Установка для изготовления плоских длинномерных изделий из расплавов и растворов

Установка для изготовления плоских длинномерных изделий из расплавов и растворов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Авторы изобретения

Н, Е. Заев, E С. Горшунов и Э. Г. Я (7l ) Заявитель (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛОСКИХ

ДЛИННОМЕРНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ РАСПЛАВОВ И РАСТВОРОВ

1 . Изобретение относится к устройст" вам для изготовления пленок, фольги, нитей и других плоских изделий,в частности к отливочным машинам барабанного типа.

Известна установка для получения полимерных пленок, содержащая экструдер с формующей головкой, около которой установлен приводной охлаждающий барабан для приема расплава полимера на наружную его поверхность и устройство для удаления затвердевшей пленки с наружной поверхности барабана до завершения им одного оборота для приема новой порции расплава полимера (1 ).

Недостатком данного устройства является невозможность, например, поливом из растворов получить гомогенные (беспористые) пленки, к тому же на пленках зачастую образуются натеки и наплывы.

Наиболее близкой к изобретению является установка для изготовления плоских длинномерных иэделий иэ расплавов и растворов, содержащая вращающийся формующий барабан, внутренняя полость которого разделена на три секторные зоны: нанесения материала на барабан, затвердевания материала и съема готового изделия, устройство для подачи материала на формующую поверхность барабана и устройство для съема готового изделия(2 .

Этой установке присущи те же недостатки, что и установке (1).

Цель изобретения " повышение качества изделий.

Поставленная цель достигается тем, что в установке, содержащей вращающийся формующий барабан, внутг( ренняя полость которого разделена на три секторные зоны; нанесения материала на барабан, затвердевания материала и съема готового изделия, устройство подачи материала на форму3 gg8I!4 ющую поверхность барабана и устройство для съема готового иэделия, устройство подачи материала на формующую поверхность барабана установлено внутри барабана, причем радиус барабана выбирают из сооотношения а i о, 9.

R " -, а)я

4 низме 9 (не показано), применяемом для съема готовой продукции на отли ночных машинах барабанного типа, R барабана I определяют иэ соотношения r„%

R =

О xi которое выбирается исходя из того, что на вязкий метариал, нанесенный на внутреннюю поверхность полого вращающегося барабана, который может иметь форму цилиндра, конуса или параболическую форму, в данно" I-той точке, отстоящей от оси вращения на В;, действует ускорение шло =d+/3 + Зг

ЬТ, Ю

L00 < i С ( ео О Юо

Д. - (э) О

Имея в виду формулу (2 ), полу ча ем с 1 о о

R;=, (4) 4Х где а - ускорение, действующее на 1в затвердевший материал, g - ускорение свободного падения;

Т - время, необходимое для полного цикла изготовления изделия. 15

На фиг. 1 показан предлагаемый барабан, обший вид; на фиг. 2 - то же, разрез по диаметру; на фиг. 3то же, разрез по образующей.

Установка содержит полый привод- рВ ной барабан 1, который установлен на оси 2. На внутренней поверхности 3 барабана 1 закреплена сменяемая формаподложка 4, которая в зависимости от типа готовых изделий (сплошная или 2 перфорированная пленка, нить с заданной поверхностью и формой) имеет соответствующую конфигурацию формующей поверхности. На поверхность формы-подложки нанесено антиадгезионное покрытие, например, для полимер" ных материалов из эмульсионного фторопласта.

Внутренняя поверхность барабана разделена на три температурные зонысекторы: зону Ы - ненесения и расте" кания под действием центробежной силы исходного материала; зону рсушки (остывания) материала и зону зсъема готового иэделия, при этом с +p+ " < 2

Внутри барабана в зоне oL над no"" верхностью формы-подложки установлено не связанное с барабаном 1 устройство 5 для подачи и нанесения исходного материала (щелевая фильера- для раствора или экструдер с формующей головкой - для расплавов).

Для улучшения температурного режи.-. ма зона 1 может быть снабжена не при50 легающей к барабану I заслонкой 6, которая может быть закреплена на трубе 7, через которую в зону р подается газ нужной температуры, а днище

8 барабана 1 может иметь перфорацию для удаления паров. растворителя и отработавших газов.

В зоне у конец готового изделия закрс Iï44þò на любом известном мехаа; = uPRI. (1) где м - угловая скорость, рад/с.

Если полное время, необходимое для нанесения, растекания, эатвердевания материала и для съема готовой продукции обозначить 7О, то т.е. один оборот барабана должен совершаться не быстрее, чем за i"рc.

