HU190126B - Smelting pot for injection moulding of thermoplastic materials - Google Patents

Abstract

A találmány szerinti továbbfejlesztés értelmében a külső házban (1) koncentrikusan belső mag (5) van elhelyezve, amelynek külső átmérője kisebb a ház (1) belső átmérőjénél és hossza lényegében megegyezik a ház (1) hosszával, a dugattyú pedig a belső mag (5) hosszának legalább egy részén töinltetten elmozduló csődugattyúként (2) van kialakítva. (1. ábra) 190126

Description

A találmány tárgya olvasztótégely hőre lágyuló műanyag fröccsöntéséhez külső házzal, ebben elrendezett és hozzá képest tömítetten elmozduló dugattyúval, a ház egyik végénél kialakított beőmlőnyllással és másik végéhez csatlakoztatott kivezetónyllással.

Az ilyen elrendezésű olvasztótégelyeket széles körben alkalmazzák a hőre lágyuló műanyagok fröccsöntéséhez. A házon kialakított beőmlönyllásnál bevezetik az olvasztótégely belsejébe a nyersanyagként szolgáló granulátumot, amely az olvasztótégelyen kívül elhelyezett külső fűtőtest által kifejtett hő hatására megolvad ós fröccsöntésre alkalmas formába jut. A granulátumot, illetve később a megolvadt műanyagot a dugattyú előre járatásával mozgatják a ház másik végén kialakított kivezetőnyilás felé.

Az ilyen hagyományos kialakítású olvasztótégely esetében komoly nehézséget okoz az olvasztótégelyben lévő műanyag teljes keresztmetszetében történő átmelegltése, képlékennyé tétele. Belátható, hogy a házon kívül lévő külső fűtőtesttől származó hóhatás csak nehezen képes a ház belsejében a középtengely körzetében elhelyezkedő műanyag megolvasztására. Túlságosan nagy hőt sem lehet alkalmazni, mert ebben az esetben a ház belső palástja közelében lévő műanyag elég, kémiai degradáció, bomlás lép fel, ami a műanyagot fröccsöntéshez való felhasználásra alkalmatlanná teszi. Mindebből következően az olvasztótégelyben a műanyagot csak kíméletes hőadagolás mellett ós az ebből fakadó viszonylag hosszú idó alatt lehet felmeleglteni. De ez b körülmény korlátozza az egyidőben az olvasztótégelyben feldolgozható műanyag mennyiségét is. Minél nagyobb menynyiséget akarunk ugyanis felolvasztani, annál nagyobb belső átmérőjű olvasztótégelyt kell alkalmazni, amely esetben a műanyag középső részének átolvasztá sóval kapcsolatos nehézségek fokozottan jelentkeznek. Ezeken a nehézségeken igyekeztek olyan módon segíteni az újabb olvasztótégelyek esetében, hogy a ház belsejében a dugattyú és a kivezetónyllás között olyan betétet helyeztek el, amellyel a műanyagot a ház középtengelyéből palástja felé igyekeznek kényszeríteni. Emiatt azonban nagymértékben megnövekszik az ellenállás, amit a dugattyúnak le kell győznie. Ráadásul az egyidőben megolvasztható műanyag mennyisége is csökken.

Ismeretes az a megoldás is, amikor a dugattyút csigaként alakítják ki, illetve ilyennel helyettesítik. A csiga és a ház belső palástja között a ház kijárata felé folyamatosan szűkülő rés van, úgyhogy a csiga forgósa során eme rés révén a műanyag a ház belső palástjára van nyomva. Itt gondoskodni kell arról, hogy a műanyag csak akkor jusson ki a házból, ha már teljes mértékben megolvadt, úgyhogy a kiómlónyllást vezérelhető zárral kell ellátni. Bonyolult felépítése, a forgó csiga azonban itt újabb működési hátrányokat vet fel, ráadásul az egyszerre feldolgozható műanyag mennyisége ilt is meglehetősen korlátozott.

A találmánnyal megoldandó feladat az ismert megoldások hátrányainak kiküszöbölése mellett olyan olvasztótégely kialakítása hőre lágyuló műanyag adag mennyisége és ezzel a fröccsöntés termelékenysége megnövelhető anélkül, hogy ez a műanyag meg nem engedett hőterhelésével járna együtt. Az új olvasztótégelynek egyszerű felépítésűnek, biztonságos működésűnek és a meglévő berendezéseken alkaltnazhatónak is kell lennie.

