Дисковый экструдер для переработки полимерных материалов Советский патент 1977 года по МПК B29F3/12 

1

Изобретение относится к попимерному машиностроению, в частности к конструкциям дисковых экструдеров.

Известен дисковый экструдер для переработки полимерных материалов с вакуум-от- сосем, осуществляемым в устройстве, которое сообщено с вакуум-установкой промежуточным многоярусным конденсатором ll.

Недостатками экструдера явпяются сложность конструкции и невысокая степень дега зации.

Известен также дисковый экструдер для переработки полимерных материалов 2, содержащий корпус с загрузочной воронкой и формующей головкой, расположенный в корпусе диск с уплотнитепьной канавкой и приводным валом, ripUNibiKarouiyK:) к торцовой части диска со стороны приводзюго вала камеру, сообщающуюся с рабочей полостью экструдера через уплотнитепьную канавку.

Этот экструдер не позволяет автоматически регулировать степень дег-азации расплава в зависимости от количества выделяющихся петучих веществ.

Цель изобретения - автоматическое регулирование степени дегазации расплава.

Указанная цель достигается тем, что диск выполнен полым, к его полость соединена с камерой, которая сообщена с атмосферой.

На чертеже показан предложенный дисковый экструдер, продольный и поперечный по Д-А разрезы.

Экструдер включает корпус 1, неподвижный диск 2, формующую гоповку 3, загрузочную воронку 4, вращающийся диск 5 и соосно с ним установленный на шпонке 6 дозирующий червяк 7, который крепит ся к диску 5 при помощи гаек 8. Диск приводится во вращение гидродвигателем 9 через вал 10, шпонку 11,- фланец 12. Фланец имеет уппотнительную канавку 13 и крепится к диску шпильками 14.Корпус 1 экструд ра и формующая головка 3 обогреваются посредством электронагревателей 15.

Корпус 1 экструдера, торцовая поверхность фланца 12 и торцовая поверхность корпуса 16 привода образуют камеру 17, уплотненную по выступу 18 вращающегося фпанца 12 войлочной набивкой 19, Камера 17. сообщается с рабочей полостью 20 экструдера через уплотнительную канавку 13 фланца 12. Кроме того, она сообщается с полостью 21 диска 5 посредством отверстий 22, выполненных во фланце 12, и с атмосферой посредством отверстий 23, выполненных в корпусе 1. Отверстия 22 для регулировки проходного сечения могут быть выполнены резьбовыми. Отверстия 23 могут быть выполнены в виде пазов.

Полимерный материал из зш-рузочной воронки 4 поступает в рабочую полость 20 экструдера и увлекается вращающимся диском 5. По мере продвижения полимерного материала к формирующей головке 3 он уплотняется в каналах нарезки диска 5 и под действием тепла нагревателей .15 и диссипации механической энергии размягчается и пластицируется. При этом выделяются летучие вещества в виде паровзгизкомолекулярных соединений,паги и др.

Воздух,: находящийся в полости 21 диска 5, нагревается распдавом полимерного материала 4Ьрез стенку диска 5. Под действием раз}юсти плотностей нагретый воздух из полости 21 через отверстия 22 лоступает в камеру 17. В результате - акого массообмена температура воздуха.в камере 17 повышается, и под действием разности плотностей воздух из камеры через отверстия 23 в верхней части корпуса 1 поступает в атмосферу или в упавпиватель.

Новая порция воздуха из атмосферы поступь т в камеру 17 через отверстия 23 в нижней части корпуса 1. -Образуются направленные конвективные потоки, которые в камере 17 создают область пониженного давления А так как камера т акже сообщается с рабочей полостью 2О экструдера через уплотнитепьную канавку 13, то через нее происходит подсос летучих веществ, выделившихся из расплава полимерного материала. Летучие вещества, попадая в конвективные потоки камеры 17 , уно сятся вместе сними через отверстия 23 в верхней части корпуса 1 в атмосферу или в улавливатель. При этом чем выше температура расплава, тем больше петучих вешеств выделяется из него. Но в этом случае температура воздуха в полости 21 диска 5 также выше, скорость направлен}1ых конвективныхпотоков в камере 17 увеличивается, давление в ней уменьшается и, следовательно, отсасывающая способность также увеличивается. Таким образом, автоматически регулируется степень дегазации расплава: чем больше летучих веществ выделяется, гем интенсивнее они отсасываются. При увеличении скорости вращения диска

5 увеличиваются сдвиговые деформации, при этом растет количество тепла,, выделяющегося внутри полимерного материала. Это ведет к выделению из расплава полимера

больщего количества, летучих веществ. Но при ускорении вращающегося диска преобла дающее влияние приобретает вынужденная конвекция. В этом случае, как и ранее, интенсифицируется процесс переноса массы

тепла в полости диска и в камере 17, обеспечивая увеличение отсасывающей способности и автоматическое регулирование степени дегазации расплава. Далее дегазированный расплав попадает в зазор между

неподвижным диском 2 и торцом диска 5. Под действием эффекта Ьайсенберга и нагнетающего действия диска 5 расплав устремляется к оси вращения и увлекается дозирующим червяком 7, в каналах которого расплав дополнительно отжимается и уплотняется. Дегазированный расплав экструдируется через формующую головку. Описанный дисковый экструдер позволяет отказаться от вакуум-системы, используемой для

дегазирования материала.

Формула изобретения

Дисковый экструдер для переработки полимерных материалов, содержащий корпус с загрузочной воронкой и форь.гуюшей головкой, расположеннь:й в корпусе диск с уплотнительной канавкой и приводным валом, примыкающую к торцовой части диска со стороны приводного вала -камеру, сообщаются срабочей полостью экструдера через уплотни- тельную канавку, отл ичающи. йся тем, что, с целью автоматического регулирования степени дегазации расплава, диск выполнен полым, и его полость соединена с камерой, которая сообщена с атмосферой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Патент Франции № 204О54О, кл. В 29 F З/ОО, 1969.

2.Авторское св.идетепьстпо СССР № 304143, кл. В 29 F 3/012, 1970.