Черв’ячний екструдер для перероблення термопластичних матеріалів

Реферат: Черв'ячний екструдер для перероблення термопластичних матеріалів містить корпус із завантажувальним і розвантажувальним отворами, а також розміщеним у ньому з можливістю обертання черв'яком, нарізка якого з внутрішньою поверхнею корпусу утворює робочий канал з послідовно розташованими зонами подавання, плавлення та гомогенізації. Зони подавання та гомогенізації сполучені між собою розплавопроводом, оснащеним шестеренним насосом та розподільником розплаву вздовж зони подавання. UA 72031 U (12) UA 72031 U UA 72031 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до полімерпереробного обладнання, зокрема до черв'ячних екструдерів для перероблення термопластичних матеріалів. У техніці переробки термопластів широкого поширення набули черв'ячні екструдери, які відрізняються універсальністю і задовільною продуктивністю. Так, відомий черв'ячний екструдер для перероблення термопластичних матеріалів, що містить корпус із завантажувальним і розвантажувальним отворами, а також розміщеним у ньому з можливістю обертання черв'яком, нарізка якого з внутрішньою поверхнею корпусу утворює робочий канал з послідовно розташованими зонами подавання, плавлення й гомогенізації, при цьому зони подавання й гомогенізації сполучені між собою розплавопроводом [пат. 31592 U Україна, МПК9 В29С 47/36; заявл. 26.12.2007; опубл. 10.04.2008, бюл. № 7/2008]. Зазначений екструдер внаслідок підведення частини розплаву із зони гомогенізації в зону подавання інтенсифікує розплавлення твердого матеріалу, що дає змогу зменшити довжину екструдера в цілому. Проте цей екструдер надійно функціонує лише із зоною подавання, що має "м'яку" характеристику (з тиском, який зростає плавно по довжині цієї зони). У найбільш же поширених екструдерах з "жорсткою" характеристикою зони подавання, яка забезпечує швидке зростання тиску, може виникнути ситуація, коли тиск в розплавопроводі в напрямку руху перероблюваного матеріалу в каналі екструдера не падає, а зростає, що не забезпечить рух розплаву крізь розплавопровід у бік зони подавання, а навпаки - істотно погіршить нормальні умови роботи екструдера. Найбільш близьким за технічною суттю до пропонованого технічного рішення є черв'ячний екструдер для перероблення термопластичних матеріалів, що містить корпус із завантажувальним і розвантажувальним отворами, а також розміщеним у ньому з можливістю обертання черв'яком, нарізка якого з внутрішньою поверхнею корпусу утворює робочий канал з послідовно розташованими зонами подавання, плавлення й гомогенізації, при цьому зони подавання й гомогенізації сполучені між собою розплавопроводом, оснащеним шестеренним насосом [пат. 54020 U Україна, МПК9 В29С 47/38; заявл. 20.04.2010; опубл. 25.10.2010, бюл. № 20/2010]. Порівняно з аналогом, що розглянуто, цей екструдер внаслідок наявності в магістралі розплавопроводу шестеренного насоса забезпечує надійне подавання частини розплаву із зони гомогенізації в зону подавання, а отже сприятиме інтенсивному плавленню вихідної полімерної сировини. Проте надійна робота цього екструдера можлива лише під час певного режиму роботи (певний термопластичний матеріал, визначений температурний і швидкісний режим перероблення), оскільки довжина функціональних зон екструдера не є величиною сталою, а залежить в першу чергу від перероблюваного матеріалу. Це істотно звужує технологічні можливості екструдера. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалити черв'ячний екструдер, у якому нове виконання розплавопроводу забезпечує подавання частини розплаву із зони гомогенізації саме в зону подавання незалежно від перероблюваного матеріалу і режиму роботи екструдера, а отже істотно розширює технологічні можливості екструдера. Поставлена задача вирішується тим, що в черв'ячному екструдері для перероблення термопластичних матеріалів, що містить корпус із завантажувальним і розвантажувальним отворами, а також розміщеним у ньому з можливістю обертання черв'яком, нарізка якого з внутрішньою поверхнею корпусу утворює робочий канал з послідовно розташованими зонами подавання, плавлення й гомогенізації, при цьому зони подавання й гомогенізації сполучені між собою розплавопроводом, оснащеним шестеренним насосом, згідно з пропонованою корисною моделлю новим є те, що розплавопровід оснащено розподільником розплаву вздовж зони подавання. Вихідний матеріал, що підлягає переробленню, надходить у завантажувальний отвір корпусу, де захоплюється нарізкою черв'яка і далі транспортується ним у напрямі до розвантажувального отвору корпусу. Під час транспортування матеріалу внаслідок, в першу чергу, зсувних деформацій він поступово плавиться, перемішується і гомогенізується. Внаслідок наявності розплавопроводу частина розплаву із зони гомогенізації надходить у зону подавання, у якій розплав, розподіляючись між гранулами твердої сировини, сприяє їх інтенсивному плавленню. Наявність шестеренного насоса забезпечує надійний рух розплаву крізь розплавопровід за будь-яких значень тиску в зонах гомогенізації й подавання, що забезпечує безперебійну надійну роботу екструдера. Наявність же в розплавопроводі розподільника розплаву вздовж зони подавання забезпечує подавання частини розплаву саме в зону подавання незалежно від виду перероблюваного матеріалу і режиму роботи екструдера. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, на якому зображено поздовжній переріз черв'ячного екструдера. 1 UA 72031 U 5 10 15 20 25 Черв'ячний екструдер для перероблення термопластичних матеріалів, що містить корпус 1 із завантажувальним 2 і розвантажувальним 3 отворами, а також розміщеним у ньому з можливістю обертання черв'яком 4, нарізка якого з внутрішньою поверхнею корпусу утворює робочий канал 5 з послідовно розташованими зонами подавання 6, плавлення 7 і гомогенізації 8, при цьому зони подавання 6 і гомогенізації 8 сполучені між собою розплавопроводом 9, оснащеним шестеренним насосом 10 і розподільником розплаву 11 вздовж зони подавання 6 (фіг. 1). Розподільник розплаву 11 може бути виконано, наприклад, у вигляді виконаних у корпусі 1 вздовж зони подавання 6 радіальних отворів 12, сполучених як з робочим каналом 5, так і каналом розплавопроводу 9, кожний з яких перекривається окремим перекривним елементом 13 (фіг. 2). Екструдер працює в такий спосіб. Матеріал, що підлягає переробці, надходить у завантажувальний отвір 2 корпусу 1, де захоплюється нарізкою черв'яка 4 і далі транспортується ним у напрямі до розвантажувального отвору 3. Незалежно від конструкції корпусу 1 на ділянці зони подавання 6, властивостей перероблюваного матеріалу, а також режиму екструзії за рахунок наявності шестеренного насоса 10 частина розплаву із зони гомогенізації 8 розплавопроводом 9 транспортується в зону подавання 6. Ця частка розплаву, потрапляючи між гранулами твердого полімеру, сприяє їх інтенсивному плавленню, що пришвидшує процес перероблення вихідної сировини у високоякісну продукцію. Наявність же в розплавопроводі розподільника розплаву 11 вздовж зони подавання 6 забезпечує подавання частини розплаву саме в цю зону незалежно від виду перероблюваного матеріалу і режиму роботи екструдера. Для цього за допомогою одного чи декількох перекривних елементів 13 відкривається доступ до відповідних радіальних отворів 12 по довжині робочого каналу 5 залежно від виду перероблюваного матеріалу і режиму роботи екструдера. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 Черв'ячний екструдер для перероблення термопластичних матеріалів, що містить корпус із завантажувальним і розвантажувальним отворами, а також розміщеним у ньому з можливістю обертання черв'яком, нарізка якого з внутрішньою поверхнею корпусу утворює робочий канал з послідовно розташованими зонами подавання, плавлення та гомогенізації, при цьому зони подавання та гомогенізації сполучені між собою розплавопроводом, оснащеним шестеренним насосом, який відрізняться тим, що розплавопровід оснащено розподільником розплаву вздовж зони подавання. 2 UA 72031 U Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3