Устройство для непрерывного формования изделий из порошкообразных полимеров

Устройство для непрерывного формования изделий из порошкообразных полимеров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ш4 В 29 С 43/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4100463/29-05 (22) 29. 07. 86 (46) 15.09.88, Бюл. Н - 34 (71) Центральный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по проектированию оборудования для целлюлозно-бумажной промышленности и Государственный проектный и научно-исследовательский институт "1ипроникель" (72) А.И.Пересторонин, В.М.Зиновьев, Э.Н.Виленский, В.А.Сафонов, Е.П.Морозик, Н.С.Володин, Ю.В.Смоленский, А.В.Филатов и Л.И.Данилов (53) 678.057(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР, Ф 682380, кл. В 29 С 43/22, 1977.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1047715, кл. В 29 С 43/22, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ФОРМОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОРОШКООБРАЗНЫХ

ПОЛИМЕРОВ (57) Изобретение относится к машиностроению. Оно может быть использовано при изготовлении длинномерных изделий из порошков термопластов.

Цель изобретения — увеличение производительности устройства и расширение технологических возможностей за счет

„„SU„„1423410 A 1 получения длинномерных иэделий из сверхвысокомолекулярного полиэтилена.

Дпя чего порошок полиэтилена с помощью дозатора засыпают в загрузочный бункер, посредством инструмента продольной подпрессовки проталкивают в продольный канал корпуса. Канал нао грет до 180-220 С. При движении инструмента продольной подпрессовки вправо порошок уплотняется, образуя элементарный слой и в конце хода инструмента под давлением 10-15 MIIa вдавливается в полость переменного сечения, образованную гребенками.

Площадь поперечного сечения их выбрана в пределах от 40 до 50ã. площади поперечного сечения канала в месте их установки. Следующая порция слоя перемещает предыдущую до тех пор, пока этот слой не перейдет в высокоэластичное состояние, Затем материал достигает сужающейся части гребенок, передеформируется, принимает форму реева изделия. Перед прессованием в на- „ф правлении, перпендикулярном оси продольного канала, в узле фрикционного в замыкания его охлаждают, Затем нижняя часть этого узла отходит от изделия, оно передвигается на шаг. 2-табл., 4 ил.

1423410

Изобретение относится к машино" строению, в частности к целлюлознобумажному, и может быть использовано при изготоении иэдий из паров 5 термопластов (например, сверхвысокомол екулярного полиэтилена), Цель изобретения — увеличение производительности устройства и расширения его технологических возможностей за счет получения длинномерных изделий из сверхвысокомолекулярного полиэтилена.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 — разрез А-A 15 на фиг. 1 на фиг. 3 вЂ, разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 — разрез В-В на фиг.1.

Ф

Устройство содержйт корпус 1 с загрузочным бункером 2.В корпусе 1(со- 20, осно ему) выполнен продольный канал 3.

На торцовой поверхности 4 корпуса 1

;выполнено выходное отверстие 5. Уст ройство также содержит инструмент б продольной подпрессовки, инструмент 25 поперечного прессования и узел фрикциокного замыкания, выполненный в вие з,закрепленных на корпусе 1 (со сто роны его выходного отверстия 5),с образованием клинового зазора 7 верхней 30 8 и нижней 9 частей. Инструмент поперечного прессования выполнен в виде установленных в продольном канале

3 с образованием полости 10 переменного поперечного сечения гребенок 11, 35 сужающихся в направлении к выходному отверстию 5 корпуса f, снабженному размещенными по периметру полости 10, нагревателями 12. Загрузочный бункер

2 снабжен установленным в нем доза- щ ором 13. Площадь поперечного сечения ребенок 1.1 выбрана в пределах от 40 до 501 площади поперечного сечения канала 3 в месте их установки. Нижняя часть 9 узла фрикционного замыка= 45 ния закреплена на торцовой поверхности 4 корпуса 1. Поверхность 4 сопряжена с нижней частью 9 по замкнутой кривой Г для охвата изделия. Нижняя часть 9 закреплена с возможностью ее качания от:носительно верхней части

8. Инструмент 6 продольной подпрессовки выполнен в виде плунжера, Гребенки 11 в плане имеют обтекаемую форму. В узле фрикционного замыкания

55 выполнены каналы 14 для протока воды.

Нижняя часть 9 узла фрикционного за мыкания закреплена на торцовой поверхности 4 посредством шарнира 15.Устройство работает следующим образом.

