[go: up one dir, main page]

RU212698U1 - Extruder for processing dissimilar secondary polymeric and building materials - Google Patents

Extruder for processing dissimilar secondary polymeric and building materials Download PDF

Info

Publication number
RU212698U1
RU212698U1 RU2022110995U RU2022110995U RU212698U1 RU 212698 U1 RU212698 U1 RU 212698U1 RU 2022110995 U RU2022110995 U RU 2022110995U RU 2022110995 U RU2022110995 U RU 2022110995U RU 212698 U1 RU212698 U1 RU 212698U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
screw
zone
building materials
mixing
housing
Prior art date
Application number
RU2022110995U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Владиславович Дядичев
Александр Валерьевич Дядичев
Екатерина Андреевна Дядичева
Ирина Викторовна Дядичева
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского"
Application granted granted Critical
Publication of RU212698U1 publication Critical patent/RU212698U1/en

Links

Images

Abstract

Полезная модель относится к области обработки полимерных и строительных материалов давлением и может быть использована при переработке полимерных отходов с получением качественных изделий. Устройство содержит корпус, состоящий из зоны питания, зоны сжатия, зоны дозирования, захватное устройство, шнек, выполненный сборным, в зоне питания шнек выполнен в виде конической секции, в зоне сжатия шнек выполнен из двух последовательно расположенных барьерной секции и секции декомпрессии, шнек в зоне дозирования выполнен из двух последовательно расположенных конической и смешивающей секции, в смешивающей секции шнек выполнен в виде витка с четырьмя лопастями шарообразной формы, высота и ширина каждой лопасти равна 0,4 диаметра шнека, входной канал образован между корпусом и внутренней частью шнека, выходной канал образован между корпусом и внутренней частью шнека по ходу вращения шнека, содержит зазор между вершиной витка и корпусом. Технический результат заключается в обеспечении повышения однородности перемешивания крупных и мелких фракций мягких композитных вторичных полимерных и строительных материалов. 2 ил.

Figure 00000001
The utility model relates to the processing of polymer and building materials by pressure and can be used in the processing of polymer waste to obtain high-quality products. The device contains a body consisting of a feed zone, a compression zone, a dosing zone, a gripping device, an auger made of a prefabricated one; the dosing zone is made of two consecutive conical and mixing sections, in the mixing section the screw is made in the form of a coil with four spherical blades, the height and width of each blade is 0.4 of the screw diameter, the inlet channel is formed between the body and the inner part of the screw, the outlet channel formed between the housing and the inner part of the screw in the direction of rotation of the screw, contains a gap between the top of the coil and the housing. The technical result consists in ensuring an increase in the homogeneity of mixing large and small fractions of soft composite secondary polymeric and building materials. 2 ill.
Figure 00000001

Description

Техническое решение относится к области обработки полимерных и строительных материалов давлением и может быть использовано при переработке полимерных отходов с получением качественных изделий.The technical solution relates to the processing of polymer and building materials by pressure and can be used in the processing of polymer waste to obtain high-quality products.

Известен экструдер для переработки термопластов (патент UA №5779, опубл. 15.03.2005, Бюл. №3), выбранный в качестве прототипа. Экструдер содержит корпус, захватное устройство, шнек, зону питания, зону сжатия, которая состоит из барьерной секции и секции декомпрессии, зону дозирования, выполненную из последовательных конической и цилиндрической секции.Known extruder for processing thermoplastics (patent UA No. 5779, publ. 15.03.2005, Bull. No. 3), selected as a prototype. The extruder contains a housing, a gripper, a screw, a feed zone, a compression zone, which consists of a barrier section and a decompression section, a dosing zone made of successive conical and cylindrical sections.

