Temeljni mehanizam stroja za miješenje
A stroj za miješenje radi korištenjem para suprotno rotirajućih lopatica (obično u obliku slova Z ili sigma lopatica) koje rade različitim brzinama unutar korita u obliku slova W. Primarni cilj je izložiti visokoviskozne ili polukrute materijale intenzivno smicanje, savijanje i kompresija . Za razliku od standardnih miksera koji samo pomiču materijal, gnječilica tjera tvar kroz uske razmake između lopatica i stijenki korita, osiguravajući homogenu mješavinu sastojaka koji su inače otporni na tečenje.
Diferencijalna brzina i proturotacija
Srce od stroj za miješenje leži u njegovoj dinamici oštrice. Većina industrijskih jedinica koristi dvije horizontalne osovine. Ove se osovine ne vrte istom brzinom; obično, omjer od 1,5:1 ili 2:1 primjenjuje se između "brze" oštrice i "spore" oštrice.
Zašto je važna diferencijalna brzina
Kako se oštrice okreću jedna prema drugoj, diferencijalna brzina stvara akciju "brisanja". To sprječava da se materijal jednostavno zalijepi za jednu oštricu i vrti se u krug. Umjesto toga, materijal se neprestano prenosi s jedne oštrice na drugu, osiguravajući da svaka čestica bude podvrgnuta istoj količini mehaničkog rada.
U standardnom od 500 litara stroj za miješenje , oštrice se mogu okretati približno 30 odnosno 20 okretaja u minuti. Ova namjerna neusklađenost je ono što olakšava radnju savijanja potrebnu za teške gume, silikonska brtvila i karbonske paste.
Uloga visokog smicanja i zazora
Miješanje u a stroj za miješenje javlja se najintenzivnije na "točkama uklještenja". To su mikroskopski razmaci između vrha oštrice i unutarnje površine posude za miješanje.
- Razmak između oštrice i zida obično se drži između 1 mm i 5 mm , ovisno o veličini stroja.
- Dok oštrica prolazi pokraj zida, ona "siječe" materijal, razbijajući nakupine praha ili pigmenta.
- Ova sila smicanja neophodna je za raspršivanje finih čestica u gustu polimernu bazu, što je zadatak koji propeler ili mješalica s lopaticom nikada ne bi mogli obaviti.
Termodinamika i upravljanje temperaturom
Jer a stroj za miješenje obavlja toliko mehaničkog rada, stvara značajnu količinu topline izazvane trenjem. Upravljanje ovom temperaturom je kritično za materijale koji bi se mogli prerano razgraditi ili vulkanizirati.
| Značajka | Mehanizam | Svrha |
|---|---|---|
| Obloženo korito | Dvoslojna konstrukcija | Kružna para ili rashladna voda |
| Šuplje oštrice | Unutarnji kanali tekućine | Izravno hlađenje materijala jezgre |
| Vakuumski sustav | Zatvorena komora s pumpom | Uklanjanje mjehurića zraka i vlage |
Metode ispuštanja materijala
Jednom kada stroj za miješenje je postigao željenu konzistenciju, materijal se mora ukloniti. Zbog visoke viskoznosti, to nije tako jednostavno kao otvaranje ventila. Postoje tri primarna načina na koje se to rješava:
- Naginjanje spremnika: Cijelo korito u obliku slova U nagnuto je prema naprijed pomoću hidrauličkog sustava, obično do 90 ili 110 stupnjeva, dopuštajući materijalu da ispadne.
- Donji ispust: Otvara se klizni ventil ili preklop na dnu korita, koji se koristi za materijale koji još uvijek imaju sposobnost protoka gravitacijom.
- Vijčana ekstruzija: Ispusni vijak nalazi se u zasebnom kućištu ispod lopatica za miješanje. Ovaj se vijak može okretati tijekom miješanja kako bi pomogao procesu, a zatim se pokrenuti prema naprijed kako bi istisnuo gotov proizvod u kontinuiranoj traci ili užetu.
Strukturna izdržljivost i zakretni moment
Operacija a stroj za miješenje zahtijeva veliki okretni moment. Industrijske jedinice koriste prijenosnike i motore za teške uvjete rada koji mogu podnijeti otpornost materijala kao što su baza žvakaće gume ili BMC (Bulk Moulding Compound). Osovine su često izrađene od kovanog čelika, a oštrice su ojačane legurama otpornim na habanje kako bi izdržale stalne sile brušenja i povlačenja proizvodnog ciklusa 24/7.
