и радиальных ребер, которые служат для транспортировки полимерного материала, попавшего в область между дном измельчающе-уплотняющего устройства и нижней стороной носителя рабочих органов, наружу и удаления из этой области.

Полностью удовлетворительной эта мера, не оказалась. В частности, в приемных бункерах больших размеров и соответственно с большой вместимостью в несколько сотен килограммов полимерного материала должны использоваться также соответственно большие диски большого диаметра. Эти диски должны быть, с одной стороны, точно изготовлены и, кроме того, очень плавно и равномерно вращаться, так как расстояние между диском и дном составляет лишь несколько миллиметров. К транспортирующему действию ребер в крупногабаритных измельчающе-уплотняющих устройствах подобного рода предъявляются очень высокие требования, потому что, как было упомянуто, в бункере находится очень много подлежащего обработке материала, который, с одной стороны, необходимо перемещать, и который, с другой стороны, вследствие своего большого веса оказывает сильное давление вниз и проникает в область между диском и дном.

При масштабировании таких устройств оказалось, что транспортирующая мощность известных дисков, функционирующих еще достаточно в малых бункерах, в больших бункерах она уже более не достаточна для того, чтобы материал не попал в проблемную область. Кроме того, частота вращения смесительных рабочих органов, необходимая для придания материалу движения вверх и для увеличения времени его пребывания в бункере, не может произвольно увеличиваться, поскольку в результате повышенного трения будет снова образовываться больше тепла, которое может привести к локальному плавлению хлопьев полимерного материала.

В этом случае полимерные хлопья снова попадают во внешнюю область между дном и диском, оставаясь там длительное время. В результате этого в данной области температура повышается, хлопья агломерируют, становятся липкими и при необходимости плавятся, что приводит к объединению еще большего количества хлопьев. Через некоторое время диск начинает вибрировать и в конечном итоге останавливается. Поэтому желательно, чтобы частица - в случае, если она все-таки застряла между ребрами и дном бункера,- была как можно быстрее снова освобождена и затем эффективно удалена из критической области.

Кроме того, в критическую область ниже диска попадают не только крупные хлопья, но также и более мелкие частицы пыли, причем эти частицы проникают еще дальше в направлении центра диска и остаются там. Также и эти мелкие частицы полимеров затем очень сильно нагреваются, оказываясь изолированными и удержанными в критической области.

В принципе это проблематично и в случае с дисками меньшего диаметра, так как специально для тяжелых измельчаемых материалов применяют пониженную частоту вращения, т.е. относительно малые окружные скорости.

Раскрытие изобретения

Задачей изобретения является создание диска ротора, которым, в частности, при большой вместимости и значительных размерах эффективно предотвращается проникновение полимерных частиц в критическую область между диском и дном приемного бункера и достигается их быстрое и полное освобождение, а также удаление из этой области.

Эта задача решается отличительными признаками п. 1 формулы изобретения, причем предусмотрено, чтобы транспортирующие ребра имели в направлении движения или вращения прямую и по существу перпендикулярно нижней стороне расположенную транспортирующую грань и в нисходящем направлении скошенную в направлении движения покатую боковую грань или имели по существу треугольное сечение.

Таким образом, при обработке и подготовке полимерных частиц эффективно предотвращается, чтобы даже при большой степени заполнения и, соответственно, большом, действующим вниз давлении, в частности, более крупные и грубые полимерные хлопья могли застревать между дном и диском и затормаживать диск. Если несмотря на это присутствует риск, то частицы могут задержаться в небольшом пространстве между дном и нижней стороной диска дольше, чем предусмотрено, и там застрять на короткое время, то они легко высвобождаются посредством скошенной пологой боковой грани и выводятся наружу.

Таким образом, критическая область по существу длительное время остается свободной от таких частиц. Благодаря этому возможна эффективная и равномерная обработка содержащегося в приемном бункере полимерного материала. Кроме того, устраняются простои и ремонт, необходимые в случае заклинивания диска. Также улучшается качество обрабатываемого материала, так как предупреждаются локальные перегревы или расплавление.

Другие предпочтительные варианты осуществления изобретения описаны в зависимых пунктах формулы изобретения.

Особенно предпочтительно, чтобы боковая поверхность была направлена к нижней стороне под углом δ от 10 до 35°, в частности, ок. 15°.

