RU191402U1 - Extruder for processing heterogeneous secondary polymeric and building materials - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области обработки полимерных материалов давлением и может быть использована при переработке 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 сжатия шнек выполнен в виде последовательно расположенных барьерной секции и секции декомпрессии, причем в зоне дозирования шнек выполнен из двух последовательно расположенных конической и смешивающей секции с коническими перегородками на боковой поверхности шнека, расположенных на равном расстоянии друг от друга, перегородки имеют высоту, равную 0,5 глубины канала витка, а ширину, равную ширине гребня витка. Технический результат заключается в обеспечении возможности сочетать подготовительные операции (наполнение, прессование, смешивание, гранулирование) и операцию получения новых качественных изделий методом экструзии.The utility model relates to the field of processing of polymeric materials by pressure and can be used in the processing of polymer waste to produce high-quality products. The device comprises a housing consisting of a supply zone, a compression zone, a dosing zone, a gripping device, a screw made prefabricated, in the supply zone the screw is made in the form of a conical section, in the compression zone the screw is made in the form of a series of barrier sections and decompression sections, moreover, the metering zone, the screw is made of two conically arranged conical and mixing sections with conical partitions on the side surface of the screw located at an equal distance from each other, the partitions have a height of 0.5 depth of the channel of the coil, and a width equal to the width of the crest of the coil. The technical result consists in providing the ability to combine preparatory operations (filling, pressing, mixing, granulating) and the operation of obtaining new high-quality products by extrusion.

Description

Техническое решение относится к области обработки полимерных материалов давлением и может быть использовано при переработке полимерных отходов с получением качественных изделий.The technical solution relates to the field of processing of polymeric materials by pressure and can be used in the processing of polymeric waste with obtaining high-quality products.

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.Known extruder for processing thermoplastics (patent UA No. 5779, publ. March 15, 2005, Bull. No. 3), selected as a prototype. The extruder comprises a housing, a gripping device, an auger, a feed zone, a compression zone, which consists of a barrier section and a decompression section, a metering zone made of successive conical and cylindrical sections.

Недостатком известной конструкции является то, что в случае переработки разнородных вторичных полимерных и строительных материалов, состоящих из вторичного, первичного сырья, наполнителей, красителей и других компонентов, необходимых для вторичных полимерных и строительных материалов (вторичная 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.A disadvantage of the known design is that in the case of processing heterogeneous secondary polymeric and building materials, consisting of secondary, primary raw materials, fillers, dyes and other components necessary for secondary polymeric and building materials (secondary polymer mixture), a set of expensive equipment is necessary for preliminary preparation feedstock (mixers, presses, plasticizers, granulators). The use of directly unprepared preliminary raw materials for the known design does not give good quality of the resulting secondary products due to insufficient mixing abilities of the design.

Задачей технического решения является усовершенствование экструдера за счет новой конструкция шнека в зоне дозирования.The objective of the technical solution is to improve the extruder due to the new design of the screw in the metering zone.

Сущность технического решения: экструдер для переработки разнородных вторичных полимерных и строительных 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 сжатия шнек выполнен в виде последовательно расположенных барьерной секции и секции декомпрессии, причем в зоне дозирования шнек выполнен из двух последовательно расположенных конической и смешивающей секции с коническими перегородками на боковой поверхности шнека, расположенных на равном расстоянии друг от друга, перегородки имеют высоту, равную 0,5 глубины канала витка, а ширину равную ширине гребня витка. При меньшей высоте и ширине перегородок не обеспечивается равномерное перемешивание мелких фракций вторичных материалов, а при большей высоте и ширине перегородок возможно создание критических скоростей и деформаций сдвига материалов, что может привести к его деструкции.The essence of the technical solution: an extruder for processing heterogeneous secondary polymeric and building materials, including a housing consisting of a feed zone, a compression zone, a metering zone, a gripping device, a screw made prefabricated, in the feed zone the screw is made in the form of a conical section, in the compression zone the screw made in the form of sequentially located barrier section and decompression section, and in the metering zone, the screw is made of two consecutive conical and mixing sections with a conical partition and on the side of the screw surface disposed at an equal distance apart, partitions have a height equal to the depth of 0.5 coil channel, and a width equal to the width of the crest of the coil. With a smaller height and width of the partitions, uniform mixing of small fractions of secondary materials is not ensured, and with a greater height and width of the partitions, it is possible to create critical velocities and shear deformations of materials, which can lead to its destruction.