Недостатком известной конструкции является то, что в случае переработки разнородных вторичных полимерных и строительных материалов, состоящих из вторичного, первичного сырья, наполнителей, красителей и других компонентов, необходимых для вторичных полимерных и строительных материалов (вторичная полимерная смесь) необходим комплект дорогостоящего оборудования для предварительной подготовки исходного сырья (смесители, пресса, пластификаторы, грануляторы). Использование же напрямую неподготовленного предварительного сырья для известной конструкции не дает хорошего качества получаемых вторичных изделий из-за недостаточных смесительных способностей конструкции.The disadvantage of the known design is that in the case of processing heterogeneous secondary polymeric and building materials, consisting of secondary, primary raw materials, fillers, dyes and other components necessary for secondary polymeric and building materials (secondary polymer mixture), a set of expensive equipment for preliminary preparation is required. feedstock (mixers, presses, plasticizers, granulators). The use of directly unprepared preliminary raw materials for a known design does not give good quality of the resulting secondary products due to insufficient mixing capabilities of the design.

Задачей технического решения является повышение однородности перемешивания крупных и мелких фракций мягких композитных вторичных полимерных и строительных материалов путем усовершенствования экструдера за счет новой конструкция шнека в зоне дозирования.The objective of the technical solution is to increase the uniformity of mixing large and small fractions of soft composite secondary polymeric and building materials by improving the extruder due to the new design of the screw in the dosing zone.

Сущность технического решения: Экструдер для переработки разнородных вторичных полимерных и строительных материалов, включающий корпус, состоящий из зоны питания, зоны сжатия, зоны дозирования, захватное устройство, шнек, выполненный сборным, в зоне питания шнек выполнен в виде конической секции, в зоне сжатия, шнек выполнен из двух последовательно расположенных барьерной секции и секции декомпрессии, шнек в зоне дозирования выполнен из двух последовательно расположенных конической и смешивающей секции, в смешивающей секции шнек выполнен в виде витка с четырьмя лопастями шарообразной формы, высота и ширина каждой лопасти равна 0,4 диаметра шнека, входной канал образован между корпусом и внутренней частью шнека, выходной канал образован между корпусом и внутренней частью шнека по ходу вращения шнека, содержит зазор между вершиной витка и корпусом. Устройство обеспечивает повышение однородности перемешивания крупных и мелких фракций мягких композитных вторичных полимерных и строительных материалов.The essence of the technical solution: An extruder for the processing of dissimilar secondary polymeric and building materials, including a body consisting of a feed zone, a compression zone, a dosing zone, a gripping device, a prefabricated screw, in the feed zone the screw is made in the form of a conical section, in the compression zone, the screw is made of two sequentially located barrier section and the decompression section, the screw in the dosing zone is made of two successively located conical and mixing sections, in the mixing section the screw is made in the form of a coil with four spherical blades, the height and width of each blade is 0.4 diameter screw, the inlet channel is formed between the housing and the inner part of the screw, the outlet channel is formed between the housing and the inner part of the screw in the direction of screw rotation, contains a gap between the top of the coil and the housing. The device provides an increase in the homogeneity of mixing large and small fractions of soft composite secondary polymeric and building materials.

При меньшей высоте и ширине лопастей не обеспечивается равномерное перемешивание мелких и средних мягких фракций вторичных материалов, а при слишком большой высоте лопастей возможно создание критических скоростей и деформаций сдвига материалов, так как в зоне дозирования образуется большое давление, и лопасти большого размера не могут последовательно протолкнуть материал, что может привести к его деструкции.With a smaller height and width of the blades, uniform mixing of fine and medium soft fractions of secondary materials is not ensured, and if the blade height is too high, critical velocities and shear deformations of materials can be created, since a lot of pressure is formed in the dosing zone, and large blades cannot sequentially push through material, which can lead to its destruction.

