Агрегат для изготовления полых изделий

 

™ о » т ъ н и 4 фф1пезЕ

1н1 5649

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.12.73 (21) 1572612/05 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 15.07.77, Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 10.08.77 (51) М. Кл. В 29D 23/03

Государственный комитет

Совета Министров СССР до делам изобретений н открытий (53) УДК 678.057.9 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Ф. Антипин, В. П. Абросимов, Г. В. Шилов, М. Е. Борисов, Г. И. Шапиро, К. Ф. Кнельц, В, В. Абрамов, Э. Л. Казарьян, В. А. Куричев и П. А. Демьянов (71) Заявитель (54) АГРЕГАТ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛЫХ ИЗДЕЛИИ

Изобретение относится к области переработки пластмасс, в частности к оборудованию, для изготовления полых изделий экструзией с последующим раздувом.

Известен агрегат для изготовления полых изделий (1), включающий угловую головку экструдера, механизм для отделения заготовок, механизм переноса заготовок, многопозиционный приемный механизм с раздувными формами, механизм извлечения изделий из форм. На известном агрегате невозможно получить изделия с заданным распределением толщины стенки, а также надежно предохранить заготовку расплава от деформации под собственным весом.

Известен также агрегат для изготовления полых изделий с заданным распределением толщины стенки (2), содержащий последовательно расположенные механизм подачи оправок, экструдер с угловой головкой, механизм для отделения заготовок, многопозиционный механизм переноса заготовок на оправках и многопозиционный приемный механизм с раздувными формами. Такой агрегат позволяет получать изделия повышенного качества, так как заготовка от стадии экструдирования до момента формования находится на оправке, что предотвращает ее деформацию под собственным весом. По технической сущности этот агрегат наиболее близок к предлагаемому.

Однако он имеет следующие недостатки: невозможно получить заготовку с точным продольным распределением размеров, что зависит от точности программируемого изменения скорости продвижения оправок сквозь головку по отношению к скорости экструдирования; не обеспечивается стабильность заданного состояния материала заготовки на всем пути от стадии экструзии до момента формования изделия. Указанные недостатки ограничивают производительность процесса при необходимости получения высококачественных изделий.

Предлагаемый агрегат, включающий после15 довательно расположенные механизм подачи оправок, экструдер с угловой головкой, механизм для отделения заготовок, многопозиционный механизм переноса заготовок на оправках и многопозиционный приемный механизм

20 с раздувными формами, отличается тем, что, с целью повышения качества изделий и производительности агрегата, механизм подачи оправок выполнен в виде поворотного рычага с приемным пальцем на конце, поочередно

25 взаимодействующим с двумя подпружиненными толкателями одностороннего действия, смонтированными на двух рейках, связанных между собой через зубчатое колесо и установленных с возможностью продольного пе30 ремещения с переменной скоростью.

564070

55

65

Многопозиционный механизм переноса заготовок на оправках выполнен в виде установленной с возможностью продольного перемещения поворотной турели с закрепленной на каждой позиции камерой с нагревателем, по оси которой консольно закреплен цилиндрический шток, снабженный опорными кольцами и охватывающий его подпружиненной втулкой, установленной с возможностью продольного перемещения, и выполненный с двумя продольными каналами, выходные огверстия которых расположены на свободном конце штока и отделены друг от друга опорным кольцом.

Кроме того, угловая головка экструдера снабжена нагревателем оправок, расположенным со стороны подачи их в головку.

Помимо этого, агрегат отличается тем, что снабжен устройством для предварительного натяжения заготовки, выполненным в виде углового рычага, на длинном плече которого закреплен вилочный поводок, взаимодействующий с поворотной турелью, а на коротком плече — ролик, расположенный в пазу кулачка.

На фиг. 1 схематически показан агрегат, вид сверху (в разрезе); на фиг, 2 — то же, вид сбоку.

Агрегат содержит последовательно расположенные механизм подачи оправок, экструдер 1 с угловой головкой 2, механизм для отделения заготовок, многопозиционный механизм переноса заготовок на оправках и многопозиционный приемный механизм с раздувными формами. Механизм подачи оправок выполнен в виде поворотного рычага 3 с приемным пальцем 4 на конце, поочередно взаимодействующим с двумя подпружиненными толкателями 5 одностороннего действия, смонтированными на двух рейках 6, связанных между собой через зубчатое колесо 7 и установленных с возможностью продольного перемещения с переменной скоростью.

