Поиск патентов
ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ

гранулирующий шнековый пресс

Классы МПК:B28B3/22 с помощью шнеков 
B29B9/10 формованием материала, те обработкой его в расплавленном состоянии
B29C43/34 подача материала в форму или к прессующим средствам
Автор(ы):, ,
Патентообладатель(и):Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2012-07-09
публикация патента:

Гранулирующий шнековый пресс может быть использован в различных отраслях промышленности, например, в химической (производство катализаторов, сорбентов и т.д.), пищевой (производство полупродуктов и сухих концентратов), сельскохозяйственной (производство комбикормов, макрокапсулированных семян), деревоперерабатывающей, строительных материалов, машиностроения и других. Гранулирующий шнековый пресс для переработки высококонцентрированных полидисперсных композиций с повышенной вязкостью, ограниченным запасом сдвиговой прочности, низкой адгезионной способностью состоит из корпуса, содержащего размещенные в корпусе втулку с рифами трапециевидной формы узким основанием наружу и заполненными упругими вкладышами на ее внутренней поверхности, шнек и многоканальный пресс-инструмент. Втулка гранулирующего шнекового пресса повышает устойчивость формования различных высокодисперсных композиций без изменения конструкции рифленой втулки, т.е. уменьшению количества вынужденных остановов пресса из-за срыва массы с рифов в наиболее напряженном аксиальном сечении - зазоре между ребордой шнека 3 и рифленой втулкой корпуса. Подбор упругих вкладышей по твердости и упругости позволяет значительно расширить допустимый интервал формуемости различных по составу и физико-механическим свойствам перерабатываемых высокодисперсных композиций. 5 ил. гранулирующий шнековый пресс, патент № 2516659

Рисунки к патенту РФ 2516659

гранулирующий шнековый пресс, патент № 2516659 гранулирующий шнековый пресс, патент № 2516659 гранулирующий шнековый пресс, патент № 2516659 гранулирующий шнековый пресс, патент № 2516659

Изобретение относится к переработке высококонцентрированных полидисперсных материалов с повышенной вязкостью, ограниченным запасом сдвиговой прочности, низкой адгезионной способностью и может быть использовано в различных отраслях промышленности, например в химической (производство катализаторов, сорбентов и т.д.), пищевой (производство полупродуктов и сухих концентратов), сельскохозяйственной (производство комбикормов, макрокапсулированных семян), деревоперерабатывающей, строительных материалов, машиностроения и других..

Известен гранулирующий шнековый пресс (см. а.с. СССР № 363593, БИ № 4, 1973), предназначенный для гранулирования материалов с повышенной вязкостью.

К недостаткам гранулирующего шнекового пресса относятся: наличие "мертвых" зон перед формующей головкой; повышенное влияние пульсаций на формование массы; при перемещении формуемой массы, обладающей низкой адгезионной способностью, возможен проворот массы вместе со шнеком (срыв массы с рифов).

Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является гранулирующий шнековый пресс, выбранный в качестве прототипа (см. Шенкель Г. Шнековые прессы для пластмасс. Л., 1962, с.65), для переработки высококонцентрированных полидисперсных композиций с повышенной вязкостью, ограниченным запасом сдвиговой прочности и низкой адгезионной способностью методом проходного прессования.

Гранулирующий шнековый пресс состоит из корпуса, втулки корпуса, шнека и многоканального пресс-инструмента. На втулке корпуса изготовлены рифы. Перемещение формуемой массы, обладающей повышенной вязкостью, ограниченным запасом сдвиговой прочности и низкой адгезионной способностью, шнеком из зоны загрузки к пресс-инструменту возможно только потому, что формуемая масса удерживается от проворота вместе со шнеком рифами, изготовленными на втулке, вставленной в корпус шнекового пресса.

Недостаток известного гранулирующего шнекового пресса: уменьшение ограниченного запаса сдвиговой прочности массы в процессе перемещения ее к многоканальному пресс-инструменту до некоторого критического приводит к когезионному разрыву, то есть к срыву массы с рифов в наиболее напряженном аксиальном сечении: зазоре между ребордой шнека и рифленой втулкой.

Техническим результатом, на достижение которого направлена заявляемая конструкция гранулирующего шнекового пресса, является повышение устойчивости процесса формования различных высокодисперсных композиций без изменения конструкции рифленой втулки, т.е. уменьшения количества вынужденных остановок пресса из-за срыва массы с рифов и связанное с этим уменьшение потерь сырья и энергии, а также увеличение производительности гранулирующего шнекового пресса.

