Литьевая машина

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) (1 8 А 29 С 45 47 ЗОБРЕТЕНИЯ ОПИС СВИДЕТЕЛЬСТВ Н АВТОРСН 639/319 87(56) Завгородний З.К. Механизаавтоматизация переработки пласких масс. М,: Машиностроение,с. 202, рис. 108 е.(57) Изобретение относится к пботке полимеров и может быть изовано для получения изделий имеров методом литья под давлениспользованием червячных литьешин. Целью изобретения являетс т ция и тичес 1970,лу ме рера поль полием сых маовыМ 8 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЦТПРИ ГКНТ СССР шение эЬАективности смешения при пластикации. Поставленная цель достйгается тем, что на внутренней поверхности корпуса 1 и наружной по-. верхности наконечника 4 червяка 2 выполнены углубления 15 и 16, образующие каналы 17 для течения полимера в виде.зон, состоящих из секций, в пределах которых углубления расположены, рядами, Зоны, секции и ряды разделены межпу собой участками без угблений. Каналы 17 для течения полиров образуют углубления не более чем одного ряда зоны секции, а углубления разных рядов в пределах секции смещены относительно друг друга в осевом направлении и длина рядов углубления 16 больше, чем длина рядов 15. 8 з.п. А-лы, 4 ил.14793 Изобретение относится к переработке полимеров и может быть использовано для получения изделий иэ полимеров методом литья под давлением сиспользованием червячных литьевых машин.Целью изобретения является повышение эффективности смешения.На фиг. 1 изображена литьеваямашина, общий вид; на фиг. 2 - наконечник червяка с обратным клапаном;на фиг. 3 и 4 - развертки наружнойповерхности наконечника червяка ивнутренней поверхности корпуса соответственно,Литьевая машина содержит корпус 1и установленный в корпусе 1 с возмож-костью вращения и возвратно-поступательного движения червяк 2 с обратным клапаном 3, установленным на наконечнике 4 червяка 2 (фиг. 1). Обратный клапан 3 включает в себя коллектор 5, сплошной участок без углублений 6, отверстия 7, седло 8, за" ;25порный орган 9 со штоком 10.и возвратной пружиной 11 в выточке 12(фиг. 3 и 4), состоящих из секций19 - 22 и 23 - 26 соответственно, впределах которых углубления 15 и 16расположены рядами 27 .- 29 и 30 - 32,Зоны 18, секции 19 - 26 и ряды 17 "32 разделены между собой сплошнымиучастками 33 - 39 и 40 - 43 без уг 40лублений, расположенными вдоль центральной оси червяка 2. При этом каналы 17 образуют одновременно углубления 15 и 16 не более, чем одного ряда зоны и/или секции на внутреннейповерхности 13 корпуса 1 и/или наруж 45ной поверхности 14 наконечника 4, например рядов 27 и 30 секций 19 и 23зоны 18 или рядов 27 и 30 секций 19 - .26 эоны 18, На фиг. 4 углубления 16(заштрихованы) наконечника 4 совмеще ны с углублениями 15 корпуса 1 в рабочем положении. Углубления разныхрядов 27 - 32 в пределах секций 1926 смещены относительно друг другав осевом направлении и длина 1 рядов27 - 29 углублений 15 на внутреннейповерхности 13 корпуса 1 больше, чемдлина 1, рядов 30 " 32 углублений 16 08 2на наружной поверхности 14 наконечника 4 червяка 2. Секции 19-22 и 23-26углублений 15 и 16 на внутренней поверхности 13 корпуса 1 и наружнойповерхности 14 наконечника 4 могутбыть выполнены различной ширины, на- .пример ширина секций 23-26 на наружной поверхности 14 наконечника 4меньше, чем ширина секций 19 - 22 навнутренней поверхности 13 корпуса 1и/или на наружной поверхности 14 наконечника 4 ширина может быть выполнена переменной, например увеличивающейся в направлении вращения червяка 2, При этом ширина секций 19 и 23(фиг. 3 и 4) меньше, чем ширина секций 20 и 24, а ширина секций 20 и 24меньше, чем ширина секций 21 и 25,Ширина секций 21 и 25 меньше, чемширина секций 22 и 26. Ширина сплошных участков 34 - 43 без углублений,расположенных между секциями 19 - 26и рядами 27 - 32 углублений 15 и 16на внутренней поверхности 13 корпуса 1 и на наружной поверхности 14наконечника 4, может быть выполненаразличной величиями, Например, ширинасплошных участков 37 - 39 без углублений между секциями 23 - 26 углублений 16 на наружной поверхности 17наконечника 4 может быть больше, чемширина сплошных участков 42 и 43 без -углублений между рядами 30 - 32 впределах секций 23 - 26 углублений 16. на наружной поверхности 14 наконечника 4, чем ширина сплошных участков34 - 36 без углублений между секциями 19 - 22 углублений 15 на внутренней поверхности 13 корпуса 1 и сплошных участков 40 и 41 между рядами27 - 29 углублений 15 на внутреннейповерхности 13 корпуса 