Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
УСТАНОВКА ТИПА "ТРАНСФЕРМИКС" И ЭКСТРУДЕР
УСТАНОВКА ТИПА "ТРАНСФЕРМИКС" И ЭКСТРУДЕР

УСТАНОВКА ТИПА "ТРАНСФЕРМИКС" И ЭКСТРУДЕР

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Установка типа "Трансфермикс" содержит первый элемент, имеющий внутреннюю рабочую поверхность, снабженную спиральной резьбой, второй элемент, расположенный в первом элементе и имеющий наружную рабочую поверхность, снабженную спиральной резьбой другой направленности, но соосную со спиральной резьбой первого элемента. Спиральные резьбы обращены друг к другу и образуют проход для обрабатывающей среды. Установка имеет огибающую поверхность, проходящую через наивысшие точки внутренней резьбы и находящуюся внутри объема, ограниченного огибающей поверхностью, проходящей через наивысшие точки наружной резьбы, расширяясь вплоть до совпадения огибающих поверхностей. Площади поперечных сечений канавок обращенных друг к другу резьб выполнены изменяющимися в противоположных направлениях между максимальной и минимальной величинами для каждой из резьб вдоль, по существу, одной осевой длины прохода. Спиральная резьба, поперечное сечение канавки которой уменьшается, содержит по крайней мере два захода. Первый заход на части осевой длины уменьшается в сечении канавки с меньшей скоростью, чем второй заход. На другой части осевой длины первый заход уменьшается в площади поперечного сечения своей канавки быстрее, чем второй заход. Экструдер имеет ротор, установленный в цилиндре для образования в пусковой секции, секцию "Трансфермикс" в качестве зоны пластикации для выдавливаемого материала. Экструдер имеет выпускную секцию. Ротор имеет наружную спиральную резьбу. Цилиндр в секции "Трансфермикс" имеет внутреннюю спиральную резьбу противоположной направленности, но соосную с резьбой ротора. Экструдер имеет огибающие поверхности двух резьб, имеющие радиальный зазор. Резьба ротора изменяется от полного поперечного сечения до нулевого поперечного сечения на осевой длине секции "Трансфермикс". Резьба цилиндра изменяется от нулевого поперечного сечения до полного поперечного сечения и наоборот на любой последующей длине секции "Трансфермикс". Спиральная резьба у дающего элемента содержит по крайней мере два захода. Первый заход на части длины секции "Трансфермикс" первоначально не уменьшается в поперечном сечении канавки. Второй заход уменьшается на этой части длины. На другой части длины секции "Трансфермикс" второй заход сохраняет свое минимальное поперечное сечение канавки, а первый заход уменьшается в поперечном сечении канавки. Установка типа "Трансфермикс" позволяет смешивать, обрабатывать и гомогенизировать компоненты с дополнительным продольным смешиванием, уменьшая продолжительность цикла обработки. Экструдер позволяет измельчать отходы резиновых изделий и получать очищенные резиновые частицы, колеблющиеся по размерам и другим составляющим. 2 c. и 10 п.ф-лы, 6 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2131354
Класс(ы) патента: B29B7/32, B29B7/42, B29B17/00
Номер заявки: 93048469/25
Дата подачи заявки: 16.07.1993
Дата публикации: 10.06.1999
Заявитель(и): Френкель Ц-Д АГ (LI)
Автор(ы): Пол Мейер (GB)
Патентообладатель(и): Френкель Ц-Д АГ (LI)
Описание изобретения: Изобретение касается установки для смешивания, обработки, гомогенизирования и/или компаундирования самой текучей среды или с другими и/или твердыми веществами, жидкостями или газами. В частности, хотя не исключительно, она может использоваться с пластифицируемыми вязкоупругими материалами, такими как резина, и плавящимися материалами, такими как пластмасса, а также установка может применяться для измельчения материалов.
Непрерывно работающая смесительная установка известна, как теперь принято называть в данной области, как геометрия "Трансфермикс" (смешивание при подаче), которая определена в патенте Великобритании N 842.692, следующим образом.
