Устройство для непрерывного изготовления полос из термопласта

 

Использование: в химической промышленности для изготовления полос из термопласта , в частности для дальнейшей переработки в листы или пленки. Сущность изобретения: устройство содержит средства подачи материала в виде экструдера, или разматывающего приспособления с валиками для полос материала, или рассеивающего приспособления для экструдированных хлопьев, калибрующий разглаживающий механизм, который выполнен в виде двухленточного пресса, прессовые ленты которого огибают поворотные барабаны, и снабжены средствами создания давления, средствами нагрева и охлаждения. Средство создания давления выполнено в виде нажимных плит для механической или гидравлической передачи давления. Средство охлаждения выполнено в виде каналов, размещенных по меньшей мере в части нажимной плиты, и теплопроводящих элементов, укрепленные в нажимной плите в зоне размещения каналов охлаждения с возможностью скользящего касания внутренней поверхностью прессовой ленты. Средство нагрева выполнено в виде снабженной теплопроводящими элементами обогреваемой зоны, расположенной на входной стороне каждой нажимной плиты для передачи тепла от нажимной плиты к полосе термопласта . При работе расплав термопласта калибруется между прессовыми лентами, где охлаждается при одновременном воздействии поверхностного давления, воздействующего равномерно и устраняющего имеющееся ориентирование молекул и связанных с ними внутренних напряжений, что повышает качество изделий. 1 з.п. ф-лы, 10 ил. (Л VI 00 со о со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4027990/15 (22) 22.08.86 (31) Р 3530309,3 (32) 24.08.85 (33) ДЕ (46) 15.01.93.Бюл,N 2 (71) и (72) Курт Хельд (ДЕ) (56) Авторское свидетельство СССР

ЛЬ 891460, кл. В 29 С 47/90, 1980.

Авторское свидетельство СССР

N 764996,,кл. В 29 С 43/48, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО

ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛОС ИЗ ТЕРМОПЛАСТА (57) Использование: в химической промышленности для изготовления полос из термопласта, в частности для дальнейшей переработки в листы или пленки, Сущность изобретения: устройство содержит средства подачи материала в виде экструдера, или разматывающего приспособления с валиками для полос материала, или рассеивающего приспособления для экструдированных хлопьев, калибрующий разглаживающий механизм, который выполнен в виде двухленточного пресса, прессовые ленты котоИзобретение относится к оборудованию для изготовления полос из термопласта, перерабатываемых далее в листы или пленки.

Цель изобретения — повышение качества изделий.

На фиг.1 изображен общий вид устройства для непрерывного изготовления листового или пленочного экструдата; на фиг.2—

„„Я „„1788931 А3 (я)л В 29 С 47/90//В 29 L 7:00 рого огибают поворотные барабаны, и снабжены средствами создания давления, средствами нагрева и охлаждения, Средство создания давления выполнено в виде нажимных плит для механической или гидравлической передачи давления, Средство охлаждения выполнено в виде каналов, размещенных по меньшей мере в части нажимной плиты, и теплопроводящих элементов, укрепленные в нажимной плите в зоне размещения каналов охлаждения с возможностью скользящего касания внутренней поверхностью прессовой ленты. Средство нагрева выполнено в виде снабженной теплопроводящими элементами обогреваемой зоны, расположенной на входной стороне каждой нажимной плиты для передачи тепла от нажимной плиты к полосе термопласта, При работе расплав термопласта калибруется между прессовыми лентами, где охлаждается при одновременном воздействии поверхностного давления, воздействующего равномерно и устраняющего имеющееся ориентирование молекул и связанных с ними внутренних напряжений, что повышает качество изделий. 1 з.п. ф-лы, 10 ил. разрез двухленточного пресса калибрующего механизма с предварительно включенным экструдером; на фиг,3 — нажимная плита, вид сверху; на фиг.4 — разрез А — А на фиг.3; на фиг.5 — устройство для непрерывного нанесения покрытия на несущие полосы; на фиг,6 — увеличенный вырез входной зоны и устройства для двустороннего нанесения покрытия на несущие полосы; на

1788931

10

20

55 фиг.7 — входная зона двухленточного пресса; на фиг.8 — устройство для сварки нескольких экструдируемых полос из термопласта; на фиг.9 — входная зона двухленточного пресса с обогреваемыми поворотными барабанами; на фиг,10 — входная зона двухленточного пресса с выдвинутой вперед нижней прессовой лентой.

Устройство для непрерывного изготовления полос из термопласта содержит сред- ства подачи материала в виде экструдера 1, или разматывающего приспособления с валиками 2 для сматывания экструдированных полос и соединения в многослойное полотно, или рассеивающего приспособления 3 для экструдированных хлопьев или порошка термопласта. Устройство содержит также калибрующий разглаживающий механизм 4, приспособление 5 для поперечной резки с поддонами 6, намоточный механизм 7 с валиком 8 и запасным валиком 9.

