Установка для ротационного формования полых изделий из пластмасс

Реферат

 

Использование: для производства полых изделий, в частности для изготовления игрушек из поливинилхлоридных пластизолей. Сущность изобретения: система нагрева снабжена излучающим тепло нагревателем сопротивления, размещенным в первой зоне камеры нагрева на четырех ее стенках. Среда теплоносителя в зонах после первой зоны камеры нагрева имеет температуру, определяемую в соответствии с соотношением Ti = T1 l-x, где T1 - температура воздуха в первой зоне камеры нагрева, Ti - температура воздуха в последующих зонах камеры нагрева, X - показатель степени, который находится в интервале 0,2 - 0,4. 2 ил.

Изобретение относится к устройствам, обеспечивающим ротационное формование полых изделий из пластмасс, преимущественно из ПВХ пластизолей, и может быть использовано в промышленности по переработке пластических масс, в частности для производства игрушек из поливинилхлоридных (ПВХ) пластизолей.

Известна установка для ротационного формования полых изделий, содержащая технологический ротор с тремя формодержателями, камеру охлаждения, однозонную камеру нагрева и систему нагрева, всасывающий патрубок которой подсоединен к крыше камеры, а нагнетательный, проходящий через тепловые электрические нагреватели, к нижней части камеры [1] Нагрев форм с массой осуществляется за счет конвективного теплообмена при помощи нагретого воздуха, что требует длительного нагрева форм. Время нагрева (8-10 мин) и значительное энергопотребление (60-90 кВт) обусловлены использованием неэффективного способа нагрева форм конвективного теплобмена.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному решению является установка для ротационного формования полых изделий из пластмасс, содержащая технологический ротор с формодержателями. Машина содержит камеру охлаждения, камеру нагрева и систему нагрева, всасывающий патрубок которой подсоединен к выходному отверстию последней холодной зоны нагрева, а нагнетательный патрубок первой горячей зоне через выходное отверстие [2] Следовательно, формование изделий производится за счет конвективного обогрева форм горячим воздухом. По сравнению с устройством [1] прототип уменьшает время нагрева форм и количество потребляемой энергии на технологической операции формования, так как используется двухзонная система нагрева.

Однако существенного понижения энергопотребления известное устройство не обеспечивает, поскольку используется конвективный способ теплообмена форм с горячим воздухом и существуют значительные потери тепла, так как источник его размещен в подводящем патрубке.

Цель изобретения снижение энергозатрат при формовании полых изделий в многозонной камере нагрева.

Поставленная цель достигается тем, что установка для ротационного формования полых изделий из пластмасс, преимущественно из поливинилхлоридных пластизолей, содержит технологический ротор с формодержателями, камеру охлаждения, камеру нагрева с зонами нагрева и систему нагрева, всасывающий патрубок которой подсоединен к выходному отверстию последней, холодной зоне камеры нагрева, а нагнетательный патрубок к первой горячей зоне через входное отверстие.

Система нагрева снабжена излучающим тепло нагревателем сопротивления, размещенным в первое зоне камеры нагрева на четырех ее стенках. Среда в зонах после первой зоны камеры нагрева имеет температуру, определяемую по соотношению: Ti T1 l-x, где Т1 температура воздуха в зоне I камеры нагрева; Тi температура воздуха в последующих зонах камеры нагрева; i порядковый номер зоны камеры нагрева; Х показатель степени, который находится в интервале 0,2-0,4.

На фиг. 1 изображена установка, общий вид; на фиг.2 размещение нагревателей в первой горячей зоне камеры нагрева.

Установка для ротационного формования полых изделий из ПВХ пластизолей состоит из технологического ротора 1 с девятью формодержателями 2 и блоками 6 форм, камеры охлаждения 3, трехзонной камеры нагрева 4 с системой нагрева 5, 7, 8, 9. На четырех стенках первой зоны камеры нагрева смонтированы излучающие теплонагреватели 5 сопротивления, имеющие температуру порядка 800оС и образующие тепловую зону вокруг блоков 6 форм. К третьей холодной зоне нагрева подсоединен отсасывающий воздух при помощи вентилятора 7 патрубок 8. Нагнетательный патрубок 9 подсоединен к первой горячей зоне нагрева через окно 10, расположенное ниже нагревателей сопротивления. Для измерения и контролирования температуры в зонах камеры нагрева предусмотрены термопары 11.

