[go: up one dir, main page]

RU210014U1 - Biological Material Processing Extruder - Google Patents

Biological Material Processing Extruder Download PDF

Info

Publication number
RU210014U1
RU210014U1 RU2021133385U RU2021133385U RU210014U1 RU 210014 U1 RU210014 U1 RU 210014U1 RU 2021133385 U RU2021133385 U RU 2021133385U RU 2021133385 U RU2021133385 U RU 2021133385U RU 210014 U1 RU210014 U1 RU 210014U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
zone
screw
height
section
mixing
Prior art date
Application number
RU2021133385U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Владиславович Дядичев
Ирина Викторовна Дядичева
Екатерина Андреевна Дядичева
Александр Валерьевич Дядичев
Сергей Григорьевич Менюк
Дмитрий Сергеевич Менюк
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Инжиниринговый центр Наилучшие доступные технологии"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Инжиниринговый центр Наилучшие доступные технологии" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Инжиниринговый центр Наилучшие доступные технологии"
Priority to RU2021133385U priority Critical patent/RU210014U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU210014U1 publication Critical patent/RU210014U1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/50Details of extruders
    • B29C48/505Screws
    • B29C48/64Screws with two or more threads
    • B29C48/65Screws with two or more threads neighbouring threads or channels having different configurations, e.g. one thread being lower than its neighbouring thread

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области обработки материалов давлением и может быть использована при переработке биологических материалов с получением качественной продукции. Устройство включает корпус, состоящий из зоны питания, зоны сжатия, зоны дозирования, захватное устройство, шнек, выполненный сборным, в зоне питания шнек выполнен в виде конической секции, в зоне сжатия шнек выполнен в виде последовательно расположенных барьерной секции и секции декомпрессии, причем в зоне дозирования шнек выполнен из двух последовательно расположенных конической и смешивающей секции с одноступенчатым выступом с полукруглой впадиной на боковой поверхности шнека в смешивающей секции, выступ имеет высоту и ширину, равную высоте гребня витка, впадина имеет диаметр, равный половине высоты гребня витка. Технический результат заключается в увеличении однородности перемешивания крупных и мелких фракций материала, при этом улучшается продвижение биологической смеси, а также исключается возможность создания застойных зон материалов, что улучшает качество продукции. 2 ил.The utility model relates to the field of pressure treatment of materials and can be used in the processing of biological materials to obtain high-quality products. The device includes a housing consisting of a feed zone, a compression zone, a dosing zone, a gripping device, an auger made of prefabricated, in the feed zone the auger is made in the form of a conical section, in the compression zone the auger is made in the form of a barrier section and a decompression section arranged in series, and in in the dosing zone, the auger is made of two sequentially located conical and mixing sections with a single-stage protrusion with a semicircular cavity on the side surface of the screw in the mixing section, the protrusion has a height and width equal to the height of the coil crest, the cavity has a diameter equal to half the height of the coil crest. The technical result consists in increasing the homogeneity of mixing large and small fractions of the material, while improving the promotion of the biological mixture, and also eliminating the possibility of creating stagnant zones of materials, which improves product quality. 2 ill.

Description

Техническое решение относится к области обработки материалов давлением и может быть использовано при переработке биологических материалов с получением качественной продукции.The technical solution relates to the field of material pressure treatment and can be used in the processing of biological materials to obtain high-quality products.

Известен экструдер для переработки термопластов (патент UA № 5779, опубл. 15.03.2005, Бюл. №3), выбранный в качестве прототипа. Экструдер содержит корпус, захватное устройство, шнек, зону питания, зону сжатия, которая состоит из барьерной секции и секции декомпрессии, зону дозирования, выполненную из последовательных конической и цилиндрической секции.Known extruder for processing thermoplastics (patent UA No. 5779, publ. 15.03.2005, Bull. No. 3), selected as a prototype. The extruder contains a housing, a gripper, a screw, a feed zone, a compression zone, which consists of a barrier section and a decompression section, a dosing zone made of successive conical and cylindrical sections.

Недостатком известной конструкции является то, что в случае переработки биологических материалов, состоящих из вторичного, первичного биологического сырья, наполнителей, красителей и других компонентов, необходимых для биологических материалов (биологическая смесь) необходим комплект дорогостоящего оборудования для предварительной подготовки исходного сырья (смесители, пресса, пластификаторы, грануляторы). Использование же напрямую неподготовленного предварительного сырья для известной конструкции не дает хорошего качества получаемых вторичных изделий из-за недостаточных смесительных способностей конструкции.The disadvantage of the known design is that in the case of processing biological materials consisting of secondary, primary biological raw materials, fillers, dyes and other components necessary for biological materials (biological mixture), a set of expensive equipment is required for preliminary preparation of the feedstock (mixers, presses, plasticizers, granulators). The use of directly unprepared preliminary raw materials for a known design does not give good quality of the resulting secondary products due to insufficient mixing capabilities of the design.

