Устройство для регулирования про-цесса экструзии

Устройство для регулирования про-цесса экструзии

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСЛНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ИТЙЛЪСТВУ

Союз Советскнх.Сецнапнстнческнх

Респубанк и 802066 (6t) Дополнительное к авт. сеид-эу (22) Заявлено 021 078 (23 ) 26 7046 0/23-05 с присоединением заявки Нов (23) Приоритет

Опубликовано 07.0231. Бюллетень ЙЯ 5 (51)м. к„.з

8 29 F 3/06

G 05 0 27/00

Государственный комитет

СССР но делам нзобретеннй н открытнй (5З). УДК 66. 012-52 (086.6) Дата опубликования описания 100281

Б.Н. Значковский, Ю.И. Осецкий, A.È. Куб(рак,,-.Л.П. ЛахнеФЩ

И.З. Онатий и Н.H. Выговский ...,Р

2 ! с Гj (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА

ЭКСТРУЗИИ

Изобретение относится к области автоматического регулирования процессов переработки термопластов методом экструзии и может быть использовано s процессах выдувного формования.

Известно устройство для регулирования процесса экструзии, содержащее экструдер, подвижный элемент формующей головки, блок контроля и регулирования, .чувствительный элемент, ус-. тановленный в формующей головке (1).

Недостатком известного устройства является то, что в нем регулирование вязкости расплава осуществляется не в зоне формования полимерной заготовки (в выходной щели головки), а в начальной зоне ее канала между двумя датчиками давления расплава. При этом градиенты скорости сдвига в рас- И плаве в зоне формования заготовки и в зоне регулирования вязкости могут отличаться в 1,5-10 раз. При определенном характере изменений реологических свойств полимера или температурного профиля формующей головки это может привести к нестабильности вязкости расплава в зоне формоваиия заготовки и ухудшению размерного ка,чества иэделий.

Целью изобретения является повышение точности стабилизации вязкости расплава в экструдврв.

Указанная цель достигается тем, что известное устройство для регулирования процесса экструзии, содержа щее подвижный элемент формующей головки, блок контроля и регулирования, чувствительный элемент, установленный в формующей головке, дополнительно снабжено коммутирующим элементом, узлом памяти, блоком программного управления толщиной заготовки, причем чувствительный элемент соединен последовательно через коммутирующий элемент и узел памяти с блоком контроля и регулирования, выход блока программного управления толщиной заготовки соединен с приводом подвижного элемента, вход коммутирующего элемента соединен с выходом блока программного управления толщиной заготовки.

При этом чувствительный элемент может быть выполнен в виде датчика температуры расплава, он может быть установлен в цепи привода подвижного элемента формующей головки.

На фиг. 1 приведена возможная схема предлагаемого устройства, на

802066 фиг. 2 — временной график изменения напряжения на измерительном входе блока контроля и регулирования параметров экструдата.

Устройство для регулирования процесса экструзии содержит экструдер 1, формующую головку 2, снабженную дорном 3 и подвижным элементом 4 с приводом 5, обеспечивающими регулирование величины выходной щели 6 головки 2. Подвижный элемент 4 соединен с выходным штоком 7 привода 5 через консоли 8, тяги 9 и коромысло 10. Вход

11 управления приводом 5 подключен к выходу 12 блока 13 программного управления толщиной экструзиенной трубчатой заготовки 14. Подвижный эле- З мент 4 установлен с возможностью осевого перемещения относительно дорна

3 и формующей головки 2. Экструдер 1 и формующая головка 2 обогренаются по зонам электрическими нагревателя-,"ф ми 15.

Для контроля и регулирования температуры в зонах нагрева экструдера 1 и формующей головки 2 предусмотрены термопары 16 и терморегуляторы 17. В д формующей. головке установлен чувствительный элемент 18, выполненный, например, н виде датчика давления рас- плава. Его выход 19 соединен через перемычки 20, коммутирующий элемент

21 и узел памяти 22 а измерительным входом 23 блока 24 контроля и регулирования параметрон экструдата. Выход

25 блока 24 соединен через регулируеьже элементы 26 с задающими цепями (на чертеже не показаны) терморегуляторов 17 с возможностью коррекции заданных температур в зонах нагрева.

Вход 27 управления коммутирующего элемента 21 подключен к дополнительному выходу 28 блока 13 программного 40 управления толщиной экструзионной трубчатой заготовки 14. В частном случае коммутирующий элемент 21 может быть выполнен в виде реле с обмоткой 29 и контактом 30. Блок 24 контроля и регулирования содержит индикатор 31 и регулятор, 32 технологических параметров или один из приборов 31, 32.

Чувствительный элемент 18 описываемого устройства может быть выполнен в виде датчика давления расплава полимера или в виде датчика 33 давлейия, соединенного с гидросистемой

34 привода 5 подвижного элемента 4 формующей головки 2. Для работы устройства с датчиком 33 давления его выход 35 подключают через перемычки

36 к коммутирующему элементу 21; при этом чувствительный элемент 18 отсоединяется от устройства (снимаются пе- Щ ремачки 20).

Подвижный элемент 4 снабжен датчиком положения 37, выход которого соединен с входом 38 блока 13 программного управления толщиной заготовки. д

Устройство работает следующим образом.

