Смешивающе-месильная установка непрерывного действия для пластифицируемых масс Советский патент 1986 года по МПК B29B7/48 B29B7/88 B29C47/40 

СН 11 Изобретение относится к переработке пластических масс и может быть использовано в машиностроении. Цель изобретения - расширение тех )1ологических возможностей установки за счет обеспечения интенсивного перемешивания при подаче дополнительных присадочных материалов. На фиг.1 показана установка, продольный разрез (один шнек закрывает другой); на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1. Смешивающе-месительная установка содержит корпус из двух секций 1 и 2 с продольным отверстием и выпускным отверстием 3, шнеки 4 и 5, расположенные в корпусе с постоянным межцентро вым расстоянием Q между ними и связанные через хвостовик 6 с приводом вращения (не показан). Шнеки 4 и 5 смонтированы с возможностью зацепления и однонаправленного вращения для их самоочищения, причем вдоль шнеков 4 и 5 последовательно в направлении выпускного отверстия 3 размещены зона 5 расплавления и зона II смешивания и выгрузки с различный числом за ходов и различными диаметрами по участкам шнеков 4 и 5, при этом участки шнеков 4 и 5 большего диаметра имеют меньшее число заходов. Размеры продольного отверстия секций Iи 2 корпуса выбраны соответствующими диаметрам участков шнеков 4 и 5 но при этом зазор между гребнями вин товых нарезок шнеков 4 и 5 и внутрен ней поверхностью секций 1 и 2 корпуса выдержан примерно равным и может составлять в зависимости от размеров шнеков 4 и50,5-1,5мм. В секции 1 на участке зоны I расплавления выполнено отверстие 7 для загрузки материала. В зоне 1 расплавления расположены участ ки шнеков 4 и 5 меньшего диаметра с повышенным числом заходов, а в зоне IIсмешивания и выгрузки размещены участки шнеков 4 и 5 большего диамет ра с пониженным числом заходов для образования в зоне II смешивания ув личенного по сравнению с зоной расплавления живого поперечного сечения причем в секции 2 корпуса на участк зоны II смешивания и выгрузки выполнено отверстие 8 для загрузки допол нительных присадочных материалов. Шнеки 4 и 5 на участках с повышенны числом заходов, т.е. в зоне Т выпол 2 пены трехзаходными, а на участках с пониженным числом заходов в зоне II двухзаходными. Шнеки 4 и 5 имеют месящие элементы 9 и 10. Секция 1 корпуса имеет меньший внутренний диаметр, чем секция 2, что соответствует диаметру участков шнеков 4 и 5. Вблизи выпускного отверстия 3 предусмотрено отверстие 11 для удаления газов. Оба шнека 4 и 5 (фиг.2) входят в зацепление один с другим и взаимодействуют самоочищающе. Шнеки 4 и 5 оставляют открытым живое поперечное сечение 12(заштриховано)относительно внутренней поверхности 13 секции 1 корпуса. Это живое сечение в конце зоны J большей частью заполнено пластифицируемым материалом. Оба шнека 4 и 5 (фиг.З) также входят в зацепление один с другим таким образом, что взаимодействуют самоочищающе. Живое поперечное сечение 14, оставленное открытым между шнеками 4 и 5 и внутренней поверхностью 15 секции 2, показано двойной шриховкой. При сравнении фиг.2 и 3 обнаруживается, что живое поперечное сечекие 14 по отношению к живому поперечному сечению 12 является существенно большим, по меньшей мере в 1,5 раза, а в изображенном примере выполнения в 2,4 раза. Кроме того, шнеки 4 и 5 имеют минимальные уширения 16 винтовых гребней, благодаря чему получается значительное увеличение живого поперечного сеченш в 2,4 раза. Пример выполнения установки (фиг.2 и 3) показывает, что значительное увеличение живого поперечного сечения получается (в 2,4 раза) при увеличении диаметра секций 1 и 2 корпуса, которое составит лишь величину, кратную 1,13. Установка работает следующим образом. При вращении шнеков 4 и 5 осуществляется подача материала от зоны Г к зоне II до тех пор, пока материал не выйдет в конце корпуса через выпускное отверстие 3 и не перейдет Б экструдерное сопло (не показано). Пластифицируемый материал подводится через отверстие 7 для загрузки к началу шнеков 4 и 5 и от этого места транспортируется на основе своего вращения в направлении зоны II, причем из-за трехзаходности месящих 3 1 элементов 9 и участков шнеков 4 и 5 образуются в пластифицируемом матери але значительные силы среза, так что этот материал расплавляется. В начале шнеков 4 и 5 размещено другое отверстие 8, через которое подводятся прежде всего присадочные материалы, которые перемешиваются в области зоны II с пластифицированным материалом, транспортируемым шнеками 4 и 5. При этом для подвода присадоч ных материалов имеется в области зон II живое поперечное сечение, значительно увеличенное по отношению к живому поперечному Сечению в области зоны 1, благодаря чему становится возможным подводить относительно большие количества присадочных материалов, т.