Устройство для экструдирования текучих веществ Советский патент 1986 года по МПК B29B9/10 B29B9/06 

см

Изобретение относится к переработке термопластичных теку:|днх веществ в капли и гранулы, используемые для дальнейшей переработки.

Цель изобретения расширение технологических возможностей устройства.

На фиг. 1 схематически изображено устройство, выполненное в ввде роторного.капельного форматора для экструдирования текупц х веществ; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1 ротор ный капельный форматор без частей, размещеннь х позади плоскости разреза, в конструкц11и, .используемой для вьшуска каплями веществ большой вязкости J на фиг 3 - частичная изометрическая проекгсия соплового брускад вставляемого во внутренний контейнер (фиг. 2)J на фиг, 4 - роторный капельный форматор в конструк1щи, используемой для выпуска капля:ми веществ малой вязкости; на фиг,,5 частичная изометрическая проекция соплового бруска, вставляемого во внутренний контейнер (фиг, ) на фиг. 6 - внутренний контейнер роторного капельного форматора (фиг.1 схематический продольный разрез в конструкции для веществ малой вязкости (фиг, 4)J на фиг, 7 - то же, для веществ большой вязкости на фиг. 8 - средство для подачи в аксиальном направлении экструдируемого вещества которое может аксиально вставлено во внутренний контейнер (фиг. 7),, на фиг. 9 - средство для подачи (фиг,. 8), разрез; на фиг. 10 - роторный капельньш форматор (фиг, 1) с вставным сопловым брусом с дополнительным нагревом (средством кондиционирования температуры) частичный разрез j на фиг,11 сопловый брус (фиг. 10), вид сверху в частичном разрезе роторного капельного форматора (фиг. 10)

На фиг, 1 схематически показано устройство для зкструдированик - роторньй капельньш форматор,, активная часть которого,, предназна енная для выпуска каплями текучих веществ, сотоит из наружного цилиндрического контейнера 1, в котором выполнены по периферии отверстия 2, и внутреннего контейнера 3, расположенного внутри наружного цилиндрического контейнера 1, и в который в аксиальном направлении подается от средстна для подачи (трубопровод 4} подлежащее выпуску кап:шми вещество. Наружный контейнер 1 смонтирован с возможностью вращения относительно

внутреннего контейнера 3 , Под контейнерами 1 и 3 размещена транспортерная и охлаждающая лента 5 для приема капель вещества и последующего их отверждения, образующих при

цикличном совмещении отверстий контейнеров 1 и 3 при относительном их вращении. Ширину ленты 5 и соответствующую длину контейнеров 1 и 3 (фиг. 1) можно выбирать в зависиуог5 ти от применения и пол аемой проДУК1ЩИ, У большннсгва роторных капельных форматоров эта длина составляет приблизительно 1 м.„

Наружный цилиндрический контей0 нер 1 торсионно соединен своими

обои1-м торцами с правьм и левым флан цами 6. Правый фланец 6 закреплен в неподвижном полокении посредством опоры 7,, торсионно соединенной

5 с ведущей частью 8,, которая j в свою очередь, жестко соединена с зубчатым колесом 9, Левый фланец 6 вращается в опорной части 10, поддерживаемой неподвижными кронштейнами

Q 11 или 12. так, что роторный капельный форматор занимает определенное положение над транспортерной лентой 5 о Положение внутреннего контейнера 3 относительно транспортерной и охлаждающей ленты 5 можно регулировать с помощью рукояти 13, посредством которой внутренний контейнер 3 можно наклонять относительно кронштейна, 11, Отрегулированное положе„ ние индицирует инд:якатор 14, .жестко соединенный с рукояткой 13 на шкале 15J постоянно закрепленной на кронштейне 11. Вещество и нагревательную среду подают во внутренний

f контейнер 3 через трубопровод 4,

при этом нагревательная среда может выводиться через соединение расположенное на другой стороне (не показано) . Опора 7 соединена с ведущей частью 8 посредством регулировочного клина 16.

Наружный контейнер 1 можно перемещать в аксиальном направлении и снимать с внутреннего контейнера 3. Для этого после отвинчивания прижимных болтов 17 или 18, предусмотренных на передних торцах, всю опорную часть, состоящую из опоры 10 и фланца 6,

можно сдвинуть влево вместе с наруж|ным контейнером 1 в направлении продольной оси 19 роторного капельного

форматора.