Общими с прототипом признаками являются:Common features with the prototype are:

корпус, состоящий из зоны питания, зоны сжатия, зоны дозирования,a housing consisting of a feed zone, a compression zone, a dosing zone,

захватное устройство,gripper

шнек, выполненный сборным,prefabricated screw

в зоне питания шнек выполнен в виде конической секции,in the feed zone, the screw is made in the form of a conical section,

в зоне сжатия шнек выполнен в виде последовательно расположенных барьерной секции и секции декомпрессии.in the compression zone, the auger is made in the form of successively arranged barrier sections and decompression sections.

Отличительными признаками устройства являются:Distinctive features of the device are:

в зоне дозирования шнек выполнен из двух последовательно расположенных конической и смешивающей секции с коническими перегородками на боковой поверхности шнека,in the metering zone, the screw is made of two conically arranged conical and mixing sections with conical partitions on the side surface of the screw,

перегородки расположены на равном расстоянии друг от друга,partitions are located at equal distance from each other,

перегородки имеют высоту, равную 0,5 глубины канала витка,the partitions have a height equal to 0.5 of the depth of the channel of the revolution,

перегородки имеют ширину равную ширине гребня витка.the partitions have a width equal to the width of the crest of the coil.

Использование заявленного экструдера при переработке разнородных вторичных полимерных и строительных смесей позволяет сочетать подготовительные операции (наполнение, прессование, смешивание, гранулирование) и операцию получения новых качественных изделий методом экструзии.The use of the claimed extruder in the processing of heterogeneous secondary polymer and construction mixtures allows you to combine preparatory operations (filling, pressing, mixing, granulating) and the operation of obtaining new high-quality products by extrusion.

На фиг. 1 представлен общий вид экструдера.In FIG. 1 shows a general view of an extruder.

На фиг. 2 представлена смешивающая секция экструдера.In FIG. 2 shows a mixing section of an extruder.

Экструдер для переработки разнородных вторичных полимерных и строительных 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 выполнен в виде конической секции. В зоне сжатия 5 шнек состоит из барьерной секции 7 и секции декомпрессии 8. В зоне дозирования 6 шнек выполнен из двух последовательно расположенных конической 9 и смешивающей 10 секции с коническими перегородками на боковой поверхности шнека. На (фиг. 2) представлена смешивающая секция 10 с коническими перегородками на боковой поверхности шнека, содержащая конические перегородки 11, размещенные под углом 90° к витку 12, при этом смесь полимерных и строительных материалов переходит из входного канала с низкими сдвиговыми деформациями 13 в выходной канал с высокими сдвиговыми деформациями 14 через зазор между перегородкой и витком 15.The extruder for processing heterogeneous secondary polymeric and building materials (Fig. 1) contains a housing 1, a gripping device 2, a screw 3, made in the form of a prefabricated structure. The housing consists of a feed zone 4, a compression zone 5, a metering zone 6. In the feed zone 4, the screw is made in the form of a conical section. In the compression zone 5, the screw consists of a barrier section 7 and a decompression section 8. In the metering zone 6, the screw is made of two conical 9 and mixing 10 sections with conical partitions on the side surface of the screw. In (Fig. 2) a mixing section 10 with conical baffles on the side surface of the screw is presented, containing conical baffles 11 placed at an angle of 90 ° to the turn 12, while the mixture of polymer and building materials passes from the inlet channel with low shear deformations 13 into the outlet a channel with high shear deformations 14 through the gap between the partition and the coil 15.

Экструдер для переработки разнородных вторичных полимерных и строительных материалов работает следующим образом (фиг. 1).An extruder for processing heterogeneous secondary polymeric and building materials works as follows (Fig. 1).

