УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДВОДА ГРАНУЛЯТА И ЗАГРУЖАЕМОГО МАТЕРИАЛА К ЧЕРВЯКУ ЭКСТРУДЕРА Российский патент 2016 года по МПК B29C47/10 

Изобретение относится к устройству для подачи гранулята и загружаемого материала к червяку экструдера, включающему центробежный сепаратор с отверстием ввода для введения потока транспортируемого материала пневматически транспортируемого загружаемого материала и выпускное отверстие для выведения отделенного из потока транспортируемого материала загружаемого материала, загрузочную воронку для свежего гранулята и участок смешения, к которому подводят загружаемый материал и свежий гранулят из загрузочной воронки.

При нанесении покрытия на рулоны ткани, например, на рулоны ткани из одноосно ориентированного полимера, в частности, на ленту из полиолефина, предпочтительно, из полипропилена, во время разгона агрегатов, а затем при обрезке покрытия в отходы поступает значительная масса вторичных отходов. Для создания возможности применения этих вторичных отходов и повышения экономичности уже были сделаны самые различные предложения. В частности, например, известна обработка этих вторичных отходов в регенерированный продукт и возвращение его в экструдер. В частности, уже предлагалось возвращать назад непосредственно в загрузочную воронку экструдера обрезки каймы в виде полосы. Однако при этом возникают значительные трудности, в частности, для этого требуется, чтобы отрезанные каймы должны сниматься с такой же скоростью, с которой они возникают, и также втягиваться с этой скоростью в загрузочную воронку экструдера.

Поэтому другое предложение исходит из того, чтобы мелко разрезать отрезанную кайму и подводить мелко нарезанную кайму, смешанную со свежим гранулятом к червяку экструдера.

Для этого, например, в DE 2308698 А описано, что мелко нарезанную в устройстве измельчения кайму транспортируют пневматически и подводят поток транспортируемого материала к сепаратору циклонного типа, в частности, к центробежному сепаратору, в котором мелко нарезанная кайма отделяется из потока транспортируемого материала и падает в путь транспортирования вертикального шнекового транспортера. Шнековый транспортер транспортирует мелко нарезанную кайму к участку смешения, на котором она смешивается со свежим гранулятом. Затем смесь загружается в червяк экструдера, в котором она гомогенизируется и расплавляется.

Недостатком описанного способа является то, что мелко нарезанные вторичные отходы могут зависать в выпускном отверстии центробежного сепаратора, поэтому существует опасность засорения выпускного отверстия. Зависание вызывает изменение или уменьшение плотности набивки подающего червяка. Для зависания имеется ряд причин, например, накапливание статического заряда крошек, наклон крошек и небольшой вес крошек. Чем размер отдельных крошек более незначителен, тем больше опасность зависания. Тенденция к зависанию зависит, кроме того, от ряда условий окружающей среды, например, от тепла внешней среды и влажности, поэтому, в целом, имеет место неконтролируемая, а поэтому неудовлетворительная ситуация. Изменяющаяся или, с одной стороны, уменьшающаяся плотность набивки подающего червяка приводит к ненадежной и подверженной ошибкам эксплуатации подающего червяка, поэтому требуются частые остановки производства для устранения возможных при определенных обстоятельствах неисправностей. С другой стороны, вследствие этого уменьшается доля крошек в червяке экструдера, что требует относительно большей массы свежего гранулята и повышает издержки.

Исходя из этого, целью изобретения является более надежное возвращение мелко нарезанных вторичных отходов в экструдер, причем, в частности, при предотвращении зависания крошек и при уменьшении и выравнивании расхода по массе при транспортировке крошек из центробежного сепаратора. Кроме того, кроме указанных крошек, также должно производиться возвращение или подача любых других загружаемых материалов. Наконец, конструкция должна быть возможно более компактной для сокращения пути транспортирования.

Для решения этой задачи, согласно изобретению, в устройстве прежде упомянутого вида по существу предусмотрено, что центробежный сепаратор расположен, по меньшей мере, частично в загрузочной воронке и соосно с ней, поэтому выпускное отверстие центробежного сепаратора погружено в кольцеобразно окружающий выпускное отверстие выпускной участок загрузочной воронки, при этом набивной червяк проходит через выпускное отверстие центробежного сепаратора по оси и вдается в примыкающий по оси к выпускному отверстию участок смешения. Вследствие того, что загружаемый материал, в частности, крошка теперь не транспортируется посредством проходящего вертикально и ниже выпускного отверстия червяка, а посредством проходящего по оси выпускное отверстие набивного червяка, удается существенно повысить плотность набивки червяка. Засорение выпускного отверстия накопленным загружаемым материалом предотвращается посредством того, что загружаемый материал больше не выносится из центробежного сепаратора только вследствие гравитации, а принудительно транспортируется при помощи набивного червяка насквозь через выпускное отверстие. Это препятствует забиванию в приемном участке набивного червяка, что позволяет циркуляции воздуха внутри центробежного сепаратора поддерживать разрыхленным загружаемый материал.