В загрузочный бункер 2 с дозатором

13 засыпают порошок сверхвысокомолекулярного полиэтилена. Инструмент б продольной подпрессовки (плунжер) находится в крайнем левом положении, а задвижка (не показана) открыта. Порошок поступает в продольный канал

3, нагретый до 180-220 С. При движении инструмента 6 вправо порошок уплотняется, в результате чего образуется элементарный "лой тощиной

3 мм, который в конце хода инструмента 6 под давлением 10 — 15 МПа вдавливается в полость 13 переменного поперечного сечения. Пэи вдавливании слоя скорость прохождения материала увеличивается, т,e.. происходит перераспределение его объ ма, в результате которого поверхность соприкосновения полимера с нагретым металлом увеличивается, в результате чего улучшаются условия теплообмена, так как с уменьшением толшины слоя сокращается время его нагрева и перехода в высокоэластичное состояние. Следующая порция вдавливаемого слоя перемещает предыдущую до тех пор, пока этот слой не перейдет в высо:соэластичное состояние. В процессе перемещения слоев между зубьями (они выполнены сужающимися) гребенок 11 они соединяются между собой в единое целое. Кроме тоr о, наличие гребенок 11 в полости

10 продольного канала 3 сокращает время прогрева полиэтилена в устройстве перед его зап тском. Осаживание производят в зоне сужения зубьев гребенок 11 в момент передвижения заготовки изделия 1б„когда нижняя часть 9 узла фрикционного замыкания находится в горизонтальном положении, а давление в нем равно нулю. Движущийся материал при достижении участка зубьев гребенок 11 с сужающейся частью теряет скорость и, передеформируясь, принимает форму изделия 16,, -.àê как в этой части полости 10 площадь ее поперечного сечения бо: ьше площади попереч,:ого сечения заготовки изделия 16, а рансе полученная часть изделия 16 создает >пор в клиновом зазоре 7 узла фрикционного замыкания.

Сопряжение нижней части 9 с торцовой поверхностью 4 корпуса 1 по замкну ой кривой Г совместно с воздушной прослойкой сокращает =ону распространеСкорость охлаждения (0,4+0,4) ая время охлаждения

200-210 С/мин, где 0,4 — время остановки, мин (определено путем замера времени остановки);

0,4 — время осаживания при производительности устройства, равной

3 м/ч (определено на основе замеров з 142341 ния тепла из продольного канала 3 в узел фрикционного замыкания на 2025 мм а следовательно, сокращается и зона адгезии горячего металла с по"

5 лимером. Последнее приводит к умень- . шению усилия проталкивания. Затем нижняя часть 9 отходит от изделия 16, а последняя передвигается на шаг в узел фрикционного замыкания. Здесь 10 на участке длиной 20-25 мм в период осаживания и остановки поверхность изделия 16 охлаждают до 30-40 С, Так как внутри иэделия 16 материал еще не успевает охладиться, то при прес- 15 совании под давлением происходит устранение внутренних дефектов.

При каждом качении устанавливается новая величина клинового зазора 7, зависящего от объема спрессованного ранее материала, что делает невозможным эаклинивание изделия 16 в устройстве. Кроме того, когда нижняя часть

9 узла фрикционного замыкания опущена, то материал, находящийся в нем, 25 не нужно прогревать перед запуском устройства, что сокращает подготовительное время, Пример 1. Изготовление длинномерного изделия с поперечным сече- "p нием .60х20 мм производилось на устройстве, схема которого показана на фиг, 1, в следующем порядке.

Порцию порошка, достаточную для прес" ования элементарного слоя толщи- ной 2 мм, подавали в продольный канал

3, когда инструмент 6 продольной подпрессовки (плунжер) находился в крайнем левом положении.

При движении плунжера иэ левого 4О йоложения в правое прессовали элементарный слой под давлением 12,5 ИПа при 200 С °

При крайнем правом положении плунжера слой вдавливали в полость 10, в 4> которой площадь сечения гребенок 11 составляла 45Х площади поперечного сечения продольного канала 3.

В конце каждого движения плунжера вправо вдавленный слой периодически перемещался вдоль гребенок 11 на расстояние около 4 мм, причем при движении слоя происходило его соединение с другими слоями, так как площадь бокового нагрева материала увеличилась в два раза, а время перехода материала в высокоэластичное состояние сократилось по сравнению с вариантом без полости 10 в три раза.

