Устройство к экструдеру для фильтрации расплава полимера Советский патент 1982 года по МПК B29B1/12 B29F3/06 

1

Изобретение относится, к области оборудования для переработки полимерных материалов, в частности к устройствам для (фильтрации расплавов полимеров при их экструзии.

Известно устройство к экструдеру для (фильтрации расплава полимера, содержащее расположенный между цилиндром червячного пресса и его ({юрмующей головкой корпус-переходник, в Котором с возможностью поворота установлена оправка с двумя взаимно перпендикулярными нecooбlцaющиf 1cя каналами для прохода расплава, снабженными попеременно работающими Лильтрующими элементами, причем один из каналов выполнен во втулке с обтекаемой нару ной поверхностью, установленной с зазором в полости другого канала симметрично относительно его продоль- 20 ной оси С .

Недостаток устройства заключается в невысокой степени очистки расплава.

Наиболее близкий к изобретению является устройство к экструдеру для фильтрации расплава полимера, содержащее расположенный между цилиндром и головкой экструдера корпус с каналами для подвода,, отвода и обратного потока расплава, в котором с возможностью перемещения относительно канала обратного потока установлен (1)ильтрующий блок с отверстиями, сообщающимися с помощью клапана с внешней средой 2 .

Недостаток такого устройства - невозможность очистки каждого отверстия фильтрующего блока, что делает процесс ()ильтрации .неэ(х ективным, а работу устройства - ненадежной.

Цель изобретения - улучшение эффекта очистки фильтруЮ1чего блока и повышение надежности работы устройства.