Соосная компоновка центробежного сепаратора и загрузочной воронки для свежего гранулята дает довольно компактную конфигурацию, не требующую продолжительных путей транспортирования. Вследствие этого повышаются надежность и минимизируются эксплуатационные расходы. При этом выпускное отверстие центробежного сепаратора погружено в кольцеобразно окружающий выпускное отверстие выпускной участок загрузочной воронки, поэтому загружаемый материал непосредственно смешивается после его выхода из центробежного сепаратора со свежим гранулятом. Таким образом, не требуется вертикальное транспортирование к отдельному устройству смешения, а смешивание происходит в прилегающем по оси к выпускному отверстию участке смешения, причем смешиванию или дальнейшему транспортированию через этот участок смешения благоприятствует то, что набивной червяк вдается в участок смешения. Предпочтительно, если набивной червяк продолжается насквозь через весь участок смешения и непосредственно заканчивается выше проходящего поперек набивного червяка экструдера. Это приводит к повышению плотности набивки червяка экструдера.

Предпочтительное выполнение предусматривает, что вал набивного червяка проходит центробежный сепаратор по оси и выведен по заборной трубе из центробежного сепаратора. В выведенном участке на вал воздействует подходящий привод для приведения вала во вращение.

Особенно эффективная подача загружаемого материала из центробежного сепаратора удается предпочтительно благодаря тому, что центробежный сепаратор имеет конически сужающийся разделяющий участок и прилегающий к нему цилиндрический подающий участок, через который продолжается набивной червяк, а его внутренний диаметр, по существу, соответствует наружному диаметру набивного червяка.

Плотность набивки набивного червяка повышается еще больше предпочтительно посредством того, что набивной червяк имеет в самом нижнем участке разделяющего участка коническую сходящуюся в направлении транспортирования огибающую поверхность. Вследствие этого обеспечивается, что накапливающийся в нижнем конце разделяющего участка центробежного сепаратора загружаемый материал выталкивается в участок ввода цилиндрического подающего участка. Конический начальный участок набивного червяка обеспечивает, кроме того, то, что набивной червяк при вероятном в определенных обстоятельствах изломе его вала не может выпасть через выпускное отверстие из центробежного сепаратора и столкнуться с червяком экструдера, что приводило бы к значительному повреждению элементов устройства.

Следующий предпочтительный усовершенствованный вариант предусматривает, что участок смешения был выполнен воронкообразно с сужающимся в направлении транспортирования поперечным сечением. Это приводит к уплотнению смеси из свежего гранулята и загружаемого материала и в дальнейшем к более лучшей гомогенизации смеси в червяке экструдера.

Дальнейшее уменьшение путей транспортирования удается предпочтительно благодаря тому, что участок смешения имеет выходное отверстие с возможностью его прилегания к червяку экструдера и что набивной червяк продолжается вплоть до выходного отверстия.

Для предотвращения проворачивания транспортируемого загружаемого материала вместе с набивным червяком предпочтительный усовершенствованный вариант предусматривает, что цилиндрический подающий участок имеет на своем взаимодействующем с набивным червяком внутреннем периметре проходящие в продольном направлении пазы. Предпочтительно, если глубина пазов постоянно уменьшается в направлении транспортирования, т.е. пазы оканчиваются. При наличии указанных пазов значительно повышается коэффициент трения транспортируемого материала на цилиндрической внутренней стенке в прорезанной пазами зоне втягивания червяка.

Далее приводится более подробное описание изобретения посредством схематически изображенного на чертежах примера выполнения.

На фиг. 1 показан вид в перспективе соответствующего изобретению устройства; на фиг. 2 - вид в перспективе устройства согласно фиг. 1, а на фиг. 3 - вид в разрезе вдоль проходящей поперек к червяку экструдера плоскости.

На фиг. 1 показана загрузочная воронка 1 для свежего гранулята, загрузка которой гранулятом показана под ссылочной позицией 2. Загрузочная воронка имеет первый цилиндрический участок 3 и прилегающий к нему воронкообразный, т.е. конически сужающийся к выпускному отверстию 4 участок 5. К воронкообразному участку 5 прилегает цилиндрический выпускной участок 6 с кольцеобразным фланцем 7, к которому фиксирован воронкообразный, т.е. конически сужающийся к выходному отверстию 8 участок 9 транспортирования, образующий участок смешения. Участок 9 транспортирования присоединяется к подающей трубе 10 червяка 11 экструдера.

Как еще лучше видно на фиг. 2 и фиг. 3, в загрузочной воронке 1 соосно расположен центробежный сепаратор 12, приемный цилиндр 13 которого выступает из загрузочной воронки 1. В приемный цилиндр 13 тангенциально впадает труба 14, через которую в центробежный сепаратор 12 подводят транспортируемый поток загружаемого материала, в частности, мелко нарезанные вторичные отходы. Загруженный в приемный цилиндр 13 поток транспортируемого материала приводится при тангенциальным вдувании в круговую траекторию. Благодаря сужению примыкающего образующего разделяющий участок конуса 15, скорость вращения возрастает настолько, что крошки отбрасываются центробежной силой к стенкам конуса так, что они отделяются из потока и просачиваются вниз в направлении к выпускному отверстию 16. Рабочая среда, в частности, воздух выходит вверх из конуса 15 через центральную заборную трубу 17.

