FI72077B - Extruder foer plastmaterial - Google Patents

Description

72077

Suulakepuristin muoviaineitä varten Extruder för plastmaterial Tämä keksintö kohdistuu suulakepuristimeen muoviainetta varten, joka käsittää ruuvin, jossa on ruuvin koko pituutta pitkin ulottuva sydän ja sydämeen kiinteästi yhdistetty kierre, joka ulkonee sydämestä edeltä määrätylle läpimitalle, vaakasuoraan asetetun sylinterin, johon ruuvi on sijoitettu ja joka osalla pituuttaan käsittää sylinterimäisen lä-pimenon, joka on edeltä määrätyllä välyksellä dimensioiltaan sovitettu kierteen läpimittaan nähden, syöttösuppilon, joka on asennettu sylinterin yläpuolelle sen ylävirran päässä jolloin syöttösuppilon pohjassa on aukko muoviaineen läpime-non mahdollistamiseksi partikkelimuodossa syöttösuppilosta sylinteriin, sekä syöttökammion, joka ympäröi ruuvin ylävirran puoleista osaa ja yhdistää sylinterimäisen läpimenon syöttösuppiloon.

Suulakepuristimet ovat tunnetusti koneita, jotka ovat pääasiassa tarkoitetut muokkaamaan muoviainetta sen saattamiseksi tilaan, joka sallii sen muovaamisen johtamalla se pu-ristussuulakkeen läpi tai puristamalla muotissa. Ne eroavat siis koneista, jotka on tarkoitettu suorittamaan erilaisten aineosien sekoittamista tai vaivaamista. Viimemainitun tyyppisiä koneita on kuvattu saksalaisessa patenttijulkaisussa No. 880 935 tai hakemusjulkaisussa DOS 2 024 596.

Näiden julkaisujen mukaan suppilo liittyy koteloon ylävirran alueella koneessa, joka yhdessä tapauksessa (DE 880935) käsittää suurikokoisten siipien järjestämisen liittymään ruuvin ylävirran puoleiseen osaan, ja toisessa tapauksessa männän (DOS 2 024 596), joka liittyy ruuviin, niin että tämä liikkuu, ei vain pyörien vaan myös aksiaalisesti puristaen suppilosta tulevaa muoviainetta sylinterin ylävirran puoleisen tuloaukon seinämää vasten.

2 72077

Edellä mainitunlaisissa suulakepuristimissa sylinterin ylävirran puoleisessa päässä oleva aukko on yleensä muodoltaan suorakulmainen, neliönmuotoinen tai pyöreä tai pystysuora putkimainen liitoskappale, ja suppilo, joka yleensä on levy-kappale, on kiinnitetty tähän aukkoon tai liitoskappalee-seen. Eräissä tapauksissa syöttöaukko on siirretty sivuttain ruuviakselin kautta kulkevaan pystytasoon nähden tai sitten sylinteri varustetaan spiraalinmuotoisella kierukalla ohjaamaan muoviaineen hienojakoista massaa, jota ruuvi vähitellen vetää sylinterin sisään.

Kuvio 1 patenttijulkaisussa CH 612 375 osoittaa esim. että sylinterin sisämitat suppilon liitäntäalueella ovat samaa suuruusluokkaa kuin sylinterin muissa osissa.

Johtuen menoaukon epäsymmetrisestä muodosta, josta alkutilassa olevan muoviaineen rakeet tai jauhe tulevat sylinteriin, ruuviin kohdistuu sivuttainen sysäys, jota laakeri tai laakerit eivät monissa tapauksissa voi absorboida, jolloin ruuvin kierteet painautuvat tietyissä kohdissa sylinterin sisäpintaa vastaan. Tämä johtaa osien lisääntyvään kulumiseen ja siten välyksen vaihtelemiseen puristimen liikkuvan ja kiinteän osan välillä.

Parannuksena tähän haittaan ranskalaisen patentin 1 377 457 mukainen suulakepuristin käsittää ylävirran puoleisessa osassaan, joka sijaitsee suppilon alapuolella, kaksi sylin-terimäistä elementtiä, jotka liikkuvat sivuttaisesti ruuvin ylävirran puoleiseen osaan nähden. Kun materiaali suppilossa on tunkeutunut sylinterin näihin osiin, nämä siirtyvät toisiinsa nähden puristaen siten syötettyä muovimateriaalia ruuvin sydäntä vasten sen kierukan kierteiden välissä. Tämän suulakepuristimen toiminta on siten olennaisesti epäjatkuva.