Указанная цель достигаеУся тем, что устройство снабжено смонтированным в корпусе вентильным блоком, в котором выполнены отверстия для сообщения с внешней средой и установлен кла пан, последовательно соединяющий каждое отверстие фильтрующего блока с каналом обратного потока, выполненным в виде ряда параллельных отверстий, соосных отверстиям фильтрующего и вентильного блоков. На фиг, 1 изображено предлагаемое устройство, разрез,причем фильтрующий блок расположен в корпусе соосно; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 вариант выполнения устройства с фильтрующим блоком, расположенным перпендикулярно оси корпуса; на фиг. Л - разрез на фиг. 3; на фиг. 5 - вариант выполнения устройства с фильтрующим блоком, выполненным пластинчатым и перемещаемым перпендикулярно оси корпуса; на фиг. 6 - разрез В-В фиг. 5; на фиг. 7 частичный вырез согласно фиг. 5. Устройство для фильтрации содержит корпус 1, в котором с возможностью поворота установлен фильтрующий блок, состоящий из держателя 2, филь ра 3 и обоймы 4, причем этот блок снабжен отверстиями 5 и установлен соосно относительно оси корпуса с од ной стороны на вытеснительной детали 6, с другой стороны - на фланцевой |срышке 7. Фильтрующий блок имеет вдоль своего периметра зубчатое колесо 8, с которым входит в зацеплени установленная в корпусе 1 шестерня 9 благодаря чему фильтрующий блок имее возможность поворачиваться. Вытеснительная деталь 6 имеет канал Г для подвода расплава, разделенный на несколько проходяа1их в радиальном- направлении направляющих каналов Д. Каналы Д входят в другие распределительные каналы Е,которые размещены в корпусе 1. Каналы Е отде ляются друг от друга.скругленными выступами 10, проходящими параллельно оси корпуса 1. В выступах 10 нахо дятся каналы обоатного потока, выпол ненные в виде ояда параллельных отверстий Ж, которые размещены в ряд, проходящий перпендикулярно оси корпуса. Осевые линии отверстий Ж прохо дят перпендикулярно оси корпуса. С о верстиями Ж связан вентильный блок 1 в котором находится управляющий клапан 12, выполненный в виде пробки крана или плоского или поршневого зо лотника, и выполнены отверстия 3 для сообщения с-внешней средой. Фиг. 2 представляет собой поперечное сечение устройства по линии А-А фиг. 1. Отверстия 5 распределены в нескольких отделенных на значительном расстоянии друг от доуга сегментах по наружной поверхности блока фильтрации. Выступы 10 отделяют друг от друга распределительные каналы Е как отдельные камеры, причем эти выступы прилегают плотно к наружной поверхности блока фильтрации. Вентильный блок 11 закреплен при помощи крышки 13 в соответствующем углублении на наружной поверхности корпуса 1 . Принцип работы устройства фильтрации заключается в следующем: поток массы, поступающий из экструдера течет через подводящий канал Г, направляющий канал Д в распределительные каналы Е и далее через отверстия 5 фильтрующего блока к каналу И для отвода (эасплава. Посторонние частицы, находящиеся в пластической массе, осак даются в отверстиях 5 блока фильтрации. При возрастающем количестве примесных включений и таким образом при уменьшенной площади фильтрации повышается постоянно давление массы в пространстве перед загружаемой стороной фильтрующего блока. Тенденция к возрастанию давления служит при этом показателем загрязненности фильтрующего блока и замеряется датчиком давления. При достижении определенной величины давления фильтрующий блок поворачивается с таким расчетам, чтобы ряд отверстий 5 совместился с отверстиями Ж и 3. При .помощи управляющего клапана 12 образуется связь между отверстиями 5 и наружным пространством в такой степени, что каждое отдельное отверстие последовательно одно за другим промывается в противотоке благодаря созданию частичного потока массы, уводимого от канала И, и собранные в отверстия 5 примесные включения удаляются в наружное пространство. Поворот фильтрующего блока осуществляется дискретно, в результате чего последовательно каждое отверстие 5 перекрывается отверстиями Ж и 3. Таким образом, все отверстия подвергаются процессу очистки. Привод блока фильтрации, а также управляющих клапанов 12 может осуществляться автоматически в зависимости от давления массы, благодаря чему процесс очистки протекает непрерывно. Фиг. 3 изображает продольный разрез устройства фильтрации, представл ющего собой, другой вариант осуществления предмета изобретения. Фильтрующий блок установлен перпендикуляр но оси корпуса 1. Отверстия 5 расположены в параллельных рядах на одном сегменте, который ограничен кромками стейки канала Г. На противолежащей по отношению к отверстиям 5 стороне фильтрующего блока X находятся каналы обратного потока Ж, которые огран чены кромками 1Н стенки выпускного канала И. В корпусе 1 вблизи канала Г установлены уплотнительные план ки 15 с отверстиями 3 для сообщения с внешней- средой. Управляющий клапан 12 установлен раздельно с уплотнительной планкой 15. Другое конструктивное выполнение уплотнительной планки 15 показано на фиг. 3 в ее правой части. К уплотнительной планке 15 подключается трубообразный управляющий клапан 12, который имеет канал а в пробке крана для отвода по- $ ный тока массы. Управляющий клапан 12 при помощи зажимного винта 16 прижимается к уплотнительной планке 15. Фиг. k является разрезом по линии В-Б фиг. 3. Торцы фильтрующего блока, установленного с возможностью поворота в корпусе 1, образованы с одной стороны опорной деталью 17, а с другой стороны - крышкой 18, закре ленной с помощью гайки 19. Опорная деталь 17 снабжена выступом .0, к которому подключают неизоб раженное на чертеже приводное устрой ство для сообщения вращения блоку фильтрации. Принцип действия устройства, пока занного на фиг. 3 аналогичен рассмо ренному способу работы устройства, показанного на фиг. 1. Различие состоит лишь в операции поворота фильт рующего блока, который в соответстви с конструкцией устройства согласно фиг. 3 должен в зависимости от обсто ятельств совершать поворот на 90° вправо или влево из состояния покоя в режим аля очистки отверстий 5, в р зультате чего отверстия 5 последовательно перекрываются отверстиями канале Г размещен еще и первичный фильтр 21 для задержки крупных примесных частиц. На фиг. 5 показан продольный ррзрез еще одного варианта выполнения устройства фильтрации согласно изоб7ретению. Фильтрующий блок выполнен в виде пластинчатой детали и уст;ановлен перпендикулярно оси корпуса 1 с возможностью вращения. Отверстия Ж расположены по обе стороны канала Г параллельно его оси в корпусе 1. Уп;равляющий клапан 12 находится в вен|Тильном блоке 11, отверстия 3 для сооб1цения с внешней средой которого соединены с отверстиями Ж обратного потока. Фиг. 5 в верхней половине показывает конструктивное выполнение управляющего клапана в виде плоской шиберной заслонки, а в нижней части чертежа - в виде пробки крана. На обратной стороне фильтрующего блока находится шибер 22 с упорным выступом 23. Шибер 22 предназначен для соединения выпускного канала W с рядом отверстий 5, если фильтрующий блок перемещается из состояния покоя в положение для процесса очистки и отверстия 5 перекрываются Ж, Фиг. 6 представляет собой поперечразрез по линии В-В согласно фиг. 5. Отверстия 5 размещены в параллельных рядах на одном сегменте, который по своему размеру соответствует площади поперечного сечения канала Г. К отверстиям Ж находящимся в корпусе 1 подключен вентильный блок 11 с управляющим клапаном 12. Управляющий клапан выполнен согласно чертежу в виде пробки крана и имеет сквозные бтверстия б, оси которых смещены относительно друг друга на соответствующий {определенный) угол, в результате чего постоянно только одно отверстие 5 при помощи отверстий 3 свя зано с внешним пространством. Фиг. 7 показывает мастичный вырез фильтрующего блока согласно фиг. 5. Сегмент отверстий 5 со стороны, повернутой к выпускному каналу И, снабжен обратной упорной поверхностью 2 3а смет такого выполнения блока фильтрации отпадает необходимость примене-. ния шиберной заслонки 22 на обратной стороне ({ультра. Принцип работы устройства фильтрации, согласно фиг. 5. аналогичен рассмотренным конструктивным вариантам. Показанным на фиг. 1 и 3. В целях очистки отверстий 5 фильтрующего блока последний перемещается из своего положения покоя и отверстия 5 рядами одно за другим совмещаются с отверстиями Ж. За счет соответствующей установки управляющего клапана 12 осуществляется связь между отверстиями 5 и наружным пространством. Пластическая масса Tenet из выпускного канала И в противотоке через отверстия 5 и загрязнения отводятся наружу.

