Установка для приготовления и литья полимерных материалов

еханизац П. Олешке- А. Прищеование пресс алов. Л.: Лен ССР980,ИГОТНЫХ МЕ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(1) Белорусский институтсельского хозяйства(56) Демин Е. Н. Конструиформ для пластических материиздат, 1960, с. 170 - 171.Авторское свидетельство С939222, кл. В 29 В 7/14, 1(57) Изобретение относится к установкам для приготовления эпоксидных компаундов и переработки их в изделия литьем под давлением. Цель иЗобретения состоит в интенсификации смешивания эпоксидных компаундов и уменьшении скапливания компонентов в верхней Части загрузочного бункера. Установка содержит материальный цилиндр, конический загрузочный корпус, смесительный шнек. В смесительном шнеКе с возможностью осевого перемещения установлен выталкивающий цилиндрический орган. В зоне загрузки смесительный шнек выполнен с БО 1353624 .А 1 5 И 4 В 29 С 45 03 В 29 лопастями, закрепленными под углом в пределах от 20 до 45 и со сдвигом по высоте на шаг витков шнека. Материальный цилиндр в нижней части снабжен тарельчатым пружинным клапаном. В установке смонтирована плунжерная пара для впрыскивания смазки между материальным цилиндром и выталкивающим органом. На наружной поверхности конического загрузочного корпуса и материального цилиндра установлен пленочный электронагреватель. Он состоит из двух последовательно соединенных резистивньх покрытий. Покрытия имеют различные по зкяку температурные коэффициенты. Покрытия подключены в сеть через коммутатор, управляемый электромагнитным реле. При работе установки включается система обогрева, составляющие компоненты смеси подаются нг смесительный шнек. Лопасти шнека разбивают массу, перемещают ее вниз , уплотняют. Вход в материальный цилиндр перекрывается, поэтому масса циркулирует в загрузочном корпусе до полного смешивания. С по,пучением смеси выталкивающий цилиндрический орган поднимается и освобождает проход компаунду в материальнь,й цилиндр. Выталкивающий цилиндрический орган надавливает компаундом на тарельчя-ый пружинный клапан. Клапан прогибается, а смесь выдавливается в форму. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.Изобретение о:носится к установкам д;я гп) и Готов.ения эцоксидн ых ком аупдов изн.связующего, модификаторов и нацолнителей, переработки их В изделия методом литья под давлением с посгедующи отвсрждением полученной детали (нанесенного слся компаунда) В форме вне установки и может быть использовано в машиностроении для приготовления многокомпонент 1 Ьх, особен.о высоконаполненных вязких эпоксидпых ком позиций и литья их в формы при из 0 товлении деталей, а также нанесения фу - теровок на поверхности металлических из - делий.Цель изобретения - интенсификация процесса смешивания эпоксидцых компаундов и уменьшение скацливания компонентов в верхней части загрузочного корпуса, расширение технологических Возможное тей литья (омпаундов в формы разных размеров, повышени( Песу)са материального,И- линдра и выталкивающего цилиндрического органа. На фиг.изображена утановка, общий вид; на фиг, 2 - вид ) ца фиг. 1:, на фиг. 3сечение Б - Б ца фиг. 1; на фиг. 4 - крепление лопастей на шнеке; на фиг. 5 - принципиальная электрическая схема управления температур;Ым режипленочного электронагревателя, .2 так- ЖЕ ЕГО ТОПОЛОИЧЕСКВЯ СХЕ;,12 И Р 2 С 10 ложение па разборно коничесом Орп,сс и ма Гериальном:Илиндре.Установка сд(.р:(ил нижнюю длит . с с. тановленной па ней формой 2 для по,уагния деталей (изделий) и стойкой 3, Вертикально расположенныи материальнь й цилиндр 4, вьггалкивающий цилиндрический орган 5, направляющую и поддерживающую плиты 6 . 7, конический загрузочный корпус 8. Б корпусе 8 рас оловеп смесительный п)нек 9 с ви 1:товыми витками .