Tavallisesti suulakepuristimissa, jotka toimivat jatkuvasti, syöttöaukkoa rajoittavat mitat aiheuttavat erään toisen 3 72077 erittäin haitallisen ilmiön: suulakepuristimen ulostulossa esiintyy ajoittain epäsäännöllisyyttä, jota sanotaan sykki-miseksi. Jokaisella ruuvin pyörähdyksellä purkautuminen vaihtelee siten, että puristetussa tuotteessa esiintyy pitkittäisiä aaltoja. Kuitenkin nykyään vaaditaan useissa tapauksissa suurta tarkkuutta, mikä tekee tavalliset suulakepuristimet soveltumattomaksi.

Sykkiminen ulostulossa aiheutuu ruuvin kierteistä niiden ohittaessa läheltä seinämiä, erikoisesti syöttöaukon pohjalla. Käytännössä rakeiden massa, joka on tarttuneena ruuvin sydämen, kierteiden ja syöttöaukon pohjan väliin, työntyy myötävirtaan sylinterissä. Sitävastoin kun ruuvin kierre saapuu syöttöaukon yläosaan, se siirtää rakeiden massan liikkumaan vapaasti mihin tahansa suuntaan. Pitkin sylinterin pituutta kiinnitetyt puristusanturit osoittavat periodiset vaihtelut ruuvin pyöriessä.

Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada alussa mainitunlainen ruuvikierresuulakepuristinlaite, joka mahdollistaa homogenoidun muoviaineen jatkuvan ja ehdottoman tasaisen valmistuksen samalla välttäen edellämainitut haitat.

Tätä varten keksinnönmukaiselle suulakepuristimelle on tunnusomaista, että suulakepuristin on tarkoitettu jatkuvatoimiseksi, että syöttökammiota rajoittavat kiinteät seinämät, joiden sisäpinnat käsittävät kaksi vastakkaista poikittais-pintaa, jotka ovat tasaisia ja pystysuuntaisia ja joilla on sama pinta, ja näiden kahden poikittaispinnan välissä pitkittäisiä sivuja, jotka ovat ruuvin akselin kanssa samansuuntaisia ja järjestetty symmetrisesti ruuvin akselin kautta kulkevan pystytason suhteen, ja sijaitsevat sanotusta akselista etäisyydellä, joka joka kohdassa ylittää kierteen säteen arvolla joka on partikkelin dimensiota suurempi, jolloin kierre kuljettaa partikkelit ruuvin kiertoliikkeen aikana riippumatta niiden kulma-asennosta ruuvin ympärillä.

4 72077 Tällä järjestelyllä rakeet työnnetään alajuoksua kohti olosuhteissa, joissa, lukuunottamatta painovoimia, jotka tässä ovat vähäpätöiset, ruuvin kierteen asento ei näyttele mitään osaa. Näin on rakeiden työntö alavirtaan päin tasainen, olkoonpa ruuvin kulma-asento mikä tahansa.

Seuraavassa kuvataan esimerkkinä keksinnön mukaisen suulakepuristimen erästä toteutusmuotoa, jonka ylävirran puoleinen osa on esitetty oheisessa piirustuksessa,

Kuviossa 1 pitkittäisleikkauksena ja Kuviossa 2 poikkileikkauksena.

Puristin käsittää sylinterin 1, jossa pyörii ruuvi 4, joka käsittää sydämen, josta ulkonee kierukka 3, joka tässä kuvatussa toteutusmuodossa on yksinkertainen ja vakionousuinen. Kuitenkin on selvää, että ruuvin kierteen järjestely voisi olla mikä tahansa, yksi- tai moninkertainen, vakio- tai vaihtelevalla nousulla. Kierteen tai kierteitten harja 29 rajoittaa kuviteltua sylinterimäistä pintaa, jonka läpimitta on pienempi kuin sylinterin sileän ja sylinterimäisen sisäpinnan 2 läpimitta, jolloin on olemassa yksi tai useampia suuruudeltaan edeltä määrättyä välystä ruuvin kierteen tai kierteitten ja sylinterin 1 sisäpinnan 2 välillä. Ylävirran puolella sylinteri 1 päättyy tasaiseen seinämään, joka on kohtisuorassa ruuvin 4 ja sylinterin 1 yhteiseen akseliin nähden. Tämä seinämä 5 muodostaa syöttökammion, jota yleisesti merkitään viitenumerolla 6, myötävirtaan päin olevan seinämän syöttökammion rajoittuessa ylävirran puolelta toiseen tasaiseen seinämään 7, joka on samansuuntainen seinämän 5 kanssa. Sivusuunnassa, kuten nähdään kuvassa 2, syöttökammiota 6 rajoittaa kaksi tasaista pystyseinämää 8 ja 9, jotka ovat yhdensuuntaiset ruuvin 4 ja sylinterin 72077 1 yhteisen akselin kanssa, samalla kun yläseinämä 10 käsittää aukon 11, johon on kiinnitetty suppilon 13 alaosa 12, joka suppilo on tavanomainen rakenteeltaan, ja voi olla pyramidin tai kartion muotoinen ja muodostua juotetusta levystä. Alaosastaan syöttökammio 6 on yhteydessä poistokuilun 14 kanssa, jota rajoittaa vino pohja 15 ja seinämien 5 ja 7 pidennetyt alaosat.

