Устройство для производства пластмассовых листов

 

СПИ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (..1 542652

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 24.03.75 (21) 2117083/05 с присоединением заявки Хе (23) Приоритет

Опубликовано 15.01.77. Бюллетень М 2

Дата опубликования описания 24.02.77 (51) М. Кл В 29D 7/14

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений (53) УДК 678.027.2 (088.8) и открытий (72) Авторы изобретения Б. Н. Значковский, А. И. Кубрак, Ю. М. Осецкий и Н. А. Симоненко (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПЛАСТМАССОВЫХ

ЛИСТОВ.Изобретение относится к области переработки материалов методом экструзии с последующей обработкой экструдата валковой машиной для получения листового изделия.

Известны автономные устройства экструзии пластмассовых листов и обработки этих листов валковыми машинами, снабженные регуляторами температуры в их зонах нагрева (1, 2). В каждом из известных устройств регулируется только один технический параметр — температура рабочих органов, что не обеспечивает получение изделий высокого качества.

Известно также устройство для производства пластмассовых листов, содержащее экструдер со щелевой головкой, запитывающий валковую машину, датчик крутящего момента валков и регуляторы температуры в зонах нагрева (31. При наличии возмущений по температуре расплава или валков и при флуктуации вязкости расплава, вызванной неоднородностью вяз костных свойств исходного сырья, такое устройство не обеспечивает стабилизацию вязкости расплава, что снижает качество изделий, а в некоторых случаях нарушает технологический процесс.

Цель изобретения — стабилизация вязкости расплава для улучшения качества излелий.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено задатчиком крутящего момента, блоком сравнения и регулятором крутящего момента, причем датчик крутящего момента и задатчик крутящего момента соединены с входом блока сравнения, а выход блока сравнения соединен через регулятор крутящего момента с регуляторами температуры экструдера и валков валковой машины, а также тем, что оно снабжено датчиком скорости вращения валков и функционально-преобразующим блоком, причем датчик скорости вращения соединен с входом функционально-преобразующего блока, выход которого соединен с входом блока сравнения.

На чертеже изображена функциональноблочная схема предлагаемого устройства.

Устройство для производства II;IacTMaccoBblx листов вкгпочает в себя экструдер 1 со щелеaoA I oловкой 2, aaлковую машин т 3 с валками

4 — б и датчиком крутящего момента 7 одного

20 пли нескольких валков, а также блок cpaÂHе ния 8. В приведенном устройстве датчик крутящего момента 7 выполнен в виде электропривода валковой машины с регулируемым источником питания 9, электродвигателем посто25 янного тока 10 и датчиком тока 11 в силовой цепи.

Для получения сигнала крутящего момента можно использовать любой силовой датчик, который измеряет механические напряжения

30 на валке или другом силовом элементе валко542652

2 и валков вой машины и показания которого в нормальном режиме работы валковой машины связаны функциональной зависимостью с величиной крутящего момента валка или валков.

Можно использовать датчик распорных усилий между валками. В зонах нагрева 12 экструдера 1 и валках 4 — б смонтированы омическпе нагреватели (на чертеже не показаны), соединенные с выходами 13, 14 соответствующих регуляторов температуры 15, 16.

В каждой зоне нагрева 12 экструдера 1 с головкой 2, установлены датчики температуры

17, а температура валков 4 — 6 измеряется при помощи поверхностных датчиков температуры

18. Датчики температуры 17, 18 подключены ко входам 19, 20 соответствующих, регуляторов температуры 15, 16. На вход блока сравнения

8 подключены выход 21 датчика крутящего момента 7 и выход 22 задатчика крутящего момента. Выход 23 блока сравнения 8 подключен на вход регулятора крутящего момента 24. Выход 25 последнего подключен через регулируемые резисторы 26, 27, соединенные по «хеме делителей напряжения (общий 26 и гп1дпвпдуальпые 27), в измерительно-задающих цепях регуляторов температуры 15 экструдера 1 с головкой 2. Регулятор крутящего момента 24 снабжен устройствами для формирования требуемого временного закона регулпров1ппи (ПИ, ПИД или другой), а также средствами для регулирования коэффициента у«плеппя регулятора.

Выход 25 регулятора крутящего момента 24 подключен через регулируемые резисторы 28, 29, включенные по схеме делителей напряжении (общий 28 и индивидуальные 29), в измерительно-задающих цепях регуляторов температуры 16 валков 4 — 6.

Предложенное устройство снабжено датчиком скорости валков 30, который через механические передачи 31 и 32 связан с электродвигателем 10 и валками 4 — б валковой машины. Выход датчика скорости 30 подключен через делитель напряжения 33 на вход 34 функционально-преобразующего блока 35. Выход

Зб блока 35 подключен на вход блока сравнения 8, к его переключателю 37.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Пер ерабатываемый порошкообразный или гранулированный полимер пластицируется, гомогенизируется известным способом в экструдере 1 и выдавливается с постоянной производительностью чврез щелевую головку 2 в виде непрерывной ленты. Образованная из расплава полимера лента поступает в межвалковый зазор валковой машины 3. После обработки валками 4 — 6 лента охлаждается и отводится тянущими валками 38.