Экструдер 1 имеет широкощелевое сопло

10 для формования полосы из термопласта.

Для управления устройством в распределительном шкафу 11 расположен компьютер.

Терминал 12 предназначен для ввода данных потребителем, Экструдер 1 содержит продольный цилиндр 13 со шнеком 14, приводимым от электродвигателя 15 через редуктор 16, Для подачи гранулята на цилиндре 13 расположена воронка 17, а вокруг цилиндра 13 установлены несколько нагревательных манжет 18. Калибрующий разглаживающий механизм 4 в виде двухленточного пресса содержит четыре опертых на раме пресса поворотных барабана 19 — 22, вокруг каждой пары которых, расположенных в одной горизонтальной плоскости, перемещаются бесконечные прессовые металлические ленты 23, 24, натягиваемые гидроцилиндрами

25.

Средство создания давления выполнено в виде HG>KUIMHblx плит 26, 27 для передачи гидравлическим или механическим способом давления на внутренние стороны прессовых лент 23, 24, При гидравлической передаче давления камера 28, которая сверху и снизу ограничена нажимной плитой 26 или внутренней стороной прессовой ленты

23 и с боков — уплотнением 29, действует в качестве нажимной подушки, В качестве текучей напорной среды применяют, например, масло или воздух, Уплотнение 29 состоит из U-образной зажимной металлической колодки 30, в которой защемлен упругий уплотнитель 31.

Колодка 30 находится в канавке 32 вдоль края нажимной плиты 26. На колодке

30 расположено пазовое основание к О-о6разному кольцу 33, на которое действует напорная среда, так что уплотнитель 31 нажимает на внутреннюю сторону прессовой ленты 23 и уплотняет камеру 28 с боков.

Средство создания давления обеспечивает передачу давления в зоне 34 реакции, которая образована между противоположно размещенными внешними сторонами прессовых лент 23, 24. Средство охлаждения лент 23, 24 выполнено в виде каналов 35 для охлаждающей жидкости, размещенных по меньшей мере в части каждой нажимной плиты 26, 27.

На нажимной плите 26 по всей ее ширине поперечно направлению подачи прессовой ленты 23 расположены пазы 36, в которые вставлены стержнеобразные медные теплопроводящие элементы 37, расположенные в зоне каналов 35 и контактирующие с одной стороны с нажимной плитой 26 и с другой стороны с возможностью скользящего касания с внутренней поверхностью ленты 23.

На элементе 37 расположено обращенное к основанию паза 36 эластомерное уплотнение 38, на которое со стороны пазового основания действует напорная среда, так что элемент 37 всегда контактирует с лентой 23.

Нажимная плита 27 может быть выполнена как плита 26 и содержать теплопроводящие элементы 37, тогда скорость охлаждения увеличивается вдвое.

Для механической передачи давления в двухленточном прессе между плитой 27 и внутренней стороной ленты 24 устанавливают стационарные металлические валики 39, прижимаемые к внутренней стороне ленты

24 с помощью гидроцилиндров 40.

Между валиками 39 могут быть установлены дополнительные теплопроводящие элементы 37. Возможна комбинация механической и гидравлической передачи давления при использовании теплопроводящих элементов 37.

В цилиндрической рубашке 41 поворотных барабанов 19, 20 имеются каналы 42, проходящие по ширине поворотных барабанов и сообщающиеся с источником теплоносителя. Прессовые ленты 23, 24 снабжены обогреваемой зоной с теплопроводящими элементами 37, расположенной на входной стороне каждой нажимной плиты 26, 27, обращенной к входной стороне поворотных барабанов 19, 20, для передачи тепла от нажимной плиты 26, 27 к полосе из термопласта, Для размотки дополнительной полосы предусмотрен разматывающий валик 43, для подачи полос расплава имеются верхний 44 и нижний 45 экструдеры, Устройство работает следующим образом, 1788931

Выходящий из сопла 10 экструдера 1 полосообразный расплав 46 термопласта вводится в двухленточный пресс и под действием поверхностного давления охлаждается до формирования прочной полосы 47 с гладкой и полированной или снабженной печатным рисунком поверхностью на выходе из пресса. Полоса 47, равномерно перемещаясь, поступает в приспособление 5, где разрезается на листы 48 любого размера, которые в поддонах 6 штабелируются для последующей транспортировки, Выходящая из пресса тонкая гибкая полоса из термопласта или пленка может наматываться на валик 8 намоточного механизма 7.

Если валик 8 заполнен, то используют запасной валик 9. Шнек 14 подает гранулят49, поступающий из воронки 17, При движении по цилиндру 13, вокруг которого установлены нагревательные манжеты 18, гранулят расплавляется. На переднем конце шнека

14 расплав гомогенизируется, уплотняется и выходит через широкощелевое сопло 10 в виде плоской полосы с прямоугольным поперечным сечением.

