CS212306B2 - Appliance for automatic regular filling the auger machines by the elastomeric material - Google Patents

Description

Vynález se týká zařízení pro automatické pravidelné plnění šnekových lisů elastomerním materiálem, spadá tedy do oboru regulace vytlačovacích strojů.

Vynálezem se řeší technický problém automatického pravidelného plnění Šnekových lisů a s tím spojené další problémy, zejména problém nadržování materiálu v přívodu к vytlačovacímu Šneku.

Podstata zařízení pro automatické, pravidelné plnění šnekových lisů elastomerním materiálem, které obsahuje nejméně-jeden podávači válec pro směsný materiál, spočívá pódle vynálezu v tom, že podávači válec 7, 8 je uspořádán s odstupem před vytlačovacím šnekem 2 a podávači válec 7, 8 a vytlačovací šnek 2 jsou opatřeny navzájem nezávislými pohony, přičemž pohon podávacího válce 7, 8 je regulovatelný.

Vynález lze využít zejména u strojů piv vytlačování trubic, výrobu kabelů u u jiných vytlačovacích strojů.

Podstata vynálezu je nejlépe patrná z obr. 2.

Vynález se týká zažízení pro automatické pravidelné plnění šnekových' lisů elastomerním materiálem.

Při plnění, popřípadě zásobování, vytlačovacích lisů směsným materiálem se v případě, že se tyto stroje používají k výrobě profilů, trubic nebo desek, používá nejrůznějších způsobů, kterými se má automaticky dosáhnout rovnoměrného přísunu materiálu do lisu za konstantního tlaku. '

Základním požadavkem je, aby směsný materiál byl do vytlačovacího stroje přiváděn naprosto rovnoměrně a aby byl stejně rovnoměrně lisem vtahován, což jsou předpoklady pro rovnoměrné a pulsací prosté vytlačování materiálu ve vytlačovací hlavě nebo ve vytlačovacím kotouči. Nerovnoměrné plnění šnekového lisu způsobuje nerovnoměrné rozložení tlaku ve směru od vstupu k výstupu lisu, což má za následek pulsace i odchylky hmotnosti výrobku v podélném směru, protože také tlak potřebný k protlačování materiálu vytlačovacím kotoučem ve vytlačovací hlavě je nerovnoměrný.

Od počátků používání vytlačovací techniky a částečně dodnes - se pracuje s yytlačovacími.lisy plněnými za tepla, přičemž páskový směsný materiál je v ohřátém stavu, tedy pře dem změkčený, veden z válcovacího stroje přímo do šnekového lisu. Jakákoliv odchylka teplo ty směsného materiálu vzniklá ve válcovacím stroji nebo v průběhu přepravy ke šnekovému lisu se proto projevuje negativně a vyvolává nepravidelnosti průchodu materiálu závity šneto, nebol·c^hladn^ěj^ší a ^tím tužš^ pop^řípa^dě tvrdší, m^én^ě z^plasti^fikovaný směsný materiál.^, může snadněji vytlačovat před ním se nacházející materiál, který je v důsledku tření a teploty lépe zplastifikován a měkčí. V důsledku nerovnoměrné teploty tak dochází k nerovnoměrnému vytlačování novým materiálem, což opět vyvolává pulsace, které se mohou přenášet na vytlačovací kotouč a tím také na vystupující výrobkk;

Před několika lety- .se na trhu objevily vytlačovací stroje, které se plní chladnými pásky ze směsného materiálu, jejichž teplota je tedy rovnoměrná. U těchto strojů jsou sice odstraněny nerovnoměrnosti související s teplotními rozdíly, protože pásky v pracovní místnosti rychle získají konstantní nebo málo se měnící teplotu místnosti.. Nelze však zcela zabránit zpětným tlakům, popřípadě zpětnému vytlačování směsného materiálu směrem k plnící násypce. Nutné zúžení vytlačovací hlavy na konci šneku, nebot výstupní průřez je menší než vstupní průřez, vyvolává u vytlačovacích strojů plněných ohřátým i studeným materiálem stále ještě zpětné vyrážení směsného materiálu směrem k plnicí násypce a touto násypkou ven, přičemž i zde dochází k tomu, že směrem ven vytlačené chuchvalce nebo pásky směsného materiálu jsou náhle odříznuty ' a šnek se zčásti vyprázdní, dokud opět nezachytí materiál. Tímto způsobem vznikají již uvedené pulsace.