A találmány szerinti továbbfejlesztés értelmében a külső házban koncentrikusan belső mag van elhelyezve, aminek külső átmérője kisebb a ház belső átmérőjénél, és hossza lényegében megegyezik a ház hosszával, a dugattyú pedig a belső mag hosszának legalább egy részén tőmitetten elmozduló csődugattyúkónt van kialakítva. Ennek a megoldásnak a legfőbb jelentősége aa, hogy nagymértékben megnövekszik az olvasztótégely befogadóképessége. A belső mag következtében a megolvasztandó műanyag a ház palástja mentén egyenletes rétegvastagságban helyezkedik el.

A belső magot a legegyszerűbben úgy alakíthatjuk ki, ha a ház beőmlőnyiláeánál lévő kisebb átmérőjű résszel éa ehhez átmenettel csatlakoztatott nagyobb átmérőjű részszel látjuk el. A csödugattyú a kisebb átmérőjű részhez kapcsolódik.

Az egyenletesebb anyageloszlatás és melegítés érdekében célszerű, ha nagyobb átmérőjű részen körkörösen a belső mag hossztengelyével párhuzamosan terelőlemezeket alakítunk ki, amelyek eme nagyobb átmérőjű rész hosszának legalább egy részére terjednek ki.

Célszerű az a kiviteli alak, amelyben a nagyobb átmérőjű réez átmérője az átmenettől a ház kivezetőnyllésa felé folyamatosan növekszik olyan módon, hogy a nagyobb átmérőjű rész és a ház belső fala közötti rés a kivezetőnyilás felé folyamatosan szűkül.

A belső mag fűtése érdekében célszerű, ha a belső magban hossztengelye irányában furat van kialakítva, amelyben belső fűtőtest van elrendezve.

Egyszerűen kialakítható a csődugattyú, ha a ház belső falához, illetve a belső maghoz tőmitetten csatlakozó dugattyúfejjel, ehhez kapcsolódó dugaltyútesttel és másik végével a csödugattyú működtető szervéhez csatlakozó végdarabbal látjuk el. A végdarab ütközőfej útján lehet a működtető szervhez csatlakoztatva. Célszerű végül, ha az ütközőfej csavarmenet útján kapcsolódik a végdarabhoz.

A találmány további részleteit kiviteli példa kapcsán a mellékelt rajzra való hivatkozással mutatom be. A rajzon az

1. ábra a találmány szerinti olvasztótégely egyik célszerű kiviteli alak-2lau lóu jának oldalnézete, részben metszete, a

2. ábra az 1. ábra szerinti kiviteli alakreszlete: a belső mag oldalnézete.

Mint ahogy az 1. ábrán látható, a találmány azerinti olvasztótégely egyik célszerű kiviteli alakjának állandó belső átmérőjű, hengeres külső 1 háza van, amelyben általánosságban 2 hivatkozási számmal jelölt csődugattyú van elrendezve. Az 1 ház egyik végénél 3 beömlőnyilás van kialakítva, ezzel ellentétes másik végéhez pedig a 4 kivezetőnyílás van csatlakoztatva.

A külső 1 ház belsejében koncentrikusan belső 5 mag van elhelyezve, amelynek külső átmérője általánosságában kisebb, az 1 ház belső átmérőjénél, hossza pedig lényegében megegyezik az 1 ház hosszával. Eme utóbbi körülményt a konkrét konstrukciós kialakítás, pl, a 4 kivezetőnyiláa megoldása befolyásolja.

Az 5 mag részletei a 2. ábrán láthatók. Az 1 ház 3 beömlőnyílásánál lóvó végénél az 5 magnak kisebb átmérőjű 6 része van, amihez 7 átmenet útján nagyobb átmérőjű 8 rész kapcsolódik. Eme nagyob átmérőjű 8 részen a külső felületre merőlegesen álló 9 teretólemezek vannak egymással párhuzamosan, egymáshoz képest bizonyos távolságra kialakítva. Célszerűen ezek az 5 maggal egy darabból vannak. A 9 terelőlemezek ebben a kiviteli alakban a 8 rész hosszának egy részére terjednek ki. Szaggatott vonallal jeleztük, hogy a belső 5 mag belsejében koncentrikusan 10 furat van kialakítva.