Согласно предпочтительному варианту развития изобретения предусмотрено, чтобы толщина тела диска уменьшалась, по меньшей мере, на 1 мм, предпочтительно на 1,5-3,5 мм, причем эта разница измеряется между толщиной тела диска в центре или во внутренней центральной области и внешним краем. Неожиданно оказалось, что уже за счет таких незначительных изменений может быть достигнуто значительное улучшение.

Особенно предпочтительным вариантом осуществления предусмотрено, чтобы высота транспортирующих ребер увеличивалась в направлении их расположения наружу.

Особенно предпочтительно при этом, чтобы толщина тела диска уменьшалась в наружном направлении в той же мере, в какой увеличивается высота транспортирующих ребер наружу, или чтобы общая толщина диска ротора оставалась одинаковой и постоянной по его радиусу. Так достигается высокая плавность вращения и эффективная транспортировка полимерных частиц из критической области.

Также предпочтительно предусмотреть, чтобы толщина тела диска во внутренней области оставалась постоянной и уменьшалась лишь с некоторого расстояния от центра диска ротора, предпочтительно с расстояния, равного 60% радиуса, в частности, в интервале 60-70%. Также предпочтительно, чтобы высота транспортирующих ребер во внутренней области оставалась постоянной и увеличивалась лишь с некоторого расстояния от центра диска ротора, предпочтительно с расстояния, равного 60% радиуса, в частности в интервале 60-70%. Изменение размеров происходит при этом лишь во внешней радиальной области, а именно там, куда могут проникнуть более грубые хлопья. В результате эффективно отводятся наружу как грубые, так и тонкие частицы.

Согласно предпочтительному варианту осуществления предусмотрено, чтобы наиболее удаленные от верхней стороны точки или области транспортирующих ребер образовывали ровную плоскость. Поэтому, если смотреть сбоку, общая толщина диска ротора остается неизменной.

В этой связи предпочтительно предусмотреть, чтобы верхняя сторона тела диска оставалась ровной и/или чтобы плоскость была параллельна верхней стороне. Такая конструкция, кроме того, проста в изготовлении и имеет очень плавный ход.

Особенно эффективный диск ротора отличается тем, что нижняя сторона тела диска в области, в которой уменьшается ее толщина, скошена и наклонена к верхней стороне и/или плоскости, в частности, под углом не более 3°, в частности, от 0,4 до 0,6°. В результате диск приобретает форму квазиусеченного конуса, причем также неожиданно выяснилось, что достаточны лишь незначительные отклонения и величины углов для эффективного удаления частиц.

Конструктивно простым вариантом осуществления предусмотрено, чтобы толщина тела диска уменьшалась непрерывно в плоскости, благодаря чему предотвращаются завихрения и повышается плавность хода.

Также эффективным является диск ротора и в том случае, когда предусмотрено, чтобы толщина тела диска уменьшалась прерывисто или ступенчато, при необходимости одноступенчато. Является ли предпочтительным непрерывное или прерывистое уменьшение, зависит в числе прочего также от вида, формы и размеров перерабатываемого материала, например от того, применяются ли повторно пленки, хлопья или гранулы.

Было установлено, что для еще большего повышения эффективности транспортировки наружу предпочтительно, чтобы транспортирующие ребра были вогнуто изогнуты в направлении движения диска, в результате чего дутьевое действие дополнительно возрастает. Этот признак синергически увеличивает воздействие уменьшенной толщины и дополнительно усиливает эффект. Если же частица и попадет в критическую область, например, при неожиданном прекращении обработки и остановке мешалки, то она будет быстро удалена.

При этом оказалось предпочтительным, чтобы изгибы имели одинаковую форму и были дугообразными.

В этой связи особенно предпочтительно предусмотреть, чтобы изгибы всех транспортирующих ребер были одинаковыми между собой. Такой диск ротора может быть выполнен конструктивно очень просто.

Если предусмотрено наличие, по меньшей мере, двух групп транспортирующих ребер, начинающихся попеременно соответственно на разном удалении от центра, а именно от внутренней центральной области и от внешней центральной области, то также упрощается конструктивное выполнение диска, так как во внутренней области диска исключается очень тесное расположение транспортирующих ребер.

В отношении транспортирующего действия оказалось неожиданно эффективным, чтобы транспортирующие ребра были направлены к центру не радиально, а чтобы внешние концевые области транспортирующих ребер были направлены почти по касательной к краю диска ротора, в частности под внешним углом пересечения в интервале от 0 до 25°, предпочтительно от 12 до 18°.