Установка, содержащая элемент, имеющий внутреннюю рабочую поверхность, снабженную винтовой резьбой, и внутренний элемент, имеющий наружную рабочую поверхность, снабженную винтовой резьбой другого направления, но соосную с винтовой резьбой на элементе, имеющем внутреннюю рабочую поверхность, винтовые резьбы обращены друг к другу и образуют проход для смешиваемой среды, оболочку, образованную венцом внутренней резьбы, находящуюся внутри оболочки, образованной венцом наружной резьбы, до и включая совпадение оболочек, и площади поперечных сечений канавок обращенных друг к другу резьб, изменяющиеся в противоположных направлениях между максимальной и минимальной величинами для каждой из резьб вдоль по существу той же длины прохода, тем самым, когда во время работы среда движется в проходе, то ее части последовательно передаются между канавками обращенных друг к другу резьб, определяемыми как дающие и берущие.
Такая установка может быть стационарной, а среда может нагнетаться.
В таких установках минимальные величины площади поперечного сечения канавки могут быть равны нулю, а резьбы могут иметь противоположное направление.
Известны непрерывно работающие экструдеры, у которых ротор и цилиндр образуют впускную секцию, секцию "Трансфермикс" и выпускную секцию, при этом ротор имеет наружную винтовую резьбу, а цилиндр имеет в секции "Трансфермикс" внутреннюю винтовую резьбу противоположного направления, но соосную с винтовой резьбой ротора, причем у одного элемента, например у ротора, изменяется от полного поперечного сечения до нулевого поперечного сечения на осевой длине секции "Трансфермикс", тогда как резьба у другого элемента (например, цилиндра) изменяется от нулевого поперечного сечения до полного поперечного сечения и наоборот в секции "Трансфермикс", если она расположена следом.
Во время работы материал, транспортируемый в одном элементе на вход этой секции "Трансфермикс", передается слой за слоем из нее как дающий элемент в берущий элемент до тех пор, пока до конца смешивающей секции весь материал не будет передан, смешан и обработан поперек, слой за слоем в обычной последовательности.
Два типа подобной "Трансфермикс" описаны в патентах Великобритании N 842,692 (Франкель) и N 1.585.531 и 1.585.532 (Мейер).
Такая "Трансфермикс" использовалась для смешивания и экструзии резиновой смеси, пластмасс и различных вязких веществ в химической технологии и в каждом случае обеспечивала превосходные качества при поперечном смешивании или смешивании в поперечном сечении. Это означает, что необходимо следить за тем, чтобы все смешиваемые ингредиенты присутствовали в требуемых пропорциях в каждом поперечном сечении кольцевого потока, который присутствует на входе в секцию "Трансфермикс", если однородность требуемой степени была достигнута на выходе из секции "Трансфермикс".
Это потребовало приготовления на предшествующей операции смешивания до требуемого стандартом равного дозирования, тогда как часто степень продольного смешивания, объединенная со смешиванием в поперечном сечении, позволяет частично или полностью избавиться от такого приготовления.
Примером такого требования для смешивания резины в "Трансфермикс" является, чтобы он был экструдером-выгружателем, следующим за закрытым резиносмесителем периодического действия типа Бенбери или аналогичного типа, которые обычно устанавливаются в резиновой промышленности в качестве основных смесителей. Время цикла или продолжительность цикла смешивания в таком закрытом смесителе может быть значительно уменьшено, если экструдер с горячим питанием и разгрузкой "Трансфермикс" будет обладать способностью продольного и поперечного смешивания.
Это позволяет усовершенствовать существующие линии из закрытых резиносмесителей, которые в основном в настоящее время содержат или ряды вальцов, следующие за ними для дальнейшего смешивания без дополнительного нагревания, или просто несмешивающие экструдеры-разгружатели для формирования смеси в листы или гранулы для последующего охлаждения. Для достижения необходимого смешивания многих смесей требуются два или более цикла смешивания в одной установке.
Существует также потребность в продольном смешивании в "Трансфермикс" с холодным питанием для упрощения приготовления подачи или устранения такого приготовления совсем.
