Литьевая машина

 

Изобретение относится к переработке полимеров и может быть использовано для получения изделий из полимеров методом литья под давлением с использованием червя-чных литьевых машин. Целью изобретения является повышение эффективности смещения при пластикации. Поставленная цель достигается тем, что на внутренней поверхности корпуса 1 и наружной поверхности наконечника 4 червяка 2 выполнены углубления 15 и 16, образующие каналы 17 для течения полимера в виде зон, состоящих из секций, в пределах которых углубления расположены рядами. Зоны, секции и ряды разделены между собой участками без углублений. Каналы 17 для течения полимеров образуют углубления не более чем одного ряда зоны секции, а углубления разных рядов в пределах секции смещены относительно друг друга в осевом направлении и длина рядов углублений 16 больше, чем длина рядов 15. 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

8 А1 (19) О1) m4В 29 С 45/47

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbITHRM

ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

7 3

77Ü (21) 4307639/31-05 (22) 21.09.87 (46) 15.05.89. Бюл. ¹ 18 (72) В,И,Сивецкий, А.Г.Сирота, Д,M.Õàíèí, Д.Д.Рябинин, С.О.Пристайлов, Д,Э.Сидоров и В.Л.Личко (53) 678.057.745(088.8) (56) Завгородний З.К. Механизация и автоматизация переработки пластических масс. M.: Машиностроение, 1970, с. 202, рис. 108е. (54) ЛИТЬЕВАЯ МАШИНА (57) Изобретение относится к переработке полимеров и может быть использовано для получения изделий из полимеров методом литья под давлением с использованием червячных литьевых машин. Целью изобретения является повышение эффективности смешения при пластикации. Поставленная цель достйгается тем, что на внутренней поверхности корпуса 1 и наружной по-. верхности наконечника 4 червяка 2 выполнены углубления 15 и 16, образующие каналы 17 для течения полимера в виде.зон, состоящих из секций, в пределах которых углубления расположены .рядами. Зоны, секции и ряды разделены межпу собой участками без углублений. Каналы 17 для течения полимеров образуют углубления не более чем одного ряда зоны секции, а углубления разных рядов в пределах секции смещены относительно друг друга в осевом направлении и длина рядов углубления 16 больше, чем длина рядов 15. 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

14793

Изобретение относится к переработке полимеров и может быть использовано для получения изделий иэ полимеров методом литья под давлением с использованием червячных литьевых машин.

Целью изобретения является повышение эффективности смешения.

На фиг. 1 изображена литьевая 10 машина, общий вид; на фиг. 2 — наконечник червяка с обратным клапаном; на фиг. 3 и 4 — развертки наружной поверхности наконечника червяка и внутренней поверхности корпуса соответственно.

Литьевая машина содержит корпус ! и установленный в корпусе 1 с возмож- костью вращения и возвратно-поступательного движения червяк 2 с обратным клапаном 3, установленным на наконечнике 4 червяка 2 (фиг. 1). Обратный клапан 3 включает в себя кол лектор 5, сплошной участок без углублений б, отверстия 7, седло 8, за-,25 порный орган 9 со штоком 10.и воз- 1 вратной пружиной 11 в выточке 12 (фиг. 2) . На внутренней поверхности

13 корпуса 1 и наружной поверхности 14 наконечника 4 выполнены углубления 15 30 и 16 соответственно, образующие каналы 17 для течения полимера. Углубления 15 и 16 выполнены в виде зон 18 (фиг. 3 и 4), состоящих из секций

19 — 22 и 23 — 26 соответственно, в пределах которых углубления 15 и 16 расположены рядами 27 .- 29 и 30 - 32.

Зоны 18, секции 19 — 26 и ряды 1732 разделены между собой сплошными участками 33 - 39 и 40 — 43 без уг40 лублений, расположенными вдоль центральной оси червяка 2. При этом каналы 17 образуют одновременно углубления 15 и 16 не более, чем одного ряда зоны и/или секции на внутренней поверхности 13 корпуса 1 и/или наруж45 ной поверхности 14 наконечника 4, например рядов 27 и 30 секций 19 и 23 зоны 18 или рядов 27 и 30 секций 19 — .