Указанный технический результат достигается изготовлением гранулирующего шнекового пресса для переработки высококонцентрированных полидисперсных композиций с повышенной вязкостью, ограниченным запасом сдвиговой прочности и низкой адгезионной способностью, включающего корпус, содержащий размещенную в корпусе втулку с рифами на ее внутренней поверхности, изготовленными трапециевидной формы узким основанием наружу и заполненными упругими вкладышами, шнек и многоканальный пресс-инструмент.

Гранулирующий шнековый пресс (фиг.1) состоит из корпуса 1, рифленой втулки с рифами на ее внутренней поверхности, изготовленными трапециевидной формы узким основанием наружу и заполненными упругими вкладышами 2, шнека 3 и многоканального пресс-инструмента 4.

На фиг.2 представлена втулка корпуса 2 с трапециевидными рифами и упругими вкладышами, заполняющими рифы. В сечении А-А (фиг.2) показано расположение рифов на внутренней поверхности втулки, а на виде В (фиг.3) - поперечное сечение рифа и вкладыша. На фиг.4 представлена конструкция рифленой втулки 2 в аксонометрической проекции.

Вкладыши могут быть изготовлены из различных упругих материалов: резины каучуковой и силиконовой, высокоэластичных полимеров, например полиэтилена и других.

Трапециевидная форма рифа «закрытого» (узким основанием трапеции наружу - фиг.3) надежно удерживает вкладыш без дополнительного крепежа и допускает при этом его свободное перемещение вдоль рифа для замены при ремонте и обслуживании. Такое крепление способствует также оперативной замене вкладышей при переходе на формование другого вида высокодисперсной композиции на том же оборудовании.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. Формуемая масса перемешается в корпусе пресса 1 с втулкой 2 (фиг.1) шнеком 3 из зоны загрузки к многоканальному пресс-инструменту 4. При вращении шнека перед набегающей стороной реборды шнека в канале, зазоре и рифе образуется область волнообразного повышения давления, а за убегающей стороной реборды - область волнообразного понижения давления. Эта разность давлений образует рецикл (поток утечек) в рифах и зазоре. За фазой сжатия упругих вкладышей и заполнения свободного пространства рифа массой в области повышенного давления следует фаза упругой реакции вкладышей и выталкивания свежей массы из рифа в область пониженного давления. При этом свежая масса периодически по ходу вращения шнека вытесняет из зазора массу, отработавшую свой ресурс прочности, в менее напряженную зону канала шнека, где она релаксирует, восстанавливая запас прочности. Интенсивность релаксации значительно повышается смешивающим циркуляционным потоком массы в каналах шнека.

Таким образом, радиальные потоки массы, образуемые волнообразной упругой реакцией вкладышей, активно обновляют массу в зазоре между ребордой шнека и втулкой. Эти радиальные периодические потоки как «гвозди» сшивают массу в рифе и канале и таким образом увеличивают удерживающую способность рифа и, следовательно, повышают устойчивость формования.

По мере продвижения массы к пресс-инструменту 4 амплитуда волнообразного изменения давления и степень сжатия упругих вкладышей растет. Растет и поток утечек через риф, и следом за этим увеличиваются радиальные потоки в область относительно низкого давления в зазоре и канале шнека, т.е. степень обновления массы усиливается по мере продвижения массы к пресс-инструменту. Таким образом, проявляется эффект саморегулирования потока утечек и степени обновления массы с изменением напряженности в критическом сечении (зазоре).

Конструкция рифленой втулки за счет подбора вкладышей по твердости и упругости позволяет значительно расширить допустимый интервал формуемости различных по составу и физико-механическим свойствам перерабатываемых дисперсных композиций.

Изготовление рифов с упругими вкладышами на внутренней поверхности втулки корпуса значительно повышает устойчивость процесса формования дисперсных композиций, так как увеличивается ресурс сдвиговой прочности массы за счет более интенсивного ее обновления в зазоре между ребордой шнека и втулкой корпуса.

Изготовление рифов с упругими вкладышами на втулке корпуса усиливает также эффект смешения в каналах шнека и, следовательно, увеличивает структурную и температурную однородность массы, а также ее физико-механические свойства в каналах шнека, зазоре и рифах.