"Трансфермикс" для резиновой и пластмассовой промышленностей в основном задумывались как экструдеры с приводным ротором и неподвижным цилиндром и имели диаметры, не превышающие 610/530 мм, частоту вращения 3-12 мин-1, требующие очень больших и дорогостоящих зубчатых передач.
Однако для добывающей, химической и металлургической промышленности, имеющих дело с большими кусками земли или отжатыми осадками, "Трансфермикс" задумывали значительно больших диаметров, например от 1000 до 3000 мм и выше. В этом случае внутренний элемент будет неподвижным, а наружный (цилиндр) будет приводиться в действие по аналогии с вращающейся печатью с низкой скоростью и иметь или горизонтальную или вертикальную ось.
Приводы таких устройств будут проще, чем обычно коробки передач для экструдеров, в том плане, что зубчатое колесо в форме кольца большого диаметра, установленное вокруг снаружи цилиндра, будет приводиться в действие стандартным редукторным электродвигателем. При потребности в большей мощности это легко осуществляется установкой дополнительных стандартных редукторных электродвигателей вокруг периферии.
"Трансфермикс" с горячим питанием, обладающий также способностью продольного смешивания, который задумывался с вращающимся цилиндром больших диаметров и упрощенными приводами, как для печей, может использоваться как экструдер-выгружатель после закрытого резиносмесителя в резиновой и пластмассовой промышленностях.
Очень грубое сравнение охлаждающей поверхности даже самых больших мельниц (2100 мм длина х 665 мм диаметр), считающейся вдвое больше площади группы вальцов в качестве эффективной охлаждающей площади (тепловое излучение наружу), покажет, например, что "Трансфермикс" со средним диаметром 1500 мм и эффективной длиной 1500 мм будет иметь большую охлаждающую поверхность, чем две установленные последовательно 2100-миллиметровые мельницы. Такая "Трансфермикс" длиной 3000 мм может обеспечить соответственно большим охлаждением.
Это открывает возможности использования "Трансфермикс"-разгружателя под закрытыми смесителями, которые так же или лучше, чем линии мельниц, применяют охлаждение, а также смешивание в тех случаях, когда известно, что чем более низкая температура смеси, тем лучше качество смешивания в отношении включения наполнителей, таких как углеродная сажа.
В основу изобретения положена задача:
В смесителях непрерывного действия типа "Трансфермикс" в поперечном сечении или поперечных смесителях стационарного типа с нагнетаемой через них подлежащей смешиванию средой, обеспечить дополнительную способность продольного смешивания.
В линиях "Трансфермикс" непрерывного действия с "холодным питанием", требующих пластифицирования и/или плавления подачи, для упрощения операции предварительного смешивания компонентов подачи или для исключения такого предварительного смешивания, с тем, чтобы компоненты могли подаваться непрерывно или периодически с постоянными интервалами, правильно дозированные, в течение заданного периода времени прямо в "Трансфермикс".
В линиях смешивания, включающих смесители периодического действия, периодически разгружающихся в экструдеры с горячим питанием "Трансфермикс", обеспечивается дополнительное продольное смешивание, во-первых, для уменьшения продолжительности цикла таких смесителей периодического действия для заданного качества смешивания в конце линии; и/или, во-вторых, для уменьшения числа проходов через такую линию, как подтверждается примером цеха дробилок резины.
Дополнительно, обеспечивается "Трансфермикс" значительно больших диаметров, чем существующие до сих пор, имеющий упрощенные приводы и достаточную охлаждающую поверхность при коротких длинах для обеспечения такого же или лучшего охлаждающего действия, чем линии мельниц.
Такие "Трансфермикс" должны устанавливаться на вертикальной оси, а не на горизонтальной для обеспечения более простой подачи кусков по сравнению с обычными экструдерами, требующими, как правило, питателей с пресс-штоками или других подающих средств.
