Способ подачи термопластичного листа из экструдера в устройство для формования листовых термопластов и устройство для его осуществления
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1655297
Автор: Энтони
Текст
СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 9)ЯОп 1 НОМИТЕТ ОТКРЫТИЯМ ГОСУДАРСТВЕННЫ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ ПРИ ГКНТ СССР ОПИСА Н ПАТЕНТУ Е ИЭОБРЕТЕНИ с(А 1 способу и устроистуемого термопластич но подачи экстр(54) СЛОСОБ ЛОАЧИ ТЕРМОЛЛАСТИЧНОГОЛИСТА ИЗ ЭКСТРУ,ЕРА В УСТРОЙСТВО 15ФОРМОВАНИЯ ЛИСТОВЫХ ТЕРМОЛЛАСТОВ ИУСТРОЙСТВО ЛЯ ЕГО ОСУ 1 ЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к переработке термопластичных полимерных материалов, к способу подачи термопластичного листа из экструдера в устройство для Аормования листовых термопластов и к устройству для осуществления способа. Цель изобретенияповьпаение эААективности процесса иснижение энергетических затрат. ляэтого в способе, согласно которомуосуществляют экструдирование листатермопластичного материала непосредственно в комплект охлаждающих валковс регулируемой температурой, охлаждают верхний и нижний поверхностныеслои экструдируемого листа (ЭЛ) припрохождении его через охлаждающиевалки с одновременным поддержаниемвнутренней части листового материала в расплавленном состоянии между по Изобретение относится к переработке термопластичных полимерных материВ 29 С 51/) 51/)8, 51/42, 31/О) 2нерхцостцми слоям, подают частично охлажденный Э,) на транспортер (Т) и транспортируют Э) на вход устройстна (У) для Аоронаяя листовых термопластов. ЭЛ удерживают ца Т, пока поверхностный слой Э.1, соприкасаюшся с Т, повторно це нагреется расплавленной внутренней частью Э.1 до температуры, необходимой для Аормонация листовых термопластон (ЛТ), цо ниже температуры, при котороц ЭЛ прилипает к Т. Ловторцый нагрев поверхностного слоя ЭЛ регулируют, регупируя длину Т, с которым соприкасается поверх . цостцый слой. Кроме того, для обеспечения регулирования Повторого нагрева поверхностного слоя регулируют температуру поверхности Т, соприкасающейся с ЭЛпя осучествпения способа н У, содержащем комплект охлаждающих валков с регулируемой температуроц для приема Э:1, ленточный Т для приема охлажденного Э.1 и транспортирования его в У для Лормонация ЛТ, т выполнен с регулируемой длиной ленты, соприкасающейся с ЭЛ, для регулировании температуры поверхности ЭЛ таким образом, что ЭЛ поступает в У для формонания ЛТ при температуре, необходимой для Аормования ЛТ, цо ниже температуры прилипания ЭЛ к Т . Кроме того, Т выполнен с возможностью понорота для перемеЧеция выходного конца. н направлении входа в У для Аормонания ЛТ и в обратном направлении .2 с, и 8 з.п. А-лы, 13 ил.ковыми тепловыми воздействиями, так как из-за наличия барабана 7 на материале могут появиться узкие полосы в экструдируемом материале в местах5 расположения барабана 7, которые имеют различные формовочные свойства по сравнению с остальной частью листа. Эти полосы не могут использоваться в качестве части какого-либо конечно го изделия, но они могут зажиматься в Ъормах вне области готового иэделия.Это может привести к снижению используемого экструдируемого листа и увеличению матричных отходов, что увеличивает расход материала при Аормовании.Формула изобретения201. Способ подачи термопластичного листа из экструдера в устройство для Аормования листовых термопластов, при котором осуществляют экструдирование листа термопластичного материала не посредственно в комплект охлаждающих валков с регулируемой температурой, охлаждают верхний и нижний поверхностные слои экструдируемого листа в результате прохождения через охпаж- З 0 дающие валки с одновременньк поддержанием внутренней части листового материала в расплавленном состоянии между поверхностными слоями, подают частично охлажденный экструдируемый лист на транспортер и транспортируют экструдируемый лист на вход устройства для дюрмования листовых термопластов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения эфМектив ности процесса и снижения энергетических затрат, экструдируемый лист удерживают на транспортере до тех пор, пока поверхностный слой экструдируемого листа, который соприкасается 45 с транспортером, повторно не нагревается расплавленной внутренней частью экструдируемого листа до темпера-. туры, необходимой для Жормования листовых термопластов, но ниже той температуры, при которой экструдируе-. мый лист будет прилипать к транспортеру.2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что повторный нагрев поверхностного слоя экструдируемого листа регулируют путем регулирования длины транспортера, с которым соприкасается поверхностный слой. 3, Способ по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что для обеспечения регулирования повторного нагрева поверхностного слоя регулируюттемпературу поверхности транспортера,соприкасающейся с листом.4. Устройство для подачи термопластичного листа из экструдера в устройство для Аормования листовых термопластов, содержащее комплект охлаждающих валков с регулируемой