PL196204B1 - Sposób wytwarzania kształtowego pręta i urządzenie do wytwarzania kształtowego pręta - Google Patents

Abstract

1. Sposób wytwarzania ksztaltowego preta o zmiennej powierzchni przekroju na dlugosci, wy- twarzanego metoda wytlaczania na wytlaczarce, polegajacy na wytlaczaniu mieszanki materialu w postaci wytlaczalnej przez dysze wytlaczarki po- siadajaca co najmniej jeden otwór, znamienny tym, ze zmienia sie w sposób ciagly powierzchnie prze- kroju przeplywu materialu dostarczanego do dyszy przez co najmniej jeden otwór dyszy podczas co najmniej czesci czasu trwania wytlaczania. 16. Urzadzenie do wytwarzania ksztaltowego preta, zawierajace wytlaczarke z dysza posiadajaca co najmniej jeden otwór oraz wyposazona w podze- spól naciskowy, wywierajacy nacisk na mieszanke materialu wyjsciowego w postaci wytlaczalnej dla wytloczenia tej mieszanki przez co najmniej jeden otwór dyszy, znamienne tym, ze powierzchnia prze- kroju otworu (5, 45, 51) dyszy (39, 49) jest zmienna w trakcie uzywania, oraz tym, ze zawiera podzespól do ciaglej zmiany objetosciowej wielkosci przeplywu mieszanki materialu podawanej do otworu (5, 45, 51) podczas co najmniej czesci czasu wytlaczania. PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania kształtowego pręta oraz urządzenie do wytwarzania kształtowego pręta, w szczególności zawierającego środek myjący.

Znany sposób wytwarzania kształtowych prętów ze środkiem myjącym polega na zmieleniu, po którym następuje wytłaczanie, ugniatanie i wytłaczanie. W takim procesie przygotowana mieszanka zawierająca wszystkie składniki pręta jest ugniatana, to znaczy wytłaczana przez płytkę z otworem wcelu uformowania ciągłego pręta, który następnie jest rozcinany na mniejsze części o ustalonej długości, potocznie zwane kęsami. Kęsy te są następnie wprowadzane do prasy wyposażonej w dyszę lub alternatywnie, w szczególności w produkcji tanich nie zawierających mydła prętów (NSD) ze środkiem myjącym, na jednej z ich powierzchni jest tłoczony odcisk. Takie wytłaczanie może być uzyskane przy pomocy dyszy o tych samych wymiarach co powierzchnia pręta, uderzana pobijakiem lub dyszą w kształcie walca.

Wytłaczanie prętów ze środkiem myjącym przy użyciu dyszy przeprowadzane jest dla nadania prętom powtarzalnego kształtu, gładkiej powierzchni i/lub odcisku jak na przykład logo, znaku towarowego lub tym podobnych na co najmniej części powierzchni pręta. Wytłaczarki posiadają zazwyczaj dyszę uformowaną z dwóch połówek, z których każda posiada powierzchnię stykającą się z kęsem podczas wytłaczania. Powierzchnie te są przystosowane do zbliżania się na określoną odległość, ściskając kęs pomiędzy połówkami dyszy, aby nadać prętowi jego końcowy kształt i wygląd, a następnie podzielić. Nadmiar mieszanki jest wytłaczany przez połówki dyszy, kiedy zbliżają się one do siebie. Potocznie określa się go mianem wypływki. Wypływka jest następnie oddzielana od pręta mydlanego poprzez przeprowadzenie pręta przez otwory w płytce oddzielającej wypływki. Wypływka może wynosić do 40% materiału kęsowego i jest powtórnie przetwarzana w etapie mielenia.

Siła nacisku wywierana przez dyszę wytłaczarki na kęsy środka myjącego podczas wytłaczania, jest zazwyczaj dużo większa niż w przypadku prostego tłoczenia logo. W etapie wytłaczania pojawiają się zazwyczaj dwa problemy, a mianowicie trudność w oddzieleniu pręta od dyszy oraz blokowanie dyszy. W przypadku blokowania dyszy małe ilości pozostałego na dyszy środka myjącego nagromadzają się podczas ciągłego używania, co może skutkować widocznymi wadami powierzchni pręta. Blokowanie dyszy może również prowadzić do trudności lub nawet niemożliwości oddzielenia prętów z powierzchni dyszy.

