CZ296646B6 - Vytlacovací hlava - Google Patents

Abstract

Resení se týká vytlacovací hlavy (10) pro vyfukovací stroj pro výrobu vícevrstvých plastových dutých teles, s jedním nebo více vytlacovacími stroji, které jsou pro zásobování vytlacovací hlavy (10) roztaveným plastovým materiálem pripojeny k plásti (12) vytlacovací hlavy (10), ve které je centrálneusporádána pinola (14), která je souose obklopenarozvádecím ústrojím pro rozvod roztaveného plastového materiálu nebo materiálu po obvodu vytlacovací hlavy (10) a jeho zavedení do úlozného prostoru (22) ve tvaru prstence, na který navazuje výstupnítryska (24) ve tvaru prstence, skrze kterou je roztavený plastový materiál vytlacován v axiálním smeru posuvným vytlacovacím pístem. Dve rozvádecí ústrojí jsou vytvorena v podstate uprostred vytlacovacího pístu proti sobe na vnitrním obvodu vnejsí trubky (18) a na vnejsím obvodu vnitrní trubky (16), pricemz po obvodu obou rozvádecích ústrojí rozlozený plastový materiál vystupuje z vytlacovacího pístu na spodním konci prstencové mezery.

Description

Oblast techniky

Vynález se týká vytlačovací hlavy pro vyfukovací stroj pro výrobu vícevrstvých plastových dutých těles, s jedním nebo více vytlačovacími stroji, které jsou pro zásobování vytlačovací hlavy roztaveným plastovým materiálem připojeny k plášti vytlačovací hlavy, ve které je centrálně uspořádána pinola, která je souose obklopena rozváděcím ústrojím pro rozvod roztaveného plastového materiálu nebo materiálů po obvodu vytlačovací hlavy a jeho zavedení do úložného prostoru ve tvaru prstence, na který navazuje výstupní tryska ve tvaru prstence, skrze kterou je roztavený plastový materiál vytlačován v axiálním směru posuvným vytlačovacím pístem.

Dosavadní stav techniky

Vytlačovací hlavy provedené jako zásobníkové hlavy nebo akuhlavy pro vyfukovací stroje jsou všeobecně známy.

V dokumentu US 5 256 051 přihlašovatele Mauser je na obr. 1 znázorněna vytlačovací hlava se dvěma navzájem souose uspořádanými rozváděcími pouzdry se šroubovicovými kanálky. Vnější kanálkový rozvaděč ve tvaru šroubovice je ještě znovu zakryt vnějším válcovým pouzdrem. Všechna tato tři pouzdra spolu tvoří vytlačovací píst, který je posuvný v axiálním směru a vytlačuje nahromaděný plastový materiál z úložného prostoru spodní prstencovou tryskou. Oba proudy plastového materiálu jsou v této vytlačovací hlavě na obvodu vytlačovány na poměrně značně rozdílných průměrech, což ve spojení s přídavným krycím pouzdrem vyžaduje širokou konstrukci vytlačovací hlavy.

Úkolem vynálezu je nalezení nové konstrukce vytlačovací hlavy pro vyfukovací stroj pro výrobu dvouvrstvých, zejména velkoobjemových dutých těles z plastu, ve které budou pro všechny částice plastového materiálu při jejich zavádění rozvádění jednotlivých proudů roztaveného plastového materiálu po obvodu jednotlivých rozváděčích prvků a v rozváděčích prvcích samotných zajištěny téměř shodné reologické podmínky tečení, přičemž se má dosáhnout zlepšeného překrývání a obvodového rozložení proudů roztaveného plastového materiálu v rozváděcím prvku a spolehlivé homogenizace v úložném prostoru při současném zvýšení výrobního výkonu, popřípadě rychlosti výroby ve vyfukovacím stroji. Kromě toho se má dosáhnout pokud možno malé konstrukční výšky a průměru vytlačovací hlavy.

