RU2605910C2 - Устройство подготовки формовочной смеси для изготовления изделий из композитного материала (варианты) - Google Patents

Устройство подготовки формовочной смеси для изготовления изделий из композитного материала (варианты) Download PDF

Info

Publication number
RU2605910C2
RU2605910C2 RU2015107299/05A RU2015107299A RU2605910C2 RU 2605910 C2 RU2605910 C2 RU 2605910C2 RU 2015107299/05 A RU2015107299/05 A RU 2015107299/05A RU 2015107299 A RU2015107299 A RU 2015107299A RU 2605910 C2 RU2605910 C2 RU 2605910C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
blades
screw
screws
auger
composite material
Prior art date
Application number
RU2015107299/05A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2015107299A (ru
Inventor
Егор Владимирович Кулигин
Original Assignee
Егор Владимирович Кулигин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Егор Владимирович Кулигин filed Critical Егор Владимирович Кулигин
Priority to RU2015107299/05A priority Critical patent/RU2605910C2/ru
Priority to PCT/RU2015/000440 priority patent/WO2016159820A1/ru
Publication of RU2015107299A publication Critical patent/RU2015107299A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2605910C2 publication Critical patent/RU2605910C2/ru

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/02Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type
    • B29B7/06Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type with movable mixing or kneading devices
    • B29B7/10Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type with movable mixing or kneading devices rotary
    • B29B7/18Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/395Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders
    • B29C48/40Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders using two or more parallel screws or at least two parallel non-intermeshing screws, e.g. twin screw extruders

