Змішувальна секція черв’ячного екструдера

Реферат: UA 93215 U UA 93215 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до обладнання для перероблення високомолекулярних сполук і матеріалів з їх використанням, зокрема до черв'ячних екструдерів, і може бути використана для перероблення полімерів, пластмас і гумових сумішей. У техніці перероблення високомолекулярних сполук, зокрема термопластичних полімерів та еластомерів, широкого поширення набули черв'ячні екструдери, які відрізняються універсальністю й достатньою продуктивністю. Відомий аналог є змішувальна секція черв'ячного екструдера, що містить розміщену в порожнистому корпусі з можливістю обертання ділянку черв'яка з рівномірно розташованими по колах гніздами для встановлення в них незнімних штифтів з виходом їх у робочий канал, утворений порожниною корпуса й зазначеною ділянкою черв'яка [1]. Ця змішувальна секція через незмінні штифти забезпечує незадовільну змішувально-диспергувальну здатність під час перероблення вихідної сировини обмеженої номенклатури, що істотно звужує технологічні можливості екструдера. Найближчим аналогом до корисної моделі є змішувальна секція черв'ячного екструдера, що містить розміщену в порожнистому корпусі з можливістю обертання ділянку черв'яка з рівномірно розташованими по колах гніздами для встановлення в них знімних штифтів з виходом їх у робочій канал, утворений порожниною корпуса й зазначеною ділянкою черв'яка [2]. Завдяки виконанню в зазначеній змішувальній секції знімних штифтів, порівняно з аналогом, що розглянуто, технологічні можливості екструдера розширюються. За умови зміни перероблюваного матеріалу та/або режиму його перероблення є можливість замінити комплект штифтів на гідравлічно більш досконалий, у якому штифти мають іншу геометрію (форму й розміри, зокрема висоту). Недоліком найближчого аналога є те, що хоча він й поліпшує змішувальну здатність, але не забезпечує потрібної диспергувальної здатності компонентів перероблюваної сировини. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалити змішувальну секцію черв'ячного екструдера, в якій нове конструктивне виконання забезпечує істотне поліпшення диспергувальної здатності компонентів перероблюваної сировини, а отже і ефективне перероблення широкого класу матеріалів. Поставлена задача вирішується тим, що в змішувальній секції черв'ячного екструдера, що містить розміщену в порожнистому корпусі з можливістю обертання ділянку черв'яка з рівномірно розташованими по колах гніздами для встановлення в них знімних штифтів з виходом їх у робочій канал, утворений порожниною корпуса й зазначеною ділянкою черв'яка, згідно з корисною моделлю, в стінці порожнистого корпуса в межах змішувальної секції черв'яка виконано рівномірно розташовані по колах отвори для встановлення в них знімних штифтів з виходом у робочий канал, утворений порожниною корпуса і черв'яком, при цьому гнізда черв'яка в поздовжньому й коловому напрямках зміщено відносно отворів корпуса на відстань, достатню для проходу штифтів черв'яка відносно штифтів корпуса під час обертання та осьового руху черв'яка. У найприйнятнішому прикладі виконання змішувальної секції черв'ячного екструдера щонайменше один штифт черв'яка та/або корпуса виконано у вигляді заглушки врівень з поверхнею робочого каналу відповідно з боку черв'яка та/або корпуса. Виконання черв'ячного екструдера із зазначеними ознаками забезпечує ефективну дію штифтів як черв'яка, так і циліндра на потік розплаву перероблюваного матеріалу. Багаторазовий розділ потоку розплаву на окремі мікропотоки з подальшим їх об'єднанням, перерозподіл зазначених мікропотоків між собою, а також високі значення швидкості зсуву в зазорах між сусідніми штифтами черв'яка й циліндра сприяють інтенсивному та ефективному диспергуванню компонентів перероблюваного матеріалу та змішуванню їх між собою. Виконання щонайменше штифтів черв'яка та/або корпуса у вигляді заглушок дає змогу змінювати геометрію сукупності штифтів, забезпечуючи зокрема кільцеве або гвинтоподібне (штифти імітують гвинтову нарізку: як пряму, так і обернену) розташування штифтів черв'яка та/або корпуса. Також зазначене взаємне