ВАЛКОВО-ШНЕКОВЫЙ АГРЕГАТ
ROLL-SCREW UNIT

Изобретение относится к переработке полимерных материалов, в том числе и эластомеров, для получения различных профильных изделий заданного поперечного сечения.
Известно шнековое-отборочное устройство к валковым машинам для получения стренгов, лент заданного поперечного сечения. Состоящее из цилиндра, в котором расположен шнек. На цилиндре установлена формующая головка со сменными профилирующими элементами. Цилиндр имеет загрузочное окно, на верхней кромке которого установлен нож, срезающий вальцуемую массу, которая захватывается витками шнека, имеющего прямую и обратную нарезку (Патент №67017, Рос. Федерация: МПК7 В29В 7/64; №2006106300; заявл. 28.02.2006; опубл. 10.10.2007, Бюл. №28).
Однако это устройство имеет низкую эффективность переработки полимеров за счет нестабильного среза материала с поверхности валка и питания загрузочного окна цилиндра шнека, что снижает производительность устройства.
Наиболее близким аналогом к изобретению по технической сущности является валковый пластикатор-гранулятор непрерывного действия, содержащий рабочий гранулирующий валок, на части поверхности которого со стороны выхода отвальцованной массы имеется перфорированный элемент, выполненный в виде сменных радиальных фильер, и холостой валок, укрепленный на общей станине.
Внутри рабочего валка установлен срезающий элемент, выполненный в виде вала с выступающими гребнями винтовой нарезки. Гребни нарезки соприкасаются с внутренней поверхностью валка и обеспечивают срезание продавливаемого через перфорацию материал и транспортировку гранул (Патент на изобретение RU 2187361, С2 В01J 2/22, Бюл. №23, 20.08.2002 г.).
Недостатком данного устройства является невозможность получения профильных изделий. Также устройство имеет нестабильную работу за счет пульсирующего продавливания полимера через радиальные фильеры валка и невысокую производительность.
Технический результат состоит в обеспечении стабильности переработки полимеров, обеспечении высокой производительности, эффективности и возможности получения профильных изделий заданного поперечного сечения.
Технический результат достигается за счет того, что задний валок вальцов является неподвижным, а передний вращается с различной окружной скоростью. На образующей поверхности неподвижного валка имеется одно загрузочное окно прямоугольного сечения, расположенное в зоне максимального давления на расстоянии 0,085…0,1 радиуса валка от плоскости минимального зазора под углом, равным углу подъема винтовой нарезки шнека.
Внутри этого валка расположен шнек, вращение которого обеспечивается от индивидуального привода. Шнек захватывает поступающий через загрузочное окно материал и транспортирует его к формующей головке, на выходе из которой образуется профиль заданного поперечного сечения.
При этом стабильность работы обеспечивается синхронизацией потоков перерабатываемого материала в каналах валкового и шнекового оборудования, а эффективность - за счет бесконечной фрикции между валками.
На фиг.1 представлена схема валково-шнекового агрегата. Он содержит рабочий валок 1, привод которого осуществляется от мотор-редуктора 8 через муфту 9, его обогрев осуществляется с помощью электронагревателя 11 и задний валок 2, который является неподвижным, в нем расположено загрузочное отверстие 5 (фиг.2), расположенное в зоне максимального давления под углом, равным углу подъема винтовой нарезки шнека.
Внутри валка установлен шнек 3, привод которого осуществляется от мотор-редуктора 7 через муфту 6. Шнек 3 осуществляет захват материала, транспортировку и создание давления перед формующей головкой 4.
Обогрев валков осуществляется с помощью тенов 11, расположенных по образующей внутри бочки валков.
Величина межвалкового зазора регулируется с помощью устройства 10.
Валково-шнековый агрегат работает следующим образом.
Отходы полимерного материала непрерывно загружаются на поверхность валков с одной стороны вальцов, под действием температуры происходит плавление материала, его транспортировка вдоль оси валков по направлению к загрузочному отверстию 5, где за счет максимального давления расплав продавливается в загрузочное отверстие 5 и, захватываясь витками шнека 3, транспортируется в сторону формующей головки 4, на выходе из которой получается профиль заданного поперечного сечения.