RU2249420C2

RU2249420C2 - Extruder die

Info

Publication number: RU2249420C2
Application number: RU2003113159/13A
Authority: RU
Inventors: В.П. Ханин (RU); В.П. Ханин; С.П. Василевска (RU); С.П. Василевская; В.Г. Коротков (RU); В.Г. Коротков; Т.М. Зубкова (RU); Т.М. Зубкова
Priority date: 2003-05-05
Filing date: 2003-05-05
Publication date: 2005-04-10

Abstract

FIELD: equipment for recovery of perishable plant and animal product wastes.

SUBSTANCE: extruder die has case and at least one draw plate composed of precombustion chamber and forming channel. Forming channel and transition portion extending from precombustion chamber to forming channel are provided in freely deformable flexible enclosure. Rigidity rib is running along outer perimeter of enclosure at the end of forming channel. Cavity provided on outer surface of enclosure rests upon die case and is loaded with inner pressure. Die has device for measurement of enclosure deformation extent. Cavity is provided with pressure measuring device.

EFFECT: enhanced reliability in operation and improved quality of product manufactured by means of said extruder.

5 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к оборудованию для утилизации скоропортящихся отходов растительного и животного происхождения. Оно предназначено для придания полуфабрикату формы с развитой поверхностью испарения влаги при высушивании полуфабриката воздушным потоком.The invention relates to equipment for the disposal of perishable wastes of plant and animal origin. It is intended for shaping a semi-finished product with a developed surface of evaporation of moisture when drying the semi-finished product by air flow.

Известна конструкция матрицы [Патент РФ №2092056, 1997 г. БИ №28] с прямоугольным поперечным сечением формующего канала. Недостатком такой матрицы является невозможность герметизации зазоров между подвижной стенкой канала и корпусом матрицы. Попадание в эти зазоры экструдируемого материала вызывает заклинивание подвижной стенки. Регулировка положения подвижной стенки формующего канала при этом восстанавливается только после остановки экструдера и разборки матрицы. Кроме того, конструкция матрицы с подвижной стенкой ограничивает допустимую форму поперечного сечения формующего канала.A known matrix design [RF Patent No. 2092056, 1997 BI No. 28] with a rectangular cross-section of the forming channel. The disadvantage of this matrix is the inability to seal the gaps between the movable wall of the channel and the matrix body. The ingress of extrudable material into these gaps causes the movable wall to jam. In this case, the adjustment of the position of the movable wall of the forming channel is restored only after the extruder stops and the matrix is disassembled. In addition, the design of the matrix with a movable wall limits the allowable cross-sectional shape of the forming channel.

Прототипом является матрица экструдера со вставками, в которых выполнены фильеры, имеющие предкамеру и формующий канал [Мачихин С.А. Технологическое оборудование хлебопекарных и макаронных предприятий. М.: Агропромиздат, 1986. С. 200].The prototype is an extruder matrix with inserts in which dies having a pre-chamber and a forming channel are made [Machikhin S.A. Technological equipment of bakery and pasta enterprises. M .: Agropromizdat, 1986. S. 200].

Недостатками такой конструкции является невозможность очистки при ее засорении без остановки и разборки экструдера.The disadvantages of this design is the inability to clean when it becomes clogged without stopping and disassembling the extruder.

Техническим результатом заявляемой матрицы является повышение надежности эксплуатации экструдера и качества выпускаемой продукции.The technical result of the inventive matrix is to increase the reliability of operation of the extruder and the quality of products.

Поставленная задача решается тем, что матрица экструдера, включающая корпус и хотя бы одну фильеру, состоящую из предкамеры и формующего канала, имеет формующий канал и участок перехода от предкамеры к формующему каналу, выполненные в свободно деформируемой упругой оболочке; по внешнему периоду оболочки на конце формующего канала выполнено ребро жесткости; на внешней поверхности оболочки выполнена полость, имеющая опору на корпус матрицы и нагруженная внутренним давлением; матрица снабжена устройством измерения деформации оболочки; полость снабжена устройством для измерения давления.The problem is solved in that the extruder matrix, comprising a housing and at least one die, consisting of a pre-chamber and a forming channel, has a forming channel and a section of the transition from the pre-chamber to the forming channel, made in a freely deformable elastic shell; on the outer period of the shell at the end of the forming channel is made of a stiffener; a cavity is made on the outer surface of the shell, having support on the matrix body and loaded with internal pressure; the matrix is equipped with a device for measuring the deformation of the shell; the cavity is equipped with a device for measuring pressure.

На фигуре 1 показана матрица экструдера с формующим каналом фильеры в свободно деформируемой оболочке.The figure 1 shows the matrix of the extruder with the forming channel of the die in a freely deformable shell.

На фигуре 2 показана матрица экструдера с формующим каналом, выполненным в оболочке с ребром жесткости.The figure 2 shows the matrix of the extruder with a forming channel made in a shell with a stiffener.

На фигуре 3 показана матрица экструдера с формующим каналом внутри полости, оболочка, имеющая опору на корпус матрицы и нагруженная внутренним давлением.The figure 3 shows the matrix of the extruder with a forming channel inside the cavity, a shell having a support on the housing of the matrix and loaded with internal pressure.