е. значительную составную часть присадочных материалов, к по.лученному в зоне J расплаву. Благода ря двухзаходным месящим элементам 10 расположенным в зоне II, создаются силы среза, необходимые для дальнейшего з еньшения давления перерабатыБаемого материала. Вблизи от выпуск ного отверстия 3 выхода предусмотрен отверстие 11, которое служит для уда ления газов. С помощью установки возможно подводить пластифицируемые массы как че рез отверстие 7, так и через отверстие 8, что создает различные возмож ности для смешивания. Кроме подводимой через отверстие 7 основной составной части присадочных материалов подводят эти материалы также через отверстие 7, а через отверстие 8 дополнительно вводят пластифицируемую массу. Шнеки 4 и 5 в следующих одна за другой зонах J и II входят один з.а другим в зацепление таким образом что шнеки 4 и 5 соответствующей зоны взаимодействуют самоочищающе, и зона II с пониженным числом заходов по о.тношению к зоне I с повышенным числом заходов имеет такого рода увеличение внутреннего отверстия корпуса и соответствующих шнеков 4 и 5, что в зоне II с пониженным числом заход;ов живое поперечное сечение (по меньщей мере в 1,5 раза) больше, чем в предшествующей зоне. В зоне I с повьшхенным числом заходов перерабатываемый материал подвергается интенсивному перемешиванию, после чего затем в следующей зоне II с пониженным числом заходов через расположенное -в этой зонеОтверстие 8 осуществляется 22 подвод желаемых присадок, которые в этой зоне вследствие увеличенного по отношению к предшествующей зоне живого поперечного сечения находят требуемое место, так что они могут примешиваться в зтой зоне к перерабатываемому материалу практически без обратного подпора. Такие присадки могут подводиться в значительных количествах, которые из-за увеличенного живого поперечного сечения сразу же находят необходимый свободный объем. Это увеличение живого попе-, речного сечения становится возможным благодаря увеличению корпуса и шнеков 4 и 5 в зоне с пониженным числом заходов. Поскольку обе зоны снабжены загружаемыми независимо один от другого отверстиями 7 и 8, присадки могут подводиться также частично уже в зоне 1, а именно в зоне I с повышенным числом заходов. Кроме того, также возможно, что пластифицируемые составные части перерабатываемого материала частично вводятся через отверстие 8 зоны II с пониженным числом заходов. Следовательно, этим способом осуществляется каждая желаемая .вариация подвода обрабатываемого материала и присадок, причем всегда сохраняется требование, что для подведенных в зоне II с пониженным числом -заходов веществ имеется в этой зоне необходимое свободное пространство. При этом существенным является еще эффект самоочищения шнеков 4 и 5, который имеет еще особое значение, поскольку ведет к тому, что в зоне II с пониженным числом заходов корпус и участки шнеков 4 и 5 по отношению к предшествующей зоне выполнены увеличенными. Благодаря этому увеличивается живое поперечное сечение зоны с пониженным числом заходов по отношению к зоне с повьш1енным числом заходов. В предлагаемой установке даже при подводе большей части присадок они не подвергаются значительной срезающей нагрузке, потому что подводятся лишь к зоне II с пониженным числом заходов через соответствующее отверстие 8, в которой вследствие пониженного числа заходов имеются еньшие силы среза, чем в предшествующей зоне 1 с повышенным числом аходов. Установку конструируют таким обазом, что шнеки в зоне с повьшенным ислом заходов выполнены трехзаходными, а в зоне с пониженным числом заходов - двухзаходными, которые согласно опыту оказались пригодными для расплавления пластифицируемых масс и диспергирования материалов, поскольку эти массы и материалы требуют повьшенных сил среза. Кроме того, к участкам с трехзаходными шнеками осо бенно удобно присоединяются участки с двухзаходными шнеками и соответствующими месящими элементами 9 и 10 потому что переход от передней к сле дующей зоне по отношению к увеличению живого поперечного сечения созда ет при повышенных составных частях присадочногоматериала необходимую потребность в пространстве во второй зоне, а также ведет в этой зоне к более выгодной для дальнейшей переработки степени наполнения. Живое поперечное сечение зоны II с пониженным числом заходов, должно быть по меньшей мере в 1,5 раза боль ше, чем живое поперечное сечение в предшествующей зоне I. При меньшем значении этой величины