устройство для обработки и переработки материалов
Классы МПК: | B29B17/00 Регенерация или переработка пластиков или других составляющих использованных материалов, содержащих пластики B29B7/06 с подвижными устройствами для смешивания или пластикации B29B7/34 с подвижными устройствами для смешивания или пластикации |
Автор(ы): | Харина Р.А., Чепулис А.М., Мельтонян П.А. |
Патентообладатель(и): | Харина Рита Адамовна, Чепулис Александрас Михайлович, Мельтонян Папкен Арутюнович |
Приоритеты: |
подача заявки:
2000-07-13 публикация патента:
27.01.2001 |
Изобретение относится к средствам для обработки и переработки материалов, в том числе для дезинтеграции различных материалов, преимущественно эластомеров, и может быть использовано в различных отраслях техники для уменьшения отходов. Устройство для обработки и переработки материалов содержит корпус с патрубками для ввода исходного материала и вывода готовой продукции, внутри которого на валу установлен обрабатывающий инструмент, соединенный с приводом, и поверхность обрабатывающего инструмента образована совокупностью режущих кромок. Между смежными режущими кромками выполнены заглубленные в корпусе обрабатывающего инструмента каналы, полости которых посредством фигурных каналов сообщены с источником среды под давлением. Угол атаки режущих кромок выбран в пределах 85 - 95°, мощность привода составляет 100 - 300 кВт и скорость вращения инструмента выбрана 3000 - 12000 об/мин. Устройство обеспечивает повышение эффективности обработки материалов, высокую дисперсность и однородность готового продукта. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
Формула изобретения
1. Устройство для обработки и переработки материалов, содержащее корпус с патрубками для ввода исходного материала и вывода готовой продукции, внутри которого на валу установлен обрабатывающий инструмент, соединенный с приводом, и поверхность обрабатывающего инструмента образована совокупностью режущих кромок, отличающееся тем, что между смежными режущими кромками выполнены заглубленные в корпусе обрабатывающего инструмента каналы, полости которых посредством фигурных каналов сообщены с источником среды под давлением, а угол атаки режущих кромок выбран в пределах 85 - 95o, мощность привода составляет 100 - 300 кВт и скорость вращения инструмента выбрана 3000 - 12000 об/мин. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что обрабатывающий инструмент выполнен в виде набора стянутых шпильками дисков, на периферии каждого из которых выполнены режущие кромки, а на боковых поверхностях - выемки, образующие фигурные каналы для подачи среды под давлением.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к средствам для обработки и переработки материалов, в том числе для дезинтеграции различных материалов, преимущественно эластомеров, и может быть использовано в различных отраслях техники для уменьшения отходов. Особенно эффективным предлагаемое изобретение оказывается при утилизации используемых автомобильных и авиационных шин различных марок, являющейся актуальной проблемой мира. Известно устройство для измельчения резиновых отходов, содержащее камеру давления с отверстиями для ожижения и размещенный в камере с возможностью перемещения в осевом направлении поршень, в котором с целью снижения расхода энергии на измельчение отходов и необходимого давления отверстия выполнены в поперечном направлении к оси корпуса (см. патент РФ 1122211, B 29 H 19/00). Недостатками данного устройства являются сложность конструкции, обуславливающая низкую надежность, низкую эффективность и высокую стоимость переработки резиновых отходов. Известно устройство для обработки и переработки материалов, содержащее корпус с патрубками для ввода исходного материала и вывода готовой продукции, внутри которого на валу установлен обрабатывающий инструмент, соединенный с приводом, и поверхность обрабатывающего инструмента образована совокупностью режущих кромок (см. SU 1066643 A, 15.01.84). По наибольшему количеству сходных признаков и достигаемому при использовании результату известное техническое решение выбрано за наиболее близкий аналог настоящего изобретения. Недостатками наиболее близкого аналога являются низкие показатели качества обработки, низкая эффективность обработки, обусловленная низкой производительностью, надежностью и долговечностью. В основу настоящего изобретения положено решение задачи создания высокопроизводительного устройства для обработки, преимущественно дезинтеграции, различных материалов, в особенности эластомеров, при работе которого происходит вывод автоколебаний, неизбежно возникающих в системе "инструмент-материал", на более высокие резонансные частоты, расположенные в ультразвуковом диапазоне, то есть свыше 2000 Гц. Поставленная задача решена за счет того, что устройство для обработки и переработки материалов, содержащее корпус с патрубками для ввода исходного материала и вывода готовой продукции, внутри которого на валу установлен обрабатывающий инструмент, соединенный с приводом, и поверхность обрабатывающего инструмента образована совокупностью