RU178124U1

RU178124U1 - Экструдер для переработки биологических и разнородных полимерных материалов

Info

Publication number: RU178124U1
Application number: RU2017128599U
Authority: RU
Inventors: Валерий Владиславович Дядичев; Андрей Валерьевич Колесников; Александр Валерьевич Дядичев
Priority date: 2017-08-10
Filing date: 2017-08-10
Publication date: 2018-03-23

Abstract

Полезная модель относится к области обработки биологических и полимерных материалов давлением и может быть использована при переработке биологических и полимерных отходов с получением качественных изделий. Устройство содержит корпус, состоящий из зоны питания, зоны сжатия, зоны дозирования, захватное устройство, шнек, выполненный сборным, в зоне питания шнек выполнен в виде конической секции, в зоне дозирования, шнек выполнен из двух последовательно расположенных конической и цилиндрической секций, а шнек в зоне сжатия выполнен в виде барьерной секции и четырехзаходной смешивающей секции с восемью лепестками смешивания, причем каждый лепесток имеет форму треугольника и четыре лепестка размещены под углом 90 градусов относительно соседнего лепестка, а другие четыре лепестка размещены под углом 120 градусов относительно соседнего лепестка. Высота лепестка равна 0,3 диаметра шнека, ширина лепестка равна 0,25 диаметра шнека. Технический результат заключается в усовершенствовании экструдера за счет новой конструкция шнека в зоне сжатия. 2 ил.

Description

Техническое решение относится к области обработки биологических и полимерных материалов давлением и может быть использовано при переработке биологических и полимерных отходов с получением качественных изделий.

Известен экструдер для переработки термопластов (патент UA №5779, опубл. 15.03.2005, Бюл. №3), выбранный в качестве прототипа. Экструдер содержит корпус, захватное устройство, шнек, зону питания, зону сжатия, которая состоит из барьерной секции и секции декомпрессии, зону дозирования, выполненную из последовательных конической и цилиндрической секции.

Недостатком известной конструкции является то, что в случае переработки биологических и полимерных материалов, состоящих из вторичного, первичного сырья, наполнителей, красителей и других компонентов, необходимых для вторичных биологических и полимерных материалов (вторичная биологично-полимерная смесь) необходим комплект дорогостоящего оборудования для предварительной подготовки исходного сырья (смесители, пресса, пластификаторы, грануляторы). Использование же напрямую неподготовленного предварительного сырья для известной конструкции не дает хорошего качества получаемых вторичных изделий из-за недостаточных смесительных способностей конструкции.

Задачей технического решения является усовершенствование экструдера за счет новой конструкция шнека в зоне сжатия.

Сущность технического решения: экструдер для переработки биологических и полимерных материалов, включающий корпус, состоящий из зоны питания, зоны сжатия, зоны дозирования, захватное устройство, шнек, выполненный сборным, в зоне питания шнек выполнен в виде конической секции, в зоне дозирования, шнек выполнен из двух последовательно расположенных конической и цилиндрической секций, а шнек в зоне сжатия выполнен в виде барьерной секции и четырехзаходной смешивающей секции с восьмью лепестками смешивания, причем каждый лепесток имеет форму треугольника и четыре лепестка размещены под углом 90 градусов относительно соседнего лепестка, а другие четыре лепестка размещены под углом 120 градусов относительно соседнего лепестка. Высота лепестка равна 0,3 диаметра шнека, ширина лепестка равна 0,25 диаметра шнека для качественного смешивания компонентов путем создания дополнительного сжатия расплава в пределах допустимых сдвиговых деформаций. При меньшем соотношении получится уступ на выходе барьерной секции, который снизит качественное смешивание компонентов. При большем соотношении расплав не сможет равномерно продвигаться по экструдеру и образуются критические сдвиговые деформации.

Общими с прототипом признаками являются:

корпус, состоящий из зоны питания, зоны сжатия, зоны дозирования,

захватное устройство,

шнек, выполненный сборным,

в зоне питания шнек выполнен в виде конической секции,

в зоне дозирования, шнек выполнен из двух последовательно расположенных конической и цилиндрической секций.

Отличительными признаками технического решения являются:

шнек в зоне сжатия выполнен в виде восьми лепестков смешивания, причем каждый лепесток имеет форму треугольника и четыре лепестка размещены под углом 90 градусов относительно соседнего лепестка, а другие четыре лепестка размещены под углом 120 градусов относительно соседнего лепестка, размещенных поперек винта,

высота лепестка равна 0,3 D,

ширина лепестка равна 0,25 D,

лепестки образуют входной канал с низкими сдвиговыми деформациями, выходной канал с высокими сдвиговыми деформациями и зазор лепестка.