Для достижения технического результата настоящее изобретение предусматривает:
Трансфермикс, содержит элемент, имеющий внутреннюю рабочую поверхность, снабженную винтовой или спиральной резьбой, и внутренний элемент, имеющий наружную рабочую поверхность, снабженную спиральной резьбой другого направления, но соосную со спиральной резьбой на элементе, имеющем внутреннюю рабочую поверхность, при этом спиральные резьбы обращены друг к другу и образуют проход для смешиваемой среды, оболочку, образованную венцом внутренней резьбы, находящуюся внутри оболочки, образованной венцом наружной резьбы вплоть до и включая совпадение этих оболочек, и площади поперечных сечений канавок обращенных друг к другу резьб, изменяющихся в противоположных направлениях между максимальной и минимальной величинами для каждой из резьб по существу вдоль одной и той же длины прохода, а спиральная резьба, поперечное сечение канавки которой уменьшается, содержит по крайней мере два захода, из которых один из части осевой длины уменьшается в поперечном сечении канавки с меньшей скоростью, чем уменьшаются другие, а на другой части осевой длины первый заход уменьшается в площади поперечного сечения своей канавки значительно быстрее, чем другие, уменьшаясь также, в результате чего, при работе среда движется в проходе, ее части передаются между канавками обращенных друг к другу резьб, как дающими и берущими, при этом некоторые ее части в первоначально более медленно уменьшающемся заходе дающей канавки передаются в берущую канавку позже, чем некоторые части в другом заходе дающей канавки, тем самым на осевой длине геометрии "Трансфермикса" продольное смешивание осуществляется в дополнение к поперечному смешиванию.
В такой установке "Трансфермикс" второй заход дающих спиральных канавок может быть дополнительно уменьшен в площади поперечного сечения канавки с более быстрой скоростью по крайней мере на первой частичной осевой длине, а на оставшейся осевой длине может быть уменьшена в площади поперечного сечения с более медленной скоростью.
В такой установке "Трансфермикс" медленные скорости уменьшения площадей поперечного сечения двух заходов на их соответствующих осевых длинах могут быть равны нулю.
В такой установке "Трансфермикс" минимальные величины площади поперечного сечения канавок обращенных друг к другу резьб могут быть равны нулю.
В такой установке "Трансфермикс" обращенные друг к другу резьбы могут быть противоположной направленности.
В такой установке "Трансфермикс" один из элементов может быть установлен с возможностью вращения и приводится в действие для осуществления транспортирования среды.
Экструдеры непрерывного действия включают ротор и цилиндр, образующие впускную секцию, секцию "Трансфермикс" и выпускную секцию, ротор имеет наружную спиральную резьбу и цилиндр имеет в секции "Трансфермикс" внутреннюю спиральную резьбу противоположной направленности, но соосную со спиральной резьбой ротора, оболочки резьб имеют радиальный зазор, при этом резьба ротора изменяется от полного поперечного сечения до нулевого поперечного сечения на осевой длине секции "Трансфермикс", тогда как резьба цилиндра изменяется от нулевого поперечного сечения до полного поперечного сечения и наоборот в секциях "Трансфермикс", если такая следует; настоящее изобретение обеспечивает то, что резьба дающего элемента содержит по крайней мере два захода, из которых один на части длины секции Трансфермикс первоначально не уменьшается в поперечном сечении канавки, тогда как другой заход имеет такое уменьшение на части длины, а на другой части длины секции "Трансфермикс" сохраняет свое минимальное сечение канавки в то время, как первый заход уменьшается в поперечном сечении канавки на указанной другой части длины секции "Трансфермикс", и наоборот, как между элементами ротора и цилиндра, во второй секции "Трансфермикс", если такая следует. Во время работы материал, транспортируемый в роторе на вход в первую секцию "Трансфермикс", передается из него как из дающего элемента в цилиндр как в берущий элемент до тех пор, пока до конца секции смешивания весь материал не будет передан, смешан и обработан поперек, тогда как материал в этом заходе спирали ротора, площадь поперечного сечения которой первоначально не уменьшалась, будет передаваться позже того материала, который находится в том же заходе канавки ротора, начавшей первоначальное уменьшение, в результате чего материал будет подвергаться продольному смешиванию в дополнение к поперечному смешиванию и наоборот во второй секции Трансфермикс, если такая будет следовать.
В вариантах настоящего изобретения, в которых число заходов спирали дающего элемента является кратным двум, такие продольные перестановки различных скоростей уменьшения площадей поперечных сечений канавок и, следовательно, передаваемых частей среды в берущий элемент, могут применяться к альтернативным заходам.
