Відцентровий екструдер для переробки полімерів

Номер патенту: 77333

Опубліковано: 15.11.2006

Автори: Кузяєв Іван Михайлович, Кузяєва Світлана Іванівна

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Відцентровий екструдер для переробки полімерів, що містить обертовий, вертикально розташований розплавлювач з циліндричним корпусом і робочою порожниною, поверхня якої має конічні й дискові ділянки, а на боковій поверхні виконані виступи з дренажними канавками, що зв'язані з периферійними каналами для відведення розплавленого полімерного матеріалу, нагромаджувач з робочою зоною та системи нагрівання й охолодження, який відрізняється тим, що оснащений двома електроприводами асинхронного типу з короткозамкненими роторами, при цьому обмотки роторів виконані з подвійною "білячою кліткою" і встановлені безпосередньо на корпусах розплавлювача й нагромаджувача, робоча зона нагромаджувача обмежена тільки обертовими поверхнями й утворена периферійним і центральним дисковими зазорами, які з'єднані конічним зазором, причому на поверхні периферійного зазору виконані нагнітальні лопаті, а на поверхні центрального зазору - дозувальні лопаті.

Текст

Відцентровий екструдер для переробки полімерів, що містить обертовий, вертикально розташований розплавлювач з циліндричним корпусом і 3 77333 4 переработки полимерных материалов / зв'язано зі значною трудоємністю виготовлення й Ю.А.Кузнецов, В.А.Успенский, И.М.Кузяев (СССР). налагодження такого агрегату внаслідок постійно- №3441208/23 - 05; Заявл. 24.05.82; Опубл. го динамічного балансування й встановлення 07.01.84, Бюл. №1 - 3с.]. складної ущільнювальної системи. До недоліків відомого екструдера слід віднести В основу винаходу поставлена задача зменпідвищені енерговитрати на плавлення полімерношення енерговитрат на переробку полімерного го матеріалу в першій робочій зоні й низьку продуматеріалу й зниження трудоємності виготовлення ктивність внаслідок виникнення нестабільності й налагодження відцентрового екструдера шляхом руху перероблюваного матеріалу в другій робочій роз'єднання функціональних можливостей розплазоні. влювача й нагромаджувача, а також суміщення Відомий черв'ячно-дисковий екструдер для енергетичних ресурсів для плавлення й переміпереробки полімерних матеріалів, що містить нещення полімерного матеріалу в робочих зонах рухомий корпус, де розміщений транспортуючий відцентрового екструдера. черв'як з порожниною, в якій установлений диск, Поставлена задача вирішується тим, що у віщо утворює з корпусом робочий зазор. На валу домому відцентровому екструдері для переробки диска змонтована втулка, яка має привод зворотполімерів, який містить обертовий, вертикально но-поступального руху. Крім того, диск і черв'як розташований розплавлювач з циліндричним кормають індивідуальні приводи обертального руху пусом і робочою порожниною, поверхня якої має [А.с. 852611 СССР, MKH3 B29F3/012. Червячноконічні й дискові ділянки, а на боковій поверхні дисковый экструдер / В.А.Успенский, И.М.Кузяев виконані виступи з дренажними канавками, що (СССР). - №2772193/25 - 05; Заявл. 30.05.79; зв'язані з периферійними каналами для відведенОпубл. 07.08.81, Бюл. №29 - 3с.]. ня розплавленого полімерного матеріалу, а також До недоліків відомого екструдера слід віднести нагромаджувач з робочою зоною та системи нагрізначні енерговитрати на створення поступального вання й охолодження, відповідно до винаходу ексруху, що викликано подоланням достатньо велитрудер постачений двома електроприводами асиких зусиль від пружних і в'язких властивостей рознхронного типу з короткозамкненими роторами, плавів полімерів, а також низьку якість отримувапри цьому обмотки ротора виконані з подвійною ного виробу внаслідок пульсуючого руху "білячою кліткою" і встановлені безпосередньо на матеріалу. корпусах розплавлювача й нагромаджувача; крім Найбільш близьким за технічною сутністю й того, робоча зона нагромаджувача обмежена тільдосяжному результату до запропонованого винаки обертовими поверхнями й утворена двома дисходу є відцентровий екструдер для переробки поковими зазорами (периферійним і центральним), лімерів, який містить обертовий, вертикально розякі з'єднані конічним зазором, причому на поверхні ташований розплавлювач з циліндричним периферійного зазору виконані нагнітальні лопаті, корпусом і робочою порожниною, поверхня якої а на поверхні центрального зазору - дозувальні має конічні й дискові ділянки, а на боковій поверхні лопаті. виконані виступи з дренажними канавками, що На Фіг.1 поданий відцентровий екструдер для зв'язані з периферійними каналами для відведенпереробки полімерів; на Фіг.2 - переріз А-А на ня розплавленого полімерного матеріалу, а також Фіг.1; на Фіг.3 дисково-конічний робочий елемент; нагромаджувач з робочою зоною, утвореною нена Фіг.4 - вид на робочу поверхню вкладня нагрорухомим корпусом й обертовим елементом, що є маджувача; на Фіг.5 - обмотка ротора з подвійною продовженням розплавлювача. Крім того, розпла"білячою кліткою". влювач і нагромаджувач постачені системами наВідцентровий екструдер містить нерухомий грівання й охолодження за схемою подачі теплокорпус 1, де на підшипниках 2 встановлений оберносіїв [А.