Змішувач для полімерних матеріалів

МПК6 B29B 7/38 Змішувач для полімерних матеріалів. Винахід належить до переробки полімерних матеріалів та може бути використаний для безперервного змішування полімер-полімерних композицій, полімерів з різними пігментами, а також високодісперсними мінеральними наповнювачами в лініях для фарбування, грануляції, одержання та переробки полімерних матеріалів. Відомий змішувач для полімерних матеріалів, який містить корпус із порожниною, в якій установлений вал, що обертається, а на корпусі закріплені диски, що утворюють між собою зазори, до яких входять диски, установлені на валу, до того ж в дисках виконані наскрізні отвори / патент США № 4330215, кл. В29В 1/06, 1982/. Недоліком відомої конструкції є недостатньо ефективне змішування через те, що в ній відсутня змога розділення маси полімеру на значну кількість поперечних потоків, які злваються із основним поздовжним. Відомий змішувач для полімерних матеріалів, який містить корпус із порожниною, в якій установлений вал, а на внутрішній поверхні корпуса закріпляєш чашоподібні змішувальні елементи із наскрізними отворами, в зазорах між якими розташовані чашоподібні змішувальні елементи із наскрізними отвора*-ми, які установлені на валу / а4 с CPQP № 1500483, кл, В29В 7/38, 1987/. Недоліком відомої конструкції є недостатньо ефективне змішування через те, шо в ній відсутня змога розділення маси полімеру на значну кількість поперечних струмінних потоків, які зливаються із вісьовими струмінними потоками. Найбільш близьким за технічною суттю до винаходу є змішувач для полімерних матеріалів, який містить корпус з порожниною, в якій установлений із змогою обертання вал, а на внутрішній поверхні корпуса закріплені диски із утворенням між собою зазорів для радіальних поздовжніх лопатей, установлених на валу по колу з утворенням між собою поздовжних каналів для течії полімеру, до того ж в дисках та в радіальних поздовжніх лопатях виконані наскрізні отвори /а. с. СРСР № 1620312, кл. В29В 7/38,1991/. Недоліком відомої конструкції є нерухома установка радіальних поз-довжніх лопатей на валу, недостатньо ефективне змішування полімерів через відсутність інтенсивних переміщеннь полімеру по висоті змішувача в міжлопатевих просторах поздовжних каналів та його злиття із поперечними струмінними потоками. В основу винаходу поставлена задача створити такий змішувач для полімерних матеріалів, в якому упровадження додаткових змішувальних елементів, установлених Із змогою коливального руху забезпечило би інтенсивне перемішування полімера по висоті змішувача та змішування потоків полімеру поздовжних каналів з поперечними та вісьовими струмінними потоками і за рахунок цього дозволило поліпшити якість одержаного полімерного матеріалу, не змінюючи основної технологічної схеми процесу. Поставлена задача вирішується тим, що в конструкції змішувача для полімерних матеріалів, який містить корпус з порожниною, в якій установлений із змогою обертання вал, а на внутрішній поверхні карпуса закріплені диски із утворенням між собою зазорів для радіальних поздовжних лопатей, установлених на валу по колу з утворенням між собою поздовжних каналів для течії полімеру, до того ж в дисках та радіальних поздовжних лопатях виконані наскрізні отвори, згідно до винаходу, змішувач споряджений щонаименьше одною основною поздовжньою лопаттю із наскрізними отворами, щонаименьше одною додатковою поздовжньою лопаттю із наскрізними отворами та напрямними, при цьому основна поздовжня лопать закріплена під кутом щонаименьше на одній радіальній лопаті, а напрямні розташовані щонаименьше між двома суміжними поздовжними лопатями, до того ж додаткова поздовжня лопать установлена на напрямних та з'єднана із суміжними поздовжними лопатями за допомогою пружних елементів для ЇЇ коливального руху. -3' У цілому накладення пульсацій розплаву полімеру та прискорено-сповільнении рух його потоків забезпечує усереднення розподілу компонентів суміші по всьому об"єму композиції та підвищення ефективності змішування полімерів. Таким чином в запропонованому змішувачі для полімерних матеріалів досягається підвищення ефективності змішування у порівнянні з відомими конструкціями змішувачів, яке дозволяє підвищити якість одержуємої продукції не змінюючи основної технологічної схеми процеса. Суть запропонованого винаходу пояснюють графічні матеріали, на яких зображено: фіг. 1-поздовжній розріз змішувача; фіг.2-переріз А-А фіг. 1. Змішувач для полімерних матеріалів містить корпус 1 з порожниною 2 (фіг.1), в якій установлений із змогою обертання вал 3. По внутрішній поверхні 4 корпусу 1 закріплені диски 5 та 6 з утворенням між собою зазора 7, в якому розміщені радіальні поздовжні лопаті 8 та 9 (фіг.2), установлені на валу 3 по колу з утворенням між собою поздовжних каналів ІО для течії полімеру. В дио-ках 5 та 6 і радіальних поздовжних лопатях 8 та 9 виконані наскрізні отвори 11. Змішувач споряджений основними поздовжніми лопатями 12 із наскрізними отворами, закріпленими