Задачей технического решения является усовершенствование экструдера за счет новой конструкция шнека в зоне дозирования, путем увеличения однородности перемешивания крупных и мелких фракций материала, при этом улучшается продвижение биологической смеси, а также исключается возможность создания застойных зон материалов, что улучшает качество продукции.The objective of the technical solution is to improve the extruder due to the new design of the screw in the dosing zone, by increasing the uniformity of mixing large and small fractions of the material, while improving the promotion of the biological mixture, and also eliminating the possibility of creating stagnant zones of materials, which improves product quality.

Сущность технического решения: экструдер для переработки биологических материалов, включающий корпус, состоящий из зоны питания, зоны сжатия, зоны дозирования, захватное устройство, шнек, выполненный сборным, в зоне питания шнек выполнен в виде конической секции, в зоне сжатия шнек выполнен в виде последовательно расположенных барьерной секции и секции декомпрессии, причем в зоне дозирования шнек выполнен из двух последовательно расположенных конической и смешивающей секции с одноступенчатым выступом с полукруглой впадиной на боковой поверхности шнека в смешивающей секции, выступ имеет высоту и ширину, равную высоте гребня витка, впадина имеет диаметр, равный поливине высоты гребня витка. При меньшей высоте и ширине одноступенчатого выступа не обеспечивается равномерное перемешивание крупных фракций биологических материалов, а при большей высоте и ширине одноступенчатого выступа не обеспечивается равномерное перемешивание мелких фракций материала, а также возможно создание застойных зон материала, что может привести к его деструкции. При переходе из барьерной секции 7, которая обеспечивает повышение давления, и секции декомпрессии 8 происходит уменьшение давления, что способствует эффективному удалению легколетучих соединений. Использование одноступенчатого выступа с полукруглой впадиной на боковой поверхности шнека обеспечивает качественное смешивание биологической смеси за счет создания дополнительной разности давления между выступом и корпусом. При меньшем диаметре полукруглой впадины на выступе не обеспечивается равномерное перемешивание биологического материала, а при большем диаметре на боковой поверхности шнека возможно создание критических скоростей и деформаций сдвига материала, что может привести к его разрушению. The essence of the technical solution: an extruder for the processing of biological materials, including a housing consisting of a feed zone, a compression zone, a dosing zone, a gripping device, a prefabricated screw, in the feed zone the screw is made in the form of a conical section, in the compression zone the screw is made in the form of a series located barrier section and decompression section, and in the dosing zone the screw is made of two successively located conical and mixing sections with a single-stage protrusion with a semicircular cavity on the side surface of the screw in the mixing section, the protrusion has a height and width equal to the height of the coil crest, the cavity has a diameter, equal to the polyvin of the height of the crest of the coil. With a smaller height and width of a single-stage protrusion, uniform mixing of large fractions of biological materials is not ensured, and with a larger height and width of a single-stage protrusion, uniform mixing of fine fractions of the material is not ensured, and it is also possible to create stagnant zones of the material, which can lead to its destruction. At the transition from the barrier section 7, which provides an increase in pressure, and the decompression section 8, a decrease in pressure occurs, which contributes to the effective removal of volatile compounds. The use of a single-stage protrusion with a semicircular cavity on the side surface of the screw ensures high-quality mixing of the biological mixture by creating an additional pressure difference between the protrusion and the housing. With a smaller diameter of the semicircular cavity on the ledge, uniform mixing of the biological material is not ensured, and with a larger diameter on the side surface of the screw, critical velocities and shear deformations of the material can be created, which can lead to its destruction.

Общими с прототипом признаками являются: Common features with the prototype are:

корпус, состоящий из зоны питания, зоны сжатия, зоны дозирования, housing, consisting of a feeding zone, a compression zone, a dosing zone,

захватное устройство, gripper,

шнек, выполненный сборным, prefabricated screw,

в зоне питания шнек выполнен в виде конической секции,in the feed zone, the screw is made in the form of a conical section,

в зоне сжатия шнек выполнен в виде последовательно расположенных барьерной секции и секции декомпрессии.in the compression zone, the screw is made in the form of a barrier section and a decompression section arranged in series.

