Пристрій до валкових машин для інтенсифікації перемішування полімерних матеріалів

Пристрій до валкових машин для інтенсифікації перемішування полімерних матеріалів, який має станину, спряжені валки і вібруючий вузол, який відрізняється тим, що вібруючий вузол, виконаний у вигляді послідовно встановлених на кронштейні уздовж міжвалкового зазору вібруючих елементів, що складаються з порожнистих стрижнів на одному КІНЦІ з зовнішньою черв'ячною нарізкою, в середині яких встановлені хвилеводи випромінювачі, звязані з ультразвуковими магнітострикційними вібраторами, під'єднаними до ультразвукового генератора, при цьому ЗОВНІШНІЙ діаметр черв'ячної нарізки змінюється згідно функціональної залежності Винахід відноситься до полімерного машинобудування, зокрема до пристроїв для інтенсифікації змішування і переробки полімерних матеріалів і гумових сумішей на валкових машинах Недоліком відомих пристроїв є низька інтенсивність перемішування, внаслідок статичного розташування змішувальних елементів Відомо пристосування для вальців для інтенсифікації процесу перемішування полімерних матеріалів, який містить встановлений вздовж зазору між валками клин - відбивач із секціями, що перемішують, закріпленими на опорі і мають відповідну конфігурацію зазору між валками, профіль поперечного перетину і пов'язаним із приводом їх обернено-поступального переміщення перпендикулярно осі валків, при цьому опора вала виконана у виді колінчатого вала, який з'єднується з приводом обертання [АС СРСР № 522061, М Кл В29 В 1/08, Б И № 27, 1976р , "Пристосування для вальців для інтенсифікації процесу перемішування полімерних матеріалів", І М Гірсов і ін ] ВІДОМІ пристосування для інтенсифікації про цесу перемішування в робочих зазорах валкових машин» виконані у вигляді клина-відбивача з робочою увігнутою поверхнею, на якій виконані виступи у вигляді кульових сегментів із кроком, рівним від 2 до 6, висотою, рівної від 2 до 0,8 і діаметром підстави, рівним від 1 до 4 розмірів міжвалкового зазору [АС СРСР № 1279829, М Кл В29 В 7/52, Б И № 48, 1986р "Клиновий пристрій до валкових машин", Л В Зейгермахер і ш ] і з вигнутої по дузі окружності осі [А С СРСР № 1294632, М Кл В29 В 7/56, Б И № 9, 1987 р, "Клиновий пристрій для валкових машин для переробки полімерних матеріалів", Л В Зейгермахер і ш1 де R- радіус валків, ho- мінімальна відстань між валками, тобто відстань між валками по лінії, що з'єднує осі валків, х- відстань від точки d що знаходиться на середині мінімальної відстані між валками, до місця, у якому визначається діаметр черв'ячної нарізки, 5 - коефіцієнт, що залежить від співвідношення ho/R і властивостей матеріалу, 5 = 0,05 -ь 0,2, на стрижнях виконані поздовжні пази, а на іншому КІНЦІ порожнисті стрижні під пружинені пружними елементами До недоліків даного пристрою варто віднести значні енерговитрати на переміщення секцій відбивача, складність механізму переміщення і невисокої змішувальної спроможності О со 00 о ю 50832 Найбільш близьким по технічній сутності за досягненням результату до запропонованого винаходу є пристрій, що містить станину, спряжені валки і вібруючий вузол, виконаний у вигляді вібруючої пластини, встановленої на клині-відбивачі в бічних направляючих, також робоча поверхня клина-відбивача постачена кульовими опорами, які взаємодіють із вібруючою пластиною, [А С СРСР № 1047706, М Кп В29 В 1/08, Б И № 38, 1983р, "Клиновий пристрій для валкових машинам", А А Ломов і ш - прототип] До недоліків прототипу варто віднести невисоку інтенсивність перемішування, внаслідок відсутності поперечних потоків, тобто потоків уздовж осі валків, значні енерговитрати на переміщення вібруючої пластини, а також невисоку надійність роботи пристрою, внаслідок можливого попадання переробленого матеріалу між клином і вібруючою пластиною, і заклинюванням останньої В основу винаходу поставлена задача поліпшення інтенсифікації процесу перемішування полімерних матеріалів, а також зниження енерговитрат на переміщення вібруючого вузла