Устройство для гранулирования полимерных материалов Советский патент 1990 года по МПК B29B9/06 B29C47/20 

Плотность размещения отверстий 5 уменьшается от центра к пер 1ферии по лучу 7.

Например, число спиралей восемь. Каждая спираль пересекает концентрические окружности с центром в центре плиты в восьми точках через 45, а все лучи - под углом 80 .

Расположение отверстий 5 по логарифмической спирали 6 удовлетворяет условию постоянства расхода материала при его вращательно-поступательном движении по всему сечению фильерной плиты, благодаря чему давление в каждой ее точке будет постоянным, что предотвращает забивание отверстий 5. Количество отверстий 5 определяется количеством спиралей и углом между спиралью и лучом и соответствует максимально возможному для данной площади поперечного сечения фильеры, а следовательно, максимально возможной производительности.

В отверстиях 5 внутренней 3 и наг ружной 4 плит выполнены пазы 8, в которые установлены вкладыши. Каждый вкладыш состоит из двух частей; внутренней 9 и наружной 10, первая часть предназначена для установки во внут- ренюю 3 фильерную плиту, вторая - в наружную А. Внутренняя часть 9 вкладыша содержит три канала 1I, выполненных в виде усеченных конусов с углом при вершине 5-8°, малые основания которых смещены относительно больших оснований на угол 20-25°. Наружная часть 10 вкладаш1а содержит один канал 12, также выполненнь1й в виде усеченного конуса с углом при вершине 30-40 и со смещением малого основания относительно большего на угол 15

Вкладьшш установлены в отверстиях 5 фильерных плит 4 и 3 со смещением отверстий каналов 11 и 12 в сторону развертывания спирали по ходу вращения шнека 2. Канал 12 внешней части 10 вкладьш1а объединяет поток трех каналов 11 внутренней части 9 вкЛ адыша. Отношение суммарных площадей поперечных сечений каналов 10 и внутренней 9 части вкладьш1ей, т.е. расход через внутреннюю фильерную плиту превьш1ает расход через наружную фильерную плиту вдвое, благодаря чему обеспечивается равное давление на выходе из каналов 12.

В центре внутренней 3 фильерной плиты расположен выступ 13, имеющий

5

0

5

0

5

0

45

50

55

форму конуса и служащий для предотвращения задержки полимера.

Устройство работает следующим образом.

Обрабатываемый материал гомогенизируется и транспортируется шнеком 2 к профилирующей головке, рассекается коническим выступом 13 и равномерно распределяется по поверхности внутренней 3 Фильерной плиты, не образуя застойной зоны в центре. Затем материал поступает в каналы 11 внутренней части 9 вкладьшгей фильерной плиты 3. Благодаря тому, что материалу сообщено шнеком 2 вращательно-поступательное, движение, а каналы I1 и 12 расположены на пересечении логарифмической спирали, разворачивающейся по ходу вращения шнека 2, сопротивление каналов 11 и 12 движению материала будет минимальным. Это повьш1ает производительность устройства.

Поток материала из-каналов 11 поступает в каналы 12 внешней части 10 вкладьш1а фильерной плиты .4. Благодаря выполнению каналов 11 и 12 частей вкла- -дьш1а коническими коэффициент трения материала о стенки отверстий снижается, уменьшаются сдвиговые напряжения и механодеструкция материала. Кроме того, снижается сопротивление движению материала (по сравнению с цилинд рическими каналами), а следовательно, увеличивается производительность устройства при тех же режимах работы.

Смещение меньших оснований усеченных конусов в направлении развертывания спирали препятствует накапливанию материала в предфильерной области при поступательно-вращательном движении материала.

Таким образом, обрабатываемьй материал проходит каналы 11 внутренней фильерной плиты 3 и каналы 12 внешней фильерной плиты 4, выходит из них и разрезается режущим устройством (не показано) на гранулы.

Равное давление на выходе из профилирующих каналов внешней фильерной плиты 4 независимо от их местоположения от центра плиты дает возможность получать гранулы стабильного размера. Формула изобретения

Устройство для гранулирования полимерных материалов, содержащее шнеко- вый экструдер, рёжуш 1й инструмент и профилирукнцую головку, выполненную

в виде внешней и внутренней фильерных плит с отверстиями и конического выступа, отличающееся тем, что, с целью првьшения производительности устройства и качества гранул за счет стабилизации их размеров, отверстия обеих фильерных плит расположены соосно по разворачивающимся от центра плит логарифмическим спиралям с уменьшающейся от центра к периферии плотностью размещения отверстий, причем фильерные плиты снабжены вклады

шами, установленными в отверстиях плит и состоящими каждый из двух чаЬ- тей, причем одна часть вкладьша содержит три конических канала и смонтирована во внутренней фильерной плите, а другая часть вкладьша имеет один конический канал и смонтирована на - внешней фильерной плите, при этом отношение суммарных площадей поперечных сечений каналов вкладышей внешней и внутренней фильерных плит составляет 2:1 .

Изобретение относится к устройствам для гранулирования полимерных материалов, каучуков и резиновых смесей. Цель изобретения - повышение производительности устройства и качества гранул за счет стабилизации их размеров. Для этого устройство содержит шнековый экструдер, режущий элемент и профилирующую головку. Головка выполнена в виде внешней и внутренней фильерных плит с фильерами. Одна из плит имеет конический выступ. Фильеры расположены на разворачивающихся по ходу вращения шнека логарифмических спиралях с плотностью, уменьшающейся от центра плиты к периферии. В фильерах установлены вкладыши, выполненные каждый из двух частей. Части вкладыша размещены в фильерных плитах. В одной части выполнено три конических канала, а в другой - один конический канал. Отношение суммарных площадей поперечных сечений каналов вкладышей внешней и внутренней плит составляет 2:1. При работе повышается производительность за счет снижения сопротивления фильер. Качество материала обеспечивается предотвращением слипания гранул, предотвращением механодеструкции. 4 ил.

Полимер

Фиг. г

73

Редактор Г.Гербер

Составитель Н.Рухлядева

Техред М.Дидык Корректор М.Пожо

Заказ 3026

Тираж 543

ВНШШИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при .ГКНТ С(;;СР 113035, Москва, Ж-33, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательс-кий комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

f.J

Щиг.

Подписное