RU2184655C1

RU2184655C1 - Extruder

Info

Publication number: RU2184655C1
Application number: RU2001107874A
Authority: RU
Inventors: Т.М. Зубкова; Р.Н. Абдрафиков; А.А. Лукьянов
Original assignee: Оренбургский государственный университет
Priority date: 2001-03-23
Filing date: 2001-03-23
Publication date: 2002-07-10

Abstract

FIELD: equipment for processing of agricultural products by extrusion, applicable in the food, chemical and other branches of industry. SUBSTANCE: the extruder has a loading bin, cylindrical body and an extrusion head with a die. The body has longitudinal grooves on the inner surface, and an auger with a torpedo-shaped extension piece, whose end face surface is made in the form of a crown, is positioned in it. Splined grooves are available on the side surface of the extension piece. An annular groove is made on the end face surface of the extrusion head, where a ring with teeth in the form of a crown is rigidly fastened. The auger torpedo-shaped extension piece and the ring may be positioned in a spaced relation to their crowns and the splined grooves on the torpedo-shaped extension piece may be positioned both in parallel with its generating line, and at an angle to it. EFFECT: enhanced efficiency, stability of the extrusion process, as well as improved quality of ready-made products. 3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к оборудованию для переработки сельскохозяйственной продукции путем экструзии и, кроме того, может быть использовано в пищевой, химической и других отраслях промышленности. The invention relates to equipment for processing agricultural products by extrusion and, in addition, can be used in food, chemical and other industries.

Известен пресс-экструдер, содержащий цилиндрический корпус, расположенный в нем шнек, матрицу, конструкция конечной части шнека имеет торпедовидную насадку, выполненную в виде цилиндра с проточками [Г.Шенкель. Шнековые прессы для пластмасс. Принцип действия, конструирование и эксплуатация. Под ред. А.Я.Шапиро, пер. с нем. Г.П. Делекторского. Государственное научно-техническое издательство химической литературы, 1962, с.60-61]. A known extruder containing a cylindrical body, a screw located in it, a matrix, the design of the end of the screw has a torpedo nozzle made in the form of a cylinder with grooves [G. Schenkel. Screw presses for plastics. The principle of operation, design and operation. Ed. A.Ya. Shapiro, trans. with him. G.P. Dealership. State Scientific and Technical Publishing House of Chemical Literature, 1962, p.60-61].

Недостатком данного пресс-экструдера является малая степень гомогенизации перерабатываемого материала, что ведет к снижению эффективности процесса экструзии и качества готовой продукции. The disadvantage of this press extruder is the low degree of homogenization of the processed material, which leads to a decrease in the efficiency of the extrusion process and the quality of the finished product.

Техническим результатом настоящего изобретения является повышение эффективности, обеспечение стабильности процесса экструзии и улучшение качества готовой продукции за счет более полного разрушения структуры перерабатываемого материала. The technical result of the present invention is to increase efficiency, ensure the stability of the extrusion process and improve the quality of the finished product due to more complete destruction of the structure of the processed material.

Для достижения этого результата пресс-экструдер, содержащий загрузочный бункер, цилиндрический корпус, в котором расположен шнек с торпедовидной насадкой, выполненной с проточками в виде шлицев, и экструзионную головку с фильерой, согласно изобретению снабжен кольцом с зубьями в виде коронки, экструзионная головка выполнена с кольцевой проточкой, расположенной на ее торцевой поверхности, кольцо жестко закреплено в упомянутой кольцевой проточке, торпедовидная насадка шнека выполнена с торцевой поверхностью в виде коронки, а цилиндрический корпус шнека - с продольными проточками на внутренней поверхности. To achieve this result, a press extruder containing a loading hopper, a cylindrical body in which there is a screw with a torpedo nozzle made with grooves in the form of slots, and an extrusion head with a die, according to the invention is equipped with a ring with teeth in the form of a crown, the extrusion head is made with an annular groove located on its end surface, the ring is rigidly fixed in the aforementioned annular groove, a torpedo screw nozzle is made with an end surface in the form of a crown, and a cylindrical auger housing - with longitudinal grooves on the inner surface.

Торпедовидная насадка шнека и кольцо расположены с зазором между их коронками. The torpedo auger nozzle and ring are located with a gap between their crowns.

Шлицевые проточки на торпедовидной насадке расположены параллельно ее образующей или под углом к ней. The slotted grooves on the torpedo nozzle are parallel to its generatrix or at an angle to it.

Данная конструкция обеспечивает гомогенизацию перерабатываемой массы за счет внутреннего эффекта смешения, обусловленного наличием срезывающих напряжений, и за счет внешнего эффекта смешения, кроме того, такая система создает предпосылки для выравнивания потоков массы в зоне выдавливания. This design ensures the homogenization of the processed mass due to the internal mixing effect due to the presence of shear stresses and due to the external mixing effect, in addition, this system creates the prerequisites for equalizing the mass flows in the extrusion zone.

На фиг. 1 показан пресс-экструдер со специальным приспособлением для гомогенизации и смешения на выходном конце шнека. In FIG. 1 shows a press extruder with a special device for homogenizing and mixing at the outlet end of the screw.

На фиг.2 показаны торпедовидная насадка, кольцо и схема их расположения в изометрии. Figure 2 shows a torpedo nozzle, a ring and a diagram of their location in isometry.

