CS242535B1

CS242535B1 - Regulation method of a wall thickness of a pressed plast products in a dimension stock and apparatus for this method

Info

Publication number: CS242535B1
Application number: CS846849A
Authority: CS
Inventors: Marian Truchly; Jozef Saraz; Frantisek Mojto; Pavel Szabo
Original assignee: Marian Truchly; Jozef Saraz; Frantisek Mojto; Pavel Szabo
Priority date: 1984-09-12
Filing date: 1984-09-12
Publication date: 1986-05-15
Also published as: CS684984A1

Abstract

Účelom vynálezu je sposob regulácie a hrůbky steny vytlácaných výrobkov z plastického materiálu v priereze. Tohto účelu sa dosiahne reguláciou teploty jednotlivých zón steny vytláčacieho nástroja, čím príde k zmene rýchlosti toku taveniny v jednotlivých zónách obvodu výrobku. Vynález možno využit v plastikárskom a gumárenskom priemysle.The purpose of the invention is to control a ridge walls of extruded plastic products material in cross-section. This purpose is achieved by regulating the temperature of the individual of the wall of the extruder the way it comes to change the melt flow rate in the individual product circuit zones. The invention can be used in plastics and plastics rubber industry.

Description

Vynález sa lýka sposobu regulácie hrůbky steny vytláčaných výrobkov z plastov, vhodný pre automatickú reguláclu hrůbky stony vytláčaného výrobku v priereze v uzaívorenej regulačnej slučke.The invention relates to a method for controlling the wall thickness of extruded plastic products suitable for automatically controlling the wall depth of the extruded product in cross-section in a closed control loop.

Doteraz používaný spósob regulácie hrůbky steny vytláčeného výrobku v jeho priereze sa vykonává pracovníkom obsluhy vytláčacieho zariadenia. Konštrukcia vytláčacej hlavy umožňuje posúvať hubicu voči třňu pomocou nastavovacích skrutiek. Obsluha zariadenia po zmeraní priečneho profilu hrůbky vykoná pomocou nastavovacích skrutiek korekciu hrůbky v priereze a opatovne skontroluje výsledok nastavovania hrůbky zmeraním priečneho profilu. Nevýhodou tohto spósobu nastavovania hrůbky opatovnú kontrolu výsledku regulačného zásahu je nutné v súčasnosti čakať dlhú dobu, vzhfadom na možnost zmerania hrůbky až po napílení, to znamená po přechode výrobku chladiacimi vanami a oddělením pilou, čím prichádza k výrobě s nesprávnou toleranciou. Ďalšou nevýhodou tohto spósobu je, že rýchlosť a přesnost nastavenia hrůbky závisí od skúseností obsluhy. I pri dostatočne skúsenej obsluhe sa nastavenie hrůbky vykoná na druhý až trefí krát, čo při velkej vzdialenosti pily od vytláčacieho stroja, najmá pri velkorozměrových a hrubostenných výrobkoch představuje značnú materiálovú stratu. Ďalšie známe spósoby, ktoré pracujú v uzatvorenej regulačnej slučke s meračom hrůbky steny a regulátorom, využívajú posúvanie hubice voči třňu vytláčacej hlavy. Spósob regulácie hrůbky steny vytláčaných výrobkov v prvom případe je zabezpečovaný posúvaním hubice voči třňu pomocou nastavovacích skrutiek, ktoré sú ovládané servomotormi. Například pri výrobě rúr a dutých profilov podlá informácie z merača hrůbky steny o priečnom profile hrůbky, vykoná regulátor pomocou servomotorov akčný zásah. Do činnosti sa uvedú dva protilehlé servomotory, z ktorých jeden uvolňuje a druhý zasúva protifahlé nastavovacie skrutky pre priečny posuv hubice. Iný spósob regulácie hrůbky steny rúr je posunutím hubice voči třňu vytléčanej hlavy pomocou vzájomného skúšania excentrických medzikruží. Otáčanie excentrických medzikruží je pomocou pákového převodu převedené na pohyb priamkový, ktorý je realizovaný pomocou elektrických motorov, připadne hydraulických ťahačov. Oba tieto spósoby majú nevýhodu v mechanickom nastavovaní hrůbky steny rúry v priečnom profile. Samotná mechanika je ekonomicky nákladná vzhfadom na výrobně náklady dielov vytláčacej hlavy, ktoré musia byť vyrobené s velkou presnosťou a náklady na pohonné jednotky (motory, hydraulické ťahače s hydraulickým agregátom a pod.}. Zložitá konštrukcia oboch systémov a hustota akčných zásahov má vplyv na poruchovost zariadenia. Ďalšou velkou nevýhodou mechanického nastavovania hrůbky steny rúr v priečnom profile, či už manuálneho alebo automatického je, že umožňuje nastavenie rovnakej hrůbky po celom obvode iba vtedy, ak je vonkajší i vnútorný obvod rúry přesná kružnica (kružnice sú posunuté svojimi stredmi), to znamená, na obvode priečneho prierezu je iba jedno minimum a jedno maximum hrůbky, pričom tieto lokálně extrémy sú na priamke prechádzajúcej stredom kružnice. V případe, ak uhol medzi minimom a maximom je rózny od 180° alebo na obvode priečneho prierezu je viac minim a maxim, nie je možné mechanickým nastavováním hubice voči třňu nastavit rovnomernú hrůbku steny rúry v priečnom priereze.The method used to regulate the wall thickness of the extruded product in its cross-section is performed by the extruder operator. The extrusion head design allows the nozzle to be moved against the mandrel by adjusting screws. After measuring the cross-section of the depth, the operator of the device performs the cross-sectional depth correction using adjusting screws and carefully checks the result of the depth adjustment by measuring the cross-section. The disadvantage of this method of depth adjustment, carefully controlling the result of the regulatory intervention, is now to wait a long time due to the possibility of measuring the depth only after firing, i.e. after passing the product through the cooling tubs and separating the saw, resulting in production with incorrect tolerances. Another disadvantage of this method is that the speed and accuracy of the depth adjustment depends on the operator's experience. Even with sufficiently experienced operation, the depth adjustment is carried out to the second to three times, which represents a considerable material loss at a large distance of the saw from the extruder, especially for large and thick-walled products. Other known methods that operate in a closed control loop with a wall depth gauge and a regulator utilize the displacement of the nozzle relative to the mandrel of the extruder head. The method of controlling the wall thickness of the extruded products in the first case is provided by moving the nozzle against the mandrel by means of adjusting screws which are actuated by servomotors. For example, in the manufacture of pipes and hollow profiles according to the wall depth gauge information about the transverse profile of the depth, the regulator takes action by means of servomotors. Two opposing servomotors are actuated, one of which releases and the other retracts the counter-adjusting screws for transverse displacement of the nozzle. Another method of controlling the wall thickness of the tubes is by displacing the nozzle relative to the mandrel of the extruded head by means of mutual eccentric annulus testing. The rotation of the eccentric annulus is converted by means of a lever gear to linear movement, which is realized by means of electric motors or hydraulic tractors. Both of these methods have the disadvantage of mechanically adjusting the wall wall depth in the cross-section. The mechanics itself are costly due to the manufacturing cost of the die parts, which must be manufactured with great precision and the cost of the drive units (engines, hydraulic tractors with hydraulic aggregate, etc.). The complex design of both systems and the density of the action affects the failure rate. Another major disadvantage of mechanical tube wall depth adjustment in the transverse profile, whether manual or automatic, is that it allows the same depth to be adjusted over the entire circumference only if the outer and inner circumference of the pipe is a precise circle (the circles are offset by their centers). means that there is only one minimum and one maximum depth at the circumference of the cross-section, and these local extremes are at a straight line passing through the center of the circle, if the angle between the minimum and maximum is 180 ° or , cannot be adjusted mechanically by adjusting the nozzle against the mandrel to set a uniform wall thickness of the pipe in the cross-section.

