ВАЛКОВЫЙ ПЛАСТИКАТОР-ГРАНУЛЯТОР НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ВЫСОКОВЯЗКИХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

ВАЛКОВЫЙ ПЛАСТИКАТОР-ГРАНУЛЯТОР НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ВЫСОКОВЯЗКИХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ


RU (11) 2187361 (13) C2

(51) 7 B01J2/22 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 17.10.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 2002.08.20 
(21) Регистрационный номер заявки: 2000105801/12 
(22) Дата подачи заявки: 2000.03.13 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2000.03.13 
(45) Опубликовано: 2002.08.20 
(56) Аналоги изобретения: SU 1777945 A1, 30.11.1992. SU 997785 A, 23.02.1983. DE 1218408 A1, 08.06.1996. GB 1463680 A, 02.02.1997. FR 1531795 A, 05.06.1968. 
(71) Имя заявителя: Тамбовский государственный технический университет 
(72) Имя изобретателя: Юркин А.Ю.; Клинков А.С.; Маликов О.Г.; Хабаров С.Н.; Беляев П.С. 
(73) Имя патентообладателя: Тамбовский государственный технический университет 
(98) Адрес для переписки: 392000, г.Тамбов, Советская, 106, ТГТУ, патентный отдел 

(54) ВАЛКОВЫЙ ПЛАСТИКАТОР-ГРАНУЛЯТОР НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ВЫСОКОВЯЗКИХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ 
Изобретение относится к переработке полимерных материалов для получения гранулированных композиционных материалов на основе каучуков с заданными степенью пластичности и размером гранул с последующим использованием их в производстве резиновых клеев, паст и мастик на заводах резинотехнических изделий, обувных фабриках, предприятиях строительной индустрии. Валковый пластикатор-гранулятор непрерывного действия содержит рабочий гранулирующий валок, на части поверхности которого со стороны выхода отвальцованной массы имеется перфорированный элемент, выполненный в виде сменных радиальных фильер, и холостой валок, укрепленные на общей станине. Диаметр и форма отверстий в фильерах может быть различна в зависимости от требуемого размера гранул. Внутри рабочего валка установлен срезающий элемент, выполненный в виде вала с выступающими гребнями винтовой нарезки. Гребни нарезки соприкасаются с внутренней поверхностью валка и обеспечивают срезание продавленного через перфорацию материала и транспортировку гранул. Срезающий элемент имеет индивидуальный привод вращения. Изобретение позволяет интенсифицировать процесс получения гранул высоковязких полимерных композиций с заданными степенью пластичности и размером. 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к переработке полимерных материалов для получения гранулированных композиционных материалов на основе каучуков с заданными степенью пластичности и размером гранул с последующим использованием их в производстве резиновых клеев, паст и мастик на заводах резинотехнических изделий, обувных фабриках, предприятиях строительной индустрии.
Известны формующие вальцы по способу изготовления мерных гранул (авторское свидетельство СССР 844340, кл. В 29 В 1/02, 07.07.81, БИ 25), содержащие два перфорированных по всей рабочей поверхности валка, синхронно вращающиеся от индивидуального привода.
Недостатком данной конструкции вальцов является невозможность проведения процессов пластикации полимерных композиций из-за перфорации всей рабочей поверхности валков.
Наиболее близким по техническому решению к изобретению являются вальцы для переработки высоковязких полимерных материалов, содержащие два валка, укрепленных на станине и имеющих привод, перфорированный диск с отверстиями, закрепленный на торце рабочего валка со стороны выхода отвальцованной массы и фрезы, жестко закрепленной на торце холостого валка. Фреза крепится на холостой валок так, что рабочей поверхностью плотно прилегает к поверхности перфорированного диска со стороны выхода массы (авторское свидетельство СССР 381548, кл. В 29 В 1/08, 22.05.73, БИ 22).
К недостатку данной конструкции вальцов следует отнести низкую производительность, так как процесс гранулирования на них осуществляется под действием усилий, направленных вдоль оси валка, которые намного меньше распорных усилий, создаваемых за счет давления обрабатываемого материала в межвалковом зазоре в направлении, перпендикулярном оси валка.
