Изобретение относится к многовалковому пленочному реактору, осуществляющему процесс подпрессовки полимера.
Целью изобретения является упрощение конструкции пленочного реактора и повышение надежности в работе.
Поставленная цель достигается тем, что в пленочном реакторе привод подающих а ал ков состоит из верхнего и нижнего узлов с планетарными валками, сообщающими подающим валкам вращение вокруг собственной оси и планетарное движение вдоль
внутренних стенок корпуса, при этом подающие валки кинематически связаны с планетарными валками.
Причем верхний и нижний приводные узлы содержат кинематически связанные центральные шпиндели с планетарными валками, расположенными на одинаковом .расстоянии друг от друга и выполненными с зубчатой нарезкой и диаметрами, меньшими, чем диаметр центрального шпинделя, а зубчатая нарезка планетарных валков кинематически связана с установленным на кор00 W XI Ч) СЛ 4
СО
пусе зубчатым венцом; шпиндели верхнего и нижнего узлов связаны посредством пустотелого центрального вала, вдоль боковой поверхности которого выполнены поперечные отверстия, при этом с одного конца вал связан с источником разрежения, или.избы- точного давления, а привод расположен над верхним шпинделем; центральный шпиндель верхнего приводного узла выполнен заодно с центральным валом и шпинделем нижнего приводного узла; подающее расплав устройство выполнено в виде кольцевого коллектора с несколькими подающими отверстиями и расположено в верхней части корпуса, под планетарными валками нижнего приводного узла установлен подающий шнек, обуславливающий с корпусом герме тизацию расплава.
Предлагаемая конструкция секции реактора с планетарными подающими валками решает все проблемы простым и экономичным способом, так как из подпрес- совочной камеры выходит только , в частности, приводной вал центрального шпинделя, который и должен герметизироваться. Согласно изобретению больше не требуется сложный привод, обеспечивающий вращательное движение подающих валков, причем это не влияет на функционирование пленочного реактора. Очень простым способом обеспечивается то, что все подающие валки реактора вращаются абсолютно синхронно и равномерно благодаря наличию силового замыкания вверху и/или внизу, что выражается в наличии верхнего и/или нижнего соединения подающих валков с планетарным валком реактора. Дополнительно к своему вращению -подающие валки поворачиваются по круговой траектории вокруг Центрального шпинделя благодаря наличию зацепления на участке центрального шпинделя. Благодари круговой циркуляции вдоль внутренних стенок корпуса последний очищается тем самым, отсутствует необходимость поворота корпуса.
Кроме того, расплав, имеющийся в секции реактора подающими валками, подвергается дополнительной гомогенизации вследствие наличия обкатного движения между зубчатым планетарным валком и зубчатой внутренней стенкой реактора с одной стороны и зубчатой поверхностью центрального шпинделя с другой стороны. Осевая длина конкретно используемого участка реактора С транспортными валками зависит от вязкости расплава и его свойств,
Участки реактора с подающими валками могут осуществлять также только функции привода, не оказывая какого-либо эффекта
гомогенизации. В таком случае этот участок может быть очень коротким.
Целесообразно осуществить связь центрального шпинделя верхнего участка реактора с центральным шпинделем нижнего
участка посредством вала, имеющего меньший диаметр, так что между обоими участками образуется большая подпрессовочная камера. Центральный шпиндель верхнего и
нижнего участков реактора, а также вал могут .быть изготовлены в виде одной детали, так что оба участка реактора вместе с промежуточными подающими валками вращаются абсолютно синхронно. Привод
реактора, осуществляющий вращение подающих валков, подсоединяется к валу, связанному с верхним центральным шпинделем.
Однако в очень крупных реакторах целёсообразно, например, свинчивать верхние и нижние Составляющие центрального шпинделя с валом, воспринимающим дегазационное отверстие.
