устройство для получения волокнистых материалов из расплава термопластов

Формула изобретения

1. Устройство для получения волокнистых материалов из расплава термопластов, включающее вертикально вращающийся полый реактор, кольцевой воздуховод, выполненный в виде кольцевого полого короба, содержащего всасывающий воздуховод, входное сопло которого расположено под конвейером, нагнетающий воздуховод, вентилятор, отличающееся тем, что кольцевой полый короб имеет цилиндрическое щелевидное сопло, выходной срез которого расположен параллельно плоскости конвейера, а входное сопло всасывающего воздуховода выполнено в виде прямоугольного щелевидного сопла, при этом диаметр цилиндрического щелевидного сопла кольцевого полого короба и длина прямоугольного щелевидного сопла всасывающего воздуховода равны ширине конвейера.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что кольцевой полый короб разделен на два равных рукава при помощи рассекателя и глухой перегородки, причем кольцевой полый короб со стороны рассекателя и нагнетающего воздуховода соединены между собой конусным воздуховодом прямоугольного сечения.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что цилиндрическое щелевидное сопло имеет в устье постоянное сечение и расположено на уровне нижнего торцевого среза внутренней цилиндрической части корпуса кольцевого полого короба и нижнего торцевого среза конического основания корпуса кольцевого полого короба.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что цилиндрическое щелевидное сопло имеет переменное выходное сечение, образованное неподвижной наружной цилиндрической обечайкой и подвижной внутренней цилиндрической обечайкой, причем неподвижная цилиндрическая обечайка переходит в коническое основание корпуса кольцевого полого короба, кроме того, подвижная и неподвижная обечайки установлены коаксиально относительно кольцевого полого короба.

5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что внутренняя подвижная цилиндрическая обечайка щелевидного сопла прикреплена к внутренней цилиндрической части корпуса кольцевого полого короба при помощи регулировочного винта, свободный конец которого установлен в гайке, приваренной к цилиндрической обечайке сопла, а другой конец винта установлен во втулке, приваренной к внутренней цилиндрической части корпуса кольцевого полого короба, причем винт имеет канавку, в которую вставлен болт через резьбовое соединение во втулке для фиксации винта.

6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что прямоугольное щелевидное входное сопло содержит жалюзийную решетку.

7. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что внутренняя подвижная цилиндрическая обечайка щелевидного сопла прикреплена к внутренней цилиндрической части корпуса кольцевого полого короба не менее чем двумя регулировочными винтами, расположенными диаметрально.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области производства волокнистых синтетических материалов из термопластичных веществ и их смесей, включая как качественное промышленное сырье, так и различные виды бытовых и промышленных отходов термопластичных материалов.

Известно устройство (патент 2164563, МПК 7 D 01 D 5/08, БИПМ 9, 2001 г. ), которое содержит горизонтально вращающийся полый реактор, кольцевой воздуховод.

Существенным недостатком данного устройства является горизонтальное расположение реактора, что приводит к образованию волокон с различным по сечению размерам в силу разной траектории вытягиваемых волокон из пленки расплава с кромки вращающегося реактора, т.к. с верхних точек кромок волокно имеет большую траекторию полета, чем с нижних кромок.

Другим существенным недостатком является несовершенство конструкции кольцевого воздуховода, задача которого сводится только для сдува волокна на приемное устройство (далее, конвейер). При этом процесс сдува носит хаотический спонтанный характер. При сдуве волокон на конвейер имеет место просыпание волокон мимо конвейера, т.к. в кольцевом воздуховоде между воздушными струйными потоками имеются застойные зоны. Для того чтобы исключить просыпание волокон мимо конвейера, в застойных зонах устанавливают ограничительные щиты. Однако на ограничительных щитках происходит налипание волокон и их скапливание, что также приводит к обрыву волокон и образованию корольков, что значительно снижает качество волокна.

Известна установка для получения волокнистого материала из термопластов по пат. RU 2179600, МПК 7 D 01 D 5/08, 20.02.2002, содержащая вертикально вращающийся полый реактор, кольцевой воздуховод в виде полого короба, содержащего всасывающий воздуховод, входное сопло, расположенное под конвейером, нагнетающий воздуховод и вентилятор.

