Claims (5)
Изобретение относитс к переработке полимерных материалов, в частности к шнековым смесител м непрерывного действи дл смешени сыпучих, волокнистых или иных материалов с пластифи каторами и получени тестообразной массы, которое может быть также применено в химической, резиновой, резинотехнической , пищевой и других отрас л х промышленности. Известен шнековый смеситель дл переработки пластмасс, в корпусе которого расположен шнек с заостренными возрастающими по спирали Архимеда, обогреваемыми первыми витками. Дл интенсификации процесса расплавлени и гомогенизации массы в прессе на поверхность шнека между витками нанесена промежуточна нарезка с шагом, рав ным шагу основной нарезки, и профилем в виде волнистой линии, обращенной заостренными вершинами наружу 03. Недостаток известного смесител со стоит в том, что интенсификаци процесса расплавлени и гомогенизации массы происходит только на участках, близких с поверхности шнека, где нанесена между витками невысока промежуточна нарезка. Наиболее близким по технической сущности к данному изобретени вл етс шнековый смеситель дл переработки полимерных материалов, в корпусе которого расположен шнек с основной винтовой нарезкой и дополнительной винтовой нарезкой, вьтолненной в зоне сжати с шагом, равным шагу основной винтовой нарезки, с направлением, противоположным направлению основной винтовой нарезки и высотой, меньшей высоты основной винтовой нарезки iz. Недостатком этого смесител вл етс относительно невысока интенсивность процесса смешени перерабатываемых материалов ввиду того, что шнек в зоне сжати снабжен только однозаходной дополнительной винтовой нарезкой . Цель изобретени повышение интенсивности процесса смешени перера батываемых материалов. Эта цель достигаетс тем, что у шнекового смесител дл переработки полимерных материалов, в корпусе которого расположен шнек с основной винтовой нарезкой и дополнительной винтовой нарезкой, 1выполненной в зоне сжати с шагом, равным шагу основной винтовой нарезки, с направлением , противоположным направлению основной винтовой нарезки, дополнительна винтова нарезка выполнена многозаходной , В зависимости от технологических требований и вида перерабатываемого сырь дополнительна винтова нарезка может быть выполнена с числом заходов от двух до шести; с профилем в виде неравнобочной трапеции, одна из боковых сторон которой расположена под углом 15-90 в направлении вращени . Дополнительна винтова нарезка может быть выполнена конусной в направлении движени материала, а каждьй заход дополнительной нарезки может быть вы полнен с разной высотой. Указанные отличи позвол ют повысить интенсивность процесса смешени перерабатьшаемых материалов благодар посто нным разрывам потока материала в межвитковом канале в запертых витках основной нарезки. На фиг. 1 показан участок шнека в корпусе смесител ; на фиг. 2 - участ шнека, в котором дополнительна винт ва нарезка в зоне сжати выполнена ходом нарезки, равным трем шагам осн ной винтовой нарезки; на фиг. 3 - по перечный разрез смесител А-А на фиг. I; на фиг. 4 - поперечный разре смесител , в котором каждый заход до полнительной нарезки шнека в зоне сж ти выполнен с разной высотой; на фиг. 5-6 - развертка участка поверхности шнеков с различными вариантами выполнени дополнительной винтовой нарезки в зоне сжати . Шнек 1, расположенный в корпусе 2 смесител состоит из трех зон: питан А., сжати Б и дозировани В . Направ ление подачи материала обозначено буквой Г , В зоне сжати Б шнек 1 снабжен дополнительной винтовой наре кой 3, число заходов которой может быть от двух до шести и подбираетс опытньш путем в зависимости от вида перерабатываемого сырь и технологических требований к перерабатываемому материалу. С увеличением числа заходов дополнительной нарезки увеличиваетс количество отдельных чеек в межвитковых каналах основной нарезки , за счет чего увеличиваетс интенсивность смешени перерабатываемого материала ввиду посто нных разрывов потока материала в запертых витках. Дополнительна винтова нарезка 3 в начале зоны сжати , с целью исключени образовани затора перерабатываемого материала, выполн етс конусной по направлению движени материала, Длина конусного участка L дополнительной винтовой нарезки различна, и дл каждого вида перерабатываемого сырь подбираетс опытным путем. На фиг. 2 изображен участок шнека, в котором дополнительна винтова нарезка 3 в зоне сжати выполнена трехзаходной с ходом нарезки, равным