CS223205B1

CS223205B1 - Multilayer insulation of plastic and injection cylinder

Info

Publication number: CS223205B1
Application number: CS564180A
Authority: CS
Inventors: Ivo Kincek
Original assignee: Ivo Kincek
Priority date: 1980-08-18
Filing date: 1980-08-18
Publication date: 1983-09-15

Abstract

Vynálezem je řešena nová tepelná vícevrstvá izolace plastikačních válců, zejména pro vstřikovací stroje, která podstatně snižuje ztráty způsobené odvodem tepla z povrchu plastifikačního válce. Účelem vynálezu je úspora elektrické energie potřebné k vytápění plastikačních válců vstřikovacích, vyfukovacích a jim podobných zařízení. Uvedeného účelu se dosáhne obalením povrchu plastikačního válce. Účelem vynálezu těles vícevrstvou tepelnou izolací sestávající z vrstvy ohnivzdorné, antiradiační, tepelně-izolační a konstrukční.The invention provides a new thermal multilayer insulation of plasticizing cylinders, especially for injection molding machines, which significantly reduces losses caused by heat dissipation from the surface of the plasticizing cylinder. The purpose of the invention is to save electrical energy needed to heat the plasticizing cylinders of injection molding, blow molding and similar devices. The stated purpose is achieved by covering the surface of the plasticizing cylinder. The purpose of the invention is to provide bodies with multilayer thermal insulation consisting of a fire-resistant, anti-radiation, thermal-insulating and structural layer.

Description

Vynálezem je řešena nová tepelná vícevrstvá izolace plastikačních válců, zejména pro vstřikovací stroje, která podstatně snižuje ztráty způsobené odvodem tepla z povrchu plastifikačního válce. Účelem vynálezu je úspora elektrické energie potřebné k vytápění plastikačních válců vstřikovacích, vyfukovacích a jim podobných zařízení. Uvedeného účelu se dosáhne obalením povrchu plastikačního válce. Účelem vynálezu těles vícevrstvou tepelnou izolací sestávající z vrstvy ohnivzdorné, antiradiační, tepelně-izolační a konstrukční.The invention provides a new thermal multilayer insulation of plastic rollers, especially for injection molding machines, which substantially reduces the losses caused by heat removal from the surface of the plasticizer roll. The purpose of the invention is to save the electrical energy required to heat the plastic cylinders of injection, blowing and similar devices. This is achieved by wrapping the surface of the plastic roll. The purpose of the invention is a multilayer thermal insulation body consisting of a layer of fireproof, anti-radiation, thermal insulation and structural.

Vynález se týká tepelné vícevrstvé izolace plastikačních válců, zejména pro vstřikovací stroje, která podstatně snižuje ztráty způsobené odvodem tepla z povrchu plastikačního válce vytápěného topnými tělesy do okolí s přínosem některých dalších výhod.The invention relates to thermal multi-layer insulation of plastic rollers, in particular for injection molding machines, which substantially reduces the losses caused by heat dissipation from the surface of the plastic roll heated by heating elements to the surroundings, with the benefit of some other advantages.

Pro dosažení zpracovatelské teploty plastické hmoty je nutné ohřát tuto hmotu na požadovanou teplotu v plastikačním válci vstřikovacího stroje. Ohřev je obvykle prováděn elektrickými topnými tělesy prstencového válcového tvaru rozmístěnými rovnoměrně po obvodu plastikačního válce. Kromě předávání užitečné části tepla plastické hmotě — převážně vedením tepla stěnami plastikačního válce — dochází ke značným ztrátám tepla vedením, prouděním a sáláním, zejména vnějším povrchem plastikačního válce, respektive topných těles do okolí, dále odvodem do konstrukce stroje a chladicí vodou. Dosud známá konstrukce plastikačních válců a topných těles neřeší důsledně způsob zamezení těmto ztrátám.In order to reach the processing temperature of the plastic, it is necessary to heat the plastic to the desired temperature in the plasticizing cylinder of the injection molding machine. The heating is usually performed by an electric heater of annular cylindrical shape distributed uniformly around the perimeter of the plasticizing roller. In addition to transferring a useful part of the heat to the plastics material - mainly by conducting heat through the walls of the plastic cylinder - there is a considerable loss of heat by conduction, convection and radiation, especially the outer surface of the plastic cylinder or heating elements into the environment. The hitherto known design of plastic rollers and heaters does not consistently address the method of avoiding such losses.