В других вариантах настоящего изобретения, в которых число заходов спирали у дающего элемента является многократным, такие продольные перестановки различных скоростей уменьшения поперечного сечения канавки могут применяться последовательно более чем к двум заходам, в результате чего во время работы передача частей среды в берущий элемент может последовательно задерживаться, чтобы обеспечить продольное смешивание.
Другим техническим результатом настоящего изобретения является обеспечение возможности использования установки типа "Трансфермикс" для размола или измельчения материалов на их составляющие части. В тех случаях, когда зазор между спиральными резьбами увеличен и когда заходы уменьшающихся резьб выполнены с уменьшением в поперечном сечении с различными скоростями, было установлено, что установка "Трансфермик" является, в частности, пригодной для измельчения.
Ниже приводится более подробное описание настоящего изобретения с помощью примера и со ссылками на прилагаемые чертежи, где:
фиг. 1 - вид в поперечном сечении зоны "Трансфермикс", представленной схематично, в которой внутренний и наружный элементы закреплены относительно друг друга в кольцевом трубопроводе для нагнетания среды.
Фиг. 2 - развернутый вид двух соседних канавок внутреннего "дающего" элемента с изменениями глубины канавки, обозначенной штриховкой на проекции на плоскость чертежа.
Фиг. 3 - вид в частичном сечении экструдера с двумя зонами "Трансфермикс", расположенными последовательно.
Фиг. 4 - вид сбоку экструдера с выгрузкой "Трансфермикс" с вертикальной осью и наружным вращающимся приводным кожухом и неподвижной наружной колонной, показанного установленным под закрытым смесителем на его площадке.
Фиг. 5 - вид в плане центральной колонны "Трансфермикса" с фиг. 4 без привода для вращения кожуха и опор площади закрытого смесителя.
Фиг. 6 - развернутый вид трех спиральных канавок "дающего" элемента с изменениями в глубине канавки, отмеченными штриховыми линиями на проекции на плоскость чертежа.
На фиг. 1 кольцевой трубопровод 1 с внутренним элементом 2 имеет смешивающую секцию 3 "Трансфермикс". В ней внутренний элемент 2 является "дающим" элементом и имеет 4-заходные спиральные канавки 4, а наружный элемент является "берущим элементом" и имеет спиральные канавки 5, которые могут быть противоположной направленности по отношению к внутренней спирали 4, но не должны иметь другого шага.
В соответствии с принципами "Трансфермикс" площадь сечения потока внутренних спиралей уменьшается от начала 6 вдоль длины смешивающей секции 3 до нуля на ее конце 7, тогда как площадь сечения потока наружных спиралей 5 увеличивается от нуля в начале 6 смешивающей секции до полной на конце 7. Два элемента могут быть неподвижными, а две спирали могут контактировать друг с другом или даже могут быть прикреплены друг к другу по их кромкам, где они пересекают штрих-пунктирную линию 8, обозначающую коническую поверхность раздела между спиралями.
В процессе работы, когда среда нагнетается через кольцевой проход, содержимое внутренней спирали 4 будет постепенно - элемент за элементом - передаваться через поверхность раздела 8 в наружную спираль 5, при этом внутренняя уменьшающаяся спираль является "дающей", а наружная увеличивающаяся спираль является "берущей" в этой передаче.
На фиг. 2 показан развернутый вид 4-заходных 9, 10, 11, 12 дающих спиралей, при этом изменение глубины каждой канавки обозначено на проекции на плоскость чертежа плотно заштрихованными участками.
Глубины канавок 9 и 11 уменьшаются медленнее, чем у канавок 10 и 12 между началом 6 и промежуточной частью 13, тогда как от части 13 до конца 7 глубина канавок 9 и 11 уменьшается быстрее, чем у канавок 10 и 12. В действительности канавки 9 и 10 показывают крайний случай, когда канавка 9 остается при полной глубине от начала 6 до промежуточной части 13, тогда как канавка 10 уменьшается от полной глубины до нулевой, а от промежуточной части 13 до конца 7 канавка 10 сохраняет нулевую глубину, в то время как канавка 9 уменьшается от полной глубины до нулевой.
