Устройство для обработки материалов растворением Советский патент 1993 года по МПК B29B17/02 

Изобретение относится к области переработки отходов при производстве ультра- тонких волокон из растворов полимеров и отходов, полученных при изготовлении фильтрующих элементов индивидуальных средств защиты органов дыхания.

Изобретение обеспечивает интенсификацию процесса растворения полимерных полокон и отделение этих волокон от подложки.

Достигается это тем, что устройство для обработки материалов растворением, содержащее корпус, размещенную внутри него камеру растворения, соединенную с валом и выполненную в виде обечайки с днищем и конусообразной загрузочной частью, и систему подачи растворителя, при этом обечайка | и загрузочная часть выполнены с перфорациями, а вал соединен с приводом его вращения с внутрицикловым изменением угловой скорости, согласно изобретению, обечайка выполнена цилиндрической и размещена под большим основанием конусообразной загрузочной части, угол наклона образующей которой к вертикали, выбран от 25° до 30°, ; днище выполнено конусообразным с центральной частью, обращенной внутрь камеры растворения, угол наклона образующей к горизонтали выбран от 10 до 15°, при этом днище выполнено с.перфорациями и соединено с валом посредством ступицы, свободно установленной на торце вала посредством шлицэвого соединения, а камера растворе- .ния размещена с возможностью возвратно- поступательного перемеа1ения с частотой 1-15 раз в минуту и амплитудой 1-20 мм посредством соединения ступицы с подпружиненным штоком пневмопривода, которым снабжено устройство.

Устройство может быть снабжено направляющими, закрепленными на наружной поверхности загрузочной части, обечайки и днища, а перфорации выполнены в виде щелевидных отверстий, при этом направляющие размещены над щелевидны- ми отверстиями с углом наклона к касатель- ным образующих загрузочной части, обечайки и днища, выбранным от 60 до 75°, при этом направление наклона направляющих обечайки выбрано противоположным направлению наклона направляющих загрузочной части и днища, а площадь сечения щелевидных отверстий обечайки выбрана равной площади сечения щелевидных отверстий загрузочной части и днища. Устройство может быть снабжено ребрами, закрепленными иа днище под углом к его наружной поверхности, величина которого выбрана равной величине угла наклона

направляющих щелевидных отверстий днища, причем ребра расположены в направлении направляющих щелевидных отверстий днища,

Выполнение обечайки цилиндрической и размещение ее под большим основанием конусообразной загрузочной части, снабжение устройства направляющими, выполнение перфорации в виде щелевидных

отверстий, размещение направляющих над щелевидными отверстиями с противоположным направлением наклона направляющих отверстий загрузочной части и днища по отношению к обечайке и дополнительная

установка ребер на днище обеспечивает следующие преимущества:

а) ликвидирует застойные зоны при растворении как по горизонтали, так и по вертикали всего объема камеры растворения и корпуса устройства;

б) увеличивает скорость растворения волокон и их полноту за счет турбулентного движения растворителя;

в) предохраняет забивание волокнами перфорационных отверстий камеры;

г) производит отделение подложки от полимера.

На фиг.1 изображен общий вид устройства; на фиг.2 - сечение А-А на фиг,1; на

фиг.З - камера растворения; на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.З; на фиг.5 - сечение В-В на фиг.4,

Устройство содержит установленный на раме 1 корпус 2 с крышкой 3 и патрубками

4 подвода и отвода теплоносителя, размещенную внутри корпуса камеру растворения, систему подачи растворителя и систему возврата раствора.

Система подачи растворителя содержит

бак 5 с мерником 6, соединенные с корпусом 2 трубопроводом 7 с арматурой. Система возврата раствора содержит накопительную емкость 8, соединенную трубопроводом 9 с корпусом 2 и трубопроводом 10 с

насосом 11 возврата раствора в производство рулонных фильтрующих материалов (на чертеже не показано). Камера растворения выполнена в виде цилиндрической обечайки 12 с днищем 13, размещенной под

большим основанием конусообразной загрузочной части 14, угол наклона образующей которой к вертикали выбран от 25 до 30°. При этом днище 13 выполнено конусообразным с центральной частью 15, обрз5 щенной внутрь камеры растворения, угол наклона образующей днища 13 к горизонтали выбран от 10 до 15°.