температурой для приема экструдируемоголиста расплавленного термопластичного материала из экструдера, ленточныйтранспортер для приема охлажденногоэкструдируемого листа с охлаждающихвалков и транспортирования на входустройства для Аормования листовыхтермоиластов, при этом охлаждающиевалки и ленточный транспортер для 1приема охлажденного экструдируемоголиста установлены с возможностьюрегулирования их относительного положения, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что транспортер выполнен с регулируемой длиной ленты, соприкасающейсяс экструдируемым листом, для регулирования температуры поверхности экст"рудируемого листа таким образом,что экструдируемый лист поступает вустройство для формования листовыхтермопластов при температуре, необходимой для Аормования листовых термопластов, но ниже температуры прилипания экструдируемого листа к транс-,портеру,5. Устройство по и. 4, о т л и -ч а ю щ е .е с я тем, что транспортервыполнен с возможностью поворота дляперемещения выходного конца в направлении входа в устройство для формования листовых термопластов и в обрат.ном направлении.6. Устройство по и. 5, о т л ич а ю щ е е с я тем, что транспортервыполнен с возможностью поворота вокруг точки, расположенной в плоскостиэкструдируемого листа, когда он соприкасается с транспортером.7. Устройство по п.6, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что положениеточки поворота транспортера являетсярегулируемым.8. Устройство по и. 4, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что транспортервыполнен с возможностью регулированиядлины ленты, соприкасающейся с экструдируемьи листом, для сохранения участ1655297 21 Фиг.г ка непрерывно экструдируемого листа и периодической подачи сохраненного1 участка в устройство для Аормования листовых термопластов.9. Устройство по п . 4, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что транспортер расположен относительно входа в устройство для Ьормования листовых термопластов с возможностью подачи экструдируемого листа горизонтально в устройство для Аормования листовых термопластов, Аормы устоойства для Аормования листовых термопластов установлены с воэможностью перемещения для обеспечения воэможности ввода и вывода транспортера.10. Устройство по п. 4, о т л ич а ю щ е е с я тем, что транспортер расположен относительно входа в устройство для Аормования листовых термопластов с возможностью подачи экструдируемого листа вертикально в устройство для Аормования листовых термопластов)рковецкая Техред А. Кра Корректор С.Шек вчукедактЗаказ 1 0Тираж 390 ПодписноеГосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 1ного материала в виде листа из экструдера в устройство,чля Аормовация этого горячего термопластичного листового материала для получения полых иэделий, например пищевых контейнеров,Цель изобретения - повышение эААективности процесса и снижение энергетических затрат.На Лиг. 1 показано устройство для подачи термопластичного листа из зкструдера в устройство для Аормования листовых термопластов непрерывного действия, общий вид; на Лиг. пример выполнения устройства, при котором транспортер для поддержания экструдируемого листа установлен с возможностью поворота вокруг подвижной точки вращения, расположенной в плоскости листового полотна; на Лиг. 3 - вариант положения валков; на Фиг. 4 - 7 - различные положения устройства в моменты, когда непрерывно подаваемый жидкий расплавленный лист иэ экструдера подвергают температурному кондиционированию, поддерживают и транспортируют в формовочное устройство периодического действия; на Лиг. 8 - диаграмма распределения температур внутри листового расплава30 при его прохождении через различные стадии процесса кондиционирования и подачи; на Фиг. 9 - 11 - примеры выполнения устройства с транспортером, предназначенным для. формовочной машины, снабженной горизонтально движущейся формовочной оснасткой; на Лиг. 12 пример выполнения устройства с транспортером, предназначенным для накапливания материала на ленте до тех пор, пока формовочная оснастка открьгга и40готова для следующей загрузки; на фиг. 13 - пример выполнения устройства с накоплением материала в провисающей петле ленты транспортера кото%45рая образуется в результате остановкиприводного ролика и обеспечения воз 1можности подвижному натяжному (накопительному) ролику передать избьггочную длину ленты транспортера на верхтранспортера через приводной барабан,Устройство для подачи термопластичного листа из экструдера содержитприводные охлаждающие валки 1 - 3,установленные относительно друг друга с образованием зазора а для прохождения термопластичного листа, установленный с возможностью вращения и перемещения охлаждающей натяжцоц вапок , лецточцнй транспортер, включающий бесконечную ленту 5, огибающую барабань 6 и 1, причем барабан 6,расположенный в начальной части транспортера, выполнен с возможностью регулирования его температуры, при этомтранспортер установлен с возможностьюповорота вокруг точки Я, расположенной в плоскости экструдируемого листа, когда он соприкасается с поверхностью транспортера. Охлаждающий валок 3 установлен с возможностью регулирования его положения относительнотранспортера.Кроме того, транспортер может бьггьснабжен дополнительными подвижныминатяжными (накопительными) роликами 9и 10 и приводным натяжным роликом 11,Устройство также снабжено установленными с возможностью вращения валиками 12 для поддержания охлажденноголиста термопластичного материала,причем валики 12 могут бьггь выполнены приводными.Устройства для Аормовация листовыхтермопластов могут также включать Аормующую оснастку 13 и 14, полуАормы 15и 1 б, а также матрицу 1) и пуансоны 18,Лист 19 или полотно из жидкого расплава непрерывно экструдируют иэ головки (Аиг. 1) непосредственно в зазор а между постоянно вращающимисяохлаждающими валками 1 и 2. Толщинажидкого расплава главным образом зависит от зазора, установленного между краями выходной щели головки экструдера, но также зависит от скоростивращения валков 1 и 2 по отношениюк линейной скорости, с которой экструдируется расплав, и от зазора а между ними, Обычно является предпочтительным устанавливать скорость вращения валков 1 и 2 Такой, чтобы зазора был незначительно переполнен расплавом. За счет этого обеспечиваетсявыход цэ зазора а между валками листа постоянной толщины независимо от небольших колебаний в скорости подачи материала из экструдера.При заданных толщине листа и скорости экструдирования существует, таким образом, одна оптимальная ско-, рость, с которой должны вращаться валки 1 и 2. Регулировать температуру листа необходимо, следовательно, осуществлять либо путем изменения температуры валка, либо путем измененияпротяженности контакта листа с валками, Было обнаружено, что одно изменение температуры валка не может обеслечить достаточную степень регулирования температуры листа, в особенности,5 для более тонких листов. Требования по Контролю за листом, который необходимо подавать при определенной температуре для последующего его Аормования, являются более важными по сравнению с требованиями, которые обычно учитывают при экструдировании расплава с использованием набора охлаждающих валков для производства листа, Поэтому в конструкции устройства используется регулируемый охлаждающий валок 3, который может быть поднят или повернут относительно валка 2, регулируя тем самым угол охвата во круг обоих охлаждающих валков 2 и 3.Основное назначение охлаждающего валка 2 состоит в том, чтобы способствовать снижению средней температуры листа до получения его температуры, 25 необходимой для Аормования листового термопласта. Контакт листа с валком 2 должен прежде всего гарантировать достаточное время для того, чтобы позволить остаточному теплу внутри листа 30 снова нагреть верхнюю поверхность и размягчить любой материал, который может застыть при его прохождении по валкам.Кристаллические полимеры, подобные полипропилену, непосредственно при35 охлаждении не образуют кристаллическое твердое вещество, и они сразу не теряют всю свою кристаллическую структуру при нагреве выше их температуры 40 плавления кристаллов, т.е. предложенный способ обеспечивает охлаждение нижнего слоя листа до температуры, при которой лист является слишком жестким или вязким для того, чтобы 45 смачивать материал ленты 5 ленточного транспортера и, таким образом, прилипать к нему.Регулирование угла охвата совместно с температурой валков 2 и 3 также 50 обеспечивает воэможность регулирования температурного прскЬиля по толщине листа пластичного материала. Пластичные материалы имеют теплопроводность приблизительно в 800 раз мень 55 ше по сравнению с теплопроводностью металлов. Температура внутренней части сердцевины пластмассового листа, соприкасающегося с валком, поэтому значительно вышее, чем температураповерхностного слоя, поэтому в случае получения листов толщиной свыше3 мм требуется значительное время длявыравнивания разницы температур потолщине листа при прекращении соприкосновения его с валком для отводатепла от внутренней части листа к егонаружной поверхности,Таким образом, валок 3 используютдля охлаждения и отверждения нижнейповерхности листа за счет существенного уменьшения поверхностной температуры с одновременным снижениемсредней температуры внутри листа взначительно меньшей степени. Лист 19в целом при этом остается в состоянии, позволяющем Аормование.Лист 19 проходит с валка 3 черезпривод, направляющий или вращающийсявалок 4 на приводную ленту 5 ленточного транспортера. Скорость вращениявалка 4 обычно синхронизирована свалком 3 и она должна соответствовать скорости движения ленты 5 транспортера. Листу 19 можно придать некоторое растягивание благодаря последовательному более быстрому вращениювалков 3 и 4 по сравнению с валком 2.Предотвратить прилипание горячеголиста к лейте возможно, если протяженность контакта листа с лентой ограничить временем, меньшим времени,которое считается достаточньи для нагрева листа, чтобы тепло от горячейрасплавленной внутренней части листа перешло к более холодной, болеетвердой, нижней поверхности листа дляподогрева этой нижней поверхности вдостаточной для увлажнения материалаленть и прилипания к ней степени, т.