Предлагаемое устройство благодаря наличию вентильного блока, выполненного с отверстиями для сообщения с внешней средой и клапаном, последова тельнр соединяющим каждое отверстие фильтрующего блока с каналом обратного потока, выполненным в виде ряда параллельных отверстий, соосным отверстиям фильтрующего и вентильного блока, позволяет повысить эффективность процесса очистки и надежность работы устройства.

Формула изобретения

Устройство к экструдеру для фильтрации расплава полимера, содержащее расположенный между цилиндром и головкой экструдера корпус с каналами для подвода, отвода и обратного потока расплава, в котором с возможностью переме1чения относительно каналу обратного потока установлен фильтрующий блок с отверстиями, сообщающимися с помощью клапана с внешней средой отличающееся тем, что, с целью улучшения эффекта очистки фильтрующего блока и повышения надежности работы устройства, оно снабжено смонтированным в корпусе вентильным блоком, в котором выполнены отверстия для сообщения с внешней средой установлен клапан, последовательно соединяющий каждое отверстие фильтрующего блока с каналом обратного потока, выполненным в виде ряда параллельных отверстий, соосных отверстиям фильтрующего и вентильного блоков.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 376255, кл. В,29. F 3/06, 1971.

2.Каплун Я.Б. Формующее оборудование экструдеров. М., Машиностроение,

1969, с. , рис. 28 (прототип).

ФагЛ

17

Фиг. 5

в- В

.2

12

uzJ