1, Причем, ширина сплошных участков 34 - 36 безуглублений между секциями 19 - 22углублений 15 на внутренней поверхности 13 корпуса 1 меньше, чем ширина сплошных участков 40 и 41 междурядами 27 - 29 в пределах секций 19 "22 на внутренней поверхности 13 корпуса 1. Углубления 15 и 16 на внутренней поверхности 13 корпуса 1 илина наружной поверхности 14 наконечника 4 могут быть смещены в осевом направлении относительно друг друга впределах зоны 18, расположенной междусплошными участками 33 без углублений. Например, на фиг. 3 углубления16 на внутренней поверхности 14 нако 1479308нечника 4 смещены относительно другдруга в осевом направлении, Углубления 15 и 16 соответствующих рядовразличных секций углублений 15 и 16на внутреннеи поверхности 13 корпу ю5са 1 или на наружной поверхности 14наконечника 4 могут быть выполненыбез смещения в осевом направленииотносительно друг друга в пределахзоны 18 углублений, Так, например,на фиг, 4 отверстия 15 рядов 27 секций 19 - 22 и рядов 28 и 29 тех жесекций расположены относительно другдруга без смещения в пределах эо 5ны 18. Углубления 44 - 46 на наружнойповерхности 14 наконечника 4 и углубления 47 - 49 на внутренней поверхности 13 корпуса 1 в пределах секций19 - 22 и 23 - 26 соответственно сме 20щены относительно друг друга вдольоси, но во взаимно противоположныхнаправлениях. Углубления 44 - 46 смещены относительно друг друга в направлении, противоположном течениюполимера, а углубления 47 - 49 смещены в направлении течения расплаваполимера. Ширина сплошных участков40 - 43 может быть выполнена постоянной (фиг. 3 и 4) или переменной, например увеличивающейся в направлении,противоположном вращению червяка 2.Литьевая машина работает следукицимобразом,Расплав полимера, состоящий из раз- .личных компонентов, поступает под дей-З 5ствием червяка 2, отходящего назади подготавливающего необходимую дозурасплава полимера для впрыска в форму в каналы 17 образованные углубЭ Э40лениями 15 и 16, выполненными на неподвижной внутренней поверхности 13корпуса 1 и вращающейся наружной поверхности 14 наконечника 4 червяка 2.В каналах 17 под действием вращающей"45ся и неподвижной поверхностей полимер подвергается интенсивным сдвиговым деформациям с одновременным разделением и слиянием достаточно малыхчастей полимера в углублениях 15 и 16,что обеспечивает смешение высокогокачества. Из каналов 1 полимер поступает в обратный клапан 3 и проходитпри этом коллектор 5, из которого поступает в отверстия 7, так как сплошной участок 6 без углублений препятствует движению полимера между внутренней поверхностью 13 корпуса 1 и, наружной поверхностью 14 наконечни 2 ка 4. Из отверстий 7 полимер поступает к запорному органу 9 и за счет давления полимера отодвигает его в сторону течения полимера. При этом между поверхностью запорного органа 9 и поверхностью седла 8 образуется канал для течения полимера (не показан), через который полимер поступает в полость, образующуюся при отходе назад червяка 2, При перемещении запорный орган 9 при помощи штока 10 сжимает возвратную пружину 11 в выточке 12. Обратный клапан 3, который под действием возвратной пружины 11 может изменять проходное сечение канала между поверхностями запорного органа 9 и седла 8 из-за местных изменений давления в полимере, может вызвать пульсации потока полимера и обратные течения полимера через каналы 17. Для того, чтобы свести до минимума это негативное явление необходимо обеспечить достаточно высокое сопротивление каналов 17, Следует отметить, что при этом улучшается пластикационная способность литьевой машины, так как создается подпор на выходе из червяка 2. В данной конструкции это достигается тем, что в процессе работы при отходе червяка 2 назад одновременно пропускает полимер только один канал 17 зоны 18, образованный, например, углублениями 15 и 16 рядов 27 и 30 секций 19 и 23 (фиг.4), В варианте конструкции расплав полимера может двигаться одновременно через каналы 17, образованные углублениями 15 и 16 рядов 27 и 30, секций 19 и 23, 20 и 24, 21 и 25, 22 и 26 соответственно. При этом снижается сопротивление каналов 17 и уменьшаются гидравлические потери энергии, В момент соединения углубления 15 и 16 и образования канала 17 рядами 27 и 30 углубления 15 и 16 других рядов секций каналов для течения полимера не образуют. При различной ыирине и длине углублений 15 и 16 канал 17 может быть образован, например, одним рядом 27 углублений 15 секции 19 на внутречней поверхности 13 корпуса 1 и двумя