трем шагам основной винтовой нарезки, т. е. tg 3,5 S и tg , где tg - ход дополнительной нарезки; S - шаг основной винтовой нарез1;и; S - шаг дополнительной винтовой нарезки и Z - число заходов дополнительной винтовой нарезки. Дополнительна 3 и основна винтовые нарезки шнека 1 в месте пересечени образуют угол с общей вершиной oL , величина которого зависит от длины хода дополнительной нарезки. С увеличением хода дополнительной нарезки 3 угол oi увеличиваетс , с уменьшением хода - уменьшаетс . Ход дополнительной винтовой нарезки может быть равным от одного до шести шагов основной нарезки и в зависимости от перерабатываемого материала подбираетс опытным путем. Дополнительна винтова нарезка 3 смесител (см. фиг. З) выполнена трехзаходной. В направлении вращени шнека I (по стрелке Р ) профиль дополнительной винтовой нарезки 3 выполнен в виде неравнобочной трапеции, одна из боковьрс сторон которой расположена под углом р , равным 15-90 . Угол f) зависит от условий Переработки и требований к физико-механическим свойствам перерабатываемого материала . На фиг. 4 изображен вариант шнека 1, дополнительна винтова нарезка 3 которого выполнена трехзаходной, и каждый заход нарезан с разной высотой Н, Нп, Hij по отношению к высоте Н основной нарезки. Выполнение заходов дополнительной нарезки с разными высотами позвол ет воздействовать на перерабатываемый материал в межвитковом канале шнека с различными усили ми и деформаци ми сдвига гго высоте основной нарезки, что ведет к интенси фикации процесса смешени . Дополнительна винтова нарезка 3 шнека (фиг. 5, развернутое положение)выполнена трехзаходной. с ходом нарезки равным шагу основной винтовой нарезки , т. е. tg S. На фиг. 6 изображена развертка другого варианта исполнени шнека 1, дополнительна винтова нарезка 3 которого выполнена также трехзаходиой, но с ходом нарезки равным трем шагам основной нарезки, т. е. ta 3 Из фиг. 5 и 6 видно, что с увеличением хода дополнительной винтовой нарезки увеличиваетс угол d и мен етс пространственное расположение чеек в (чежвитковсм канале основной нарезки. Работа смесител осуществл етс следующим образом. Перерабатываемый материл из зоны питани А шнека 1 транспортируетс в зону сжати Б , где подвергаетс про цессу смешени в межвитковом канале основной нарезки и далее поступает в зону дозировани jb . Перерабатываемы материал в зоне сжати подвергаетс б лее интенсивному процессу смещени , так как дополнительна винтова нарез ка 3 выполнена многозаходной,благодар чему образуетс большое количество чеек между витками основной нарезки разрывающих поток материала и создающих дополнительный подпор перерабатываемого материала с высокоэффективным срезывающим воздействием. Данное изобретение за счет выполнени дополнительной винтовой нарезки в зоне сжати многозаходной позвол ет повысить интенсивность процесса смешени , так как образуетс большое чис ло потоков смеси меньшего сечени с возросшими в них усили ми и деформаци 46 ми сдвига. Кроме того, при той же про изводительности уменьшаютс габариты смесител и мощность привода. Формула изобретени 1.Шнековый смеситель дл переработки полимерных материалов, в корпусе которого расположен шнек с основной винтовой нарезкой и дополнительной винтовой нарезкой, выполненной в зоне сжати с шагом, равным шагу основной винтовой нарезки, с направлением, противоположным направлению основной винтовой нарезки и высотой, меньшей высоты основной винтовой нарезки, отличающийс тем, что, с целью повьш1ени интенсивности процесса смешени , дополнительна винтова нарезка выполнена многозаходной. The invention relates to the processing of polymeric materials, in particular to continuous screw screw mixers for mixing granular, fibrous or other materials with plasticizers and to obtain a pasty mass, which can also be applied in the chemical, rubber, rubber, food and other industries. . Known screw mixer for plastics processing, in the case of which there is a screw with pointed spiral-rising Archimedes, heated by the first turns. In order to intensify the process of melting and homogenization of the mass in the press, intermediate cutting is applied to the surface of the screw between the turns with a step equal to the main cutting step and a profile in the form of a wavy line turned with pointed tips outwards 03. The disadvantage of the known mixer is that the intensification of the process mass melting and homogenization occurs only