Для осуществления продольного перемещения одна из реек 6 соединена с поршнем гидроцилиндра 8. Угловая головка 2 экструдера

1 снабжена нагревателем 9 оправок, расположенным со стороны подачи их в головку. Оправка 10 выполнена перфорированной и длина ее соответствует длине заготовки.

Между головкой 2 и механизмом переноса заготовок установлено кольцевое воздушное сопло 11, выполненное с возможностью перемещения вдоль оси изделия.

Многопозиционный механизм переноса заготовок на оправках выполнен в виде установленной с возможностью продольного перемещения поворотной турели 12 с закрепленной на каждой позиции камерой 13, снабженной нагревателем 14, по оси которой консольно закреплен цилиндрический шток 15. Шток 15 снабжен опорными кольцами 16 и выполнен с двумя продольными каналами 17, выходные отверстия которых расположены на свободном конце штока 15 и отделены друг от дру5

45 га опорным кольцом 16. На штоке 15 с возможностью продольного перемещения насажена подпружиненная втулка 18, а камера 13 снабжена защелкой 19, Механизм для отделения заготовок включает в себя щипцы 20 и раскаленную струну 21 (фиг, 2).

Для исключения налипания расплава на рабочие торцы оправок агрегат снабжен устройством для предварительного натяжения заготовки, выполненным в виде углового рычага 22, на длинном плече которого закреплен вилочный поводок 23, взаимодействующий с поворотной турелью 12, а на коротком плече — ролик 24, расположенный в пазу кулачка 25. Ось ролика 26 совмещена с вершиной углового рычага 22 и взаимодействует со штоком гидроцилиндра 27.

Многопозиционный приемный механизм с раздувными формами снабжен устройством для фиксации оправки с заготовкой в форме, выполненным в виде гидроцилиндра 28 с полым штоком 29, установленного соосно с раздувной формой. Наконечник 30 штока 29 поршня имеет раздвижные подпружиненные кулачки 31. Внутри полого штока 29 расположен плунжер 32, несущий на себе конические выступы 33. Шток охвачен подпружиненным упором 34, соединенным с командным устройством 35.

Приемный механизм выполнен в виде вертикальной клети 36 с горизонтальным разьемом P для введения вставок с высотой, кратной ша гу перемещения форм, что позволяет увеличивать производительность агрегата (или время выдержки без снижения производительности) путем добавления необходимого числа пар раздувных форм.

Клеть 36 несет на себе четыре парных блока 37, охваченных цепью. К цепям прикреплено четное количество раздувных форм 38 с механизмами смыкания 39. Шаговое перемещение форм осуществляется силовым механизмом 40 с точной фиксацией форм на первой и последней позициях. Приемный механизм снабжен устройством для извлечения оправок из раздувных форм, установленных соосно с формой на соответствующей позиции приемного механизма и выполненным в виде гидроцилиндра 41, шток 42 поршня которого имеет наконечник с выступом 43.

Освобожденные от предыдущих циклов оправки 10 одна на другой поочередно надвигаются на приемный палец 4 рычага 3, после поворота которого совмещаются с осью головки и под действием подпружиненного толкателя

5 одностороннего действия перемещаются сквозь головку 2 со скоростью, изменяемой для каждой оправки по заданной программе.

Это движение обеспечивается тем, что толкатель 5 закреплен на рейке 6, соединенной с поршнем гидроцилиндра 8, Одновременно второй толкатель 5 движется в обратном направлении, к исходной позиции, за счет движения второй рейки, связанной с первой через зубчатое колесо 7, Таким образом, возвратно-по564970

