Устройство для гранулирования по-лиМЕРНыХ МАТЕРиАлОВ Советский патент 1981 года по МПК B29B1/02 

1

Изобретение относится к химическому машиностроению, в частности к конструированию гранулирующих устройств, и может быть использовано при переработке пластмасс, резины и других материалов.

Известно устройство для гранулирования полимерных материалов, включающее цилиндр пластикации с закрепленной на его выходном конце неподвижной решеткой с коническими отверстиями и приводной вал с ножами, взаимодействующими с решеткой 1.

Однако для эффективного гранулирования требуются ножи особой формы, с определенным углом установки и относительно большими частотами их вращения (для отделения гранул под действием .центробежной силы). Кроме того,: необходимо предусмотреть интенсивное охлаждение гранул для исключения возмомдаого их слипания.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для гранулирования полимерных материалов, включающее цилиндр пластикации с закрепленной на еговыходном конце неподвижной решеткой с коническими отверстиями.

образующими с торцом решетки острые кромки, обращенные к шайбе, установленной внутри корпуса, соединенной с червяком и имеющей каналы для подачи сжатого газа, изолирующей или охлаждающей среды. В данном устройстве канапь в шайбе вьшоянены сквозными и одним концом обращены к решетке, а вторым к каналам, выполненным в червяке и предназначенным для подачи охлаждающей среды 2.

Такое вьщолнение накладывает определенные

o требования на конструкцию червячной машины (наличие узла подвода среды во вращающееся тело червяка) и обуславливает зависимость температуры среды, подаваемой в устройство для исключения слипания получаемых гранул,

S от необходимой по технологическому процессу температуры червяка, что ведет к снижению качества получаемых гранул вследствие слипания последних на выходе из устройства при недостаточной интенсивности их охлаждения средой, предварительно прошедшей через нагретый червяк.

