Экструдер для переработки строительных и полимерных материалов

Техническое решение относится к области обработки строительных и полимерных материалов давлением и может быть использовано при переработке строительных и полимерных отходов с получением качественных изделий.
Известен экструдер для переработки термопластов, выбранный в качестве прототипа, который содержит корпус, состоящий из зоны питания, зоны сжатия, зоны дозирования, захватное устройство и шнек, выполненный сборным, причем в зоне питания выполнен коническим, в зоне сжатия состоит из барьерной секции и секции декомпрессии, а в зоне дозирования шнек выполнен из расположенных последовательно конической и цилиндрической секции, [патент UA №5779, опубл. 15.03.2005 г., Бюл. №3].
Недостатком известной конструкции является то, что в случае переработки строительных и полимерных материалов, состоящих из вторичного, первичного сырья, наполнителей, красителей и других компонентов, необходимых для вторичных строительных и полимерных материалов (вторичная строительно-полимерная смесь) необходим комплект дорогостоящего оборудования для предварительной подготовки исходного сырья (смесители, пластификаторы, грануляторы, пресса). Использование же напрямую неподготовленного предварительного сырья для известной конструкции не дает хорошего качества получаемых вторичных изделий из-за недостаточных смесительных способностей конструкции.
Задача технического решения - усовершенствование экструдера за счет изменения конструкции шнека в зоне питания.
Сущность технического решения: Экструдер для переработки строительных и полимерных материалов, содержит корпус, состоящий из зоны питания, зоны сжатия, зоны дозирования, захватное устройство, шнек, выполненный сборным, и состоящий в зоне сжатия из барьерной секции и секции декомпрессии, в зоне дозирования выполнен из расположенных последовательно конической и цилиндрической секции, в зоне питания шнек выполнен в виде цилиндра с 3-9 прерывистыми изогнутыми витками смешивания толщиной 2-5% от длины зоны питания, причем геометрия витка выполнена в виде четырех изогнутых частей, которые поочередно направлены встречно друг другу.
Использование заявленного экструдера при переработке комбинированных вторичных строительно-полимерных смесей позволяет сочетать подготовительные операции (наполнение, смешивание, гранулирование, прессование) и операцию получения новых качественных изделий методом экструзии.
Общими с прототипом признаками являются:
корпус, состоящий из зоны питания, зоны сжатия, зоны дозирования,
захватное устройство,
шнек, выполненный сборным,
шнек в зоне сжатия состоит из барьерной секции и секции декомпрессии,
шнек в зоне дозирования выполнен из расположенных последовательно конической и цилиндрической секции.
Отличительными признаками технического решения являются:
шнек в зоне питания выполнен в виде цилиндра с 3-9 прерывистыми изогнутыми витками смешивания,
толщина витка составляет 2-5% от длины зоны питания,
геометрия витка выполнена в виде четырех изогнутых частей, которые поочередно направлены встречно друг другу.
Совокупность существенных признаков обеспечивает возможность получения новых качественных изделий методом экструзии.
Устройство (фиг. 1) содержит корпус 1, захватное устройство 2, шнек 3, выполненный в виде сборной конструкции. Корпус состоит из зоны питания 4, зоны сжатия 5, зоны дозирования 6. В зоне питания 4 шнек выполнен в виде цилиндра с изогнутыми прерывистыми витками смешивания. В зоне сжатия 5, шнек состоит из барьерной секции 7 и секции декомпрессии 8. В зоне дозирования 6 шнек выполнен из расположенных последовательно конической 9 и цилиндрической секции 10. На (фиг. 2) представлен вид шнека 3 в зоне питания 4 с прерывистыми витками смешивания 11, витки поочередно направлены встречно друг другу, что оптимально для качественного смешивания разнородных вторичных строительных и полимерных материалов. Количество витков шнека 3 в зоне питания 4 может быть от 3 до 9. При количестве менее 3 смешивание многокомпонентного строительно-полимерного расплава происходит некачественно, а при увеличении витков смешивания больше 9 каналы смешивающего витка становятся слишком малы для продвижения вторичного строительно-полимерного материала вдоль канала. Величина толщины витка зависит от длины зоны питания и должна составлять 2-5% от ее длины, что обеспечит оптимальное качество смешивания. При меньшем соотношении не будет обеспечиваться однородность расплава, а при большем расплав не сможет продвигаться по экструдеру. Радиус изгиба витков шнека составляет от 10 мм до 22 мм и определяется диаметром шнека 3.
Экструдер для переработки строительных и полимерных материалов работает следующим образом.
Различные мелкодисперсные строительные и полимерные материалы (первичные, вторичные, красители и другие наполнители) подаются в корпус 1 отдельными дозаторами в захватное устройство 2, захватывается шнеком 3, который вращается, и в твердом виде транспортируются, равномерно перемешиваются и уплотняются в канале зоны питания 4, за счет выполнения шнека 3 в зоне питания 4 в виде цилиндра с изогнутыми прерывистыми витками смешивания поочередно направленными друг к другу 11 в канале барьерной секции 7 зоны сжатия 5 происходит полное расплавление строительно-полимерной смеси, создание массы с равномерной по всему объему температурой, за счет использования барьерной секции 7, в секции декомпрессии 8 зоны сжатия 5 происходит удаление легколетучих соединений, которые содержатся в отходах, за счет использования конструкции с частично заполненным каналом течения и вентиляционного отверстия в корпусе 1, коническая 9 и цилиндрическая 10 секции зоны дозирования 6 определяют величину и стабильность давления и производительности, которые развивает экструдер.
Использование заявленного экструдера при переработке комбинированных вторичных строительно-полимерных смесей позволяет сочетать подготовительные операции (наполнение, смешивание, гранулирование, прессование) и операцию получения новых качественных изделий методом экструзии.