Это решение является наиболее близким по технической сущности и принято за прототип. С помощью данного устройства стало возможным получение волокон практически с одинаковым поперечным сечением. Для достижения этого положительного эффекта в этой установке реактор установлен вертикально, что создает условия для пролета одинаковых траекторий вытягиваемых волокон из пленки расплава с кромки вращающегося реактора до приемного устройства (конвейера).

Однако существенным недостатком данной установки является несовершенство кольцевого воздуховода, предназначенного для сдува волокон на конвейер. При сдуве волокон на конвейер также имеет место просыпание волокон мимо конвейера, т.к. в кольцевом воздуховоде между воздушными струйками имеются застойные зоны, через которые под действием центробежной силы часть волокон пролетают мимо конвейера, что отрицательно влияет на эффективность работы установки: снижается ее производительность.

Для того чтобы исключить просыпание волокон мимо конвейера, в застойных зонах также устанавливаются ограничительные щиты. Однако на ограничительных щитках происходит налипание волокон и их скапливание, что также приводит к обрыву волокон и образованию корольков, что значительно снижает качество волокна.

Другим недостатком являются частые перерывы в работе установки для очистки ограничительных щитков от налипших волокон, что снижает эффективность производства волокна.

Целью настоящего изобретения является увеличение надежности работы конструкции, повышение качества волокна и эффективности его производства.

Поставленная цель достигается тем, что кольцевой полый короб имеет цилиндрическое щелевидное сопло, выходной срез которого расположен параллельно плоскости конвейера, а входное сопло всасывающего воздуховода выполнено в виде прямоугольного щелевидного сопла, при этом диаметр цилиндрического щелевидного сопла кольцевого полого короба и длина прямоугольного щелевидного сопла всасывающего воздуховода равны ширине конвейера.

Для создания равномерного воздушного потока по всему периметру выходного сечения среза цилиндрического щелевидного сопла кольцевой полый короб разделен на два равных рукава при помощи рассекателя и глухой перегородки, а кольцевой полый короб со стороны рассекателя и нагнетающего воздуховода соединены между собой конусным воздуховодом прямоугольного сечения.

Цилиндрическое щелевидное сопло имеет в устье постоянное сечение и расположено на уровне нижнего торцевого среза внутренней цилиндрической части корпуса кольцевого полого короба и нижнего торцевого среза конического основания корпуса кольцевого полого короба.

Цилиндрическое щелевидное сопло имеет переменное выходное сечение, образованное неподвижной наружной цилиндрической обечайкой и подвижной внутренней цилиндрической обечайкой, причем неподвижная цилиндрическая обечайка переходит в коническое основание корпуса кольцевого полого короба, что создает наименьшее аэродинамическое сопротивление воздушному потоку внутри кольцевого полого короба, кроме того, и подвижная, и неподвижная обечайки установлены коаксиально относительно кольцевого корпуса полого короба.

Для создания прямоточного воздушного цилиндрического потока и регулирования выходного сечения цилиндрического щелевидного сопла внутренняя подвижная цилиндрическая обечайка щелевидного сопла прикреплена к внутренней цилиндрической части корпуса кольцевого полого короба при помощи регулировочного винта, свободный конец которого установлен в гайке, приваренной к цилиндрической обечайке сопла, а другой конец винта установлен во втулке, приваренной к внутренней цилиндрической части корпуса кольцевого полого короба, причем винт имеет канавку, в которую вставлен болт через резьбовое соединение во втулке для фиксации винта, кроме того, внутренняя подвижная цилиндрическая обечайка щелевидного сопла прикреплена к внутренней цилиндрической части корпуса кольцевого полого короба не менее чем двумя регулировочными винтами, расположенными диаметрально.

Для создания равномерного и упорядоченного воздушного потока над конвейером прямоугольное щелевидное входное сопло содержит жалюзийную решетку, кроме того, жалюзийная решетка служит для того, чтобы оградить прямоугольное щелевидное входное сопло от случайного просыпания волокна с конвейера.