режущих кромок, отличается тем, что между смежными режущими кромками выполнены заглубленные в корпусе обрабатывающего инструмента каналы, полости которых посредством фигурных каналов сообщены с источником среды под давлением, а угол атаки режущих кромок выбран в пределах 85-95o, мощность привода составляет от 100 до 300 кВт и скорость вращения инструмента выбрана 3000-12000 об/мин, а также тем, что обрабатывающий инструмент выполнен в виде набора стянутых шпильками дисков, на периферии каждого из которых выполнены режущие кромки, а на боковых поверхностях - выемки, образующие фигурные каналы для подачи среды под давлением. Удаляют отделившиеся частицы, заглубленные в режущуюся часть обрабатывающего инструмента, потоком среды, состоящей из одного газа и/или одной жидкости или в совокупности. Геометрию и размеры каналов, по которым подаются газ или жидкость, выбирают из условия создания объемного резонатора, так как автоколебания в материале в районе режущая кромка - режущая кромка имеют частоты от 3 до 10 мГц. В этом случае газ или совокупная среда активно участвует в разрушении материала, при этом поток среды подают под избыточным давлением, а подачу обрабатываемого материала к обрабатывающему инструменту или наоборот осуществляют в возвратно-поступательном или "старт-стопном" режиме, причем задают мощность привода не менее от 100 до 300 кВт, скорость вращения обрабатывающего инструмента 3000-12000 об/мин, а число режущих кромок выбирают из соотношения w![устройство для обработки и переработки материалов, патент № 2162410](/images/patents/309/2162002/183.gif)
- геометрией режущих кромок, в частности углом атаки, выбранным из условия обеспечения в зоне воздействия режущих кромок на обрабатываемый материал кумулятивных струй с высокой плотностью энергии, достаточной для образования в теле обрабатываемого материала опережающих трещин,
- устройство снабжено золотниковым распределителем для подачи потока среды в ограниченную зону обработки (на фиг. не показано),
- обрабатывающий инструмент выполнен в виде набора стянутых шпильками дисков, на периферии каждого из которых выполнены режущие кромки, а на боковых поверхностях выемки, образующие фигурные каналы для подачи среды под давлением,
- фигурные каналы для подачи среды под давлением выполнены с траекторией, учитывающей кориолисову силу, например дугообразной траекторией. За счет реализации отличительных признаков изобретения (в совокупности с признаками, указанными в ограничительной части формулы) достигаются важные новые свойства объекта. В предложенном техническом решении достигается эффективное получение мелкодисперсного готового продукта из отходных эластичных материалов, а при обработке древесины или металлов - поверхности высокого качества, а также мелкодисперсных частиц, которые сами являются сырьем, например, для порошковой металлургии. Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых представлен общий вид одного из возможных вариантов исполнения (фиг.1) обрабатывающего инструмента заявленного устройства (фиг. 2). На фиг. 3 приведен вид обрабатывающего инструмента в виде набора стянутых дисков. Устройство содержит вращающийся цилиндрический обрабатывающий инструмент 1. Поверхность обрабатывающего инструмента 1 снабжена достаточным количеством режущих кромок 2. Между смежными режущими кромками 2 выполнены заглубленные в корпусе обрабатывающего инструмента каналы 3. Полости каналов 3 посредством фигурных каналов 4 сообщены с источником среды под давлением, которая подается к устройству через центральный коллектор 5. Обрабатывающий инструмент 1 установлен внутри корпуса 6 с патрубками 7 и 8 для ввода исходного материала и вывода готового продукта на валу 9. Угол атаки режущих кромок выбран в пределах 85 - 95o. Мощность привода составляет 100 - 300 кВт, скорость вращения инструмента составляет 3000 - 12000 об/мин. Вал 9 установлен в корпусе 6 при помощи подшипников 10. Готовый продукт поступает в приемную емкость 11. Для слива жидкости установлен фильтр 12. С целью уменьшения вероятности замешивания обрабатывающего инструмента внутри корпуса 6 выполнены спиралевидные направляющие 13. Для вращения обрабатывающего инструмента служит электропривод 14 - высокоскоростной - 3000 -12000 об/мин. Устройство используют следующим образом. Обрабатываемый материал принудительно подают к поверхности вращающегося с необходимой скоростью обрабатывающего инструмента 1 с одной или двух сторон. Скорость перемещения, например вращения, обрабатывающего инструмента 1 и его подачи, а также количество режущих кромок 2 обрабатывающего инструмента выбирают из условия создания в зоне обработки колебаний ультразвуковой частоты режущего инструмента w
![устройство для обработки и переработки материалов, патент № 2162410](/images/patents/309/2162002/183.gif)
Класс B29B17/00 Регенерация или переработка пластиков или других составляющих использованных материалов, содержащих пластики
Класс B29B7/06 с подвижными устройствами для смешивания или пластикации
Класс B29B7/34 с подвижными устройствами для смешивания или пластикации