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

Изобретение относится к устройству подготовки формовочной смеси для изготовления изделий из композитного материала. Техническим результатом является упрощение конструкции устройства для подготовки формовочной смеси, повышение надежности ее работы и увеличение равномерности формовочной смеси. Технический результат достигается устройством подготовки формовочной смеси для изготовления изделий из композитного материала, которое включает корпус с нагревом, в котором с возможностью вращения установлен шнек с расположенными на нем лопастями с образованием зон механической обработки, которые расположены по линии, охватывающей вал спирали. При этом дополнительно устанавливают не менее одного шнека с расположенными на нем лопастями. Причем шнеки установлены с возможностью независимого и асинхронного управления скоростью вращения, а диаметры шнеков выполнены одинаковыми либо различными с возможностью изготовления наборными. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относится в области подготовки и предварительной обработки материалов перед формованием и может быть использовано для производства изделий из композитного материала, например вторичного полиэфирного волокна, как наполнителя и связующего полимера или полимера песчаной смеси для изготовления изделий различной формы, в том числе черепицы, плитки, конструкций деталей и машин.
Известны конструкции устройств для периодического смешивания, таких как, например, смесителей Banbury®, имеющих два противовращающихся ротора, которые осуществляют интенсивное перемешивание эластомерного полимера(ов).
Известна конструкция экструдера, описанного в патенте US 4897236, в котором раскрыты способ и аппарат для непрерывного получения резиновой смеси, где ингредиенты смеси подают, перемешивают и гомогенизируют в двухшнековом экструдере.
Недостатком известных конструкций являются громоздкость и сложность конструкции, нестабильность обработки исходного продукта, вызванная сложностью траектории перемещения продукта, в силу чего возможны местные перегревы в местах перехода, что приводит к возможному его запиранию в переходах.
Известна линия по производству изделий из композитного материала и устройство для подготовки формовочной смеси по патенту РФ на полезную модель №116808, состоящая из устройства для подготовки формовочной смеси, осуществляющего продвижение смеси по двум сформированным в его корпусе разнотемпературным зонам при одновременном перемешивании, и устройство формования, представляющее собой гидравлический пресс. Разнотемпературные зоны устройства для подготовки формовочной смеси выполнены с возможностью обеспечения последовательно-постепенного нагрева смеси и дальнейшего поддержания температуры, соответствующей температуре плавления вязкого связующего, при этом протяженность зон находится в зависимости от интенсивности перемешивания и скорости прохождения смеси, а устройство формования выполнено с верхней подвижной плитой пресс-формы и нижней неподвижной плитой.
Недостатком устройства подготовки формовочной смеси является недостаточная стабильность работы, которая обусловлена забиванием смесью рабочей полости устройства.
Задачей изобретения является создание простой конструкции, обладающей высокой стабильностью и надежностью, обеспечивающей равномерное прохождение формовочной смеси.
Технический результат достигается за счет использования дополнительного шнека, лопасти которого проходят между витками основного шнека, устраняя налипание массы композитного материала.
Поставленная задача достигается тем, что устройство подготовки формовочной смеси для изготовления изделий из композитного материала содержит корпус с нагревом, в котором с возможностью вращения установлен основной шнек с расположенными на нем лопастями с образованием зон механической обработки, которые расположены по линии, охватывающей вал спирали. Дополнительно устанавливают не менее одного шнека с расположенными на нем лопастями. Шнеки установлены с возможностью вращения в противоположном направлении. Диаметры шнеков выполнены одинаковыми, либо диаметр одного шнека больше величины диаметра другого. Конструктивно шнеки выполнены наборными и одна из частей шнека имеет винтообразные выступы. Шнек имеет участки с лопастями, выполненными с разнопеременным шагом. Лопасти шнеков выполняют с зеркальным углом наклона и со сдвигом шага спирали, который выбирают эмпирически, исходя из условия очищения нижнего шнека, при этом лопасти на верхнем шнеке по своим размерам соответствуют либо отличаются от лопастей, находящихся в нижнем шнеке.
Количество лопастей на шнеке выбирают пропорционально пластичности загружаемой смеси, а ширину и высоту лопастей выбирают в пропорционально пластичности загружаемой смеси. Лопасти расположены по линии, охватывающей шнек по спирали, витки которой уплотняются в выходной зоне, при этом плотность расположения лопастей в ряду уменьшается к выходной зоне. Угол наклона лопастей выбирают в зависимости от конфигурации основного шнека для выполнения функции очистки. Шнеки располагают в горизонтальной плоскости, либо в вертикальной, либо в наклонной.