Также предпочтительно, чтобы внутренние начальные области транспортирующих ребер были направлены к центру или к внутренней центральной области или к внешней центральной области под внутренними углами пересечения β₁ или β₂ в интервале от 0 до 45°, предпочтительно от 15 до 30°. При этом предпочтительно, чтобы угол β₁ превышал угол β₂.

Каждый угол пересечения измеряется соответственно в точке пересечения или точке входа транспортирующего ребра с или в край диска ротора или внутреннюю центральную область или внешнюю центральную область. Угол пересечения является при этом соответственно углом между проведенной через эту точку пересечения касательной к транспортирующему ребру и проведенной через эту точку пересечения касательной к внутренней центральной области или внешней центральной области.

При этом в процессе работы диск ротора вращается в направлении вогнутого изгиба.

Для того чтобы транспортирующий диск мог оказывать влияние на температуру обрабатываемого полимерного материала, согласно предпочтительному варианту развития предусмотрено, чтобы в теле диска была выполнена полость, которая при необходимости заполнена хладагентом или через которую он протекает.

Кроме того, согласно изобретению предусмотрено, чтобы диск ротора располагался в режуще-уплотняющем устройстве с незначительным зазором по отношению ко дну. При этом в особо предпочтительном устройстве для обработки и подготовки полимерного материала предусмотрено наличие, в частности, вакуумируемого приемного бункера, причем диск ротора согласно изобретению расположен вблизи и параллельно поверхности дна. При этом диск ротора установлен предпочтительно на, по существу, вертикальном валу и приводится им в действие, в результате чего находящемуся в приемном бункере полимерному материалу сообщается вращательное движение вокруг оси вала.

Согласно особо предпочтительному варианту осуществления расстояние между диском ротора, а именно между самыми внешними и наиболее удаленными от диска точками или краями транспортирующих ребер, и донной поверхностью приемного бункера является меньше толщины тела диска и составляет преимущественно 3-15 мм, предпочтительно 4-8 мм.

Другие преимущества и варианты осуществления изобретения следуют из описания и прилагаемых чертежей.

Краткое описание чертежей

Ниже изобретение излагается с помощью особенно предпочтительного варианта осуществления на чертежах и описывается в качестве примера со ссылками на чертежи. При этом изображено:

фиг. 1 - вид снизу на диск ротора согласно изобретению;

фиг. 2 - вид в разрезе по центру диска на фиг. 1;

фиг. 3 - увеличенное изображение разреза на фиг 2;

фиг. 4 - детальный вырыв на правой стороне разреза на фиг. 2 или 3;

фиг. 5 - частичный разрез по B-B на фиг. 1;

фиг. 6 - подробный вид A на фиг 1;

фиг. 7 - вырыв приемного бункера с расположенным в нем диском.

Осуществление изобретения

На фиг. 1 в качестве примера представлен наиболее эффективный и предпочтительный диск 1 ротора, причем на этой фигуре диск 1 ротора изображен с видом снизу, то есть, если смотреть во время работы со стороны дна 17 бункера. На практике такие диски 1 роторов в большинстве случаев применяются в приемных бункерах 2 большого объема, в которых содержится много полимерного материала с соответственно большим весом. В соответствии с этим на диск 1 ротора воздействует большое давление. Диметр такого диска 1 ротора составляет в данных случаях ок. 2 м и больше.

Диск 1 ротора имеет тело 3, на верхней стороне 4 которого могут располагаться смесительные и/или измельчительные рабочие органы 5. На противоположной нижней стороне 6 тела 3 диска расположено некоторое количество простирающихся изнутри наружу транспортирующих ребер 7. Все транспортирующие ребра 7 вогнуто изогнуты в направлении движения диска 1, причем изгибы имеют одинаковую дугообразную форму. Радиус изгиба транспортирующих ребер 7 меньше радиуса диска 1 ротора и составляет ок. 65% от него. Кроме того, изгибы всех транспортирующих ребер 7 практически одинаковы.

Предусмотрены две группы транспортирующих ребер 7, а именно более длинные и более короткие ребра, расположенные попеременно между собой. Более длинные транспортирующие ребра 7 начинаются у круговой внутренней центральной области 14, радиус которой составляет ок. 30% радиуса диска 1 ротора. Более короткие транспортирующие ребра 7 начинаются у внешней центральной области 15, радиус которой составляет ок. 50% радиуса диска 1 ротора. Все транспортирующие ребра 7 проходят непрерывно до внешнего края диска 1 ротора или тела 3 диска.

