Экструзионное сопло, содержащее по меньшей мере одну гибкую губку

Изобретение относится к экструзионному соплу. Экструзионное сопло содержит гибкую губку для вывода экструдированного материала из зазора (S). Проточное поперечное сечение экструзионного сопла можно изменять. Гибкая губка установлена с возможностью перемещения относительно другой губки. Перемещение осуществляется при помощи множества рычажных элементов, приводимых в действие совместно. Одним концом рычажные элементы установлены на опорах в пазу, а другим концом входят с возможностью поворота в салазки в корпусе сопла или в присоединенном к нему держателе. Салазки опираются на корпус сопла и/или держатель. Техническим результатом является возможность более простым и экономичным образом осуществлять точное изменение высоты зазора или щели экструзионного сопла, состоящего из двух губок. 11 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Данное изобретение относится к экструзионному соплу, содержащему по меньшей мере одну гибкую губку, для вывода экструдируемого материала из зазора, имеющего изменяемое проходное поперечное сечение.

Традиционные экструзионные сопла известны и имеются на рынке в многообразных формах и вариантах выполнения. Например, в US 5494429 описано экструзионное сопло для экструдирования термопластичных материалов.

Экструзионное сопло, содержащее по меньшей мере одну гибкую губку, известно также из ЕР 0668143 А1. В этом сопле для изменения выходной области губки работающая на изгиб планка перемещается через эксцентрик относительно наклонной поверхности корпуса сопла.

Недостаток сопла состоит в том, что для перемещения работающей на изгиб планки относительно корпуса сопла требуются большие силы, обусловленные, в частности, большим трением.

К тому же изгиб или работающая на изгиб планка такого типа, а также ее эксцентрик могут иметь зазоры, что нежелательно.

В US 6663375 описано экструзионное сопло, поперечное сечение которого можно изменять при помощи множества расположенных рядом друг с другом рычажных элементов. Передача сил от каждого рычажного элемента на корпус сопла производится через присоединенный с этой целью второй установленный шарнирно рычажный элемент. Каждый длинный рычажный элемент соединен с соответствующим коротким рычажным элементом с помощью соединительной рейки. Передача сил осуществляется исключительно через рычажные элементы.

В US 3067464 описан регулировочный механизм для экструзионного сопла, щель которого можно изменять при помощи нескольких эксцентриков, которые управляются по отдельности винтами.

Простые механические рычажные элементы описаны в патентных рефератах Японии т.2002, №02 от 02.04.2002, JP 2001293763 А, а также в патентных рефератах Японии т.0142, №09 от 27.04.1990, JP 2047030 А.

В основу изобретения положена задача создать экструзионное сопло описанного выше типа, которое не имеет указанных недостатков и в котором простым и экономичным образом можно осуществлять точное изменение высоты зазора или щели экструзионного сопла, состоящего из двух губок.

При этом изменение высоты зазора должно быть одинаковым по всей ширине, а управляющие силы, которые требуются для упругого движения губки с целью изменения высоты зазора, должны быть малы. Изобретение должно также обеспечивать существенное снижение производственных расходов и расходов на техническое обслуживание, а также расходов на изготовление управляющих элементов.

Поставленная задача решается тем, что по меньшей мере одна гибкая губка установлена с возможностью перемещения относительно другой губки при помощи множества приводимых в действие совместно рычажных элементов, которые одним концом установлены на опорах в пазу в выходной области, а другим концом входят с возможностью поворота в салазки в корпусе сопла или в присоединенном к корпусу сопла держателе, причем салазки опираются на корпус сопла и/или держатель.

Согласно изобретению особенно выгодно, чтобы множество рычажных элементов, которые установлены на опорах в выходной области корпуса сопла с возможностью поворота, были расположены по всей ширине между выходной областью и корпусом сопла и находящейся между ними областью изгиба. В корпусе сопла, расположенном напротив, рычажные элементы, которые расположены параллельно друг другу, установлены в салазках шарнирно на опорах, причем салазки установлены на опорах и поддерживаются в выемке корпуса сопла или отдельного держателя.

При расположении под небольшим углом в соответствии с перемещением салазок с помощью управляющих рычагов выходная область может изгибаться относительно корпуса сопла, так что высота зазора между расположенной напротив губкой может уменьшаться или увеличиваться.

Поэтому изменяя зазор, можно изменять толщину пленки или пластины, которую нужно изготовить, т.е. с помощью одного и того же экструзионного сопла можно изготавливать различную продукцию различной толщины. При этом переналадка существенно облегчается благодаря тому, что для изменения высоты зазора нужно только с помощью соответствующих управляющих элементов переместить салазки относительно основного корпуса или держателя, чтобы привести в действие рычажные элементы. Это также входит в объем данного изобретения.

