Способ автоматического управлениятепловым режимом процесса полученияизделий из полимеров методом химформования

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<»>852895

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 15.05.79 (21) 2765407/23 05 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.08.81. Бюллетень № 29 (45) Дата опубликования описания 21.09.81 (51) М.Кл." С 08 1 5/ОО

G 05 D 27/00

Государственный комитет по делам изобРетений и открытий (53) УДК 66.012-52 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. П. Бегишев, Б. И. Бурштейн, И. С. Дорофеев, В. П. Макаров, А. Я. Малкин, В. H. Махлай, А. Е. Москов и О. А. Шадрин

Отдел физики полимеров /

Уральского научного центра АН СССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕН

ТЕПЛОВЫМ РЕЖИМОМ ПРОЦЕССА

ПОЛУЧЕНИЯ ИЗДЕЛ И Й ИЗ ПОЛИМЕРОВ

МЕТОДОМ ХИМФОРМОВАНИЯ

Изобретение относится к области автоматизации процессов переработкя пластмасс и может быть использовано в производстве изделий из пластмасс методом химформован:ия.

Известен способ автоматического управления тепловым режимом процесса получе.ния изделий из полимеров методом химформования, заключающийся в выборе начальной температуры полимериза цтви в полимеризационной камере в зависимости от массы, реаиционной смеси, измеряемой после за полнения формы, подъема температуры в полимер изационной .камере после начала реакции полимеризапии (1).

Недостатком известного способа,регулирования является то, что не учитывается реальная темлература превращения в,реакционной .смеаи, .которая из-за тепловыделения в процессе полимеризации .и кристаллизации может подняться до 200 — 220" С.

Вследствие теплоотвода на гра1нице изделия температура в объеме изделия распределена:неравномерно, полимеризация,и кристаллизация по всему объему протекает с разной скоростью в разных точках изделия, это пр иводит к неравномерной степени кристалл ичности структуры, большому содержанию нивкомолекулярных фракций, нали. чию внутренних наст1ряже чий. Для улучшения свойств:поликалроамнда и снижения внутренних напряжений изделия .подвергают термической обработке. Кроме того, свойства лоликапроамида сильно за висят от начальной температуры, при которой начинается процесс полимеризации. Выбор начальной температуры,полимеризации в зависимости только от массы изделяя явно недостаточен. Так, изделия с одинаковой

10 массой могут иметь различную форму, которая влияет на условия теплоотвода и распределение температуры в объеме, изделия.

Целью изобретения является повышение точности стабилизации температурного,ре15 жима процесса получен ия .изделий.

Указанная цель достигается тем, что в известном способе автоматического управления тепловым .режимом лроцесса получения изделий из полимеров методом хим20 фопмования, заключающемся в выборе напальной темпсратуры полотмеризации в лолимеризационной камере в зависимости от массы реакционной смеси, измеряемой после заполнения формы, подъема температу25 ры в полимер изационной камере после начала реакции полимеризацпи, начальную температуру полимеризации в полимвризаL H0ííîé камере устанавливают в зависимости от толщины свода изделия, определяемой после залолнения формы по мак852895 симальной толщине стенки изделия, скорость подъема температуры в полимеризационной камере коррекпируют в зависимости от температуры реакционной смеси в форме путем минимизации разности температур в полимеризац|ио нной камере m реакционной смеси в форме.

На чертеже показана блок-схема системы автоматического, регулирования, реализующей описываемый способ.

Система имеет смеаительную головку 1, форму 2, установленную в гнезде транспортного устройства 8, передвижной перезарядчик 4, стоящий на .рельсовых путях 5, полимеризационные,камеры 6, блок 7 уп.равления, связанный с датчиком 8 массы реакционной смеси, с датчиком 9 формы изделия, с датчиком 10 уровня реакционной смеси в форме, с датчиком 11 температуры в реакционной смеси, с датчиком 12 температуры в полимеризационной камере 6, с регулятором 18 температуры в полимеризац ионной камере 6, с узлом 14 обогрева полимеризационных камер 6 и с управляемым вентилем 15.

С пособ осуществляют следующим образом.