Для понимания сущности конструкции ниже приведены графические материалы, которые никоим образом не ограничивают все возможные варианты реализации заявленного технического решения.
На чертежах показана конструкция устройства подготовки формовочной смеси для изготовления изделий из композитного материала при горизонтальном расположении шнеков, на фиг. 1 изображена схема устройства, на фиг. 2 показан вид сбоку, расположение лопастей, на фиг. 3 показан общий вид устройства.
Устройство подготовки формовочной смеси состоит из корпуса 1, в котором расположены верхний шнек 2 и нижний шнек 3 с лопастями 4. Корпус 1 закреплен на станине 5. Шнек 2 приводится в движение с помощью электродвигателя 6 через редуктор 7 и нижний шнек 3 - через мотор-редуктор 8. Устройство имеет загрузочный бункер 9, а корпус 1 выполнен с возможностью нагрева, температура нагрева контролируется термодатчиками 10. Устройство подготовки может содержать устройство плавного пуска электропривода с регулируемой частотой.
Устройство подготовки формовочной смеси работает следующим образом. Сырье подается в загрузочный бункер 8 и под собственной массой просыпается в нижнюю часть корпуса 1, где продвигается нижним основным шнеком 3 по направлению от загрузочного бункера.
Продвижение и промешивание массы внутри корпуса 1 устройства осуществляется за счет вращения шнеков 2 и 3 с лопастями 4, которые приводятся в движение мотор-редуктором (верхний шнек) и электродвигателем и редуктором (нижний шнек).
Основной нижний 3 шнек отвечает за функции промешивания и продвижение массы через зоны нагрева по корпусу 1. Верхний 2 дополнительный шнек выполняет дополнительные функции, направленные на облегчение подачи сырья к основному 3 шнеку, путем дополнительного ворошения загружаемых материалов. Верхний 2 шнек предотвращает забивание загрузочного 9 бункера и возможное зависание сырья в нем.
Помимо прочего, дополнительный верхний 2 шнек способствует более равномерному по сравнению с одношнековой конструкцией продвижению и перемешиванию сырья в корпусе 1. За счет того, что оба шнека вращаются со значительным перехлестом лопастей 4, при этом лопасть 4 шнека практически достает до оси вала шнека, но не соприкасается с ним, этим достигается самоочищение шнеков и предотвращение образования пробок из массы сырья внутри корпуса 1. Лопасти 4 шнеков промешивают массу, снимают ее с соседнего шнека и с внутренней поверхности корпуса 1.
Овальное сечение корпуса 1 позволяет легко и эффективно решить вопрос удаления и отвода водных паров и газов, естественным путем скапливающихся в верхней части трубы.
При движении сырья по корпусу 1 через зоны нагрева (в каждой зоне установлены термодатчики 10 для контроля температуры) испаряется остаточная влага (как из наполнителя массы, так и из полимерной основы). Далее происходит плавление и пластификация полимерной основы, и благодаря этому можно наполнить ее песком или прочим наполнителем. После пластификации полимер равномерно промешивается с наполнителем с обволакиванием каждой отдельной частицы наполнителя. Доходя до последней зоны нагрева в корпусе 1, загруженное сыпучее сырье преобразуется в однородную пластичную массу, состоящую из расплава полимера, насыщенного наполнителем и пигментом для придания цвета.
По завершении процесса открывается заслонка и выгружается готовая полимерпесчаная масса.
Горячая масса в консистенции тугого теста готова для последующей формовки в то или иное изделие в соответствующей пресс-форме, установленной на рабочий стол пресса, либо иными способами формовки полимерпесчаной массы.
Основными достоинствами предлагаемой конструкции устройство подготовки формовочной смеси является:
- наличие 2-х параллельно расположенных шнеков внутри корпуса;
- независимая система привода шнеков;
- привод основного рабочего шнека от электродвигателя через редуктор;
- привод вспомогательного шнека от мотор-редуктора;
- возможность независимого и асинхронного управления скоростью вращения шнеков.
Основной конструктивной особенностью конструкции является наличие второго шнека, работающего одновременно с основным и выполняющего вспомогательные функции.
Функции вспомогательного шнека
- обеспечение подачи сырья на основной шнек экструдера (особенно актуально для материалов, имеющих легкую «пушную» фракцию низкой плотности);
- предотвращения локального «залипания» сырья и образование пробок внутри корпуса;
- очищение основного рабочего шнека за счет перехлеста лопастей при вращении шнеков;
- возможность обратной подачи на любом из шнеков.
Использование овального сечения корпуса создает в верхней части корпуса зону разрежения и возможность свободной дегазации и отведения из него водяных паров, испаряемых из сырья (наполнитель/полимер) в процессе приготовления пластичной композитной массы.
Предлагаемая конструкция устройства подготовки формовочной смеси обладает широкой универсальностью, позволяет изменять размерность основных узлов в широком диапазоне для создания различных модификаций устройства, предназначенных для работы с разными видами сырья и показателями производительности по выдаче готовой массы за единицу времени (модельный ряд оборудования).