Общими с прототипом признаками являются:Common features with the prototype are:

корпус, состоящий из зоны питания, зоны сжатия, зоны дозирования,housing, consisting of a feeding zone, a compression zone, a dosing zone,

захватное устройство,gripper,

шнек, выполненный сборным,prefabricated screw,

в зоне питания шнек выполнен в виде конической секции,in the feeding area the screw is made in the form of a conical section,

в зоне сжатия шнек выполнен в виде последовательно расположенных барьерной секции и секции декомпрессии.in the compression zone, the screw is made in the form of a barrier section and a decompression section arranged in series.

Отличительными признаками устройства являются:Distinctive features of the device are:

в зоне дозирования шнек выполнен из двух последовательно расположенных конической и смешивающей секции с витком четырех лопастей шарообразной формы в смешивающей секции,in the dosing zone, the auger is made of two successively located conical and mixing sections with a coil of four spherical blades in the mixing section,

высота и ширина каждой лопасти равна 0,4 диаметра шнека,the height and width of each blade is equal to 0.4 of the screw diameter,

Использование заявленного экструдера при переработке разнородных вторичных полимерных и строительных смесей позволяет сочетать подготовительные операции (наполнение, прессование, смешивание, гранулирование) и операцию получения новых качественных изделий методом экструзии, и обеспечивает качественное смешение компонентов смеси.The use of the claimed extruder in the processing of heterogeneous secondary polymer and building mixtures allows you to combine preparatory operations (filling, pressing, mixing, granulating) and the operation of obtaining new high-quality products by extrusion, and ensures high-quality mixing of the mixture components.

На фиг. 1 представлен общий вид устройства.In FIG. 1 shows a general view of the device.

На фиг. 2 представлена смешивающая секция.In FIG. 2 shows the mixing section.

Экструдер для переработки разнородных вторичных полимерных и строительных материалов (фиг. 1) содержит корпус 1, захватное устройство 2, шнек 3, выполненный в виде сборной конструкции. Корпус 1 состоит из зоны питания 4, зоны сжатия 5, зоны дозирования 6. В зоне питания 4 шнек 3 выполнен в виде конической секции. В зоне сжатия 5 шнек состоит из барьерной секции 7 и секции декомпрессии 8. В зоне дозирования 6 шнек выполнен из двух последовательно расположенных конической 9 и смешивающей 10 секции. На (фиг. 2) представлена смешивающая секция 10 с витком, состоящим из четырех лопастей шарообразной формы 11, 12, 13, 14, при этом смесь полимерных и строительных материалов переходит из входного канала с низкими сдвиговыми деформациями 15, образованный между корпусом и внутренней частью шнека в выходной канал с высокими сдвиговыми деформациями 16, образованный между корпусом и внутренней частью шнека по ходу вращения шнека, через зазор между вершиной витка и корпусом 17. Удаление легколетучих соединений, которые содержатся в отходах происходит через отверстие 18.An extruder for processing heterogeneous secondary polymeric and building materials (Fig. 1) contains a body 1, a gripper 2, a screw 3, made in the form of a prefabricated structure. Housing 1 consists of a feed zone 4, a compression zone 5, a dosing zone 6. In the feed zone 4, the screw 3 is made in the form of a conical section. In the compression zone 5, the screw consists of a barrier section 7 and a decompression section 8. In the dosing zone 6, the screw is made of two conical 9 and mixing 10 sections in series. (Fig. 2) shows a mixing section 10 with a coil consisting of four spherical blades 11, 12, 13, 14, while the mixture of polymer and building materials passes from the input channel with low shear deformations 15, formed between the body and the inner part of the screw into the outlet channel with high shear deformations 16, formed between the body and the inner part of the screw in the direction of rotation of the screw, through the gap between the top of the coil and the body 17. The removal of volatile compounds contained in the waste occurs through the hole 18.

Экструдер для переработки разнородных вторичных полимерных и строительных материалов работает следующим образом (фиг. 1).An extruder for processing heterogeneous secondary polymeric and building materials operates as follows (Fig. 1).