е.лист должен оставаться на транспортере до тех пор, пока поверхностныйслой экструдируемого листа, которыйсоприкасается с поверхностью транспортера, повторно не нагреется расплавленной внутренней частью (сердцевиной) до температуры, необходимойлетпя Аормования листовых термопластов,но ниже той температуры, при которойэкструдируемый лист будет прилипатьк ленте транспортера.Кроме того, повторный нагрев поверхностного слоя листа 19 можно регулировать путем регулирования температуры поверхности ленты 5 транспортера. Среднюю температуру материалаленты 5 транспортера можно регулиро 1655297вать с помощью барабана 6, который выполнен с регулируемой температурой для того, чтобы дополнительно замедлить или ускорить скорость нагрева нижнего понерхностного слоя листа 19.Повторный нагрев более холодного 15 нижнего поверхностного слоя долженпроисходить перед теи, как материалпоступает в формочное устройство, 1 Одля того, чтобы привести к равномерному свободному от напряжений формованию,Материал ленты транспортера можетбыть любыи, например стеклоткань,покрытая политетрафторэтиленом, иткань, покрытая полиуретановым эластомером, Эластичную ленту транспортера следует изготавливать из относительно тонкого материала, предпочтительно толщиной менее 0,5 мм, так,чтобы тепловая емкость ленты быланевысокой, Материал ленты может иметьформу непрерывного листа, ряда лент,открытого тканого листа или перфорированного листа. Лента должна соприкасаться с горячим листом равномерно,чтобы поддерживать н листе однородную температуру.Устройство для непрерывного формования листового термопласта содержит противолежащие движущиеся на бесконечных транспортерах комплекты матриц 17 и пуансонов 18, которые вместеприжимаются к горячему листу 19 нанекотором расстоянии от того места,где лист сходит с выходной частитранспортера у барабана 7.Матрицу 17 размещают на верхнемтранспортере формовочного устройства, 40так что любая отметка на листе от соприкосновения с лентой транспортера,которая сохраняется после формовочной операции, будет обращена внутрьизделия - контейнера 20, который 45обычно заполнен содержимым.Линейную скорость противоположныхкомплектов форм устанавливают синхронно по отношению к скорости движенияленты транспортера, и она, как правило, незначительно превышает скорость ленты транспортера.Массу готовых контейнеров 20, получаемых в форме, можно регулироватьпутем небольших регулировок скоростиформы относительно остальной частиустройства.Предлагаемый способ можно испольэовать для широкого разнообразия раэличных типов и толщин листов термопласта (фиг. 8). На фиг. 8 А показано распределение температуры по толщине листа от верхней поверхности до нижней сразу после выхода его из экструзионной головки (фиг, 1, точка 21). Как можно видеть из фиг. 8 А, температура представлена одинаковой по сечению листа при значении 230 о С, что соответствует н этом случае температуре экструдирования. Состояние листа согласно фиг. 8 В соответствует точке 22 на фиг, 1. Здесь видно, что нерхняя поверхность листа охладилась до температуры поверхности валка 2 90 оС, хотя нижняя поверхность листа представлена охлажденной до температуры 220 оС, На фиг. ОС иллюстрируется состояние листа в точке 23 (фиг.1).Здесь верхняя поверхность листа подо- грета за счет теплового потока от внутренней части сердцевины листа, которая теперь находится при более низкой температуре (200 С), по сравнению с температурой экструдирования (230 оС). В этому случае температура нижней поверхности листа соответствует температуре поверхности валка 3 90 С. На фиг. 80 иллюстрируется приблизительно состояние листа в точке 24 (фиг. 1). Здесь температура верхней поверхности поддерживается на уровне, соответстнующем температуре плавления кристаллов - приблизительно 155 С за счет охлаждающего эффекота валка 4. Температура нижней поверхности также повышена до приблизительно 140 С за счет теплового потока отовнутренней части листа.Предоставляя материалу листа самому подогреваться, пока он опирается на ленту 5 транспортера, материал листа снова принимает точную среднюю температуру формования, но лист по- прежнему формуют с температурным профилем, подобным изображенному на фиг. 8 Е, При приблизительно этих температурах поверхности материал листа снова является достаточно жидким для того, чтобы смачивать ленту и прилипать к ней, поэтому важно регулировать расстояние (и, следовательно, время при постоянной скорости ленты), на котором лента соприкасается с листом. При этом вращающий валок 4 занимает положение, изображенное пунк- тирной линией на фиг. 1. Если вращающийся валок не используется, то не 1655291 10обхоимо отрегулировать положение валка 3 относительно барабана 6 транспортера таким образом, чтобы лист свисал с валка 3 и соприкасался с лентой 5 транспортера на том расстоянииот барабана с выходной стороны транспортера, которое обеспечивает его нагрев ниже температуры прилипания, но до температуры Формования.