Claims (12)

1. Устройство подготовки формовочной смеси для изготовления изделий из композитного материала, включающее корпус с нагревом, в котором с возможностью вращения установлен шнек с расположенными на нем лопастями с образованием зон механической обработки, которые расположены по линии, охватывающей вал спирали, отличающееся тем, что дополнительно устанавливают не менее одного шнека с расположенными на нем лопастями, причем шнеки установлены с возможностью независимого и асинхронного управления скоростью вращения, а диаметры шнеков выполнены одинаковыми либо различными с возможностью изготовления наборными.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что ширину и высоту лопастей выбирают пропорционально пластичности загружаемой смеси.
3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что угол наклона лопастей дополнительного шнека выбирают в зависимости от конфигурации лопастей основного шнека для выполнения функции очистки.
4. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что шнеки расположены в горизонтальной, либо в вертикальной, либо наклонной плоскости.
5. Устройство подготовки формовочной смеси для изготовления изделий из композитного материала, включающее корпус с нагревом, в котором с возможностью вращения установлен шнек с расположенными на нем лопастями с образованием зон механической обработки, которые расположены по линии, охватывающей вал спирали, отличающееся тем, что дополнительно устанавливают не менее одного шнека с расположенными на нем лопастями, шнеки установлены с возможностью вращения в противоположном направлении, диаметры шнеков выполнены одинаковыми либо различными, шнеки выполнены наборными, а одна из частей шнека имеет винтообразные выступы, причем шнек содержит участки с лопастями, выполненными с разнопеременным шагом.
6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что ширину и высоту лопастей выбирают пропорционально пластичности загружаемой смеси.
7. Устройство по п. 5 или 6, отличающееся тем, что угол наклона лопастей дополнительного шнека выбирают в зависимости от конфигурации лопастей основного шнека для выполнения функции очистки.
8. Устройство по п. 5 или 6, отличающееся тем, что шнеки расположены в горизонтальной, либо вертикальной, либо наклонной плоскости.
9. Устройство подготовки формовочной смеси для изготовления изделий из композитного материала, включающее корпус с нагревом, в котором с возможностью вращения установлен шнек с расположенными на нем лопастями с образованием зон механической обработки, которые расположены по линии, охватывающей вал спирали, отличающееся тем, что дополнительно устанавливают не менее одного шнека с расположенными на нем лопастями, шнеки установлены с возможностью вращения в противоположном направлении, диаметры шнеков выполнены одинаковыми либо различными, шнеки выполнены наборными, а одна из частей шнека имеет винтообразные выступы, причем шнек содержит участки с лопастями, выполненными с разнопеременным шагом, лопасти шнеков выполнены с зеркальным углом наклона и со сдвигом, выбранным эмпирически, а количество лопастей на шнеке выбирают пропорционально пластичности загружаемой смеси.
10. Устройство по п. 9, отличающееся тем, что ширину и высоту лопастей выбирают пропорционально пластичности загружаемой смеси.
11. Устройство по п. 9 или 10, отличающееся тем, что угол наклона лопастей дополнительного шнека выбирают в зависимости от конфигурации лопастей основного шнека для выполнения функции очистки.
12. Устройство по п. 9 или 10, отличающееся тем, что шнеки расположены в горизонтальной, либо вертикальной, либо наклонной плоскости.
RU2015107299/05A 2015-04-02 2015-04-02 Устройство подготовки формовочной смеси для изготовления изделий из композитного материала (варианты) RU2605910C2 (ru)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015107299/05A RU2605910C2 (ru) 2015-04-02 2015-04-02 Устройство подготовки формовочной смеси для изготовления изделий из композитного материала (варианты)
PCT/RU2015/000440 WO2016159820A1 (ru) 2015-04-02 2015-07-13 Производственная линия и устройство подготовки формовочной смеси (варианты)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015107299/05A RU2605910C2 (ru) 2015-04-02 2015-04-02 Устройство подготовки формовочной смеси для изготовления изделий из композитного материала (варианты)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015107299A RU2015107299A (ru) 2016-10-20
RU2605910C2 true RU2605910C2 (ru) 2016-12-27

Family

ID=57006152

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015107299/05A RU2605910C2 (ru) 2015-04-02 2015-04-02 Устройство подготовки формовочной смеси для изготовления изделий из композитного материала (варианты)

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2605910C2 (ru)
WO (1) WO2016159820A1 (ru)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2643953C1 (ru) * 2017-04-27 2018-02-06 Егор Владимирович Кулигин Способ переработки текстильного корда
RU199031U1 (ru) * 2020-04-20 2020-08-07 Егор Владимирвич Кулигин Устройство подготовки формовочной смеси
RU2771998C1 (ru) * 2021-06-21 2022-05-16 Егор Владимирович Кулигин Устройство подготовки формовочной смеси для изготовления изделий на основе полимеров и всех видов композиционных материалов
US11566426B2 (en) 2019-11-26 2023-01-31 Bmic Llc Roofing panels with water shedding features
US11608640B2 (en) 2021-05-25 2023-03-21 Bmic Llc Panelized roofing system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1599203A1 (ru) * 1988-11-11 1990-10-15 Научно-исследовательский институт шинной промышленности Смеситель дл полимерных материалов
EP1905506B1 (en) * 2006-09-29 2010-07-28 Nippon Paper Industries Co., Ltd. Kneader for kneading a papermaking material, and method for kneading the same
RU116808U1 (ru) * 2011-07-22 2012-06-10 Егор Владимирович Кулигин Линия по производству изделий из композитного материала и устройство для подготовки формовочной смеси
US8905623B2 (en) * 2008-04-08 2014-12-09 Moriyama Company Ltd. Two-shaft extruder with screw blade contact preventing mechanism