При выходе материала на сужающуюся часть гребенок 11 заготовка изделия

16 начинает осаживаться, так как ранее изготовленная часть изделия 16 является упором, При этом скорость прохождения материала снижалась до скорости, которая быпа перед входом в полость 10.

При входе материала на узел фрикционного замыкания поверхность изделия 16 резко охлаждается до 30-40 С и на поверхности образует я корочка твердого материала толщиной 1-1,5 мм.

При дальнейшем перемещении изделие

16 подвергалось прессованию под давлением !2,5 ИПа в направлении, перпендикулярном направлению его перемещения, и одновременно охлаждалось.

Пример 2. Условия изготовления изделия 16 те же, что и в примере 1, за исключением того, что изме1 нялась площадь поперечного сечения гребенок 11. Длина полости 10 оставалась постоянной. Измерялось время перехода материала в высокоэластичное состояние и производительность устройства.

Результаты измерений представлены в табл.

Пример 3. Условия изготовления изделия 16 те же, что и в примере 1, Измерялась температура с помощью термопар в двух точках: на конце полости 10 и на узле фрикционного замыкания, на расстоянии 20 мм торца, Расстояние между термопарами 25 мм.

В опытах измерялась толщиной замкнутой кривой Г между продольным каналом 3 и узлом фрикционного замыкания, а также измерялась потребляемая устройством мощность. Изготовленное изделие 16 разрезалось. На разрезах опреде..ялась толщина корки и наличие внутренних дефектов.

Результаты опытов приведены в табл. 2, переп температуры 160-170

14234

45 50 60

Площадь гребенок, %

Бремя перехода в высокоэластичное состояние, мин

20 10 6,5 6,2 6,3

Производительность, м/ч 1 1,5 2,9 3

2,8 0,8

* Устройству не хватает мощности для того, чтобы продавить полиэтилен через полость 10

Таблица 2

Температура, С

Дефекты СравнительТолщина эам кнутой кри вой Г, мм

Перепад темпера тур на длине

25 ммр

Толщина корки, ная мощhOCTb полости узла фрик

10 пере- ционного менного замыкания и попе-! речного сечения

200 100 100 0,3-0,5

Раковины

160 0,8-1,0

1 70 1-1,5

Отсутствуют

Отсутствуют

200

200

5 длины изготовляемого иэделия 16 и времени) .

Использование предлагаемого устройства повышает производительность

5 изготовления длинномерных изделий за счет улучшения условий теплообмена в переменном сечении корпуса, что позволяет изготавливать изделия с ! большой площадью поперечного сечения, 1п расширяя тем самым технологические возможности получения крупногабаритных длинномернык иэделий. Формула изобретения

Устройство для непрерывного фор;мования иэделий из порошкообразных полимеров, содержащее корпус с загрузочным бункером, соосно выполненным в нем продольным каналом, выходным отверстием на его торцовой поверхности, инструмент продольной подпрессовки, инструмент поперечного прессова ния и узел фрикционного замыкания, вы полненный в виде закрепленных на кор- 25 пусе со стороны его выходного отвер-! стия с образованием клинового зазора верхней и нижней частей, причем верх-! няя часть неподвижно закреплена на торцовой поверхности корпуса, о т личающееся тем,что,сцелью увеличения прсиэводительности устройства и расширения его технологических возможностей эа счет получения длинномерных иэделий из .-верхвысокомолекулярного полиэтилена, инструмент поперечного прессования выполнен в виде установленных в продольном канале с образованием полости переменного поперечного сечения гребенок> сужающихся в направлении к выходному отверстию корпуса, который снабжен размещенными по периметру полости нагревателямя, причем загрузочный бункер снабжен установленным в нем доэатором, площадь поперечного сечения гребенок выбрана в пределах от 40 до 50% площади поперечного сечения канала в месте их установки, нижняя часть узла фрикционного замыкания закреплена на торцовой, сопряженной с ним по замкнутой кривой для охвата изделия, поверхности корпуса с возможностью ее качания относительно верхней частл, Таблица 1

1423410 б-б

msowoew

Фиг. Ф

Составитель В.Докучаева

Редактор А.Ревин Техред Л.Сердюкова Корректор А.Обручар

Заказ 4480/21

Тираж 559 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий!

13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Зона огажиймии

4 èã.2

Фиг. 1