Установка для ротационного формования полых изделий из ПВХ пластизолей работает следующим образом.

При включении камеры нагрева 4 нагреватели 5 нагреваются до температуры около 800оС, излучая тепловой поток вокруг блока 6 форм. Холодный воздух откачивается из третьей зоны камеры и нагнетается вентилятором 7 в первую зону, обеспечивая циркуляцию воздуха по I, II и III зонам нагрева. Через определенное время температура воздуха по зонам нагрева при определенном соотношении потоков теплового излучения и воздуха, циркулирующего между холодной III и горячей I зонами нагрева, стабилизируется. Экспериментально установлено, что верхний предел температуры воздуха в зоне I нагрева должен быть порядка 300оС, а нижней около 160оС (зона I нагрева). Верхний предел температуры среды обусловлен необходимостью относительно быстрого прогрева стенок форм (пассивная масса), а также условием обеспечения начала процесса формования, без пригара, пристеночного слоя пластизоля.

Выбор нижнего значения температуры воздуха порядка 160оС обусловлен необходимостью завершения процесса пластификации пластизоля, то есть окончанием процесса формования изделия. Обеспечить подобное распределение температур по зонам нагрева удается за счет определенного соотношения теплового и воздушных потоков известными способами.

Установлено, что распределение температур по зонам II и III нагрева идет по экспоненте l, т.е. отвечает естественному процессу понижения температуры среды без подвода тепла и наличия теплопотерь. Данное распределение температур по зонам нагрева может быть отражено соотношением Тi T1 l, где Т1 температура воздуха в зоне I камеры нагрева, Тi температура воздуха в последующих зонах нагрева, i порядковый номер камеры нагрева, Х показатель степени, который находится в интервале 0,2-0,4.

Отличительным признаком установки является также применение излучающего тепло нагревателя сопротивления, размещенного в I зоне камеры нагрева на четырех ее стенках. Это позволяет осуществлять нагрев блока форм как за счет теплобмена со средой (конвективный теплобмен), так и путем излучения. Это позволяет сократить время выдержки форм по зонам нагрева и тем самым снизить энергопотребление.

Таким образом, предлагаемая установка существенно отличается от прототипа: источником нагрева форм, размещенным особым образом непосредственно в горячей зоне I камеры нагрева, а не вне ее, распределением температуры среды по зонам камеры нагрева по определенному соотношению, нагревом форм в зоне I камеры нагрева путем конвективного теплообмена горячим потоком воздуха, так и потоком тепла от источника излучения, что позволит уменьшить энергозатраты и сократить теплопотери.

Формула изобретения

УСТАНОВКА ДЛЯ РОТАЦИОННОГО ФОРМОВАНИЯ ПОЛЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПЛАСТМАСС, преимущественно из поливинилхлоридных пластизолей, содержащая технологический ротор с формодержателями, камеру охлаждения, камеру нагрева и систему нагрева, всасывающий патрубок которой подсоединен к выходному отверстию последней холодной зоны камеры нагрева, и нагнетательный патрубок к первой горячей зоне через входное отверстие, отличающаяся тем, что система нагрева снабжена излучающим тепло нагревателем сопротивления, размещенным в первой зоне камеры нагрева на четырех ее стенках, при этом среда в зонах после первой зоны камеры нагрева имеет температуру, определяемую в соответствии с соотношением Ti = T1 e-x, где T1 - температура воздуха в первой зоне камеры нагрева; Ti - температура воздуха в последующих зонах камеры нагрева; i - порядковый номер зон камеры нагрева; x - показатель степени, который находится в пределах от 0,2 до 0,4.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2