Соосно с верхней частью центрального
шпинделя расположено отверстие, которое связано с дегазационным отверстием вала и с устройством, предназначенным для создания разрежения,
В простых и дешевых исполнениях подающие валки реактора базируются и приводятся во вращение только с одной стороны. При такой форме исполнения концы валков, которые не направляются планетарными валками, базируются в кольцевых
углублениях нижнего фланца. При такой форме выполнения подающие валки вращаются вокруг центрального вытеснительного корпуса, выполненного в виде конуса. На фиг. 1 изображено продольное сечение тонкопленочного реактора; на фиг. 2 - продольное сечение тонкопленочного реактора другой формы исполнения; на фиг. 3 - сечение ПНИ на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение IV-IV на фиг. 1.
Реактор имеет корпус 1, содержащий верхний 2 и нижний 3 узлы, связанный подающими валками 4. Приводной вал 5 связан с центральным шпинделем 6, связанными нижним центральным шпинделем 7 нижнего участка 3 реактора посредством вала 8.
Подающие валки 4. расположенные в корпусе 1 реактора, соответственно свинче- ны с осями, которые не показаны на чертеже, посредством планетарных валков 9 и 10. Верхний 2 и нижний 3 узлы реактора, а также подающие валки 4 расположены в корпусе реактора 1. Снаружи вокруг корпуса 1 расположены нагревательные элементы 11,
тобы иметь возможность влиять на темпе- атуру расплава. На нижнем центральном пинделе 7 закреплен выходной шнек 12, меющий транспортирующие перемычки, тобы обеспечивать давление, а также вакумную герметизацию дегазационной камеы 13 с нижней стороны.
Приводной вал 5 базируется в упорном одшипнике 14 и герметизирован сверху осредством уплотнения 15 вала.
Расплав под давлением подается в ректор через питающее отверстие 16 в кольевой коллектор 18, благодаря чему егазационная камера одновременно гер- етизируется сверху.
Под входным отверстием 16 и прибли- ительно в середине над соединительным вом, образующимся между планетарным алком 9 и внутренней стенкой 17 корпуса частка 2 реактора, расположен кольцевой оллектор 18, который наиболее целесооб- азен для распределения по окружности веденного расплава. Кроме того, распре- елению расплава по окружности способст- уют несколько питающих каналов 16, оторые расположены по окружности коль- евого коллектора 18.
Вал 5 выполнен пустотелым, имеет по ентру осевое отверстие 19, к которому че- ез фланец 20 подключено непоказанное стройство, создающее разрежение. В валу предусмотрены радиальные отверстия 21, оторые связаны с осевым продольным от- ерстием 19. так что в дегазационной под- рессовочной камере 13 можно создавать азрежение.
В форме выполнения, показанной на иг. 2, подающие валки 4 снизу не связаны планетарными валками, а базируются сво- одно в кольцевом углублении 32, которое меется в замыкающем фланце 23. В ниж- ий конец вала 8 ввинчивается вытесни- ельный корпус 24. который выполнен в иде конуса.
Стрелками 25 показано направление ращения планетарных валков 9, а стрелка- и 26 - одновременное планетарное движе- ие вокруг центрального шпинделя 6.
Позициями 27 и 28 обозначены проме- уточные полости.
Расплав выталкивается через выходное кно29.
Работа реактора осуществляется следу- щим образом.
Через окна 16 расплав, например, поли- гилена. попадает в кольцевой канал 18, и ггуда в зазор между внутренней стенкой 7, планетарным валком 9 и центральным пинделем б. Посредством расплава, пода- аемого под давлением, герметизируется
сверху подпрессовочная дегазационная камера 13.
Благодаря вращательному движению центрального шпинделя 6, имеющего косо- 5 зубый зубчатый венец, планетарные валки 9 с косозубыми шестернями обкатываются по внутренней стенке 17 корпуса, имеющей зубчатую нарезку. Планетарные валки 9 вращаются (стрелка 25) и одновременно осуще0 ствляют планетарное движение (стрелка 26) вокруг центрального шпинделя 6. Через кольцевой канал 18 расплав попадает в промежуточную полость 27 (рис. 3) и подается вниз к наружной стороне подающих валков
5 4 в промежуточную полость 28 (рис. 4).
