УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРАНУЛИРОВАНИЯ ПЛАСТИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ
DEVICE FOR PLASTIC MATERIALS GRANULATION

Изобретение относится к устройствам для получения гранул из пластичных материалов, в частности глинистого сырья, и может быть использовано в строительной отрасли для производства строительных материалов, преимущественно керамзита, кирпича и других продуктов.
Известно устройство, включающее смонтированный на станине привод с подшипниковыми узлами и кинематически связанные с ним, заключенные в кожух конусные рабочие органы, снабженные перфорированными обшивками и обращенные вершинами друг к другу, а также приемную горловину и отводящие лотки, при этом оси вращения указанных рабочих органов расположены под углом друг к другу (патент RU N 2025147, МПК B02C 7/11, 7/00, опубл. 30.12.1994).
Недостатком известного устройства является невысокая несущая способность перфорированных обшивок, опирающихся только на каркасы рабочих органов. Кроме того, большие переменные нагрузки, воздействующие на болтовые соединения перфорированных обшивок с несущими каркасами, могут стать причиной отказа в работе. Быстроизнашивающиеся перфорированные обшивки сложны в обслуживании, т.к. для чистки формующих отверстий и замены перфорированных обшивок требуется частичная разборка устройства. При этом для изготовления таких обшивок необходимо специальное оборудование.
Известно также устройство для гранулирования полимерных материалов (А.С. №852588, МПК B29B 1/2, 1981 г.), включающее привод, цилиндр экструдера, установленный на его выходе корпус гранулятора, узел резки, соединенный с механизмом его осевого перемещения и фильерную пластину с отверстиями, смонтированную с возможностью осевого перемещения на направляющих. Из цилиндра экструдера материал продавливается через фильерную пластину с отверстиями, установленную снаружи корпуса экструдера, и режется на гранулы ножами. Фильерная пластина плотно прижата к торцу цилиндра экструдера, а также к механизму осевого перемещения узла резки, обеспечивающему заданное усилие прижатия. Вращение ножей относительно фильерной пластины происходит благодаря креплению их на специальном узле, в котором ось вращения ножей размещена в подшипниках качения.
Недостатком этого устройства является сложность конструкции и невысокая производительность.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для гранулирования пластичных материалов (Патент на ПМ №60430, МПК B29B 7/00, опубл. 2007 г.), включающее шнек, расположенный внутри цилиндрического корпуса с установленной на его конце фильерной пластиной с отверстиями для гранулирования, и подвижные ножи, расположенные перед фильерной пластиной, снабженной центральным отверстием по оси шнека и неподвижно закрепленной на выходном конце цилиндрического корпуса при помощи зажимной гайки. Материал для гранулирования продавливается через фильерную пластину с отверстиями и режется на гранулы подвижными ножами.
Недостатком этого устройства является низкое качество гранулирования вследствие недостаточного окатывания, слипание гранул и, как следствие, невысокая производительность.
Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение производительности и качества гранулирования.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство для гранулирования пластичных материалов, включающее шнек, расположенный внутри цилиндрического корпуса с установленной на его конце фильерной пластиной с отверстиями для гранулирования, снабженной центральным отверстием по оси шнека и неподвижно закрепленной на выходном конце цилиндрического корпуса при помощи зажимной гайки, снаружи цилиндрического корпуса установлены ножи для резки продавливаемых через отверстия фильерной пластины гранул, согласно заявляемому техническому решению, устройство снабжено соосным шнеку активатором с ременным приводом от электродвигателя и тарелью, обращенными внутренними наклонными гранями встречно с образованием камеры окатывания гранул и установленными друг относительно друга с зазором, ножи для срезания продавливаемых через отверстия фильерной пластины гранул закреплены на активаторе, который установлен посредством пары подшипников на выполненную ступенчатой зажимную гайку, сообщен с загрузочным бункером для пылевидного вещества, предназначенного для опудривания гранул, снабжен отверстиями выхода этого вещества в камеру окатывания гранул и лопатками, закрепленными по винтовой траектории на внешней цилиндрической грани активатора, а тарель закреплена на конце вала, который, в свою очередь, через пару подшипников установлен с эксцентриситетом в отверстии приводного вала, который соосен шнеку, имеет индивидуальный ременный привод от электродвигателя и установлен посредством пары подшипников в индивидуальном корпусе, кроме того, на корпусе приводного вала расположена гайка, фиксируемая контргайкой, контактирующая с тарелью с возможностью сложного планетарного вращения тарели вокруг собственной оси и вокруг оси приводного вала.
Зазор между внутренними наклонными гранями активатора и тарели составляет 1-3 мм.