Поэтому

Но, с другой стороны, для растекания и заполнения формы материалом необходимо обеспечить в каждом конкретном случае свой уровень ускорения ао в зависимости от вязкости материала, Отсюда следует, что при заданном минимальном значении а при этом окружная скорость

2 R ч =uvR (5)

"o

Вследствие существования ускорения свободного падения о =сопь, следует различать два случая ориентации оси вращения барабана - горизонтальную и вертикальную.

5 95811

При горизонтальной оси вращения необходимо обеспечить в самой верхней R; точке на внутренней поверхности барабана clп,а„ >g например

Отпс Х1 .Тогда минимальное значение радиуса точки если g 9,81 м/с.

При вертикальной оси вращения необходимо компенсировать действие силы тяжести в каждой i-той точке (R„). Для этого форма-подложка должна быть не цилиндрической, а представлять собой фигуру, имеющую в вертикальном сечении кривую высшего порядка, так чтобы при любом R„- угол между вертикалью и касательной к ней в точке R; был

arcsin — = arcsin

% ш Я„(Это означает, что радиус непостоянен и (tg .- arcsin -9L ) есть произ2 а водная от уравнения кривой вертикального сечения,этой поверхности вращения 1,Х вЂ” tg ) . Я;

Целесообразнее применять горизонтальную ось вращения, которая обеспечивает кроме простоты изготовления то, что в зоне d. к ускорению добавляется ускорение g, что содействует уменьшению радиуса барабана.

Радиус барабана с горизонтальной осью вращения для изготовления пленки толщиной 5=0 05 мм, шириной

b=500 мм, а=9,81 м/c iz =4 с равен

= 0 981 4 = 3,924 м.

9 81 ° 16

-10

Ширина барабана со строго отрегулированной по горизонтали осью враще.ния должна составлять "510 мм для среза краев пленки, которые могут получиться с отступлениями от задан» ной толщины.

Установка работает следующим образом.

Во время начала вращения барабана

1 в зоне d. из щелевой фильеры (экструдера) 5 на форму-подложку подается исходный материал, который и в этой . зоне и в зоне /Ь под действием центробежной силы растекается по форме-подложке 4. Если формующие поверхность формы-подложки представляет собой на4 6 сечку в виде сетки или канавок определенной формы, исходный материал, растекаясь по форме-подложке, затекает и удерживается центробежной силой в углублениях, и благодаря интиадрегионному покрытию формы-подложки излишки материала стекают в специально предусмотренные на внутренней поверхности барабана 1 канавки. В случае изготовления сплошной полимерной пленки (металлической фольги) по краям формы-подложки предусматривают заданной высоты бортики, которые удерживают материал до заданной высоты, т.е, обеспечивается заданная толщина готовой продукции.

8 зоне р исходный мвтериал, удерживаемый центробежной силой на фор" ме-подложке, подвергается сушке (охлаждению). Если это полимерный раствор, в зону р подается горячий гаэ, если расплав - холодный.

При дальнейшем вращении барабана нанесенный на форму-подложку материал превращается в готовое изделие и поступает в зону у.

Конец готовой пленки (фольги) или концы нитей отделяют от формы-подлож" ки и закрепляют на устройстве съема готового изделия, которое в дальнейшем снимает готовое изделие автоматически и непрерывно до завершения барабаном 1 полного оборота.

Далее цикл повторяется.

Использование данной установки позволяет получать из полимерных материалов гомогенные (беспористые),беэ наплывов и натеков по заданной ширине сплошные и перфорированные пленки,т.е. повышает качество готовой продукции; получать фольгу из расплавов металлов, исключая процесс прокатки металла; получать полимерные нити различного сечения и любой формы, что расширяет ассортимент иэделий.

Формула изобретения

Установка для изготовления плоских длинномерных изделий из расплавов и растворов, содержащая вращающийся формующий барабан, внутренняя полость которого разделена на три секторые зоны: нанесения матери ала на барабан, затвердевания материала и съема готового иэдепия, устройство подачи материала на Форм ю958114,7 щую поверхность барабана и устройство для съема готового изделия, отличающаяся тем, что с целью повышения качества изделий, устройство подачи материала на формующую поверхность барабана установлено внутри барабана, причем радиус барабана выбирают из соотношения

Я

ego у, а)9 где а - ускорение, действующее на затвердевающий материал;

g - ускорение свободного падения; т - время, необходимое для полного цикла изготовления изделия.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СССР N 340139, кл. В 29 0 7/02, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

131503, кл. B 29 D 7/ 10, 1960 (прототип).