Устройство для непрерывной отливки листового материала

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 5750)5 (61) дополнительный к патенту— (22) Заявлено 10.04.70 (21)1394201/1425395/05 (23) Приоритет 30.12.69 (32) 30.12.68 (31) 96655/68 (ЗЗ) Япония (43) Опубликовано 30.09.77. Бюллетень №36 (45) Дата опубликования описания 07.10.77 (51) ЛА. Кл.

В 29 0 7/12

Государственный комитет

Совета 1йинистров СССР

ft0 делам изооретений н открытий (53) УДК

678.057 5 (088.8) (72) Авторы

Иностранцы т н ия . Тецудзи Като, Кацум ™, Исао Камада, Хироси Китидэи, Есио Накаи, Харуеси Китахара, Ясухико Иваока, Киенори Окадэима и Тацаоми Уэно (Япония) Иностранная фирма

Мицубиси Рэион Ко., ЛТД (Япония) (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЪ1ВНОЙ ОТЛИВКИ

ЛИСТОВОГО МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к области производства листовых материалов путем непрерывной полимеризации жидких полимеризуемых соединений.

Известно устройство (11 для непрерывной отливки листового материала, содержащее расположенные друг над друтом, огибающие шкивы транспортерные ленты, образующие между собой горизонтальную формовочную полость, ограниченную с боков ленточными уплотнениями, установленными с возможностью линейного перемещения в направлении движения транспортерных лент, и питатель для подачи полимеризуемой жидкости в формовочную полость, размещенный на участке нижнейтранспортерной ленты, выступающем эа пределы верхней транспортерной ленты.

Недостатком известной установки является деформация поверхности транспортепных лент и сжатие уплотнений, что приводит к получению листов материала низкого качества, имеэзщих неодинаковую толщину в поперечном направлении.

11ель изобретения — обеспечение постоянной тошцины листового ма1ериала.

Для этого питатель установлен в клинообразном зазоре, образованном горизонтальной поверхнос ьк> нижней транспортерной ленты и криволинейной поверхностью верхней транспортерной ленты, огибающей шкив, и выполнен клинообразной формы, соответствующей клинообразному зазору, причем выходная щель питателя, расположенная на его верхней грани, выполнена шириной, меньшей расстояния между боковыми ленточными уплотнениями.

На фиг. 1 показан общий вид устройства в разрезе; н@ фиг. 2 — вертикальный разрез и сечение по А-А питатсля для подачи полимеризуемой жидкости; на фиг. 3 — то же, сечение по A — А на фиг. 2; на фиг. 4 — диаграмма обратного течения материала; на фиг. 5,6,7 — другой вариант выполнения питателя, соответственно в вертикальном разрезе, в аксонометрии, вид снизу; на фиг. 8 — вариант выполнения питателя, вертикальный разрез; на фиг:9 — то же, сечение по Б — Б на фиг.8; на фнг. 10 — сечение различных типов уплотнений; на сВ 14 фиг. 11 показана в разрезе система внешнего уперживания лент (поддерживающие ролики); на фиг. 12 дан общий вид другого варианта исполнения устройства; на фиг. 13 — вид по  — В на фиг. 12; на фиг. 14 — вид по à — Г на фнг. 13; на фиг. 15 — разрез ло Д вЂ” Il на фиг. 12: на фпг. 16-25

575015

3 вид по Š— Е на фиг. 12; на фиг. 17 — разрез по Ж вЂ” Ж на фиг. 16.

Устройство содержит расположенные друг над другом две бесконечные транспортерные ленты 1 и 2, огибающие шкивы 3,4 и 5,6, две группы поддерживающих роликов 7, 8, обеспечивающие регулирование расстояния между лентами 1 и 2, систему распыления подогретой воды 9 и 10, инфракрасные нагреватели 11 и 12, В клинообразном зазоре, образованном горизонтальной поверхностью нижней транспортной ленты 2 и криволинейной поверхностью верхней ленты 1, установлен питатель 13 с выходной щелью 14 на верхней грани, в который полимеризуемый жидкий материал подается с помощью насоса 15, Питатель 13 соединен со станиной (на чертеже не обозначена) посредством штанги 16 и осью шкива 3 -- с помощью штанг 17 и опорного устройства 18.