Транспортирующие ребра 7 не ориентированы радиально к центру 8 диска 1 ротора.

Так, внешние концевые области всех транспортирующих ребер 7 направлены почти по касательной к внешнему краю диска ротора, а именно под внешним углом пересечения α ок. 14°, измеряемым в точке входа транспортирующего ребра 7 в край или окружность, между касательной, проходящей к наиболее внешнему краю, и касательной, проходящей к транспортирующему ребру 7, где транспортирующее ребро 7 касается внешнего края или окружности.

Внутренние начальные области более длинных транспортирующих ребер 7 расположены к внутренней центральной области 14 под первым внутренним пересекающим углом β₁ ок. 15°, измеряемым соответственно в точке входа транспортирующего ребра 7, между касательной к внутренней центральной области 14 и касательной к транспортирующему ребру 7, где она или транспортирующее ребро 7 касается внутренней центральной области 14.

Внутренние начальные области более коротких транспортирующих ребер 7 направлены к внешней центральной области 15 под вторым внутренним углом пересечения β₂ от ок. 35 до 40°, измеряемым соответственно в точке входа транспортирующего ребра 7, между касательной к центральной области 15 и касательной к транспортирующему ребру 7, где она или транспортирующее ребро 7 касается внешней центральной области 15.

При этом предпочтительно, чтобы β₂ превышало β₁.

В области касания с внутренней центральной областью 14 и внешней центральной областью 15 транспортирующие ребра 7 оканчиваются острием.

Выполненные таким образом транспортирующими ребрами 7 как большие, так и малые полимерные частицы могут в процессе работы транспортироваться наружу или к захваченным транспортирующими ребрами 7 частицам прилагается направленная наружу от центра 8 диска 1 ротора сила. При этом транспортирующее действие вызвано, как правило, механическим воздействием транспортирующих ребер 7 на полимерные частицы, поскольку обработка проводится, как правило, в вакууме. Таким же образом возможна и обработка при давлении окружающей среды, в результате чего дополнительно к механическим контактам между транспортирующими ребрами 7 и полимерными частицами возникают и потоковые эффекты.

На фиг. 2, 3 и 4 изображен диск 1 ротора в поперечном разрезе по центру 8. На обращенной в процессе работы к бункеру верхней стороне 4 тела 3 диска могут находиться смесительные и/или измельчительные рабочие органы 5. В рассматриваемом примере осуществления такие рабочие органы не изображены. Смесительными или измельчительными рабочими органами 5 могут служить лопасти, ножи и т.п. Они захватывают частицы полимеров и приводят их во вращательное движение, в результате чего в бункере образуется смесевой вихрь. Кроме того, частицы нагреваются и поддерживаются при постоянном перемешивании, вследствие чего даже при повышенных температурах предупреждается слипание или склеивание. При необходимости происходит также резание или измельчение более крупных гранул.

На нижней стороне 6 тела 3 диска расположены транспортирующие ребра 7. При этом толщина тела 3 диска во внутренней области 9 является постоянной и равномерной. Эта внутренняя область 9 простирается до ок. двух третей радиуса диска 1 ротора. На определенном расстоянии (C) от центра 8 диска 1 ротора толщина тела 3 диска начинает уменьшаться. В рассматриваемом примере радиальное расстояние(C) составляет ок. 68% от радиуса диска 1 ротора. Также с этого радиального расстояния (C) соответственно увеличивается в направлении наружу высота транспортирующих ребер, в то время как высота транспортирующих ребер 7 во внутренней области 9 остается постоянной и равномерной.

Из фиг. 2-4 видно, что толщина тела 3 диска уменьшается лишь незначительно, в рассматриваемом примере осуществления лишь на 2 мм. Таким же образом и в такой же мере увеличивается также высота транспортирующих ребер 7 при их прохождении наружу, вследствие чего общая толщина диска 1 ротора по всему его радиусу остается постоянной и равномерной. В этой внешней области лишь расстояние между телом 3 диска или нижней стороной 6 и самыми верхними точками транспортирующих ребер 7 становится больше или располагается несколько выше области между транспортирующими ребрами 7.

