устройство для измельчения полимерных материалов

Формула изобретения

Устройство для измельчения полимерных материалов, содержащее корпус с загрузочным бункером, имеющим отверстия для подачи материала и дезагломерата, калибрующую решетку, внутри которой смонтирован ротор с установленными по его периферии режущими элементами, взаимодействующими с закрепленным на верхней части корпуса, расположенной в стороне от загрузочного бункера по ходу вращения ротора, неподвижным ножом, отличающееся тем, что отверстие для подачи материала сделано в расположенной напротив неподвижного ножа стенке бункера, отверстие для подачи дезагломерата выполнено над отверстием для подачи материала, а бункер смещен относительно вертикальной плоскости, проходящей через ось вращения ротора, в сторону, противоположную направлению вращения ротора, причем площадь поперечного сечения бункера разделена этой плоскостью на части, связанные соотношением



где S_n - часть площади поперечного сечения бункера, расположенная в стороне от вертикальной плоскости, проходящей через ось вращения ротора, в направлении против вращения ротора;

S_x - часть площади поперечного сечения бункера, расположенная в стороне от вертикальной плоскости, проходящей через ось вращения ротора, в направлении по ходу вращения ротора.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области переработки полимерных материалов и может быть использовано при измельчении, например каучука или резиновой смеси в технологических комплексах приготовления резиновых смесей по порошковой технологии или в процессах формования изделий на основе применения резиновой смеси в виде крошки.

Аналогом предлагаемого технического решения является устройство для получения крошки из резиновой смеси, содержащее корпус с размещенными в нем узлом измельчения материала в виде связанного с приводом вращения режущего органа и неподвижного плоского ножа, узлом подачи антиагломерата с загрузочным лотком через отверстие в корпусе и окном для подачи материала. Последнее образовано стенкой корпуса и плоскостью неподвижного плоского ножа. Режущий орган узла измельчения выполнен в виде цилиндрической щетки с металлическим ворсом, а режущая кромка неподвижного ножа выполнена зубчатой. В корпусе также размещены отражатель и мешалка для смешения измельченной вальцованной резиновой смеси с антиагломератом (а.с. СССР N 1728041, м.кл. B 29 B 13/10, 1992).

Существенные признаки аналога "корпус с отверстиями для подачи материала и дезагломерата", "приводная цилиндрическая щетка с металлическим ворсом" и "неподвижный нож" совпадают с существенными признаками предлагаемого устройства.

Применение устройства ограничено измельчением только спрессованного материала, например брикетов вальцованной резиновой смеси.

Наиболее близкий аналог заявляемого изобретения - устройство для измельчения полимерных материалов, содержащее корпус с загрузочным бункером и калибрующей решеткой, внутри которой смонтирован ротор с установленными на нем поочередно по периферии поперечными ножами и свободно поворотными молотками, объединенными в блоки. На верхней части корпуса, расположенной в стороне от загрузочного бункера по ходу вращения ротора, закреплен неподвижный нож, взаимодействующий с ножами ротора. Калибрующая решетка имеет калиброванные отверстия, грани которых образуют режущие кромки (а.с. СССР N 499127, м.кл. B 29 H 1/08, 1976).

Существенные признаки наиболее близкого аналога "корпус", "загрузочный бункер, имеющий отверстия для подачи материала и дезагломерата", "калибрующая решетка", "ротор с режущими элементами, смонтированный внутри калибрующей решетки" и "неподвижный нож, закрепленный на верхней части корпуса, расположенной в стороне от загрузочного бункера по ходу вращения ротора, и взаимодействующий с режущими элементами ротора" совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Это устройство имеет недостаточную производительность из-за неравномерного распределения дезагломерата в массе измельчаемого материала и образования сводов слипшегося материала.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение производительности устройства за счет эффективного обволакивания измельчаемого материала дезагломератом.