На фиг.1 показан общий вид устройства; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 - вид Б на фиг.1; на фиг.4 - сечение В-В на фиг.1.

Устройство для получения волокнистых материалов из термопластов (фиг.1) включает вертикально вращающийся полый реактор 1, кольцевой воздуховод, выполненный в виде кольцевого полого короба 2, содержащего всасывающий воздуховод 3, входное сопло 4 которого расположено под конвейером 5, нагнетающий воздуховод 6, вентилятор 7, кроме того, кольцевой полый короб 2 имеет цилиндрическое щелевидное сопло 8, выходной срез которого расположен параллельно плоскости конвейера, а входное сопло всасывающего воздуховода 3 выполнено в виде прямоугольного щелевидного сопла 9, при этом диаметр (D) цилиндрического щелевидного сопла 8 кольцевого полого короба 2 и длина (1) прямоугольного щелевидного сопла 9 всасывающего воздуховода 3 равны ширине (L) конвейера 5.

Кольцевой полый короб 2 разделен на два равных рукава при помощи рассекателя 10 и глухой перегородки 11, причем кольцевой полый короб 2 со стороны рассекателя 10 и нагнетающего воздуховода 6 соединены между собой конусным воздуховодом 12 прямоугольного сечения.

Цилиндрическое щелевидное сопло 8 имеет в устье 13 постоянное сечение 14 и расположено на уровне нижнего торцевого среза внутренней цилиндрической части 15 корпуса кольцевого полого короба 2.

Цилиндрическое щелевидное сопло 8 имеет переменное выходное сечение 16, образованное неподвижной наружной цилиндрической обечайкой 17 и подвижной внутренней цилиндрической обечайкой 18, причем неподвижная цилиндрическая обечайка 17 переходит в коническое основание 19 корпуса кольцевого полого короба 2, кроме того, подвижная 18 и неподвижная 17 обечайки установлены коаксиально относительно кольцевого полого короба 2.

Внутренняя подвижная цилиндрическая обечайка 18 щелевидного сопла 8 прикреплена к внутренней цилиндрической части 15 кольцевого полого короба 2 при помощи регулировочного винта 20, свободный конец которого установлен в гайке 21, приваренной к цилиндрической обечайке 17 сопла 8, а другой конец винта 20 установлен во втулке 22, приваренной к внутренней цилиндрической части 15 корпуса кольцевого полого короба 2, причем винт имеет канавку 23, в которую вставлен болт 24 через резьбовое соединение во втулке 22 для фиксации винта 20.

Прямоугольное щелевидное сопло 9 содержит жалюзийную решетку 25.

Внутренняя подвижная цилиндрическая обечайка 18 щелевидного сопла 8 прикреплена к внутренней цилиндрической части 15 кольцевого полого короба 2 не менее, чем двумя регулировочными винтами 20, расположенными диаметрально.

После того, как устройство подготовлено к работе, приведен во вращение реактор 1, включается вентилятор 7, после этого в реактор 1 из экструдера (на чертеже не показан) подается расплав, и с кромок реактора образуются волокна. Сдув волокон на конвейер 5 осуществляется при помощи прямоточного цилиндрического воздушного потока, который удерживает волокна в пределах ширины конвейера и исключает просыпание волокон мимо конвейера 5, а также за счет применения всасывающего воздуховода 3 с прямоугольным щелевидным соплом 9, установленным под конвейером 5, позволило создать наиболее выгодную ориентацию траекторий волокон на конвейер 5 воздушным всасывающим потоком.

Настройка выходного сечения 14 цилиндрического щелевидного сопла 8 для уменьшения или увеличения прямоточного цилиндрического воздушного потока осуществляется при помощи регулировочного винта 20 путем перемещения вверх или вниз подвижной внутренней цилиндрической обечайки 18, что создает все условия для улучшения укладки волокон в полотно в пределах ширины конвейера без потерь волокон в окружающее пространство и получать волокно без образования порывов и корольков, высокого качества.