Zakres rodzajów produktów wytwarzanych poprzez wytłaczanie jest ograniczony. Przeznaczone do wytłoczenia kęsy muszą być w postaci ustalonej tak, aby mogły być przenoszone i podawane do wytłaczarki, a zarazem wystarczająco plastyczne, aby mogły być poddane wytłaczaniu. W szczególności mieszanka środków myjących nie może być zbyt miękka i kleista. Jakkolwiek proces wytłaczania powoduje tendencję do zmiany zbyt miękkiego i kleistego materiału, jakim jest mieszanka środków myjących, w postać wypływki, która jest ponownie przerabiana i przeznaczona do ponownego przetworzenia i podziału.

Wytłaczanie może być również czynnikiem ograniczającym szybkość pracy podzespołu wykańczającego pręt. Dzieje się tak za sprawą połączenia utrudnienia podawania związanego z procesem wytłaczania oraz blokowania się dyszy. Dla przezwyciężania tych trudności planuje się przeprowadzanie wielu dodatkowych etapów obejmujących przygotowanie kęsów, transportowanie i podawanie ich do wytłaczarki, wytłaczanie i etap usuwania wypływki.

Wiele wytłaczarek posiada elementy wypychające, wspomagające uwalnianie uformowanych prętów, jakkolwiek zaproponowano również wiele innych rozwiązań problemu blokowania dyszy oraz trudności występujących przy uwalnianiu prętów. Wszystkie te rozwiązania obejmują odpowiednie przystosowanie wytłaczarki.

Z opisów patentowych US-A-5 162 090, EP-A-0 081 093 oraz GB-A-2 206 839 jest znane kształtowanie rurowego wyrobu odlewanego, na przykład uszczelki do drzwi lub taśmy uszczelniającej za pomocą ruchomych elementów działających zgodnie z kierunkiem ustawienia dyszy wytłaczającej, które kształtują wytłaczany wyrób.

Z brytyjskiego opisu patentowego GB-A-2 282 099 jest znane rozwiązanie, w którym przewody giętkie, stosowane w motoryzacji i mające zmienną średnicę, są wytwarzane przez zastosowanie ruchomych zgniatarek działających na wyciskany przewód.

Z opisu patentowego St. Zjedn. Ameryki nr 3134832 jest znane kształtowanie przekroju wyciskanych materiałów termoplastycznych przy zastosowaniu dysz deformujących elastomery. Podobne rozwiązanie stosowane jest w przemyśle spożywczym jak opisuje opis patentowy St. Zjedn. Ameryki

PL196 204 B1 nr 3840311. Z brytyjskiego opisu patentowego GB nr 1149423 są znane zmienne przysłony irysowe, przy czym wytłaczany cylindryczny wyrób jest wykonany z materiału plastycznego zawierającego drobno rozproszone cząsteczki metalu.

Z opisów patentowych JP 60106900A i JP 11341973A jest znane wytłaczanie na wytłaczarce pręta o zmiennej powierzchni przekroju na długości, przeznaczonego na mydło.

Sposób wytwarzania kształtowego pręta o zmiennej powierzchni przekroju na długości, wytwarzanego metodą wytłaczania na wytłaczarce, polegający na wytłaczaniu mieszanki materiału w postaci wytłaczalnej przez dyszę wytłaczarki posiadającą co najmniej jeden otwór, według wynalazku charakteryzuje się tym, że zmienia się w sposób ciągły powierzchnię przekroju przepływu materiału dostarczanego do dyszy przez co najmniej jeden otwór dyszy podczas co najmniej części czasu trwania wytłaczania.

Korzystnie w sposobie według wynalazku zmienia się objętościową wielkość przepływu materiału poprzez zmianę szybkości podawania materiału dostarczanego do dyszy, względnie poprzez zmianę objętości komory, przez którą dostarcza się materiał do dyszy.

Otwór dyszy wykonuje się co najmniej częściowo z materiału odkształcalnego elastycznie.

Otwór dyszy wykonuje się z co najmniej dwóch części, które wyznaczają jego powierzchnię przekroju, przy czym co najmniej jedną taką część umieszcza się ruchomo względem pozostałych, umożliwiając zmianę powierzchni przekroju otworu.