Загрузочная часть 14, цилиндрическая обечайка 12 и днище 13 выполнены с перфо рациями, выполненными в виде щелевидных отверстий 1 б. Устройство снабжено также направляющими 17, закрепленными на наружной поверхности загрузочной части 14, цилиндрической обечайки 12 и днища 13. Причем направляющие 17 размещены над щелевидными отверстиями 16, с углом наклона к касательным образующих загрузочной части 14, цилиндрической обечайки 12 и днища 13, выбранным от 60 до 75°, направление наклона направляющих цилиндрической обечайки 12 выбрано противоположным направлению наклона направляющих 17 загрузочной части 14 и днища 13, а площадь сечения щелевидных отверстий 16 обечайки выбрана равной площади сечения щелевидных отверстий 16 загрузочной части 14 и днища 13.

Устройство снабжено также ребрами 18, закрепленными на кольце 18 установленном на наружной поверхности днища 13, при этом ребра 18 расположены под углом к наружной поверхности днища 13, величина которого выбрана равной величине угла наклона направляющих 17 щелевидных отверстий 16 днища 13, причем ребра 18 расположены в направлении направляющих 17 щелевидных отверстий 16 днища 13.

В трубчатом выступе 20, выполненном в центральной части камеры растворения, установлен на подшипниках 21 пустотелый вал 22, зафиксированный крышками 23. Вал 22 соединен посредством шкивов 24 и 25 и клиноременной передачи 26 с приводом его вращения с внутрицикловым изменением угловой скорости, выполненном в виде электродвигателя 27, установленного на раме 1. При этом днище 13 камеры растворения соединено с валом 22 посредством ступицы 28, закрепленной на днище 13 болтами 29 и свободно установленной на торце вала 22 посредством шлицевого соединения.

Сверху узел крепления закрыт конусом 30, соединенным со ступицей 28 болтом 31. Между торцевой поверхностью ступицы 28 и валом 22 установлено уплотнение 32.

Камера растворения размещена также с возможностью возвратно-поступательного перемещения с частотой 1-15 раз в минуту и амплитудой 1-20 мм посредством ее соединения с пневмоприводом, выполненном в виде пневмоцилиндра 33 с поршнем 34 соединенным со штоком 35, связанным с соединительной тягой 36, соединенной со ступицей 28 болтами 37. Между выступом пустотелого вала 22 и упорным буртиком соединительной тяги 36 установлена пружина 37. На нижнем конце штока 35 установлена муфта.38 для подачи сжатого воздуха и кулачки 39 для регулировки амплитуды

перемещения камеры растворения, соединенные с блоком 40 концевых выключателей режима работы.

Устройство работает следующим обра- 5 зом.

Цикл работы разделен на два этапа: этап растворения, этап отжатия подложки от растворителя. При этапе растворения в камеру растворения 17, при открытой крыш0 ке 3, подают отходы полимерных волокон с подложкой, затем скрывают крышку 3, из бака 5 через мерник 6 трубопроводы 7 с арматурой системы подачи растворителя подают растворитель в корпус 2 устройства

5 до верхнего края перфорации загрузочной части 14 камеры растворения, при этом подается растворитель нейтральный по отношению к подложке с температурой определяемой технологией растворения

0 полимерных волокон, поддерживается температура за счет подвода теплоносителя в корпус 2. Включается электродвигатель 27 через шкив 25 и клиноременную передачу 26 передает крутящий момент на пустоте5 лый вал 22, который через ступицу 28 приводит во вращение камеру растворения. При этом в период растворения производится вращение камеры растворения с внутри- цикловым изменением угловой скорости

0 вращения и возвратно-поступательное движение с частотой 1-15 раз в минуту с аггп- литудой 1-20 мм в зависимости от длины и массы волокон,

С целью усиления нижнего потока рэс5 творителя через днище 13установлены ребра 18 под одинаковым углом направляющих отверстий днища, причем нижняя кромка ребра 18 горизонтальна, что позволяет создать . противоположные по направлению потока

0 растворителя в камере растворения при изменении направления вращения, как по го- ризоьгали, так и по вертикали, что исключает застойные зоны в камеры растворения и предохраняет закупоривание во5 локнами перфорации камеры растворения. Для устранения застойных зон в корпусе 2 устройства по вертикали, камера растворения наряду с наличием ребер 18 на днище 13 воздействует на потоки по вертикали за

0 счет возвратно-поступательного движения передающегося от пневмоцилиндра 33, при . подачи сжатого воздуха через муфту 38 в пневмоцилиндр 33, воздействуя через поршень 34 на шток 35 тягу 36 и через ступицу