рядами 30 и 31 углублений 16 секции 23 на наружной поверхности 14 наконечника 4. При этом углубления 15 ряда 27 сообщаются одновременно с несколькими углублениями 16 рядов 30 и 31. Углубф. ления 15 и 16 рядов 27 - 32 в преде5 147 лах секций 19 - 26 смещены относительно друг друга в осевом направлении для того, чтобы при перемещении червяка 2 назад и его одновременном вращении всегда расплав полимера мог двигаться через каналы 17, которые в этом случае создаются при любом положении червяка 2. Длина 1 рядов 27 - 29 углублений 15 на внутренней поверхности 13 корпуса 1 больше, чем длина 1, рядов 30 " 32 углублений 16 на наружной поверхности 14 наконечника 4 и поэтому перемешивание полимера происходит на всем пути движения назад червяка 2. Неодновременное взаимное перекрытие углублений 15 и 16 различных рядов и секций позволяет реализовать выполнение секций 19 - 26 углублений 15 и 1 б на внутренней поверхности 13 корпуса 1 и наружной поверхности 14 наконечника 4 различной ширины, например ширина секции 23 - 26 углублений 16 на наружной поверхности 14 наконечника 4 меньше, чем на внутренней поверхности 13 кор-. пуса 1. Создать переменный градиент давления в полимере в направлениивращения червяка 2 и усилить поперечные токи полимера, улучшающие смешение, можно путем выполнения переменной ширины секций 19 " 22 углублений 15 и секций 23 - 26 углубления 16 в пределах зон 18, разделенных между собой сплошными участками 33 без углублений, на внутренней поверхности 13 корпуса 1 и/или наружной поверхности 14 наконечника 4, например увеличивающейся в направлении, противоположном вращению червяка 2. Для того, чтобы процесс взаимного перекрытия углублений 15 и 16 происходил практически непрерывно необходимо обеспечить определенное исходное положение углублений 16 относительно углублений 15 (Аиг, 4). Канал 17 образуют углубления 15 и 16 рядов 27 и 30. В это же время углубления 16 ряда 32 Подходят предельно близко к углублениям 15 ряда 28. Как только углубле=, ния 15 и 16 рядов 27 и 30 начинают рассоединяться, углубления 15 и 16 рядов 28 и 32 одновременно с ними начинают перекрывать друг друга с образованием канала 17. Такой вариант работы литьевой машины становится воз- можным, если ширина сплошных участков 34 " 36 и 37 - 38, 40,41 и 42,43 без углублений выполнена различной 9308 6величины, например ширина сплошныхучастков 37 - 39 без углублений меж"ду секциями 23 - 26 на наружной поверхности 14 наконечника 4 больше,чем ширина сплошных участков 42 и 43без углублений между рядами 30 - 32в пределах секций 23 - 26 углублений 16 на наружной поверхности 14 наконечника 4, ширина сплошных участков 34 - 36 между секциями 19 - 22углублений 15 на внутренней поверхности 13 корпуса меньше 1 сплошныхучастков 40 и 41 между рядами 27 - 29 1 углублений 15 на внутренней поверхности 13 корпуса 1, причем ширинасплошных участков 34 " 36 без углублений между секциями 19 - 22 углублений 15 на внутренней поверхности 13корпуса 1 меньше, чем между рядами27 - 29 углублений 15 в пределах секций 19 - 22 на внутренней поверхности 13 корпуса 1. Для того, чтобы расплав полимера двигался в соответствие 25 с поставленной задачей через минимальное количество каналов одновременно, необходимо, чтобы углубления15 и 16 на внутренней поверхности 13корпуса 1 или наружной поверхности 14 З 0 наконечника. 4 были смещены в осевомнаправлении относительно друг другав пределах зоны 18 углублений 15 и 16,В то же время углубления 15 и 16 со- - ответствующих рядов различных секцийуглублений 15 и 16 на внутренней по" 35верхности 13 корпуса 1 или на наружной поверхности 14 наконечника 4 могут быть выполнены без смещения восевом направлении относительно другдруга в пределах зоны 18, Например,углубления 15 соответствующих рядов 27секций 19 - 22, рядов 28 секций 19 -22, рядов 29 секций 19 - 22 на внутренней поверхности 13 корпуса 1 располагаются без смещения в осевом направлении относительно друг друга впределах зоны 18, Для эффективногоперемешивания полимера на всем путидвижения червяка 2 назад углубления 5047 - 49 на внутренней поверхности 13корпуса 1 и углубления 44 - 46 на наружной поверхности 14 наконечника 4соответственно в пределах секций 19 -22 и 23 - 26 должны быть смещены относительно друг друга вдоль оси, ново взаимно противоположных направлениях, Величину сопротивления кана"лов 17, а, следовательно величинурегулировать, уменьшая или увеличивая поперечные потоки расплава полимера. С этой целью ширина сплошных