Podstata vynálezu

Uvedený úkol řeší a nedostatky známých řešení tohoto druhu do značné míry odstraňuje vytlačovací hlava pro vyfukovací stroj pro výrobu vícevrstvých plastových dutých těles, s jedním nebo více vytlačovacími stroji, které jsou pro zásobování vytlačovací hlavy roztaveným plastovým materiálem připojeny k plášti vytlačovací hlavy, ve které je centrálně uspořádána pinola, která je souose obklopena rozváděcím ústrojím pro rozvod roztaveného plastového materiálu nebo materiálů po obvodu vytlačovací hlavy a jeho zavedení do úložného prostoru ve tvaru prstence, na který navazuje výstupní tryska ve tvaru prstence, skrze kterou je roztavený plastový materiál vytlačován v axiálním směru posuvným vytlačovacím pístem, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že dvě rozváděči ústrojí jsou vytvořena v podstatě uprostřed vytlačovacího pístu proti sobě na vnitřním obvodu vnější trubky a na vnějším obvodu vnitřní trubky, přičemž po obvodu obou rozváděčích ústrojí rozložený plastový materiál vystupuje z vytlačovacího pístu na spodním konci prstencové mezery. Zásluhou této výhodné konstrukce lze dosáhnout vytlačovací hlavy s minimálním průměrem a malou konstrukční výškou, která bude mít současně vysoký výrobní výkon.

-1 CZ 296646 B6

Dále je výhodné provedení vytlačovací hlavy spočívající v tom, že uvnitř prstencové mezery je přibližně uprostřed uspořádáno poměrně tenké oddělovací pouzdro ve tvaru válce, kterým jsou obě rozváděči ústrojí funkčně oddělena od sebe navzájem, avšak prostorově jsou uspořádána velmi těsně u sebe nebo těsně koaxiálně, takže oba po obvodu rozložené proudy roztaveného plastového materiálu vystupuji na spodním konci prstencové mezery z vytlačovacího pístu do úložného prostoru v téměř shodném průměru a za stejných Teologických podmínek tečení.

Oddělovací pouzdro s výhodou přesahuje přes konec vytlačovacího pístu a zasahuje až do pod vytlačovacím pístem se nacházejícího úložného prostoru.

Na volném spodním konci oddělovacího pouzdra je uspořádáno vytlačovací těleso, které pod vytlačovacím pístem zasahuje do úložného prostoru.

Zmíněné vytlačovací těleso je svým tvarem s výhodou přizpůsobeno tvaru spodního konce vytlačovacího pístu a tvaru spodní části kuželovité se sbíhajícího úložného prostoru a má v průřezu tvar kosočtverce nebo má cibulovitý tvar.

V dalším výhodném provedení vytlačovací hlavy podle vynálezu jsou rozváděči ústrojí tvořena kanálkovými rozvaděči ve tvaru válcových šroubovic upořádanými na vnějším obvodu vnitřní trubky a na vnitřním obvodu vnější trubky.

Každý kanálkový rozvaděč ve tvaru šroubovice je s výhodou opatřen nejméně dvěma nebo více po obvodu rovnoměrně rozloženými šroubovicovými kanálky, jejichž hloubka se ve směru tečení plastového materiálu s přibývající délkou těchto šroubovicových kanálků spojitě zmenšuje, přičemž tyto šroubovicové kanálky jsou roztaveným plastovým materiálem zásobovány shora jednotlivě.

Konečně je také výhodné, jestliže šroubovice obou kanálkových rozvaděčů ve tvaru šroubovice jsou orientovány vůči sobě navzájem protiběžně.

Popsaná speciální provedení vytlačovací hlavy podle vynálezu s rozvodem plastového materiálu po obvodu pomocí rozváděčích prvků ve tvaru válců mají následující znaky a výhody:

rozváděči ústrojí na vnějším a vnitřním obvodu obou trubek mohou být provedenajako rozváděči kanálky ve tvaru prstenců, ramínek na šaty, srdcovek nebo šroubovic či vhodné kombinace těchto tvarů, rozváděči ústrojí jsou uspořádána uvnitř vytlačovacího pístu, který je posuvný v axiálním směru a sestává z nejméně dvou souosých trubek, v provedení rozváděčích ústrojí jako šroubovice je každý jednotlivý rozváděči prvek opatřen vždy nejméně čtyřmi nebo více vedle sebe navzájem rovnoměrně s rovnoměrnými odstupy po obvodu rozloženými šroubovicovými kanálky, s přibývající délkou šroubovicových kanálků se spojitě zmenšuje hloubka těchto šroubovicových kanálků, jednotlivé šroubovicové kanálky jednoho každého rozváděcího ústrojí jsou z hlavního proudu roztaveného plastového materiálu z připojeného vytlačovacího stroje zásobovány shora jednotlivě, popřípadě odděleně uvnitř vytlačovacího pístu dílčími proudy tohoto roztaveného plastového materiálu, pro všechny částice plastového materiálu při rozvádění jednotlivých proudů roztaveného plastového materiálu po obvodu jednotlivých rozváděčích ústrojí a v rozváděčích prvcích samotných jsou zajištěny téměř shodné reologické podmínky tečení, aby se vyloučily, popřípadě zrovnoměrnily nežádoucí účinky tvarové paměti plastových materiálů,

-2CZ 296646 B6 zásluhou prodlouženého oddělovacího pouzdra mezi oddělovacími prvky, které vyčnívá do úložného prostoru, je vyloučeno nežádoucí vzájemné ovlivňování obou proudů roztaveného plastového materiálu, zásluhou vytlačovacího tělesa na volném spodním konci oddělovacího pouzdra se ve spodní krajní poloze vytlačovacího pístu při změně materiálu a/nebo barvy v nejkratší možné době dosáhne cíleného vedení materiálu a dokonalého vypláchnutí zbylého materiálu.

Přehled obrázků na výkresech

Podstata vynálezu bude dále objasněna na příkladech jeho provedení, které jsou popsány na základě připojených výkresů, které schematicky znázorňují:

- na obr. 1 vytlačovací hlavu podle vynálezu v podélném řezu,

- na obr. 2 obměněné provedení vytlačovací hlavy v dílčím řezu, a

- na obr. 3 další obměněné provedení vytlačovací hlavy v dílčím řezu.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je znázorněna vytlačovací hlava 10 provedená jako úložná hlava, s vytlačovacím pístem pro diskontinuální provoz, který je posuvně v axiálním směru uspořádán v plášti 12.

V plášti 12 vytlačovací hlavy 10 je centrálně uspořádána pinola 14, která je obklopena posuvně uspořádaným vytlačovacím pístem. Za účelem nastavení štěrbiny dole uspořádané výstupní trysky 24 je rovněž pinola 14 uložena posuvně v axiálním směru. Zpracovávaný roztavený plastový materiál se do vytlačovací hlavy 10 z neznázorněného vytlačovacího stroje zavádí bočně v horních částech pláště 12, jak je toto naznačeno šipkami.

Vytlačovací píst sestává v tomto příkladu provedení ze dvou souosých trubek 16,18. Roztavený plastový materiál vstupuje do vytlačovacího pístu z obou stran podélnými drážkami, které slouží pro kompenzaci zdvihu tohoto vytlačovacího pístu.

Na vnějším obvodu vnitřní trubky 16 a na vnitřním obvodu vnější trubky 18 jsou vytvořeny kanálkové rozvaděče ve tvaru šroubovice pro rozvedení zaváděného roztaveného plastového materiálu po obvodu vytlačovacího pístu. Kanálkový rozvaděč ve tvaru šroubovice sestává vždy z nejméně čtyř nebo více po obvodu rovnoměrně rozložených šroubovicových kanálků. S přibývající délkou šroubovicových kanálků se ve směru toku roztaveného plastového materiálu spojitě zmenšuje hloubka těchto šroubovicových kanálků, přičemž šroubovicové kanálky jsou na horní straně vytlačovacího pístu zásobovány roztaveným plastovým materiálem jednotlivě.

Pro zabránění kroucení vytlačovaného hadicového polotovaru je velmi důležité, aby kanálkové rozvaděče byly provedeny navzájem protiběžně.

