Экструдер-смеситель Советский патент 1983 года по МПК B29F3/02 B29B1/06 

Изобретение относится к «имической промышленности и может быть использовано для получения из термопластичных полимеров материалов с равномерными физико-химическими свойствами, например равномерно окрашенных расплавов полимеров.

Известен экструдер-смеситель, содержгиций гильзу с установленньам на ее конце фланцем с выходным отверстием, шнек, Соединенный с приводом вращения и снабженный месильным элементом, выполненным в виде смонтированных на гильзе и шнеке смесительных колец и размещенных между ними распорных колец, выполненных с продольными пазами и выступами, смещенными относительно пазов и выступов смесительных колец, причем распорные кольца шнека установлены концентрично смесительным кольцам гильзы fl.

Недостатком известного экструдерасмесителя является сложность его изготовления, что обусловлено сложностью кoнcfpyкции месильного элемента.

Ближайшим по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является экструдер-смеситель, содержащий ги.пьзу с установленным на ее переднем конце фланцем с выходным отверстием, шнек, соединенный с приводом вращения и снабженный месильным элементом, который размещен на выходном конце шнека и выполнен в виде навитой вокруг стержня спирали, свободный конец которой смонтирован с возможностью перемесцения относительно продольной оси экструдера для изменения шага спирали в процессе

10 работы 2 П.

В указанном экструдере-смесителе имеется также дополнительная спираль с изменяющимся в процессе работы шагом. Смешение материала происходит

15 за счет многократного его деления на отдельные .потоки в месильном элементе и последукяцего слияния в общий поток.

Однако при такой конструкции ме20сильного элемента отсутствует перемешивание слоев полимера, находящегося ;в межвитковом прост ранстве спирали, кроме того, наличие сообщающихся межвитковых пространств соседних спира25 .лей не позволяет интенсифицировать процесс смешения за счет создания перепада давлений на самом месильном элементе.

Цель изобретения - нитегигификаймя

30 процесса смешения млтеринлоз зс1 смс)

повьаиения эффективности перемешивания в зоне месильного элемента

Достигается указанная цель тем, что в экструдере-смесителе, содержащем, гильзу с установленном на ее конце фланцем с выходным отверстием,шнек |соединенный с приводом вращения и снабженный месильным элементом, который размещен на выходном конце шнека и выполнен в виде навитой вокруг стержня спирали, свободный конец ко- 10 торой смонтирован с возможностью перемещения относительно продольной оси экструдера для изменения шага спирали в процессе работы, согласно изобретению стержень жестко закреп- , 15 лен на фланце/ а спираль снабжена перегородками, размещенными между смежными ее витками поочередно по наружной и внутренней поверхностям витков, причем каждая перегородка за- 20 креплена консольно на одном из витков, а свободным концом размещена в пазу, который выполнен в смежном витке.

Кроме того, в перегородках спира- 25 ли выполнены пазы.

Пазы в перегородках расположены наклонно к продольной оси экструдера

На чертеже показан предлагаемой экструдер-смеситель, общий вид. „

Экструдер-смеситель содержит тильЗУ 1, внутри которой размещен шнек 2 связанный с приводом вращения (не показан). Торец шнека 2 может быть выполнен наклонным. Передний конец Гильзы 1 закрыт фланцем 3, торец которого со стороны рабочей части экструдера выполнен наклонным и жестко соединен со. стержнем 4, в котором выполнены каналы 5, соединяющие рабочую полость экструдера с выходным 40 отверстием 6, Стержень 4 входит внутрь спирали 7 месильного элемента, один конец которой закреплен на шнеке 2, а другой контактирует с наклонным торцом фланца 3. Спираль 7 снабжена 45 перегородками 8, расположенными пооыередно по наружной и внутренней поверхностях витков спирали 7.

Перегородки 3 закреплены на спирали 7 консольно, а свободный конец jO каждой перегородки 8 помещен в паз 9 смежного витка спирали 7.

Спираль 7 может быть закреплена дним концом на торцевой поверхности ланца, а другим контактировать с 55 наклонной торцевой поверхностью шнеа, благодаря чему обеспечивается пеемещение спирали и изменение ее шага процессе работы.

Перегородки 8 выполнены с пазами 60 10, которые могут быть размещены налонно относительно оси вращения, .е. продольной оси экструдера.

Экструдер-смеситель работает слеуюшим образом. .

При вращении шнека 2 расплав полимера подается в месильный элемент, состоящий из спирали 7, снабженной перегородками 8 и навитой вокруг стержня 4. D период вращения спирали 7 происходит ее сжимание и раэжима(ние в осевом направлении из-за скольжения свободного ее конца по наклонной поверхности фланца 3 (или шнека 2) .

При этом перегородки 8, закрепленные консольно на спирали 7 и расположенные поочередно по периферии и внутренней части витков, перемещаются в пазах 9 витков спирали 7, способствуя интенсификации перемешива ния.

ПрохоДя месильный элемент, поток расплава многократно разделяется на отдельные потоки, причем происходит смешивание пото ;ов расплава периферийной и внутренней частей спирального канала.

Процесс перевешивания расплава полимера интенсифицируется пазами 10, расположенными па перегородках 8.

Полученный расплав полимера удаляется через каналы 5 и выходное отверстие 6.

В предлагаемом экструдере-смесителе сочетаются положительные качест ва статического и динамического смесителя.

Перемешивание расплава происходит как за счет многократного .деления потока и последую :;его его объединения, так и за счет динамического перемешивания расплава перемещающейся спиралью и входящим в нее стержнем и перегородками.

Формула изобретения

1. Экструдер-смеситель, содержащий гильзу с установленным на ее конце фланцем с выходным отверстием, шнек, соединенный с приводом вращения и снабженный месильным элементом, который размещен-на выходном конце шнека и выполнен в виде .навитой вокруг стержня спирали, свободный конец которой смонтирован с возможностью перемещения относительно продольной оси экструдера для изменения шага спирали в процессе работы, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью интенсификации процесса смешения материалов за счет повышения эффективности перемешивания в зоне месильного элемента, стержень жестко закреплен на фланце, а спираль снабжена перегородками, размещенными между смежными ее витками поочередно по наружной и внутренней поверхностям витков, причем каждая перегородка закреплена конcoJjbHo на Одном из витков, а свободным концом размещена в пазу, который выполнен в смежномвитке.

2.Экструдер-смеситель по п.1,о тличающийся тем, что в перегородках спирали выполнены пазы.

3.Экструдер-смеситель по п.2, отличающий ся тем, что пазы в перегородках расположены наклонно к продольной оси экструдера.

Источники информации, принятые.во внимание при экспертизе

1.Патент СССР 633157«

кл. В 29 Б 1/06, опублик. 1974i

%

2.Авторское свидетельство СССР

903173, кл. В 29 F 3/02, 1980 (прОтотип) ...

/ 9 S S О 7

V

I I 11-11 I

/

У/ ///////////1////////Л//1/////////У.