Дальнейшие преимущества, особенности и детали изобретения будут понятны из приведенного ниже описания предпочтительных вариантов его осуществления со ссылками на чертежи, на которых:

фиг.1 изображает схематично экструзионное сопло с двумя гибкими губками на виде сбоку с частичным разрезом;

фиг.2 изображает схематично следующий вариант выполнения экструзионного сопла согласно фиг.1 на виде сбоку с частичным разрезом;

фиг.3 изображает схематично часть гибкой губки, в частности, в области выполненных согласно изобретению рычажных элементов на виде сверху;

фиг.4 изображает схематично гибкую губку в поперечном разрезе, в частности, в области рычажных элементов, выполненных согласно изобретению, и салазок.

Показанное на фиг.1 экструзионное сопло R₁ согласно изобретению имеет первую верхнюю гибкую губку 1, которая взаимодействует со второй нижней гибкой губкой 2. Между губками 1, 2 образован зазор S, проходящий по всей ширине.

Чтобы выравнить или отрегулировать проходное поперечное сечение по всей ширине (не показана) губки 1, к верхней гибкой губке 1 присоединено множество расположенных рядом друг с другом исполнительных элементов 3, которые позволяют через соответствующее место осуществлять по всей ширине ручную точную регулировку, в частности выравнивание, гибкой губки 1.

Губка 1 по существу образована корпусом 4.1 сопла, причем в области щелевого отверстия 5 имеется выходная область 6.1, а между корпусом 4.1 сопла и выходной областью 6.1, предпочтительно в области щелевого отверстия 5 или вблизи него, выполнена суженная область 7.1 изгиба.

Для образования параллельной стороны проходного поперечного сечения напротив расположена вторая гибкая губка 2 согласно изобретению, которая тоже образована корпусом 4.2 сопла. Вблизи щелевого отверстия 5 имеется выходная область 6.2. Между выходной областью 6.2 и корпусом 4 сопла предусмотрена область 7.2 изгиба, выполненная суженной.

Согласно изобретению гибкая губка 2 снабжена множеством установленных с возможностью совместного приведения в действие рычажных элементов 8, которые перекрывают область 7.2 изгиба.

В выходной области 6.2 рычажные элементы 8, отстоящие друг от друга на небольшие расстояния, установлены на опорах по всей ширине через изображенные здесь лишь схематично пальцы 9 и одним концом входят в паз 10.

На другом конце рычажные элементы 8, как показано на фиг.3 и 4, входят в салазки 11 и установлены там на опорах в показанных лишь схематично выемках 12 салазок 11 с возможностью поворота на угол α (см. фиг.3).

Салазки 11 установлены на опорах в держателе 13 (см. фиг.1) с возможностью прямолинейного перемещения относительно него вперед или назад в показанном направлении X.

Держатель 13 может быть закреплен на корпусе 4.2 сопла разъемно, как показано на фиг.1. Согласно другому варианту выполнения экструзионного сопла R₂, показанному на фиг.2, держатель 13 может быть выполнен за одно целое с корпусом 4.2 сопла, при этом в корпусе 4.2 предусмотрена соответствующая выемка 12 для размещения салазок 11, в которых установлены на опорах рычажные элементы 8. Салазки 11 опираются на держатель 13 или установлены в нем через соответствующие, изображенные лишь схематично, опорные элементы 14, 15 в направлении растяжения и/или сжатия рычажных элементов 8. В качестве опорных элементов 14, 15 предпочтительно используются игольчатые роликоподшипники или подобные средства.

Чтобы салазки 11 перемещались вперед и назад в показанном направлении X, вблизи рычажных элементов 8, которые предпочтительно расположены по всей ширине губки 2 на малых расстояниях друг от друга, к корпусу 4.2 сопла присоединен управляющий элемент 16, который в предпочтительном варианте выполнен в виде ходового винта. Путем соответствующего вращения ходового винта 17 салазки 11 перемещаются в направлении Х вперед или назад.

Ходовой винт 17 или управляющий элемент 16 может быть снабжен любым приводным устройством. Согласно изобретению перемещение салазок в направлении Х вперед или назад может обеспечиваться соответствующими гидравлическими цилиндрами, серводвигателями, передачами или подобными средствами.

Преимущество изобретения состоит в том, что путем перемещения вперед и назад салазок 11, которые предпочтительно точно установлены в держателе 13 на опорных элементах 14, 15, в особенности при установке рычажных элементов 8 под углом, можно изменять зазор S между губками 2 и 1.

Это изменение может производиться автоматически или вручную, причем выходная область 6.2 благодаря суженной области 7.2 изгиба изгибается относительно корпуса 4.2 сопла.

С помощью множества расположенных рядом друг с другом рычажных элементов 8 можно осуществлять равномерную и точную регулировку зазора S по всей ширине экструзионного сопла, с целью достижения выбранной высоты S_H зазора.

