Устройство для переработки термопластов

 

Использование: переработка отходов полимерных материалов с низким расходом энергии. Сущность изобретения: плунжер в рабочем цилиндре выполнен в виде соосно установленных с возможностью перемещения относительно друг друга и контакта поверхностями в крайних положениях наружного стакана и внутреннего поршня. Поверхности контакта в передней части стакана и поршня выполнены в виде части сферической поверхности. Задние поверхности контакта выполнены в виде кольцевых вертикальных выступов. Плунжер установлен с возможностью взаимодействия со стенками рабочего цилиндра в зоне загрузочного окна. Плунжер сдавливает материал и продавливает через отверстия в цилиндре, на выходе он разрезается. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам для переработки полимерных материалов и может быть использовано в химической и машиностроительной промышленности, например, для переработки бракованных аккумуляторов и крупных пластмассовых деталей автомобилей.

Наиболее близким из известных является устройство для переработки термопластов, содержащее рабочий цилиндр с загрузочным окном и перфорированной головкой, механизм резки и механизм сдавливания и перемещения материала, выполненный в виде плунжера.

Такая конструкция устройства при работе ненадежна и требует большой затраты энергии.

Задачей изобретения является повышение степени использования объема рабочего цилиндра и снижения расхода энергии.

Для этого в устройстве для переработки термопластов, содержащем рабочий цилиндр, с загрузочным окном и перфорированной головкой, механизм резки и механизм сдавливания и перемещения материала, выполненный в виде плунжера, согласно изобретению, плунжер выполнен в виде соосно установленных с возможностью перемещения относительно друг друга и контакта поверхностями в крайних положениях наружного стакана и внутреннего поршня, при этом поверхности контакта в передней части стакана и поршня выполнены в виде части сферической поверхности, а задние поверхности контакта - в виде кольцевых вертикальных выступов, причем плунжер установлен с возможностью взаимодействия со стенками рабочего цилиндра в зоне загрузочного окна.

На чертеже изображен вертикальный разрез устройства для переработки термопластов.

Устройство для переработки термопластов содержит рабочий цилиндр 1 с загрузочным окном 2 и перфорированной головкой 3. Рабочий цилиндр 1 снабжен механизмом 4 резки и механизмом 5 охлаждения гранул терморегулируемыми нагревателями 6, приемником 7 гранул и приводами 8 механизмов (привод механизма резки условно не показан). Внутри рабочего цилиндра 1 смонтирован механизм сдавливания и перемещения, выполненный в виде плунжера, состоящего из наружного стакана 9 и внутреннего поршня 10. Наружный стакан 9 и внутренний поршень 10 установлены соосно с возможностью перемещения относительно друг друга и контакта поверхностями в крайних положениях. Поверхности 11 контакта в передней части стакана 9 и поршня 10 выполнены в виде части сферической поверхности. Задние поверхности контакта выполнены в виде кольцевых вертикальных выступов 12 и 13. Плунжер установлен с возможностью взаимодействия со стенками рабочего цикла в зоне загрузочного окна 2.

Устройство для переработки отходов термопластов работает следующим образом.

Рабочий цилиндр 1 и механизм сдавливания и перемещения перед началом переработки отходов термопластов нагревают с помощью терморегулируемых нагревателей 6 до требуемой температуры, которая поддерживается весь период переработки.

Подлежащие переработке отходы термопластов (куски, пустотелые изделия, трубы, крошки и т.д.) подают через загрузочное окно 2 в нагретый рабочий цилиндр 1, по мере заполнения которого от привода 8 приводится в движение механизм сдавливания и перемещения, также предварительно нагретый. Плунжер, перемещаясь в направлении перфорированной головки 3, передвигает в ту же сторону перерабатываемые отходы. Причем, во время перемещения плунжер, взаимодействуя со стенками цилиндра в зоне загрузочного окна 2, перекрывает его, прерывая тем самым доступ отходов термопластов в рабочий цилиндр 1. Механизм сдавливания и перемещения - плунжер, во время своего рабочего хода перемещает, сдавливает (уплотняет) и разрезает отходы термопластов, поступившие в рабочий цилиндр 1. Отходы термопластов под действием плунжера переходят в вязко-текучее состояние за счет собственного тепла, выделяемого в процессе деформации и продавливаются через отверстия в перфорированной головке 3. Во время первого рабочего хода плунжера, когда рабочий цилиндр 1 заполнен не в полном объеме, допустимо снижение выхода гранул через перфорированную головку 3. Следует отметить, что во время рабочего хода плунжера обеспечивается герметизация его торца за счет собственной конструкции механизма сдавливания и перемещения (внешний стакан 9 и внутренний поршень 10, сопряженные друг с другом по сферическим поверхностям). При обратном ходе плунжера происходит "срыв" вакуума, открывается загрузочное окно 2 и в рабочий цилиндр 1 поступает новая порция отходов термопластов. По мере заполнения всего объема рабочего цилиндра 1 отходами термопластов, устройство начинает работать с высоким КПД, при этом плунжер продавливает через отверстия перфорированной головки 3 жгуты термопластов, которые с помощью механизма 4 режутся на гранулы, охлаждаются водой (или воздухом, или жидким азотом, или другим охлаждающим агентом) в механизме 5 охлаждения и ссыпаются через приемник 7 в тару для упаковки. Контроль за работой устройства осуществляется по показаниям манометра гидросистемы привода плунжера или автоматически.

Выполнение устройства для переработки отходов термопластов в виде заявляемой конструкции обеспечивает повышение эффективности за счет возможности переработки кусков термопластов различного размера без их предварительного измельчения. При этом не образуется пыль, препятствующая процессу переработки.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ТЕРМОПЛАСТОВ, содержащее рабочий цилиндр с загрузочным окном и перфорированной головкой, механизм резки и механизм сдавливания и перемещения материала, выполненный в виде плунжера, отличающееся тем, что плунжер выполнен в виде соосно установленных с возможностью перемещения относительно друг друга и контакта поверхностями в крайних положениях наружного стакана и внутреннего поршня, при этом поверхности контакта в передней части стакана и поршня выполнены в виде части сферической поверхности, а задние поверхности контакта - в виде кольцевых вертикальных выступов, причем плунжер установлен с возможностью взаимодействия со стенками рабочего цилиндра в зоне загрузочного окна.

РИСУНКИ

Рисунок 1