Способ регулирования толщины стенки трубчатого изделия из термопласта

(Ц) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОЛЩИНЫ СТЕНКИ ТРУБЧАТОГО ИЗДЕЛИЯ ИЗ ТЕРМОПЛАСТА Изобретение относится к переработке пластмасс, в частности к области получения из термопластов тон . костенньх полых профильно-погонажных изделий, которые .могут быть широко использованы для различных элементов конструкций в радиоэлектронной строительной, мебельной и др, отраслях промышленности, а именно к регулированию толщины стенки поль 1 х про 1 О фильных изделий из термопластов в процессе экструзии. Известен способ регулирования толщины стенки трубчатого изделия иэ термопласта, заключающийся в определении весового расхода экструдата за единицу времени, Согласно этому способу при отклонении веса от оптимального значения поступает сигнал, изме"2 а няющий в нужную сторону скорость тянущего механизма и, соответственно, толщину стенки экструдируемого изде" лия 1. Недостатком способа является необходимость прерывания процесса экструзии для определения весового количества расплава эа единицу времени.Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результатук предлагаемому является способ ре" .гулирования толщины стенки трубчатого изделия из термопласта в процессешнековой экструзии с вакуум"калиброванием, заключающийся в определении,отклонения толщины стенки от задан"ного значения и изменении регулирующей величины 2 1,Недостаток указанного способа состоит в том, что он не позволяет ре-гулировать толщину стенки изделия, составляющую менее одного миллиметра, поскольку изменение толщины стенки определяется изменением скорости тянущего устройства, которая является в данном способе регулирующей величиной и не обеспечивает тонкой регулировки939248 15 20 25 35 толщины по длине тонкостенного изделия, Кроме того, в известном способе не учитывается влияние на толщинустенки эффекта вытяжки, определяемого усилием калибрования, что снижаеткачество изделия..Цель изобретения - повышение качества тонкостенного изделия за счетснижения разнотолщинности по длинеего,Указанная цель достигается тем,что в способе регулирования толщиныстенки трубчатого изделия из термо- ч пласта в процессе шнековои экструзиис вакуум-калиброванием, заключающемся в определении отклонения толщиныстенки от заданного значения и изменении регулирующей величины, отклонение толщины стенки определяют измерением отклонения величины остаточного давления вакуум-калибрования от заданного и изменяют в качестве регулирующей величины число оборотов шнека экструдера,На. фиг,1 показана технологическая схема процесса экструзии; на фиг.2 схема преобразователя сигнала, изменяющего число оборотов шнека экструдера. Технология получения тонкостенногозо полого профильного трубчатого изделия (фиг.1) состоит в следующем. Тонкостенное полое профильное изделие 1 из экструдера 2 через формующий канал 3 экструзионной головки 4 поступает в вакуум-калибратор 5, гдеокончательно охлаждается и оформляется. В вакуум-калибраторе 5 профильное изделие прижимается к оформляющим поверхностям 6 постоянным избыточным40 давлением Р 4 воздуха, поступающего внутрь изделия через канал 7 экструзионной головки, и вакуумом Р 2 в полостях 8 вакуум-калибратора, Полости 8 соединены с оформляющими поверхностями 6 вакуум-калибратора серией мелких каналов 9, через которые происходит подсос профильного изделия к оформляющим поверхностям, При этом показания включенного в сеть воздухо водов 1 О, соединяющих вакуумный насос 11 и вакуумные полости 8, вакуумметра 12 определяют остаточное давление (усилие) с которым профильное изделие 1 прижато к оформляющей поверхности 6 вакуум-калибратора 5. По его величине судят о толщине профильного изделия,юОтклонение показаний,вакуумметра12 от заданного свидетельствует обизменении толщины стенки тонкостенного полого профильного изделия, которое можно устранить, меняя расходрасплава, поступающего в формующийканал 3 экструзионной головки 4 путем изменения числа оборотов шнекаэкструдера 2,Показания вакуумметра 12 заранеетарируются на заданную толщину стенки для изделий, полученных из различных полимерных материалов,Механизм автоматического регулирования числа оборотов шнека экструдера (фиг,2) состоит из измерительного и регулирующего контуров, Измерительный контур образован вакуумметром 12 с пределами измерения 0,60 кгс/см с нормализующим усилителем13, преобразующим сигнал первичногопреобразователя в токовый,0-5 мА.Регулирующий контур построен на электрических блоках. В качестве регулирующего устройства применен регулирующий блок 14, выходной сигнал которого усиливается бесконтактным реверсивным блоком 15, который в свою очередь управляет однооборотным электрическим исполнительным механизмом 16.Исполнительный механизм 16 перемещает задатчик 17 устройства управленияскоростью электропривода.