Отличительными признаками устройства являются The distinguishing features of the device are

в зоне дозирования шнек выполнен из двух последовательно расположенных конической и смешивающей секции с одноступенчатым выступом с полукруглой впадиной на боковой поверхности шнека,in the dosing zone, the auger is made of two consecutive conical and mixing sections with a single-stage protrusion with a semicircular cavity on the auger side surface,

выступ имеет высоту и ширину, равную высоте гребня витка,the protrusion has a height and width equal to the height of the crest of the coil,

впадина имеет диаметр, равный поливине высоты гребня витка. the cavity has a diameter equal to the polyvin of the height of the crest of the coil.

Использование заявленного экструдера при переработке биологических смесей позволяет сочетать подготовительные операции (наполнение, прессование, смешивание, гранулирование) и операцию получения новых качественных изделий методом экструзии и соэкструзии.The use of the claimed extruder in the processing of biological mixtures allows you to combine preparatory operations (filling, pressing, mixing, granulating) and the operation of obtaining new high-quality products by extrusion and co-extrusion.

На фиг. 1 представлен общий вид устройства.In FIG. 1 shows a general view of the device.

На фиг. 2 представлена смешивающая секция зоны дозирования с одноступенчатым выступом с полукруглой впадиной на боковой поверхности шнека.In FIG. 2 shows the mixing section of the dosing zone with a single-stage ledge with a semicircular cavity on the side surface of the screw.

Экструдер для переработки биологических материалов (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 конической секции. В зоне сжатия 5 шнек состоит из барьерной секции 7 и секции декомпрессии 8. В зоне дозирования 6 шнек выполнен из двух последовательно расположенных конической 9 и смешивающей 10 секции с одноступенчатым выступом с полукруглой впадиной на боковой поверхности шнека. На (фиг. 2) представлена смешивающая секция 10 с одноступенчатым выступом 11 на боковой поверхности шнека, размещенные под углом 90° к витку 13 на поверхности шнека 3,содержащем полукруглую впадину 12, при этом смесь биологических материалов переходит из входного канала с низкими сдвиговыми деформациями 14 между корпусом и внутренней частью выступа 11 по ходу вращения шнека, в выходной канал с высокими сдвиговыми деформациями 15 между корпусом и наружной частью выступа 11 по ходу вращения шнека, через зазор между максимально высокой частью выступа 11 и корпусом 16. Отверстие 17 выполнено в секции декомпрессии 8 зоны сжатия 5 для удаления легколетучих соединений, которые содержатся в биологических материалах.The extruder for the processing of biological materials (Fig. 1) contains a body 1, a gripper 2, a screw 3, made in the form of a prefabricated structure. The housing consists of a feed zone 4, a compression zone 5, a dosing zone 6. In the feed zone 4, the screw is made in the form of a conical section. In the compression zone 5, the screw consists of a barrier section 7 and a decompression section 8. In the dosing zone 6, the screw is made of two conical 9 and mixing 10 sections in series with a single-stage protrusion with a semicircular cavity on the side surface of the screw. On (Fig. 2) shows the mixing section 10 with a single-stage protrusion 11 on the side surface of the screw, placed at an angle of 90° to the coil 13 on the surface of the screw 3 containing a semicircular cavity 12, while the mixture of biological materials passes from the inlet channel with low shear deformations 14 between the body and the inner part of the ledge 11 in the direction of rotation of the screw, into the outlet channel with high shear deformations 15 between the body and the outer part of the ledge 11 in the direction of rotation of the screw, through the gap between the highest part of the ledge 11 and the body 16. The hole 17 is made in the section decompression 8 compression zone 5 to remove volatile compounds that are contained in biological materials.

Экструдер для переработки биологических материалов работает следующим образом.The extruder for processing biological materials works as follows.

Различные биологические материалы подаются отдельными дозаторами в захватное устройство 2, захватывается шнеком 3, который вращается в корпусе 1, в твердом виде транспортируются, смешиваются и уплотняются в зоне питания 4, потом в зоне сжатия 5 и в барьерной секции 7 происходит создание давления, и продвижение биологической смеси в цилиндрической секции  8 зоны и сжатия 5, коническая секция 9 зоны дозирования 6 определяют величину и стабильность давления и производительности, которые развивает экструдер, смешивающая секция 10 зоны дозирования 6 с одноступенчатым выступом с полукруглой впадиной на боковой поверхности шнека обеспечивает равномерное смешивание компонентов.Various biological materials are fed by separate dispensers into the gripper 2, are captured by the screw 3, which rotates in the housing 1, are transported in solid form, mixed and compacted in the feeding zone 4, then pressure is created in the compression zone 5 and in the barrier section 7, and the movement biological mixture in the cylindrical section 8 of the zone and compression 5, the conical section 9 of the dosing zone 6 determine the magnitude and stability of the pressure and productivity that the extruder develops, the mixing section 10 of the dosing zone 6 with a single-stage protrusion with a semicircular cavity on the side surface of the screw ensures uniform mixing of the components.