Канавки 11 и 12 показывают постепенное изменение глубины, при этом у канавки 11 это начинается очень медленно между началом 6 и промежуточной частью 13 и проходит значительно быстрее между промежуточной частью 13 и концом 7. Для канавки 12 будет справедливо все наоборот. Такое развитие глубины канавок показано также на фиг. 1 для соседних канавок дающей спирали 4.
Во время работы, когда неоднородная среда нагнетается через смешивающую секцию, то от начала 6 до части 13 "дающие" спиральные канавки 12 и 10 соответственно будут передавать почти или в крайнем случае канавки 10 все свое содержимое в "берущие" канавки, тогда как из канавок 11 и 9 передается очень мало или из канавки 9 ничего. Между частью 13 и концом 7 до сих пор менее активные канавки 11 и 9 передают свои потоки в берущие канавки, тогда как канавки 12 и 10 принимают незначительное участие или никакого в передаче.
Таким образом, в то время, как полное смешивающее действие поперек главного направления потока в кольцевом трубопроводе будет происходить в соответствии с общими положениями "Трансфермикс", дополнительно будет осуществляться точно определенная величина продольного смешивания между участками от 6 до 13 и от 13 до 7 зоны смешивания.
Как с поперечным смешиванием, интенсивность этого продольного перемешивания будет зависеть от числа элементов "Трансфермикс", которое определяется числом пересекающихся точек между противоположными "дающей" и "берущей" спиралями и толщиной элементов, которая будет определяться скоростями изменения сечений потока противолежащих спиральных канавок.
Будет видно, что за счет максимизации числа элементов и минимизации толщины их может быть достигнута практически любая интенсивность смешивания для одной передачи или, если нужно, путем повторных передач с помощью внутренней и наружной спиралей, меняющих свои функции "дающей" и "берущей".
Будет понятно, что изменения глубины спиральных канавок были показаны только в качестве примера и для облегчения понимания, однако настоящее изобретение может воплощаться путем изменения ширины канавки или в сочетании ширины и глубины.
На фиг. 3 в частичном сечении показан экструдер, который может быть экструдером резины с холодным питанием, имеющий цилиндр 20 с впускным 21 и выпускным 22 фланцами.
Червяк 23 экструдера и цилиндр 20 образуют последовательно две зоны "Трансфермикс" 24 и 25. В зоне 24 червяк является "дающим" элементом, а цилиндр - "берущим" элементом. Спирали червяка работают как "дающие" в спирали 26 цилиндра и выполнены с каждой второй спиральной канавкой 27 червяка, уменьшающейся с полной глубины до почти нулевой глубины вплоть до секции 29 наполовину в зоне 24 "Трансфермикс", тогда как каждая другая спиральная канавка 28 не уменьшается по глубине вплоть до секции 29 с обратными изменениями, имеющими место от секции 29 до конца зоны "Трансфермикс" 24.
В зоне "Трансфермикс" 25 цилиндр 20 является "дающим" элементом, а червяк 23 - "берущим" элементом. Спиральные канавки цилиндра 30 функционируют как "дающие", при этом каждая вторая канавка 30 уменьшается с полной глубины до нулевой между началом зоны "Трансфермикс" 25 и секцией 32, тогда как каждая другая спиральная канавка практически остается при полном поперечном сечении с обратными изменениями, имеющими место между секцией 32 и концом зоны "Трансфермикс" 25.
Таким образом, продольное смешивание осуществляется в дополнение к поперечному смешиванию раздельно в обеих зонах "Трансфермикс".
Червяк экструдера показан имеющим дозирующую секцию 33 и способным регулировать температуру за счет циркулирования жидкости в сердечнике 34 червяка и каналах 35 в цилиндре. Червяк 23 экструдера имеет опору и привод 36.