В частности, посредством множества рычажных элементов 8 по всей ширине губки 2 могут быть обеспечены очень большие силы изгиба для деформирования выходной области 6.2 губки 2. К тому же путем соответствующего расположения рычажных элементов 8 и оптимизированной установки на опоры салазок 11 уменьшаются усилия для управляющего элемента 16, обеспечивающие точную регулировку, в частности изгиб выходной области 6.2 губки 2.

Таким образом можно очень точно изменять положение выходной области 6.2 по всей ширине относительно выходной области 6.1, чтобы установить высоту S_H зазора для желаемого проточного поперечного сечения. Поэтому с помощью сопла можно изготавливать пленки и/или пластины различной толщины, причем регулировка зазора S осуществляется очень быстро посредством только управляющего элемента 16, выполненного с возможностью ручного или автоматического управления, без необходимости прерывания производства.

Можно также изменять, юстировать или перенастраивать ширину зазора для производства другой продукции в технологическом процессе. Это тоже входит в объем данного изобретения.

Список обозначений

1 губка

2 губка

3 исполнительные элементы

4 корпус сопла

5 щелевое отверстие

6 выходная область

7 область изгиба

8 рычажные элементы

9 палец

10 паз

11 салазки

12 выемка

13 держатель

14 опорный элемент

15 опорный элемент

16 управляющий элемент

17 ходовой винт

R₁ экструзионное сопло

R₂ экструзионное сопло

S зазор

S_H высота зазора

1. Экструзионное сопло, содержащее по меньшей мере одну гибкую губку (1, 2), для вывода экструдированного материала из зазора (S) с изменяемым проходным поперечным сечением, отличающееся тем, что по меньшей мере одна гибкая губка (2) установлена с возможностью перемещения относительно другой губки (1) при помощи множества приводимых в действие совместно рычажных элементов (8), которые установлены одним концом на опорах в пазу (10) в выходной области (6.2), а другим концом входят с возможностью поворота в салазки (11) в корпусе (4.2) сопла или в присоединенном к нему держателе (13), причем салазки (11) опираются на корпус (4) сопла и/или на держатель (13).

2. Экструзионное сопло по п.1, отличающееся тем, что гибкая губка (2) имеет между выходной областью (6.2) и корпусом (4.2) сопла суженную область (7.2) изгиба, а множество приводимых в действие совместно рычажных элементов (8) расположено между выходной областью (6.2) и корпусом (4.2) сопла.

3. Экструзионное сопло по п.1 или 2, отличающееся тем, что салазки (11) установлены с возможностью прямолинейного перемещения вперед и назад в направлении (X).

4. Экструзионное сопло по п.1 или 2, отличающееся тем, что салазки (11) установлены с возможностью перемещения вперед и назад в направлении (X) при помощи управляющего элемента (16).

5. Экструзионное сопло по п.4, отличающееся тем, что управляющий элемент (16) выполнен в виде управляемого вручную приводного устройства, в частности в виде резьбы или винта.

6. Экструзионное сопло по п.4, отличающееся тем, что управляющий элемент (16) выполнен в виде элемента передачи, серводвигателя, электромеханического приводного устройства, гидравлического цилиндра или подобного устройства.

7. Экструзионное сопло по п.1 или 2, отличающееся тем, что салазки (11) установлены на опорах в выемке (12) корпуса (4.2) сопла или его держателя (13).

8. Экструзионное сопло по п.7, отличающееся тем, что салазки (11) установлены в выемке (12) на опорах в виде множества опорных элементов (14, 15), в частности игольчатых роликовых подшипников.

9. Экструзионное сопло по п.1 или 2, отличающееся тем, что салазки (11) установлены с возможностью прямолинейного перемещения на опорах в виде множества опорных элементов (14, 15) согласно тянущим и/или сжимающим нагрузкам.

10. Экструзионное сопло по п.3, отличающееся тем, что высота (S_H) зазора проходного поперечного сечения между расположенными друг напротив друга губками (1, 2) может изменяться путем прямолинейного перемещения салазок (11) в направлении (X) путем поворота рычажных элементов (8) на угол (α).

11. Экструзионное сопло по п.3, отличающееся тем, что множество расположенных рядом друг с другом и параллельно друг другу рычажных элементов (8) одним концом установлены на опорах с возможностью поворота в гибкой губке (2), а другим концом установлены на опорах в салазках (11) на одинаковых расстояниях друг от друга, причем салазки (11) опираются на корпус (4.2) сопла или держатель (13) с возможностью прямолинейного перемещения в направлении X и установлены на опорах.

12. Экструзионное сопло по п.1 или 2, отличающееся тем, что другая гибкая губка (1) имеет множество исполнительных элементов (3), расположенных по всей ширине, для регулировки гибкой губки (1) между выходной областью (6.1), суженной областью (7.1) и корпусом (4.1) сопла по ширине в зависимости от места, с целью установки параллельного равномерного зазора (S).