Устройство для непрерывного дозирования и перемешивания сыпучего полимерного материала Советский патент 1982 года по МПК B29B5/06 

Изобретение относится к устройствам по переработке гщастических масс конкретнее- к технике пбцачи, позирования и смешивания исходного (бесцветного) поли мера с концентратом красителя и другим аобавками и вторичным сырьем непосрецственно на перерабатьшаршей машине (экструцере, литьевой машине), и мбжет быть использовано в химической промьпи- ленности. , Известно устройство непрерывной поцачи сыпучего или текучего материала в машину, перерабатывающую те оплас- ты, соцернсашее вертикальный буккер с цозатором исходных компонентов, смес тель в вице вертикального бункера с ворошителем и цозатором смеси, причем дозаторы исходных компонентов и смеси выполнены в вице приводных вертикаль- ных труб, оснащенных вертикальными лопастями и снизу опирающихся на неподвижные тарели, связанные жестко с буккерами, а вверху установленных на выходных патрубках бункеров. . Сыпучий материал поступает на тарель, а при вращении труб вертикбшьньн ми лопастями отбрасывается с тарели в смеситель, а с дозатора смеси - в бункер технологической машины С1 1 , Недостатком устройства является громоздкость, поскольку каждый из доза- торов содержит индивидуальный привод с ременной передачей. Увеличение числа бункеров и числа дозаторов значительно увеличивает габариты устройства, что делает проблематичным размещение его на экструдере нли литьевой машине. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для непрерывного дозирования и перемешивания сыпучего полиме{шого материала, содер жащее раму в виде горизонтально распо«. ложенной полой трубы, на которой смонтирован смеситель, соединенный С приводом вращения, бункеры исходного материала, дозаторы,вьшолненные каждый в виде трубы, размещенной загрузочным 39 торцом в бункере, разгрузочным - в смесителе и установленной посредством размешенных, в отверстиях фиксаторов в неподвижной и подвижной подшипниковых опорах, последняя из которых смонтирова на с возможностью перемещения в направ ляющем пазу кронштейна, жестко соедине ного с полой трубой, винтовые механизмы наклона и привод вращения дозаторов выполненный в виде .мотор-редуктор и кинематической передачи 21. , Недостатком устройства является то, что оно не обеспечивает подачу одновре. менно более двух компонентов. Однако при переработке полимеров появляется необходимость в одновременной подаче, дозировании и смешивании трех, четырех, I и более сыпучих компонентов. Все указанное сужает технологические возможности устройства. Цель изобретения - расширение технологических возможностей устройства за счет обеспечения позирования более двух компонентов. Указанная цель достигается тем, что в устройстве для непрерывного дозирования и перемешивания сыпучего полиме| ного материала, содержащем раму в вице горизонтально расположенной полой трубы на которой смонтирован смеситель, сое- диненный с приводом вращения, бункеры исходного материала, дозаторы, выполнен ные каждый в виде трубы, размещение загрузочным торцом в бункере, разгрузочным - в смесителе и установленной посредством размешенных в отверстиях фиксаторов в неподвижной в подвижной подшипниковых опорах, последняя из которых смонтирована с возможностью перемешения в направляющем пазу кронште на, жестко соединенного с полей трубой, винтовые механизмы наклона и привод вращения дозаторов, выполненный в виде мотор-редуктора и кинематической передачи, полая труба снабжена наружным фланцем, выполненным с |размещенными по окружности гнездами для неподвижных подшипниковых опор дозаторов, -а направляющий паз для подвижных подшипниковых опор дозаторов выполнен кольцевым и расположен соосно полой трубе снаружи ее, причем фиксаторы в подшипниковых onopiax установлены в отверстиях с радиальным зазором, а мотор-рецуктор вращения дозаторов размещен внутри полой трубы по центральной ее оси. Крсвие того, кинематическая передача привода вращения дозаторов выполнена 24 В виде конической шестерни, смонтированной на мото(-редукторе, и конических Колес, установленных на валах, соединённьЬс между собой шарнирными муфтами. Данное решение позволяет устанавливать по окружности число бункеров и дозаторов для подачи трех-четырех компонентов при небольших габаритах устройст ва. На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б- на фиг. 1} Н4 фиг. 4 - разрез В- на фиг. 2. Устройство содержит раму, вьшолнен- ную в виде горизонтальней полой трубы 1 с двумя наружными фланцами 2 и 3, Гдвумя внутренними фланцами 4 и 5 и 6, четыре дозатора сыпучих материалов, выполненные каждый в виде на- клонной к горизонтали трубы 7, бункера 8 - 11, привод вращения труб 7, содержащий мотор-редуктор 12, конические передачи 13 и 14 с корпусом 15, валы с шарнирными муфтами 16, конические передачи 17 и 18 с корпусом 19, смеситель в виде горизонтально расположенного барабана 20 с приводом вращения в виде MOTop-peaysTopia 21, приемную воронку 22, жестко связанную с полой трубой 1 ребром 23. Каждая труба 7 дозатора имеет буртик 24 и размещена в двух подвижнснЁ и неподвижной подшипниковых опорах; неподвижная подщипниковая опора установлена в гнездах наруж- нрго фланца 2 и имеет шаровую опору 25 с проточкой 2Q для буртика 24, трубы 7, крышку 27 для ограничения осевого перемещения трубь 7,;фланец 28 для крепления бункеров 8 - 11, фиксаторы 29, ограничивающие поворот шаровой опоры 25, в которой вьшолнены отверстия 30 под фиксаторы 29 с расчетным радиальным зазором, допускакшим наклоны трубы 7 в двух плоскостях, т.е. перемещение по дуге окружности. Вторая подвижная подшипниковая опора 31 выполнен на стандартной, установлена в jcojaiyce 32,снабжена фиксаторами 33, ограничивающими поворот шаровой, опоры, имеет аналогичные первой подшипниковой опоре отверстия (не показаны) под фиксаторы 33.Корпус 32 имеет ползун 34, который размещен на кронштейне, вьшолненном в виде фланца 3, жестко связанного с по лой трубой 1, в кольцевом направляющем пазу, образованном фланцем 3 и кольцевой крышкой 35, и связан с регулирук щим винтом 36, закрепленным на полой трубе 1.