Для достижения указанного технического результата устройство для измельчения полимерных материалов содержит корпус, загрузочный бункер, имеющий отверстия для подачи материала и дезагломерата, калибрующую решетку, внутри которой смонтирован ротор с установленными по его периферии режущими элементами, закрепленный на верхней части корпуса, расположенной в стороне от загрузочного бункера по ходу вращения ротора, неподвижный нож, при этом отверстие для подачи материала сделано в расположенной напротив неподвижного ножа стенке бункера, а отверстие для подачи дезагломерата выполнено над ним, бункер смещен относительно вертикальной плоскости, проходящей через ось вращения ротора, в сторону, противоположную направлению вращения ротора так, что площадь поперечного сечения бункера разделена вертикальной плоскостью, проходящей через ось вращения ротора, на части, связанные соотношением



где S_n - часть площади поперечного сечения бункера, расположенная в стороне от вертикальной плоскости, проходящей через ось вращения ротора, в направлении против вращения ротора;

S_х - часть площади поперечного сечения бункера, расположенная в стороне от вертикальной плоскости, проходящей через ось вращения ротора, в направлении по ходу вращения ротора.

Существенные отличительные от наиболее близкого аналога признаки предлагаемого устройства заключаются в новом расположении в бункере отверстий для подачи материала и дезагломерата и в указанном выше смещении бункера относительно вертикальной плоскости, проходящей через ось вращения ротора.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 изображено устройство для измельчения полимерных материалов, поперечный разрез; на фиг. 2 - вид бункера по стрелке А на фиг. 1.

Устройство содержит корпус 1 камеры измельчения, загрузочный бункер 2 для подачи полимерного материала и дезагломерата, калибрующую решетку 3, внутри которой смонтирован приводной ротор 4 с установленными по его периферии режущими элементами 5. На верхней части корпуса 1, расположенной в стороне от бункера 2 в направлении вращения ротора 4, закреплен неподвижный нож 6, взаимодействующий с режущими элементами 5 ротора 4. В стенке бункера 2, расположенной напротив неподвижного ножа 6, сделано отверстие 7 для подачи материала на измельчение. В бункер 2 выше этого отверстия 7 выполнено отверстие 8 для подачи дезагломерата. Бункер 2 смещен относительно вертикальной плоскости, проходящей через ось вращения ротора 4, в сторону, противоположную направлению вращения ротора 4, так, что площадь поперечного сечения бункера 2 разделена этой плоскостью на части, связанные соотношением



где S_n - часть площади поперечного сечения бункера, расположенная в стороне от вертикальной плоскости, проходящей через ось вращения ротора, в направлении против вращения ротора;

S_х - часть площади поперечного сечения бункера, расположенная в стороне от вертикальной плоскости, проходящей через ось вращения ротора, в направлении по ходу вращения ротора.

Устройство работает следующим образом.

Подлежащие измельчению куски каучука или резиновой смеси подаются через отверстие 7 бункера 2 в камеру измельчения, режутся элементами 5, взаимодействующими с неподвижным ножом 6, измельчаются до фракции, определяемой калибрующей решеткой 3. Готовый продукт собирается в приемном бункере (на фиг. не показан). Оставшийся на решетке 3 материал захватывается режущими элементами 5 и выбрасывается в бункер 2. Загружаемый через отверстие 7 полимерный материал при движении вниз встречается с этим потоком, смешивается с ним и перемещается в верхнюю часть бункера 2, где опудривается дезагломератом, поступающим через отверстие 8. Дезагломерат обволакивает измельченные частицы и подлежащий измельчению материал и предотвращает их слипание. Отразившись от стенок бункера 2, полученная масса попадает в зону захвата материала между элементами 5 и ножом 6. Процесс измельчения продолжается.

В случае, если отношение площади S_n поперечного сечения бункера 2, расположенной в стороне от вертикальной плоскости, проходящей через ось вращения ротора 4, в направлении против вращения ротора 4 к площади S_х поперечного сечения бункера 2, расположенной в стороне от вертикальной плоскости, проходящей через ось вращения ротора 4, меньше 4, пропадает эффект кипящего слоя измельчаемого материала, он плохо обволакивается дезагломератом, что приводит к его слипанию и снижению производительности оборудования.

Если отношение площади S_n к площади S_х больше 7, происходит недостаточный захват материала режущими элементами 5 и производительность устройства резко падает.

Смещение бункера относительно вертикальной плоскости, проходящей через ось вращения ротора, в заявленных пределах и предложенное расположение отверстий в бункере для подачи полимерного материала и дезагломерата обеспечивают эффективное измельчение склонных к слипанию полимерных материалов.