Так,при переработке некоторых, материалов необходимо нагревать червяк, в то время как 3 в зоне гранулирования необходимо обеспечить интенсивное охлаждение получаемых гранул и тем самым исключить их слипание. Это заметно сужает область возможного использования данного устройства. Кроме того, использование лишь периферийной зоны решетки ведет к возрастанию гидравлического сопротивления устройства и, как следствие, к снижению производительности установки. Канавки в шайбе на торце червяка также обладают повышенным гидравлическим сопротивлением вследстви изменения направления потока перерабатываемого материала при входе в них. Жесткое крепление шайбы на торце приводного червяка вызывает необходимость применения самоустанавливаюшейся решетки,.так как практически невозможно исключить радиальные биения кон сольно закрепленного червяка при больших от ношениях длины червяка к его диаметру, что ведет к усложнению машины и снижению ее надежности. Цель изобретения - повышение качества гранул и расширение номенклатуры перерабаты ваемых материалов. Поставленная цель достигается тем, что уст ройство для гранулирования полимерных материалов, включающее цилиндр пластикации с закрепленной на его выходном конце неподвижной решеткой Сконическими отверстиями, образующими с торцом решетки острые кромки, обращенные к щайбе, установленной внутри корпуса, соединенной с червяком и имеющей каналы для подачи сжатого газа, изолирующей или охлаждающей среды, - снабжено смонтированным на неподвижной решетке нип пелем, а поверхность шайбы, обращенная к решетке, выполнена с углублением в централь ной ее части, образующим накопительную полость, сообщающуюся с ниппелем и расходящи мися в радиальном направлении каналами. Устройство снабжено также смонтированной на решетке осью, а шайба установлена на ней и соедш{ена с червяком гибкой связью. На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б, на фиг. 2 (увеличено). Устройство содержит цилиндр 1 пластика1ЩИ с раструбом 2, на выходном конце которого закрепляется неподвижная решетка 3 с коническими отверстиями а, образующими с торцом решетки острые кромки. Внутри корпуса цилиндра 1 пластикации устанавливают червяк 4, на торце которого размещают подпружиненные пружиной 5 щтифты 6,.образующие гибкую связь с щайбой 7, установленной на оси 8, смонтированной на решетке 3. Устройство снабжают также смонтированным на неподвижной решетке 3 ниппелем 9, а поверхность шайбы 7, обращенную к решетке 3 исполняют с углублением б, образующим накопительную полость, сообщающуюся с ниппелем 9. На этой же поверхности шайбы выполняют расходящиеся в радиальном направлении каналы в для подачи сжатого газа, изолирующей или охлаждающей среды. Шайбу 7 устанавливают на оси 8 через подщипник 10, поджимают к решетке фиксирующим элементом И и выполняют в виде одно- или многолучевого ножа (фиг. 2). Устройство работает следующим образом. При вращении червяка 4 внутри обоймы (цилиндра 1 пластикации) перерабатьтваемый материал нагнетается в раструб 2, а затем продавливается через отверстия а в решетке 3, которые в данный момент времени не перекрыты лучами вращающейся щайбы 7. При вращении шайбы 7 последняя сначала отсекает своими лучами продавленную порцию материала, а затем, при дальнейшем движении лучей шайбы 7 происходит совмещение каналов в в лучах шайбы 7 с отверстиями а в решетке 3, и отсеченная порция материала выталкивается сжатым газом или изолирующим раствором, находящимся в каналах в шайбы 7. В каналы в шайбы 7 сжатый газ, изолирующая или охлаждающая среда поступает, от нагнетающего устройства (не показано) через ниппель 9 и отверстие в теле оси 8. Вращение на щайбу 7 передается от червяка 4 через подпружиненные штифты 6. Диаметр отверстий в щайбе 7 больше, чем диаметр щтифтов 6, благодаря чему смещение оси червяка 4 относительно оси устройства для гранулирования не влияет на работу устройства. Передняя и задняя кромки лучей щайбы 7 скошены под углами 15° fti 60° и 30° а2 60° соответственно, в результате чего достигается снижение сопротивления движению лучей щайбы 7 в вязкой среде и создается дополнительный прижим лучей шайбы 7 к решетке 3 в процессе вращения. Заднюю (по отнощению к направлению движения) кромку канала в лучах шайбы 3 выполняют скошенной под углом «2 и скругленной с радиусом закругления г, ввиду чего уменьщается вероятность забивания каналов перерабатываемым материалом. Такое конструктивное решение устройства для гранулирования позволяет повысить качество и расширить номенклатуру перерабатываемых материалов, вследствие раздельного подвода сред в зону гранулирования (через ниппель) и в червяк, благодаря чему исключается зависимость между системой охлаждения (обогрева) червяка и системой, обеспечивающей выталкивание получаемых гранул как по расходу жидкости или газа, так и по температуре. Предлагаемая конструкция повышает произ 58 водительность устройства ввиду значительного увеличения количества формующих отверстий и снижения гидравлического сопротивления устройства. Устранение жесткой связи шайбы с червяком исключает влияние биений червяка на работу устройства. Кроме того, при работе устройства совместно с быстроходными червячными йашинами и с машинами, имеющими боковую выгрузку перерабатываемого материала, при проведении опытных работ возможно также применение автономного привода шайбы. Крепление шайбы к решетке обеспечивает полу чение гранул с высокой однородностью по размерам и форме, так как исключается вероятность появления неконтролируемого зазора меж ду шайбой и решеткой. Формула изобретения 1. Устройство для гранулирования полимерных материалов, включающее цилиндр пластика ции с закрепленной на его выходном конце неподвижной решеткой с коническими отверсти ями, образующими с торцом решетки острые .6 кромки, обрашсЕсные к шайбе, установленной внутри корпуса, соединенной с червяком и имеющей каналы для подачи сжатого газа, изолирующей или охлаждающей среды, отличающееся тем, что, с целью повышения качества гранул и расширения номенклатуры перерабатываемых материалов, оно снабжено смонтированным на неподвижной решетке ниппелем, а поверхность шайбы, обращенная к решетке, .выполнена с углублением в центральной ее части, образующим накопительную полость, сообщающуюся с ниппелем и расходящимися в радиальном направлении каналами. 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что оно снабжено смонтированной на решетке осью, а шайба установлена на ней и соединена с червяком гибкой связью. Источникн информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Машины и аппараты резинового производства. Под ред. Д. М. Барскова. М., Химия, 1975, с. 62-67. 2.Авторское свидетельство СССР № 632143, кл. 29 В 1/02, 1976 (прототип).

ui.J