Внутренняя конструкция капельного формата показана на фиг. 2 и 4. Внутренний контейнер 3 или 3 роторного капельного форматора содержит аксиальное питающее отверстие 20 для подачи экструдируемого материала, в которое вещество подается под давлением из трубопровода 4. Кроме того, внутренний контейнер 3 или З снабжен каналами 21, идущими параллельно сверлению 22, по которым проходит нагревательная среда, предпочтительно термическое масло. Эта нагревательная среда регулируется досредством соответствующего регулировочного устройства, находящегося снаружи (не показано). Экструдируемое вещество проходит через несколько сверлений 22 в канал 23, проходящий параллельно оси 19, всегда открытый наружу и перекрываемый внешним цилиндрическим контейнером 1, имеющим возможность вращения относительно внутреннего контейнера 3. Из канала 23 отрегулированное по температуре вещество под давлением поступает через ряд сопловых отверстий

24,вьиолненных в сопловом бруске

25,в открытую вниз канавку 26 соплового бруска 25, причем внешняя . поверхность 27 соплового бруска 25 расположена с возможностью контактирования с внутренней- поверхностью наружного контейнера 1. Сопловой брус 25 выполнен прямым и установлен с возможностью перемещения в канавке 28, выполненной во внутреннем контейнере 3 и имеющей открытую сторону, обращенную к периферии внутреннего контейнера.

В конструкции (фиг. 2 и 3), предназначенной для предотвращения в капи веществ большой вязкости, канал 23 проходит в канавку 28 Т-образного сечения, которое дополняется Тбразным сечением соплового бруса 5. После аксиального удаления внешего контейнера 1 сопловой брус 25 ксиально вдвигают в Т-образную каавку 28. После установки наружного онтейнера 1 устройство готово к исользованию.

Преимущество устройства заключатся в том, что сопловой брус 25

имеет сужающийся участок в направлении открытой части и поддерживается за счет своей Т-образной формы стопорами 29, опирающимися с обеих сто5 рон на соответствующие опорные выступы 28а канавки 28. Таким образом, экструзионное давление, используемое при экструдировании каплями веществ большой вязкости, и усилия, 0 воздействующие в результате этого на сопловой брус25, поглЬщаются внутренним контейнером 3 . На наружньш контейнер 1 деформирующие усилия не воздействуют. Размеры соплового 5 бруса 25 выбирают так, чтобы сопловый брус 25 заполнял поперечное сечение канавки 28. С этой целью нижнюю внешнюю поверхность 27 соплового бруса 25 делают сферической с радиу0 сом, подгоняемым под внутренний диаметр наружного контейнера 1.

Конструкция по фиг. 4 предназначается для экструдирования веществ малой вязкости. Здесь сопловой 6pyjc 5 25а содержит две боковые стенки 30, параллельные друг другу, расположенные вдоль соответствующих параллельных стенок канавки 28в. В этом варианте сопловый брус 25а таким образом прижимается к внутренней стороне наружного контейнера 1 давлением экструдируемой среды, что между сопловым брусом 25, внешняя поверхность 27 которого и в данном случае является сферической, и наружным контейнером 1 обеспечивается хорошая герметичность. При экструдировании веществ малой вязкости используемые давления не настолько велики, тобы можно было опасаться повреждения наружного контейнера 1.

В зависимости от применения соплового бруса 25 или 25а внутренние контейнеры 3 или З также могут иметь различную форму. На фиг. 6 показан внутренний контейнер 3 по фиг. 4, содержащий канавку 28а, в данном случае с параллельными стенками, сопловой брус 25а (фиг. 4) радиально вставлен снарутки в канавку 28а-. После установки наружного цилиндрического контейнера 1 сопловой брус 25а закрепляется во внутреннем контейнере 3.