Tyto nepravidelnosti práce stroje vyžadují - stálou obsluhu, která je velmi nákladná a přesto nemůže zcela zabránit zpětnému nadržování materiálu. Aby se pásek směsného materiálu mohl opět zachytit, popřípadě, aby ho šnek mohl opět vtáhnout, odstraní obsluha s velkou námahou chuchvalec materiálu vytlačený v plnicí násypce vysoko do - výšky, nebo ho pomocí tyče srazí dolů, což obojí je nebezpečné, ale přesto se dosud často užívá.

V obou případech je pravidelný přívod čerstvého materiálu a tím i pravidelný přísun směrem vpřed do vytlačovací hlavy přinejmenším dočasně přerušen, v důsledku čehož dochází ke kolísání tlaku materiálu ve vytlačovací hlavě a ve výstupní trysce nebo vytlačovacím kotouči, co^ž vede ^k odch^ylkám rozměr^ů a ^kvalit,^y vystu^puj^ícíc^h výroků a tím ^k výmětu, nebcl se mění stlačení a tím i měrná hustota materiálu.

V gumárenském průmyslu se - v současné době na celém světě provádějí pokusy o eliminování nepříznivých účinků.nerovnoměrnosti v oblasti vtahování, popřípadě plnění vytlačovacích strojů, uspokojivé řešení však dosud nalezeno nebylo.

Místo páskového materiálu se přivádí granulovaný materiál, to jest zrna, což zásluhou možnosti přesného dávkování pomocí vibračních žlabů snad zlepšuje přísun směsného materiálu, avšak nemůže zabránit zpětnému nastavování materiálu. Kromě toho se přibližně o 15 % snižuje průchodnost, to jest výkon strojů. Výroba granulátu je spojena s přídavnými náklady a jeho skladování a přeprava jsou obtížné, protože například měkké granule kaučuku mají snahu se navzájem slepovat. Použití separačních prostředků, například mastku, ohrožuje s ohledem na velký povrch granulátu kvalitu směsí.

Je třeba poznamenat, že zpracování neelastomerních plastických hmot je mnohem jednodušší, protože granule se neslepují a nedochází к nadržování materiálu, protože termoplastický materiál je v důsledku ohřevu, popřípadě zplastifikování při průchodu závity šneku natolik měkký, že v tomto materiálu již nevzniká síla dostatečná к tomu, aby mohla tlačit zpětným směrem. Materiál jednoduše postupuje rychleji vpřed na vytlačovací kotouč a nedochází к jeho nadržováni.

Granulované elastomerní směsi, zejména kaučukové směsi, se proto dosud používají hlavně pro výrobu kabelů, nebol zde se převážně používá silně plněných tuhých směsí, které mají v důsledku této tuhosti větší pevnost v tlaku než již poněkud zplastifikovaný materiál v prvních závitech šneku a tím překonají sílu vyvolávající nadržování materiálu, podobně jako v případě plastických materiálů. Využití výkonu vytlačovacích strojů používaných při výrobě kabelů je mimo to podstatně nižší než při výrobě pryžových výrobků, jako jsou profily, hadice nebo desky, přibližně 40 % ve srovnání s 85 %, takže snížení kapacity, popřípadě zmenšení množství vytlačené hmoty, v důsledku použití granulátu zde není na závadu.

К zamezení zpětného nastavování materiálu se ve světě na vstupu vytlačovacího stroje nejčastěji používá tak zvaný podávači válec, který je tvořen kotoučem poháněným v opačném smyslu než šnek. Tímto způsobem se sice dosáhne zlepšeného vtahování pásků směsného materiálu, nelze však zabránit nadržování a zpětnému vystupování směsného materiálu vstupem ven.