26 эоны 18. На фиг. 4 углубления 16 (заштрихованы) наконечника 4 совмеще-SO ны с углублениями 15 корпуса 1 в рабочем положении. Углубления разных рядов 27 — 32 в пределах секций 1926 смещены относительно друг друга в осевом направлении и длина 1 рядов

27 — 29 углублений 15 на внутренней . поверхности 13 корпуса 1 больше, чем длина 1 рядов 30 " 32 углублений 16

08 2 на наружной поверхности 14 наконечника 4 червяка 2. Секции 19-22 и 23-26 углублений 15 и 16 на внутренней поверхности 13 корпуса 1 и наружной поверхности 14 наконечника 4 могут быть выполнены различной ширины, на- . пример ширина секций 23-26 на наружной поверхности 14 наконечника 4 меньше, чем ширина секций 19 — 22 на внутренней поверхности 13 корпуса 1 и/или на наружной поверхности 14 наконечника 4 ширина может быть выполнена переменной, например увеличивающейся в направлении вращения червяка 2. При этом ширина секций 19 и 23 (фиг. 3 и 4) меньше, чем ширина секций 20 и 24, а ширина секций 20 и 24 меньше, чем ширина секций 21 и 25.

Ширина секций 21 и 25 меньше, чем ширина секций .22 и 26. Ширина сплошных участков 34 — 43 без углублений, расположенных между секциями 19 — 26 и рядами 27 — 32 углублений 15 и 16 на внутренней поверхности 13 корпуса 1 и на наружной поверхности 14 наконечника 4, может быть выполнена различной величины. Например, ширина сплошных участков 37 - 39 без углублений между секциями 23 — 26 углублений 16 на наружной поверхности 17 наконечника 4 может быть больше, чем ширина сплошных участков 42 и 43 без -- углублений между рядами 30 — 32 в пределах секций 23 — 26 углублений 16 на наружной поверхности 14 наконечника 4, чем ширина сплошных участков

34 — 36 без углублений между секциями 19 — 22 углублений 15 на внутренней поверхности 13 корпуса 1 и сплошных участков 40 и 41 между рядами

27 — 29 углублений 15 на внутренней поверхности 13 корпуса 1. Причем, ширина сплошных участков 34 — 36 без углублений между секциями 19 - 22 углублений 15 на внутренней поверхности 13 корпуса 1 меньше, чем ширина сплошных участков 40 и 41 между рядами 27 — 29 в пределах секций 1922 на внутренней поверхности 13 кор-. пуса 1. Углубления 15 и 16 на внутренней поверхности 13 корпуса 1 или на наружной поверхности 14 наконечника 4 могут быть смещены в осевом направлении относительно друг друга в пределах зоны 18, расположенной между сплошными участками 33 без углублений. Например, на фиг. 3 углубления

16 на внутренней поверхности 14 нако1479308 нечника 4 смещены относительно друг друга в осевом направлении. Углубления 15 и 16 соответствующих рядов различных секций углублений 15 и 16 на внутреннеи поверхности 13 корпу5 са 1 или на наружной поверхности 14 наконечника 4 могут быть выполнены без смещения в осевом направлении относительно друг друга в пределах зоны 18 углублений. Так, например, на фиг. 4 отверстия 15 рядов 27 секций 19 — 22 и рядов 28 и 29 тех же секций расположены относительно друг друга без смещения в пределах эо5 ны 18. Углубления 44 — 46 на наружной поверхности 14 наконечника 4 и углубления 47 — 49 на внутренней поверхности 13 корпуса 1 в пределах секций

19 — 22 и 23 — 26 соответственно сме20 щены относительно друг друга вдоль оси, но во взаимно противоположных направлениях. Углубления 44 - 46 смещены относительно друг друга в направлении, противоположном течению полимера, а углубления 47 — 49 смещены в направлении течения расплава полимера. Ширина сплошных участков

40 — 43 может быть выполнена постоянной (фиг. 3 и 4) или переменной, например увеличивающейся в направлении, противоположном вращению червяка 2.

