Устройство для дозированной подачи волокнистой композиции в экструдер

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОЗИРОВАННОЙ ПОДАЧИ ВОЛОКНИСТОЙ КОМПОЗИЦИИ В ЭКСТРУДЕР(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет(72) Авторы Ставров Василий Петрович Спиглазов Александр Владимирович Колос Анастасия Алексеевна(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет(57) 1. Устройство для дозированной подачи волокнистой композиции в экструдер, содержащее бункер-питатель с выходным отверстием, соединенным с входом в экструдер непосредственно или через промежуточные средства подачи, в частности с помощью транспортера, устройство порционного вывода композиции из бункера в виде зубчатого валика с приводом, установленные в бункере средства воздействия на композицию, а также средства измерения и регулирования расхода композиции, подаваемой из бункера в экструдер, отличающееся тем, что устройство порционного вывода связано со средствами измерения и регулирования расхода композиции и со средствами воздействия на композицию. 2. Устройство для дозированной подачи волокнистой композиции в экструдер по п. 1,отличающееся тем, что устройство порционного вывода композиции из бункера-питателя выполнено в виде зубчатого валика, опоры которого подвижны в направлении перемещения композиции в бункере-питателе и связаны со средствами измерения и регулирования расхода композиции и со средствами воздействия на композицию. 51962009.04.30 3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что средства воздействия на композицию выполнены в виде пневмоцилиндра, закрепленного относительно бункера-питателя так,что шток пневмоцилиндра может воздействовать на композицию, перемещаясь вместе с ней в направлении перемещения композиции по мере вывода композиции из бункера,средство измерения и регулирования расхода композиции выполнено в виде пневмоклапана, взаимодействующего с подвижной опорой зубчатого валика таким образом, что давление в пневмомагистрали, задаваемое этим пневмоклапаном, пропорционально составляющей усилия, действующего на зубчатый валик в направлении перемещения композиции,при этом вход пневмоцилиндра соединен через пневмоклапан с источником сжатого воздуха. Предлагаемое устройство относится к технике переработки полимерных композиций,в частности к средствам дозированной подачи в экструдер композиций, содержащих термопластичные полимерные волокна, смешанные с волокнистыми наполнителями, для последующей пластикации. Известны трудности обеспечения дозированного ввода в экструдер плохосыпучих волокнистых композиций, содержащих преимущественно короткие и неоднородные по составу и свойствам волокна, например волокна наполнителей растительного происхождения и матричные полимерные волокна. Из изученной патентной документации известны устройства, используемые в этом случае с целью повышения точности дозирования и расхода вводимых композиций, обеспечивающего требуемую производительность последующего процесса экструзии. Например, известное дозирующее устройство для коротких волокон согласно патенту 1 содержит бункер-накопитель, в выходном отверстии которого установлен зубчатый валик с регулируемым приводом, вытягивающий волокна из бункера и подающим на весовое устройство, связанное с приводом валика. Для более точного дозирования волокнистого материала, выводимого из бункера, в бункере расположены ворошители, привод которых связан с приводом зубчатого валика. Ворошители волокнистого материала, расположенные внутри бункера и приводимые вместе с зубчатым валиком, облегчают вывод волокнистого материала, обладающего плохой сыпучестью. Однако воздействие этих органов на волокнистый материал, содержащий разнородные по длине, линейной плотности и массе волокна, приводит к сепарации волокон, формированию неоднородной по насыпной плотности волокнистой системы и,следовательно, не обеспечивает высокую точность дозирования при наличии больших флуктуаций длины и плотности волокон, в частности при вводе в экструдер смесей разнородных волокон - наполнителей различной природы и матричных полимерных. Снижение насыпной плотности волокнистой композиции в результате ворошения ведет также к уменьшению расхода подаваемой в экструдер композиции и, соответственно, производительности процесса пластикации композиции и формообразования изделий. Техническое решение, наиболее близкое по технической сущности к предлагаемому,защищено патентом на полезную модель 2. С целью поддержания постоянного массового расхода неоднородной и несыпучей волокнистой композиции при подаче в экструдер это устройство, содержащее бункер-питатель с выходным отверстием, соединенным с входом в экструдер, устройство порционного вывода композиции из бункера, средства 2 51962009.04.30 измерения и регулирования расхода композиции, подаваемой из бункера в экструдер, содержит также установленные в бункере средства воздействия на композицию, в частности упругую