Наиболее удаленные от верхней стороны 4 точки или области транспортирующих ребер 7 образуют ровную плоскость 10, причем эта плоскость 10 параллельна также плоской ровной верхней стороне 4 тела 3 диска.

Уменьшение толщины тела 3 диска происходит в данном примере непрерывно или по наклонной плоскости. Нижняя сторона 6 тела 3 диска во внешней области, в которой уменьшается толщина, скошена и проходит вверх к верхней стороне 4 под углом γ ок. 0,5°. Диск 1 ротора или тело 3 диска имеет тем самым в некоторой степени форму усеченного конуса с уплощенной самой внешней круговой кромкой.

Согласно еще одному возможному варианту осуществления толщина тела 3 диска может уменьшаться дискретно или ступенчато, что обеспечивает преимущества при некоторых повторно применяемых материалах.

Также предусмотрено, чтобы внутри тела 3 диска была образована, по меньшей мере, одна полость 13 с протекающим через нее хладагентом, посредством которой может происходить охлаждение диска.

На фиг. 5 показан поперечный разрез по транспортирующему ребру 7. Каждое транспортирующее ребро 7 имеет по существу треугольное поперечное сечение и содержит ориентированную в направлении движения, ровную и по существу перпендикулярную к нижней стороне 6 транспортирующую грань 11 и нисходящую, скошенную в направлении движения под углом δ от 10 до 35°, в частности, ок. 15°, покатую ровную боковую грань 12. В результате достигается эффект согласно изобретению, при котором частица, зажатая между верхней кромкой транспортирующего ребра 7 и дном 17 бункера, быстро высвобождается и соскальзывает по боковой грани 12. Детально это изображено на фиг. 6 и 7.

На фиг. 6 показан вид на транспортирующее ребро 7 наискось со стороны диска 1 ротора. Можно видеть, что боковая грань 12 переходит в нижнюю сторону 6 не постоянно, прямо или под острым углом, а через грань или ступень 20. Этот переход может происходить, правда, и без ступени 20.

На фиг.7 показан в работе диск 1 ротора согласно изобретению, а именно установленный в устройство для обработки и подготовки полимерного материала. На этой же фигуре изображена левая нижняя область такого устройства. При этом диск 1 ротора установлен в вакуумируемом приемном бункере 2, который имеет плоскую ровную горизонтальную поверхность дна 17 и вертикальные боковые стенки 18. Диск 1 ротора расположен в непосредственной близости от дна и параллельно поверхности дна 17 по существу на вертикальном валу 19 и приводится в действие также этим валом 19. В результате вращения диска 1 ротора, в частности смесительных рабочих органов 5, находящийся в приемном бункере 2 материал перемещается и получает, в том числе, вращательное движение вокруг оси вала 19.

Расстояние 21 между диском 1 ротора, а именно между самыми внешними, наиболее удаленными от диска точками или краями, или кромками транспортирующих ребер 7 или плоскостью 10, и поверхностью дна 17, является относительно небольшим и находится в интервале 5-6 мм. На фиг. 6 схематически и без соблюдения масштаба показано расстояние 21 между поверхностью дна 17 и диском 1 ротора. Диск диаметром ок. 2000 мм вращается, как правило, со скоростью от ок. 10 до 300 об/мин, например, от 20 до 150 об/мин.

Особенно предпочтительная конструкция устройства включает в себя вакуумируемый приемный бункер 2 круглого сечения с вертикальной осью, в который сверху через загрузочный люк подается подлежащий переработке полимерный материал, в частности, термопластичного типа, например, полиэтилентерефталат в виде измельченной массы из бутылок, бутылочных заготовок, пленок, хлопьев и т.д. Если подаваемый материал должен перерабатываться в вакууме, то к загрузочному люку присоединен шлюзовый затвор, шлюзовая камера которого может закрываться двумя заслонками, которые цилиндрами двойного действия могут перемещаться возвратно-поступательно. К шлюзовому затвору сверху присоединена загрузочная воронка, в которую подается порциями или непрерывно подлежащий переработке материал посредством не показанного подающего устройства, например транспортера. К шлюзовой камере подключен вакуумируемый трубопровод, который соединен с вакуумируемым устройством. Еще один трубопровод проходит от приемного бункера 2 к вакуумируемому устройству.