Uvedené nedostatky odstraňuje spósob regulácie hrůbky steny vytláčaných výrobkov z plastov v priereze a zariadenie pre tento spósob, ktorého podstata spočívá v tom, že regulácia hrůbky sa vykonává změnou teploty príslučnej zóny hubice a/alebo třňa vytláčacieho nástroja, pričom sa pri konštantnej odťahovej rýchlosti změní hodnota hrůbky steny vytláčeného výrobku v priečnom profile na požadovanú hodnotu. Celé zariadenie je realizované tak, že v hubici alebo třni vytláčacieho nástroja sú v smere toku taveniny umiestnené vyhrievacie telesá, rovnoběžně s nimi chladiace kanály a paralelné s nimi oddelovacie drážky, ktorá sú vyplněné izolačným materiálom.The above-mentioned drawbacks are eliminated by a method for controlling the wall thickness of extruded plastic articles in cross-section and for a method which comprises regulating the depth by varying the temperature of the respective zone of the die and / or the mandrel of the extruder. wall thicknesses of the extruded product in the cross section to the desired value. The whole device is realized in that in the die or mandrel of the extruder there are placed heating bodies in the direction of the melt flow, cooling channels in parallel with them and separating grooves parallel to them, which are filled with insulating material.

Výhody spočívajú v tom, že spósob a zariadenie odstraňuje na základe využitia závislosti změny toku taveniny na teplote ručně nastavovanie, připadne náročné mechanické zariadenia pre nastavenie hrůbky v priečnom smere, ktoré sa doteraz používajú. Zariadenie umožňuje oproti doterajším ručným alebo mechanickým spósobom nastavovania hrůbky v priečnom smere nastavit a zabezpečiť rovnomernú hrůbku steny rúry aj v prípadoch, ak je uhol medzi minimom a maximom iný ako 180°, připadne ak po obvode priečneho profilu sa vyskytuje viac minim a maxim. Napr. pri výrobě rúr 0 110/4,3 z húževnatého PVC je koeficient zosilnenia 0,024 mm na změnu teploty o 1 °C.Advantages are that, by utilizing the melt flow / temperature dependence, the method manually eliminates the need for manual adjustment, or the sophisticated mechanical transverse depth adjustment devices that have been used hitherto. The device makes it possible to adjust and ensure a uniform wall wall thickness even in the case of an angle between the minimum and the maximum other than 180 °, in comparison with the manual or mechanical methods of adjusting the transversal depth in the transverse direction. E.g. in the manufacture of 0 110 / 4,3 tough PVC pipes, the gain coefficient is 0.024 mm for a temperature change of 1 ° C.

