Установка для изготовленияизделий из полимерных материалов

 

1п, 81050б

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.05.79 (21) 2761668/23-05 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.03.81. Бюллетень № 9 (45) Дата опубликования описания 07.03.81 (51) М. Кл.

В 29С 11/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 678.057.9 (088.8) (72) Авторы изобретения

Н. H. Данилкин, А. Я. Малкин, Л. И. Шерышева, В. Г. Фролов и М. И. Демина

I (71) Заявитель

S г

""=- с;а . / (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИИ

ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к химическому оборудованию для изготовления полиамидных изделий, например зубчатых колес, подшипников скольжения и др., способом анионной активированной полимеризации лактамов С4 — С и может быть использовано в автомобильной, авиационной, судостроительной, машиностроительной, химической и других отраслях промышленности.

Известно устройство для изготовления 10 изделий из полиамидов методом анионной активированной полимеризации лактамов, содержащее обогреваемую форму, в которой заготовку полимеризуют до значения модуля эластичности материала 0,3 — 15

0,28 кг/см, после чего заготовку удаляют из формы и вакуум-формованием перерабатывают в изделия требуемых размеров (1). Однако указанное устройство для получения изделий не позволяет изготав- 20 ливать детали высокой точности, вследствие малой величины используемого давления (1 кг/см ), что обусловлено необходимостью извлечения форполимера из формы.

Наиболее близкой является установка 25 для изготовления изделий из полимерных материалов, содержащая форму с воздушным клапаном, обогреваемые емкости для компонентов реакционной смеси и дозаторы, подводящие трубопроводы (2). В уста- 30 новке подводящие трубопроводы соединены с лптнпковым каHàëом формы, выполненным в виде цилиндра, в котором смонтирован вращающийся и перемещающийся в продольном направлении поршень, имеющий на своем переднем конце лопастнообразную деталь. Такая установка предназначена для автоматизированного изготовления фасонных изделий из капролактама с выдержаннымн размерами. Возникающая во время полимеризации объемная усадка компенсируется за счет того, что в течение всего времени полимеризации в полость формы из литникового канала поршнем нагнетается жидкий расплав. При этом для смешивания компонентов, образования реакционной смеси и нагнетания расплава в форму служит один нз тот же объем литнпкового канала.

Технологический процесс изготовления фасонных изделий на основе капролактама практически не является абсолютно стабильным. 3а время полимеризации в некоторых пределах наблюдается колебание температуры формы, давления на полимер, изменяется доза и соотношение смешанных компонентов в форме. Вследствие этого в процессе полимерпзации не остается постоянным и процент усадки. Это не позволяет точно рассчитать объем реакционной смс810506

15 производится.

20 си, пеобходимьпt,д ля компенсации усадки, и приводит к наличию литника на готовом изделии.

Недостатком установки являются большие размеры (диаметр и длина) литникового канала и, следовательно, литника на готовом изделии, определяемые объемом реакционной смеси, необходимым для полной компенсации усадки полимер а (до

15%). Большие же размеры литника приводят к снижению качества готовых изделий (след от литника ухудшает внешний впд изделий), излишним затратам на отделение литника от готового изделия, а также к перерасходу сырья. При расплаве отделенных от изделий литников происходит резкое ухудшение физико-меха нически свойств полимера. Поэтому вторичное использование отверждснных литников не

Другим недостатком такой установки является наличие лопастнообразной детали на переднем конце поршня, установленного в литниковом канале, так как эта деталь будет «залипать» в отвержденном полимере, а при ее извлечении на готовом изделии будет оставаться глубокий след.

Другой вариант выполнения известной установки, когда лопастнообразная деталь на поршне отсутствует, а реакционная масса образуется только за счет смешивания струй компонентов, вытекающих из форсунок, установленных в стенках литникового канала, не позволяет получить достаточно однородную смесь, особенно в конце заливки формы, когда скорость притока компонентов значительно снижается.

Цель изобретения — экономия сырья и повышение производительности.

Это достигается тем, что установка, содержащая форму с воздушным клапаном, обогреваемые емкости для компонентов реакционной смеси и дозаторы, подводящие трубопроводы, согласно изобретению, снабжена установленным на форме заливочным устройством, выполненным в виде цилиндра с патрубками, соединенными с дозаторами, и с поворотным вкладышем, причем на внутренней поверхности цилиндра выполнены кольцевые проточки, а в теле вкладыша выполнены каналы, сообщенные одним концом с проточками цилиндра, а другим — с полость:о формы.