Формовочная полость образованная лентами 1 и 2, по бокам ограничена ленточными уплотне иями 19 и 19 а, представляющими собой трубки из мягкого поливинилхлорида. Для герметизации обеих сторон нижней поверхности питателя 13 применяюгся твердые прокладки 20, изготовленные из тефлона.

На фиг. 10 а и 10 б показаны уплотнения в виде пустотелых фигурных трубок, используемых обыч<о при производстве утолщенных листов материала.

Дзтя изготовления более тонкого листа применяются уплотнения, показанные на фиг. 10 в, 10 г, 10 д. На фиг. 10 в уплотнения представляют собой трубку большого диаметра и трубку или стержень меньшего диаметра; на фиг. 10 r — трубку и ленту, на фиг. 10 в — трубки различного диаметра, которые могут перемещаться относительно друг друга.

Опорными средствами.для лент 1 и 2 служат поддерживающие ролики 7, 8, представляющие собой барабаны, установленные на валах 21 с помощью подшипников 22. Концы валов 21 крепятся в кронштейнах 23. Между верхней и нижней лентами 1 и 2 расположены уплотнения 19.

На фиг. 12 показан друтой вариант устройства, где нижняя лента 2 поддерживается с помощью рамных опор 24. Расстояние между лентами регули.руется рамами, поддерживающими верхнюю ленту 1 и состоящими из штанг 25 и 26. Две смежные штанги перемещаются опорными механизмами 2?.

Штанги 25 и 26 выполнены с направляющими элементами 28 для уменьшения сил трения между штангами и поверхностью лент.

Направляющие элементы изготовляют из тефлона. Части штанг, соприкасающиеся с лентами 1 и 2 должны иметь незначительный изгиб (максимальный изгиб менее 0,05 мм), Штанги изготавливают из металла. При правильном выборе материала, размера и расстояния между центрами вращения валов 29, на которых устанавливаются штанги 25, валы могут иметь прогиб при сохранении плоскои поверхности лент 1 и 2.

На фиг. 15 показана теллообменная система, в которой в качестве нагреваюшей среды применяется горячая вода. Верхняя лента 1 нагревается горячей водой, разбрызгиваемой распылителями 30.

Для нагрева нижней ленты 2 воду подают через клапан 31 к нижней опоре 32. Для сбора использованной воды применяют резервуары 33.

На фиг. 16, 17 показаны детали нижней опоры 32. Предусмотрена группа штанг 34 в прямоl0 угольной раме 35. Штанги предназначены для удержания в горизонтальном положении нижней ленты 2. Направляющий элемент 36 подобен элементу 28.

Устройство работает следующим образом.

15 Полимеризуемый жидкий материал накачивается с помощью насоса 15 и подается между лентами 1 и 2 литателем 13. Полимеризуемый материал нагревается и полимеризуется под действием системы распыления горя <ей воды 9 и 10 в ходе движения лент и вслед за этим полимеризуемый материал подвергается нагреву инфракрасными нагревателями 11, 12 с завершением полимеризапии. Затем готовый полимерный лист отводится.

Толщина полимерного листа определяется в основном при прохождении участка нагрева системой распыления подогретой воды. Расстояние между поверхностями лент устанавливается с учетом того, что в начальной половине зоны полимеризации, вязкость полимерного соединения все еще мала и оно обладает текучестью. Расстояние между лентами в этой зоне выдерживается большим, чем толщина слоя жидкого материала, необходимая для получения готового листа.

В конечной половине зоны полимеризации, где 36 вязкость полимерного соединения становится уже высокой по мере развития полимеризации, расстояние между поверхностями лент соответствует толщине готового листа.

Исходный жидкий материал включает в себя

4О смесь одного или более моноэтилен-ненасыщенных соединений и/или полифункциональных полимеризуемых соединений. -Эти мономеры могут приме(. t няться в виде смеси полимера в растворе или суспензяи или частично полимериэоваиной смеси

45 моном "p-полимер.

В качестве моноэтиленненасьпценных соединений применялись, например метакрилаты, стирол или его галоидизированные или алкилзамещекные производные, винилацетат и т.д,, либо смеси доста60 точного количества этих соединений и акрилатов, акрилонитрила или же их производных. В качестве полифункциональных полимеризующих соединений применяются, например, гликольдиметакрилаты, диаллилметакрилаты, диаллилфталаты и диэтилен55 гликольбисаллилкарбонат.

