RU212583U1 - Extruder for processing dissimilar secondary polymeric and building materials - Google Patents
Extruder for processing dissimilar secondary polymeric and building materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU212583U1 RU212583U1 RU2022110993U RU2022110993U RU212583U1 RU 212583 U1 RU212583 U1 RU 212583U1 RU 2022110993 U RU2022110993 U RU 2022110993U RU 2022110993 U RU2022110993 U RU 2022110993U RU 212583 U1 RU212583 U1 RU 212583U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blade
- screw
- height
- zone
- screw diameter
- Prior art date
Links
- 239000004566 building material Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000010006 flight Effects 0.000 claims description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 8
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 abstract description 7
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 7
- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 abstract description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 239000010813 municipal solid waste Substances 0.000 description 3
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 2
- 229920002959 polymer blend Polymers 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Полезная модель относится к области обработки полимерных и строительных материалов давлением и может быть использована при переработке полимерных отходов с получением качественных изделий. Устройство включает 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, шнек в зоне дозирования выполнен из двух последовательно расположенных конической и смешивающей секций, в смешивающей секции шнек выполнен в виде витка с четырьмя лопастями прямоугольной формы, высота первой лопасти равна 0,1 диаметра шнека, высота второй лопасти равна 0,2 диаметра шнека, высота третьей лопасти равна 0,3 диаметра шнека, высота четвертой лопасти равна 0,4 диаметра шнека, лопасти витков имеют ширину, равную 0,2 диаметра шнека, каждая лопасть имеет прямоугольный паз глубиной, равной 0,5 высоты каждой лопасти, и шириной, равной 0,5 ширины каждой лопасти, входной канал образован между корпусом и внутренней частью шнека, выходной канал образован между корпусом и внутренней частью шнека по ходу вращения шнека, содержит зазор между вершиной витка и корпусом. Устройство обеспечивает повышение однородности перемешивания крупных и мелких фракций твердых композитных вторичных полимерных и строительных материалов. 2 ил. The utility model relates to the processing of polymer and building materials by pressure and can be used in the processing of polymer waste to obtain high-quality products. The device includes a body consisting of a feed zone, a compression zone, a dosing zone, a gripping device, an auger made of a prefabricated one; the dosing zone is made of two consecutive conical and mixing sections, in the mixing section the screw is made in the form of a coil with four rectangular blades, the height of the first blade is 0.1 of the screw diameter, the height of the second blade is 0.2 of the screw diameter, the height of the third blade is 0.3 of the screw diameter, the height of the fourth blade is 0.4 of the screw diameter, the blades of the turns have a width of 0.2 of the screw diameter, each blade has a rectangular groove with a depth equal to 0.5 of the height of each blade and a width of 0.5 the width of each blade, the inlet channel is formed between the body and the inside of the screw, the outlet channel is formed between the body and the inside of the screw and in the course of rotation of the screw, contains a gap between the top of the coil and the body. The device provides an increase in the homogeneity of mixing large and small fractions of solid composite secondary polymeric and building materials. 2 ill.
Description
Техническое решение относится к области обработки полимерных и строительных материалов давлением и может быть использовано при переработке полимерных отходов с получением качественных изделий.The technical solution relates to the processing of polymer and building materials by pressure and can be used in the processing of polymer waste to obtain 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. 15.03.2005, Bull. No. 3), selected as a prototype. The extruder contains a housing, a gripper, a screw, a feed zone, a compression zone, which consists of a barrier section and a decompression section, a dosing 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.The 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 for preliminary preparation is required. feedstock (mixers, presses, plasticizers, granulators). The use of directly unprepared preliminary raw materials for a known design does not give good quality of the resulting secondary products due to insufficient mixing capabilities 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 dosing zone.