в исходном положении загрузочные торцы труб 7, размещены в бункерах 8 - 11, а разгрузочные - в смесителе-бараваме 2О вплотную к глухой его стенке. Труба 7 буртиком 24 установлена в про j точке 26 шаровой опоры 25 и зификси- рована от осевого смешения крышкой 27. Во внутреннем кольце подвижной поцшип никовой опоры 31 труба 7 от осевых смешений не фиксируется. Барабан 20 ю установлен на полой трубе 1, которая являясь рамой, служит цля барабана 2О осью вращения. В барабане 20 имеется глухая стенка и кольцевая выходная стенка. Врашение барабана 20 передается «5 от мотормрецуктора 21, расположенного внутри полой трубы 1 и закрепленного на фланце 4. Гнезаа цля неподвижны подшипниковых опор на наружном фланце 2 размешены по окружности.20

Настройка дозатора на требуемый расход осуществляется изменением угла наклона трубы7 относительно горизонтали. Изменение угла наклона трубы 7 25 осуществляется относительно осей, проходящих через оси фиксаторов 29 в подшипниковых опорах на фланце 2 и осуществляется регулировочными винтами 36, которые перемешают корпуса 32 опор 31 зо в кольцевом направляюшем пазу, образованном фланцем 3 и крьшгкой 35.

Поскольку перемещение подшипниковой опоры 31 в кольцевом пазу происходит по дуге окружности, шарнирные подшип- ,. НИКИ должны допускать поворот шарнирных опор относительно осей, проходящих через фиксаторы (допускается стандартными подшипниками), и в плоскости расположения фиксатора. Поворот в плоскости «. расположения фиксаторов становятся возможным благодаря тому, что отверстия 30 под фиксаторы в подшипниковых опорах вьшолнены большей величины и иксаторы располагаются в отверстиях . с расчетным радиальным зазором. Зазоры выбираются из расчета, что каждая труба, длиною 10 (3 , где д - внутренний диаметр трубы, может быть поднята на 7-8 выше уровня горизонта (что соответствует микрорасходам 0-5 кг/ч) и на 10 ниже уровня горизонта (что соответствует макрорасходам 10-90 кг/ч).

Врашение на каждую из наклонных труб 7 передается от мото{ -редудтора 12 через раздаточную коническую шестерню 13 и расположенные в корпусе 15 конические шестерни 14, поскольку трубы 7 совмеи1ают пространственные угловые

перемещения, далее врашение передается с помощью радиальных валов с шарнирными муфФами 16 (карданная передача) и конических передач 17 и 18, расположенных в корпусе 19. Корпус 19 жестко соединен с щароврй опорсА 25. Коническое колесо-передача 18 жестко соединено с Трубой 7 и приводит ее во врашение ,со скоростью (О,1-О,5), где Ь р критическая частота вращения, определенная из условия равенства центробежной силы . и силы тяжести

V 2lf 2«f/d,

где, d - внутренний диаметр трубы;

v - ускорение свободного падения.

Устройство работает следующим образом.