Для изменения задания вакуума используется задатчик 18. Данная система представляет собой регулятор, вкотором предусмотрены два режима управления: ручной дистанционный, обеспечивающий ведение процесса при отказах регулирующего блока, а такжев период настройки и профилактики,и основной автоматический режим. Длявыбора режима применен блок 19 управления, работающий совместно с датчиком 20 положения исполнительного механизма,Система автоматического регулирования числа оборотов шнека экструдера (фиг,2) работает следующим образом.При отклонении толщины стенки изделия 1 от заданной величины 5 на 0,05 мм изменяется величина остаточного давления в вакуум-калибраторе, которая измеряется вакуумметром 12 и преобразуется им в электрический сигнал. При изменении показаний вакуумметра 12 более чем на 4 0,025 атм на вход системы автоматического регулирования поступает электросигнал,который затем усиливается усилителем13 и поступает на механизм, регулирующий число оборотов шнека экструдера через блоки 14-20, 5П р и м е р 1. Полое профильноеизделие (кассета для микросхем) изполипропилена (ПП) марки 21020 (ПТР 2,1 г/10 мин) с заданной толщинойстенки 0,75 0,05 мм .получают в про вцессе экструзии на экструдере со следующими характеристиками: диаметршнека экструдера 63 мм, длина шнека1260 мм, степень сжатия шнека 4,5Режим экструзии, 1Температура по зонам экструдера 2,начиная от загрузочной зоны, 170-190205 ОС (+5 С в каждой зоне).Температура по зонам профильнойэкструзионной головки 170-165 С 29(+2 С к каждой зоне):Скорость вращения шнека 5 об/мин.Расплав подают из экструдера 2 через профильную экструзионную головку4 в свободное пространство между головкой 4 и вакуум-калибратором 5 ввиде полой профильной заготовки,в которую поступает воздух под давлением 0,05 атм через канал 7 в головке ЗОВ ва:уум-калибраторе 5 заготовкапод действием избыточного давлениявнутри и вакуума извне(остаточноедавление 0,375+0,01 атм) прижимается к стенкам рабочей полости вакуум-калибратора 5, благодаря чему достигается фиксация формы профильнойзаготовки и частичное ее охлаждение,При изменении показаний вакуумметра12 более чем на + 0,01 ата, электро Всигнал, усиленный усилителем 13, через систему блоков 14-20 регулирующего контура, подается на механизм,регулирующий число оборотов шнекаэкструдера 245Толщина профильных изделий регулируется автоматически по изменениюпоказаний вакуумметра 12 за граница.ми значений вакуума 0,375+0,01 ата.Получают заготовки кассеты длямикросхем с толщиной 0,75+0,05 мм.Количество брака составляет 54,П р и м е р 2, Полое профильное изделие (аналогичное примеру 1) полу" чают из сополимера ИСП (сополимер 5 стирола с метилметакрилатом на основе каучука) с ПТРг/10 мин.Режим экструзии. Температура по зонам экструдера 2,начиная от загрузочной эоны, 2 10-220225 С (ф 5 С)Температура по зонам профильнойголовки 4 220-210 С (+2 С), скоростьвращения шнека 4 об/мин, давлениевоздуха 0,1 ати; остаточное давлениевоздуха в вакуум-калибраторе 5 0,3+0,01 атм. Количество брака составляет 154.П р и м е р 3. Полое профильноеизделие (аналогичное изделию 1) получают из сополимера АБСЭ с ПТР2-3 г/1 О мин,Режим экструзии.Температура по зонам экструдера2, начиная от загрузочной зоны, 2052 15-235 С (5 С)еТемпература по зонам профильнойголовки 4 230-225 С (+2 фс).Скорость вращения шнека 3,5 об/мин,давление воздуха 0,1 ати, остаточное давление воздуха в вакуум-калибраторе 0,35+0,01 атм.Количество брака при получениитаких профильных изделий составляет 5 Ф,П р и м е р 4 (контрольный), Полое профильное изделие из полипропилена ПП марки 21020 (ПТР 2,1 г/10 мин)получают в процессе экструзии подобно тому, как описано в примере 1, нобез применения системы автоматического регулирования числа оборотовшнека. Режим экструзии и остальныетехнологические параметры аналогичныпримеру 1.Остаточное давление в вакуум-ка1либраторе 5 не замеряется и электро"сигналов, регулирующих подачу расплава (число оборотов шнека экструде.ра)1 не поступает.Толщина стенки изделия контролируется только при обрезке. В результате получается не менее 253 брака, т,е, отклонение толщины стенки профиля более чем + 0,05 мм.Из данных примеров видно, что применение предлагаемого способа регулирования толщины стенки полых профильных изделий из термопластов дает возможность своевременно устранить от" клонения в толщине стенки экструдируемого иэделия и свести до минимума количество брака при получении подобных иэделий.Заказ 4559/25 Тираж 679 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 филиал ППП "Патент", г,ужгород, ул,Проектная,Способ регулирования толщины стенки трубчатого изделия из термопласта в процессе шнековой экструзии с ва-куум-калиорованием, заключающийся в определении отклонения толщины стенки от заданного значения и изменении регулирующей величины, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повы- ф шения качества тонкостенного изделия за счет снижения разнотолщинности по длине его, отклонение толщины стенки определяют измерением отклонения величины остаточного давления вакуумкалибрования от заданного и изменяютв качестве регулирующей величины число оборотов шнека экструдера.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент США й 4088721,кл, 2 б 4-40, опублик, 1978,2, Осецкий.Ю,И, и др, Автоматизация производства труб из пластмасс.Киев, "Техника", 1971, с.28, 29, 94прототип),