V mezeře mezi trubkami 16, 18, popřípadě mezi kanálkovými rozvaděči, je uloženo poměrně tenké oddělovací pouzdro 20 ve tvaru válce, které od sebe navzájem odděluje oba po obvodu rozložené proudy roztaveného plastového materiálu. Na konci oddělovacího pouzdra 20 se oba proudy roztaveného plastového materiálu spojují a vytvářejí v úložném prostoru 22 pod vytlačovacím pístem vytlačovací hlavy 10 dvouvrstvý pramen. V poměrně širokém úložném prostoru 22 proběhne v klidové fázi roztaveného plastového materiálu za diskontinuálního provozu uvolnění a snížení vnitřních pnutí v roztaveném plastovém materiálu, čímž se podstatně potlačí nežádoucí účinky tvarové paměti roztaveného plastového materiálu, to jest jeho snaha vrátit se do původního tvaru. Na úložný prostor 22 zespodu navazuje nastavitelná výstupní tryska 24, skrze kterou

-3CZ 296646 B6 je roztavený plastový materiál jako hadicový polotovar vytlačován mezi rozevřené poloviny formy vyfukovacího stroje.

Na obr. 2 je vytlačovací píst znázorněn v levé polovině vyobrazení ve své horní krajní poloze a v pravé polovině vyobrazení ve své spodní krajní poloze a je zde naznačena délka H zdvihu tohoto vytlačovacího pístu. Oddělovací pouzdro 20 je v tomto provedení prodlouženo a zasahuje svou malou částí skrze přední mezeru vytlačovacího pístu do úložného prostoru 22. Spojování obou proudů roztaveného plastového materiálu probíhá až v tomto úložném prostoru 22. Toto je důležité zejména tehdy, jestliže se zpracovávají dva různé roztavené plastové materiály s rozdílnými viskozitami, popřípadě s rozdílnými tavnými indexy (MFI), aby nedošlo k žádnému nežádoucímu vzájemnému ovlivňování těchto roztavených plastových materiálů ještě v průběhu jejich rozvádění po obvodu vytlačovacího pístu. Méně tekutý roztavený plastový materiál by vytlačoval tekutější roztavený plastový materiál. Toto by mohlo nastat například v případě, že na vnitřní straně by se zpracovával proti vzniku napěťových trhlin odolný A-materiál (například Lupolen 4261 A) s vysokou odolností proti agresivním chemickým kapalinám, jako je například kyselina peroctová, zatímco na vnější straně by se ve dvouvrstvý pramen pro vysokohodnotné L-prstencové sudy zpracovával tuhý Z-materiál s vysokou hodnotou pevnosti, například Lupolen 5261 Z. Na rozdíl od dosavadních rozvaděčů se srdcovitými rozváděcími kanálky se takto dosáhne plně koncentricky rovnoměrného rozložení materiálu v obou vrstvách hadicového polotovaru, popřípadě ve výsledném výrobku.

Oddělovací pouzdro 20 má například ve vytlačovací hlavě 10 o úložné kapacitě 25 litrů střední průměr přibližně 315 mm a sílu stěny, to jest tloušťku, 10 mm.

Na obr. 3 je znázorněno další obměněné provedení vytlačovací hlavy 10 podle vynálezu. Na volném spodním konci oddělovacího pouzdra 20 je zde vytvořeno vytlačovací těleso 26, které pod vytlačovacím pístem vyčnívá do úložného prostoru 22. Vytlačovací těleso 26 je přitom svým tvarem přizpůsobeno tvaru spodního konce vytlačovacího pístu a tvaru spodní části kuželovité se sbíhajícího úložného prostoru 22 a má tedy v průřezu tvar kosočtverce nebo má cibulovitý tvar. Tímto jednoduchým konstrukčním opatřením se dosáhne toho, že ve spodní krajní poloze vytlačovacího pístu se při změně materiálu nebo barvy použitého plastového materiálu za účelem výroby jiného dutého plastového tělesa zásluhou cíleného vedení plastového materiálu v okrajových oblastech spodní části úložného prostoru 22 docílí v krátké době dokonalého vypláchnutí předtím používaného plastového materiálu.

Vytlačovací hlavu 10 podle vynálezu lze s výhodou použít u stávajících vyfukovacích strojů tak, že se jí jednoduše nahradí stávající úložná hlava. Tímto způsobem lze s poměrné nepatrnými investičními náklady dosáhnout znatelného zvýšení výkonu vyfukovacího stroje.