Korzystnie stosuje się otwór mający konstrukcję przesłony tęczówkowej, względnie otwór wykonany z co najmniej dwóch sąsiadujących cylindrów, które mają zasadniczo równoległe osie obrotu i których powierzchnie obwodowe stykają się ze sobą a osie obrotu są zasadniczo prostopadłe do kierunku wytłaczania, przy czym otwór jest wyznaczony przez konturowy obszar obwodowej powierzchni co najmniej jednego z cylindrów, i zmienia się powierzchnię przekroju otworu, wyznaczoną przez ten konturowy obszar, poprzez obrót tych cylindrów.

Główną objętościową wielkość przepływu materiału utrzymuje się jako zasadniczo stałą w trakcie wytłaczania.

Wtórną objętościową wielkość przepływu zmienia się w trakcie wytłaczania.

Korzystnie stosuje się dyszę zawierającą więcej niż jeden otwór, których powierzchnia przekroju przepływu jest zmienna w trakcie wytłaczania.

W sposobie według wynalazku korzystnie kontroluje się powierzchnie przekroju tych otworów, utrzymując zasadniczo stałą sumę powierzchni tych przekrojów podczas wytłaczania, i kontroluje się względem siebie całkowitą powierzchnię przekroju dla przepływu przez otwór i wtórną objętościową wielkość przepływu, oraz kontroluje się temperaturę co najmniej części dyszy podczas wytłaczania.

Jako mieszankę materiału w postaci wytłaczalnej stosuje się mydło, względnie aktywny detergent syntetyczny.

Urządzenie do wytwarzania kształtowego pręta, zawierające wytłaczarkę z dyszą posiadającą co najmniej jeden otwór oraz wyposażoną w podzespół naciskowy, wywierający nacisk na mieszankę materiału wyjściowego w postaci wytłaczalnej dla wytłoczenia tej mieszanki przez co najmniej jeden otwór dyszy, według wynalazku charakteryzuje się tym, że powierzchnia przekroju otworu dyszy jest zmienna w trakcie używania, oraz tym, że zawiera podzespół do ciągłej zmiany objętościowej wielkości przepływu mieszanki materiału podawanej do otworu podczas co najmniej części czasu wytłaczania.

Podzespół do ciągłej zmiany objętościowej wielkości przepływu mieszanki materiału zawiera elementy do zmiany szybkości podawania materiału do dyszy przez podzespół naciskowy.

Podzespół naciskowy korzystnie zawiera elementy do zmiany wewnętrznej objętości komory, przez którą wytłaczany materiał jest podawany do dyszy.

Podzespół naciskowy korzystnie zawiera pompę wyporową.

Odniesienie do ciągłej zmiany przepływu podczas co najmniej części procesu wytłaczania dotyczy przepływu zwiększającego się lub zmniejszającego stopniowo, w przeciwieństwie do gwałtownej zmiany przepływu, aczkolwiek jako dodatek do ciągłej zmiany przepływu może być zastosowana jedna lub więcej gwałtownych zmian.

Zmiana taka może być spowodowana na przykład zmianą ciśnienia pompy, na przykład przez układ kontrolujący pompę, przejściem materiału wyciskanego przez komorę, której objętość jest zmienna, lub teleskopowym ułożeniem dwóch lub więcej rurowych członów, przy którym długość komory może ulegać zmianie.

PL 196 204 B1

Podczas praktykowania sposobu według wynalazku można zastosować konwencjonalną wytłaczarkę do wytwarzania pręta ze środkiem myjącym. Konwencjonalny sposób wytwarzania detergentowego pręta obejmuje etapy mielenia, wytłaczania i tłoczenia odcisków.

Funkcją etapu mielenia jest ujednorodnienie mieszanki, której składniki w postaci materiałów wyjściowych mogą być w formie luźno skupionej, wiórów lub płatków, dla otrzymania wymaganego stopnia jednorodności. Po zmieleniu mieszanka w wyjściowej formie ujednorodnionej jest podawana do wytłaczarki lub formowana do postaci granulatu lub krajanki, przechowywanych w formie pośredniej, albo podawanych do wytłaczarki. Etap mielenia jest często określany jako rozdrabnianie.