U velkých vytlačovacích strojů, počínaje průměrem šneku 150 mm, se také používají tak zvaná pěchovadla, která tlačí materiál do násypky. Tímto způsobem snad lze nadržený materiál zatlačit zpět do šneku, zůstává však nežádoucí pulsování, protože tlačný píst musí zabírat opakovaně, takže tlak není plynulý. Pomocí tlačného pístu také nelze automaticky regulovat množství materiálu odebíraného Šnekem. Zařízení s tlačnými písty jsou mimo to konstrukčně nákladná a velmi drahá.

V případech, kdy se pracuje s páskovým směsným materiálem, se také prováděly pokusy s použitím proměnných průřezů zaváděných pásků ze směsného materiálu, což je spojeno s vysokými náklady a po určité době se přesto nezabrání zpětnému nadržení materiálu.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje zařízení pro automatické, pravidelné plnění šnekových lisů elastomerním materiálem, které obsahuje nejméně jeden podávači válec pro směsný materiál, jehož podstata spočívá podle vynálezu v tom, že podávači válec je uspořádán s odstupem před vytlačovacím šnekem a podávači válec a vytlačovací šnek jsou opatřeny navzájem nezávislými pohony, přičemž pohon podávačího válce je regulovatelný.

Podávači válec je s výhodou opatřen ústrojím pro sledování poměrů na tomto podávacím válci, které je propojeno s hnacím ústrojím.

Výhodné je rovněž provedení, ve kterém jsou podávači válce nejméně dva, jsou poháněny v opačném smyslu a mezi nimi je vytvořena vtahovací mezera.

Pohon podávačích válců je tvořen hydrostatickým soustrojím, a u vytlačovacího šneku je s výhodou vytvořena vtahovací kapsa, ve které jsou uspořádány snímače tlaku propojené s pohonem podávacího válce.

Podávači válec nebo válce mají hladký nebo profilový povrch a . jsou vůči ose vytlačovacího šneku s výhodou uspořádány šikmo.

Nový a vyšší účinek vynálezu spočívá v tom, že ' je zajištěno trvale rovnoměrné plnění závitů šneku, stále · stejný tlak v materiálu v závitech šneku a tím i hustota materiálu, pravidelné vytlačování a tím i . pravidelné výrobky, vysoký výkon a tím nižší provozní náklady a automatické vtahování pásků směsného oiateriálu, to jest zcela automatické plnění. Kromě toho se bez přídavných pracovních operací může použít levně vyráběných jednoduchých pásků ze směsného materiálu a uspoří se mzdové náklady.

Podstata vynálezu bude v dalším objasněna na neomezujícím příkladu jeho provedení, který je popsán pomocí připojeného výkresu, kde na obr. 1 je schematicky znázorněn řez šnekovým lisem se . známým podávacím válcem a na obr. 2 je rovněž schematicky znázorněn řez šnekovým lisem opatřeným zařízením podle vynálezu.

Na obr. ¹ je znázorněno znám^{é ř}ešen^^í· Sne^kový Hs, sestovající z pouzdra £ s v^ytlačovacím šnekem 2, je materiálem, to jest granulátem nebo páskovým materiálem, zásobován pomocí plnicí násypky £. K zavádění materiálu do vytlačovacího šneku 2 je použit podávači válec 2, který je poháněn v opačném smyslu než vytlačovací šnek 2. Pohon podávacího válce £ se provádí přímo od vytlačovacího šneku 2 neznázorněným převodem. Rychlost podávacího válce . přitom nelze volit nezávisle na rychlosti šnekového lisu. V důsledku toho se mohou projevit výše popsané nedostatky, to jest vtahovací kapsa £ se může přeplnit, což vyvolává pulsace v prostoru vytlačovacího šneku 2 a zpětné vytlačování materiálu do prostoru 6 plnicí násypky 2·

Na obr. 2 je znázorněn příklad provedení zařízení podle vynálezu. Také zde je materiál do šnekového lisu sestávajícího z pouzdra £ a vytlačovacího šneku 2 přiváděn násypkou

Ve znázorněném příkladu provedení je materiál, například páskový materiál., přiváděn do vtahovací kapsy £ a odtud k vytlačovacímu šneku 2 pomocí dvou podávačích válců 7, 8. Na rozdíl od známých zařízení jsou však tyto podávači válce 7, 8 nezávislé na pohonu šnekového Hsu. Bu5 je nas^tav^itelný jejⁱc^h maximéilní přená^šený otočný moment^, nebo se jejic^h rychlost otáčení řídí v závislosti na tlaku v prostoru vtahovací kapsy £.