с. 765000 СССР, МКИ3 B29F3/012. товий циліндричний корпус розплавлювача 3, а на Центробежный экструдер для полимеров / підшипниках 4 встановлений обертовий корпус Н.М.Климашевич, Ю.И.Пушкарев (СССР). нагромаджувача 5 (Фіг.1) №2673572/23 -05; Заявл. 16.10.78; Опубл. На корпус розплавлювача 3, у його нижній ча23.09.80, Бюл. №35. - 3с.] (прототип). стині, жорстко насаджений дисково-конічний робоДо недоліків прототипу варто віднести значні чий елемент 6, який зверху має центральну коніченерговитрати, які викликані такими причинами: ну поверхню 7 і периферійну дискову поверхню 8 з по-перше, внаслідок втрат потужності на передачу прохідними вікнами 9, а знизу має центральну 10 і крутного моменту від електродвигуна до обертовопериферійну 11 дискові поверхні, що з'єднані між го розплавлювача в елементах трансмісії (у редуксобою конічною поверхнею 12 (Фіг.3). Корпус розторі, у клинопасовій передачі, у муфтах, тощо); поплавлювача 3 і робочий елемент 6 утворюють родруге, внаслідок нагрівання теплоносіїв для сисбочу порожнину 13, на боковій поверхні якої викотем нагрівання й, навпаки, охолодження теплононані виступи 14 з дренажними канавками 15, що сіїв для систем охолодження, а також на їх перезв'язані з периферійними каналами 16 для відвеміщення по трубопроводам; по-третє, внаслідок дення розплавленого полімерного матеріалу (Фіг.1 значних дисипативних виділень у робочій зоні наі Фіг.2). громаджувача, що зв'язано з великою відносною У центральній частині корпуса нагромаджувашвидкістю обертових і нерухомих елементів нача 5 встановлений вкладень 17, який зафіксований громаджувача, а також жорсткою обумовленістю у корпусі через штифти 18. Робоча поверхня вклароботи розплавлювача й нагромаджувача. Крім дня 17 повторює конфігурацію нижньої поверхні того, впровадження систем нагрівання з викорисробочого елемента 6, причому на периферійній танням теплоносіїв у швидкообертових вузлах дисковій поверхні виконані нагнітальні лопаті 19, а 5 77333 6 на центральній дисковій поверхні - дозувальні лоротора 25 і роторів 28 та 29, виходять на режим з паті 20 (Фіг.4). однаковими кутовими швидкостями 1 і 2 і однаВідповідні поверхні нижньої частини дисковоковим напрямком обертання. У цей же момент конічного робочого елемента 6 і робочої поверхні також починають обертатися крильчатки 33 і 35. вкладня 17 утворюють три функціональні зазори Причому осьові охолодні отвори 34 у корпусі 1 робочої зони нагромаджувача, а саме: периферійпостійно відкриті, що дає змогу для постійного ний (нагнітальний) дисковий зазор 21; конічний охолодження корпуса 1 і підшипників 2 і 4. Що ж (змішувальний) зазор 22; центральний (дозувальстосується дії крильчатки 35, то на початковій станий) дисковий зазор 23. дії роботи екструдера вона працює вхолосту, тому Привод розплавлювача складається з обмотки що потік повітря від неї видихається жалюзями 41, 24, яка виконана за аналогією з обмоткою статора які у даний момент закриті. асинхронного двигуна, і обмотки 25, яка виконана Після досягнення необхідної швидкості оберза аналогією з обмоткою ротора асинхронного тання через завантажувальний патрубок 44 у родвигуна. Причому обмотка 25 виконана за схемою бочу порожнину 13 подається перероблюваний для подвійної "білячої клітини" (Фіг.2 і Фіг.5). Таке матеріал, який відтискується за рахунок значних виконання дає змогу, крім покращення пускових відцентрових сил до бокової поверхні. Коли бокова характеристик двигуна, регулювати температуру в поверхня робочої порожнини 13 набуде темпераобмотці, а отже й в корпусі розплавлювача 3, підтури, яка відповідає температурі плавлення полібираючи відповідні параметри обмотки, а саме, мерного матеріалу, за рахунок нагрівальних власдіаметри D стержнів 26 внутрішньої клітки, діаметтивостей обмотки 25, що досягається підбором ри d стержнів 27 зовнішньої клітки, відстань h між діаметрів D і d, відстаней h і 1 а також відповідноосями стержнів, а також величину зазору 1 між го матеріалу для стержнів 26 і 27 (від міді, через внутрішньою поверхнею обмотки 24 і зовнішньою латунь і бронзу, до сплавів з більшим омічним поверхнею обмотки 25. опором), полімерний матеріал починає плавитися. Привод нагромаджувача має таку ж основну Розплав полімеру через дренажні канавки 15 висхему, як і для розплавлювача. Однак, внаслідок тискується у канали 16, через які прямується до можливих дисипативних виділень у робочій зоні прохідних вікон 9 і далі у периферійний дисковий нагромаджувача (функціональні зазори 21, 22 і зазор 21 робочої зони нагромаджувача. 