Výše uvedené nedostatky lze omezit použitím obvodové tepelné izolace podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že na povrchu plastikačního válce, včetně topných těles plastikační jednotky stroje, je po obvodě umístěna vícevrstvá tepelná izolace složená z vrstvy ohnivzdorné asbestové textilie, vrstvy antiradiační tenkostěnné hliníkové fólie, vrstvy tepelně izolační ze skleněného, popřípadě minerálního nebo čedičového vlákna a vrstvy konstrukční sloužící k vzájemnému spojení všech vrstev a plastikačního válce. Vrstvy jsou navzájem i na povrchu plastikačního válce upevněny tepelně nevodivě. Dále je možné vrstvy kombinovat, přičemž ve styku s elektrickým topením musí být vrstva ohnivzdorná.The above-mentioned drawbacks can be reduced by the use of the peripheral thermal insulation according to the invention, which consists in that on the surface of the plasticizing roll, including the heating elements of the plasticizing unit of the machine, a multilayer thermal insulation composed of a layer of fireproof asbestos , thermally insulating layers of glass or mineral or basalt fiber and structural layers serving to interconnect all the layers and the plastic cylinder. The layers are thermally non-conductive to each other and to the surface of the plastic roll. Furthermore, it is possible to combine the layers, and in contact with electric heating the layer must be fireproof.

Provedením izolace podle vynálezu se zabrání ztrátám tepla ochlazováním povrchu plastikačního válce proudícím vzduchem, vedením do okolního vzduchu a radiací. Tím se docílí zkrácení doby ohřívání plastikačního válce a snížení spotřeby elektrické práce asi ve výši 32 % potřebné pro ohřev válce na požadovanou teplotu a zejména snížení elektrické práce nezbytné pro udržování nastavené teploty plastikačního válce.By performing the insulation according to the invention, heat loss is prevented by cooling the surface of the plasticizing roll with air flow, conduction to the ambient air and radiation. This achieves a reduction in the heating time of the plasticizing roller and a reduction in the power consumption of about 32% required to heat the roller to the desired temperature and in particular to reduce the electrical work necessary to maintain the set temperature of the plasticizing roller.

Současně dochází ke zrovnoměrnění rozložení teplot podél plastikačního válce, zlepšení parametrů tepelně regulačního režimu, zvýšení životnosti spínacích prvků v obvodech regulace teploty a zkrácení prostojů ve výrobě způsobených výpadky v dodávce elektrické energie. Je možno snížit instalovaný příkon topení plastikačního válce při dosažení srovnatelné teploty oproti provedení bez izolace, čímž dojde kromě úspory materiálu ke snížení odběrových výkonových špiček v provozech s větším počtem instalovaných listů. S ohledem na přirozené rozdělení teplot, odpovídající požadovanému rozložení teplot podél plastikačního válce pro některé druhy plastických hmot, lze očekávat i možnost snížení počtu topných pásem a tím i úsporu čidel, topných těles, regulátorů a dalších prvků v obvodech vytápění. V letním období dochází navíc ke zlepšení pracovních podmínek i prostředí.At the same time, the temperature distribution along the plasticizing roller is uniform, the parameters of the thermo-regulating mode are improved, the service life of the switching elements in the temperature control circuits is improved, and production downtime is shortened due to power outages. It is possible to reduce the installed power input of the plastic cylinder heating at a comparable temperature to the non-insulated version, which in addition to saving material reduces the power consumption peaks in plants with a larger number of installed sheets. Due to the natural temperature distribution corresponding to the required temperature distribution along the plastic cylinder for some types of plastics, the possibility of reducing the number of heating bands can be expected and thus savings of sensors, heaters, regulators and other elements in heating circuits. In addition, working conditions and the environment are improving in the summer.

Předmět vynálezu je schematicky znázorněn na přiloženém výkresu, kde obr. 1 představuje v řezu plastikační jednotku vstřikovacího stroje s obvodovou vícevrstvou tepelnou izolací.The object of the invention is schematically shown in the accompanying drawing, in which Fig. 1 is a cross-sectional view of a plasticizing unit of an injection molding machine with peripheral multilayer thermal insulation.