Жидкотекучий материал смешивают с катализа- " торами полимеризации. Исходный жидкотекучий материал может быть смешан с различными добавками, такими как стабилизаторы, пластификаторы, g) регулирующими процесс полимеризации реагенты, 575!1! 5,,-2 1, L3= Ii Ч

55 на!га1!ни !ель, красители, пигмеи! ы, добавки для улучшения извлечения из форм и r.ë.

Да>гее представлен один из примеров в котором используется устройство, показанное на фиг. 1.

Два непрерывных ленточных конвейера толщиной 1 мм, шириной 800 мм,длиной соответственно

15,5 и 16,5 м., изготовленные из гладкой и плоской нержавеющей стали, устанавливаются посредством верхнего и нижнего ведущих шкивов с тем же диаметром 1000 мм, создающим натяжение с усилием 6,4 т. Участок полимеризации имеет общую ц»ину 6 м, передняя часть которого длиной 4м нагревается посредством разбрызгивания горячей воцы с температурой 80 С на наружной поверхности»енты конвейера распылителем, причем поддерживающие ролики диаметром 90 мм устанавливаются с интервалом 200 мм и в каждой паре имеется один верхний и один нижний ролики, а следовательно. позиции лент непрерывного конвейера и расстояние между поверхностями лент регу-! и!руется. Оставшаяся часть 2м зоны полимеризации нагревается до температуры свыше 120 С на обеих наружных поверхностях бесконечных лент конвейеров инфракрасными нагревателями, посредством чего осуществляется термообработка материала. Две ленты непрерывного конвейера (верхняя и нижняя) приводятся со скоростью 10 см/мии.

Предусмотрено устройство подачи материала-питетсль (см.фиг. 6). Длина нижней поверхности питателя составляет 400 мм ° Твердые прокладки 20 на обеих сторонах нижней поверхности питателя регулируются так, что расстояние между eIO нижней

»оверхностью и поверхность ленты составляет

1,5 мм Каждое из уплоп!ений 19 имеет толщину стенок О,б MM и наружный диаметр 8мм,причем ано представляет собой трубку, изготовленную из поливинилхларида, содержащего 60 вес.ч. дибутилфталата в качестве пластификатора. Уплотнения подаются с обеих сторон верхней и поверхности ггитателя с расстоянием 750 мм между их центрами со скоростью 10 см/мин. Жидкий полимерный материал подается через полиэтиленовый трубопровод насосом, обеспечивающим постоянный поток со скоростью 150 см /мин, к питателю для подачи полимеризуемой жидкости. Прижимное усилие для осуществления зажима (группами под,г,ерживающих роликов, расположенных в передней части зоны полимеризации) лент непрерывного конвейера регулируется. При этом длина обратного потока жидкости равна примерно 4 см (внутреннее гидравлическое давление составляло 2 см). В результате получается гладкий и плоский прозрачный лист из акриловой смолы толщиной 2 + 0,2 мм и Удовлетворительным BHeIIIHHM видом. Посредством увеличения прижимного усилия для earn!»la гругпами поддерживающих роликов лент непрерыв:!аго конвейера (так, что внутреннее гидравлическое давление составляет 10 см без изменения материала и г.л,.), длина обратного патока жидкости на нижней

10 !

50 поверхносгг! лига!епл увепичива! )ся н! !мерна ца

25 см.

В резуль1ате полу !аегся ба. ее однородный ш!с! толщиной 2 + 0,15 мм.

Далее к !Гитатепю подавали жидкость вязкостью примерно 12 пуаз, приготовленную посредством смешивания уже указанного материала с добавкой

3% молочнобелаго сапа»имера, с содержанием стирала и метилметакри.!ата в сас тношении 6:4; и очень незначительного количества окиси титана.

Кроме того, прижимное усилие для зажима гру»лами поддерживающих роликов ленты непрерывного конвейера увеличивается так,чта внутреннее гидравлическое давление составляет 20 см и следовательно, длина обратного потока по нижней поверхности гштателя составляет примерно 25 см - В результате улучшается равномерность толщины и лист из молочнобепай акрилавай смолы имеет тол»вшу 2+ +0,1 мм и у !овлетварительный внешш!й вил„

После эксплуатации устройства в течение двух месяцев, лишь тонкая пленка материала толщи!!ой 0.2 мм образовывалась вблизи передней кр< ьгки <1бра!»ага потока.