5 28 на камеру растворения. При подаче воздуха она поднимается вверх; пружиной 37 и массой камеры возвращается вниз. Регули-: ровку амплитуды перемещения устанавливают кулачками 39. В связи с наличием уклона на днище 1.3 перерабатываемый материал всегда направлен от центра к обечайке 12, а выходу через загрузочную часть 14 не позволяет его масса и угол наклона загрузочной части 25-30°, выбираемый в зависимости от вида волокон. По окончании первого этапа цикла работы подложка остается вдоль обечайки 12. при этом прекращаются все виды движений камеры растворения после остановки, раствор через систему трубопроводов 9 сливается в накопительную емкость 8 и насосом 11 воз вращается в производство. По окончании удаления раствора камера растворения зафиксирована пружиной 37 в нижнем положении и устройство переходит в работу по второму этапу цикла. Включается электродвигатель 27 в скоростном режиме и при этом происходит отжатие растворителя от подложки, который стекает в накопительную емкость 8,Закончиё отжатие подложки, электропривод 27 выключается, открывается крышка 3. удаляется подложка и цикл закончен.

Формула изобретения 1. Устройство для обработки материалов растворением, содержащее корпус, размещенную внутри него камеру растворения, соединенную с валом и выполненную в виде обечайки с днищем и конусообразной загрузочной частью, и систему подачи растворителя, при этом обечайка и загрузоч: пая часть выполнены с перфорациями, а вал соединен с приводом его вращения с внутрицикловым изменением угловой скорости, отличающееся тем, что, с целью интенсификации процесса растворения полимерных волокон и отделения этих волокон от подложки, обечайка выполнена цилиндрической и размещена под большим основанием конусообразной загрузочной части, угол наклона образующей которой к

вертикали выбран 25-30°, а днище выполнено конусообразным с центральной частью, обращенной внутрь камеры растворения, угол наклона образующей днища к горизонтали выбран 10-15°, при этом днище выполнено с перфорациями и соединено с валом посредством ступицы, свободно установленной на торце вала посредством шлице- вого соединения, а камера растворения

размещена с возможностью возвратно-поступательного перемещения с частотой 1- 15 раз в 1 мин и амплитудой .1-20 мм посредством соединения ступицы с подпружиненным штоком пневмопривода, которым снабжено устройство.

2. Устройство по п.1, от л и ч а ю щ е е- с я тем, что оно снабжено направляющими, закрепленными на наружной поверхности загрузочной части, обечайки и днища, а

перфорации выполнены в виде щелевид- ных отверстий, при этом направляющие размещены над щелевидными отверстиями j с углом наклона к касательным образующих . загрузочной части, обечайки и днища, выбранным от 60-75°, при этрм направление наклона направляющих обечайки выбрано противоположным направлению наклона направляющих загрузочной части и днища, а площадь сечения щелевидных отверстий

обечайки выбрана равной площади сечения щелевидных отверстий обечайки выбрана равной площади сечения щелевидных отверстий загрузочной части и днища.

3. Устройство по пп.1 и 2, отличаю- щ е е с я тем, что оно снабжено ребрами, закрепленными на днище под углом к его наружной поверхности, величина которого выбрана равной величине угла наклона направляющих щелевидных отверстий дни- ща, причем ребра расположены в направлении направляющих щелевидных отверстий днища.

н1

Использование: переработка отходов при производстве ультратонких волокон из растворов полимеров и отходов. Сущность: обечайка 12 камеры растворения выполнена цилиндрической и размещена под большим основанием конусообразной загрузочной части 14 камеры растворения. Угол наклона образующей этой части к вертикали выбран от 25 до 30°. Днище 13 камеры растворения выполнено конусообразным с центральной частью, обращенной внутрь камеры растворения. Угол наклона образующей растворения днища 13 к горизонтали выбран от 10 до 15°. При этом днище 13 выполнено с перфорациями и соединено с валом 22 посредством ступицы 28, свободно установленной на торце вала 22 посредст- . вом шлицевого соединения. Камера растворения размещена с возможностью возвратно-поступательного перемещения с частотой 1-15 раз в минуту и амплитудой 1-20 мм посредством соединения ступицы 28 с подпружиненным штоком 35 пнев- мопривода, которым снабжено устройство. Устройство может быть снабжено направляющими и ребрами, установленными на наружной поверхности камеры растворения. 2 з.п. ф-лы, 5 ил. ел с

ЧН

11

ff-ff

IjZ-

1

Фие.5