На фиг. 2 и 3 показано, что центробежный сепаратор 12 на примыкании к конусу 15 имеет цилиндрический подающий участок 18, в конце которого находится выпускное отверстие 16. Набивной червяк 19 проходит в осевом направлении насквозь через цилиндрический подающий участок 18 и выпускное отверстие 16 и соединен с ведущим валом 20, выведенным через заборную трубу 17 из центробежного сепаратора. Ведущий вал установлен в приводе 21, фиксированном на платформе 22, опирающейся посредством множества стоек 23 на дисковую крышку центробежного сепаратора 12. Двигатель 24 приводит в движение ведущий вал 20 посредством привода 21. Набивной червяк 19 взаимодействует с цилиндрическим подающим участком 18 для осевого транспортирования накапливающихся в нижнем конце конуса 15 крошек. Непосредственно выше цилиндрического подающего участка 18, т.е. в нижнем участке конуса 15, набивной червяк 19 имеет коническую, сужающуюся к цилиндрическому подающему участку 18 огибающую поверхность, вследствие чего может повышаться плотность набивки набивного червяка 19. Набивной червяк 19 выступает в дальнейшем через выпускное отверстие 16 из центробежного сепаратора 12 и продолжается в образованный воронкообразным участком 9 транспортирования участок смешения вплоть до червяка 11 экструдера. В участке 9 транспортирования предусмотрено отверстие для технического обслуживания и инспекции с трубой 25, через которую во время эксплуатации можно устранять вероятные при определенных обстоятельствах неполадки, например, засоры.

Изобретение относится к устройству для подачи гранулята и загружаемого материала к червяку экструдера и к его применению. Устройство для подачи гранулята и загружаемого материала к червяку (11) экструдера включает центробежный сепаратор с отверстием ввода для введения потока транспортируемого материала пневматически транспортируемого загружаемого материала и выпускное отверстие для выведения отделенного из потока транспортируемого материала загружаемого материала. Устройство включает загрузочную воронку для свежего гранулята и участок смешения, к которому подводится загружаемый материал и свежий гранулят из загрузочной воронки. Центробежный сепаратор расположен по меньшей мере частично в загрузочной воронке (1) и соосно с ней. Выпускное отверстие центробежного сепаратора погружено в кольцеобразно окружающий выпускное отверстие выпускной участок загрузочной воронки. Набивной червяк проходит через выпускное отверстие центробежного сепаратора по оси и вдается в примыкающий по оси к выпускному отверстию участок смешения. Изобретение обеспечивает повышение производительности устройства. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для подачи гранулята и загружаемого материала к червяку (11) экструдера, включающее центробежный сепаратор (12) с отверстием ввода для введения потока транспортируемого материала пневматически транспортируемого загружаемого материала и выпускное отверстие (16) для выведения отделенного из потока транспортируемого материала загружаемого материала, а также загрузочную воронку (1) для свежего гранулята и участок (9) смешения, к которому подводится загружаемый материал и свежий гранулят из загрузочной воронки (1), отличающееся тем, что
центробежный сепаратор (12) расположен, по меньшей мере, частично в загрузочной воронке (1) и соосно с ней, поэтому выпускное отверстие (16) центробежного сепаратора (12) погружено в кольцеобразно окружающий выпускное отверстие (16) выпускной участок (6) загрузочной воронки (1), причем набивной червяк (19) проходит через выпускное отверстие (16) центробежного сепаратора (12) по оси и вдается в примыкающий по оси к выпускному отверстию (16) участок (9) смешения.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что вал (20) набивного червяка (19) проходит центробежный сепаратор (12) по оси и выведен по заборной трубе (17) из центробежного сепаратора (12).

3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что центробежный сепаратор (12) имеет конически сужающийся разделяющий участок (15) и прилегающий к нему цилиндрический подающий участок (18), через который проходит набивной червяк (19), а его внутренний диаметр, по существу, соответствует наружному диаметру набивного червяка (19).

4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что набивной червяк (19) имеет в самом нижнем участке разделяющего участка (15) коническую сходящуюся в направлении транспортирования огибающую поверхность.

5. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что участок (9) смешения выполнен воронкообразно с сужающимся в направлении транспортирования поперечным сечением.

6. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что участок (9) смешения имеет выходное отверстие (8) с возможностью его прилегания к червяку (11) экструдера, причем набивной червяк (19) продолжается вплоть до выходного отверстия (8).

7. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что цилиндрический подающий участок (18) имеет на своем взаимодействующем с набивным червяком (19) внутреннем периметре проходящие в продольном направлении пазы.

8. Применение устройства по любому из пп. 1-7 для возвращения в экструдер образующихся в процессе экструзии вторичных отходов синтетического материала, в частности, кайму, причем вторичные отходы синтетического материала захватываются механическими средствами, транспортируются в устройство для измельчения, мелко нарезаются, а затем мелко нарезанные вторичные отходы подводятся со свежим гранулятом к червяку (11) экструдера.