Сущность технического решения: The essence of the technical solution:
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, шнек в зоне дозирования выполнен из двух последовательно расположенных конической и смешивающей секций, в смешивающей секции шнек выполнен в виде витка с четырьмя лопастями прямоугольной формы, высота первой лопасти равна 0,1 диаметра шнека, высота второй лопасти равна 0,2 диаметра шнека, высота третьей лопасти равна 0,3 диаметра шнека, высота четвертой лопасти равна 0,4 диаметра шнека, лопасти витков имеют ширину, равную 0,2 диаметра шнека, каждая лопасть имеет прямоугольный паз глубиной, равной 0,5 высоты каждой лопасти и шириной, равной 0,5 ширины каждой лопасти, входной канал образован между корпусом и внутренней частью шнека, выходной канал образован между корпусом и внутренней частью шнека по ходу вращения шнека, содержит зазор между вершиной витка и корпусом. Устройство обеспечивает повышение однородности перемешивания крупных и мелких фракций твердых композитных вторичных полимерных и строительных материалов.An extruder for processing heterogeneous secondary polymeric and building materials, including a body consisting of a feed zone, a compression zone, a dosing zone, a gripping device, a prefabricated screw, 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 barrier section and decompression section located in series, the screw in the dosing zone is made of two successively located conical and mixing sections, in the mixing section the screw is made in the form of a coil with four rectangular blades, the height of the first blade is 0.1 of the screw diameter, the height of the second blade is 0.2 of the screw diameter, the height of the third blade is 0.3 of the screw diameter, the height of the fourth blade is 0.4 of the screw diameter, the blades of the flights have a width equal to 0.2 of the screw diameter, each blade has a rectangular groove with a depth equal to 0.5 of the height each blade and a width equal to 0.5 of the width of each blade, the inlet channel is formed between the body and the inner part As part of the screw, the outlet channel is formed between the housing and the inner part of the screw in the direction of rotation of the screw, contains a gap between the top of the coil and the housing. The device provides an increase in the homogeneity of mixing large and small fractions of solid composite secondary polymeric and building materials.
При меньшей высоте и ширине лопастей не обеспечивается равномерное перемешивание мелких и средних фракций вторичных материалов, а при слишком большой высоте лопастей возможно создание критических скоростей и деформаций сдвига материалов, так как в зоне дозирования образуется большое давление, и лопасти одинакового размера не могут последовательно протолкнуть материал, что может привести к его деструкции. При меньшей глубине и ширине прямоугольного паза лопастей не обеспечивается равномерное перемешивание мелких твердых фракций вторичных материалов, а при слишком большой глубине паза лопастей возможно создание застойных зон, так как мелкие твердые частицы вторичных материалов будут оседать на дне паза.With a smaller height and width of the blades, uniform mixing of fine and medium fractions of secondary materials is not ensured, and if the blade height is too high, critical velocities and shear deformations of materials can be created, since a lot of pressure is formed in the dosing zone, and blades of the same size cannot sequentially push through the material , which can lead to its destruction. With a shallower depth and width of the rectangular slot of the blades, uniform mixing of fine solid fractions of secondary materials is not ensured, and if the slot of the blades is too deep, stagnant zones may be created, since fine solid particles of secondary materials will settle at the bottom of the slot.
Общими с прототипом признаками являютсяFeatures common with the prototype are
корпус, состоящий из зоны питания, зоны сжатия, зоны дозирования,housing, consisting of a feeding 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 screw is made in the form of a barrier section and a decompression section arranged in series.
Отличительными признаками устройства являютсяThe distinguishing features of the device are
в зоне дозирования шнек выполнен из двух последовательно расположенных конической и смешивающей секции с витком лопасти прямоугольной формы,in the dosing zone, the screw is made of two successively located conical and mixing sections with a coil of a rectangular blade,
высота первой лопасти равна 0,1 диаметра шнека,the height of the first blade is equal to 0.1 of the screw diameter,
высота второй лопасти равна 0,2 диаметра шнека,the height of the second blade is equal to 0.2 of the screw diameter,
высота третьей лопасти равна 0,3 диаметра шнека,the height of the third blade is equal to 0.3 of the screw diameter,
высота четвертой лопасти равна 0,4 диаметра шнека,the height of the fourth blade is equal to 0.4 of the screw diameter,
лопасти витка имеют ширину, равную 0,2 диаметра шнека,the coil blades have a width equal to 0.2 of the screw diameter,
каждая лопасть имеет прямоугольный паз глубиной, равной 0,5 высоты каждой лопасти, и шириной, равной 0,5 ширины каждой лопасти.each blade has a rectangular groove with a depth equal to 0.5 of the height of each blade and a width equal to 0.5 of the width of each blade.
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, и обеспечивает качественное смешение компонентов смеси.The use of the claimed extruder in the processing of heterogeneous secondary polymer and building mixtures allows you to combine preparatory operations (filling, pressing, mixing, granulating) and the operation of obtaining new high-quality products by extrusion, and ensures high-quality mixing of the mixture components.
На фиг. 1 представлен общий вид устройства.In FIG. 1 shows a general view of the device.
На фиг. 2 представлена смешивающая секция.In FIG. 2 shows the mixing section.