Zařízeni je tedy opatřeno nejméně jedním, s výhodou však dvěma samostatnými hydraulicky poháněnými podávacími válci 7, 8, které jsou nad vtahovací kapsou £ vytlačovacího stroje uspořádány tak, že zpětně vytlačený materiál se v plnicí násypce 2 může hromadit jen do určité výše. Jakmile nahromaděný zpětně vytlačený materiál dosáhne k podávacím válcům 8, což obvykle nastane po 2 áž 5 minutách, je pomocí v protisměru běžících podávačích válců 1, 8 a působením přiváděného páskovitého směsného materiálu průběžně zatlačován zpět do závitů vytlačovacího šneku 2. Tímto způsobem je zajištěno plynulé pěchování a přívod materiálu. Rovněž tlak směsného materiálu v závitech vytlačovacího šneku 2 je rovnoměrný a současně vyšší než při jiných způsobech přívodu. V některých případech je výhodné, jestliže jsou podávači válce 7, 8 vůči ose vytlačovacího šneku 2 uspořádány šikmo.

Vlastní myšlenka vynálezu spočívá v tom, že při natlačení nadrženého materiálu na podávači válce 7, S ^a při'současném přívodu nového materiálu je samočinná regulace otočného momentu, například hydraulického pohonu, využita pro automatickou regulaci rychlosti otáčení podávačích válců 7, £·

Podle tlaku na podávači válce 7> £ 8 tím tedy také podle množství materiálu se automaticky reguluje rychlost otáčení podávačích válců 7» § ^e tím i rychlost vtahování směsného meterlálu. Současně se množství přiváděného směsného materiálu automaticky reguluje podle scho^pnosti vytla^čovac^ího ^šne^ku 2 ^přij^ímat tento ma^ter¹él^, co^ž zaj^išíuje rovnoměrný ^tlak materiálu v závitech vytlačovacího šneku 2.

К vy tlač о vací mu· šneku 2 se rovnoměrně přivádí maximálně odebíratelné množství směsného materiálu, aniž by bylo třeba měnit rozměry pásků směsného materiálu a u šnekového lisu musela být obsluha.

Materiál je plynule a rovnoměrně pěchován, což zajišluje rovnoměrný tlak v závitech vytlačovacího šneku 2 a tím i rovnoměrné vytlačování materiálu a pravidelné výrobky.

Claims (7)

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

1. Zařízení pro automatické, pravidelné plnění šnekových lisů elastomemím materiálem, které obsahuje nejméně jeden podávači válec prc směsný materiál, vyznačující se tím, že podávači válec (7, 8) je uspořádán s odstupem před vytlačovacím šnekem (2) a podávači válec (7, 8) a vytlačovaci šnek (2) jsou opatřeny navzájem nezávislými pohony, přičemž pohon podávacího válce (7, 8) je regulovatelný.

2. Zařízení podle bodu 1, vyznačující se tím, že podávači válec (7, 8) je opatřen ústrojím pro sledování poměrů na tomto podávacím válci (7, 8), které je propojeno s hnacím ústrojím.

3. Zařízení podle bodu 1, vyznačující se tím, že podávači válce (7, 8) jsou nejméně dva, jsou poháněny v opačném smyslu a mezi nimi je vytvořena vtahovecí mezera.

4. Zařízení podle bodů 1 až 3, vyznačující se tím, že pohon podávačích válců (7, 8) je tvořen hydrostatickým soustrojím.

5. Zařízení podle bodu 1, vyznačující se tím, že u vytlačovacího šneku (2) je vytvořena vtahovací kapsa (4), ve které jsou uspořádány snímače tlaku propojené s pohonem podávacího válce (7,8).

6. Zařízení podle bodu 1, vyznačující, se tím, že podávači válec nebo válce (7, 8) mají hladký nebo profilový povrch.

7. Zařízení podle bodu 1, vyznačující se tím, že podávači válce (7, 8) jsou vůči ose vytlačovacího Šneku (2) uspořádány šikmo.