Приемный бункер 2 имеет вертикальные боковые стенки 18 и горизонтальное дно 17. Вблизи дна 17 установлен носитель рабочих органов, образованный горизонтальным кругообразным диском 1 ротора, который установлен на проходящем вакуумплотно через дно 17 валу 19, приводимым во вращение двигателем в указанном стрелкой направлении. Диск 1 несет на своей верхней стороне 4 несколько рабочих органов 5, расположенных по периметру диска 1 ротора на одинаковом расстоянии и воздействующих при вращении диска 1 на находящийся в бункере 2 полимерный материал. В результате этот материал, с одной стороны, приводится во вращение вокруг оси вала 19 и, с другой стороны, центробежная сила стремится перемещать полимерный материал в радиальном направлении к боковой стенке 18. Смесительный вихрь возникает таким образом, что часть полимерного материала поднимается по боковой стенке 18, достигает при этом круговом движении кульминационную точку и затем снова падает обратно в область оси бункера. Однако в указанном подъеме участвует не весь полимерный материал, так как часть отброшенного от диска 1 полимерного материала стремится проникнуть в критическое пространство под диском 1, в частности, в том случае, когда в бункере находится много материала.

Для того чтобы это несколько уменьшить, диск 1 содержит в данном случае несколько расположенных на одинаковом расстоянии по его периметру косо установленных лопастей. Эти лопасти придают полимерному материалу, отброшенному рабочими органами 5 с диска 1, предпочтительное движение вверх, препятствуя этим в некоторой степени проникновению в пространство под диском 1 носителя рабочих органов части обрабатываемого в бункере 2 полимерного материала.

Это действие оптимизируется однако лишь в том случае, когда на нижней стороне 6 диска 1 находятся транспортирующие ребра 7 согласно изобретению, которые расположены так, что поступающий или проникающий в критическую область полимерный материал транспортируется в направлении боковой стенки 18. Перемещаемый наружу полимерный материал захватывается затем лопастями и снова транспортируется вверх.

Изобретение относится к диску ротора для установки в приемный бункер и к устройству для обработки и подготовки полимерного материала. Диск ротора содержит тело, на верхней стороне которого могут быть предусмотрены смесительные и/или измельчительные рабочие органы и на противолежащей нижней стороне которого предусмотрено некоторое количество простирающихся изнутри наружу транспортирующих ребер. Транспортирующими ребрами в процессе работы полимерные частицы могут транспортироваться наружу. Указанные ребра оказывают на захваченные полимерные частицы силовое воздействие в направлении от центра диска ротора наружу. Транспортирующие ребра имеют в направлении движения или вращения прямую и по существу перпендикулярную нижней стороне транспортирующую грань и нисходящую, скошенную в направлении движения покатую боковую грань или имеют по существу треугольное сечение. Изобретение обеспечивает повышение эффективности перемешивания полимерных материалов. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Диск (1) ротора для установки в приемный бункер (2) для обработки полимеров, содержащий тело (3), на верхней стороне (4) которого могут быть предусмотрены смесительные и/или измельчительные рабочие органы (5) и на противолежащей нижней стороне (6) которого предусмотрено некоторое количество простирающихся изнутри наружу транспортирующих ребер (7), которыми в процессе работы полимерные частицы могут транспортироваться наружу или которые в процессе работы оказывают на захваченные транспортирующими ребрами (7) полимерные частицы силовое воздействие в направлении от центра (8) диска (1) ротора наружу, отличающийся тем, что транспортирующие ребра (7) имеют в направлении движения или вращения прямую и по существу перпендикулярную нижней стороне (6) транспортирующую грань (11) и нисходящую, скошенную в направлении движения покатую боковую грань (12) или имеют по существу треугольное сечение.

2. Диск ротора по п.1, отличающийся тем, что боковая грань (12) направлена к нижней стороне (6) под углом δ от 10 до 35°, в частности ок. 15°.

3. Диск ротора по п.1, отличающийся тем, что толщина тела (3) диска уменьшается в направлении наружу, в частности, по меньшей мере, на 1 мм, предпочтительно от 1,5 до 3,5 мм.

4. Диск ротора по п. 1, отличающийся тем, что высота транспортирующих ребер (7) увеличивается по их прохождению в направлении наружу.

5. Диск ротора по п.1, отличающийся тем, что толщина тела (3) диска уменьшается в направлении наружу в той же мере, в какой увеличивается высота транспортирующих ребер (7) в направлении наружу.