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 3 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 секций. На (фиг. 2) представлена смешивающая секция 10 с витком, состоящим из четырех лопастей прямоугольной формы 11, 12, 13, 14, каждая лопасть имеет прямоугольные пазы 15, 16, 17, 18, при этом смесь полимерных и строительных материалов переходит из входного канала с низкими сдвиговыми деформациями 19, образованный между корпусом и внутренней частью шнека в выходной канал с высокими сдвиговыми деформациями 20, образованный между корпусом и внутренней частью шнека по ходу вращения шнека, через зазор между вершиной витка и корпусом 21. Удаление легко летучих соединений, которые содержатся в отходах, происходит через отверстие 22.An extruder for processing heterogeneous secondary polymeric and building materials (Fig. 1) contains a body 1, a gripper 2, a screw 3, made in the form of a prefabricated structure. The housing consists of a feed zone 4, a
Экструдер для переработки разнородных вторичных полимерных и строительных материалов работает следующим образом (фиг. 1).An extruder for processing heterogeneous secondary polymeric and building materials operates 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 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, через отверстие 22, коническая секция 9 зоны дозирования 6 определяет величину и стабильность давления и производительности, которые развивает экструдер, смешивающая секция 10 зоны дозирования 6 с прямоугольными лопастями, имеющих разную высоту и прямоугольными пазами, имеющими разную глубину, обеспечивает равномерное перемешивание смеси и формирование однородного расплава. Смесь полимерных и строительных материалов переходит из входного канала с низкими сдвиговыми деформациями 19 в выходной канал с высокими сдвиговыми деформациями 20 через зазор между вершиной витка и корпусом 21. Наличие барьерной секции 7 и секции декомпрессии 8 в зоне сжатия 5 обеспечивает стабилизацию давления и производительность экструдера. Наличие конической секции в зоне питания 4 обеспечивает равномерную подачу и уплотнение материала в твердом виде.Various polymeric materials (primary, secondary, dyes and other fillers) and building materials waste are fed by separate dispensers into the gripper 2, are captured by the screw 3, which rotates in the housing 1, are transported in solid form and compacted in the feeding zone 4, then in the
Пример. В барьерной секции шнек выполнен в виде витка с четырьмя лопастями прямоугольной формы с прямоугольными пазами, при диаметре шнека 30 мм высота первой лопасти 3 мм, высота второй лопасти 6 мм, высота третьей лопасти 9 мм, высота четвертой лопасти 12 мм, лопасти витков имеют ширину, равную 5 мм, глубина паза первой лопасти 1,5 мм, глубина паза второй лопасти 3 мм, глубина паза третьей лопасти 4,5 мм, глубина паза четвертой лопасти 6 мм, пазы лопастей витков имеют ширину, равную 2,5 мм. Конструктивные размеры шнека будут измеряться цифровым штангенциркулем с точностью измерения 0,01 мм.Example. In the barrier section, the screw is made in the form of a coil with four rectangular blades with rectangular grooves, with a screw diameter of 30 mm, the height of the first blade is 3 mm, the height of the second blade is 6 mm, the height of the third blade is 9 mm, the height of the fourth blade is 12 mm, the blades of the coils have a width equal to 5 mm, the groove depth of the first blade is 1.5 mm, the groove depth of the second blade is 3 mm, the groove depth of the third blade is 4.5 mm, the groove depth of the fourth blade is 6 mm, the grooves of the turns blades have a width of 2.5 mm. The structural dimensions of the auger will be measured with a digital caliper with an accuracy of 0.01 mm.
В процессе переработки отходов строительных и полимерных материалов с созданием новых композитных изделий, например, на основе твердых бытовых отходов с использованием метода соэкструзионного и экструзионного выдавливания в секции смешивания 10 за счет использования витка с четырьмя лопастями прямоугольной формы 11, обеспечивается на 20% однородность перемешивания крупных фракций твердых композитных вторичных полимерных и строительных материалов и на 28% однородность перемешивание мелких фракций твердых композитных вторичных полимерных материалов и известняка, имеющих размер частиц 100 мкм. Виток 11 имеет четыре лопасти прямоугольной формы, высота первой лопасти равна 0,1 диаметра шнека, высота второй лопасти равна 0,2 диаметра шнека, высота третьей лопасти равна 0,3 диаметра шнека, высота четвертой лопасти равна 0,4 диаметра шнека, лопасти витков имеют ширину, равную 0,2 диаметра шнека, каждая лопасть имеет прямоугольный паз глубиной, равной 0,5 высоты каждой лопасти, и шириной, равной 0,5 ширины каждой лопасти, входной канал образован между корпусом и внутренней частью шнека, выходной канал образован между прямоугольным витком шнека и корпусом, содержит зазор между витком и корпусом. При меньше четырех лопастей 11, 12, 13 и 14 не обеспечивается равномерное перемешивание вторичных полимерных