О, связапый с приводом врагеня (не показан) . Быталк.ваю;ций ци 1 индрический ОрГан 5 размеце)1 В смесигел,. ном шнеке 9 и материальном цилинлре 4 С возОЖНОСЮ ОСЕВОГО ЦЕРЕМЕ 1 ЦЕНИЯ ОТПО. сительно вертикальной оси Месит;ь, , шнек 9 в зоне загрузки снабжен лс тями 11, закрепленными пол угло:, 20 - 45 к горизонтальной плоскости и со дви гами цо высоте на п 12 Г Ви Гков 10 ,не ка 9. Быталкиваощий цилиндрический ор ган 5 выполнен в виде двух цил 1 ндров разного диаметра с конической запорц(й фаской 2 в месте перехсда )ля контактирования с седлом (не 1:оказано), кс торое выполне 1 ГО в верхней части м 1 е ригльного цилиндра 4. Б нижнеь части ма гериальный ци, ипдр 4 снабжен тав:,; тым пружинным клапаном 13 со средст,4 (например гайкой-сопиол, регулирог 21 Пя его упругости.,Нический загр,зочн ЛЙ корпус 8 сосои гиз двух частей 15 и 6, ск)ецяемьхдвух противоположных сторон стя)кками 17отжимными винтаИи 18. Гермет,чность часси 15 и 16 1 орцу(2 8 ые до оТЕЛЬНО ОСУЩЕСТ 2.1 ЯЕ) СЯ ;ЛОТЦГГЕЛЯ;,;-;(фиГ. 3), 2 для Визуэ,Ьнс 0 КОтроля каЧЕСтва СМЕШЕНИЯ СОСТВЛПО 1 ИХ КОМЦа,нлцвыполнено смотоовое стеЛо 20 Поддежявак)щая плита 7 Одружи 1 еиа о"носитеь но напрагляющей лить 0 до;редс;Вомпружин 21., установленто". с Возможностькизменения высо.гь: между ними цосведство."резьбовых соединений 2.На крышке 23 смонтированы присое-и ; - нительньй штуцер 24 Вакуумирования, загрузочное окно 25 и плунжерная паря 25(ежг маге:,иальцым;или дго., 4 и вьталх(В 210 цк"1 ил0("есНм Опгац(м ), Ргту;- ;(а 27 плу;же.:Ой пары 26 связана гиб ким ш.211 гом 28 высокого давления с материальгьъ цчлидром 4 цлунжер 29жескОЙ цлас инОЙ 30: Выт 2 л 1(ив 2 юцим гц- линдрических срГэцом 5. Уста 10.д также содержи 1 ц 1; Оч 1 ыйэлектро;агреват(ль, цас; оложе;1:ыи 12 на 1 ужпой ПОВерхност 1:сиичес(ОГО заГ 1 зочного корпуса 8 и материальногс цилиндра -:,пред Варит ельно покр;:тык электр:и зол я ционой стек,1 оэмалы 3На (Оторую сверху напесеыО теръоза Всн моеОкоп; с Во я цее с) е 1лоэмалевое пок)ытие, сод-ржацее металл -ЧЕСКИИ НаполИГЕЛЬ И ВЫЦОЛГЕ:.ЦОЕ В ВИЧдв( цос е 1(в а Гел; ) (Оедине .) резиивых полос толщиной 0 4 - О могцигателным 32 и половительным 30 цо знаку те. - -.; Пературными коэф)ицие 1,та,(и соц 1)от(вл( -ний (Т,С) )езистивные цйлосы соединяются между собой эле;(тродамп 34, а токоподвод осущсствляе 1 ся к электродам 35, вполненнь:. из материала с более Высо(ОЙэлектропровод и м остью, Пленоч и ый электц( 11 нагреватель за исклоч нием котактных .о.чек токоподводов на =г)екгродах 34 и 35:(,рыт Герметизирук)гц 1 м с,10 ем сск,)оэ:2,и цитаесяеременным током через ир; сторный коммутатор 37 цравляемый замыкающинся кон гактом,8 чувствя) ",Ьно оэлектромаг 1(тного рсле цоссянго О ГО.(2 нацримсв Сер конного, с)мсц к 2 39 кото)огг им.ЕТ ПаралЛ(ь 1 ЬНО Г.СДКЛОЧгнну 10 ЕМКО ТЬ 40 ИЧЕ Е З Ч 1(" )ДСЦ; 1" 2 Н ( В.ХОДЗС)01 ЭНОГО ,": .","," 42. 12 ПХО Кг.ОрО ОУстановка работает сл едую гни м образом.1-а столе гидравлического пресса вытал. киваюший цилиндрический орган 5 установ. ки соединяется со штоком пресса. Посредством резьбового соединения 22 и пру. жин 2 производится регулировка по высоте н зависимости от размера формы 2 положения поддерживающей 7 и направляюцей 6 плит, а с ними и материального цилиндра 4. Плита 6 одновременно направляет перемещение материального цилиндра 4 и исключает его от перекосов при движении вниз и обратно по стойкам 3.