Поставлена задача досягається тим, що у відомому пристрої до валкових машин для інтенсифікації процесу перемішування полімерних матеріалів, який має станину, спряжені валки, вібруючий вузол, ВІДПОВІДНО до винаходу, вібруючий вузол виконаний у вигляді послідовно встановлених на кронштейні вздовж міжвалкового зазору вібруючих елементів, котрі складаються з порожнистих стрижнів, всередині яких встановлені волноводи-випромінювачі, які пов'язані з ультразвуковими магнітострикційними вібраторами, під'єднаними до ультразвукового генератора, на одному КІНЦІ стрижнів виконана черв'ячна нарізка, яка змінюється по зовнішньому діаметру ВІДПОВІДНО до функції де R - радіус валків, ho - мінімальна відстань між валками, тобто відстань між валками по лінії, що з'єднує осі валків, х - відстань від точки О-і, яка знаходиться на середині мінімальної відстані між валками, до місця, у якому визначається діаметр черв'ячної нарізки, 5 - коефіцієнт, що залежить від співвідношення ho/R і властивостей матеріалу, 5 = 0,05 -ь 0,2, а на іншому КІНЦІ стрижнів встановлені пружні елементи На фіг 1 поданий пристрій, загальний вид, на фіг 2 - переріз А-А на фіг 1, на фіг 3 - перетин ББ на фіг 2 Установка складається зі станини 1, де встановлені валки 2 На станині 1 також кріпиться встановлений на кронштейні 3 вібруючий вузол 4, що включає елементи, що вібрують 5, які складаються з порожнистих стрижнів 6, на КІНЦІ котрих виконана черв'ячна нарізка 7 із змінним ЗОВНІШНІМ діаметром, і подовжніми пазами 8 Всередині порожнистих стрижнів 6 вставлені волноводи-випромінювачі 9, пов'язані з ультразвуковими магнітострикційними вібраторами 10, під'єднаними через відводи 11 до ультразвукового генератора (не показаний) На магнітострикційних вібраторах 10 також встановлені патрубки для подачі 12 і відводу 13 охолоджувальної рідини Порожнисті стрижні 6 встановлені в направляючих чопах 14, які через з'єднувальні чопи 15 кріпляться до кронштейна З У торці порожнистих стрижнів встановлені пружні елементи 16 Пристрій працює таким чином Перед загрузкою матеріалу всі вібруючі елементи 5 встановлені в положення А, тобто в крайньому висунутому положенні порожнистих стрижнів 6 Після завантаження перероблюємого матеріалу у валковому зазорі виникає тиск, що діє на кінцевий торець стрижнів 6, тим самим переміщуючи їх разом із волноводами-випромінювачами 9 в положення Б При вмиканні ультразвукового генератора коливання віддаються через волноводи-випромінювачі 9 на переробляємий матеріал, зменшуючи в'язкість матеріалу в локальному просторі в районі наконечника вібруючого елемента, тим самим і зменшуючи тиск При цьому за рахунок сили тиску пружини 16 вібруючий елемент 5 буде переміщуватися в напрямку точки О-і, і в крайньому випадку може повернутися в положення А При вимиканні ультразвукового генератора в'язкість матеріалу відновляється, що призводить до зростання тиску і переміщенню вібруючого елемента знову в положення Б Таке оберненопоступальне прямування дозволяє переміщати прошарок матеріалу, тим самим поліпшуючи його перемішування Черв'ячна нарізка 7 із повздовжніми пазами 8, крім зворотно-поступального переміщення дозволяє здійснювати й обертальне прямування матеріалу, що ще більше інтенсифікує перемішування Діаметр черв'ячної нарізки, що збільшується, дозволяє втягнути в кругове циркуляційне прямування велику масу матеріалу, особливо розташовану на великій відстані від точки d Для надання більшої динамічності процесу перемішування подачу і відключення ультразвукових коливань необхідно робити не одночасно на всі вібруючі елементи, а у визначеній ПОСЛІДОВНОСТІ Наприклад, через один (як показано на фіг 3) В залежності від переробляємого матеріалу і режиму переробки частота коливань може бути в межах 1 -ь 40кГц із частотою модуляції 0,1 -ь 100Гц 50832 Фіг. 1 Фіг. З Фіг. 2 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул. Сім'ї Хохлових, 15, м. Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул. Артема, 77, м. Київ, 04050, Україна (044)216-32-71