Литьевая машина работает следукицим образом.

Расплав полимера, состоящий из раз- . личных компонентов, поступает под дей-З5 ствием червяка 2, отходящего назад и подготавливающего необходимую дозу расплава полимера для .впрыска в форму в каналы 17 образованные углуб1 t

40 лениями 15 и 16, выполненными на неподвижной внутренней поверхности 13 корпуса 1 и вращающейся наружной поверхности 14 наконечника 4 червяка 2.

Б каналах 17 под действием вращающей"

45 ся и неподвижной поверхностей полимер подвергается интенсивным сдвиговым деформациям с одновременным разделением и слиянием достаточно малых частей полимера в углублениях 15 и 16, что обеспечивает смешение высокого качества. Из каналов 1 полимер поступает в обратный клапан 3 и проходит при этом коллектор 5, из которого поступает в отверстия 7, так как сплошной участок 6 без углублений препятствует движению полимера между внутренней поверхностью 13 корпуса 1 и, наружной поверхностью 14 наконечни2 ка 4. Из отверстий 7 полимер поступает к запорному органу 9 и за счет давления полимера отодвигает его в сторону течения полимера. При этом между поверхностью запорного органа 9 и поверхностью седла 8 образуется канал для течения полимера (не показан), через который полимер поступает в полость, образующуюся при отходе назад червяка 2. При перемещении запорный орган 9 при помощи штока 10 сжимает возвратную пружину 11 в выточке 12.

Обратный клапан 3, который под действием возвратной пружины 11 может изменять проходное сечение канала между поверхностями запорного органа 9 и седла 8 из-за местных изменений давления в полимере, может вызвать пульсации потока полимера и обратные течения полимера через каналы 17. Для того, чтобы свести до минимума это негативное явление необходимо обеспечить достаточно высокое сопротивление каналов 17. Следует отметить, что при этом улучшается пластикационная способность литьевой машины, так как создается подпор на выходе из червяка 2. В данной конструкции это достигается тем, что в процессе работы при отходе червяка 2 назад одновременно пропускает полимер только один канал 17 зоны 18, образованный, например, углублениями 15 и 16 рядов 27 и 30 секций 19 и 23 (фиг.4).

В варианте конструкции расплав полимера может двигаться одновременно через каналы 17, образованные углублениями 15 и 16 рядов 27 и 30, секций

19 и 23, 20 и 24, 21 и 25, 22 и 26 соответственно. При этом снижается сопротивление каналов 17 и уменьшаются гидравлические потери энергии.

E момент соединения углубления 15 и 16 и образования канала 17 рядами

27 и 30 углубления 15 и 16 других рядов секций каналов для течения полимера не образуют. При различной

ыирине и длине углублений 15 и 16 канал 17 может быть образован, например, одним рядом 27 углублений 15 секции 19 на внутречней поверхности 13 корпуса 1 и двумя рядами 30 и 31 углублений 16 секции 23 на наружной поверхности 14 наконечника 4.

При этом углубления 15 ряда 27 соо6щаются одновременно с несколькими углублениями 16 рядов 30 и 31. Углуб ления 15 и 16 рядов 27 — 32 в преде5 147 лах секций 19 — 26 смещены относительно друг друга в осевом направлении для того, чтобы при перемещении червяка 2 назад и его одновременном вращении всегда расплав полимера мог двигаться через каналы 17, которые в этом случае создаются при любом положении червяка 2. Длина 1 рядов

27 - 29 углублений 15 на внутренней поверхности 13 корпуса 1 больше, чем длина 1, рядов 30 - 32 углублений 16 на наружной поверхности 14 наконечника 4, и поэтому перемешивание полимера происходит на всем пути движения назад червяка 2. Неодновременное взаимное перекрытие углублений 15 и 16 различных рядов и секций позволяет реализовать выполнение секций 19 — 26 углублений 15 и 1 6 на внутренней поверхности 13 корпуса 1 и наружной поверхности 14 наконечника 4 различной ширины, например ширина секции