В начале работы штоком гидроцилицдра выталкивающий цилиндрический орган 5 опускают до упора конической запорной фаски 12 в седло материального цилиндра 4 (фиг. 1). При этом перекрывается вход в материальный цилиндр 4 и исключается преждевременное поступление в него термореактивного компаунда из смесителя. Одновременно с опусканием выталкивающего цилиндрического органа 5 происходит нажатие жесткой пластины 30 на плунжер 29, который надавливает на иаходяшийся во втулке 27 смазочный материал и впрыскивает его между материальным цилиндром 4 и выталкиваюшим цилиндрическим органом 5, смазывая их трущиеся поверхности. В качестве смазочного материала можно использовать связующее термореактивного компаунда, к примеру эпоксидную смолу, или составляющий смазочный ингредиент композиционного полимерного материала, к примеру солидол, глицерин и др.Включается система обогрева установки и настраивается на необходимый температурный режим в зависимости от температуры плавления связующего и отвердителя. Система обогрева может не включаться при пе-. реработке композиционных материалов на ос нове связующих с молекулярной массой 450 и ниже, а также отвердителей холодного отверждения.В начальный момент при включении установки в электрическую сеть переменного тока напряжение питания подается через тиристорный коммутатор 37 на основные токоподводящие электроды 35 токопроводяшего стеклоэмалевого покрытия с металлическим наполнителем, при этом последовательно соединенные резистивные покрытия 32 и 33 имеют наименьшую одинаковую температуру, что соответствует также минимальному сигналу ЛЧ в измерительной диагонали моста, образованного покрытиями 32 и 33 и двумя резисторами - постоянным 43 и переменным 44, обеспечиваю- шими балансировку моста в холодном состоянии токопроводящего стеклоэмалевого покрытия с металлическим наполнителем, По мере его разогрева сопротивление покрытий 32 и 33 изменяется неравномерно, так как они выполнены с различными ТКС ло знаку и абсолютной величине, что приво лит к нарастанию сигнала ЛЧ в измерительной диагонали моста 32-33.43-44, который через транзисторный усилитель 42 и диод 41 поступает на обмотку 40 электромагнитного реле, параллельно которой подключена электрическая емкость 40. Когда в измерительной диагонали моста 32-33-43-44 сигнал достигнет величины, достаточной для срабатывания электромагнитного реле, происходит замыкание его контакта 38, который закрывает тиристорный коммутатор 37 и тем самым прекращает подачу электрической энергии на пленочньй электронагреватель.Замыкаюший контакт 38 находится в замкнутом состоянии до тех пор, пока электрическая емкость 40 не разрядится на обмотку электромагнитного реле до значения напряжения возврата электромагнитного реле в исходное-положение. При этом контакт 38 размыкается, и электрическая энергия снова поступает через тиристорный коммутатор 37 2 Ц на резистивные токопроводяшие полосы материального цилиндра 4 и конического загрузочного корпуса 8. При достижении заданной температуры на поверхностях материального цилиндра 4 и корпуса 8 время цикла срабатывания и возврата в исходное положение электромагнитного реле достигает минимального значения, что соответствует также минимальному времени нахождения электромагнитного реле в исходном состоянии, а токопроводяшего стеклоэмалевого по крытия с металлическим наполнителем поднапряжением. 35 40 45 50 55 С включением обогрева составляюшие смеси и компоненты компаунда, к примеру эпоксидная смола с пластификатором, отвердителем и наполнителями порощкообразцыми и волокнистыми, подаются через загрузочное окно 25 в крышке 23 смесите-.