Различные полимерные материалы (первичные, вторичные, красители и другие наполнители) и отходы строительных материалов подаются отдельными дозаторами в захватное устройство 2, захватывается шнеком 3, который вращается в корпусе 1, в твердом виде транспортируются, смешиваются, и уплотняются в зоне питания 4, потом в зоне сжатия 5 в барьерной секции 7 происходит полное расплавление полимерной смеси, в секции декомпрессии вторичного полимерного расплава 8 зоны сжатия 5 происходит удаление легколетучих соединений, которые содержатся в отходах, коническая секция 9 зоны дозирования 6 определяют величину и стабильность давления и производительности, которые развивает экструдер, смешивающая секция 10 зоны дозирования 6 с коническими перегородками 11, размещенными под углом 90° к витку 12 на боковой поверхности шнека 3 обеспечивает равномерное смешивание компонентов в расплавленном виде. Смесь полимерных и строительных материалов переходит из входного канала с низкими сдвиговыми деформациями 13 в выходной канал с высокими сдвиговыми деформациями 14 через зазор между перегородкой и витком 15.Various polymeric materials (primary, secondary, dyes and other fillers) and building materials waste are fed by separate dispensers to the gripper 2, captured by a screw 3, which rotates in the housing 1, are transported in solid form, mixed, and compacted in the feed zone 4, then in the compression zone 5 in the barrier section 7, the polymer mixture is completely melted, in the decompression section of the secondary polymer melt 8 of the compression zone 5, the volatile compounds contained in the waste are removed, the conical section 9 of the metering zone 6 determines the magnitude and stability of the pressure and productivity that the extruder develops, the mixing section 10 of the metering zone 6 with the conical walls 11 placed at an angle of 90 ° to the turn 12 on the side surface of the screw 3 ensures uniform mixing of the components in the molten form. A mixture of polymeric and building materials passes from the inlet channel with low shear deformations 13 to the outlet channel with high shear deformations 14 through the gap between the partition and the turn 15.

Пример. При глубине канала шнека в зоне питания 4 мм и ширине гребня витка 6 мм, перегородки имеют высоту 2 мм, а ширину 6 мм.Example. When the depth of the auger channel in the feed zone is 4 mm and the width of the crest of the coil is 6 mm, the partitions have a height of 2 mm and a width of 6 mm.

Использование заявленного экструдера при переработке разнородных вторичных полимерных и строительных смесей позволяет сочетать подготовительные операции (наполнение, смешивание, гранулирование, прессование) и операцию получения новых качественных изделий методом экструзии.The use of the claimed extruder in the processing of heterogeneous secondary polymer and building mixtures allows you to combine preparatory operations (filling, mixing, granulating, pressing) and the operation of obtaining new high-quality products by extrusion.

Claims (1)

Экструдер для переработки разнородных вторичных полимерных и строительных 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 сжатия шнек выполнен из двух последовательно расположенных барьерной секции и секции декомпрессии, отличающийся тем, что в зоне дозирования шнек выполнен из двух последовательно расположенных конической и смешивающей секций с коническими перегородками на боковой поверхности шнека, расположенными на равном расстоянии друг от друга, перегородки имеют высоту, равную 0,5 глубины канала витка, ширину, равную ширине гребня витка, и образующие входной канал с низкими сдвиговыми деформациями, выходной канал с высокими сдвиговыми деформациями и зазор между перегородкой и витком.An extruder for processing dissimilar secondary polymeric and building materials, including a housing consisting of a feed zone, a compression zone, a metering zone, a gripper, a screw made prefabricated, in the feed zone the screw is made in the form of a conical section, in the compression zone the screw is made of two in series located barrier section and decompression section, characterized in that in the metering zone the screw is made of two consecutive conical and mixing sections with conical partitions on the side The surfaces of the screw, located at an equal distance from each other, the partitions have a height equal to 0.5 of the depth of the channel of the coil, a width equal to the width of the crest of the coil, and forming the inlet channel with low shear deformations, the outlet channel with high shear deformations and the gap between the partition and coil.

Images