На фиг. 4 показан расположенный под закрытым резиносмесителем 40 на площадке 41 "Трансфермикс", имеющий внутреннюю неподвижную колонну 42 на вертикальной оси и наружный вращающийся кожух 43. Последний установлен на подшипнике 44, расположенном на опорах 45, и приводится в действие редукторными электродвигателями 46 и 47 через зубчатый венец 48 большого диаметра аналогично тому, как это делается известным способом у вращающихся печей как в горизонтальном, так и вертикальном направлениях, который обеспечивает низкую скорость вращения без дорогостоящей коробки передач.
Выпуск 49 из "Трансфермикса" находится на нижней периферии вращающегося кожуха 43 и/или центральной колонне 42. Он может состоять из нескольких отверстий, расположенных вокруг этой периферии для выдавливания гранул, которые обрезаются ножами, закрепленными на другом элементе. Гранулы падают на вращающийся стол 50 и могут смываться с него на ленточный транспортер, ведущий к охладителю и/или вальцам для листования.
На фиг. 5 представлен вид в плане сверху колонны 42, показывающий отверстие 51 для спускного колодца закрытого смесителя.
Конической формы кожух 43 имеет ряд спиральных канавок 52, выполненных на его внутренней поверхности, и отверстие в колонне 42 для падения из закрытого смесителя выполнено так, что его идущие вниз и вокруг с уклоном гладкие стенки толкают куски резины к спиралям вращающегося кожуха, в результате чего часть из них затягивается в щелевидное отверстие "Трансфермикс", выполненное на некотором расстоянии ниже.
Это сделано для того, чтобы можно было отказаться от питателей с пресс-штоками, которые, как и коробки передач, являются еще одним дорогостоящим и требующим интенсивного обслуживания узлом экструдеров-разружателей.
Охлаждающее оборудование не показано, но оно может легко размещаться внутри колонны для циркуляции под давлением. В связи с имеющейся большой площадью разбавляющая вода на кожух, который может быть просверлен или выполнен частично полым, может циркулировать в открытой системе, что устранит проблемы, связанные с уплотнениями.
В соответствующих местах на периферии колонны могут предусматриваться дополнительные впускные отверстия 53/54 для подачи вулканизующего вещества в порошкообразной форме, или гидравлическое соединение 55, ведущее к выпускам, расположенным вокруг периферии несколько ниже, где "Трансфермикс" проходит полностью, и служащее для впрыска вулканизующего вещества в суспензии или жидком виде под давлением с помощью дозирующего насоса.
Как отмечалось выше в описании, большой средний диаметр и относительно небольшая радиальная глубина "Трансфермикс", имеющего много заходов, обеспечивают по существу одновременно эффективное охлаждение и смешивание, благодаря чему гарантируется продольное смешивание, необходимое на выходе из закрытого смесителя, особенно, если применяется уменьшенная продолжительность цикла в связи с дополнительным смешиванием, осуществляемым "Трансфермикс".
На фиг. 6 показаны, аналогично фиг. 2, развернутый вид 3 спиральных "дающих" канавок 60, 61, 62, к которым применимы меры, предусмотренные настоящим изобретением в отношении продольного смешивания.
Как показано на примере глубины канавок, спроектированных на плоскость чертежа и заштрихованных, на первой трети длины канавки канавка 61 уменьшается с полной глубины до нулевой, тогда как канавки 62 и 63 остаются с полной глубиной. На второй трети длины канавка 62 уменьшается с полной глубины до нулевой, в то время как канавка 63 остается при полной глубине, и на последней трети канавки 63 уменьшается с полной глубины до нулевой. Это завершит продольно удаленную передачу всего содержимого дающих канавок в берущие канавки, которые постоянно увеличиваются по площади поперечного сечения на всей длине зоны "Трансфермикс".
Вариант, показанный на фиг. 4-6, может также использоваться для измельчения отходов резиновых изделий, например старых шин. Было установлено, что установка "Трансфермикс", имеющая довольно большой зазор между резьбами относительно подвижных компонентов, может использоваться для измельчения изделий, как то шин, получая при этом достаточно очищенные резиновые частицы, колеблющиеся по размерам и другим составляющим (волокнам, проволокам).