in areas close to the screw surface, where intermediate cutting is low between the turns. The closest to the technical essence of this invention is a screw mixer for processing polymeric materials, in the case of which there is an auger with a main screw thread and an additional screw thread drilled in the compression zone with a pitch equal to the pitch of the main thread screw thread and a height lower than the main screw thread iz. The disadvantage of this mixer is the relatively low intensity of the mixing process of the processed materials due to the fact that in the compression zone the screw is provided with only one-way additional screw thread. The purpose of the invention is to increase the intensity of the mixing process of the processed materials. This goal is achieved by the fact that the screw mixer for processing polymeric materials, in the case of which there is an auger with main screw thread and additional screw thread, is made in the compression zone with a pitch equal to the step of the main screw thread, with a direction opposite to the main screw thread, additional screw threading is performed many times, Depending on the technological requirements and the type of raw material being processed, additional screw threading can be performed with the number of screws one to two; with a profile in the form of an unequal-shaped trapezium, one of the lateral sides of which is at an angle of 15-90 in the direction of rotation. An additional screw thread can be made tapered in the direction of movement of the material, and each run of the additional thread can be made with a different height. These differences make it possible to increase the intensity of the process of mixing processed materials due to the constant breaks in the flow of material in the interturn channel in the locked turns of the main cut. FIG. 1 shows the section of the screw in the mixer housing; in fig. 2 - sections of the screw, in which the additional screw for cutting in the compression zone is made by a cutting stroke equal to three steps of the main screw cutting; in fig. 3 shows a cross section of mixer A-A in FIG. I; in fig. 4 is a transverse section of the mixer, in which each run before the additional cutting of the auger in the compression zone is made with a different height; in fig. 5-6 is a scanning of a portion of the surface of the screws with various options for performing additional screw cutting in the compression zone. Screw 1, located in the housing 2 of the mixer, consists of three zones: feed A., compress B and metering B. The direction of the material feed is indicated by the letter G, In the compression zone B, the screw 1 is equipped with an additional screw thread 3, the number of visits can be from two to six and is chosen experimentally by depending on the type of raw material and technological requirements for the material being processed. With an increase in the number of visits of additional cutting, the number of individual cells in the interturn channels of the main cutting increases, thereby increasing the mixing intensity of the processed material due to constant discontinuities of the material flow in the locked turns. An additional screw thread 3 at the beginning of the compression zone, in order to avoid the formation of a mash of the material being processed, is tapered in the direction of movement of the material. The length of the tapered section L of the additional screw thread is different, and for each type of raw material is selected experimentally. FIG. 2 shows a section of the screw in which the additional screw cutting 3 in the compression zone is made three-way with a cutting stroke equal to three steps of the main screw cutting, i.e. tg 3.5 S and tg, where tg is the stroke of additional cutting; S is the pitch of the main screw thread; 1 and; S is the step of additional screw thread and Z is the number of visits of the additional screw thread. An additional 3 and main screw threads of the screw 1 at the intersection form an angle with a common vertex oL, the value of which depends on the stroke length of the additional thread. With an increase in the stroke of the additional cutting 3, the angle oi increases, and with a decrease in the stroke it decreases. The progress of the additional screw thread can be equal to one to six steps of the main thread and, depending on the material