Ensimmäinen suljin 16, joka muodostuu esim. tasaisesta levystä, jonka etureuna on taivutettu osaksi 17, on sijoitettu vaakasuoriin uriin 18 ja 19 seinämien 5 ja 7 sisäsivuilla. Tämä suljin 16 sulkee kuviossa esitetyssä sulku-asennossaan suppilon 13 ala-aukon, samalla kun aukiasennos-saan se vapauttaa tämän aukon, jolloin suppilon 13 sisältämät muoviaineen rakeet voivat valua kammioon 6.

Toisaalta poistokuilu 14 voi olla erotettu syöttökammiosta 6 toisella sulkimella 20, joka samoin muodostuu tasaisesta levystä, jonka etureuna on taivutettu osaksi 21, tämän levyn ollessa sijoitettu uriin 22 ja 23, jotka on järjestetty seinämiin 5 ja 7 ruuvin alapuolelle mutta poistokuilun aukon 24 yläpuolelle.

Kuten nähdään kuviosta, kun syöttökammion 6 irroitettava pohja 20 on paikallaan ja kun suljin 16 on auki syöttökammio ja suppilo 13 rajoittavat tilan, joka voidaan kokonaan täyttää puristimessa käsiteltäväksi tarkoitetulla muoviaineella. Tällä tilalla on symmetrinen muoto ruuvin akselin kautta kulkevaan pystytasoon nähden, ja etäisyys minkä tahansa seinämän, joka rajoittaa sivulta syöttökammiota, ja ruuvin kierteen harjan pinnan välillä on joka kohdassa suuruusluokkaa suurempi kuin rakeiden mitat. Tämä etäisyys on esimerkiksi muutamia senttimetrejä silloin kun rakeiden koko on muutamia millimetrejä.

β 72077

Voidaan myös sanoa, että kammion 6 seinämien ja ruuvin kierteen 3 harjan 29 välisen etäisyyden täytyy olla ainakin yhtäsuuri tai suurempi kuin ruuvin uran syvyys tai ainakin kierteen 3 korkeus. On havaittu että näissä olosuhteissa syöttökammion seinämät eivät vaikuta tässä kammiossa olevien partikkelien käyttäytymiseen. Partikkelien mukaanvetäminen ruuvilla tapahtuu ehdottomasti tasaisesti ja symmetrisesti ilman, että esiintyy mitään ruuviin vaikuttavia sysäyksiä, riippumatta muovin kulma-asennosta.

Siten puristimen sylinteriin voi kuulua syöttökammion 6 ylävirran puolella laakeri 25 joka ohjaa akselin 26 pään pyörimistä, joka on ruuvin ylävirran puoleisessa päässä. Tämä laakeri toimii ennen muuta tiivisteenä; eikä sen tarvitse absorboida ruuviin kohdistuvaa suurta aksiaalista sysäystä.

Ruuvin 4 kierre ulottuu syöttökammioon 6, ilman muutosta sen sylinterissä 1 esiintyvässä järjestelyssä. Siten kierteen 3 harja 29 jatkuu pitkin samaa kuviteltua sylinteripintaa, joka rajoittaa tämän kierteen kierukoita sylinterissä 1. Kuten nähdään kuviossa 1, kierre 3 ulottuu aksiaalisessa suunnassa seinämään 7 saakka, jonka ruuvin läpimenoa varten tarkoitettu aukko on läpimitaltaan sovitettu sen sydämen mukaan.

Käyttölaitteen runko 27 sulkee normaaliin tapaan esim. moni-uraisen pyörästön, jonka avulla ruuvia 4 käytetään moottorista vetohihnojen tai vaihtoehtoisesti hammaspyörien avulla.