Угол между внутренними наклонными гранями активатора и тарели составляет 20-30°.
В качестве пылевидного вещества для опудривания гранул может быть использована зола, кварцевый песок, граншлак либо другие отощители.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, на фиг. 2 - разрез по Α-A на фиг. 1, на фиг. 3 - активатор в аксонометрии.
Устройство для гранулирования пластичных материалов содержит цилиндрический корпус 1, внутри которого расположен шнек 2. В цилиндрическом корпусе 1 на выходном его конце (по ходу движения гранулируемого материала) неподвижно установлена фильерная пластина 3 с отверстиями 4 для гранулирования, зафиксированная ступенчатой зажимной гайкой 5, навинченной на цилиндрический корпус 1. Фильерная пластина снабжена центральным отверстием, расположенным по оси шнека 2.
На зажимную гайку 5 с помощью подшипников 6 установлен активатор 7 с индивидуальным ременным приводом 8, сообщающийся с бункером 9 загрузки пылевидного вещества например, золы. На активаторе 7 закреплены ножи 10 для резки продавливаемых через фильерную пластину 3 жгутов на гранулы, лопатки 11, расположенные по винтовой траектории на внешней цилиндрической грани активатора, и выполнены отверстия 12 для обеспечения возможности попадания пылевидного вещества в зону окатывания гранул.
Тарель 13 закреплена на конце вала 14, который, в свою очередь, через пару подшипников 15 установлен с эксцентриситетом в отверстии приводного вала 16, который соосен шнеку 2, имеет индивидуальный ременный привод 17 от электродвигателя и установлен посредством пары подшипников 18 в корпусе 19. Кроме того, на корпусе 19 приводного вала 16 расположена гайка 20, фиксируемая контргайкой 21, контактирующая с тарелью 13 с возможностью сложного планетарного вращения тарели 13 вокруг собственной оси и вокруг оси приводного вала 16.
Активатор 7 и тарель 13 обращены внутренними наклонными гранями встречно с образованием камеры окатывания гранул 22 и установлены друг относительно друга с зазором. Ширина зазора выбирается в зависимости от размера гранул, которые необходимо получить в результате их окатывания и составляет обычно 1-3 мм. (Емкость для сбора гранул на чертеже не показана).
Угол между установленными встречно внутренними наклонными гранями активатора и тарели, образующими камеру окатывания гранул, определен экспериментально, исходя из наиболее благоприятных условий окатывания гранул и составляет 20-30°
В качестве пылевидного вещества для опудривания гранул может быть использован любой отощитель, например, зола, кварцевый песок, граншлак.
Устройство для гранулирования пластичных материалов работает следующим образом.
Приготовленный для гранулирования пластичный материал, например, глина продавливается вращающимся шнеком 2 внутри цилиндрического корпуса 1 через фильерную пластину 3 сквозь отверстия 4 для гранулирования. С помощью зажимной гайки 5 осуществляется неподвижная фиксация фильерной пластины 3 относительно цилиндрического корпуса 1.
Вращение шнека осуществляется посредством привода (на чертеже не показан). Выдавливаемый из отверстий 4 для гранулирования пластичный материал срезается ножами 10 и образовавшиеся гранулы поступают в камеру окатывания 22, образованную двумя внутренними наклонными гранями активатора 7 и тарели 13. Через загрузочную горловину бункера 9 в установку подается зола. Вращение активатора 7, на котором по винтовой траектории закреплены лопатки 11, вызывает, при помощи этих лопаток, перемещение золы к камере окатывания гранул 22, куда она проникает через отверстия 12 в активаторе. Тарель 13 совершает сложное планетарное вращение вокруг собственной оси и вокруг оси приводного вала 16. Вращение может быть как сонаправленным с вращением активатора 7, так и обратным. Направление вращения тарели 13 можно менять перекрещиванием ремня 17.
В результате срезанные ножами 10 гранулы активно перемешиваются с отощителем, например, золой, которая не позволяет им слипаться, и получают множество разнонаправленных ударов от других гранул и внутренних поверхностей активатора 7 и тарели 13. Опудренные гранулы в процессе обкатывания по конусным поверхностям активатора 7 и тарели 13 приобретают форму, близкую к сферической и уменьшаются до размеров, достаточных для того, чтобы за счет центробежной силы опудренные и окатанные гранулы выпали в зазор между активатором 7 и тарелью 13, которые приводятся во вращение одним электродвигателем посредством индивидуальных ременных приводов 8 и 17 соответственно.
Таким образом, предлагаемое устройство для гранулирования пластичных материалов обеспечивает повышение качества и производительности гранулирования за счет предотвращения слипания гранул и интенсификации их окатывания.