being processed, is selected empirically. Additional screw cutting 3 mixer (see Fig. C) is made three-way. In the direction of rotation of the screw I (along arrow P), the profile of the additional screw thread 3 is made in the form of an unequal-sided trapezium, one of the sides of which is located at an angle p equal to 15-90. Angle f) depends on the Processing conditions and the requirements for the physicomechanical properties of the material being processed. FIG. 4 shows a variant of the screw 1, an additional screw thread 3 of which is made three-way, and each run is cut with a different height H, Hn, Hij relative to the height H of the main slice. Making additional cuttings with different heights allows us to influence the material being processed in the interturn channel of the auger with different forces and shear deformations of the main cutting height, which leads to an intensification of the mixing process. Additional screw cutting 3 screw (Fig. 5, the unfolded position) is made three-way. with the course of cutting equal to the pitch of the main screw thread, i.e. tg S. In FIG. 6 shows a development of another embodiment of the screw 1, the additional screw thread 3 of which is also made three-way, but with a cutting stroke equal to three steps of the main thread, i.e. ta 3 From FIG. 5 and 6, with an increase in the progress of the additional screw cutting, the angle d increases and the spatial arrangement of the cells in the main cutting channel changes. The mixer works as follows. The processed material from feed zone A of screw 1 is transported to compression zone B, where undergoes a mixing process in the interturn channel of the main cutting and then enters the dosing zone jb. The material being processed in the compression zone undergoes a more intensive displacement process, since This cut-out 3 is performed multiple times, so a large number of cells are formed between the turns of the main cut-up tearing up the material flow and creating additional backwater of the material being processed with a highly efficient shear effect. since a large number of flows of a mixture of smaller cross section are formed with increased shear forces and deformations of 46 shear. In addition, with the same performance, the mixer dimensions and drive power are reduced. Claim 1. A screw mixer for processing polymeric materials, in the case of which there is an auger with main screw thread and additional screw thread made in the compression zone with a pitch equal to the pitch of the main screw thread, with a direction opposite to the main screw thread and a height less than the height of the main screw thread, characterized in that, in order to increase the intensity of the mixing process, the additional screw thread is made multiple-thread.
2.Смеситель по п. I, отличающийс тем, что дополнительна винтова нарезка выполнена с числом заходов от двух до шести. 2. A mixer according to claim I, characterized in that the additional screw thread is made with a number of steps from two to six.
3.Смеситель по п. 1, отличающийс тем, что профиль дополнительной винтовой нарезки выполнен в виде неравнобочной трапеции, одна из боковых сторон которой расположена под углом 15-90 в направлении вращени . 3. A mixer according to claim 1, characterized in that the profile of the additional screw thread is made in the form of an unequal-sided trapezium, one of the sides of which is at an angle of 15-90 in the direction of rotation.
4.Смеситель по п. 1, отличающийс тем, что каждый заход дополнительной нарезки вьшолнен с разной высотой. 4. A mixer according to claim 1, characterized in that each entry of the additional cutting is completed with a different height.
5.Смеситель по п. 1, отличающийс тем, что дополнительна нарезка выполнена конусной в направлении движени материала. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе I . Авторское свидетельство СССР № 214796, Kji. В 29 F 3/01, 1966. 2, Авторское свидегельство СССР № 657994, кл. В 29 В 1/10, 1976 (прототип ) . И /I I уг j 5. A mixer according to claim 1, characterized in that the additional cutting is made conical in the direction of movement of the material. Sources of information taken into account in the examination I. USSR author's certificate number 214796, Kji. B 29 F 3/01, 1966. 2, USSR Copyright Certificate No. 657994, cl. B 29 B 1/10, 1976 (prototype). And / I I ang j