Дисковий екструдер

Реферат: Дисковий екструдер містить корпус із завантажувальним і розвантажувальним отворами і змонтованим у ньому з можливістю обертання диском, механізм регулювання величини дискового проміжку між корпусом і диском, дозатор сировини, установлений на вході в завантажувальний отвір, шестеренний насос, розплавопровід, розміщений на виході з розвантажувального отвору, оснащений датчиками температури та тиску, які встановлено після розвантажувального отвору, та додатковим датчиком температури, який встановлений після шестеренного насоса. На виході з шестеренного насоса встановлено додатковий датчик тиску, який зв'язаний через диференціальний перетворювач з приводом насоса. UA 105955 U (12) UA 105955 U UA 105955 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до обладнання для переробки полімерних матеріалів і може бути застосована у складі технологічних ліній для виготовлення плівкових, листових або погонажних виробів. У процесі переробки полімерних матеріалів (пластичних мас, полімерів і композицій на їх основі) широкого поширення набули дискові екструдери, характерною ознакою яких є робочий орган у вигляді обертового диска. Так, відомий дисковий екструдер, що містить корпус із завантажувальним і розвантажувальним отворами і змонтований у ньому, з можливістю обертання диск, механізм регулювання величини дискового проміжку між корпусом і диском, дозатор сировини установлений на вході у завантажувальний отвір, розплавопровід розміщений на виході з розвантажувального отвору, оснащений компенсувальним елементом, який виконаний у вигляді підпружиненого плунжера і з'єднаним з регулятором продуктивності дозатора, датчик температури, з'єднаний з регулятором частоти обертання диска і величини дискового проміжку між корпусом і диском і дозуючий шестеренний насос [патент України №67295 U, МПК В29С 47/00, заявл. 29.07.2011, опубл. 15.02.2001, бюл. 3]. Зазначений екструдер здійснює активний вплив на температуру перероблюваного матеріалу, а отже і на показники якості одержуваної конструкції, проте має істотний недолік - компенсуючий пристрій спричинює утворення застійних зон, що унеможливлює перероблення нестійких до температури і часу полімерів та з часом втрачається гнучкий зв'язок з регулятором продуктивності і створюється неможливість оперативної зміни термомеханічного навантаження на полімер. Найбільш близьким аналогом за технічною суттю до пропонованої корисної моделі є дисковий екструдер, що містить корпус із завантажувальним і розвантажувальним отворами і змонтований у ньому з можливістю обертання диск, дозатор сировини, установлений на вході в завантажувальний отвір, розплавопровід, розміщений на виході з розвантажувального отвору і оснащений датчиком тиску, який з'єднаний через регулятор продуктивності з дозатором полімеру, шестеренний насос та два датчики температури, які встановлено після розвантажувального отвору і шестеренного насоса, [патент України №79184 U, МПК В29С 47/00, заявл. 12.11.2012, опубл. 10.04.2012, бюл. 7]. Екструдер цієї конструкції, завдяки встановленому датчику тиску, який з'єднаний через регулятор продуктивності з дозатором сировини, забезпечує активний вплив на регулювання тиску перероблюваного матеріалу та широко використовується в промисловості завдяки легкості в експлуатації, проте нестабільність опору в формуючому інструменті, що може виникнути в результаті коливання температури, а отже і в'язкості, може призвести до пульсації продуктивності, що впливає на показники якості одержуваної продукції. В основу корисної моделі поставлено задачу розробити екструдер, який зрівноважував би пульсації тиску та продуктивності, що дозволить зменшити допуски на геометричні розміри виробів і зекономити сировину та енергію. Поставлена задача вирішується тим, що в дисковому екструдері (ДЕ), що містить корпус із завантажувальними і розвантажувальними отворами і змонтований у ньому з можливістю обертання диск, шестеренний насос (НШ) для створення тиску і дозування розплаву, датчики температури розплаву, які встановлено після розвантажувального отвору і НШ, та датчик тиску, що розміщений на виході з розвантажувального отвору ДЕ, згідно з пропонованою