Visszatérve az 1. ábrára láthatjuk, hogy a belső 5 magnak még a nagyobbik átmérőjű 8 részénél is marad bizonyos hézag az 1 ház belső felülete és az 5 mag között. Ez a 11 rés ebben a kiviteli alakban úgy van kialakítva, hogy a műanyag folyásának irányában, azaz a 4 kívezetőnyllás felé szűkül. Ezt úgy valósítottam meg, hogy a 8 rész átmérője nem állandó, hanem ebben az irányban növekszik. A 9 terelőlemezek viszont úgy vannak kialakítva, hogy felfeküaznek az 1 ház belső felületén. Ezzel pontosan meghatározzék az 5 mag helyzetét az 1 házon belül. Az 5 mag rögzítésére itt 12 csavar szolgál.

Az 5 belső mag 10 furatában belső 13 fűtőtest van elhelyezve. Ez ugyanúgy, mint az 1 ház külsején elhelyezkedő hagyományos külső 14 fűtőtest, a szokásos módon az olvasztótégely áramforrásával van összekötve. Tápvezetékébe a hószabályozó és korlátozó szerv, például toroid-trafó építhető.

Az 1. ábrán az is látható, a 2 csődugatytyúnak olyan 15 dugattyúfeje van, amely az itt szokásos tömítettséggel az 1 ház belső felületéhez éa az 5 mag kieebb átmérőjű 6 részének külső felületéhez is csatlakozik. A 15 dugattyúfejhez 16 dugattyütest, ehhez pedig 17 végdarab van kapcsolva. A 2 csődugatytyúhoz a fröccsöntógépben működtető szerv kapcsolódik, amelynek révén a 2 csődugatytyút az 1 ház belsejében el lehet mozdítani. Ezt ebben a megoldásban 18 ütközőfej utján valósítom meg, amely csavarmenet segítségével van a 17 végdarabba illesztve. Ezzel lehetővé válik a 2 csődugattyú behatolási mélységének, illetve a 3 beömlőnyíláshoz képesti helyzetének beállítása anélkül, hogy a lókethossz változna. A 2 csődugattyúhoz olyan 19 tolózár is csatlakozik, amely megakadályozza azt, hogy a 3 beömlőnyíláson át a 15 dugattyúfej mögé granulátum hullhasson be.

A találmány szerinti olvasztótégely eme kiviteli alakja a következőképpen működik:

A granulátumnak a 3 beömlőnyíláson át történő bejuttatásakor a 2 csődugattyú az ábrán jobb szélső, külső holtponti helyzetében van. Azt, hogy a 15 dugaltyúfej a 3 beőmlőnyllásnak mekkora keresztmetszetét tegye szabaddá, a 18 ütközőfej állításával, a 17 végdarab és a 18 ütközőfej közötti csavarmenet segítségével határozom meg. Ezzel egyszerű módon szabályozhatom az egy adagban bejutó nyersanyag mennyiségét, anélkül, hogy a 2 csődugattyú löketét változtatnám. A behulló granulátum a belső 5 mag körül s 15 dugattyúfej előtt egyenletesen eloszlik. A kellő mennyiségű nyersanyag bevezetése után megindul a 2 dugattyú lökete a 4 kivezetőnyílás irányában. Eközben a granulátumot maga előtt tolja és az a kisebb átmérőjű 6 részről a 7 átmeneten át az 5 mag nagyobb átmérőjű 8 részére jut. Ezzel egyidőben megkezdődik a megolvasztása is, de nemcsak a hagyományos külső 14 fűtőtest, hanem a belső 5 mag 10 furatában lévő belső 13 fűtőtest segítségével is. Ilyen módon tehát a megolvasztandó műanyagot nemcsak kívülről éri hőhatás, hanem a belső 13 fűtőtest révén az 5 magon keresztül belülről is. A 2 csődugattyú előrehaladtával a műanyag bejut a 11 résnek abba a részébe, ahova a 9 terelőlemezek nyúlnak. Ezek a 9 terelőlemezek egyrészt egyenletesebben elosztják a műanyagot, másrészt javítják a 13 és 14 fűtőtestről érkező hő átadását az érintkező felület megnövelésével. A 9 terelőleniezek lehetőséget adnak arra is, hogy ide hőmérőt lógassak be. A nagyfelületű érintkezés miatt itt a 9 terelőlemez hőmérséklete gyakorlatilag megegyezik az olvadt granulátum hőmérsékletével. Az elméletileg szükséges hőmérsékletet ilyen módon pontosan be lehet állítani akár kézzel leolvasva a hőmérőt és működtetve a belső 13 fűtőtest tápvonaléban lévő áramszabályozó szervet, pédéul toroid-tekercset. De automata hőszabályozásra is lehetőség nyílik valamilyen önmagában ismert termosztátnak az egyik 9 terelölemezben lévő hőmérőhöz, illetve a 13 fűtőtesthez való kapcsolásávalMint ahogy korábban említettem, ebben a kiviteli alakban a 11 rés a 4 kivezetőnyílás felé ezűküi. Ennek egyrészt az a jelentősége, hogy a műanyag a 8 rész végénél teljesen homogén eloszlású lesz, másrészt pedig a szűkülő 11 rés révén megnövekszik a nyomása és ezzel a megnövelt nyomással jut a 4 kivezetőnyiláeba. Ez lehetővé teszi azt, hogy a találmány szerinti olvasztótégellyel bonyolult felépítésű, szűk járatokkal rendelkező, hosszú anyagpályás fröccsöntő szerszámokat is ellássunk, tápláljunk.

