Узел пластикации литьевой машины

 

О П И С А Н И Е (1111оо4 зт

ИЗОВРЕТЕН ИЯ

Саеов Советских

Социалистических

Реснублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 22.06.81 (21) 3305561/23-05 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

В 29 F 1/06

В 29 F 1/04

Гесудлрстееннмй кемнтет

СССР (53) УДК 678.057. .745.3 (088.8}

Опубликовано 15.03.83. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 25.03.83 пв делам нзебретеннй и втармтий

gi.."; ..

Н. И. Басов, H. И. Фелипчук, А. В. Сал/щф, А, В; олс вь з j (.. Г. Гурвич, А. Л. Луговской и «1 ."; Д. В тров

? с1

Московский ордена Трудового Красного ени - институт химического машиностроения (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УЗЕЛ ПЛАСТИКАЦИИ ЛИТЪЕВОИ; МАШИНЫ

Изобретение относится к полимерному машиностроению и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для переработки термопластичных и термореактивных полимерных материалов в изделия.

Известен узел пластикации литьевой машины, содержащий станину, нагревательный цилиндр, шнек, расположенный внутри нагревательного цилиндра, гидроцилиндр, упорный узел и привод (1).

Недостаток этого узла состоит в громоздкости привода, что связано с увеличением габаритов и металлоемкости машины.

Наиболее близким к изобретению является узел пластикации литьевой машины, содержащий станину с закрепленным на ней материальным цилиндром с бункером, шнек, размещенный,в материальном цилиндре и связанный выходным концом с полым штоком гидроцилиндра поступательного перемещения и посредством шлицевого соединения подвижно связанный с гидродвигателем его вращения, и упорный элемент опорного узла, жестко соединенный с полым штоком гидроцилиндра поступательного перемещения (2).

При вращении шнека материал из бункера захватывается витком шнека и транспортируется в переднюю часть материального цилиндра. За время прохождения полимерного материала по длине шнека он

5 пластицируется. После набора дозы с помощью гидро цилиндра материал впрыскивается в пресс-форму. Время пластикации определяется временем прохождения материала по длине шнека, количеством оборотов, которое совершает шнек, и температурой стенки материального цилиндра. Режим движения материала можно считать ламинарным с частичной макротурбулизацией вдоль каждого витка шнека, а это приводит к тому, что скорость процесса пластикации низка,.а качество смешения неравномерно по длине шнека. Все это снижает производительность узла.

Цель изобретения — повышение производительности узла за счет увеличения скорости процесса пластикации, повышения эффективности гомогенизации при сокращении размеров шнека.

Указанная цель достигается тем, что узел пластикации литьевой машины, содержащий станину с закрепленным на ней ма1004137

20, тическая нагрузка через упругий элемент

14 передается на опорный узел 10.

3 териальным цилиндром с бункером, шнек, размещенный в материальном цилиндре и связанный выходным концом с полым штоком гидроцилиндра поступательного перемещения и посредством шлицевого соединения подвижно связанный с гидродвигателем его вращения, и упорный элемент опорного узла, жестко связанный с полым штоком гидроцилиндра поступательного перемещения, снабжен корпусом со штуцерами для подачи и отвода рабочей среды под давлением и размещенным в корпусе поршнем, жестко связанным со шнеком посредством стопора, причем корпус смонтирован на выходном конце шнека с возможностью поступательного перемещения относительно него и жестко соединен с упорным элементом, который подпружинен относительно торцовой части выходного конца шнека.

На фиг. 1 изображена конструктивная схема узла пластикации; на фиг. 2 — узел

1 на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез А — А на фиг. 1.

Узел пластикации содержит станину 1 с закрепленным на ней нагревательным материальным цилиндром 2 с бункером 3, шнек

4, размещенный в материальном цилиндре

2 и связанный выходным концом с полым штоком 5 гидроцилиндра 6 поступатеЛьного перемещения и посредством шлицевого соединения 7 подвижно связанным с гидродвигателем 8 его вращения, и упорный элемент

9 опорного узла 10, жестко соединенный с полым штоком 5 гидроцилиндра 6 поступательного перемещения. На выходном конце шнека 4 смрнтирован с возможностью поступательного перемещения относительно него корпус 11 со штуцерами 12 и 13 для подачи и отвода рабочей среды под давлением, причем корпус 11 жестко соединен с ,упорным элементом 9, который подпружинен упругим элементом 14 относительно торцовой части выходного конца шнека 4.

В корпусе 11 размещен с возможностью перемешения поршень 15, жестко связанный стопором 16 со шнеком 4.Гидродвигатель 8 размещен на гидроцилиндре 6.

Узел пластикации работает следующим образом.

При включении гидродвигателя 8 вращение передается от вала гидродвигателя

8 через шлицевое соединение 7 шнеку 4.

Шнек 4 захватывает материал из бункера

3, транспортирует и пластицирует его, при этом сам шнек 4 осуществляет поступательное движение в сторону от сопловой части материального цилиндра 2. Одновременно в этом же направлении вместе со шнеком 4 перемещаются все элементы, связанные с ним: стопор 16, поршень 15, корпус 11, упорный элемент 9, жестко скрепленный с ним полый шток,5 и поршень гидроцилиндра 6.