Расплав 46 после выхода из сопла 10 экструдера 1 поступает во входную зону 50 двухленточного пресса, Междулентами 23,24 в зоне 34 реакции расплав 46 охлаждается.

Для охлаждения расплава 46 по каналам 35 в плитах 26, 27 подают охлаждающую жидкость. Для охлаждения можно также использовать элементы Пельтье.

Скорость охлаждения расплава 46 зависит от температуры плиты 26 и количества теплопроводящих элементов 37, а также от их теплопроводности. Температуру расплава 46 можно регулировать изменением скорости лент 23, 24 в двухленточном прессе. .Под действием поверхностного давпения прессовых лент при охлаждении устраняются внутренние напряжения, возникающие при экструдировании, что повышает качество листов и пленок из термопласта.

Структура поверхности полосы, выходящей из двухленточного пресса, определяется поверхностью лент 23, 24. Если ленты 23, 24 имеют гладкую поверхность, то поверхность полосы из термопласта будет гладкой, полированной. Этот эффект можно усилить, если на поверхность лент 23, 24 нанести слой гальванически осаждаемого хрома. Если ленты 23, 24 имеют, например, утолщения, рифления, орнаменты, сложные структуры и т.д„то на полосе 47 отпечатывается соответствующая структура. Можно также проводить тиснение полосы 47, используя, например, металлическую фольгу со структурной поверхностью, которую отделяют затем от полосы 47 при выходе из двухленточного пресса на поворотных барабанах 21 и 22.

5 При необходимости ступенчатого охлаждения нажимные плиты 26, 27 делят н; несколько последовательно расположен ных зон с постепенным снижением темпе ратуры. Каждая из этих зон снабжен;

10 теплопроводящими элементами 37.

Можно также с этой целью между двум соответствующими зонами в нажимной пли те 26, 27, снабженными теплопроводящим элементами 37, предусмотреть одну зону

15 без них, Таким образом можно получить скорость охлаждения, оптимально соответствующую микроструктуре расплава 46.

Однако в зоне 34 реакции можно вести охлаждение до любой конечной температу20 ры. Обогрев поворотных барабанов 19, 20 интервале температур от температуры по. лосы 47 при выходе ее из двухленточногс пресса до температуры расплава 46 на выходе его из экструдера 1 теплоносителем

25 (масло), протекающим по каналам 42, позволяет сохранить расплав 46 в вязкотекучем состоянии во входной зоне 50 двухленточного пресса. Это также приводит к снижению внутренних напряжений в полосе 47 и

30 повышает точность размеров. Может быть также целесообразным разделение нажимных плит 26, 27 на зоны нагревания и охлаждения, причем зона, обращенная к входной стороне поворотных барабанов

35 19, 20, нагревается до соответствующей температуры. Это может служить заменой обогревающей системы входной стороны поворотных барабанов 19, 20 или дополнением к ней. Это особенно важно

40 при сваривании друг с другом нескольких экструдированных полос. Тогда обращенный к выходной стороне поворотных барабанов 21, 22 участок зоны 34 реакции выполняется в виде зоны охлаждения, При

45 экструдировании расплава 46, как показано на фиг.7, создается его некоторый избыток, так что на входе двухленточного пресса перед поворотными барабанами 19, 20 образуется утолщение 51 из скопившегося

50 расплава, которое эффективно предотвращает попадание воздуха вместе с расплавом в зону 34 реакции и изготовление дефектной полосы с порами. Количество расплава 46 можно регулировать, изменяя

55 величину утолщения 51. Для удаления воздуха, уже растворенного в расплаве 46 при экструдировании, поворотные барабаны 19, 20 на входной стороне можно установить по стрелке 52, чтобы обеспечить дополнительное каландрирование расплава 46 и выход

1788931

15

25

40

55 возд уха противотоком расплаву. Каландрирование расплава 46 во входной зоне 50 посредством регулирования зазора между валками обеспечивает соблюдение размеров полосы 47.

С валика 43 можно разматывать несущую полосу 53, которая может состоять из бумаги, металла или ткани, и во входной зоне 50 двухленточного пресса подавать вместе с расплавом 46 из экструдера 1. Возможно применение несущей полосы 53 из рассеиваемого волокнистого прочеса. При необходимости несущая полоса 53 между валиком 43 и входом в двухленточный пресс может подогреваться инфракрасным излучателем или горячим воздухом. При прохождении расплава 46 на несущей полосе 53 через зону 34 реакции расплав 46 охлаждается и соединяется с несущей полосой 53.