стенку, периодически перемещаемую под действием давления воздуха, жидкости или механических средств, привод которых связан со средствами измерения расхода композиции. Средства воздействия на композицию, указанные в данном патенте, активируют композицию, находящуюся в бункере, что позволяет выводить ее из бункера более равномерно. Этому способствует и наличие обратной связи между приводом данных средств и средствами измерения и регулирования расхода композиции. Однако плотность активированной и выводимой из бункера композиции оказывается существенно неоднородной, если в состав композиции входят волокнистые материалы различной физической природы и неоднородные по геометрическим характеристикам, в частности смеси волокон. Предлагаемое техническое решение направлено на устранение данного недостатка. Устройство для дозированной подачи волокнистой композиции в экструдер содержит бункер-питатель с выходным отверстием, соединенным с входом в экструдер непосредственно или через промежуточные средства подачи, в частности с помощью транспортера,устройство порционного вывода композиции из бункера в виде зубчатого валика с приводом установленные в бункере средства воздействия на композицию, а также средства измерения и регулирования расхода композиции, подаваемой из бункера в экструдер. Устройство порционного вывода связано со средствами измерения и регулирования расхода композиции и с элементом, воздействующим на композицию. В частном случае устройство порционного вывода композиции из бункера-питателя выполнено в виде зубчатого валика, опоры которого подвижны в направлении перемещения композиции в бункере-питателе и связаны со средствами измерения и регулирования расхода композиции и со средствами воздействия на композицию. Далее, средства воздействия на композицию выполнены в виде пневмоцилиндра, закрепленного относительно бункера-питателя так, что шток пневмоцилиндра может воздействовать на композицию, перемещаясь вместе с ней в направлении перемещения композиции по мере вывода композиции из бункера, средство измерения и регулирования расхода композиции выполнено в виде пневмоклапана, взаимодействующего с подвижной опорой зубчатого валика таким образом, что давление в пневмомагистрали, задаваемое этим пневмоклапаном, пропорционально составляющей усилия, действующего на зубчатый валик в направлении перемещения композиции, при этом вход пневмоцилиндра соединен через пневмоклапан с источником сжатого воздуха. Предложенное техническое решение содержит новые существенные признаки, а именно наличие связи устройства порционного вывода со средствами измерения и регулирования расхода композиции и со средствами воздействия на композицию, исполнение устройства порционного вывода композиции из бункера-питателя в виде зубчатого валика, опоры которого подвижны в направлении перемещения композиции в бункерепитателе и связаны со средствами измерения и регулирования расхода композиции и со средствами воздействия на композицию. Эти признаки, а также признаки, относящиеся к варианту исполнения средств воздействия на композицию в виде пневмоцилиндра с установленными для него связями и соотношениями, обеспечивают решение поставленной технической задачи, т.е. подачу в экструдер более однородной по составу композиции. Предлагаемое техническое решение иллюстрируется фигурой. Волокнистая композиция 1 расположена в бункере-питателе 2 и находится в контакте со средствами воздействия на нее, в частности со штоком пневмоцилиндра 3. Выходное отверстие бункера-питателя непосредственно, как показано на фигуре, или через проме 3 51962009.04.30 жуточные средства подачи, в частности с помощью транспортера, соединено с экструдером 4. На выходе из бункера-питателя 2 установлен зубчатый валик 5 с приводом 6,имеющий опоры 7. Опоры 7 размещены на упругих скобах с тензодатчиками 8 с возможностью перемещения в направлении подачи композиции и взаимодействующего с ней штока пневмоцилиндра 3. Устройство снабжено также усилителем 9 сигнала тензодатчиков 8. Усилитель, в свою очередь, имеет электрическую связь с пневмоклапаном 10, регулирующим подачу в пневмоцилиндр 3 сжатого воздуха из источника 11. При вращении зубчатого валика 5 от привода 6 композиция 1 из бункера-питателя 2 подается в экструдер 4. При этом уменьшается усилие воздействия зубчатого валика на опоры 7. Это регистрируют тензодатчики 8, сигнал от которых через усилитель 9 подается на пневмоклапан 10, и увеличивается подача сжатого воздуха от источника 11 в пневмоцилиндр 3. Шток пневмоцилиндра 3 перемещается до восстановления заданного усилия прижатия композиции к зубчатому валику. Тем самым достигается равномерное воздействие на волокнистую композицию и постоянная плотность ее на входе в экструдер. Применение данного технического решения устраняет недостаток известного за счет поддержания постоянного давления на композицию по мере вывода ее из бункера. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4