Различные полимерные материалы (первичные, вторичные, красители и другие наполнители) и отходы строительных материалов подаются отдельными дозаторами в захватное устройство 2, захватывается шнеком 3, который вращается в корпусе 1, в твердом виде транспортируются и уплотняются в зоне питания 4, потом в зоне сжатия 5 в барьерной секции 7 происходит полное расплавление полимерной смеси, в секции декомпрессии вторичного полимерного расплава 8 зоны сжатия 5 происходит удаление легколетучих соединений, которые содержатся в отходах, через отверстие 18, коническая секция 9 зоны дозирования 6 определяет величину и стабильность давления и производительности, которые развивает экструдер, смешивающая секция 10 зоны дозирования 6 с шарообразными лопастями, имеющих одинаковую высоту и ширину, обеспечивает равномерное перемешивание смеси и формирование однородного расплава. Смесь полимерных и строительных материалов переходит из входного канала с низкими сдвиговыми деформациями 15 в выходной канал с высокими сдвиговыми деформациями 16 через зазор между вершиной витка и корпусом 17. Наличие барьерной секции 7 и секции декомпрессии 8 в зоне сжатия 5 обеспечивает стабилизацию давления и производительность экструдера. Наличие конической секции в зоне питания 4 обеспечивает равномерную подачу и уплотнение материала в твердом виде.Various polymeric materials (primary, secondary, dyes and other fillers) and building materials waste are fed by separate dispensers into the gripper 2, are captured by the screw 3, which rotates in the housing 1, are transported in solid form and compacted in the feeding zone 4, then in the compression zone 5, in the barrier section 7, the complete melting of the polymer mixture occurs, in the decompression section of the secondary polymer melt 8 of the compression zone 5, volatile compounds contained in the waste are removed through the hole 18, the conical section 9 of the dosing zone 6 determines the magnitude and stability of pressure and productivity, which develops an extruder, the mixing section 10 of the dosing zone 6 with spherical blades having the same height and width, ensures uniform mixing of the mixture and the formation of a homogeneous melt. The mixture of polymer and building materials passes from the low shear inlet channel 15 to the high shear outlet channel 16 through the gap between the top of the coil and the body 17. The presence of a barrier section 7 and a decompression section 8 in the compression zone 5 ensures pressure stabilization and extruder performance. The presence of a conical section in the feed zone 4 ensures a uniform supply and compaction of the material in solid form.

Пример. В смешивающей секции шнек выполнен в виде витка с четырьмя лопастями шарообразной формы, при диаметре шнека 40 мм высота и ширина каждой лопасти 16 мм. Конструктивные размеры шнека будут измеряться цифровым штангенциркулем с точностью измерения 0,01 мм.Example. In the mixing section, the screw is made in the form of a coil with four spherical blades, with a screw diameter of 40 mm, the height and width of each blade is 16 mm. The structural dimensions of the auger will be measured with a digital caliper with an accuracy of 0.01 mm.