Форму 2 устанавливают под выходным отверстием смесительной головки 1, после этого реакционная смесь из головки 1 через управляемый вентиль 15 поступает в форму 2. После достижения уровня реакционной смеси в форме 2 заданного у ровня сигнал датчика 10 уровня поступает в блок

7 управления, который выдает сигнал на закрытие улравляемого вентиля 15. После окончания процесса заполнения форму 2 грузят на передвижной переза рядч ик 4, прои этом в блок управления 7 поступает сигнал с датчика 8 массы реакционной смеси и с датчика 9 формы изделия, который может представлять собой как ультразвуковое устройсгво, так и просто комбинацию контактов по форме, которая, войдя в соприкосновение с соответствующими контактами на подвижном перезарядчике 4,,передает блоку 7 управления закодированный сигнал о форме .изделия. В соответствии с информацией о массе и форме изделия блок

7 управления определяет начальную температуру полимвризации и выбирает пол имер изационную камеру 6, температура которой наиболее близка к начальной температуре полимеризации. После выбора камеры с помощью блока 7 управления, с .помощью регулятора 18 температуры и узла 14 обогрева устанавливают нужное значение температуры в выбранной полимеризационной камере 6. Передвижной перезарядчик 4 по рельсовым путям 5 перемещает форму 2 в выбранную полиме ризационную камеру 6.

После подъема температуры реакционной смеси в форме 2 начинается полимеризация, сопровождающаяся повышением тем5

Зо

65 псратуры. Изменение температуры в реакционной смеси измеряется датчиком 11 температуры, установленным в форме 2, и соответствующий сигнал передается в блок 7 управления. Туда же поступает значение температуры в полимер изационной камере

6. Блок 7 управления сравнивает указанные температуры, определяет .их разность и выдает,пропорциональный сигнал в регулятор 13 температуры, который, изменяя работу узла 14 обогрева, изменяет темпе,ратуру в полимеризационной камере 6 в соответствии с температурой в реакцио|нной смеси так, чтобы разница температур была .минимальной. Стабилизация температуры в реакционной смеси свидетельствует о прекращении превращений в издел ии и о наступлении процесса охлаждения. На этом этапе блок 7 управления на основе данных о массе, форме изделия, а также температуре, достигнутой к концу процесса превращения, выбирает оптимальн ую скорость охлаждения издел ия.

Описываемый способ автоматического регулирова ния теплового режима по сравнению с существующими способам|и обеспеч ивает следующие преимущества: позволяет проводить полимеризацию и кр исталлизацию изделий из:пол иамидов с учетом формы и,массы изделия в однородных температурных условиях, что позволяет увеличить:массу и габариты формуемых изделий; позволяет повысить степень кр исталлич,ности полиамида, получать изделия с равномерной степенью кр исталличности структуры, с низким содержанием низкомолекулярных фракций; позволяет снизить уровень внутренних напряжений, что позволяет отказаться от дорогостоящей дополнительной операциями термообработки.

Формула .изобретения

Способ автоматического управления тепловым режимом процесса получения изделий из полимеров методом х1имформования, заключающийся в выборе, начальной температуры полимеризации в .полимеризационной камере в зависимости от массы ,реакционной смеси, измеряемой после заполнения формы, подъеме температуры в полимеризационной камере .после начала ,реакции полимеризации, о тл.и ч а ю щи йс я тем, что, с целью по вышения точности стабилизации температурного режима процесса получения изделий, начальную температуру лолимеризации в полимеризационной камере устанавливают в зависимости or толщины свода изделия, определяемой после заполнения формы по максимальной толщине стенки издел ия, скорость

852895

Составитель Л. Александров

Текред М. Гайдамак

Редактор Н. Потапова

Корректор С. Файн

Заказ 1090/933 Изд. № 523 Тираж 530 Подписное

НПО <Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Тип. Харьк. фнл. пред. сПатент» подъема температуры в полимеризационной камере корректируют в зависимости от температуры реакционной смеси в форме путем минимизации раз ности температур в полимеризационной камере и реакционной смеси в форме.

Источник информации, принятый во внимаяие при экопер пизе:

1. Отливки канроновые для подшипни,ков дейдвудных и рулевых устройств. Типовой технологический процесс, OCT

5,9686-77, 1978.