Использование заявленного экструдера при переработке комбинированных вторичных смесей позволяет сочетать подготовительные операции (наполнение, прессование, смешивание, гранулирование) и операцию получения новых качественных изделий методом экструзии.

Экструдер для переработки биологических и полимерных материалов (фиг. 1) содержит корпус 1, захватное устройство 2, шнек 3, выполненный в виде сборной конструкции. Корпус состоит из зоны питания 4, зоны сжатия 5, зоны дозирования 6. В зоне питания 4 шнек 3 выполнен в виде конической секции, в зоне сжатия 5 шнек 3 состоит из барьерной секции 7 и секции смешивания многокомпонентной биологической и полимерной смеси 8. В зоне дозирования 6, шнек 3 выполнен из двух последовательных частей: из конической 9 и цилиндрической секции 10. На (фиг. 2) представлена часть лепестками смешивания 11, расположенного в зоне сжатия 5, Причем лепестки смешивания 11 размещены поперек винта 12, при этом материал переходит из входного канала с низкими сдвиговыми деформациями 13 в выходной канал с высокими сдвиговыми деформациями 14 через зазор лепестка 15. Четыре лепестка размещены под углом 90 градусов относительно соседнего лепестка для обеспечения низких сдвиговых деформаций при перемешивании биологических и полимерных материалов с жидким наполнителем, а другие четыре лепестка размещены под углом 120 градусов относительно соседнего лепестка для обеспечения высоких сдвиговых деформаций при перемешивании биологических и полимерных материалов с порошкообразным наполнителем. Чередуя угол размещения лепестков относительно соседнего лепестка обеспечивается качественное смешивание жидких и порошкообразных наполнителей с другими компонентами смеси. Лепестки выполнены в виде треугольников. Острые углы лепестков обеспечивают качественную пластификацию биологических и полимерных материалов порошкообразным наполнителем при перемешивании в пределах допустимых сдвиговых деформаций.

Экструдер для переработки биологических и полимерных материалов работает следующим образом (фиг. 1).

Различные биологические и полимерные материалы (первичные, вторичные, красители и другие наполнители) подаются отдельными дозаторами в захватное устройство 2, захватывается шнеком 3, который вращается в корпусе 1, в твердом виде транспортируются, и уплотняются в зоне питания 4, потом в зоне 5 в барьерной секции 7 происходит перемещение биологической смеси и полное расплавление полимерной смеси, создание смеси с равномерной по всему объему температурой, в секции смешивания многокомпонентного биологического и полимерного расплава 8 зоны сжатия 5 происходит однородное диспергирующее смешивающее воздействие, за счет использования конструкции с восьмью лепестками смешивания интенсификации сдвиговых деформаций многокомпонентного расплава, коническая 9 и цилиндрическая 10 секции зоны дозирования 6 определяют величину и стабильность давления и производительности, которые развивает экструдер.

Пример. При диаметре шнека 43 мм высота лепестка составляет 12,9 мм, ширина лепестка составляет 10,75 мм.

Использование заявленного экструдера при переработке комбинированных вторичных биологическо-полимерных смесей позволяет сочетать подготовительные операции (наполнение, смешивание, гранулирование, прессование) и операцию получения новых качественных изделий методом экструзии.

Claims

Экструдер для переработки биологических и полимерных материалов, включающий корпус, состоящий из зоны питания, зоны сжатия, зоны дозирования, захватное устройство, шнек, выполненный сборным, в зоне питания шнек выполнен в виде конической секции, в зоне дозирования шнек выполнен из двух последовательно расположенных конической и цилиндрической секций, отличающийся тем, что шнек в зоне сжатия выполнен в виде восьми лепестков смешивания, размещенных поперек винта, причем каждый лепесток имеет форму треугольника, и четыре лепестка размещены под углом 90° относительно соседнего лепестка, а другие четыре лепестка размещены под углом 120° относительно соседнего лепестка, высота лепестка равна 0,3 диаметра шнека, ширина лепестка равна 0,25 диаметра шнека, и образующих входной канал с низкими сдвиговыми деформациями, выходной канал с высокими сдвиговыми деформациями и зазор лепестка.