Диаметры используемых валков 1 - 4 можно широко изменять, но они должны зависеть от линейной скорости обрабатываемых листов. Она, в свою очередь, зависит от ширины и толщины обрабатываемого экструдируемого листа, а также от производительности экструдера его размеров и охпаждающей способности Формовочного устройства.При предлагаемом способе регулиро вание процесса можно осуществлять в условиях широкого диапазона толщины листов при заданной скорости обработки (1 - 8 мм).Валок 3, изображенный в положении, 25 предназначенном для толщины экструдируемого листа 19 5 мм, может быть передвинут в положение 3 для листа толщиной 2,5 мм. Протяженность контакта листа с валками 2 и 3 теперь 30 является несколько меньшей, чеи вдвое. Кроме того, лист толщиной 2,5 им в основном экструдируется с линейной скоростью, вдвое превьгшающей линейную скорость для листа толщиной 5 мм, по 35 скольку экструзионный процесс обеспечивает подачу материала при приблизительно постоянном массовом расходе. Следовательно, повышенная скорость, с которой расплав выходит из головки 40 экструдера, в сочетании с уменьшенной протяженностью контакта его с валком приводит к тому, что продолжительность контакта с валком 2 листа толщиной 2,5 мм приблизительно в 4 раза 45 меньше по сравнению с,продолжительностью контакта с валком листа толщиной 5 мм. Это уменьшение времени контакта с валком приводит к аналогичным температурным проФилям по сечению листа в положении 22 (Фиг.1,ю 50 и 8 В) и в положении 23 (Фиг.1 и 8 С).Важно после этого уменьшить длину соприкосновения листа толщиной 2,5 мч с транспортером, чтобы достигнуть аналогичного пропорционального уменьшения времени контакта с лентой 5 транспортера, как было сделано с временем контакта с валком 2 . Валок 4 передви/ тоньше 2,5 мм регулируемый валок 3 пеоедвигают еще дальше вниз вокруг валка 2 по направлению к валку 1. В этом случае барабан 6 транспортера должен быть также опущен в соответствии с нижним положением валка 3, При помощи таких средств и таких приемов регулирования можно охладить и обеспечить работу при широком диапазоне материалов и толщин.Теплопроводность для неустойчивого состояния для полубесконечной твердой массы (т.е. пренебрегая теплопотерями в атмосФеру) определяется из ураннения Т =Т -Т , егг- +Т(Вт)И) Еч где Т - температура в средней точ - ке листа во время с, Г;о Т - температура экструдирован- Еоного листа, С; Т- температура набора валков,С; Б г - толщина листа, и; ОС = 1 фс - теплоемкость (Е удельная теплопроводность,Втм ОС- плотность, кгм; с - удельная тепло- емкость, кДж/кг оС, равн;.ц 1 х 1 м с для полилропи 2 лена, но зависит от температуры); его - Функция ошибок. Из этого уравнения можно определить приблизительные отрезки времени контакта с валком 3 и длины транспортера, необходимые для изготовления листов из различш.гх материалов. Такие свойства, как плотность, удельная теплопроводность и удельная теплоемкость для болыцинства пластиков изменяются с изменением температуры.П р и м е р 1. Для листа топщиной 5 мм вокруг валка диаметром 5 И) мм с углом охвата 18 при скорости листа 5 и/мин ожидаемая температура средней точки экструдированного листа Т) после контакта с валком 3 составляет приблизительно ) С, темо пература экструдированного листа Т. - .о =230 С, температура поверхности валка Т=9 С и равна температуре поо верхности листового материала в месте контакта с этим валком, толщина листа 8,.=5 им=О, 5 и, =1 х 1)",время контакта с валком с=9,5 с.Валок диаметром 50 мм, скорость валка 5 мlмин, угол охвата свышее Бт 1) 005 Б 180 С, =д ---- =1,28, его1 к ч,5 х4 щ =0,93 ф Т(ц =(230-90) 0,93+90=220,2 ОС.П р и м е р 2. Для листа толщиной 2 5 мм вокруг валка диаметром 500 мм, Ф 1оугол охвата 100 при скорости листа 10 м/мин температура Т средней 1 О точки экструдированного листа (ожидаемое значение после контакта с валком 3) составляет приблизительноо220 С; температура экструдированногоолиста Т=230 С; температура поверх ности валка Т=90 С; толщина листа Б =2,5 мм=О,О 25 м; 0=1 х 10 ; время0 5 х 1(х 60 контакта с валком Г=-д --- -=2 62 с10 х 3, 6 Я. 0,0025 (Ят) 20- 1,22, егоф,К 4 4(Чким образом, для половины толщи 30ет сле 2 рабо ны листа время соприкосновения с валбыло снижено приблизительно в 34 раза с целью достижения внутреннеготемпературного проАиля листа, близкого к изображенному на Аиг. 8Устройство по Аиг. тадуюшдм образом,Лист 19 непрерывно сходит с транспортера и поступает в вертикальномположении между набором закрепленнымпротиволежащих полуАорм 15 и 16, которые не перемещаются в направленииподачи листа. ПолуАорма 15 изображенаоткрытой с отАормованным изделием 20в частично извлеченном его положе Онии. Часть 25 листа представляет собой лист, затвердевший после предварительного контакта с полуАормами.После короткого периода времениполуАорма 15 движется в полностью от1крытое положение 15, а край транспортера с барабаном 7 перемещаетсяв нижнее положение 7 . Точка ,6 налисте теперь перемещается в положение26 , полуАормы 15 и 16 перемещаютсянавстречу и, смыкаясь, оАормляют изэкструдиремого листа следующие изделия.