Funkcją procesu wytłaczania jest uformowanie mieszanki w kęsy o pożądanym przekroju poprzecznym, które mogą być następnie wytłaczane w pręty o pożądanym kształcie, za pomocą zwykłej wytłaczarki.

Najbardziej znaną formą wytłaczarek stosowanych zarówno do mielenia jak i wytłaczania są wytłaczarki wyposażone w śrubę.

Najprostszą formą wytłaczarki jest wytłaczarka zawierająca pojedynczą śrubę. Podawany materiał, zarówno w postaci ujednorodnionej jak i w postaci luźnej, na przykład wiórów, granulatu, krajanki lub (przetworzonych) prętów jest podawany do bębna wytłaczarki, zazwyczaj poprzez kosz, w którym wypełnia pierścieniową przestrzeń pomiędzy ślimacznicą (śrubą) wytłaczarki a bębnem. Na materiał oddziaływują siły związane z lepkością/tarciem, zarówno na powierzchni bębna jak i na powierzchniach ślimacznicy, zaś za przesuwanie do przodu przetwarzanej masy jest odpowiedzialna siła wypadkowa w sposób podobny do przesuwania się obrotowej nakrętki wokół stałej śruby, aż do ujścia. Ujście wytłaczarki może być zamknięte perforowaną płytą, przez którą przepychana jest masa.

Przetworzona masa wychodzi z perforowanej płyty w postaci prętów/taśm/arkuszy.

Jeżeli produktem ma być krajanka lub granulat przeznaczony do przechowywania w formie pośredniej przed użyciem w następnym procesie, wówczas na ujściu wytłaczarki niezbędna jest odpowiednia krajarka, która rozcina wytłoczony materiał na mniejsze części. Jeżeli produktem ma być masa uformowana w kęsy lub pręty, wtedy w konwencjonalnym procesie u ujścia wytłaczarki stosowany jest stożek i płyta z otworem, opcjonalnie z płytą perforowaną. Wytłaczarka przepycha masę przez tego rodzaju dyszę w celu otrzymania ciągłego pręta, który jest formowany w kęsy do wytłaczania. Ukształtowania perforowanych płyt, stożków i płyt z otworem mogą się zmieniać w zależności od rodzaju zastosowania.

Wytłaczarki zwane dwustronnie lub podwójnie ślimacznicowymi posiadają dwie ślimacznice (lub śruby), które są równoległe, nie zazębiają się wzajemnie i są zamocowane stycznie do siebie wewnątrz bębna. Ślimacznice mogą być obrotowe w sposób zbieżny, acz zazwyczaj są przeciwbieżne.

Tego rodzaju wytłaczarki są stosowane w produkcji mydła/środków myjących.

Dlatego też w sposobie według wynalazku można wykorzystywać konwencjonalne wyposażenie do produkcji prętów ze środkiem myjącym, odpowiednio zmodyfikowane na przykład poprzez zastąpienie płyty z otworem u ujścia wytłaczarki dyszą zawierającą otwór, którego powierzchnia przekroju może być zmienna w trakcie używania.

Inne odpowiednie typy wytłaczarek do wytłaczania mieszanki środków myjących zawierają układy pomp wyporowych, jak na przykład pompy tłokowe, pompy zębate i pompy krzywkowe, jako dodatek do konwencjonalnych wytłaczarek ze śrubą.

W urządzeniu według wynalazku preferuje się stosowanie pompy wyporowej, na przykład zwykłej wytłaczarki naporowej, która zazwyczaj zawiera zbiornik lub bęben na mieszankę środków myjących, nurnik do wywierania naporu na materiał w zbiorniku oraz wylot, przez który jest wypychana mieszanka środków myjących.

W innym preferowanym przykładzie wykonania urządzenia według wynalazku jest zastosowany stożek u ujścia, opcjonalnie poprzedzony przez płytę perforowaną.

Dysza wytłaczarki zastosowana w wynalazku posiada co najmniej jeden otwór, którego powierzchnia przekroju może być zmienna w trakcie przepływu wytłaczanego materiału.