Экструдер 1 осуществляет стабилизированную запитку, пластикацию, гомогенизацию и выдавливание через формующую головку 2 перерабатываемого полимера в виде трубчатой заготовки

14. Блок 13 программного управления толщиной заготовки н привод 5 обеспечивают циклическое изменение величины выходного штока 6, например, в соответствии с графиком, приведенным на фиг. 2. Вид зависимости зазора от времени н пределах одного цикла выбирается, исходя из условия получения раннотолщннности стенок выдувного иэделия, получаемого из трубчатой заготовки 14 и ныдунном устройстве (на чертеже не показано). В процессе регулирования ольценого зазора положение подвижного элемента 4 измеряется датчиком положения 37. Поступающий на вход 38 блока 13 сигнал положения подвижного элемента 4 используется для отработки сигнала упранления, подаваемого блоком 13 на вход 11 привода 5. Блок 13 программного управления толщиной экструзионной трубчатой заготовки работает, например, но временном режиме. Сннхронизирующие импульсы управления, поступающие с блока 13 на вход 27 коммутирующего элемента 21, обеспечивают замыкание контактов 30 н соответстнии с фиг. 2 н промежутки нремени t -t но время каждого цикла.

Выходной сигнал Ug> чунстннтельного элемента 35 (или элемента 18. н случае применения последнего) поступает на вход 23 блока 24 контроля и peryлирования параметров экструдата через контакт 30 и запоминающее устройство 22 практически без изменений. На протяжении временных промежутков

t -t, t,-t когда контакт 30 коммутйрующего элемента 21 разомкнут, напряжение на выходе 23 будет определяться узлом памяти 22.

Это напряжение (u» ) будет равно последнему значению напряжения U >, имеющему место н момент t> размыкания контактов 30. B простейшем случае н качестве узла памяти 22 может быть применен конденсатор, при этом вход 23 должен быть нысокоомным.

Описываемое устройство позволяет организовать управление процессом экструзии по величине давления расплава в формирующей головке при определенных значениях зазора d, (см. фиг. 2).

При этом изменения сигнала данления при зазорах, отличных от установленного д,, из процесса регулирования исключаются. Выбор величины зазора 8,, при котором эаьыкаются контакты 30, осуществляется н блоке 13 в указанной временном режиме или методом сравнения сигнала датчика поло802066 жения 37 с заданным напряжением (на чертеже не показано) и выработки синхронизирующих импульсов на выходе 28 ,в моменты их равенства.

Регулятор 32 осуществляет регулирование давления в формующей.голов-. ке 2 по опной из известных схем. В приведенном на фиг. 1 примере давление стабилизируется, например, эа счет изменения заданных температур о

t„, t„, поддерживаемых терморегуляторамй 17 в зонах нагрева экструдера ® и головки 2. При стабильной производительности экструдера 1 такой способ регулирования давления расплава полимера обеспечивает стабилизацию вго эффективной вязкости и может приме- 1э няться для выбора температурного режима экструзии при нестабильных вязкостных свойствах перерабатываемого сырья.

В случае установки датчика 33 дав- Я© ления в цепи привода 5 подвижного элемента 4 формующей головки 2 величина давления расплава оценивается, например, по давлению масла в гидроприводе 5. При этом должны быть приняты меры по уменьшению потерь на трение между подвижнъв и элементами устройства. Давление масла и давление расплава будут в прямой связи лишь при ,фиксации подвижного элемента 4. При его движении сигнал давления масла ,будет включать составляющую давления, ;расходуемую на преодоление существую:щих при движении подвижного элемен та 4 дополнительных касательных напряжений в .расплаве и эта составляю- ЭЗ щая при определенном выборе фазы сыихронизирующих импульсов на выходе 28 может быть также использована для стабилизации вязкости расплава полымера. В качестве чувствительного элемента 18 могут применяться также дат« чики температуры или вязкости расплава (на чертеже не показаны).

Формула изобретения

1. Устройство дпя регулирования процесса экструзии, содержащее подвижный элемент формумщей головки, блок контроля и регулирования, чувствительный элемент, установленный в формурщей головке, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью поваааения точности стабилизации вязкости расплава в экструдере, оно снабжено коммутырующым элементом, узлом памяти, блоком программного. управления толщиной заготовки, причем чувствительный элемент соединен последовательно через коммутирующий элемент и узел памяти с блоком контроля и регулирования, выход блока програьевного управления толщыйой заготовки сое- . динен с приводом подвижного элемента, вход коммутирующего элемента соединен с выходом блока програьеюйого управления толщиной заготовки.

2. Устройство по и. 1, о т л ыч а ю щ е в с я тем, что чувствительный элемент выполнен в выдв датчика темывратуры расплава.

3. Устройство по и. 1, о т л ы ч а ю щ в в с я твм, что чувствительный элемент установлен в цепи, привода падвыжного элемента формующей головки.

Источники информации, прыыятыв se виымаиые пры экспертизе

Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2413715/23-05, кл. В 29 F 3/06, 1976 °

802066

Фиа 1 фиг. 2

Составитель Л. Александров

ТехрЕд С.Мигунова КорректорВ. Бутяга

Редактор П. Горькова

Заказ 10478/16

Тираж 705 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4