Использование предложенного гранулирующего пресса с втулкой, на внутренней поверхности которой изготовлены рифы с упругими вкладышами, предотвращает срыв массы с рифов в наиболее напряженном аксиальном сечении - зазоре между ребордой шнека 3 и рифленой втулкой корпуса 2, что повышает устойчивость процесса формования, а это приводит к увеличению усредненной по времени производительности гранулирующего шнекового пресса на 20-30%, за счет частичной или полной ликвидации вынужденных остановов пресса по причине срыва с рифов; к уменьшению прямых потерь сырья и энергии при ликвидации последствий срыва с рифов; позволяет значительно расширить допустимый интервал формуемости различных по составу и физико-механическим свойствам перерабатываемых высокодисперсных композиций на том же гранулирующем шнековом прессе при легко выполнимой оперативной замене комплекта упругих вкладышей.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Гранулирующий шнековый пресс для переработки высококонцентрированных полидисперсных композиций с повышенной вязкостью, ограниченным запасом сдвиговой прочности и низкой адгезионной способностью, содержащий размещенную в корпусе втулку с рифами на ее внутренней поверхности, шнек и многоканальный пресс-инструмент, отличающийся тем, что рифы изготовлены трапециевидной формы узким основанием наружу и заполнены упругими вкладышами.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2516659

patent-2516659.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс B28B3/22 с помощью шнеков 

Патенты РФ в классе B28B3/22:
способ экструзии пластифицированных порошковых материалов (варианты) и устройство для его осуществления (варианты) -  патент 2489253 (10.08.2013)
способ, устройство и элемент для формовки для отливки бетонного изделия путем бетонирования в скользящей опалубке -  патент 2382699 (27.02.2010)
технологическая линия для изготовления керамического щебня -  патент 2355661 (20.05.2009)
устройство для экструзии пластифицированной керамической массы -  патент 2330755 (10.08.2008)
гранулирующий шнековый пресс -  патент 2298470 (10.05.2007)
гранулирующий шнековый пресс -  патент 2198787 (20.02.2003)
способ изготовления керамических изделий -  патент 2194680 (20.12.2002)
установка для двухслойного формования керамических изделий -  патент 2186678 (10.08.2002)
ленточный пресс -  патент 2186677 (10.08.2002)
способ получения пластической текстурированной массы и устройство для осуществления способа -  патент 2130380 (20.05.1999)

Класс B29B9/10 формованием материала, те обработкой его в расплавленном состоянии

Патенты РФ в классе B29B9/10:
способ получения гранул кремния высокой чистоты -  патент 2477684 (20.03.2013)
способ и устройство для получения полиамида -  патент 2466155 (10.11.2012)
способ сухого вспенивания полистирола -  патент 2466018 (10.11.2012)
способ и аппарат для кристаллизации полимерных частиц -  патент 2446944 (10.04.2012)
способ транспортировки жидкости -  патент 2429965 (27.09.2011)
способ прессования отходов пластика и способ термического разложения пластика -  патент 2421330 (20.06.2011)
способ и установка для получения полиэтилентерефталата или его модифицированных сополимеров для приготовления гранулята и/или формованных изделий с низким содержанием ацетальдегида -  патент 2412955 (27.02.2011)
способ получения гранул кремния высокой чистоты -  патент 2405674 (10.12.2010)
способ непрерывного производства способного расширяться пластмассового гранулята -  патент 2379179 (20.01.2010)
устройство для гранулирования вязких материалов -  патент 2238138 (20.10.2004)

Класс B29C43/34 подача материала в форму или к прессующим средствам

Патенты РФ в классе B29C43/34:
способ изготовления композитного материала и устройство для его осуществления -  патент 2481947 (20.05.2013)
способ и установка для производства заготовок -  патент 2426643 (20.08.2011)
машина для формования изделий из полимерных материалов по экструзионно-прессовой технологии -  патент 2409467 (20.01.2011)
машина с вертикальным колесом и способ для компрессионного формования уплотнительных прокладок -  патент 2406605 (20.12.2010)
машина компрессионного формования -  патент 2384406 (20.03.2010)
устройства и способ для передачи пластмассы в формовочную машину -  патент 2359825 (27.06.2009)
устройство для отделения и транспортировки отмеренных порций материала в установке для изготовления изделий методом прессования -  патент 2345887 (10.02.2009)
устройство для прямого формования пластмассовых изделий -  патент 2340451 (10.12.2008)
устройство для компрессионного формования изделий из пластмассы -  патент 2318663 (10.03.2008)
способ прямого горячего прессования мелкоразмерных изделий -  патент 2294831 (10.03.2007)

Наверх