Podstatná výhoda vytlačovací hlavy 10 podle vynálezu spočívá dále v tom, že použitá oddělovací pouzdra 20 jsou výměnná a mohou být svými tvary a délkami přizpůsobena převážně zpracovávanému plastovému materiálu, aby se dosáhlo optimálních výsledků jeho zpracování a efektivnost výroby.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (8)

1. Vytlačovací hlava (10) pro vyfukovací stroj pro výrobu vícevrstvých plastových dutých těles, s jedním nebo více vytlačovacími stroji, které jsou pro zásobování vytlačovací hlavy (10) roztaveným plastovým materiálem připojeny k plášti (12) vytlačovací hlavy (10), ve které je centrálně uspořádána pinola (14), která je souose obklopena rozváděcím ústrojím pro rozvod roztaveného plastového materiálu nebo materiálů po obvodu vytlačovací hlavy (10) a jeho zavedení do úložného prostoru (22) ve tvaru prstence, na který navazuje výstupní tryska (24) ve tvaru

-4CZ 296646 B6 prstence, skrze kterou je roztavený plastový materiál vytlačován v axiálním směru posuvným vytlačovacím pístem, vyznačující se tím, že dvě rozváděči ústrojí jsou vytvořena v podstatě uprostřed vytlačovacího pístu proti sobě na vnitřním obvodu vnější trubky (18) a na vnějším obvodu vnitřní trubky (16), přičemž po obvodu obou rozváděčích ústrojí rozložený plastový materiál vystupuje z vytlačovacího pístu na spodním konci prstencové mezery.

2. Vytlačovací hlava podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvnitř prstencové mezery je přibližně uprostřed uspořádáno poměrně tenké oddělovací pouzdro (20) ve tvaru válce, kterým jsou obě rozváděči ústrojí funkčně oddělena od sebe navzájem, avšak prostorově jsou uspořádána velmi těsně u sebe nebo těsně koaxiálně, přičemž oba po obvodu rozložené proudy roztaveného plastového materiálu vystupují na spodním konci prstencové mezery z vytlačovacího pístu do úložného prostoru (22) v téměř shodném průměru.

3. Vytlačovací hlava podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že oddělovací pouzdro (20) přesahuje přes konec vytlačovacího pístu a zasahuje až do pod vytlačovacím pístem se nacházejícího úložného prostoru (22).

4. Vytlačovací hlava podle nároků 1, 2 nebo 3, vyznačující se tím, že na volném spodním konci oddělovacího pouzdra (20) je uspořádáno vytlačovací těleso (26), které pod vytlačovacím pístem zasahuje do úložného prostoru (22).

5. Vytlačovací hlava podle nároků 1, 2, 3 nebo 4, vyznačující se tím, že vytlačovací těleso (26) je svým tvarem přizpůsobeno tvaru spodního konce vytlačovacíhopístu a tvaru spodní části kuželovité se sbíhajícího úložného prostoru (22) a má v průřezu tvar kosočtverce nebo má cibulovitý tvar.

6. Vytlačovací hlava podle nároků 1, 2, 3, 4 nebo 5, vyznačující se tím, že rozváděči ústrojí jsou tvořena kanálkovými rozvaděči ve tvaru válcových šroubovic, upořádanými na vnějším obvodu vnitřní trubky (16) a na vnitřním obvodu vnější trubky (18).

7. Vytlačovací hlava podle nároku 6, vyznačující se tím, že každý kanálkový rozvaděč ve tvaru šroubovice je opatřen nejméně dvěma nebo více po obvodu rovnoměrně rozloženými šroubovicovými kanálky, jejichž hloubka se ve směru tečení plastového materiálu s přibývající délkou těchto šroubovicových kanálků spojitě zmenšuje, přičemž tyto šroubovicové kanálky jsou roztaveným plastovým materiálem zásobovány shora jednotlivě.

8. Vytlačovací hlava podle nároku 6 nebo 7, vyznačující se tím, že šroubovice obou kanálkových rozvaděčů ve tvaru šroubovice jsou orientovány vůči sobě navzájem protiběžně.