Na obrázku je znázorněný čelný pohfad na hubicu a třň v priečnom řeze a s 1'avým bokorysom v čiastočnom řeze.The figure shows a front view of the nozzle and the mandrel in cross section and with a left side view in partial section.

U technologie vytláčania je vytláčaný objem splastifikovaného materiálu daný integráciou výstupných rýchlosti za časovú jednotku pri uvažovaní konštantnej štrbiny. Ak výstupná rýchlosť materiálu v jednotlivých miestach vytláčaného výrobku nie je rovnaká, potom nie je rovnaká hrúbka steny výrobku. Výstupná rýchlosť materiálu je závislá hlavně na technologických parametroch strojného zariadenia a Teologických vlastnostiach suroviny. Jeden z hlavných technologických parametrov, ktorý vplýva na nerovnomernú výstupnú rýchlosť materiálu je teplota steny vytláčacieho nástro242535 ja. Změnou teploty steny sa mění rýchlosť toku taveniny, a tým hrúbka steny vytláčaného výrobku. Zariadenie na reguláciu hrůbky steny v priereze je vytláčacia hlava, ktorá má oproti klasickej vytláčacej hlavě změnu v konštrukcii hubice a trna.In extrusion technology, the extruded volume of the plasticized material is given by integrating the output velocities per unit of time, considering a constant gap. If the output velocity of the material at each location of the extruded product is not the same, then the wall thickness of the product is not the same. The output velocity of the material depends mainly on the technological parameters of the machinery and theological properties of the raw material. One of the main technological parameters that affects the uneven output velocity of the material is the wall temperature of the extrusion tool 242535 i. By varying the wall temperature, the melt flow rate and thus the wall thickness of the extrudate product is changed. The device for regulating the wall depth in the cross-section is an extrusion head which has a change in the design of the nozzle and mandrel compared to a conventional extrusion head.

V hubici 1 a třni 4 vytláčacieho nástroja sú umiestnené rovnoběžně s osou nástroja vyhrievacie telesá 2, ktorých příkon je regulovaný pomoeou neznázorneného regulačného zariadenia. Teplota steny nástroja pre každú vyhrievanú zónu je meraná snímačom teploty 5, ktorého konštrukčné usporiadanie umožňuje snímat teplotu steny vytláčacieho nástroja v blízkosti toku materiálu. Elektrický signál od snímačov teploty je přivedený do neznázorneného regulačného zariadenia a jeho výstup spolu s hrubkou steny v príslušnej zóně ovplyvňuje příkon, a tým teplotu steny hubice alebo třňa. Změnou teploty steny hubice alebo třňa sa změní v príslušnej zóně rýchlosť to-In the die 1 and the die 4 of the extruder, heating elements 2, whose power is controlled by means of a control device (not shown), are arranged parallel to the tool axis. The wall temperature of the tool for each heating zone is measured by a temperature sensor 5, whose design allows the wall temperature of the extruder to be sensed near the material flow. The electrical signal from the temperature sensors is applied to a control device (not shown) and its output, together with the thick wall in the respective zone, affects the power consumption and thus the temperature of the nozzle or mandrel wall. By changing the wall temperature of the nozzle or the mandrel,

Claims

SUBJECT

Method for controlling the wall thickness in the cross-section of extruded plastic products at a given cross-section location by controlling the temperature change of the respective tool zone, characterized in that the depth control is carried out by changing the temperature of the respective die zone and / or mandrel. velocity changes the wall depth value of the extruded product in the cross section to the desired value.

melt, and thus 1 wall thickness of the extruded product. In order to improve the quality of the temperature control, cooling channels 3 are arranged parallel to the heater bodies 2, which are connected at one end, thereby allowing the cooling medium to be supplied and discharged spatially from one plane and parallel to the heater 2. separating grooves 6 filled with insulating material 7, which allow better thermal regulation of the individual zones. The described depth control method allows for controlling the depth (minimum and maximum shifting) at the tubular section of the cross-section, thereby permitting compliance with the required tolerances !. The application of a microcomputer, by means of which the control algorithms are implemented, is preferred as a regulation.

The present invention can be used in the plastics and rubber industries.

INVENTION It

Apparatus for controlling the wall thickness of extruded plastic products in a cross-section according to claim 1, characterized in that heating elements (2 j) are arranged in the direction of the melt in the nozzle (1) or the mandrel (4) of the extruder. The channels (3) and the parallel grooves (6j) which are filled with insulating material (7) are parallel to them.