В корпусе 1 матрицы расположена вставка 2, в которой имеется фильера, включающая предкамеру 3 и формующий канал 4, выполненный в оболочке 5. Оболочка 5 расположена вне корпуса 1 и поэтому жесткость корпуса 1 не препятствует деформации оболочки 5. Предкамера 3 и формующий канал 4 сопряжены участком перехода.An insert 2 is located in the matrix housing 1, in which there is a die, including the pre-chamber 3 and the forming channel 4 made in the shell 5. The shell 5 is located outside the housing 1 and therefore the rigidity of the housing 1 does not prevent the deformation of the shell 5. The pre-chamber 3 and the forming channel 4 are conjugated transition area.

По внешнему периметру оболочки на конце формующего канала может быть выполнено ребро жесткости 6.On the outer perimeter of the shell at the end of the forming channel, a stiffener 6 can be made.

На внешней поверхности оболочки 5 может быть выполнена полость 7, имеющая опору на корпус матрицы 1. Для создания и поддержания давления в полости 7 использован патрубок 8.On the outer surface of the shell 5, a cavity 7 can be made having a support on the matrix body 1. A pipe 8 is used to create and maintain pressure in the cavity 7.

Матрица работает следующим образом. При запуске экструдера первая порция материала еще недостаточно разогрета и, как следствие, обладает высокой вязкостью, создавая повышенное давление в области формующего канала, при этом оболочка формующего канала упруго деформируется, поперечное сечение формующего канала увеличивается, его сопротивление уменьшается и канал пропускает прессуемый материал, предотвращая забивание матрицы вязким материалом и помпаж. При этом максимальный размер поперечного сечения ограничен размером сечения предкамеры, что определяет требования к предкамере.The matrix works as follows. When the extruder is started, the first portion of the material is not sufficiently warmed up and, as a result, has a high viscosity, creating increased pressure in the region of the forming channel, while the shell of the forming channel is elastically deformed, the cross section of the forming channel increases, its resistance decreases and the channel passes the pressed material, preventing clogging the matrix with viscous material and surging. In this case, the maximum cross-sectional size is limited by the size of the section of the precamera, which determines the requirements for the precamera.

В дальнейшем материал разогревается за счет работы сил трения и экструдер выходит на режим, соответствующий получению полуфабриката оптимального качества. При этом формующий канал приобретает размеры, соответствующие технологическим требованиям к размеру сечения полуфабриката.Subsequently, the material is heated due to the work of the friction forces and the extruder enters the regime corresponding to obtaining a semi-finished product of optimal quality. In this case, the forming channel acquires dimensions that correspond to the technological requirements for the size of the section of the semi-finished product.

При случайном отклонении свойств экструдированного материала от технологических требований давление прессования может возрасти. Это приведет к увеличению площади поперечного сечения формующего канала, матрица пропустит порцию некондиционного материала и опять приобретет первоначальную форму после возвращения свойств экструдируемого материала к технологически требуемым. Таким образом, предотвращается закупорка фильтра при запуске экструдера и в ходе его работы.In case of accidental deviation of the properties of the extruded material from technological requirements, the pressing pressure may increase. This will lead to an increase in the cross-sectional area of the forming channel, the matrix will skip a portion of the substandard material and again take on its original shape after the extruded material returns to the technology required. Thus, clogging of the filter is prevented when starting the extruder and during its operation.

Ребро жесткости служит для уменьшения податливости стенок оболочки формующего канала, если требуется выдерживать размеры поперечного сечения экструдата при повышенном давлении экструдирования. Использование ребра жесткости выгодней увеличения толщины всей оболочки, поскольку уменьшает габариты вставки.The stiffener serves to reduce the ductility of the walls of the shell of the forming channel, if you want to maintain the dimensions of the cross section of the extrudate at high pressure extrusion. The use of stiffeners is more advantageous than increasing the thickness of the entire shell, since it reduces the dimensions of the insert.

Помещение формующего канала в полость, нагруженную внутренним давлением, позволяет регулировать податливость оболочки формующего канала в процессе работы экструдера. Поэтому управление давлением в процессе экструдирования позволяет управлять технологическим режимом экструзии, в частности задавать размеры сечения экструдата.The placement of the forming channel in the cavity, loaded with internal pressure, allows you to adjust the compliance of the shell of the forming channel during operation of the extruder. Therefore, pressure control in the extrusion process allows you to control the technological mode of extrusion, in particular, to set the extrudate cross-sectional dimensions.

Измеряя деформацию оболочки или давление в полости, можно оценивать эффективность процесса экструдирования и качество полученного полуфабриката и использовать эти данные в системе управления экструдером.By measuring the deformation of the shell or the pressure in the cavity, it is possible to evaluate the efficiency of the extrusion process and the quality of the resulting semi-finished product and use this data in the extruder control system.

Таким образом, заявляемая конструкция матрицы позволяет повысить надежность экструдера и качество выпускаемой продукции.Thus, the claimed design of the matrix can improve the reliability of the extruder and the quality of the products.

Claims

1. The extruder matrix, comprising a housing and at least one insert that has at least one die made up of a prechamber and a forming channel, characterized in that the forming channel and the transition section from the prechamber to the forming channel are made in a freely deformable shell of elastic material.

2. The extruder matrix according to claim 1, characterized in that a stiffener is made along the outer perimeter of the shell at the end of the forming channel.

3. The matrix of the extruder according to claim 1, characterized in that on the outer surface of the shell there is a cavity having a support on the matrix body and loaded with internal pressure.

4. The matrix of the extruder according to claims 1 and 2, characterized in that the matrix is equipped with a device for measuring the deformation of the shell.

5. The extruder matrix according to claim 3, characterized in that the cavity is equipped with a pressure measuring device.