ля. Включается вращение шнека 9. При этом лопасти 11, установленные под углом 20 - 45 к горизонтальной плоскости и закрепленные по высоте со сдвигом на шаг витков 10 шнека 9, разбивают массу и подают ее к виткам 10 шнека 9, предотвращая этим зависание компонентов в верхней части корпуса 8. Шнек 9 захватывает витками 10 компоненты, перемещает вниз и уплотняет массу. Установка лопастей 11 под углом меньше 20 подбивает компоненты компаунда вверх без сдвига вниз, при углах больше 45 лопасти 1 не опускают компоненты (особенно волокнистые) к виткам 10 шнека 9, а вращают в загрузочной зоне корпуса 8, отбрасывая от центра к периферии частей 15 и 16. Закрепление лопастей 11 со сдвигом по высоте на шаг витков 10 шнека 9 создает разбивание массы в разных плоскостях и улучшает процесс смешивания компонентов и подачи их к виткам 10 шнека 9. Так как выход из смесителя закрыт выталкивающим цилиндрическим органом 5, то масса, достигнувгрузочном корпусе 8. Контроль заполненияматериального цилинлра 4 компаундом производится по смотровому стеклу 20 и фик. сируется окончанием опускация массы смесительнььм шнеком 9. После это о выключается привод шнека 9 и включается ход штока гидропресса не показан) вниз, осуществляющий нажатие на выталкивающий цилиндрический орган 5 и цлунжер 29, перемещая их вниз. Вначале компаунд в материальном цилинлре 4 сжимается, цо не выдав ливается из него, так как тарельчатьй пружинный клапан 13 отрегулирован гайкой- соплом 14 на давление прогибация, превышающее упругость пружин 21. Поэтому нажатие штока гидроцресса передается ьерез вьталкивающий цилиндрический орган 5 на весь смеситель, который, сжимая пружины 21, перемещзегся по стойкам 3 вниз ло упора гайки-солд 14 в литниковое отверстие формь 2, При лачьцейшем ходе штока гилроцилицлра вытдлкцвцюнсий ци. низа корпуса 8, вььцужлеььд слосм лвигдть".я вверх цо стенкам с го частей 15 ц 16. Коцтдктиря прн этом с Обогрев;с мой :тенкой, компаунд увелиьивдет сыь жидко. текучесть зд счет снижения вязкости свя. чующего, к примеру эпоксильцй смолы с молекулярной массой более 450, и плавления порошкообразцого отверлителя.В верхней части смесителя полнившаяся вдоль стенок корпуса 8 масса захватывается лопастями 11 и повторно полз. ется к виткам 10 ццека 9, который повторяет уплотнение, перемешивание и перемеьцение массы, Гри этом в материале происхолят леформдции в радиальном и продольном направлениях, суммарная величина которых и опрелеляет эффективность перс. мешивация,Гомогенность компауцла достигается за 35 прохода массы сверху вниз и обратно, контролируется через смотровое окно 20 и регулируется продолжительностью вращения шнека 9 и закрыгия выталкиыаким органом 5 вхола в материальный цььицлр 4.В процессе перемешивания полключеци. ем вакуумнасоса к штуцсру 24 из массы удаляются остатки летучих вецьеств и воздуха (остаточное давление 1,О, Па). (. получением гомогенной смеси выталкивающий цилиндрический орган 5. поднимается вверх, открывая этим вхол компаунлу в материаль. ный цилиндр 4, Одновременно с выталкивающим органом 5 вверх поднимается цлу- жер 29, отсасывая смазочный мзтериал между выталкиваюьпим органом 5 и матери. альнььм цилиндром 4.Материальный цилиндр 4 быстро ззпслняется подготовленным к литью компаундом. Этому способствует более низкое остаточное давление в материальном цилиндре 4, создаваемое при подъеме цилиндрического органа 5, чем над массой в коническом за 5 10 15 20 25 30 35 лицлри нский орган 5 надавливает ком. дуплом цз тарельчз гый пружинцььй кла. цяц3, и рсГыбсььт с 0 и выдявливьсп компзцьицьььй пслимерцььй мдтериал из мдтериальцсно пилцььлра 4 в форму 2. Плуцжерцдя пдрз 26 отрегулирована тдк, что вцрьк.кивание смазочного материала осуьцествляется цри вхоле выпгзлкивающего ци. линлрического оргаца 5 в материальный цилиндр 4. 1.ижцее и верхнее положения выталкцвдющего органа 5 фиксируьогся автоматически. С окончанием опускания вытзлкивакего органа 5 включается обратный его ход, смеситель цружинамц 2 возврдцьается в верхнее исходное положение и цикл работы устацовки цовьоряется.