корисною моделлю, на вході в формуючу головку встановлено датчик тиску, який зв'язаний через диференційний перетворювач з приводом НШ. Встановлення додаткового датчика тиску дозволить контролювали стабільний тиск на вході в формуючий інструмент, а привід насоса підтримувати опір на вході в формуючу головку на стабільному рівні, за рахунок зміни частоти обертання шестерень. Вихідний матеріал, що підлягає переробці, подають у завантажувальний отвір корпуса, після чого він захоплюється нарізкою диска і розігрівається за рахунок електронагрівників і тертя об зовнішній і внутрішній диски, далі надходить у дисковий проміжок екструдера між торцевою поверхнею диска і корпусом, плавиться, гомогенізується і транспортується в напрямі до розвантажувального отвору корпуса ДЕ. При виникненні пульсацій потоку розплаву, на вході в формуючий інструмент, датчик тиску, який зв'язаний через диференційний перетворювач з приводом насоса (ПН), подає відповідний сигнал на ПН. Коли відбувається падіння тиску насос підвищує свої оберти, а при підвищенні тиску навпаки знижує, тим самим підтримуючи стабільний тиск на вході в формуючу головку та забезпечуючи стабільну роботу екструдера. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, на якому зображено повздовжній розріз дискового екструдера. Дисковий екструдер містить корпус 1 із завантажувальним 2 і розвантажувальним 3 отворами і змонтованим у ньому з можливістю обертання диском 4, механізм 5 регулювання величини дискового проміжку між корпусом 1 і диском 4 з'єднаний з регулятором величини 1 UA 105955 U 5 10 15 20 дискового проміжку 11, дозатор сировини 6 установлений на вході у завантажувальний отвір 2, розплавопровід 7 розміщений на виході з розвантажувального отвору, який оснащений датчиком тиску 8, що з'єднаний з регулятором продуктивності 9, при цьому розплавопровід 7 також оснащено датчиками температури 10 та 14. Додатковий датчик тиску 15 встановлено після шестеренного насоса 12, який з'єднаний з регулятором частоти обертання шестерень 16, екструзійна головка 13 розміщена після НШ. Екструдер працює в такий спосіб. Гранульований або порошкоподібний матеріал, подають у завантажувальний отвір 2 корпуса 1, після чого він захоплюється нарізкою диска 4 і розігрівається за рахунок електронагрівачів (не показані) і тертя об зовнішній і внутрішній диски, далі надходить у дисковий проміжок екструдера між торцевою поверхнею диска і корпусом, плавиться, гомогенізується і транспортується у напрямку до розвантажувального отвору 3 корпуса ДЕ. Матеріал переміщається по розплавопроводу 7 і попадає в НШ 12. Важливим моментом є те, що шестеренний насос оснащений власним приводом, що дозволяє гнучко керувати процесом, а саме підтримувати тиск на вході в формуючу головку та продуктивність на стабільному рівні, за рахунок можливості зміни частоти обертання шестерень. Регулювання тиску перероблюваного матеріалу відбувається у такий спосіб. Залежно від зміни тиску на вході в формуючу головку сигнал датчика тиску 15 надходить до регулятора частоти обертання шестерень 16, який сприймає зміну тиску, а саме при падінні тиску на вході в головку насос підвищує свої оберти, а при підвищенні - навпаки знижує. Таке впровадження дозволить оперативно керувати процесом екструзії, підтримувати тиск та продуктивність на стабільному рівні та зменшити витрати на сировину та енергію. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 Дисковий екструдер, що містить корпус із завантажувальним і розвантажувальним отворами і змонтованим у ньому з можливістю обертання диском, механізм регулювання величини дискового проміжку між корпусом і диском, дозатор сировини, установлений на вході в завантажувальний отвір, шестеренний насос, розплавопровід, розміщений на виході з розвантажувального отвору, оснащений датчиками температури та тиску, які встановлено після розвантажувального отвору, та додатковим датчиком температури, який встановлений після шестеренного насоса, який відрізняється тим, що на виході з шестеренного насоса встановлено додатковий датчик тиску, який зв'язаний через диференціальний перетворювач з приводом насоса. 2 UA 105955 U Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3