Пример выполнения размеров гребня витка и одноступенчатым выступом с полукруглой впадиной. При высоте гребня витка шнека в зоне питания 6 мм, одноступенчатый выступ имеет высоту и ширину 6 мм, полукруглая впадина на выступе имеет диаметр 3 мм. Конструктивные размеры шнека будут измеряться цифровым штангенциркулем с точностью измерения 0,01 мм. An example of the execution of the dimensions of the crest of a coil and a single-stage ledge with a semicircular cavity. When the height of the crest of the screw coil in the feeding zone is 6 mm, the single-stage protrusion has a height and width of 6 mm, the semicircular cavity on the protrusion has a diameter of 3 mm. The structural dimensions of the auger will be measured with a digital caliper with an accuracy of 0.01 mm.

Пример реализации устройства.Device Implementation Example.

В процессе переработки биологических смесей на основе метода экструзионного выдавливания использование в конструкции экструдера одноступенчатого выступа с полукруглой впадиной на боковой поверхности шнека обеспечивает качественное смешивание биологического материала за счет увеличения сдвиговых деформаций, а также создания дополнительной разности давления между одноступенчатым выступом и корпусом. Эта конструкция обеспечивает увеличение на 50% однородности перемешивания крупных фракций материала и увеличение на 10% однородности перемешивания мелких фракций материала по отношению к известным, за счет чего улучшается продвижение биологической смеси в 3,5 раза, а также исключается возможность создания застойных зон материалов, что приводит к ухудшению качества продукции в 3 раза. In the process of processing biological mixtures based on the extrusion extrusion method, the use of a single-stage protrusion with a semicircular cavity on the side surface of the screw in the design of the extruder ensures high-quality mixing of biological material by increasing shear deformations, as well as creating an additional pressure difference between the single-stage protrusion and the body. This design provides a 50% increase in the homogeneity of mixing of large fractions of the material and an increase of 10% in the homogeneity of mixing of fine fractions of the material in relation to the known ones, thereby improving the promotion of the biological mixture by 3.5 times, and also eliminates the possibility of creating stagnant zones of materials, which leads to a deterioration in product quality by 3 times.

Использование заявленного экструдера при переработке биологических смесей, позволяет сочетать подготовительные операции (наполнение, смешивание, гранулирование, прессование) и операцию получения новых качественных изделий методом экструзии и соэкструзии.The use of the claimed extruder in the processing of biological mixtures allows you to combine preparatory operations (filling, mixing, granulating, pressing) and the operation of obtaining new high-quality products by extrusion and co-extrusion.

Claims (1)

Экструдер для переработки биологических материалов, включающий корпус, состоящий из зоны питания, зоны сжатия, зоны дозирования, захватное устройство, шнек, выполненный сборным, в зоне питания шнек выполнен в виде конической секции, в зоне сжатия шнек выполнен из двух последовательно расположенных барьерной секции и секции декомпрессии, отличающийся тем, что шнек в зоне дозирования выполнен из двух последовательно расположенных конической и смешивающей секции с одноступенчатым выступом с полукруглой впадиной на боковой поверхности шнека, выступ имеет высоту и ширину, равную высоте гребня витка, впадина имеет диаметр, равный половине высоты гребня витка, и образует входной канал с низкими сдвиговыми деформациями между его внутренней поверхностью и корпусом, выходной канал с высокими сдвиговыми деформациями между его внешней поверхность и корпусом. An extruder for the processing of biological materials, including a body consisting of a feed zone, a compression zone, a dosing zone, a gripping device, a prefabricated screw, in the feed zone the screw is made in the form of a conical section, in the compression zone the screw is made of two successively located barrier sections and decompression section, characterized in that the screw in the dosing zone is made of two successively located conical and mixing sections with a single-stage protrusion with a semicircular cavity on the side surface of the screw, the protrusion has a height and width equal to the height of the coil crest, the cavity has a diameter equal to half the height of the crest coil, and forms an input channel with low shear deformations between its inner surface and the body, an output channel with high shear deformations between its outer surface and the body.
RU2021133385U 2021-11-17 2021-11-17 Biological Material Processing Extruder RU210014U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021133385U RU210014U1 (en) 2021-11-17 2021-11-17 Biological Material Processing Extruder