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1599203A1 (ru) * 1988-11-11 1990-10-15 Научно-исследовательский институт шинной промышленности Смеситель дл полимерных материалов
EP1905506B1 (en) * 2006-09-29 2010-07-28 Nippon Paper Industries Co., Ltd. Kneader for kneading a papermaking material, and method for kneading the same
US8905623B2 (en) * 2008-04-08 2014-12-09 Moriyama Company Ltd. Two-shaft extruder with screw blade contact preventing mechanism
RU116808U1 (ru) * 2011-07-22 2012-06-10 Егор Владимирович Кулигин Линия по производству изделий из композитного материала и устройство для подготовки формовочной смеси

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2643953C1 (ru) * 2017-04-27 2018-02-06 Егор Владимирович Кулигин Способ переработки текстильного корда
US11566426B2 (en) 2019-11-26 2023-01-31 Bmic Llc Roofing panels with water shedding features
RU199031U1 (ru) * 2020-04-20 2020-08-07 Егор Владимирвич Кулигин Устройство подготовки формовочной смеси
US11608640B2 (en) 2021-05-25 2023-03-21 Bmic Llc Panelized roofing system
US11927019B2 (en) 2021-05-25 2024-03-12 Bmic Llc Panelized roofing system
RU2771998C1 (ru) * 2021-06-21 2022-05-16 Егор Владимирович Кулигин Устройство подготовки формовочной смеси для изготовления изделий на основе полимеров и всех видов композиционных материалов

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015107299A (ru) 2016-10-20
WO2016159820A1 (ru) 2016-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2605910C2 (ru) Устройство подготовки формовочной смеси для изготовления изделий из композитного материала (варианты)
CN107901313A (zh) 一种塑料制品生产设备
CN211612368U (zh) 一种称重式混料机
CN107206651A (zh) 注射成型机的螺杆、注射成型机及注射成型方法
CN107953602B (zh) 一种木炭生产用制棒机
EP0956918B1 (de) Verfahren zur Herstellung eines spritzgussfähigen Zwischenprodukts
CN208978221U (zh) 一种挤塑机的进料装置
CN116330432A (zh) 一种污泥焚烧灰渣再利用加工设备
RU2771998C1 (ru) Устройство подготовки формовочной смеси для изготовления изделий на основе полимеров и всех видов композиционных материалов
CN206426297U (zh) 一种大比例玻纤聚氨酯强制混合装置
RU199031U1 (ru) Устройство подготовки формовочной смеси
CN107303696B (zh) 低速混料机及低速混料方法
CN208730202U (zh) 一种全自动注塑装置
DE2165148B2 (de) Vorrichtung zum Mischen trockener und flüssiger Materialien
CN213699753U (zh) 电子元器件生产用加料设备
KR20090109632A (ko) 분말을 반죽하여 압출가공하는 시스템의 반죽물 자동투입장치
CN118003431B (zh) 一种发泡陶瓷保温板成型装置
CN219926568U (zh) 一种树脂原料预加热装置
CN221291927U (zh) 一种橡胶制品生产用混炼机
CN110191790A (zh) 注塑成型用螺杆以及注塑成型机
RU207074U1 (ru) Смеситель-пластикатор для установки изготовления полимерных изделий с высоким содержанием жидкого компонента
CN219006611U (zh) 一种可调节的注塑混料机
CN212021300U (zh) 一种高强度再生橡胶造粒机
CN213441024U (zh) 一种高机械性ppa工程塑料生产装置
CN215920972U (zh) 一种塑料颗粒混合机