65 ступательное движение поршня цилиндра с переменной скоростью позволяет непрерывно направлять оправки в головку экструдера с той же скоростью. Кратковременная остановка перед началом обратного движения порш-, ня гидроцилиндра 8 используется при отделении заготовок и их перемещении в поперечном направлении на последующую операцию. Приобретя при прохождении нагревателя 9 необходимую исходную температуру, полая перфорированная оправка 10 проходит сквозь головку 2, принимает на себя экструдат и надвигается на шток 15 механизма переноса заготовок. Вышедший передний конец экструдата кольцевым током гопячего сжатого воздуха из кольцевого сопла 11 обжимается вокрутоправки. При дальнейшем продвижении заготовка удерживается в надежном сцеплении с оправкой при помощи вакуума, который чеоез один из продольных каналов 17 в штоке 15 и сквозь перфорацию в теле оправки непрерывно воздействует на экструдат. Размеры отверстий в оправке и величина вакуума подбираются таким образом, чтобы не происходило втягивание расплава в отверстия. С целью обеспечения оптимальных условий разбухания и вытяжки экструдата после выхода из головки обжим его сжатым воздухом производится на некотором расстоянии L от головки. Изменением расстояния L регулиоуется соотношение между свободным и односторонним разбуханием и вытяжкой. На участке . в полость заготовки через другой канал 17 в штоке 15 подается под небольшим давлением воздух для предотвращения преждевременноiI o попадания заготовки на оправку.

Надежно сцепленная с оправкой заготовка отводится с переменной скоростью, чем обеспечивается ее переменная вытяжка на участке L и соответственно переменная но длине толщина заготовки. Это сцепление позволяет предотвратить деформацию заготовки под собственным весом при всех дальнейших ее перемещениях и сохранить заданное состояние расплава до момента фопмования.

Надвигающаяся на шток 15 оправка с заготовкой по мере выхода из головки 2 входит в

«амеру 13 и подвергается кондиционированию.

Подпружиненная втулка 18 по мере надвигания опоавки с заготовкой на шток 15 отходит в крайнее положение, и защелка 19 входит в зацепление с оправкой 10. удерживая ее на штоке 15 внутри камеры 13. Tlepez окончанием выдавливания заготовки механизм переноса некоторое время перемещается вместе с выхо и яшей оп р анкой.

После выхода заготовки необходимой длины щипцы 20 охватывают конец оправки вместе со слоем расплавленного теомопласта на нем. Одновременно механизм переноса с зафиксированной на нем первой оправкой с помощью устройства для натяжения заготовки соверашет быстрое осевое перемещение вперед, а продольное движение последующих отравок приостанавливается (см. выше), В об5

6 разовавшемся между первой и последующей оправкой зазоре заготовка натягивается и по этому месту с помощью раскаленной струны

21 (см. фиг. 2) осуществляется отделение заготовки. После этого разделенные концы натянутых участков экструдата за счет упругих сил подтятиваются каждый на свою оправку.

В результате отделение заготовки происходит без налипания расплава на рабочие торцы оправок.

Механизм для натяжения заготовки работает следующим образом. От гидропилиндра

27 усилие передается на ось ролика 26 и через него — на вилочный поводок 23 углового рычага 22, с помошьв которого осуществляется продольное перемещение механизма переноса. Закрепленный на коротком плече рычага 22 ролик 24 пепемещается при этом вдоль паза кулачка 25. Направление этого паза оппелеляет направление короткого плеча оычага 22. Пока паз параллелен направлению пподольного перемещения механизма, скопост этого перемещения оавна скорости движения поршня цилиндра 27. При входе ролика 24 в участок паза, повеонутый под углом к начаlfbHOMV наппавлению. рычаг 22 наклоняется вокруг ролика 24 вперед по ходу и своим длинным плечом сообшает механизму необходимое опепежаюшее перемещение.

После отделения очередной оппавки 10 с заготовкой от головки 2 турель 12 совершает повооот вокруг продольчой оси íà след юлю позипию, а движение оправок сквозь головку возобновляется и начинается новый цикл экстпудирования заготовки, Полученная в предыдущем цикле заготовка на оправке продолжает подвергаться кондиционипованию, После завепшения конднционирования заготовка с помощью устоойства чля фиксации оправки в фопме пеоеносится и фикси чется вместе с оправкой в раскрытой форме 38.

Устройство для фиксации оппавки в форме паботает следующим образом. По команде зашелка 19 с помогцью электпомагнита расцепляется с оправкой, и подпружиненная втулка

18 сталкивает оправю с кондиционированной заготовкой со штока 15 навстречу штоку 29; пои том наконечник 30 входит внутоь оправки. В этот момент подается давление в полость Б гидооцилиндра 28, а выход жидкости из полости В закоыт. Давление передается в полость штока 29 и пепемещает пл нжер 32.

