RU185850U1

RU185850U1 - Экструдер для переработки полимерных материалов

Info

Publication number: RU185850U1
Application number: RU2017146858U
Authority: RU
Inventors: Валерий Владиславович Дядичев; Александр Валерьевич Дядичев; Ирина Викторовна Дядичева
Priority date: 2017-12-28
Filing date: 2017-12-28
Publication date: 2018-12-19

Abstract

Полезная модель относится к области обработки полимерных материалов давлением и может быть использовано 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 дозирования, шнек выполнен из двух последовательно расположенных конической и цилиндрической секций, а шнек в зоне сжатия выполнен в виде барьерной секции и четырехзаходной гребнеобразной смешивающей секции с непрерывными гребнеобразными лопастями смешивания с тремя полукруглыми гребнями, причем нижнее основание лопасти расположено на расстоянии равном 0,01-0,05 диаметра шнека от поверхности винта шнека, а высота верхней части лопасти 0,2-0,3 диаметра шнека, при длине основания лопасти равной 0,2-0,4 диаметра шнека и радиусе каждого из трех полукруглых гребней лопасти равного 0,1 диаметра шнека для качественного смешивания компонентов путем создания дополнительного сжатия расплава в пределах допустимых сдвиговых деформаций. Технический результат заключается в создании экструдера новой конструкции.

Description

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

Известен экструдер для переработки термопластов (патент UA №5779, опубл. 15.03.2005, Бюл. №3). 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 полимерных материалов, состоящих из вторичного, первичного сырья, наполнителей, красителей и других компонентов, необходимых для вторичных полимерных материалов 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 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 секций и четырехзаходной гребнеобразной смешивающей секции с непрерывными гребнеобразными лопастями смешивания с тремя полукруглыми гребнями, причем нижнее основание лопасти расположено на расстоянии равном 0,01-0,05 диаметра шнека от поверхности винта шнека, а высота верхней части лопасти 0,2-0,3 диаметра шнека, при длине основания лопасти равной 0,2-0,4 диаметра шнека и радиусе каждого из трех полукруглых гребней лопасти равного 0,1 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 устройства являются:

шнек в зоне сжатия выполнен с четырьмя непрерывными гребнеобразными лопастями смешивания с тремя полукруглыми гребнями, размещенными вдоль винта,

нижнее основание лопасти расположено на расстоянии равном 0,01-0,05 D (диаметра шнека) от поверхности винта шнека,

высота верхней части лопасти равна 0,2-0,3 D,

длина основания лопасти равна 0,2-0,4 D,

радиус каждого из трех полукруглых гребней лопасти равен 0,1D,

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

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

На фиг. 1 представлен экструдер.

На фиг. 2 представлена часть шнека с выполненными гребнеобразными непрерывными лопастями.

Экструдер для переработки 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 выполнен в виде конической секции, в зоне сжатия 5 шнек состоит из барьерной секции 7 и секции смешивания 8 многокомпонентной полимерной смеси. В зоне дозирования 6, шнек 3 выполнен из двух последовательных частей: из конической 9 и цилиндрической секции 10. На (фиг. 2) представлена часть шнека 3 с выполненными гребнеобразными непрерывными лопастями 11, расположенного в зоне сжатия 5. Причем гребнеобразные непрерывные лопасти смешивания 11 с тремя полукруглыми гребнями размещены вдоль винта 12, при этом материал переходит из входного канала с низкими сдвиговыми деформациями 13 в выходной канал с высокими сдвиговыми деформациями 14 через зазор гребнеобразной непрерывной лопасти 15.

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

Различные 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 и полное расплавление полимерной смеси, создание смеси с равномерной по всему объему температурой, в секции смешивания 8 многокомпонентного полимерного расплава зоны сжатия 5 происходит однородное диспергирующее смешивающее воздействие, за счет использования конструкции со смешивающими гребнеобразными непрерывными лопастями с тремя полукруглыми гребнями 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 нижнее основание лопасти расположено на расстоянии 2,15 мм от поверхности винта шнека, высота верхней части лопасти составляет 12,9 мм, длина основания лопасти составляет 17,2 мм, радиус каждого из трех полукруглых гребней лопасти составляет 4,3 мм.

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

Claims

Экструдер для переработки 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 состоит из барьерной секции и секции смешивания многокомпонентной полимерной смеси, выполнен в виде гребнеобразных непрерывных лопастей смешивания с тремя полукруглыми гребнями, размещенными вдоль винта, причем нижнее основание лопасти расположено на расстоянии, равном 0,01-0,05 диаметра шнека от поверхности винта шнека, высота верхней части лопасти равна 0,2-0,3 диаметра шнека при радиусе каждого из трех полукруглых гребней лопасти, равном 0,1 диаметра шнека, длине основания лопасти, равной 0,2-0,4 диаметра шнека и образующие входной канал с низкими сдвиговыми деформациями, выходной канал с высокими сдвиговыми деформациями и зазор гребнеобразной непрерывной лопасти.