23 — 26 углублений 16 на наружной поверхности 14 наконечника 4 меньше, чем на внутренней поверхности 13 кор-. пуса 1. Создать переменный градиент давления в полимере в направлении вращения червяка 2 и усилить поперечные токи полимера, улучшающие смешение, можно путем выполнения переменной ширины секций 19 " 22 углублений 15 и секций 23 — 26 углубления 16 в пределах зон 18, разделенных между собой сплошными участками 33 без углублений, на внутренней поверхности

13 корпуса 1 и/или наружной поверхности 14 наконечника 4, например увеличивающейся в направлении, противоположном вращению червяка 2. Для того, чтобы процесс взаимного перекрытия углублений 15 и 16 происходил практически непрерывно необходимо обеспечить определенное исходное положение углублений 16 относительно углублений 15 (фиг. 4). Канал 17 образуют углубления 15 и 16 рядов 27 и 30.

В это же время углубления 16 ряда 32

Подходят предельно близко к углублениям 15 ряда 28. Как только углубле=, ния 15 и 16 рядов 27 и 30 начинают рассоединяться, углубления 15 и 16 рядов 28 и 32 одновременно с ними начинают перекрывать друг друга с образованием канала 17. Такой вариант работы литьевой машины становится воз- можным, если ширина сплошных участков 34 " 36 и 37 — 38, 40,41 и 42,43 без углублений выполнена различной

9308 6 величины, например ширина сплошных участков 37 — 39 без углублений между секциями 23 — 26 на наружной поверхности 14 наконечника 4 больше, чем ширина сплошных участков 42 и 43 без углублений между рядами 30 — 32 в пределах секций 23 — 26 углублений 16 на наружной поверхности 14 наконечника 4, ширина сплошных участков 34 — 36 между секциями 19 — 22 углублений 15 на внутренней поверхности 13 корпуса меньше 1 сплошных участков 40 и 41 между рядами 27 — 29

1 углублений 15 на внутренней поверхности 13 корпуса 1, причем ширина сплошных участков 34 - 36 без углублений между секциями 19 — 22 углублений 15 на внутренней поверхности 13 корпуса 1 меньше, чем между рядами

27 — 29 углублений 15 в пределах секций 19 — 22 на внутренней поверхности 13 корпуса 1. Для того, чтобы ðàñплав полимера двигался в соответствие

26 с поставленной задачей через минимальное количество каналов одновременно, необходимо, чтобы углубления

15 и 16 на внутренней поверхности 13 корпуса 1 или наружной поверхности 14

З0 наконечника. 4 были смещены в осевом направлении относительно друг друга в пределах зоны 18 углублений 15 и 16.

В то же время углубления 15 и 16 со--ответствующих рядов различных секций углублений 15 и 16 на внутренней по"

35 верхности 13 корпуса 1 или на наружной поверхности 14 наконечника 4 могут быть выполнены без смещения в осевом направлении относительно друг друга в пределах зоны 18. Например, углубления 15 соответствующих рядов 27 секций 19 — 22, рядов 28 секций 19—

22, рядов 29 секций 19 — 22 на внутренней поверхности 13 корпуса 1 рас45 полагаются без смещения в осевом направлении относительно друг друга в пределах зоны 18. Для эффективного перемешивания полимера на всем пути движения червяка 2 назад углубления

47 — 49 на внутренней поверхности 13 корпуса 1 и углубления 44 — 46 на наружной поверхности 14 наконечника 4 соответственно в пределах секций 19—

22 и 23 — 26 должны быть смещены от55 носительно друг друга вдоль оси, но во взаимно противоположных направлениях. Величину сопротивления каналов 17, а, следовательно величину . гидравлических потерь энергии, можно

1479308 регулировать, уменьшая или увеличивая поперечные потоки расплава полимера.