Терморегуляторы 15, 16, снабженные устройствами для реализации одного из требуемых законов регулирования (П, ПИ, ПИД или другой), обеспечивают за счет регулирования мощности, подводимой к нагревателям, поддержание заданных температур в зонах пагре10

311

65 ва 12 экструдера 1 с головкой

4 — 6.

Уставки заданных температур и выбор величины заданного крутящего момента (на выходе источника 22 задатчика крутящего момента) производятся по значениям соответствую щих температур и крутящего момента, полу.ченным при производстве изделий требуемого качества из полимвра со средними вязкостными характеристиками. Резисторами 27, 29 выбирается требуемая степень влияния выхода

25 регулятора 24 на изменение заданных температур каждого из регуляторов 15, 16, а также выбирается требуемый диапазон изменения заданных температур. Резисторы 26 и 28 позволяют производить одновременную автономную регулировку этих диапазонов регуляторов экструдера 1 с головкой 2 и валков 4 — б валковой машины 3.

Обратная связь по крутящему моменту включается, например, подачей питания на регулятор 24 в процессе автоматической отладки технологического режима.

При включенной обратной связи по крутящему моменту отклонение вязкостных характеристик сырья от их средних значений внутри одной и той же партии материала или при переходе на сырье другой партии приводит к отклонению величины сигнала, пропорционального крутящему моменту на выходе 21 датчика 7 от заданной величины на выходе 22 задатчика крутящего момента. Сигнал, пропорциональный отклонению крутящего момента, преобразуется регулятором 24 в сигнал управления регуляторами температуры 15, 16.

Выходное напряжение регулятора 24 поступает в измерительно-задающую цепь каждого из регуляторов 15, 16 и обеспечивает изменение заданных температур.

Полярность выходного напряжения на выходе регулятора 24 выбирают, исходя из условий стабилизации крутящего момента валков (валка), При увеличении крутящего момента заданные температуры каждого из регуляторов

15, 16 увеличиваются и наоборот. При постоянных производительности экструдера, скоростях вращения валков 4 — 6 и тянущего устройства 38 (поддерживаются известными устройствами стабилизации) крутящий момент находится в прямой функциональной связи с вязкостью расплавленного термопласта, поступающего в виде листа для обработки валковой машиной. Обеспечивая стабилизацию крутящего момента, предлагаемое устройство устраняет отклонения вязкости экструдата от заданного значения в случае различного рода возмущений, нацример, по вязкостным cDoH«Tвам сырья, по температуре в зонах нагрева экструдера 1, головки 2, валков 4 — 6.

Обратная связь по скорости вращения валков, осуществляемая при помощи датчика скорости 30 и функционально-преобразующего блока 35 (включается переключателем 37), обеспечивает автоматическое изменение заданного крутящего момента при изменении опера542652

Формула изобретения

Составитель В. Значковский

Редактор Е. Хорина

Iioppetirop А. Галахова

Техред E. Петрова

Заказ 46/4 Изд. Л". 104 Тираж 869 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2 тором производительности (скорости вращения валковой машины). Сигнал, поступающий с выхода блока 35, алгебраически суммируется с задающим сигналом на выходе 22 задатчика крутящего момента и при неизменной скорости валковой машины остается неизменным, Стабилизация вязкости расплава на выходе из экструдера с головкой приводит к стабилизации процессов экструзии и обработки валковой машиной пластмассовой ленты, что повышает качество изделий и экономит сырье.

1. Устройство для производства пластмассовых листов, содержащее экструдер со щелевой головкой, запитывающий валковую машину, датчик крутящего момента валков и регуляторы температуры в зонах нагрева, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью стабилизации вязкости расплава для повышения качества листов, оно снабжено задатчиком крутящего момента, блоком сравнения и регулятором крутящего момента, причем датчик крутящего момента и задатчик крутящего момента соединены с входом блока сравнения, а выход блока сравнения соединен через регулятор крутя5 щего момента с регуляторами температуры экструдера и валков валковой машины.

2. Устройство по п. 1, отл ич а ющее ся тем, что, с целью автоматической корректировки величины заданного крутящего момента, 10 оно снабжено датчиком скорости вращения валков и функционально-преобразующим блоком, причем датчик скорости вращения соединен с входом функционально-преобразующего олока, выход которого соединен с входом бло15 ка сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Заявка Великобритании № 2 056 593, кл. В 5А, 1967.

20 2. Выложенная заявка ФРГ № 1 704456, кл. 39аз 7/14 1972

3. Лукач Ю. Е. и др. Валковые машины для переработки пластмасс и резиновых смесей, «Машиностроение», М., 1967, с. 232 — 240.