Воздействие регулируемого охлаждения валков 1 - 4 и поддерживающаяроль ленты 5 транспортера не изменились по сравнению с Аиг. 1, но транспортер установлен с возможностью поворота относительно точки 8 вращения,которая расположена в плоскости листа 19 приблизительно там, где он первоначально соприкасается с поверхностью ленты 5 после того, как она сходит с вращающегося валка 4. Таким путем поворотное действие транспортеране нарушает в значительной степениэкструдируемый лист, кроме изгиба егона тот же угол, на который поворачивается транспортер .При непрерывном движении ленты 5вместе с листом, который на нее опирается, это изгибающее воздействие посуществу не происходит в одном локализованном слое листа, и как было обнаружено, существенно не изменяет длинупути листа или каким-либо образомдеАормирует лист, и поэтому не изменяет его толщину температурный проФиль,скорость подачи или Аормовочные свойства,Перемещение транспортера может бытьсинхронизировано с загрузкой новогоматериала между периодически действующими полуАормами 15 и 16 для Аормования листового термопласта, которые в этом варианте не передвигаются в направлении движения листа.Непрерывную подачу экструдируемоголиста, таким образом, накапливают между циклами Аормующей оснастки путемподъема конца транспортера 7 в положение 7 с той же скоростью, с которойэкструдируемый лист поступает на ленту транспортера.Предлагаемый способ можно простоприспособить для использования экструдируемых листов, для этого различают температуры иэ разных материалов, различной толщины и скоростидвижения подаваемого экструдируемоголиста в устройство для Формованиялистового термопласта периодическогодействия. Иа Аиг. 3 изображено устройство, аналогичное устройству наФиг.2, но на нем иллюстрируется аль-.тернативное положение валков 3 и 41которые расположены так, чтобы обеспечить меньшую продолжительностьконтакта и, следовательно, меньшеевремя охлаждения горячего листа. Точка 8 поворота также смещена дальшевдоль транспортера, оставаясь в тоже время в плоскости листа. Таким образом, уменьшена длина соприкосновения экструдируемого листа с движущимся транспортером, но поворотное действие транспортера, необходимое рпяподачи листа иэ положения 26 в положение 26, сохранено.Это расположение обычно используют для обработки экструдируемого листа полипропилена толщиной 2-3 мм, в то5 время как положение валка 3, изображенное на Фиг, 2, используют для более толстого экструдируемого полипропиленового листа толщиной 4 - 5 мм.Необходимо обеспечить воэможность регулирования углового положения валка 3 до любого положения от вертикальной соосности с валком 2, в своем самом верхнем положении до 135 вниз 15Ф в том положении, в котором поверхность валка 3 близка к соприкосновению с поверхностью валка 1.Аналогично точка, в которой лист сходит с валка 3 и поступает на лен ту 5 транспортера, которая также определяет местонахождение точки 8 поворота, должна быть регулируемой на расстоянии, соответствующем приблизи тельно 2/3 длины транспортера, кото рая определяется как расстояние между осями барабанов 6 и 7 транспортера. Валки 3 и 4 во всех регулируемых положениях и точка 8 поворота транспортера могут быть соединены с помощью 30 известного механизма, который сохраняет геометрическую взаимосвязь между ними еИэ Фиг. 3 ясно то, что возможно регулировать положение точки 8 поворота без ограничения углового пово 35 рота транспортера до той степени, при которой расстояние по вертикали, на которое перемещается выходная сторона транспортера, уменьшается обратно 40 пропорционально.Сокращение расстояния контакта листа 19 с поверхностью транспортера при подаче более тонкого экструдируемого листа возмокно также путем 45 перемещения барабана 7 блике к барабану 6 при сохранении неизменньм расстояния мвкду валком 4 и барабаном 6 транспортера, т.е. эа счет уменьшения длины транспортера.Г 50Более подробно использование предложенного способа при периодическом процессе Формования листового термопласта поясняется на работе устройства, представленного на Фиг, 4-7.Лист 19 устройством для подачи55 термопластичного листа подается странспортера в устройство для периодического Формования, при этом полуФорма 15 находится в крайнем положе-. нии (Фиг. 4).Лист 19, находящийся в твердом состоянии, располагается напротив Формующей полости полуФормы 15. Холодный лист, подаваемый из предыдущего Формовочного цикла, который выступает ниже полуФормы 15, пропускают между двумя комплектами из противолежащих пар приводных прижимных валиков 12 или другого тягового средства, расположенного так, чтобы захватывать наружные кромки листа, но обеспечить прй этом свободное любое направление дальнейшего двюкения.иэделия 20.Валики 12 в этот момент находятся в неподвюкном состоянии (Фиг.4), и поэтому они удерживают полный вес застывшего листа, подаваемого к верхней части полуФормы 15. В этот ке момент транспортер поворачивают вокруг точки 8 поворота, так что барабан 7 транспортера перемещается вертикально вверх с той же скоростью, с которой экструдируемый лист 19 подается с конца транспортера. Следовательно, эта часть горячего Формуемого листа, свисающая вертикально между застывшей частью листа н барабаном 7 транспортера, не вытягивается и не сжимается.