С этой целью ширина сплошных участков 40 — 43 беэ углублений между рядами 27 — 32 углублений 15 и 16 в пределах секций 19 — 26 на внутрен ней поверхности 13 корпуса 1 и/или наружной поверхности 14 наконечника 4 может, быть выполнена соответственно постоянной или переменной, например увеличивающейся в направлении противоположном вращению червяка 2.

Формула изoбретения

1. Литьевая машина, содержащая корпус и установленный в корпусе с возможностью вращения и возвратнопоступательного движения червяк с об- 20 ратным клапаном на наконечнике червяка, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности смешения при пластикации, на внут-ренней поверхности корпуса и наружной 25 поверхности наконечника червяка выполнены углубления, образующие каналы для течения полимера в виде зон, состоящих из секций, в пределах которых углубления расположены рядами, причем зоны, секции и ряды разделены между собой сплошными участками без углублений, расположенными вдоль центральной оси червяка, каналы для течения полимера образуют одновременно углубления не более, чем одного ряда зоны и/или секции на внутренней поверхности корпуса и/или наружной поверхности наконечника червяка, а углубления разных рядов в пределах секции смещены относительно друг дру40 га а осевом направлении и длина рядов углублений на внутренней поверхности корпуса больше, чем длина рядов углублений на наружной поверхности наконечника червяка.

2. Машина по и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что секции углублений на внутренней поверхности корпуса и наружной поверхности наконечника червяка выполнены различной ширины, например ширина секции углублений на наружной поверхности наконечника червяка меньше, чем во внутренней поверхности корпуса.

3. Машина по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что ширина секций углублений в пределах зон на внутренней поверхности корпуса и/или наружной поверхности наконечника червяка выполнена переменной, например увели, чивающейся в направлении, противоположном вращению червяка.

4 ° Машина по и. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что ширина сплошных участков без углублении, расположенных ме;хду секциями и рядами углублений на внутренней поверхности корпуса и наружной поверхности наконечника червяка, выполнена раЗличной величины, например ширина сплошных участков без углублений между секциями углублений на наружной поверхности наконечника червяка больше, чем ширина сплошных участков без углублений между рядами в пределах секций углублений на наружной поверхности наконечника червяка, между секциями углублений на внутренней поверхности корпуса и между рядами углублений на внутренней поверхности корпуса, причем ширина сплошных участков без углублений между секциями углублений на внутренней поверхности корпуса меньше, чем между рядами углублений в пределах секции на внутренней поверхности корпуса.

5. Машина по и. 1, отличающ а я с я тем, что углубления на внутренней поверхности корпуса или наружной поверхности наконечника червяка смещены в осевом направлении относительно друг друга в пределах зоны углублений.

6. Машина по пп. 1 и 5, о т л ич а ю щ а я с я тем, что углубления соответствующих рядов различных секций. углублений на внутренней поверхности корпуса или наружной поверхности наконечника червяка выполнены без смещения в осевом направлении относительно друг друга в пределах ..эоны углублений.

7. Машина по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что углубления на внутренней поверхности корпуса и наружной поверхности наконечника чер" вяка соответственно в пределах секций смещены относительно друг друга вдоль оси, но во взаимно противоположных направлениях.

8. Машина по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем,что ширина сплошных участков без углублений между рядами, углублений в пределах секции на внут9 1479308 l0

1f

ДОГ. 2 юФ си ренней поверхности корпуса и/или наружной поверхности наконечника червяка выполнена постоянной.

9. Машина по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что ширина сплошных

I участков без углублений между рядами. углублений в пределах секции на внутренней поверхности корпуса и/или наружной поверхности наконечника червяка выполнена переменной.

1479308

2F

Составитель А. Шиналь

Техред Л.Олийнык Корректор В.Гирняк

Редактор Т.Парфенова

Заказ 2487/15 Тираж 536 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г;Ужгород, ул. Гагари а, 1 и . и

Г н 101