Передача статического усилия при пластикации осуществляется через следующие элементы конструкции: от шнека 4 .упругому элементу 14, упорному элементу 9 и

4 опорному узлу 10 через полый шток 5 поршню гидроцилиндра 6. При этом жесткость упругого элемента 14 подобрана таким образом, что развиваемое усилие в этой операции практически не деформирует этот упругий элемент 14, сохраняя зазор между шнеком 4 и упорным элементом 9. В момент включения гидродвигателя 8 включается насос (не показан), и гидрожидкость поочередно через отводящие и подводящие штуцеры 12 и 13 подается в правую и левую полость, образованную корпусом 11, поршнем 15. Возникающие" низкочастотные колебания при движении поршня 15, например с частотой 1 — 20 Гц и амплитудой 0,5—

10 мм посредством стопора 16 передаются через шнек 4 перерабатываемому материалу.

Наличие упругого элемента 14 устраняет передачу колебательного движения на упорный элемент 9 и опорный узел 10, акустически разгружая его, но при этом стаПри отсутствии упругого элемента 14, гасящего колебания, колебательные движения передавались бы одному опорному узлу 10, вызывая его разрушение, а от него поршню гидроцилиндра 6 и корпусу 11.

Если бы корпус 11 пришел в колебательное движение, синфазное с поршнем 15, то ни о каких колебательных движениях шнека 4 не могло бы быть и речи, кроме этого сам гидроцилиндр, заполненный рабочей жидкостью, сыграл бы роль демпфера.

В конечный момент набора дозы материала, когда шнек 4 и все элементы, связанные с ним занимают крайнее правое положение, происходит одновременное отключение гидродвигателя 8 шнека и насоса, подающего гидрожидкость в корпус 11, при этом левая и правая полости корпуса 11 соединятся со сливом, тем самым прекращается вращательное, поступательное и колебательное движения шнека 4.

Далее в момент впрыска при набранной дозе матерйала в правую полость гидроцилиндра 6 подается рабочая жидкость.

Поршень гидроцилиндра 6, полый шток 5 поступательно перемещаются с опорным узлом 10 и корпусом 11 вдоль шнека 4, сжимают упругий элемент 14 и. заплечики шне. ка 4, садятся на упорный элемент 9 опорного узла 10. В этом случае от гидроцилиндра 6 усилие полностью передается на шток 5 и далее на материал. Этой операцией осуществляется впрыск. Далее цикл повторяется.

В связи с тем, что давление рабочей жидкости подпора во время пластикации материала составляет порядка 8 в 10 атм, а давление рабочей жидкости во время врыска (среднее) около 50 атм, жесткость упругого элемента 14 подобрана так, что он практически не деформируется в первом слу1004137 6

-Формула изобретения чае и значительно деформируется во втором. Поэтому передача каких-либо колебаний в момент впрыска не может быть осуществлена.

Одновременное вращение и вибрация шнека 4 интенсифицирует процесс переработки материала, а именно в зоне загрузки ускоряет поступление материала из бункера 3, одновременно уплотняя его, в зоне пластикации вследствие наложения дополнительной сдвиговой деформации во время колебаний шнека 4 и за счет возникающих микротурбулентных течений вблизи колеблющихся витков шнека 4 способствует более быстрому проплавлению материала и его перемешиванию в более короткой зоне.

Наличие дополнительного низкочастотного воздействия со стороны шнека 4 на

15 процесс пластикации материала в литьевой машине типа Д 3132-250, которая является наиболее перспективной в области переработки полимерных материалов и принята за базовый объект, способствует сокраще- 2ф нию времени пластикации, что уменьшает общий цикл литья, снижению температуры нагревательного материального цилиндра, улучшению гомогеннзации полимерного материала.

Уплотнение материала в зоне загрузки вследствие вибрации, более быстрое проплавление материала в зоне плавления позволяет сократить зону загрузки и зону плавления, что связано с уменьшением общей длины шнека и как следствие с уменьшением металлоемкости и энергозатрат. з

Зкономический эффект на 1 машину составляет 10123 руб. в год.

Узел пластикации литьевой машины, содержащий станину с закрепленным на ней материальным цилиндром с бункером, шнек, размещенный в материальном цилиндре и связанный выходным концом с полым штоком гидроцилиндра поступательного перемещения и посредством шлицевого соединения подвижно связанный с гидродвигателем его вращения, и упорный элемент опорного узла, жестко связанный с полым штоком гидроцилиндра поступательного перемещения, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности узла за счет увеличения скорости процесса пластикации, повышения эффективности гомогенизации при сокращении размеров шнека, узел снабжен корпусом со штуцерами для подачи и отвода рабочей среды под давлением и размещенным в корпусе поршнем, жестко связанным со шнеком посредством стопора, причем корпус смонтйрован на выходном конце шнека с возможностью поступательного перемещения относительно него и жестко соединен с упорным элементом, который подпружинен относительно торцовой части выходного конца шнека.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Завгородний В. К. и др. Литьевые машины для термопластов . и реактопластов.

М., «Машиностроение», 19б8, с. 137 — 138.

2. Авторское свидетельство СССР № 377249, кл. В 29 F 1/06, 1970 (прототип) . у t0

Фцт.3

Составитель Л. Кольцова едактор Е. Лазуренко Техред И. Верес Корректор Л. Бокшан

Заказ 1759/18 Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г . Ужгород, ул. Проектная, 4