під кутом на радіальних лопатях 9. Змішувач споряджений напрямними 13 та 14, розміщеними відповідно між основними поздовжними лопатями 12 та між радіальною поздовжньою лопатю 8 основною поздовжньою лопатю 12. Крім того змішувач споряджений додатковими поз*довжними лопатями 15 та 16 із наскрізними отворами 11, при цьому на нал рямних 13 установлена додаткова поздовжня лопать 15, а"на напрямних 14 - додаткова поздовжня лопать 16. Додаткові поздовжні лопаті 15 та 16 мають періферійні частини 17 і з'єднані, відповідно, з періферійними частинами 18 основних поздовжніх лопатей 12 із основною поздовжньою лопатю 8 за дшю-могою пружних елементів 19 для коливального руху додаткових поздовжніх лопатей 15 та 16. поверхню 20 та тильну поверхню 21. Додаткові поздовжні лопаті 15 та 16 мають лицеву Між періферійними частинами 18 лопатей 12 та внутрішньою поверхнею 4 корпуса 1 можуть бути утворені зони 22 зниженого опору. -tf Робота змішувача для полімерних матеріалів полягає в наступному, Розплав полімера, який складається із різних компонентів, надходить до порожнини 2 корпуса 1 (фіг.1) та проходить крізь наскрізі отвори 11 диска 5, закріпленого на внутрішній поверхні 4 корпуса 1 та утворюючого з диском 6 за-зор 7. Утворюються осьові струмінні потоки полімера, які надходять в поздовжні канали 10 (фіг.2) між радіальними поздовжніми лопатями 8 та 9 і зазнають інтенсивного розділення наскрізними творами 11 радіальних поздовжніх лопатей 8, 9 та основних поздовжніх лопатей !2, які обертаються на валу 3. Утворюються поперечні струмінні потоки, які зливаючись в каналах 10 з основ-ними струміннимм потоками, забезпечують змішування полімерів. Суміш полімерів виходить із змішувача крізь наскрізні отвори 11 дека 6. В цій конструкції змішувача підвищення ефективності змішування відбувається за рахунок виникнення пульсацій струмінних потоків полімера та їх прискорено-спорвільнених рухів по висоті змішувача в міжлопатевих просторах, що забезпечується в наслідок взаємодії росплава полімера і додаткових поздовжніх лопатей 15 та 16, установлених на напрямних 13 та 14. При натіканні полімера на лицьову поверхню 20 додаткової лопаті 15 ( обертання проти годинникової стрілки ), зустрічаюча його періферійна частина 17 лопаті 15 відхиляється, перемішуючись по напрямним 13, у напряму основної лопаті 12, яка розташована між додатковими лопатями 15 та 16. В наслідок цього відбувається зближення тильної поверхні 21 периферійної частини 17 додаткової лопаті 15 з поверхнею основної лопаті 12 та взаємоприкриття частини наскрізних отворів 11 суміжних лопатей 15 та 12 і збільшення їх опору. У той же час відбувається поступальне переміщення усієї додаткової лопаті 12 та зменьшення опору лопатевого каналу між лицьовою поверхнею 20 додаткової лопаті 15 та поверхнею суміжної основної лопаті 12, яка розташована з боку лицьової поверхні 20 додаткової лопаті 15. В наслідок цього відбувається перебудування потока полімера та його перерозподіл між наскрізними отворами 11 та вказаним міжлопатевим каналом. В силу неможливості руху полімера крізь отвори 11 додаткової лопаті 15 більша частина полімера рухається у цьому міжлопатевому каналі, а також в цьому каналі між основною лопаттю 12 та лицьовою поверхнею 20 додаткової лопаті 15 збільшується тиск в наслідок безперервного збільшення маси полімеру, який втікає в нього. Відбувається подальший рух додаткової лопаті 15 по напрямним 13 до центру змішувача. Повному змиканню лопатей 15 та 12 перешкоджають пружні елементи 19. При русі додаткової лопаті 15 від-бувається все більше відкриття зон 22 зниженого опору між періферійними частинами 18 основної лопаті та внутрішньої поверхні 4 корпуса 1. В наслідок цього відкриття зон 22 відбувається перебудування потоків та інтенсивний скид розплаву полімеру та його прискорений рух в зонах 22 зниженого опору, через які в цей момент проходить основна маса полімеру. Тому, що основна частина полімеру обминає додаткову лопать 15, тиск на неї потоку полімеру знижується та відбувається її повернення у початкове (вихідне) положення під дією пружних елементів 19. При цьому сповільнюється рух полімеру в зонах 22 та відбувається нове перебудування потоків полімеру. Виникає коливальний процес, який породжує пульсації розплаву полімеру. Аналогічним чином працює додаткова лопать 16, яка переміщується на напрямних 14. У цілому накладання пульсацій розплаву полімеру та прискорено-сповільнений рух Його потоків забезпечує усереднення розподілу компонентів суміші по всьому об"єму композиції та підвищення ефективності змішування полімерів. Таким чином в запропонованому змішувачі для полімерних матеріалів досягається підвищення ефективності змішування у порівнянні з відомими конструкціями змішувачів, яке дозволяє підвищити якість одержуємо*' продукції, не змінюючи основної технологічної схеми процеса. -G 1 \ ! Д. Д Q J. /7. J .0. ос/ютсдерхии Q'f ['иі\ОЛЬСЬКип Q/ A-A fit ~/6/77ГП(/ . 3 J M Мсті и fibL J О За/ютоберхсл I О 0 0/СО//ОСЬКии Г