Определенное количество расплава подхватывается вращающимися подающими валкамм 4 и перемещается в камеру 13 подпрессовки. На подающих валках 4 обра0 зуются тонкие пленочные слои. Толщина пленочных слоев в периферийной части подающих валков 4. которая обращена к камере подпрессовки, определяется расстоянием между противоположно распо5 ложенными узловыми элементами или транспортирующими перемычками валков 4. Таким образом в любой момент возможно предлагаемый тонкопленочный реактор привести в соответствие с конкретной вяз0 костью материала посредством замены подающих валков 4 на другие валки, имеющие другую геометрию перемычек и с меньшим расстоянием между собой.
Из высокомолекулярных и очень вязких
5 расплавов, как известно, очень трудно удалять газовые включения. Только если можно получить экстремально тонкие слои на больших площадях (площадь поверхности всех периферийных составляющих площади
0 транспортных валков, если эти поверхности обращены к подпрессовочной камере), возможно быстрое и экономичное удаление газа.
Посредством выбора геометрии транс5 портных валков можно настраивать транспортирующий эффект. Расплав транспортируется вниз и попадает во второй участок 3 планетарных валков 10.
0 Посредством непоказанного вакуумного насоса, который подключен к фланцу 20 подпрессовочной камеры, создается высокое разрежение {связь через отверстие 19 и окна 21 в валу 8) в подпрессовочной камере
5 13. Посредством расплава, имеющегося в выходном шнеке 12, создается уплотнение снизу. Расплав выталкивается через выходное окно 29 под давлением, чтобы,например, подводиться ; далее к гранулятору с водяным кольцом.
Тонкопленочный реактор используется преимущественно для полимеризации, для полисуммирования и для поликонденсации пластмасс, так как при таких процессах должны удаляться имеющиеся в расплаве газообразные составляющие. Однако пленочный реактор может использоваться также с обратным действием, например, если целесообразно подмешивать газ к жидкой составляющей, например, для осуществления определенной химической реакций. В таком случае в подпрессовочную дегазационную камеру 13 подается под давлением газообразное вещество, которое взаимодействует с тонким жидким слоем и внедряется е жидкость благодаря вращению подающих валков 4.
Формула изобретения 1. Многовалковый Пленочный реактор для непрерывного изготовления высокомолекулярных полимеров, термопластов, под- прессовываемых пластмассовых расплавов или других подпрессовываемых или аэрируемых жидких масс, содержащий корпус с камерой, связанной с источником разрежения или избыточного давления, параллельно друг другу установленные и связанные с приводом подающие валки, смежные из которых -установлены с возможностью взаимодействия, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью упрощения конструкций И повышения надежности в работе, привод подающих валков состоит из верхнего и нижнего узлов с планетарными валками, сообщающими подающим валкам вращение вокруг собственной оси и планетарное движение вдоль внутренних стенок корпуса, причем подающие валки кинематически связаны с планетарными валками.
2. Реактор по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что верхний и нижний приводные узлы
содержат кинематически связанные центральные шпиндели с планетарными валками, расположенными на одинаковом расстоянии друг от друга и выполненными с зубчатой нарезкой и диаметрами, меньшими, чем диаметр центрального шпинделя, причем зубчатая нарезка планетарных валков кинематически связана с внутренней стенкой корпуса, имеющей зубчатую нарез У- :. . . .
3. Реактор по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и- Йс я тем, что шпиндели верхнего и нижнего узлов связаны посредством пустотелого центрального вала, вдоль боковой поверхности которого выполнены радиальные отверстия, при этом с одного конца вал связан С источником разрежения или избыточного давления, а привод расположен над верхним шпинделем.
4.Реактор по пп. 1-3,0 т л и ч а ю щ И й- с я тем, что центральный шпиндель верхнего приводного участка выполнен заодно с пустотелым и центральным шпинделем нижнего участка.
5.Реактор по п, 1,о т л и ч а ю щ и и с я тем, что в верхней части корпуса расположено Подающее расплав устройство, выполненное в виде кольцевого коллектора с несколькими подающими отверстиями.
6.Реактор по п. 1, о т личающийся тем, что под планетарными валками нижнего приводного узла установлен подающий шнек, обуславливающий с корпусом герметизацию расплава.
33-г
22
Д5
//