На фиг. 3 показан пресс-экструдер со специальным приспособлением для гомогенизации и смешения на выходном конце шнека по пункту 2. In FIG. 3 shows a press extruder with a special device for homogenizing and mixing at the output end of the screw according to paragraph 2.

На фиг. 4 показан пресс-экструдер со специальным приспособлением для гомогенизации и смешения на выходном конце шнека по пункту 3. In FIG. 4 shows a press extruder with a special device for homogenizing and mixing at the output end of the screw according to paragraph 3.

Пресс-экструдер содержит загрузочный бункер 1; цилиндрический корпус шнека 2 с продольными проточками на внутренней поверхности; шнек 3; торпедовидную насадку 4, на поверхности которой выполнены проточки в виде шлицев, а торцевая поверхность выполнена в виде коронки; экструзионную головку 5 с кольцевой проточкой на торцевой поверхности, в которую установлено жестко закрепленное кольцо 6 с зубьями в виде коронки; фильеру 7. The extruder press comprises a hopper 1; a cylindrical housing of the screw 2 with longitudinal grooves on the inner surface; screw 3; torpedo nozzle 4, on the surface of which grooves are made in the form of splines, and the end surface is made in the form of a crown; an extrusion head 5 with an annular groove on the end surface into which a rigidly fixed ring 6 with teeth in the form of a crown is installed; die 7.

Предлагаемый пресс-экструдер работает следующим образом: исходный продукт подается в зону транспортирования через загрузочный бункер 1, в результате передачи крутящего момента шнеку 3 перерабатываемый материал продвигается к выдавливающему концу шнека, где расположена торпедовидная насадка 4, при этом происходит его частичное измельчение, нагрев за счет внутреннего превращения механической энергии в тепловую, расплавление, перемешивание и выпрессовывание через шлицевые проточки насадки 4 к экструзионной головке 5. The proposed press extruder operates as follows: the initial product is fed into the transportation zone through the loading hopper 1, as a result of the transmission of torque to the screw 3, the processed material moves to the extruding end of the screw, where the torpedo nozzle 4 is located, while it is partially crushed, heated by internal transformation of mechanical energy into heat, melting, mixing and pressing out through the slotted grooves of the nozzle 4 to the extrusion head 5.

При прохождении продукта через пазы коронки вращающейся торпедовидной насадки 4 и пазы коронки неподвижно закрепленного кольца 6 происходит полное разрушение структуры перерабатываемого материала за счет внутреннего эффекта смешения, обусловленного наличием срезывающих напряжений, и за счет внешнего эффекта смешения. Затем продукт под давлением выпрессовывается через фильеру 7. Причем при изготовлении шлицевых проточек на торпедовидной насадке под углом к образующей уменьшается нагрузка на зубья и исключается возможность зацепления зубьев насадки за зубья кольца. When the product passes through the grooves of the crown of the rotating torpedo nozzle 4 and the grooves of the crown of the fixed ring 6, the structure of the processed material is completely destroyed due to the internal mixing effect due to the presence of shear stresses and due to the external mixing effect. Then the product is extruded under pressure through the die 7. Moreover, in the manufacture of spline grooves on the torpedo nozzle at an angle to the generatrix, the load on the teeth is reduced and the possibility of engaging the teeth of the nozzle on the ring teeth is eliminated.

При изготовлении посадки между коронкой торпедовидной насадки и коронкой кольца без зазора необходимо выполнение следующего условия: ширина зуба кольца должна быть больше ширины паза торпедовидной насадки для обеспечения постоянного контакта, чтобы исключить возможность зацепления зубьев насадки за зубья кольца. А при изготовлении посадки между коронкой торпедовидной насадки и коронкой кольца с зазором выполнение данного условия не имеет значения. When making a landing between the crown of the torpedo nozzle and the crown of the ring without a gap, the following conditions must be met: the width of the tooth of the ring must be greater than the width of the groove of the torpedo nozzle to ensure constant contact to exclude the possibility of engagement of the teeth of the nozzle over the teeth of the ring. And when making a landing between the crown of the torpedo nozzle and the crown of the ring with a gap, the fulfillment of this condition does not matter.

Таким образом, заявляемое изобретение позволяет существенно повысить эффективность машины, обеспечить стабильность процесса экструзии и улучшить качество готовой продукции за счет более полного разрушения структуры перерабатываемого материала. Кроме того, такая система создает предпосылки для выравнивания потоков массы в зоне выдавливания. Thus, the claimed invention can significantly increase the efficiency of the machine, ensure the stability of the extrusion process and improve the quality of the finished product due to more complete destruction of the structure of the processed material. In addition, such a system creates the prerequisites for equalizing the mass flows in the extrusion zone.

Claims

1. A press extruder comprising a loading hopper, a cylindrical body in which a screw with a torpedo-shaped nozzle made with grooves in the form of slots is located, and an extrusion head with a die, characterized in that it is provided with a ring with teeth in the form of a crown, the extrusion head is made with an annular groove located on its end surface, the ring is rigidly fixed in the aforementioned annular groove, the torpedo auger nozzle is made with an end surface in the form of a crown, and the cylindrical auger body is longitudinally grooves on the inner surface.

2. A press extruder according to claim 1, characterized in that the torpedo auger nozzle and ring are located with a gap between their crowns.

3. A press extruder according to claim 1, characterized in that the slotted grooves on the torpedo nozzle are parallel to its generatrix or at an angle to it.