На фиг. 6 видно. чта на одной старане вор:ней бесконечной ленты. где подается жицк!!й матерна» полимерного соединения, в нита геле 3 IIMcel ся выходная щель 14, из которой le«eE ма!ер«ап.

Эта щель Bьшо.щена !аким образам, !та ширина патока материала иа переднем конце и»1атепя clановится меньше ширины »иста, т.е. Рассгаяния между двумя уплат»синями.

На фиг. 7 показан расчет, капичес !веню какой ширины мажет бьггь погок жидка! а магер»а»а. 1Ь примере фиг. 7 показана састояиие ж!!;!Кого материала в пространстве между нижней ги1ве!1 »остыв питателя цля IIQJH III материала и ш жной пенты конвейера. 11рямоугольник »оказывает нижни»о поверхность питате:!н, а лини!! РР нак!!з!,!взс г »средний конец питателя. Линия RR наказывает ширину заливки жидкОГО матер!гала. азмер ширины заливки обозначен LF. Прямоугольник RSTTSR показывает диапазон обратного патака материала в том случае, когда принято, чта не возникает поток в поперечном направлении. Так как линии, которые проводят параллельно пинии РР, представляют линии одинакового давления, то гидравлическое давление уменьшается от RR u SS и к ТТ линейно, и гидравлическое давление становится нулевым на линии ТТ, T.å. на переднем конце обратного потока.

Длина обратного патока RT выражена через LB Эта длина LB определяется в следующем уравнении где К вЂ” постоянная, составляющая 160 — 300, С вЂ” 3d3op между опорной или нижней поверхностью питатепя и опорной ипи верхней поверхностью ниж!ье! а Ilellpepb18?301o )!ентачнаГО конвейера, 575015 где у -- вязкость жидкос1и, h -- глубина жидкого материала на переднем конце PP питателя для подачи материала, см;

Ч вЂ” скорость движения непрерывных ленгочных конвейеров, см/сек, В этом уравнении введено определение значения длины из-за того, что в пределах практически йспользуемого интервала значений этой длины в

Ф клинообразном питателе обратный поток в зазоре находится в состоянии ламинарности, и интервал значений постоянной К определен на основании целого ряда специально проведенных экспериментов.

Скорость обратного потока на линии RR выше, чем на линии SS, н скорость течения на линии SS выше, чем на линии TT (но равна скорости движения ленты) .

Двойными линиями обозначены уплотнения 19, Эти уплотнения могут подаваться с любой стороны пнтагеля подачи материала, хотя, отсутствует необходимость уплотнения обеих сторон питателя.

Однако, т.к. сторона, на которую опирается питатель может временно по всей своей ширине наполняться материалом. например, при пуске питателя подачи материала или при его остановке, поэтому лучше подавать п1окладкн 1 снизу.

Формула изобретения

Устройство для непрерывной oTJIHBKH листового магериала, содержащее расположенные друг над другом, огибающие шкивы транспортерные ленты1образующие между собой горизонтальную фор. мовочную полость, ограниченную с боков ленточными уплотнениями, установленными с возможностью линейного перемещения в направлении движения транспортерных лент, и питатель для подачи

1 полимеризуемой жидкости в формовочную полость, размещенный на участке нижней транспортерной ленты, выступающем за пределы верхней транспортерной ленты, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения постоянной толщш ы лис1 тового материала, питатель установлен в клинообразном зазоре, образованном горизонтальной поверхностью нижней транспортерной ленты и криволинейной поверхностью верхней транспортерной ленты, огибающей шкив, и выполнен клинообразной формы, соответствующей клинообразному зазору, причем выходная щель питателя, расположенная на его верхней грани, выполнена шириной, меньшей расстояния между боковыми ленточными уплотнениями. гir Источники информации, принятые во внимание

2а при экспертизе:

1. Патент США N 2500728, кл. 264 — 22, 1950.

5 75015

Составитель Л. Янковская

Тсхрсд Н. Андрейчук

Релактор Jl, 1"срасимова

Корректор А. Власенко

Зака"г 2773/698

Филиал ППП " Пател г ". t. Ужгород, ул. Проектная, 4

Тираж 850 Подписное

ПНИИПИ Государственного комитета Совета Министров (Т СР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раугнская наб.. д. 4 5