При использовании внутреннего кон-г тейнера 3 (фиг. 7) канавка 28 продолжается в аксиальном направлении до первого переднего торца 3 а внутреннего контейнера 3 . Передний то рец За внутреннего контейнера 3 и передний торец За внутреннего контейнера 3 (фиг. 6) расположены в бо ковом направлении обратно показанному на фиг. 1. Передний торец За или За после установки в роторном капельном форматоре, по фиг. 1 всегда направлен влево в направлении прижимных болтов 17 и 18. Сопловой брус 25 по фиг. 3 вставляют с этой стороны. Следовательно, сопловой брус 25 вставляют в направлении справа нале во (фиг. 7), после чего он закрепляется в своем положении за счет то ,го, что наполняющее приспособление 31 (фиг. 8) также подвигается в том же направлении и, следовательно, ка схематически показано стрелками 32, закрепляется в своем аксиальном попожении посредством завинчивания. Как показано на фиг. 1U и 11, а также на фиг. 2 и 3, сопловой брус 25а, имеющий Т-образное сечение,введенный в соответствующую канавку 28, выполненную во внутреннем контейнере 3 , вводят в аксиальном направлении во внутренний контейнер З . Сопловой брус 25в содержит сред ,ство кондиционирования температ.уры-электрическую нагревательную спирал 33, уложенную с обеих сторон ряда сопловых отверстий 24 в зоне верхней стороны соплового бруса 25в, и за счет соединительной детали 34 снабжен соединительными трубами 35, которые выводятся наружу посредством трубы 36, и регулировочным ме-, ханизмом (не показан) для слежения и регулирования температуры в зоне соплового бруса 25в.. Соединительная деталь 34 может кроме того вмещать термометрические датчики. Нагревательная спираль 33 уложена на равны ных расстояниях по обе стороны сопловых отверстий 24 и имеет V-образ ную форму в концевой зоне ЗЗа. Эта конструкция обеспечивает возможност весьма чувствительного регулирования температуры экструдируемых веществ непосредственно в Зоне ряда сопловых отверстий 24. Кроме того, сопловый брус 25в можно извлекать в аксиальном направлении из внутрен него контейнера 3 и заменять. В ре зультате воздействий температуры, которые при этом возможны, перед са мым выпуском капель можно поддержи ать спокойный режим работы путем использования текучих веществ, вязость которых зависит от температуры. Устройство работает.следующим обазом. Экструдируемое вещество из труборовода 4 подается под давлением в питающее отверстие 20, проходит чеез сверления 22 в канал 23, из которого поступает через ряд сопловых отверстий 24 в открытую канавку 26, При вращении наружного контейнера 1 сопловые отверстия 24 и канавка 26 циклично совпадают с отверстиями 2 наружного контейнера 1, проходящими мимо них, так что вещество, также находящееся под некоторым давлением . в канавке 26, вьщавливается через отверстия 2 и падает в виде капель 3.7 (фиг. 1) на охлаждающую и транспортерную ленту 5, находящуюся под устройством. Эти капли отверждаются или- желатинируются и затем могут подвергаться дальнейшей обработке. Расположение сопловых отверстий 24 в сопловом брусе 25, установленном с возможностью перемещения в канавке 28 внутреннего контейнера 3, позволяет предусматривать различные сопловые брусы 25 с сопловыми отверстиями 24 различной формы, пригодные для различных материалов, что расширяет технологические возможности устройства, позволяя быстро заменить сопловой брус 25 и приспособить устройство для переработки различных матеалов. Целесообразно, чтобы сопловой брус 25 с сопловыми отверстиями 24 был изготовлен прямым и вставлялся параллельно оси вращения цилиндрических контейнеров 1 и 3, чего можно достигнуть вставляя сопловой брус 2 с сопловыми отверстиями 24 в канавку 28, выполненную на внутреннем контейнере 3. В некоторых случаях целесообразно, чтобы стенки канавки 28 были параллельными для обеспечения возможности введения соплового бруса 25 в радиальном направлении, свободного движения на внутреннем контейнере 3 и удержания посредством наружного контейнера 1, окружающего внутренний контейнер 3. При этой конструкции сопловой брус 25 с сопловыми отверстиями 24 под давлением экструдируемогб вещества прижимается к наружн му контейнеру 1, таким образом обес печиваются герметичность и хорошая .направляемость, а также удовлетворительное вьдавливание. Этот вариан особенно пригоден для веществ, обладающих малой вязкостью, при экструдировании которых давление экстру зии может быть относительно низким, в этих условиях давление контакта соплового бруса 25 с вращающимся ко тейнером 1 не может вызывать повышенный износ или деформировать наружный контейнер 1 . С другой стороны, при работе с веществами большой вязкости целесообразна конструкция с сопловым бру сом 25, вставляемым в аксиальном на правлении в направляющую, выполненную на внутреннем контейнере 2. Канавка 28, служащая для направления соплового бруса 25, может иметь, на пример, Т-образное сечение, допол.няющее внешнюю форму соплового бруса 25, В этом варианте значительно более высокое давление, используемое для экструдирования веществ бол шой вязкости, а также усилия, воздействующие в результате этого на сопловый брус. 25,. поглощаются внутренним контейнером 3. Поэтому соШ1ОВЫЙ брус 25 не прижимается с бол шим усилием к внутренней стенке наружного цилиндрического контейнера и не оказывает влияния на работоспо собность устройства. Кроме того, для обеспечения тонкого регулирования вязкости экструдируемых веществ целесообразно сам сопловой брус 25 нагревать или охлаждать, используя в дополнение к уже присутствующему во внутреннем контейнере 3 устройству для отпуска экструдируемого вещества другое устройство для отпуска в зоне, кото рой вещество вьщавливается наружу через относительно малые отверстия. С этой целью сопловый брус 25 может содержать нагревательную спираль или охлаяодающий змеевик, лежащий по обе стороны ряда сопловых отверстий 24. Таким образом, экструдируемое вещество можно подвергнуть дополнитель ному точному отпуску вплотьдо непосредственного его вьшуска и обеспечить выпуск материала в виде капель. Для прикрепления соплового бруса 25 к внутреннему контейнеру 3 с целью прижатия его радиально снаружи к канавке 28, как это имеет место при экструдировании веществ малой вязкости, либо для аксиального расположения его в канавке 28, что предусматривается при работе с веществами большой вязкости, целесообразно изготовлять наружный контейнер 1 так, чтобы его можно было легко снимать в аксиальном направлении с внутреннего контейнера 3, что можно обеспечить посредством соответствующей опорной конструкции со стороны, обратной стороне привода. Формула изобретения 1. Устройство для экструдирования текучих веществ, содержащее два цилиндрических контейнера, наружный из которых имеет отверстия по периферии и смонтирован с возможностью вращения по наружной поверхности внутреннего контейнера, снабженного сопловым брусом с рядом сопловых отверстий, выполненным прямым и размещенным по периферии внутреннего контейнера параллельно оси вращения, и средством для подачи в аксиальном направлении экструдируемого вещества, расположенную под контейнером транспортерную и охлаждакщую ленту для приема капель вещества и последующего их отверждения, образуемых при цикличном совмещении отверстий наружного и внутреннего контейнеров при относительном их вращении, о тличающееся тем, что, с целью расширения технологическихвозможностей устройства, во внутреннем контейнере выполнена канавка для размещения в ней с возможностью перемещения соплового бруса, внешняя поверхность которого расположена с открытой стороны канавки, обращег1ной к периферии внутреннего онтейнера. 2. Устройство по п. 1, отлиающееся тем, что стенки анавки параллельны, а сопловой рус смонтирован с возможностью онтактирования его внешней поверхости с внутренней поверхностью наужного контейнера.