Формула изобретения: 1. Установка типа "Трансфермикс", содержащая первый элемент, имеющий внутреннюю рабочую поверхность, снабженную спиральной резьбой, и второй элемент, расположенный в первом элементе и имеющий наружную рабочую поверхность, снабженную спиральной резьбой другой направленности, но соосную со спиральной резьбой первого элемента, спиральные резьбы обращены друг к другу и образуют проход для обрабатываемой среды, огибающую поверхность проходящую через наивысшие точки внутренней резьбы и находящуюся внутри объема, ограниченного огибающей поверхностью, проходящей через наивысшие точки наружной резьбы, расширяясь вплоть до совпадения огибающих поверхностей, и площади поперечных сечений канавок обращенных друг к другу резьб, изменяющиеся в противоположных направлениях между максимальной и минимальной величинами для каждой из резьб вдоль, по существу, одной осевой длины прохода, отличающаяся тем, что спиральная резьба, поперечное сечение канавки которой уменьшается, содержит по крайней мере два захода, из которых первый заход на части осевой длины уменьшается в сечении канавки с меньшей скоростью, чем второй заход, а на другой части осевой длины первый заход уменьшается в площади поперечного сечения своей канавки быстрее, чем второй заход.
2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что второй заход спиральной канавки дополнительно уменьшается в площади поперечного сечения канавки быстрее по крайней мере на первой части осевой длины и на оставшейся осевой длине уменьшается в площади поперечного сечения с более медленной скоростью.
3. Установка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что более медленная скорость уменьшения площадей поперечного сечения каждого из двух заходов на их соответствующих осевых длинах равна нулю.
4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что минимальные величины площадей поперечного сечения обращенных друг к другу канавок резьб равны нулю.
5. Установка по п.1, отличающаяся тем, что обращенные друг к другу резьбы имеют противоположную направленность.
6. Установка по п.1, отличающаяся тем, что первый элемент установлен с возможностью вращения и приводится в действие для осуществления транспортирования среды.
7. Установка по п.6, отличающаяся тем, что второй элемент является неподвижным, а первый элемент - вращающимся и приводным.
8. Установка по п.7, отличающаяся тем, что ось элементов является вертикальной, а второй элемент снабжен питающим отверстием.
9. Установка по п.1, отличающаяся тем, что элементы закреплены в трубопроводе для нагнетания среды.
10. Установка по п.1, отличающаяся тем, что она выполнена с возможностью измельчения среды на составные части и имеет увеличенные зазоры между резьбами.
11. Экструдер, имеющий ротор, установленный в цилиндре для образования впускной секции, секцию "Трансфермикс" в качестве зоны пластикации для выдавливаемого материала и выпускную секцию, ротор имеет наружную спиральную резьбу, а цилиндр в секции "Трансфермикс" имеет внутреннюю спиральную резьбу противоположной направленности, но соосную с резьбой ротора, огибающие поверхности двух резьб, имеющие радиальный зазор, резьба ротора изменяется от полного поперечного сечения до нулевого поперечного сечения на осевой длине секции "Трансфермикс", а резьба цилиндра изменяется от нулевого поперечного сечения до полного поперечного сечения и наоборот на любой последующей длине секции "Трансфермикс", отличающийся тем, что спиральная резьба у дающего элемента содержит по крайней мере два захода, из которых первый заход на части длины секции "Трансфермикс" первоначально не уменьшается в поперечном сечении канавки, тогда как второй заход уменьшается на этой части длины, а на другой части длины секции "Трансфермикс" второй заход сохраняет свое минимальное поперечное сечение канавки, тогда как первый заход уменьшается в поперечном сечении канавки.
12. Экструдер по п.11, отличающийся тем, что ротор содержит дающий элемент на входе в секцию "Трансфермикс" для передачи в процессе работы материала, транспортируемого в роторе на вход секции "Трансфермикс", в цилиндр к берущему элементу до тех пор, пока до конца секции смешивания весь материал не будет передан, смешан и обработан поперек, тогда как материал в первом заходе спирали ротора, у которого площадь поперечного сечения первоначально не уменьшалась, будет передан позже, чем материал, находящийся во втором заходе спирали ротора, начавшей уменьшение первоначально, при этом продольное смешивание будет сообщено материалу в дополнение к поперечному смешиванию и наоборот на любой последующей части секции "Трансфермикс".