23), для більш інтенсивного охолодження корпуса На наступній стадії кутова швидкість корпуса нагромаджувача 5 і обмоток ротора, останній винагромаджувача уповільнюється, тобто стає спраконаний з двох частин - верхньої 28 і нижньої 29, ведливим відношення 2 1, але в даному випадку будуть біНерухомий корпус 1 змонтований через болти льші енерговитрати на переробку матеріалу. 36 на плиті 37, в центральній частині якої виконана Виходячи з лопатів 19, матеріал потрапляє в філь'єра 38 з вихідним отвором 39. На зовнішній конічний зазор 22, де відбувається його інтенсивне поверхні філь'єри знаходиться нагрівач 40 і закрізмішування, після чого він надходить до центраплені жалюзі 41. льного дискового зазора 23, де відбувається стаДля запобігання виходу перероблюваного мабілізація потоку розплаву після змішувального теріалу з робочих зон встановлені ущільнювальні зазора 22 і надання необхідного тиску для подовузли 42 і 43. лання опору вихідного отвору 39. Лопаті 20 у У верхню частину робочої порожнини 13 вхоцентральному дисковому зазорі 23 мають аналогідить завантажувальний патрубок 44, який кріпитьчну конфігурацію з лопатями 19. ся до нерухомого корпуса 1 (на рисунках не покаПри проходженні розплавом полімеру через зано). робочі зазори 21, 22, 23 нагромаджувача можуть Для зменшення теплових втрат встановлені виникати значні дисипативні виділення, у результеплоізоляційні екрани 45 і 46. таті яких буде підвищуватися температура. Для Для охолодження корпусу награмаджувача в запобігання перегріву перероблюваного матеріаньому виконані осьові охолодні отвори 47, а на лу, у разі необхідності, тобто при перевищенні периферійній частині вкладня 17 виконані пази 48. необхідної температури, жалюзі 41 відкриваються Екструдер працює наступним чином. Подають й потік повітря, який викликаний обертанням кринапругу на обмотки статорів 24, 31 і 32, у резульльчатки 35 подається в корпус нагромаджувача 5 таті чого виникає обертове магнітне поле, яке інпо шляху: осьові охолодні отвори 47 - пази 48 дукує електрорушійну силу (ЕРС) у статорній та радіальні охолодні отвори 31. роторній обмотках. У результаті виникнення ЕРС в Нагрівач 40 використовується, як правило, у обмотках роторів 25, 26 і 29 починають обертатися ролі стартового нагрівача, тобто на початковій корпуса розплавлювача 3 і нагромаджувача 5. стадії роботи екструдера. У подальшому, після Причому, задаючи необхідні параметри напруги й прогрівання філь'єри 38 і за умови надійності тепчастоти струму, відповідно з параметрами обмоток лоізоляційного екрану 46 нагрівач 40 може бути 7 77333 8 вимкнутим. мерного матеріалу в робочих зонах відцентрового Таким чином, у запропонованому екструдері екструдера шляхом встановлення обмоток ротора роз'єднані функціональні можливості розплавлюбезпосередньо на корпусах розплавлювача й навача й нагромаджувача, шляхом застосування громаджувача, що дає змогу одночасно створюваіндивідуальних приводів, що дає змогу окремого ти й обертовий момент, і відповідну температуру. регулювання режимів плавлення в робочий зоні Запропонований винахід можна застосовувати розплавлювача й режимів змішування в робочий на будь-якому підприємстві, де переробляється зоні нагромаджувача. Крім того, суміщені енергеполімерний матеріал. тичні ресурси для плавлення й переміщення полі Комп’ютерна верстка Т. Чепелева 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

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Centrifugal extruder for processing of polymers

Автори англійською

Kuziaiev Ivan Mykhailovych, Kuziaieva Svitlana Ivanivna

Назва патенту російською

Центробежный экструдер для переработки полимеров

Автори російською

Кузяев Иван Михайлович, Кузяева Светлана Ивановна

МПК / Мітки

МПК: B29C 47/36

Мітки: відцентровий, полімерів, переробки, екструдер

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/4-77333-vidcentrovijj-ekstruder-dlya-pererobki-polimeriv.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Відцентровий екструдер для переробки полімерів</a>

Подібні патенти