3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, ,что канавка выполнена с сужающимся участком в направлении открытой части с образованием опорного выступа для соплового бруса,

4.Устройство по п. 3, отлич а ю щ е е с я тем, что канавка вьтолнена с Т-образным поперечным сечением, соответствующим поперечному сечению соплового бруса.

5.Устройство по п. 1, отличающееся тем,,что согшовой брус снабжен средством кондиционирования температуры. ff

6.Устройство по п. 5, отличающееся тем, что средство кондиционирования температуры расположено по обе стороны сопловых отверстий.

7.Устройство по пп. 5 и 6, отличающееся тем, что средство кондиционирования температуры вьтолнено в виде нагревательной спирали, расположенной v-образно в зоне сопловых отверстий.

8.Устройство по пп. 1 - 7, о тличай щееся тем, что наружный контейнер смонтирован с возможностью продольного перемещения относительно внутреннего контейнера. IS

Изобретение относится к переработке экструзией термопластичных текучих веществ в капли и гранулы. Цель изобретения состоит в расширении технологических возможностей устройства. Для этого в устройстве, содержащем два цилиндрических контейнера, наружный контейнер имеет отверстия по периферии и смонтирован с возможностью вращения относительно внутреннего контейнера, в канавке которого с возможностью перемеще НИН расположен сопловой брус с сопловыми отверстиями. При работе экструдируемое вещество через сопловые отверстия, циклично совпадающие с отверстиями наружного контейнера, падает в виде капель на транспортерную ленту, где охлаждается и отверждается. Конструкция устройства позволяет использовать сопловые брусы с сопловыми отверстиями различной формы для материалов различной вязкости и обеспечивает простоту замены соплового бруса. Сопловой брус и канавка внутреннего контейнера могут иметь Т-образное поперечное сечение. Для обеспечения тонкого реСО гулирования вязкости экструдируемых веществ сопловой брус снабжен средством кондиционирования температуры в виде нагревательной V-образной спирали, размещенной в зоне сопловых отверстий. Наружный контейнер смонтирован с возможностью продоль-i ного перемещения относительно внутреннего. 7 з.п. ф-лы, 11 ил. со о

SO

иг.

/

/////7////7///////У// ///////////7///////Л

//////

ЛX//У /7/ /лY//AЛ///УУ///

Ш гI (//

22 28 23

us.ff

1

ЛУ//}(У.

28

г/

/А 1

А

кчч

. ХХ

/ 3- V/

/ 20

-/4

// иг.

.S

/7

i/a/ff

Л

/

j-jTir

2

777777777777

v /у fff

/7

. //