6. Диск ротора п.1, отличающийся тем, что общая толщина диска (1) ротора является одинаковой и постоянной по всему его радиусу.

7. Диск ротора по любому из пп. 1, 3, 4, отличающийся тем, что толщина тела (3) диска во внутренней области (9) сохраняется одинаковой и уменьшается с расстояния (C) от центра (8) диска (1) ротора, предпочтительно с расстояния (C), равного 60% радиуса, в частности от 60 до 70%, и/или высота транспортирующих ребер (7) во внутренней области (9) сохраняется одинаковой и увеличивается с расстояния (C) от центра (8) диска (1) ротора, предпочтительно с расстояния (C), равного 60% радиуса, в частности от 60 до 70%.

8. Диск ротора по п.1 или 4, отличающийся тем, что наиболее удаленные от верхней стороны (4) точки или области транспортирующих ребер (7) определяют или образуют ровную плоскость (10).

9. Диск ротора по п.1 или 3, отличающийся тем, что верхняя сторона (4) тела (3) диска выполнена плоской и ровной и/или плоскость (10) проходит параллельно верхней стороне (4).

10. Диск ротора по п.1 или 3, отличающийся тем, что нижняя сторона (6) тела (3) диска выполнена в области, в которой уменьшается ее толщина, скошенной и проходит к верхней стороне (4) и/или плоскости (10), в частности, под углом γ не более 3°, в частности от 0,4 до 0,6°.

11. Диск ротора по п.1 или 3, отличающийся тем, что толщина тела (3) диска уменьшается непрерывно.

12. Диск ротора по п.1 или 3, отличающийся тем, что толщина тела (3) диска уменьшается прерывисто или ступенчато, при необходимости, за одну ступень.

13. Диск ротора по п.1 или 4, отличающийся тем, что транспортирующие ребра (7) выполнены вогнуто-изогнутыми в направлении движения.

14. Диск ротора по п.13, отличающийся тем, что изгибы всех транспортирующих ребер (7) одинаковы между собой и/или изгибы имеют одинаковую форму, предпочтительно дугообразную.

15. Диск ротора по п.1, отличающийся тем, что предусмотрены, по меньшей, мере две группы транспортирующих ребер (7), которые попеременно начинаются соответственно на разных расстояниях от центра (8), а именно от внутренней центральной области (14) и внешней центральной области (15).

16. Диск ротора по п.1 или 15, отличающийся тем, что внешние концевые области транспортирующих ребер (7) направлены почти по касательной к краю диска (1) ротора, в частности, под внешними пересекающими углами α от 0 до 25°, предпочтительно от 12 до 18°, и/или внутренние начальные области транспортирующих ребер (7) расположены к внутренней центральной области (14) или к внешней центральной области (15) под первыми и вторыми внутренними пересекающими углами β₁ или β₂, составляющими от 0 до 45°, предпочтительно от 15 до 30°, причем вторые внутренние пересекающие углы β₂ предпочтительно превышают первые внутренние пересекающие углы β₁, при этом пересекающие углы измеряются соответственно между проходящими к транспортирующим ребрам (7) касательными и проходящими к краю диска (1) ротора или к внутренней центральной области (14) или к внешней центральной области (15) касательными, в точке пересечения этих касательных или в точках входа транспортирующих ребер (7).

17. Диск ротора по любому из пп. 1, 3, 5, 6, отличающийся тем, что в теле (3) диска выполнена, по меньшей мере, одна полость (13), которая, при необходимости, заполнена хладагентом или через которую он протекает.

18. Устройство для обработки и подготовки полимерного материала, содержащее, в частности, вакуумируемый приемный бункер (2) с ровной плоской поверхностью дна (17) и боковыми стенками (18), причем вблизи и параллельно поверхности дна (17) установлен с возможностью вращения диск (1) ротора по любому из пп. 1-17, при этом диск (1) ротора установлен, в частности, на по существу вертикальном валу и приводится им в действие, в результате чего находящемуся в приемном бункере (2) полимерному материалу придается подвижность.

19. Устройство по п.18, отличающееся тем, что расстояние между самыми внешними, наиболее удаленными от диска точками или кромками транспортирующих ребер (7) или между плоскостью (10) и поверхностью дна (17) меньше толщины тела (3) диска и составляет предпочтительно от 3 до 15 мм, более предпочтительно от 4 до 8 мм.