Каждый дозатор соединен с источником высокого давления.

Cyùíîñòü изобретения поясняется чертежом, где показан общий вид устройства.

Установка для изготовления полиамидпых изделий высокой точности, например зубчатых колес, состоит из формы 1 с воздушным клапаном 2, заливочного устройства, выполненного в виде цилиндра 3 с поворотным вкладышем 4. На внутренней поверхности цилиндра 3 имеются кольцевые проточки 5 и 6, соединенные трубопровода25

33

65 1 ми 7 и Я через патрубкп 9 ll 10 цилиндра 3 с обогреваемымп доваторами 11 и 12. Оосгреваемые дозаторы 11 и 12 соединены трубопроводами с емкостями 13 и 14, снабженными нагревателями 15 и 16, и с источником высокого давления. В обогреваемых дозаторах 11 и 12 компоненты реакционной смеси находятся под давлением азота. Вкладыш 4 содержит каналы 17 и

18, соединяющие кольцевые проточки 5 и 6 с формой 1. На трубопроводах 7 и 8 вблизи цилиндра 3 установлены клапаны 19 и 20.

Установка работает следующим образом.

Предварительно нагретые нагревателями

15 и 16 обогреваемые емкости 13 и 14 заполняются компонентами реакционной смеси. Далее из обогреваемых емкостей 13 и

14 заполняются обогреваемые дозаторы 11 и 12, а вкладыш 4 приводится во вращение.

В обогреваемые дозаторы 11 и 12 подается инертный газ, например азот, под давлением. После прогрева компонентов до заданной температуры клапаны 19 и 20 открываются и компоненты под давлением по трубопроводам 7 и 8 через патрубки 9 и 10 поступают в кольцевые проточки 5 и 6 и по ним — в каналы 17 и 18 вращающегося вкладыша 4.

Вытекаюшие из каналов 17 и 18 струи компонентов пересекаются друг с другом, смешиваются и, образуя реакционную смесь, заполняют форму 1. Вращение струй способствует лучшему их перемешиванию.

Вытесняемый при заполнении формы 1 азот выходит наружу через воздушный клапан

2. После заполнения формы 1 реакционной смесью воздушный клапан 2 закрывается, а поступающая в течение всего времени полимеризации реакционная смесь компенсирует усадку полимера в форме 1. По окончании процесса отверждения клапаны 19 и

20 закрываются и готовое изделие извлекается из формы 1.

В таком устройстве смешивание компонентов и образование реакционной смеси производится непосредственно в форме, а ее подпитка, с целью компенсации объемной усадки полимера, производится из обогреваемых дозаторов. Такое техническое решение позволяет получить готовые изделия без литников (без прибылей) с гладкой поверхностью и хорошим внешним видом.

Получение изделий без литников даст возможность исключить затраты на их отделение от готового изделия, позволит сократить расход сырья, а также повысить качество выпускаемых изделий.

Учитывая перспективность технологии

«химического формования» изделий нз полиамидов, а также большой объем их переработки (500 т/год), изготовление изделий без литников позволит полу шть экономиче810506

Формула изобретения

Составитель И. Фро.чова

Тскрсд И. Лен IKo

Коррскторви О. Тюрина и P. Беркович

Редактор Л. Ушакова

Заказ 750/17 Изд. ¹ 175 Тираж 604 Подишнснос

Н110 «Поиск» Государственного комитета СССР ио .,сдам изобрстс", é и открытий1

113035, Москва, K-35, Раушская паб., д. 4 5 1»:.ография, ир. Саиуиоиа, 2 ский эффект порядка 200 тыс. руб. в год и значительно повысить качество выпускае1Я Ы Х ИЗДЕЛ И й.

1. Установка для изготовления изделий из полимерны материалов, содери ащая форму с воздушным клапаном, обогреваемые емкости для компонентов реакционной смеси и дозаторы, подводящие трубопроводы, отличающаяся тем, что, с целью экономии сырья, она снабжена установленным на форме заливочным устройством, выполненным в виде цилиндра с патрубками, соединенными с дозаторами, и с поворотным вкладышем, причем на внутренней поверкности цилиндра выполнены кольцевые проточки, а в теле вкладыша выполнены каналы, сообщенные одним концом с проточками цилиндра, а другим — с поло5 стью формы.

2. Установка по п. 1, отл и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения производительности, каждый дозатор соединен с источником высокого давления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Лго 3454689, кл. 264 — 53, 15 1969.

2. Патспг ФРГ ¹ 1299885, кл. 39Ь 20/12, 1963 (прототип) .