A 2 csődugattyú a berendezés működtető szerve révén természetesen a 7 átmenet előtt megáll, majd újabb munkafázis kezdetéhez külső holtponti helyzetébe jut vissza.

Elvégzett kísérleteim bebizonyították, hogy a hagyományos olvasztótégelyhez képest az új olvasztótégellyel mintegy háromszor nagyobb anyagmennyiséget lehet egyszerre megolvasztani, a befogadóképesség tehát mintegy háromszorosára növekedett. Az egyidejűleg külső és belső fűtés kíméletes módon teljesen egyenletes olvasztást tesz lehetővé, ami a fröccsöntött termék minőségének nagymérvű javulásában figyelhető meg, A fröccsöntési nyomás állandó és viszonylag magas, ami jó szerszámkitöltést eredményez még viszonylag bonyolult szerszámok esetében is.

Claims (8)

1. Olvasztótégely hőre lágyuló műanyag fröccsöntéséhez külső házzal, ebben elrendezett és hozzá képest tömítetten elmozduló dugattyúval, a ház egyik végénél kialakított beömlőnyllással ós másik végéhez csatlakoztatott kivezetőnyílással, azzal jellemezve, hogy a külső házban (1) koncentrikusan belső mag (5) van elhelyezve, amelynek külső átmérője kisebb a ház (1) belső átmérőjénél és hossza lényegében megegyezik a ház (1) hosszával, a dugattyú pedig a belső mag (5) hosszának legalább egy részén tömítetten elmozduló csődugattyúként (2) van kialakítva.

2. Az 1. igénypont szerinti olvasztótégely, azzal jellemezve, hogy a belső mag (5) a ház (1) beömlőnyílásánál (3) lévő kisebb

5 átmérőjű résszel (6) ós ehhez átmenettel (7) csatlakoztatott nagyobb átmérőjű résszel (8) van ellátva, ahol a csődugattyú (2) a kisebb átmérőjű részhez (6) kapcsolódik.

3. A 2. igénypont Bzerinti olvasztótégely,

10 azzal jellemezve, hogy a nagyobb átmérőjű részen (8) körkörösen a belső mag (5) hossztengelyével párhuzamosan terelölemezek (9) vannak kialakítva, amelyek eme nagyob átmérőjű rész (8) hosszának legalább egy

15 részére kiterjednek.

4. A 2. vagy 3. igénypont szerinti olvasztótégely, azzal jellemezve, hogy a nagyobb átmérőjű rész (8) átmérője az átmenettől (7) a ház (1) kivezetőnyílása (4) felé

20 folyamatosan növekszik olyan módon, hogy a nagyobb átmérőjű rész (8) és a ház (1) belső fala közötti rés (11) a kivezetőnyllás (4) felé folyamatosan szűkül.

5. Az 1-4. igénypontok bármelyike sze25 rinti olvasztótégely, azzal jellemezve, hogy a belső magban (5) hossztengelye irányában furat (10) van kialakítva, amelyben belső fűtőtest (14) van elrendezve.

6. Az 1-5. igénypontok bármelyike sze30 rinti olvasztótégely, azzal jellemezve, hogy a csődugattyü (2) a ház (1) belső falához, illetve a beleó maghoz (5) tömítetten csatlakozó dugattyúfejjel (15), ehhez kapcsolódó dugattyútesttel (16) és másik végével a csödu35 gattyú (2) működtető szervéhez csatlakozó végdarabbal (17) van ellátva.

7. A 6. igénypont szerinti olvasztótégely, azzal jellemezve, hogy a végdarab (17) ütközőfej (18) útján van a működtető szervhez

40 csatlakoztatva.

8. A 7. igénypont szerinti olvasztótégely, azzal jellemezve, hogy az ütközőfej (18) csavarmenet útján kapcsolódik a végdarabhoz (17).