Выступы 33 плунжеоа 32 разжимают подпружиненные кулачки 31, чем осуществляется захват оправки по внутоенней повеохности. Затем выход жидкости из полости В открывается, шток 29 движется назад, переменная спутник с заготовкой в разъем формы. По достижении оппавкой необходимого положения в разъеме формы его пеоедний край нажимает а подпружиненный упоп 34, чем приводит в действие командное стройство. Движение спутника немедленно прекращается, так как обе полости цилиндра 28 запираются. Одно,564970 временно осуществляется смыкание формы с помощью механизма смыкания (см. фиг. 2).

Многопозиционный приемный механизм работает следующим образом. После приема оправки с горячей заготовкой и смыкания форма перемешается на следующую позицию. Воздух для формования, холодная вода для охлаждения форм, а также горячая вода для их термостатирования (если это потребуется) подаются в каждую форму в соответствии с прогоа.лмой цикла. Продвигаясь последовательно по всем позициям приемного механизма, форма вместе с охлаждающимся под давлением изделием и оправкой внутри приходит на последнюю позицию. При подходе к этой позиции давление воздуха внутри формы снимается. С помощью механизма для извлечения оппавок, установленного соосно с формой на последней позиции, осуществляется выталкивание оправки из изделия, продолжаюшего находиться в неразомкнутой форме. на приемный па,лец 4 поворотного рычага 3. Рычаг 3 с освобожденной оправкой поворачивается до совмещения последней с осью головки, и цикл повторяется.

Опытный образец агрегата для ппоизводства олного из ответственных изделий технического назначения, соз анный на основе изобретения, имеет произ.-одительность 120 изделий в час, что при установленном годовом

Фонде рабочего времени 6000 час составит

720 тыс. изделий в год с одной машины.

Сметная стоимость изделия, получаемого на этом агрегате, составляет 1 руб. 43 коп. за штчку.

Стоимость изделия, полученного на обычном раздувном агрегате, составляет 1 руб, 92 коп. за штуку.

Годовой экономический эффект от применения одного опытного агрегата лишь за счет снижения стоимости пооизволства изделий составит . 720 10з(1,92 — 1,43) =0,49+720+

)<10 =352,8 тыс. руб.

Эта цифра не учитывает повышение эффективности за счет улучшения качества самих изделий, имеющих повышенную однородность свойств.

Формула изобретения

1. Агрегат для изготовления полых изделий, включающий последовательно расположенные механизм подачи оправок, экструдер с угловой головкой, механизм для отделения заготовок, многопозиционный механизм переноса заготовок на оправках и многопозиционный приемный механизм с раздувными формами, отлич а ю шийся тем, что, с целью повышения качества изделий и производительности агрегата, механизм подачи оправок выполнен в виде поворотного рычага с приемным пальцем на конце, поочередно взаимодействующим с двумя подпружиненными толкателями одностороннего действия, смонтированными на двух рейках, связанных между собой через зубчатое колесо и установленных с возмож15 ностью продольно|го перемещения с переменной скоростью.

2. Агрегат по п. 1, отл ича ющийся тем, что многопозиционный механизм пеоеноса заготовок на оправках выполнен в виде установленной с возможностью продольного перемещения поворотной турели с закоепленной на кажлой позиции камерой с нагревателем, по оси котовой консольно закреплен цилинлоический шток, снабженный опорными коль ами и охватывающей его подпружиненной втулкой, установленной с возможностью паоло.льного перемещения. и выполненный с двумя поодольными каналами, выхолные отверстия которых располо>" ены на свободном конце штока и отделены друг от друга опорным кольцом.

3. Агрегат по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щи и с я тем, что угловая головка экструдера снабжена нагревателем оправок, расположенным со стороны подачи их в головку.

4, Агрегат по пп. 1 — 3, отличающийся тем. что он снабжен устройством для предва4О рительного натяжения заготовки, выполненным в виде углового рычага, на длинном плече которого закреплен вилочный поводок, взаимодействующий с повооотной турелью, а на коротком плече — ролик, расположенный в

45 пазу кулачка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3415915, кл. 264-94, 1968.

50 2. Авторское свидетельство № 441764, кл.

В 29С 5/06, 1970, Редактор Е. Хорина

Составитель М. Борисов

Техред 3. Тараненко

Корректор Л. Брахнина

Заказ 1673/6 Изд. № 626 Тираж 850 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2