Suurimittaisen ja muodoltaan symmetrisen syöttökammion olemassaolo kierukkapuristimen ylävirran puolella ei vain takaa ruuviin kohdistuvan sivuttaisen sysäyksen eliminointia, vaan aikaansaa vielä muita etuja. Siten kuvattu järjestely sallii siirrettävän pohjan 20 ansiosta, joka on yhteydessä 7 72077 poistokuilun 14 kanssa, ja sulkimen 16 ansiosta, joka sulkee suppilon 13, toteuttaa helpommin kuin tähän asti tietyt toimempiteet, jotka tapahtuvat puristimen toiminnan aikana. Siten nimenomaan, kun täytyy vaihtaa materiaalia tai modifioida koneeseen johdettavan muoviaineen tiettyjä ominaisuuksia, esim. vaihtaa sen sisältämää väriainetta, voidaan hetki, jolla vaihto tapahtuu, määrätä suurella tarkkuudella, koska syöttökammio voidaan kokonaan tyhjentää sen sisältämästä muoviaineesta ja korvata se uudella muovi-aineella, joka on sekoitettu uuden väriaineen kanssa.

Tällä tavoin tuotteessa, joka kootaan puserruspäässä puristimen ulostulossa, on värinvaihdos varmasti määrätyssä kohdassa.

Claims (8)

1. Suulakepuristin muoviainetta varten, joka käsittää ruuvin (4), jossa on ruuvin koko pituutta pitkin ulottuva sydän ja sydämeen kiinteästi yhdistetty kierre (3) joka ulkonee sydämestä edeltä määrätylle läpimitalle, vaakasuoraan asetetun sylinterin (1), johon ruuvi on sijoitettu ja joka osalla pituuttaan käsittää sylinterimäisen läpimenon (2) joka on edeltä määrätyllä välyksellä dimensioiltaan sovitettu kierteen läpimittaan nähden, syöttösuppilon (13), joka on asennettu sylinterin yläpuolelle sen ylävirran päässä jolloin syöttösuppilon pohjassa on aukko muoviaineen läpimenon mahdollistamiseksi partikkelimuodossa syöttösuppilosta sylinteriin, sekä syöttökammion (6), joka ympäröi ruuvin ylävirran puoleista osaa ja yhdistää sylinterimäisen läpimenon syöttö-suppiloon, tunnettu siitä, että suulakepuristin on tarkoitettu jatkuvatoimiseksi, että syöttökammiota rajoittavat kiinteät seinämät (5, 7, 8, 9, 10, 20), joiden sisäpinnat käsittävät kaksi vastakkaista poikittaispintaa (5, 7), jotka ovat tasaisia ja pystysuuntaisia ja joilla on sama pinta, ja näiden kahden poikittaispinnan välissä pitkittäisiä sivuja (8, 9, 10, 20) jotka ovat ruuvin akselin kanssa samansuuntaisia ja järjestetty symmetrisesti ruuvin (4) akselin kautta kulkevan pystytason suhteen, ja sijaitsevat sanotusta akselista etäisyydellä, joka joka kohdassa ylittää kierteen säteen arvolla joka on partikkelin dimensiota suurempi, jolloin kierre kuljettaa partikkelit ruuvin kiertoliikkeen aikana riippumatta niiden kulma-asennosta ruuvin ympärillä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen suulakepuristin, tunnettu siitä, että kierre ainakin ruuvin yhdellä alueella, joka ulottuu syöttökammioon (6) ja sylinterimäisen läpimenon osaan, käsittää yhden tai useita ruuvimaisia laippoja. 9 72077

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen suulakepuristin, tunnettu siitä, että syöttökammio (6) on poikkileikkaukseltaan suorakulmainen.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen suulakepuristin, joka on tarkoitettu rakeiden muodossa olevan muoviaineen homogenoin-tiin, tunnettu siitä, että syöttökammion (6) sivu-seinämien ja ruuvin kierteiden välinen etäisyys on moninkertainen rakeiden läpimittaan verrattuna.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen suulakepuristin, tunnettu siitä, että suljinlevy (16) on sijoitettu vaakasuoraan suppilon (13) ja syöttökammion (6) välille, joka suljinlevy on järjestetty liukuvaksi aukiasennon ja suljetun asennon välillä.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen suulakepuristin, tunnettu siitä, että syöttökammioon (6) kuuluu siirrettävä pohja, joka muodostuu levystä (20), joka on liukuvasti siirrettävissä suljetun asennon ja aukiasennon välillä.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen suulakepuristin, tunnettu siitä, että syöttökammio (6) käsittää alaosassaan poistokuilun (14), jolloin siirrettävä pohja muodostaa väliseinän syöttökammion ja poistokuilun välille.

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen suulakepuristin, tunnettu siitä, että sylinteri (1) on varustettu yhdellä ainoalla laakerilla (25), joka sijaitsee syöttökammion ylävirran puolella ja ohjaa akselin päätä (26), joka pidentää ruuvia sen ylävirran puoleisessa päässä. 10 72077