материалов на основе твердых бытовых отходов, размер частиц которых составляет 2-3 мм и создается избыточное давление в зоне питания, которое препятствует продвижению смеси, а при больше четырех лопастей 11, 12, 13 и 14 не обеспечивается равномерное перемешивание фракций композитного полимерного материала с размерами частиц 3-5 мм и известняка с размером частиц 100 мкм. Использование витков с четырьмя лопастями 11, 12, 13 и 14, имеющих прямоугольную форму с прямоугольными пазами 15, 16, 17, 18 обеспечивает качественное смешивание отходов на основе твердых бытовых отходов и строительных материалов за счет создания дополнительной разности давления между лопастями и корпусом.In the process of processing waste of building and polymeric materials with the creation of new composite products, for example, based on municipal solid waste using the method of co-extrusion and extrusion extrusion in the
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 за счет использования в зоне дозирования последовательно расположенных конической и смешивающей секции со специальной конструкцией лопастей.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 due to the use in the dosing zone of sequentially located conical and mixing sections with a special design of the blades.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU212583U1 true RU212583U1 (en) | 2022-07-29 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
UA5779U (en) * | 2004-08-21 | 2005-03-15 | Східноукраїнський Національний Університет Імені Володимира Даля | Extruder for processing of thermoplastics |
EP2353839B1 (en) * | 2010-01-27 | 2014-12-10 | Coperion GmbH | Method and plant for degasing polymer melts |
EP2018946B1 (en) * | 2007-07-25 | 2017-01-11 | Buss AG | Mixing and kneading machine for continuous preparation processes and method for carrying out continuous preparation processes with a mixing and kneading machine |
RU197084U1 (en) * | 2019-12-27 | 2020-03-30 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского" | Extruder for processing heterogeneous secondary polymeric materials |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
UA5779U (en) * | 2004-08-21 | 2005-03-15 | Східноукраїнський Національний Університет Імені Володимира Даля | Extruder for processing of thermoplastics |
EP2018946B1 (en) * | 2007-07-25 | 2017-01-11 | Buss AG | Mixing and kneading machine for continuous preparation processes and method for carrying out continuous preparation processes with a mixing and kneading machine |
EP2353839B1 (en) * | 2010-01-27 | 2014-12-10 | Coperion GmbH | Method and plant for degasing polymer melts |
RU197084U1 (en) * | 2019-12-27 | 2020-03-30 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского" | Extruder for processing heterogeneous secondary polymeric materials |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU164876U1 (en) | EXTRUDER FOR PROCESSING FINE-BUILDING AND POLYMERIC MATERIALS | |
RU188818U1 (en) | Extruder for processing dissimilar secondary polymer and building materials | |
RU185853U1 (en) | Extruder for processing dissimilar secondary polymeric materials | |
RU163853U1 (en) | EXTRUDER FOR PROCESSING BUILDING AND POLYMERIC MATERIALS | |
RU201865U1 (en) | Extruder for the processing of dissimilar secondary polymer and building materials | |
RU185823U1 (en) | Extruder for processing dissimilar secondary polymeric materials | |
RU202893U1 (en) | Biological Material Extruder | |
RU162271U1 (en) | EXTRUDER FOR PROCESSING BUILDING AND POLYMERIC MATERIALS | |
RU185843U1 (en) | Extruder for processing dissimilar secondary polymeric materials | |
RU202299U1 (en) | Biological Material Extruder | |
RU191971U1 (en) | Extruder for processing heterogeneous secondary polymeric and building materials | |
RU212583U1 (en) | Extruder for processing dissimilar secondary polymeric and building materials | |
RU199625U1 (en) | Biological Material Extruder | |
RU212585U1 (en) | Extruder for processing dissimilar secondary polymeric and building materials | |
RU185848U1 (en) | Extruder for processing dissimilar secondary polymeric materials | |
RU212698U1 (en) | Extruder for processing dissimilar secondary polymeric and building materials | |
RU212584U1 (en) | Extruder for processing dissimilar secondary polymeric and building materials | |
RU201190U1 (en) | Extruder for the processing of dissimilar secondary polymer and building materials | |
RU193345U1 (en) | Extruder for processing heterogeneous secondary polymeric and building materials | |
RU185816U1 (en) | Extruder for processing dissimilar secondary polymeric materials | |
RU214490U1 (en) | Extruder for processing dissimilar secondary polymer and building materials | |
RU185820U1 (en) | Extruder for processing dissimilar secondary polymeric materials | |
RU185815U1 (en) | Extruder for processing dissimilar secondary polymeric materials | |
RU185817U1 (en) | Extruder for processing dissimilar secondary polymeric materials | |
RU206196U1 (en) | Extruder for the processing of dissimilar secondary polymer and building materials |