В процессе переработки отходов строительных и полимерных материалов с созданием новых композитных изделий, например, на основе мягких бытовых отходов с использованием метода соэкструзионного и экструзионного выдавливания в секции смешивания 10 за счет использования витка с четырьмя лопастями шарообразной формы 11, обеспечивается на 15% однородность перемешивания крупных фракций мягких композитных вторичных полимерных и строительных материалов и на 20% однородность перемешивание мелких фракций мягких композитных вторичных полимерных материалов и древесных материалов, имеющих размер частиц 300 мкм. Виток шнека 3 имеет четыре лопасти шарообразной формы, высота и ширина каждой лопасти равна 0,4 диаметра шнека, входной канал образован между корпусом и внутренней частью шнека, выходной канал образован между шарообразным витком шнека и корпусом, содержит зазор между витком и корпусом. При меньше четырех лопастей 11, 12, 13 и 14 не обеспечивается равномерное перемешивание вторичных полимерных и строительных материалов на основе мягких бытовых отходов, размер частиц которых составляет 2-3 мм и создается избыточное давление в зоне питания, которое препятствует продвижению смеси, а при больше четырех лопастей 11, 12, 13 и 14 не обеспечивается равномерное перемешивание мягких фракций композитного полимерного материала с размерами частиц 3-4 мм и древесных материалов с размером частиц 300 мкм. Использование витков с четырьмя лопастями 11,12,13 и 14, имеющих шарообразную форму, обеспечивает качественное смешивание отходов на основе мягких бытовых отходов и строительных материалов за счет создания дополнительной разности давления между лопастями и корпусом.In the process of processing waste of building and polymeric materials with the creation of new composite products, for example, based on soft household waste using the method of co-extrusion and extrusion extrusion in the mixing section 10 through the use of a coil with four spherical-shaped blades 11, a 15% uniformity of mixing of large fractions of soft composite recycled polymeric and building materials and 20% homogeneity mixing of fine fractions of soft composite recycled polymeric materials and wood materials having a particle size of 300 microns. The screw coil 3 has four spherical blades, the height and width of each blade is equal to 0.4 of the screw diameter, the inlet channel is formed between the body and the inner part of the screw, the outlet channel is formed between the spherical screw coil and the body, contains a gap between the coil and the body. With less than four blades 11, 12, 13 and 14, uniform mixing of secondary polymeric and building materials based on soft domestic waste, the particle size of which is 2-3 mm, is not ensured and excess pressure is created in the feed zone, which prevents the mixture from moving, and at more four blades 11, 12, 13 and 14 do not provide uniform mixing of the soft fractions of the composite polymer material with a particle size of 3-4 mm and wood materials with a particle size of 300 microns. The use of turns with four blades 11,12,13 and 14, having a spherical shape, provides high-quality mixing of waste based on soft domestic waste and building materials by creating an additional pressure difference between the blades and the housing.

Использование заявленного экструдера при переработке разнородных вторичных полимерных и строительных смесей позволяет сочетать подготовительные операции (наполнение, смешивание, гранулирование, прессование) и операцию получения новых качественных изделий методом экструзии за счет использования в зоне дозирования последовательно расположенных конической и смешивающей секции со специальной конструкцией лопастей.The use of the claimed extruder in the processing of heterogeneous secondary polymer and building mixtures allows you to combine preparatory operations (filling, mixing, granulating, pressing) and the operation of obtaining new high-quality products by extrusion due to the use in the dosing zone of sequentially located conical and mixing sections with a special design of the blades.

Claims (1)

Экструдер для переработки разнородных вторичных полимерных и строительных материалов, включающий корпус, состоящий из зоны питания, зоны сжатия, зоны дозирования, захватное устройство, шнек, выполненный сборным, в зоне питания шнек выполнен в виде конической секции, в зоне сжатия шнек выполнен из двух последовательно расположенных барьерной секции и секции декомпрессии, отличающийся тем, что шнек в зоне дозирования выполнен из двух последовательно расположенных конической секции и смешивающей секции, шнек в смешивающей секции выполнен в виде витка с четырьмя лопастями шарообразной формы, высота и ширина каждой лопасти равна 0,4 диаметра шнека, входной канал образован между корпусом и внутренней частью шнека, выходной канал образован между корпусом и внутренней частью шнека по ходу вращения шнека, содержит зазор между вершиной витка и корпусом.An extruder for processing heterogeneous secondary polymeric and building materials, including a body consisting of a feed zone, a compression zone, a dosing zone, a gripping device, a prefabricated screw, in the feed zone the screw is made in the form of a conical section, in the compression zone the screw is made of two in series located barrier section and decompression section, characterized in that the screw in the dosing zone is made of two successively located conical sections and a mixing section, the screw in the mixing section is made in the form of a coil with four spherical blades, the height and width of each blade is 0.4 diameter screw, the inlet channel is formed between the housing and the inner part of the screw, the outlet channel is formed between the housing and the inner part of the screw in the direction of screw rotation, contains a gap between the top of the coil and the housing.
RU2022110995U 2022-04-21 Extruder for processing dissimilar secondary polymeric and building materials RU212698U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU212698U1 true RU212698U1 (en) 2022-08-03