розташування штифтів черв'яка й корпуса забезпечує не тільки вільне обертання черв'яка, а й можливість його вільного вилучення з циліндра (наприклад, під час обслуговування екструдера). Варіювання кількістю й розташуванням штифтів можна впливати на інтенсивність та ефективність їх дії на перероблюваний матеріал залежно від його властивостей і режиму екструзії, що істотно розширює технологічні можливості екструдера. Корисна модель пояснюється кресленнями, де на фіг. 1 - поздовжній розріз змішувальної секції черв'ячного екструдера; на фіг. 2 - розріз за А-А на фіг. 1. Змішувальна секція черв'ячного екструдера містить розміщену в порожнистому корпусі 1 з можливістю обертання ділянку черв'яка 2 з рівномірно розташованими по колах гніздами 3 для встановлення в них знімних штифтів 4 з виходом їх у робочій канал 5, утворений порожниною 1 UA 93215 U 5 10 15 20 25 корпуса 1 і зазначеною ділянкою черв'яка 2. У стінці порожнистого корпуса 1 в межах змішувальної секції черв'яка 2 виконано рівномірно розташовані по колах отвори 6 для встановлення в них знімних штифтів 7 з виходом у робочий канал 5, при цьому гнізда 3 черв'яка 2 у поздовжньому й коловому напрямках зміщено відносно отворів 6 корпуса 1 на відстань, достатню для проходу штифтів 4 черв'яка 2 відносно штифтів 7 корпуса 1 під час обертання та осьового руху черв'яка 2 (фіг. 1, 2). Щонайменше один штифт 4 черв'яка 2 та/або штифт 7 корпуса 1 може бути виконано у вигляді заглушки 8 врівень з поверхнею робочого каналу відповідно з боку черв'яка 2 та/або корпуса 1. Гнізда 3 черв'яка 2 для встановлення в них знімних штифтів 4 можуть бути виконано як безпосередньо в суцільному черв'яку, так і у знімній втулці, закріплюваній на осерді черв'яка (так званий складений черв'як регульованої геометрії). Корисна модель працює наступним чином. Під час обертання черв'яка 2 його штифти 4, а також штифти 7 корпуса 1 діють на потік розплаву перероблюваного матеріалу. Багаторазовий розділ потоку розплаву на окремі мікропотоки з подальшим їх об'єднанням, перерозподіл зазначених мікропотоків між собою, а також високі значення швидкості зсуву в зазорах між сусідніми штифтами 4 і 7 черв'яка 2 і корпуса 1, відповідно, сприяють інтенсивному та ефективному диспергуванню компонентів перероблюваного матеріалу та змішуванню їх між собою. Комбінуванням у гніздах 3 черв'яка 2 та отворах 6 стінки циліндра 1 штифтів 4 (7) і заглушок 8 забезпечується потрібна геометрія сукупності штифтів 4 (7) черв'яка 2 (корпуса 1). Варіюванням кількістю й розташуванням штифтів можна впливати на інтенсивність та ефективність їх дії на перероблюваний матеріал залежно від його властивостей і режиму екструзії, що істотно розширює технологічні можливості екструдера. Джерела інформації: 1. Микулёнок И.О. Смесительные и диспергирующие элементы червячных экструдеров // Химическое и нефтегазовое машиностроение. - 2013. -№ 2. - С. 29, рис. 5,а - 10. 2. Патент України № 53891 U, МПК В29С 47/60, заявл. 26.03.2010, опубл. 25.10.2010. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 40 1. Змішувальна секція черв'ячного екструдера, що містить розміщену в порожнистому корпусі з можливістю обертання ділянку черв'яка з рівномірно розташованими по колах гніздами для встановлення в них знімних штифтів з виходом їх у робочій канал, утворений порожниною корпуса й зазначеною ділянкою черв'яка, яка відрізняється тим, що в стінці порожнистого корпуса в межах змішувальної секції черв'яка виконано рівномірно розташовані по колах отвори для встановлення в них знімних штифтів з виходом у робочий канал, утворений порожниною корпуса і черв'яком, при цьому гнізда черв'яка в поздовжньому й коловому напрямках зміщено відносно отворів корпуса на відстань, достатню для проходу штифтів черв'яка відносно штифтів корпуса під час обертання та осьового руху черв'яка. 2. Секція за п. 1, яка відрізняється тим, що щонайменше один штифт черв'яка та/або корпуса виконано у вигляді заглушки врівень з поверхнею робочого каналу відповідно з боку черв'яка та/або корпуса. 2 UA 93215 U Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко 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