Кроме того, расположение охлаждающих валков и транспортера выполнено так, что у листа, сходящего с транспортера, более холодный относительно более жесткий нюкний слой его на транспортере не имеет воэмокности снова нагреться до той же степени, как он нагревался на транспортере устройства, представленного на Фиг. 1. Лоэтому этот более жесткий слой все же повторно нагревается на вертикально подве шенной части горячего листа, расположенной между барабаном 7 трачспортера и твердой частью листа, которая начинается в точке горизонтального совмещения с верхней частью полуФормы 15.Лействительно, этот более жесткий слой повторно нагревается соразмерно больше после того, как он покидает место схода с транспортера, до тех пор, пока он не достигнет точки сопряжения с холодной частью листа. За счет этого более жесткого слоя обеспечивается снижение естественной тенденции свисающей части листа провисать вертикально в большей степени в той зоне экструдируемого лис" та, которая расположена ближе всегок точке схода листа с транспортера.Эта тенденция, которая обусловлена весом части листа, свисающей ниже этой эоны, теперь практически урав 5 новешивается, и поэтому свисающий .лист остается относительно равномерной толщины . Любое накопившееся общее провисание может быть устранено благодаря незначительному увеличению вертикальной скорости подъема барабана 7 транспортера по сравнению со скоростью, с которой экструдируемый лист сходит с конца транспортера.Затем транспортер (фиг. 5) повора чивают вниз вокруг точки 8 поворота при относительно большой скорости по сравнению со скоростью подачи листа, Скорость, при которой барабан 7 транспортера опускается при этом поворотном действии, совпадает со скоростью теперь вращающихся прижимных валиков 12, так что участок листа, опускаемый теперь между полуформами 15 и 16, не вытягивается и не сжимается, Пара прижимных валиков 12 может также бытьсдвинута в сторону к транспортеру, какпоказано на фиг. 5, с тем, чтобы компенсировать любой боковой компонентдвижения барабана / транспортера при 30повороте транспортера.Готовое изделие 20, таким образом,также опущено, так как его окружает,но необязательно соединен с ним,твердый участок листа.Следует также отметить, что угло -вая скорость барабана 7 транспортераподдерживается постоянной в ходе этойи последующих операций.На фиг. 6 транспортер изображен 40снова поворачивающимся сверху вниз соскоростью, аналогичной скорости, с которой экструдируемый лист сходит с барабана 7 транспортера. Полуформы 15и 16 находятся в сомкнутом состоянии и происходит Аормование изделия 2 Э.При обычном формовании листовоготермопласта полуформы находятся всомкнутом состоянии в течение большейчасти полной продолжительности цикла,как правило более 707 от продолжительности цикла.На фиг. 7 транспортер изображенвсе еще поворачивающимся снизу вверхв свое самое верхнее положение, иформы почти открыты. После открытияформ цикл будет завершен. Затем циклбудет повторяться, начиная снова,как изображено на Лиг. 4 . Еще одно видоизменение устройства для осуществления способа изображено на фиг, 9, где длину транспортера можно увеличивать с целью опирания экструдируемого листа в промежутке между двумя перемещаемыми противоле - жащими парами полуформ 15 и 16,На фиг. 9 экструдируемый лист охлаждают с помощью регулируемых валков (не показаны) с использованием того же метода, который иллюстрируется на фиг, 1-4, и направляют его на движущуюся ленту 5 транспортерачерез необязательно вращающийся валок 4, Экструдируемый лист толщиной 1,5 мм подается на транспортер с постоянной скоростью 6 м/мин. Ленточный транспортер содержит приводной барабан 6, вращающийся с постоянной скоростью, с регулируемой температурой, перемещаемый в горизонтальном направлении барабан 7 и перемещаемый в вертикальном направлении натяжной ролик 9. Яа фиг. 9 нижняя оснастка 14 показана в своем полностью открытом, крайнем нижнем положении, в то время как верхняя оснастка 13 опущена на горячий экструдируемый лист до соприкосновения с ним. В этом случае предполагается удерживать лист на поверхности верхней оснастки 13 путем приложения вакуума. В процессе опускания верхней оснастки на экструдируемый лист и наложения вакуума верхняя оснастка и барабан 7 транспортера должны перемещаться в направлении движения материала со скоростью 6 м/мин и должны быть соосны между собой. На фиг. 10 верхняя 13 и нижняя 14 оснастки показаны прижатыми одна к другой, движущимися в одном направлении со скоростью 6 м/мин и в направлении движения материала. Барабан 7 транспортера извлечен из промежутка между формами перед смыканием оснастки, причем сзади остается прижатый с помощью вакуума участок экструдируемого листа, соединенный с верхней/ формой. Для того, чтобы извлечь ленту транспортера без повреждения экструдируемого листа способом кондиционирования экструдируемого листа устраняют прилипание между лентой 5 транспортера и листом.