Гранулят, концентрат красителя и остальные компоненты загружаются в бункера 8 - 11 и частично заполняют загрузочный торец трубы 7, включается мотор редуктор 12 и трубы 7 приводятся во вращение. При вращении труб 7 сыпучий материал поднимается вместе с трубой 7 и затем ссыпается. В результате непрерывного пересыпания сыпучий материал перемещается к разгрузочному торцу трубы 7 и поступает в барабан 20, которь1й приводится во вращение со скоростью О,3п,,р от мото{.редуктора 21. В результате циркуляции материала в барабане 20 происходит перемешивание исходных компонентов и получившаяся, смесь вытекает из барабана 20 через кольцевую стенку в приемную воронку 22, которая крепится или на.промежуточной емкости или непосредственно на перерабатьюак щей машине. Благодаря размещению глухой стенки барабана 2О вплотную с вь(ходными торцами наклонных труб 7 материал в барабане 20 перемещается в направлении, противоположном движению материала в наклонных трубах 7. Таким образом сокращаются продольные размеры устройства.

Проведенные исследования показали, что наклонные вращающиеся Трубы 7 обеспечивают широкий диапазон расходов (труба 0 4О мм и длиной 4ОО мм обеспечивает при изменении угла наклона от - 7 до -blO и насыпной объемной плотности материала 0,5 г/см - изменение расходе от О до 100 кг/ч). При этом, поскольку при движении материала отсутствуют ограничивающие проход зазоры, лопасти и другие подобные элементы, имеется возможность надежно подавать

сыпучие материалы со значительной неравномерностью гранулометрического состава (вторичное сырье, концентраты красителя и др.). Экспериментами на мо делях показано, что наклонные вращаюшився трубы 7 обеспечивают достаточно точную подачу (3-5%) подобных материалов при микрорасходах (от 12О-360 до 1 кг/час) и весьма равномерную (погрешность от 1,5-2 до 5%) при расходах выше 5 кг/ч.

В данной конструкции устройства предусмотрена подача и дозирование компонентов, однако такая компоновка допускает размещение трех, пяти и более дозаторов. Для размещения дополнительных дозаторов в наружном фланце 2 предусмотрены дополнительные гнезда для подшипников (не показаны), а в корпусе 15 кони еской передачи 13 и 14 дополнитель ные отверстия (гнезда) для шестерен 13 (не показаны). Допопнигельные гнезда для дозаторов могут использоваться также для настройки дозаторов на требуемый диапазон расходов путем перестановки дозаторов в гнездах.

Разработанная конструкция устройства решает задачу одновременного окрашива-, кия, стабилизации полимеров и утилиза- /ции отходов в непосредственной связи с технологической машиной.

Переход промьппленнооти на окрашивание гранулята непосредственно на технологических машинах составит экономию до 6 млн. руб. Использование рассмотренной конструкции устройства для окра- шивания.гранулята, его стабилизации, введения наполнителей и вторичного сырья на технологических машинах дает дополнительный экономический эффект.

Формула изобретения

1. Устройство для непрерьшного дозирования и перемешивания сыпучего полиме{жого материала, содержащее раму

в виде горизонтально расположенной по-лой трубы, на которой смонтирован сме- ситель, соединенный с приводом вращейия бункеры исходного материала, дозаторы, выполненные каждый в виде трубы, размещенной загрузочным торцом в byHKejifej -разгрузочным - в смесителе и установленной посредством размешенных в отверстиях фиксаторов в неподвижной и подвижной подшипниковых опорах, последняя из которых смонтирована с возможностью перемещения в направляющем пазу кронштейна, жестко соединенного с полой трубой, винтовые механизмы наклона и привод вращения дозаторов, выполненный в вице мотор-редуктор и кинематической, передачи, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей устройства за счет обеспечения дозирования более двух компоненто полая труба снабжена наружным фланцем, , выполненным с размещенными по окружности гнездами для неподвижных подшипниковых опор дозаторов, а направляющий паз для подвижных подшипниковых опор вьшолнен кольцевым и расположен соосно полой трубе снаружи ее, причем; фиксаторы в подшипниковых опорах установлены в отверстиях зазором, а моторредуктор вращения дозаторов размещен внутри полой трубы по центральной ее оси.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что кинематическая передача привода вращения дозаторов . выполнена в вице конической шестерни, смонтированной на мотор-редукторе, и кокигаеских колес, установленных на валах, соединенных между собой шарнирными муфтами.

Источники информации, принятью во внимание при экспертизе

1.Патент ФРГ № 2515835, кл. в 29 в 5/06, опублик 1976.

2.Авторское свидетельство СССР |по заявке № 2775086/23 05,

кл. В 29 В 5/06, 1979 (прототип). Bt4dA

Puf.2

4/г.