Червячный смеситель для полимерных материалов Советский патент 1992 года по МПК B29B7/46 

Изобретение относится к переработке полимерных материалов, в частности для получения однородных вязкотекучих полимерных композиций, например резиновых клеев, может быть использовано на заводах резинотехнических изделий и является усовершенствованием изобретения по авт.ев, Ns 1643154.

Наиболее близким по техническому решению к изобретению является червячный смеситель для полимерных материалов, содержащий корпус, смонтированные в корпусе с возможностью вращения в одну сторону два ротора, выполненные в виде валов со шнеками, последовательно смонтированными за шнеками по винтовой линии под углом друг к другу кулачками и основными и дополнительными ведущими и ведомыми шестернями, установленными с чередованием с кулачками с образованием зубчатого зацепления и возможностью свободного вращения на валу ведомых шестерен.

К недостатку данного смесителя следует отнести невозможность достижения качественного смешения и гомогенизации смеси за короткое время пребывания перерабатываемых материалов в смесителе, в силу того, что дополнительное деформационное воздействие на материал в зоне зацепления (контакта) зубьев шестерен не сочетается с многоступенчатым изменением направления движения материала, так как основные и дополнительные ведущие и ведомые шестерни находятся на расстоянии друг от друга и отделены смесительными кулачками и подающими шнековыми насадками.

Целью дополнительного изобретения является повышение качества смешения и гомогенизации смеси и сокращение времени пребывания материалов в смесителе за

XI

О

мД

сл

:Ю СО

ю

счет интенсификации физико-химических процессов.

Поставленная цель достигается тем, что червячный смеситель для полимерных материалов снабжен шестеренчатым механизмом, ведущие и ведомые шестерни которого установлены на валах в ряд с основными и дополнительными ведущими и ведомыми шестернями, при этом ведущие и ведомые шестерни размещены на каждом валу с чередованием между собой.

На фиг. 1 изображен смеситель, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Смеситель содержит корпус 1, смонтированные с возможностью вращения в одну сторону два ротора. Каждый ротор выполнен в виде вала 2 со шнековыми насадками 3 в загрузочной зоне (не показана) и последовательно смонтированными за шнековыми насадками 3 по винтовой линии под углом друг к другу смесительными кулачками 4 с напорной боковой 5 и торцовой 6 поверхностями. За кулачками 4 на валгх 2 роторов смонтированы подающие шнеко- вые насадки 7 и основные ведущая 8 и ведомая 9 и дополнительные ведущая 10 и ведомая 11 шестерни. Дополнительные шестерни 10 и 11 установлены на валах 2 с чередованием с кулачками 4,

Смеситель снабжен также шестеренчатым механизмом, ведущие 12 и ведомые 13 шестерни которого установлены на валах 2 в ряд с основными 8 и 9 и дополнительными 10 и 11 шестернями. При этом на каждом валу 2 ведущие и ведомые шестерни размещены с чередованием между собой (8, 13, 12; 9, 12, 13; 10, 13, 12; 11, 12, 13). Ведущие и ведомые шестерни расположены на валах 2 с образованием зубчатого зацепления. При этом ведущие шестерни 8, 10, 12 закреплены на валах 2 с помощью шпонок 14. Ведомые шестерни 9, 13, 11 имеют длину на 0,5 мм меньше длины ведущих шестерен 8, 10,12 и смонтированы без шпонок по скользящей посадке на специальных втулках 15, которые установлены на валах 2 ротора. Длина втулок 15 равна длине ведущих шестерен 8, 10, 12. Установка ведомых шестерен 9, 13, 11 на втулках 15 обеспечивает их свободное вращение и предохраняет от заклинивания рабочие элементы при сборке и работе смесителя.

Смеситель работает следующим образом.

Смешиваемые компоненты захватываются шнековыми насадками 3 вращающихся роторов (привод на чертеже не показан) и подаются в зону смешения. В этой зоне под действием кулачков 4 компоненты перемешиваются. В процессе смешения происходит многократное расчленение и соединение потоков, а также их перераспределение между роторами. Из зоны смешения кулачков 4 смешиваемый материал захватывается подающими шнековыми насадками 5 и транспортируется к зоне установки ряда ведущих и ведомых шестерен. На этом участке направления вращения ведущих и ведомых шестерен в основной паре противоположно направлению вращений

шестерен в дополнительной паре, так как на каждом валу 2 ведущие и ведомые шестерни размещены с чередованием между собой. Это обеспечивает многоступенчатое изменение траекторий движения материала. Материал, двигаясь вдоль зубьев всех вращающихся шестерен, подвергается дополнительному интенсивному деформационному воздействию в зонах зацеплений зубьев шестерен. Из зоны установки основных шестерен 8 и 9 и ведущих 12 и ведомых 13 шестерен шестеренчатого механизма материал захватывается подающими шнековыми насадками 7 и транспортируется ко второй зоне смешения, состоящей опять из

смесительных кулачков 4, откуда транспортируется к зоне установки дополнительных шестерен 10 и 11 и ведущих 12 и ведомых 13 шестерен шестеренчатого механизма. В результате этого создаются сложные

траектории движения смешиваемых компонентов, а в местах контакта зубьев в зонах зацепления шестерен и необходимые деформации, что обеспечивает повышение качества смешения и гомогенизации

смеси за короткое время пребывания материалов в смесителе.

Формула изобретения Червячный смеситель для полимерных

материалов по авт. св. № 1643154, отличающийся тем, что, с целью повышения качества смешения и гомогенизации смеси и сокращения времени пребывания материалов в смесителе за счет интенсификации

физико-химических процессов, он снабжен шестеренчатым механизмом, ведущие и ведомые шестерни которого установлены на валах в ряд с основными, и дополнительными ведущими и ведомыми шестернями, при

этом ведущие и ведомые шестерни размещены на каждом валу с чередованием между собой.

./ 4-7ffA6fft27 I /3 Л Ч / / /

УТ / У 7 2TTT T

А Б

7 70 T5 12 1 Л,

4Л

фиг. 1

// 12 13

Использование: переработка полимерных материалов при получении однородных вязкотекучих композиций в червячных смесителях. Сущность: снабжение смесителя шестеренчатым механизмом. Ведущие и ведомые шестерни этого механизма установлены на валах в ряд с основными и дополнительными ведущими и ведомыми шестернями. При этом ведущие и ведомые шестерни размещены на каждом валу с чередованием между собой. В результате перемещения материала вдоль ведущих и ведомых шестерен и их зубьев создаются сложные траектории движения смешиваемых компонентов и необходимые деформации. Это обеспечивает повышение качества смешения и гомогенизации смеси. 3 ил.

A-A

/4

фиг. Z

6- Б

8

фиг.З