Для того, чтобы при сокращенном теперь расстоянии между барабанами 6 и 7 сохранить натяжение ленты 5 транс 716552978портера, подвижный ролик 9 бып опущен одновременно с движением барабана 7 в направлении барабана 6. После относительно быстрого движения в этом направлении барабан 7 затем сразу начи 5 цает свое движение вперед со скоростью 6 м/мин для того, чтобы сохранить относительную скорость ленты приблизительно равной нулю непосредственно над собой. Барабан 7 после этого движется вперед сразу перед прижатыми Аормами оснастки, поддерживая весь горячий экструдируемый лист за исключением той части, которая уже зажата между Аормами, пока происходит Аормование иэделия и его охлаждение.На Аиг. 11 показано положение устройства для Аормования в момент из 20 влечения изделии.Еще однц пример осуществления способа подачи экструдируемого листа (Аиг. 12) заключается в том, что экструдируемый лист сначала подвергают 25 кондиционированию с помощью группы регулируемых охлаждающих валков и подают с постояццой скоростью на движущуюся ленту транспортера с помощью вращающегося валка 4. Приводной бара бан 6 с регулируемой температурой приводят во вращение с той же скоростью, что и валок 4, но барабан 7 приводится во вращение с переменной скоростью для того, чтобы удержать материал неподвижным в то время, пока полуАормы35 15 и 16 прижаты одна к другой (не показано) в процессе Аормования изделия 20, ПолуАормы 15 и 16 не совершают никакого движения в направлении 40 подачи материала. Когда Аормовочный цикл завершен и полуАормы 15 и 16 отведены в крайнее положение, барабан 7 приводят во вращение с относительно большей скоростью по сравнению с бара 45 баном 6 для подачи нового горячего материала между полуАормами для следующего Аормовочного цикла. Постоянно подаваемый материал размещают на время Аормовочного цикла, пока барабан 7 является неподвижным, за счет50 удлинения верхней части ленты транспортера посредством подвижного ролика 1 О, который поднимается снизу вверх с изменяющейся скоростью, эа счет которой обеспечивает натяжение поверхности верхней части ленты транспортера, так что верхняя поверхность непрерывно движущейся ленты 5 удлиняется с той же скоростью, с которой матерн. - ал поступает на нее.Ведомые прижимные валики 12 предусмотрены для поддержания веса застывшего материала и готового изделия.Циклические удлинение и сокращение длины на верхней рабочей поверхности ленты 5 обеспечивают с помощью подвижного ролика 9.При изготовлении устройства по фиг.13 длицалецты 5 транспортера на верхней поверхности увеличивается для накопления постоянно подаваемого материала между цикличной работой полуАорм,15 и 16. В этом случае ролик 11 приводят во вращение с переменной скоростью дпя того, чтобы переместить ленту 5 транспортера и лИстовой материал, опирающийся на нее, над барабаном 7, когда полуАормы 15 и 16 находятся в полностью открытом положении. Необходимая полная длина верхней поверхности ленты 5 транспортера в этом случае достигается за счет того, что лента получает возможность провиснуть вместе с листом 19 в течение того периода времени, когда приводной ролик 11 поддерживается неподвижным.В остальном устройства по Аиг.12 и 13 работают идентично.Преимущество вариантов устройства по Аиг. 12 и 13 состоит в том что экструдируемыи материал полностью опирается (за исключением относительно короткого периода подачи следуюн 1 ей части расплава между открытыми Аормами), что может умецыпить тенденцию вертикально висящего неподцерживаемого экструдируемого материала подвергаться вытягиванию в результате вертикального прогиба, по сравнению со способом, осуществляемым с помощью устройства по Аиг. 4-7.Недостаток способов, которые осуществляются с помощью устройств по Аиг. 9-13, состоит в том, что требуется продолжительный контакт материала с лентой транспортера и, если необходимо избегать прилипания экструдируемого материала к ленте транспортера, то необходимо большее охлаждение нижнего поверхностного слоя экструдируемого материала. Часть экструдируемого листового материала, которая удерживается неподвижной над выходньи барабаном 7 трацспортера в уст" ройствах по Фиг. 12 и 13, под неодина
СмотретьЗаявка
4613047, 16.11.1988
Хайтек Димитед
ЭНТОНИ ЭРЛ ФЛЕКНОЕ-БРАУН
МПК / Метки
МПК: B29C 31/00, B29C 51/02, B29C 51/08, B29C 51/42
Метки: листа, листовых, подачи, термопластичного, термопластов, формования, экструдера
Опубликовано: 07.06.1991
Код ссылки
<a href="https://patents.su/15-1655297-sposob-podachi-termoplastichnogo-lista-iz-ehkstrudera-v-ustrojjstvo-dlya-formovaniya-listovykh-termoplastov-i-ustrojjstvo-dlya-ego-osushhestvleniya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ подачи термопластичного листа из экструдера в устройство для формования листовых термопластов и устройство для его осуществления</a>
Предыдущий патент: Устройство для перемещения заготовок
Следующий патент: Антиблокировочное устройство
Случайный патент: Печь для графитации углеродных изделий