участков 40 - 43 беэ углублений между рядами 27 - 32 углублений 15 и 16 в пределах секций 19 - 26 на внутренней поверхности 13 корпуса 1 и/или наружной поверхности 14 наконечника 4 может. быть выполнена соответственно постоянной или переменной, например увеличивающейся в направлении противоположном вращению червяка 2,Формула изобретения1, Литьевая машина, содержащая корпус и установленный в корпусе с возможностью вращения и возвратно- поступательного движения червяк с об ратным клапаном на наконечнике червяка, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повьппения эффективности смешения при пластикации, на внут ренней поверхности корпуса и наружной 25 поверхности наконечника червяка выполнены углубления, образующие каналы для течения полимера в виде зон, состоящих из секций, в пределах которых углубления расположены рядами, причем зоны, секции и ряды разделены между собой сплошными участками без углублений, расположенными вдоль центральной оси червяка, каналы для - течения полимера образуют одновременно углубления не более, чем одного ряда зоны и/или секции на внутренней поверхности корпуса и/или наружной поверхности наконечника червяка, а углубления разных рядов в пределахсекции смещены относительно друг дру 40 га в осевом направлении и длина рядов углублений на внутренней поверхности корпуса больше, чем длина рядов углублений на наружной поверхности наконечника червяка.2. Машина ио п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что секции углублений на внутренней поверхности корпуса и наружной поверхности наконечника червяка выполнены различной ширины, на пример ширина секции углублений на наружной поверхности наконечника червяка меньше, чем во внутренней поверхности корпуса.3. Машина по и, 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что ширина секций углублений в пределах зон на внутренней поверхности корпуса и/или наружной поверхности наконечника червякавыполнена переменной, например увели,чивающейся в направлении, противоположном вращению червяка,4Машина по п. 1, о т л и - ч а ю щ а я с я тем, что ширина сплошных участков без углублении, расположенных ме;хду секциями и рядами углублений на внутренней поверхности корпуса и наружной поверхности наконечника червяка, выполнена раЗ- личной величины, например ширина сплошных участков без углублений между секциями углублений на наружной поверхности наконечника червяка больше, чем ширина сплошных участков без углублений между рядами в пределах секций углублений на наружной поверхности наконечника червяка, между секциями углублений на внутренней поверхности корпуса и между рядами углублений на внутренней поверхности корпуса, причем ширина сплошных участков беэ углублений между секциями углублений на внутренней поверхности корпуса меньше, чем между рядами углублений в пределах секции на внутренней поверхности корпуса.5. Машина ио п. 1, отличающ а я с я тем, что углубления на внутренней поверхности корпуса или наружной поверхности наконечника червяка смещены в осевом направлении относительно друг друга в пределах зоны углублений.6, Машина по пп. 1 и 5, о т л ич а ю щ а я с я тем, что углублениясоответствующих рядов различных секций. углублений на внутренней поверхности корпуса или наружной поверхности наконечника червяка выполнены безсмещения в осевом направлении относительно друг друга в пределах эоныуглублений.7. Машина по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что углубления навнутренней поверхности корпуса инаружной поверхности наконечника чер"вяка соответственно в пределах секцийсмещены относительно друг друга вдольоси, но во взаимно противоположныхнаправлениях,8, Машина по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем,что ширина сплошныхучастков беэ углублений между рядами,углублений в пределах секции на внут9 1479308 0 И ДОГ 2 ренней поверхности корпуса и/или наружной поверхности наконечника червяка выполнена постоянной.9. Машина по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что ширина сплошныхучастков без углублений между рядами.углублений в пределах секции навнутренней поверхности корпусаи/или наружной поверхности наконечника червяка выполнена переменной.1479308 оставитель А.Шиналехред Л.Олийнык орректор В.Гирняк едактор Т,Парфенова Заказ 2487/15 Тираж 536 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытия113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 при ГКНТ СС зводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагари