Відцентровий екструдер для переробки полімерів

Відцентровий екструдер для переробки полімерів, що містить обертовий розплавлювач, на боковій поверхні якого виконані дренажні канавки, що зв'язані з периферійними каналами для відведення розплавленого полімерного матеріалу, а нижня поверхня розплавлювача виконана у вигляді конуса в центральній частині й диска на периферії, нагромаджувач з робочою зоною, з'єднаною з фільєрою, який відрізняється тим, що бокова поверхня розплавлювача виконана конічної форми, а нагромаджувач виконаний з двох обертових елементів, причому верхній елемент утворений нижньою поверхнею розплавлювача, а нижній елемент являє собою диск зі спіральною нарізкою, що має окремий привід обертання. Винахід відноситься до полімерного машинобудування та призначений для переробки термопластичних полімерних матеріалів і композицій на їх основі. Відомий черв'ячно-дисковий екструдер для переробки полімерних матеріалів, що містить нерухомий корпус, у середині якого розміщений транспортуючий черв'як з порожниною, де встановлений утворюючий з корпусом робочий зазор диск, на валу якого змонтована втулка. Транспортуючий черв'як та диск мають індивідуальні приводи обертального руху, а втулка постачена приводом зворотно-поступального руху відносно поздовжньої осі екструдера [А.с. 852611 СССР, МКИ В29F3/012. Червячно-дисковий экструдер / В.А.Успенский, И.М. Кузяев (СССР). №2772193/25-05; Заявл. 30.05.79; Опубл. 07.08.81, Бюл. №29-3с.]. До недоліків відомого екструдера слід віднести низьку якість отриманого виробу внаслідок пульсуючого руху полімерного матеріалу в робочому зазорі, що зв'язано з поступальним рухом диска. Відомий дисковий екструдер для переробки полімерних матеріалів, який містить нерухомий корпус, де розміщені порожнистий обертовий диск і два циліндричних елемента з паралельними торцевими поверхнями. Причому циліндричні елементи розташовані по обидва боки обертового диска, на торцевих поверхнях якого виконані прохідні вікна, що з'єднані між собою S-подібними трубками. Торцеві поверхні циліндричних елементів і диска утворюють два робочих дискових зазора [А.с. 939266 СССР, МКИ В29F3/012. Дисковий экструдер для переработки полимерних материалов / Ю.А.Кузнецов, В.А.Успенский, И.Μ.Кузяев и др. (СССР). - №2990475/23-05; Заявл. 08.10.80; Опубл. 30.06.82, Бюл. №24.-5с.]. До недоліків відомого екструдера слід віднести підвищені енерговитрати на плавлення полімерного матеріалу в робочих зазорах внаслідок значних сил тертя, а також низьку продуктивність внаслідок виникнення нестабільності руху полімерного матеріалу при збільшенні кутової швидкості й неузгодженості функціонування двох дискових зазорів з S- подібними трубками. Найбільш близьким за технічною сутністю й досяжному результату до запропонованого винаходу є відцентровий екструдер для переробки по (19) UA (11) 77325 (13) C2 (21) a200500844 (22) 31.01.2005 (24) 15.11.2006 (46) 15.11.2006, Бюл. № 11, 2006 р. (72) Кузяєв Іван Михайлович, Кузяєва Світлана Іванівна (73) УКРАЇНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ХІМІКОТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ (56) SU 939266, 1982 SU 765000, 1980 SU 852611, 1981 US 3912799, 1984 US 3784339, 1974 GB 1208964, 1970 UA 20040705277, 2004 3 77325 4 лімерів, який містить обертовий розплавлювач і На боковій конічній поверхні 4 виконані дренажні нагромаджувач розплаву, з'єднаний з філь’єром. канавки 7, що зв'язані з периферійними каналами При цьому робоча зона розплавлювача має цилін8 для відведення розплавленого полімерного мадричну форму по боковій поверхні й конусну фортеріалу. му в нижній центральній частині, яка переходить в Робоча зона 9 нагромаджувача 2 утворена тодискову форму на периферії. Крім того, на боковій рцевими поверхнями диска 6 і диска 10, на якому поверхні виконані дренажні канавки, які зв'язані з виконана спіральна нарізка 11. Робоча зона 9 у периферійними каналами для відведення розплацентральній частині переходить у філь'єру 12. вленого полімерного матеріалу до нагромаджуваРозпалювач 1 змонтований на підшипниках 13 ча [А.с. 765000 СССР, МКИ3 В29F3/012. Центроу верхній траверсі 14 і приводиться до обертальбежный экструдер для полимеров / ного руху за допомогою першого привода (на креН.М.Климашевич, Ю.И.Пушкарев, (СССР). сленні не показаний) через шків 15. Нагромаджу№2673572/32-05; Заявл. 16.10.78; Опубл. 23.09.80, вач 2 змонтований на підшипниках 16 у нижній Бюл. №35.-3с.] (прототип). траверсі 17 і приводиться до обертального руху за До недоліків прототипу варто віднести низьку допомогою другого привода (на кресленні не покапродуктивність внаслідок нерозвиненої робочої заний) через шків 18. поверхні нагромаджувана й не ефективного функДля запобігання витікання розплаву полімеру ціонування периферійних каналівдля відведення між розплавлювачем і нагромаджувачем, а також розплавленого полімерного матеріалу до нагроміж останнім і філь’єром встановлені лабірінтні маджувана, а також низьку якість перероблюваноущільнення 19 і 20. Підтримання температурного го матеріалу, внаслідок виникнення деструкційних режиму здійснюється через нагрівачі 21, 22, 23. процесів, що зв'язано з різними робочими режиДля завантаження полімерного матеріалу в мами функціонування розплавлювана й нагромарозплавлювач встановлений завантажувальний джувана. патрубок 24, який кріпиться на верхній траверсі 14 В основу винаходу поставлена задача підви(на кресленні не показано). щення продуктивності агрегату й покращення якоЕкструдер працює наступним чином. сті перероблюваного матеріалу шляхом забезпеВмикають нагрівачі й обидва приводи, які чечення точного регулювання відносних режимів рез шківи 15 і 18 приводять в обертальний рух роботи розплавлювана й нагромаджувача. відповідно розплавлювач 1 і нагромаджувач 2. Поставлена задача вирішується тим, що у віПричому на першому етапі кутова швидкість дисків дому відцентровому екструдері для переробки 6 і 10 однакова. Після чого полімерний матеріал полімерів, який містить обертовий розплавлювач подається через завантажувальний патрубок 24 на боковій поверхні якого виконані дренажні канадо робочої зони 3 розплавлювача 1, де внаслідок вки, що зв'язані з периферійними каналами для значних відцентрових сил він притискується до відведення розплавленого полімерного матеріалу, конічної поверхні 4. Після досягнення відповідної а нижня поверхня розплавлювача виконана у витемператури за рахунок нагрівача 21, а також внагляді конуса в центральній частині й диска на песлідок дисипативних виділень через тертя полімериферії, а також нагромаджувач з робочою зоною, рного матеріалу по поверхні 4, полімерний матеріз'єднаною з філь’єром, відповідно до винаходу ал починає плавитися й через дренажні канавки 7 бокова поверхня розплавлювача виконана з конічвідводиться у периферійні канали 8. Внаслідок ною формою; нагромаджувач виконаний з двох того, що периферійні канали утворюють гострий обертових елементів, причому верхній елемент кут з нижньою поверхнею розплавлювача, складоутворений нижньою поверхнею розплавлювача, а ва відцентрової сил буде направляти розплав понижній елемент являє собою диск зі спіральною лімеру вздовж периферійних каналів до робочої нарізкою, що має окремий привід обертання. При зони 9 нагромаджувача 2. цьому периферійні канали, також будуть мати пеНа другому етапі, коли вже буде достатня мавний кут нахилу до нижньої поверхні. са розплавленого матеріалу, швидкість диска 10 На Фіг.1 поданий відцентровий екструдер для зменшується (або збільшується, важлива лише переробки полімерів, на Фіг.2 - переріз А-А на відносна швидкість дисків 6 й 10 з урахуванням Фіг.1; на Фіг.3 - переріз Б-Б на Фіг.1. напрямку спіральної нарізки 11), внаслідок чого Відцентровий екструдер містить розплавлювач матеріал буде подаватися до центральної частини 1 і нагромаджувач 2. Робоча зона 3 розплавлювай далі до філь'єри 12. ча 1 утворена боковою конічною поверхнею 4 і Запропонований винахід можна застосовувати нижньою поверхнею у вигляді конуса 5 у центрана будь-якому підприємстві, де переробляється льній частині й диска 6 на периферійній частині. полімерний матеріал. 5 Комп’ютерна верстка Т. Чепелева 77325 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601