эффективность установки значительно ослабевает. Если шнеки 4 и 5 скомпонованы таким образом, что в следующих одна за другой зонах соответствующая ширина их гребней витка имеет одинаковые размеры, то получается особенно боль шое увеличение живого поперечного сечения зоны с пониженным числом заходов по отношению к зоне с повьш1енным числом заходов, что для многих случаев является особенно желательным. При условии компоновки гребней шнеков 4 и 5 с минимальной шириной (в зависимости от диаметров шнеков примерно 1,5-4 мм) шнеки 4 и 5 выпол няются таким образом, что в зоне II с пониженным числом заходов живое поперечное сечение составляет величи ну в 2,4 раза большую живого попереч ного сечения предшествующей зоны. Это является особенно высоким показателем, если требуется добавить большие количества присадочных материалов . I, Подлежащие пластификации массы яв ляются преимущественно синтетическими вещёствамтг,. которые размягчаются при температуре, попадая в смешиваю-, ще-месильную установку. Вместо пластифицируемых масс также при комнатной температуре могут вводиться жидкие субстанции, например ненасьш1ен ный полиестр. Из присадочных материалов в качестве примера можно указать стекловолокно, карбоновое волокно. минеральные наполнители, такие как мел, тальк и т.п. Для изготовления маточной смеси часто используются в качестве присадок красители, например титандиоксид, сажа. Кроме твердьпс веществ, в качестве присадочных материалов используются жидкости, такие как растворяющие средства, пластификаторы и т.п. Формула изобретен,ия 1. Смешивающе-месильная установка непрерывного действия для пластифицируемых масс, содержащая корпус с продольным и выпускным отверстиями, расположенные в корпусе с постоянным межцентровым расстоянием между ними шнеки с приводом вращения, смонтированные с возможностью зацепления и однонаправленного вращения для их самоочищения, причем вдоль шнеков последовательно в направлении выпускного отнерстия размещены зоны расплавления, смешивания и выгрузки с различным числом заходов и различными диаметрами по участкам шнеков, при этом участки шнеков большего диаметра имеют меньшее число заходов, размеры продольного отверстия корпуса выбраны соответствующими диаметрам участков шнеков, а в корпусе на участке зоны расплавления выполнено отверстие для загрузки материала, отличающаяся тем, что, с целью расширения технологических возможностей установки за счет обеспечения интенсивного перемешивания при подаче дополнительных присадочных материалов, в зоне расплавления расположены участки шнеков меньшего диаметра с повьш енным числом заходов, а в зоне смешивания и выгрузки размещены участки шнеков большего диаметра с пониженным числом заходов для образования в зоне смешивания и выгрузки увеличенного по сравнению с зоной расплавления живого поперечного сечения, причем в корпусе на участке зоны смешивания и выгрузки выполнено отверстие для загрузки дополнительных материалов. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что шнеки на участках с повышенным числом заходов выполнены трехзаходными, а на участках с пониженным числом заходов-двухзаходными.

Изобретение касается переработки пластических масс, и может быть использовано в машиностроении. Цель изобретения состоит в расширении технологических возможностей за счет обеспечения интенсивного перемешивания при подаче дополнительных присадочньпс материалов. Для этого в корпусе расположены с возможностью зацепления и однонаправленного вращения два самоочищающихся шнека, имеющих в зоне расплавления участки меньшего диаметра с повьшенным числом заходов - трехзаходные, а в зоне смеши.вания - участки большего диаметра с пониженным числом заходов - двухзаходные для образования в зоне смешивания увеличенного живого поперечного сечения. Корпус имеет отверстие для загрузки перерабатываемого материала в зоне расплавления и отверстие для загрузки присадочньк дополнительных материалов в зоне смешивания. При работе присадочные дополнительные материалы подаются в зону с увеличенным живым поперечным сечениi ем, где они могут смешиваться с пере- § рабатываемым, подаваемым из зоны расО) плавления материалом в требуемых кос личествах и практически без обратного подпора, так как в зоне смешивания имеется необходимый свободный объем. Присадочные материалы могут подводиться также частично в зоне расю плавления, а пластифицируемые материалы т в зоне смешивания с пониженсо ел to HbtM числом заходов шнеков, что обеспечивает необходимую вариацию подачи перерабатываемого и присадочного маN9 териалов. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.