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2798335C1 (en) * 2022-11-07 2023-06-21 Борис Брониславович Богословский Unit for the production of rubber-polyolefin compositions

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5244373A (en) * 1990-12-14 1993-09-14 Hermann Berstorff Maschinenbau Gmbh Extruder for poorly miscible extrudates
RU2214917C1 (en) * 2003-01-04 2003-10-27 Государственное образовательное учреждение Воронежская государственная технологическая академия Screw extruder
RU201190U1 (en) * 2020-06-08 2020-12-02 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского" Extruder for the processing of dissimilar secondary polymer and building materials
EP3473396B1 (en) * 2017-10-17 2021-06-16 Buss AG Asymmetric two-blade screw-type shaft for a mixing and kneading machine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5244373A (en) * 1990-12-14 1993-09-14 Hermann Berstorff Maschinenbau Gmbh Extruder for poorly miscible extrudates
RU2214917C1 (en) * 2003-01-04 2003-10-27 Государственное образовательное учреждение Воронежская государственная технологическая академия Screw extruder
EP3473396B1 (en) * 2017-10-17 2021-06-16 Buss AG Asymmetric two-blade screw-type shaft for a mixing and kneading machine
RU201190U1 (en) * 2020-06-08 2020-12-02 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского" Extruder for the processing of dissimilar secondary polymer and building materials

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2798335C1 (en) * 2022-11-07 2023-06-21 Борис Брониславович Богословский Unit for the production of rubber-polyolefin compositions

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU164876U1 (en) EXTRUDER FOR PROCESSING FINE-BUILDING AND POLYMERIC MATERIALS
RU185853U1 (en) Extruder for processing dissimilar secondary polymeric materials
RU185823U1 (en) Extruder for processing dissimilar secondary polymeric materials
RU162271U1 (en) EXTRUDER FOR PROCESSING BUILDING AND POLYMERIC MATERIALS
RU185843U1 (en) Extruder for processing dissimilar secondary polymeric materials
RU191971U1 (en) Extruder for processing heterogeneous secondary polymeric and building materials
RU185822U1 (en) Extruder for processing dissimilar secondary polymeric materials
RU202893U1 (en) Biological Material Extruder
RU212698U1 (en) Extruder for processing dissimilar secondary polymeric and building materials
RU212584U1 (en) Extruder for processing dissimilar secondary polymeric and building materials
RU212585U1 (en) Extruder for processing dissimilar secondary polymeric and building materials
RU185855U1 (en) Extruder for processing heterogeneous secondary polymeric and building materials
RU185848U1 (en) Extruder for processing dissimilar secondary polymeric materials
RU212583U1 (en) Extruder for processing dissimilar secondary polymeric and building materials
RU193339U1 (en) Extruder for processing heterogeneous secondary polymeric and building materials
RU214490U1 (en) Extruder for processing dissimilar secondary polymer and building materials
RU185820U1 (en) Extruder for processing dissimilar secondary polymeric materials
RU203523U1 (en) Extruder for processing dissimilar secondary polymer materials
RU185817U1 (en) Extruder for processing dissimilar secondary polymeric materials
RU185815U1 (en) Extruder for processing dissimilar secondary polymeric materials
RU206196U1 (en) Extruder for the processing of dissimilar secondary polymer and building materials
RU205650U1 (en) Extruder for the processing of dissimilar secondary polymer and building materials
RU206345U1 (en) Extruder for the processing of dissimilar secondary polymer and building materials
RU185816U1 (en) Extruder for processing dissimilar secondary polymeric materials
RU193345U1 (en) Extruder for processing heterogeneous secondary polymeric and building materials