Plastikační válec 7 vstřikovacího stroje je na jedné straně ukončen tryskou 1 a na druhé ochlazovaným pásmem ID a násypkou pro plastickou hmotu 11. Válec je vytápěn prstencovými topnými tělesy s přívody 9 a teplota válce snímána pomocí čidel teploty 6 a regulována na konstantní hodnotu regulátoru teploty. Povrch vytápěného válce včetně topných těles je tepelně izolován vícevrstvou tepelnou izolací 3, 4, 5 a 8 ovinutou kolem vytápěných částí, která se skládá z vrstvy ohnivzdorné 8 antiradiační 3, tepelně-izolační 4 a konstrukční 5. Vícevrstvá tepelná izolace je obvodově upevněna na válec popruhy 2 s přezkami.The plasticizing cylinder 7 of the injection molding machine is terminated on one hand by a nozzle 1 and on the other by a cooled zone ID and a plastic hopper 11. The cylinder is heated by annular heaters with inlets 9 and the cylinder temperature is sensed by temperature sensors 6 and regulated to a constant temperature controller. The surface of the heated cylinder including the heating elements is thermally insulated by a multilayer thermal insulation 3, 4, 5 and 8 wrapped around the heated parts, which consists of a layer of fire-resistant 8 anti-radiation 3, heat-insulating 4 and structural 5. straps 2 with buckles.

Ohnivzdorná vrstva 8 (například asbestová tkanina nebo netkaná asbestová textilie s integrovanou hliníkovou fólií zabraňuje nadměrnému tepelnému namáhání vícevrstvé izolace vysokými povrchovými teplotami topných těles; a dále je nutná pro styk tepelné izolace s elektrickými předměty. Antiradiační vrstva 3, napřpíklad hliníková fólie, která může být leštěná, zabraňuje ztrátám způsobeným tepelnou radiací; tepelně-izolační vrstva 4, například skleněná, čedičová nebo minerální vata, rohož a podobně, s co nejmenším koeficientem tepelné vodivosti a takové tloušťky, aby na ní byl maximální tepelný spád, tj. rozdíl teploty horní a spodní plochy vrstvy, zamezuje tepelným ztrátám vedením tepla do okolí; konstrukční vrstva 5, například skleněná prošitá rohož může být s ostatními vrstvami spojena prošitím skleněným kordem, čímž se vytvoří dobře snímatelný konstrukční celek, který může být podél osy vstřikovacího válce velkého rozměru vhodně dělen.A fire resistant layer 8 (for example an asbestos fabric or a nonwoven asbestos fabric with integrated aluminum foil prevents excessive thermal stress on the multilayer insulation by high surface temperatures of the heating elements; heat-insulating layer 4, for example glass, basalt or mineral wool, mat and the like, with a minimum coefficient of thermal conductivity and thickness such that there is a maximum thermal gradient, i.e. a temperature difference of the upper and the structural layer 5, for example a glass quilted mat can be joined to the other layers by stitching with a glass cord to form a well removable assembly that can be t suitably divided along the axis of the large-size injection cylinder.

Vývody topných těles jsou vedeny spárou ve vícevrstvé tepelné izolaci na povrch izolace, vývody čidel teploty jsou vedeny otvory proříznutými v izolaci na povrch a mechanicky upevněny i s vývody topných těles popruhy, jimiž je zároveň připevněna izolace.The outlets of the heating elements are led through a joint in multi-layer thermal insulation to the surface of the insulation, the terminals of the temperature sensors are led through holes cut through the insulation to the surface and mechanically fastened with the heating element's straps.

Claims

SUBJECT

Multilayer insulation of the plasticizing and injection cylinder, which is terminated on one side by a nozzle and on the other by a cooled zone with a plastic hopper, characterized in that on the surface of the plasticizing cylinder (7J including heating elements). composite thermal insulation

OF THE INVENTION of a layer of fire-resistant asbestos fabric (8), a layer of anti-radiation thin-walled aluminum foil (3), a layer of thermal insulation (4) and a structural layer (5) for bonding all layers and plasticizing roller. .