Поокоцчднии рыбть устацовка очиьцается от остатков комцзуцлз. Для этого через загрузочное окно 25 заливается вовнутрь установки моюпьдя жидкость, например ацетон, вклкчается шцеь 9, а затем выталкивателем цри снятом тдрельчатом клапане 13 остатки материала удаляются в полставленную пол материальный цилиндр 4 емкость. В случае получения внутри установки про. бок онз легко и с мдлыми затратами вре. меци разбирается, Наличие сменных материальных цилиндров и выталкивающих органов, а также возможность регулирования по высоте расширяют технологические возможности установки. Этому способствует возможность создания большого давления на компаунл при выдавливании его из материального цилиндра. Впрыскивание смазочного материала снижает износ трущихся поверхностей, в особенности при использовании компаундов, содержащих в качестве на. почцителей кварц, асбест, порошок металлов. Этим увеличивается ресурс работы деталей установки.Использование пленочногО нагревателя в установке упрощает ее конструкцию и снижа. ет металлоемкость, повышает точььость поддержания температурных режимов компауцлов, по сравнециьо с системами обогрева паром, ВОЛОЙ и спирз,ььными электронагревателями снижает затраты тепловой энергии.Использование установки обеспечивает удешевление процесса производства высоко- наполненного компаунда ца 25 - 3004, вовы. шен ие качества смеи иза и я смеси и улучшение физико-механических показателей от;ливаемых лечалси, повышение ресурса установки при малых габаритах и высокой производительности.фарсула изобретения1. Ъстыновьсз лля .ьриьотовлеыия и литья цолцмернььх материалов, содержащая вертикально расположен нь.и материальный цилиндр, конический загрузочный корпус, смесительный ьнек с винтовыми витками, свя занный с приводом цраьцения, выталкиваю.428 ЭО г 2. щий цилицлрический орган, размещенный в смесительцом гцнеке и материальном цилццл. ре с возможностьн осевого персмецц ццц от. носительно вертикальной оси, цаправлян 1- щую и поддерживающую плиты, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации процесса смегцчвация эпгцкидцых компауц дов и уменьшения скапливацця компоцецтов в верхней части загрузочного корпуса, смесительный шнск в зоне загрузки снабжен лопастями, закреплеццымц цод уг. лом в пределах от 20 ло 45 к горизонтальной плоскости и со сдвигом по высоте на шаг витков шнека, а выталкивающий цилиндрический орган выполнен в виде двух цилиндров разного лиаметра с конической запорной фаской в месте перехола для контактированця с сеЛлом, которое вьполнено в верхней части материального цилицлра, снабженного в нижней части тзрельчаты;,1 пружинным клапаном со средством регулирования его упругости. 2, Установка по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью расширения технологических возможностей литья компаунда в формы разных размеров, поддерживаюгцая плита полпружинена относительно направляющей плиты, установленной с возможностью изменецця высоты между ними цосрелством резь.бовых соединений.3. Установка цо п. 1, отличающаяся ятем, что, с цельн цоцыьчецця ресурса материального ццлццлра и выталкиванииего цилиндрического органа, оца снабжена плуцжерцой парой лля нцрыскивания смазочного материала межлу материальным цилицлром ц выталкивающим цилиндрическим органом.10 4. Установка цо п. 1, отличающаясятем, что снабжена пленочным электронагре.вателем, расположенным по наружной поверхности конического загрузочного корпуса и материального цилиндра и состоягцим из двух последовательно соединенных резис тинных покрытий с различными температурными коэффициентами по знаку и абсолютной величине, соелцнеццых с сетью переменного тока через коммутатор, управляемый контактом электромагнитного реле, обмотка которого имеет параллельно подключенную электрическую емкость и через диод включена ца выход усилителя, вход которого соединен с общими точками двух различных термозависимых рсзистивцых покрытий электронагревателя и параллельно им 25 полключенных двух последовательно соединенных резисторов.