На выходе из двухленточного пресса снабженная покрытием несущая полоса 54 может наматываться на валик намоточного приспособления, При двухстороннем нанесении покрытия на несущие полосы вблизи верхнего барабана 19 устанавливают верхний экструдер 44, который подает расплав

55 на прессовую ленту 23. Горячий расплав

55 прилипает к ленте 23 и вместе с ней поступает в двухленточный пресс. Нижний экструдер 45 установлен вблизи нижнего поворотного барабана 20 и подает расплав

56 на ленту 24, поступающую в двухленточный пресс. Разматываемая с валика несущая полоса 57 перемещается между расплавами 56 и 55 на двухленточный пресс и во впускной зоне соединяется с расплавами 55, 56. В зоне 34 реакции двухленточного пресса снабженная двухсторонним покрытием полоса охлаждается, Для введения в полосу 47 наполнителей — стеклянных или металлических волокон между экструдерным приспособлением и поворотным барабаном 19 на впускной стороне установлено устройство для рассеивания волокон на расплав 46. Волокна затем проникают в расплав настолько, что обволакиваются термопластом, Расплав 46 с волокнами охлаждается в двухленточном прессе в упрочненную наполнителем полосу 47.

В устройстве предусмотрена возможность сварки нескольких экструдируемых полос или пленок в компактное полотно.

Отдельные полосы могут состоять из экструдируемых и каландрируемых пленок, намотанных до последующей переработки на валики 2 размоточных приспособлений, с которых отдельные пленки сматываются и перед вводом в двухленточный пресс сводятся в многослойную полосу 58. Помимо основных 59, 60 имеются запасные 59а, 60а рулоны, обеспечивающие непрерывность процесса, При необходимости перед двухленточным прессом может быть установлен инфракрасный излучатель для подогрева многослойной полосы 58 или отдельных пленок из термопласта.

Чтобы сварить друг с другом отдельные пленки из термопласта, их предварительно нагревают до вязкоупругого состояния, используя прессовые ленты 23, 24.

Если этого недостаточно, то участок на входной стороне зоны 34 реакции может нагреваться с помощью теплопроводящих элементов 37, Как только пленки будут нагреты до вязкоупругого состояния, под действием поверхностного давления в зоне реакции они свариваются друг с другом в компактную полосу.

В последующем многослойная сварная полоса 58 охлаждается, как и полоса 47, при необходимости ступенчато. На выходе из двухленточного пресса получают охлажденное компактное полотно 61 из термопласта, которое может сматываться в рулоны или разрезаться на отдельные листы.

Возможно также каландрирование и упрочнение многослойной полосы 58 стекловолокном, текстильной тканью и т.д. с целью изготовления упрочненного полотна 61 из термопласта, .

При работе с экструдируемыми хлопьями 62 нижняя прессовая лента 24 выдвинута вперед и выступает из входной зоны 50, перед которой над лентой 24 установлено рассеивающее приспособление 3.

Хлопья 62 в виде волокнистой массы вместе с лентой 24 транспортируются во входную зону 50, где уплотняются и нагреваются до вязкоупругого состояния полотна

63, Проходя через двухленточный пресс, полотно 63 из термопласта охлаждается и при необходимости каландрируется.

При желании экструдируемые хлопья или порошок могут вводиться в волокнистый прочес перед входной зоной 50.

Формула изобретения

1. Устройство для непрерывного изготовления полос из термопласта для последующей переработки в пластины или пленки, содержащее средства подачи материала в виде экструдера для изготовления экструдированной полосы из термопласта, или разматывающего приспособления с валиками для сматывания экструдированных полос из термопласта и соединения в многослойное полотно, или рассеивающего приспособления для экструдированных хлопьев или порошка термопласта, калибрующий разглаживающий механизм в виде

1788931

Puz двухленточного пресса для захода полосы из термопласта, выполненный в виде двух бесконечных прессовых лент, каждая из которых установлена на двух огибаемых ею барабанах, и средство создания давления на внутренние стороны прессовых лент в зоне реакции, которая образована между противоположно размещенными внешними сторонами прессовых лент, средство охлаждения прессовых лент и средство нагрева, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества изделий, средство создания давления выполнено в виде нажимных плит для механической или гидравлической передачи давления на прессовые ленты, причем средство охлаждения выполнено в виде каналов для охлаждающей жидкости, размещенных по меньшей мере в части каждой нажимной плиты, и теплопроводящих элементов, укрепленных

5 в каждой нажимной плите в зоне размещения каналов для охлаждающей жидкости с возможностью скользящего касания внутренней поверхности прессовой ленты.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е10 с я тем, что средство нагрева прессовых лент выполнено в виде снабженной теплопроводящими элементами обогреваемой зоны на каждой из нажимных плит, расположенной на входной стороне нажимной

15 плиты для передачи тепла от нажимной плиты к полосе из термопласта.

1788931

1788931

1788931

1788931

1788931

Составитель

Техред М.Моргентал Корректор О. Юрковецкая

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 81 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5