Червячный смеситель для полимерных материалов Советский патент 1982 года по МПК B29B1/10 B29H1/10 

(5) ЧЕРВЯЧНЫЙ СМЕСИТЕЛЬ ДЛЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

I

Изобретение относится к оборудованию для производства и переработки полимерных материалов, преимущественно вязкоупругих, например резиновых смесей.

Известен червячный смеситель непрерывного действия, содержащий корпус с загрузочной воронкой и разгрузочным отверстием и вращающиеся внутри него два и более взаимозацепляющихся червяка с прерывистой нарезкой в зоне смещения 1 .

Недостаток известного смесителя состоит в низкой производительности и эффективности перемешивания, так как смесительные элементы в нем расположены по винтовой линии с одинаковым углом наклона к продольной оси червяка.

Ближайшим по технической сущности к изобретению является червячный смеситель для полимерных материалов, содержащий корпус с загрузочной воронкой и разгрузочным отверстием.

ПО меньшей мере два взаимозацепляющихся вращающихся червяка с прерывистой винтовой нарезкой в зоне смешения, выполненной в виде гребней, образующих между собой винтовые каналы 2. В данном смесители гребни расположены под разными углами, например ( 10° к оси червяка.

Смешение в указанном смесителе непрерывного действия обеспечивается

10 в основном за счет создания в смесительных зонах червяков условий для многократного расчленения и соединения потоков материала по ширине. Так как смесительные зоны червяков не15зависимы друг от друга и имеют нарезку проходного типа, то практически отсутствуют условия для перераспределения материалов между смесительными зонами и для протекания

20 процессов смешения между поверхностями гребней и сердечников червяков 3 момент их взаимодействия на линии 1ацепления червяков. Это ограничива39

ет возможность известного смесителя непрерывного действия с прерывистой нарезкой в зоне смешения по увеличению его производительности и повышению интенсивности смешения.

Цель изобретения - интенсификация процесса смешения материалов.

Достигается эта цель благодаря тому, что в червячном смесителе для полимерных материалов, содержащем корпус с загрузочной воронкой и разгрузочным отверстием, по меньшей мере два взаимозацепляющихся, вращающихся червяка с прерывистой винтовой нарезкой в зоне смешения, выполненной в виде гребней, образующих между собой винтовые каналы, гребни винтовой нарезки выполнены в виде полувитков, расположенных со смещением одни относительно другого по оси червяка на ширину полувитка. Полувитки в месте их стыковки выполнены со скосами, размещенными со стороны разгрузочного отверстия и образующими проходы, соединяющие смежные винтовые каналы. Кроме того, корпус выполнен с поперечными пазами, размещенными на линиях пересечения охватывающих зоны смешения червяков поверхностей корпуса.

На фиг. 1 изображен смеситель в разрезе; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 5 - разрез Г-Г на фиг. 1; на фиг. 6 и 7 приведены развертки смесительных зон червяков

Червячный смеситель непрерывного действия содержит корпус 1 с загрузочной воронкой 2 и разгрузочным отверстием 3, к которому присоединяется профилирующая головка . Внутри корпуса 1 расположены взаимозацепляющиеся вращающиеся червяки 5 с прерывистой нарезкой в зоне смешения 6, гребни которой выполнены в виде полувитков 7, расположенных со смещением по оси червяка на ширину полувитка и образующих между собой автономные винтовые каналы 8.

Каждый полувиток 7 является началом и продолжением каналов 8, образуемых соответственно предшествующими и последующими двумя полувитками. Для прохода материала из канала в канал в местах стыковки граней 9 полувитков 7 по ходу движения материала со стороны отверстия 3

234

выполнены скосы о. , образующие проходы 10.

При вращении червяков 5 полувитки 7 одного червяка в паре с каналом

5 8 другого червяка образуют автономный узел смещения. Для улучшения условий перераспределения материала с червяка на червяк на линиях I1 пересечения охватывающих червяка 5

0 поверхностей 12 и 13 корпуса 1 выполнены поперечные пазы Т.

В зависимости от назначения смесителя и свойств перерабатываемых материалов наружная поверхность 15

5 полувитков может иметь серповидный 1б, пилообразный 17 или другой известный тип профиля, обеспечивающий интенсификацию процесса смещения за счет создания условий для взаимодействия этих поверхностей с охватывающими их поверхностями 12 и 13 корпуса 1 .

Смеситель работает следующим образом.

5 Подлежащие смещению компоненты раздельно в виде композиций подаются в загрузочную воронку 2 корпуса 1, захватываются вращающимися червяками

5и подаются в зону смешения 6, где 0 они под воздействием полувитков 7

передавливаются через проходы 10 и поперечные пазы 1A из канала в канал 8 как на самих червяках, 5, так и с червяка на червяк.

5 При этом происходит не только многократное .расчленение и соединение потоков, нЬ и их перераспределение между червяками. В результате создаются сложные траектории движения компонентов и необходимые деформации сдвига. Так как каждый винтовой канал 8 одного червяка в паре с полувитком 7 другого червяка образуют автономные узлы смещения, сообщающиеся между собой через проходы 10 и пазы 14, сопротивление движению компонентов которых намного больше сопротивления в самих каналах 8, то между поверхностями полувитков 7 и сердечников червяков протекают процессы, сходные с процессами между поверхностями валков смесительных вальцов. Все это в совокупности обеспечивает интенсивное перемешивание компонентов и образование гомогенной смеси.

Полученная смесь из зоны смешения

6подается через разгрузочное отверстие 3 в профилирующую головку , из которой она выходит в виде профиля заданного сечения. Процесс смешения можно еще более интенсифицировать, если наружную поверхность 15 полувитков 7 снабдить серповидным 16, пилообразным 17 или другими известными типами профиля, которые создают условия для взаимодействия поверхностей 15 с охватываю щими их поверхностями 12 и 13 корпуса 1 . Предложенное устройство наряду с многократным расчленением и соединением потоков материала, характерным для смесительных зон известных смесителей, обеспечивает и многократ ное перераспределение материала между червяками и создает условия для протекания между поверхностями гребней винтовой нарезки и сердечников червяков процессов, сходных с процес сами в смесителях периодического действия с взаимозацепляющимися цилиндрическими роторами и на смесител ных вальцах, что повышает производительность смесителя, повышает интенсивность и улучшает качество смешения. Формула изобретения 1. Червячный смеситель для полимерных материалов, содержащий корГ в / , пус с Загрузочной воронкой и разгрузочным отверстием,, по меньшей мере два взаимозацепляю1дихся вращающихся червяка с прерывистой винтовой нарезкой в зоне смешения, выполненной в виде гребней, образующих между собой винтовые каналы, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса смешения материалов, гребни винтовой нарезки выполнены в виде полувитков, расположенных со смещением друг относительно друга по оси червяков на ширину полувитка, причем полувитки в месте их стыковки выполнены со скосами , размещенными со стороны разгрузочного отверстия и образующими проходы, соединяющие смежные винтовые каналы. 2. -Смеситель по п.1, о т л и чающийся тем что корпус выпазами, размеполнен с поперечными щенными на линиях пересечения охватывающих зоны смешения червяков поверхностей корпуса. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Англии If , кл. В 29 F 1/02, опублик. 1370. 2.Авторское свидетельство СССР № 228921, кл. В 29 В 1/10, 19бЗ (прототип).

sфог.З