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021133385U RU210014U1 (en) 2021-11-17 2021-11-17 Biological Material Processing Extruder

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU210014U1 true RU210014U1 (en) 2022-03-24

Family

ID=80820672

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021133385U RU210014U1 (en) 2021-11-17 2021-11-17 Biological Material Processing Extruder

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU210014U1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
UA5779U (en) * 2004-08-21 2005-03-15 Східноукраїнський Національний Університет Імені Володимира Даля Extruder for processing of thermoplastics
CN102686305A (en) * 2009-08-18 2012-09-19 丰田自动车株式会社 Screw segment
RU189425U1 (en) * 2019-03-20 2019-05-22 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского" Extruder for processing dissimilar secondary polymer and building materials
RU201190U1 (en) * 2020-06-08 2020-12-02 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского" Extruder for the processing of dissimilar secondary polymer and building materials
RU201865U1 (en) * 2020-06-08 2021-01-15 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского" Extruder for the processing of dissimilar secondary polymer and building materials
RU202299U1 (en) * 2020-11-06 2021-02-10 Общество с ограниченной ответственностью Инжиниринговый центр Наилучшие доступные технологии Biological Material Extruder
RU202893U1 (en) * 2020-11-06 2021-03-12 Общество с ограниченной ответственностью «Инжиниринговый центр Наилучшие доступные технологии» Biological Material Extruder

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
UA5779U (en) * 2004-08-21 2005-03-15 Східноукраїнський Національний Університет Імені Володимира Даля Extruder for processing of thermoplastics
CN102686305A (en) * 2009-08-18 2012-09-19 丰田自动车株式会社 Screw segment
RU189425U1 (en) * 2019-03-20 2019-05-22 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского" Extruder for processing dissimilar secondary polymer and building materials
RU201190U1 (en) * 2020-06-08 2020-12-02 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского" Extruder for the processing of dissimilar secondary polymer and building materials
RU201865U1 (en) * 2020-06-08 2021-01-15 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского" Extruder for the processing of dissimilar secondary polymer and building materials
RU202299U1 (en) * 2020-11-06 2021-02-10 Общество с ограниченной ответственностью Инжиниринговый центр Наилучшие доступные технологии Biological Material Extruder
RU202893U1 (en) * 2020-11-06 2021-03-12 Общество с ограниченной ответственностью «Инжиниринговый центр Наилучшие доступные технологии» Biological Material Extruder

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU185865U1 (en) Extruder for processing dissimilar secondary polymeric materials
RU170651U1 (en) Extruder for processing dissimilar secondary polymeric materials
RU185853U1 (en) Extruder for processing dissimilar secondary polymeric materials
RU167227U1 (en) EXTRUDER FOR PROCESSING DIFFERENT WASTE OF SECONDARY POLYMERIC MATERIALS
RU185823U1 (en) Extruder for processing dissimilar secondary polymeric materials
RU202893U1 (en) Biological Material Extruder
RU185861U1 (en) Biological Waste Extruder
RU167651U1 (en) Biological Waste Extruder
RU202299U1 (en) Biological Material Extruder
RU162271U1 (en) EXTRUDER FOR PROCESSING BUILDING AND POLYMERIC MATERIALS
RU210014U1 (en) Biological Material Processing Extruder
RU210017U1 (en) Biological Material Processing Extruder
RU199625U1 (en) Biological Material Extruder
RU191971U1 (en) Extruder for processing heterogeneous secondary polymeric and building materials
RU185855U1 (en) Extruder for processing heterogeneous secondary polymeric and building materials
RU212827U1 (en) Extruder for processing secondary polymer and composite materials
RU185848U1 (en) Extruder for processing dissimilar secondary polymeric materials
RU193345U1 (en) Extruder for processing heterogeneous secondary polymeric and building materials
RU193339U1 (en) Extruder for processing heterogeneous secondary polymeric and building materials
RU176481U1 (en) Extruder for processing dissimilar wastes of secondary polymeric materials
RU214125U1 (en) Extruder for processing secondary polymer and composite materials
RU185815U1 (en) Extruder for processing dissimilar secondary polymeric materials
RU212584U1 (en) Extruder for processing dissimilar secondary polymeric and building materials
RU185816U1 (en) Extruder for processing dissimilar secondary polymeric materials
RU201190U1 (en) Extruder for the processing of dissimilar secondary polymer and building materials