Технической задачей изобретения является интенсификация процесса получения гранул высоковязких полимерных композиций с заданными степенью пластичности и размером.
Указанная техническая задача достигается тем, что рабочий валок вальцов имеет перфорированный элемент на части рабочей поверхности со стороны выхода отвальцованной массы и установленный во внутренней его полости срезающий элемент в виде вала с выступающими гребнями винтовой нарезки, которые соприкасаются с внутренней поверхностью валка и обеспечивают срезание продавленного через перфорацию материала и транспортировку гранул. Поскольку перфорация выполняется в радиальном направлении перпендикулярно оси валка, то продавливание материала происходит под действием радиальных распорных усилий, которые значительно больше осевых, что приводит к интенсификации процесса гранулирования. При этом заданная степень пластичности гранулированного материала обеспечивается определенной величиной "запаса" вальцуемого материала на валках, зазора между валками, скоростью вращения и фрикцией валков, а размер гранул изменением диаметра отверстий в сменных фильерах, установленных в валке, и скорости вращения срезающего элемента от индивидуального привода.
На фиг. 1 представлена схема конструкции валкового пластикатора-гранулятора. Он содержит рабочий гранулирующий валок 1, на части поверхности которого со стороны выхода отвальцованной массы имеется перфорированный элемент, выполненный в виде сменных радиальных фильер 2, и холостой валок 3, укрепленные на общей станине. Диаметр и форма отверстий в фильерах 2 может быть различна в зависимости от требуемого размера гранул. Внутри рабочего валка 1 установлен срезающий элемент 4 в виде вала с выступающими гребнями винтовой нарезки от зоны перфорированного элемента до выхода из валка. Гребни нарезки соприкасаются с внутренней поверхностью валка 1 и обеспечивают срезание продавленного через перфорацию материала и транспортировку гранул. Срезающий элемент имеет индивидуальный привод вращения (на чертеже не показан).
Привод вращения валков осуществляется от электродвигателя 5 через муфту 6, редуктор 7 и передаточных шестерен 8. Фрикция валков изменяется с помощью сменных фрикционных шестерен 9, а величина рабочего зазора между валками с помощью механизма регулировки зазора 10.
Валковый пластикатор-гранулятор работает следующим образом. Полимерная композиция в виде ленты непрерывно подается в межвалковый зазор у левого края валка (по чертежу), захватывается валками 1 и 3 и постепенно за счет продольного течения заполняет всю рабочую поверхность валка 1. Продольное течение вальцуемого материала происходит за счет перепада давления между зоной загрузки материала и зоной гранулирования. После образования необходимого вращающегося запаса в межвалковом зазоре перерабатываемый материал, пластицированный на участке от зоны загрузки до зоны гранулирования, продавливается через фильеры 2 рабочего валка 1 под действием давления, возникающего в межвалковом зазоре. Заданная степень пластичности материала достигается за время его движения по валку 1 от зоны загрузки до зоны гранулирования за счет изменения скорости вращения валков, фрикции, величины рабочего зазора и величины "запаса" материала на валках. Продавленный через фильеры 2 материал срезается с внутренней поверхности валка 1 гребнями нарезки срезающего элемента 4 и транспортируется по винтовому каналу к выгрузному отверстию. Изменение диаметра и формы отверстий в фильерах 2 и скорости вращения срезающего элемента с помощью индивидуального привода позволяет получать гранулы заданных размеров. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Валковый пластикатор-гранулятор непрерывного действия для переработки высоковязких полимерных материалов, содержащий рабочий и холостой валки, укрепленные на станине, имеющие привод вращения, перфорированный элемент на рабочем валке и срезающий элемент со стороны выхода отвальцованной массы, отличающийся тем, что перфорированный элемент является частью поверхности рабочего валка, отверстия перфорированного элемента выполнены в радиальном направлении валка, а срезающий элемент установлен во внутренней полости рабочего валка, выполнен в виде вала с выступающими гребнями винтовой нарезки от зоны перфорированного элемента до выхода из валка и имеет индивидуальный привод вращения.