Jeżeli dysza posiada więcej niż jeden otwór, wówczas najlepiej jest jeżeli wszystkie otwory znajdują się w tej samej płaszczyźnie. W przypadku otworu, który jest utworzony z dwóch sąsiadujących, równoległych części, które zachodzą na siebie, wielkość zachodzenia na siebie określa powierzchnię przekroju przepływu. Części te muszą znajdować się w jednej płaszczyźnie.

W dyszach zawierających więcej niż jeden zmienny otwór powierzchnie pól przekrojów przepływu mogą być współsterowane, tak aby suma powierzchni pól przekrojów przepływu pozostawała stała podczas przechodzenia mieszanki przez dyszę.

PL196 204 B1

Dysza może mieć taki układ, aby jej objętość mogła zwiększać się lub zmniejszać w trakcie procesu wytłaczania, w tej części dyszy, która poprzedza otwór, w stosunku do kierunku wytłaczania, na przykład układ teleskopowy.

W preferowanym przykładzie wykonania, temperatura co najmniej części dyszy jest kontrolowana podczas procesu wytłaczania, na przykład przez kontrolowanie temperatury otworu. Ma to na celu ulepszenie wykończenia powierzchni wytłaczanego materiału. Ogrzewanie jest zazwyczaj preferowane tam, gdzie materiał wytłaczany z dyszy jest w postaci gotowego pręta, to znaczy nie podlega dalszemu przetworzeniu lub podlega jedynie kilku etapom dalszego przetwarzania. Odpowiednie środki podgrzewające są dobrze znane w tej dziedzinie.

Według wynalazku pole przekroju otworu przez który wytłaczana jest mieszanka i który nadaje kształt wytłaczanemu wyrobowi, jest zmienne.

Otwór musi być takiej konstrukcji, aby jego przekrój poprzeczny mógł zmieniać się podczas procesu wytłaczania. Najlepiej jeżeli powierzchnia (powierzchnie), które stykają się z wytłaczanym materiałem są relatywnie ostre lub mają kształt zbliżony do ostrza, do graniastosłupa rozwartego lub są nachylone.

W jednym z przykładów wykonania otwór jest ukształtowany przynajmniej częściowo z materiału, który może być deformowany poprzez nacisk od zewnątrz tak, aby zmieniała się jego powierzchnia przekroju. Odpowiednimi materiałami deformowanymi są guma lub inne elastomery.

W innym przykładzie wykonania otwór wykonany jest z co najmniej dwóch części, które określają jego powierzchnie przekroju, a co najmniej jedna z tych części jest ruchoma względem drugiej tak, aby zmieniać powierzchnię przekroju.

W preferowanym przykładzie wykonania otwór ma układ przesłony irysowej, to znaczy zawiera regulowaną przesłonę z nakładających się części, z których co najmniej dwie są ruchome względem innych tak, aby zmieniać powierzchnię przekroju.

Ruch albo deformacja otworu celem zmiany jego powierzchni przekroju może być osiągnięta przy zastosowaniu dowolnego pasującego układu, na przykład odpowiedniego układu krzywek lub cylindrów hydraulicznych.

W wyniku zmiany powierzchni przekroju otworu podczas przepływu przez niego mieszanki środków myjących zmienia się również powierzchnia przekroju materiału wytłaczanego, dlatego też poprzez zmianę powierzchni przekroju otworu w sposób kontrolowany uzyskuje się wytłaczany wyrób o pożądanym kształcie.

Preferuje się stosowanie zmiany powierzchni przekroju otworu w sposób cykliczny tak, aby uzyskać wytłaczany wyrób o powtarzającym się kształcie. Najlepiej jest jeżeli powierzchnia przekroju otworu zmienia się w sposób cykliczny tak, aby wytłaczany wyrób był w formie gotowego pręta, to znaczy wymagał jedynie ewentualnie niewielu dodatkowych etapów przetwarzania. Materiał wytłaczany może być rozcinany na poszczególne pręty lub kęsy dzięki odpowiedniemu ukształtowaniu otworu, bądź też dzięki zastosowaniu oddzielnego etapu rozcinania. Następnie na pręcie może zostać odciśnięte logo, jeżeli jest ono pożądane. Siła wymagana do odciśnięcia na pręcie logo jest o wiele mniejsza niż w przypadku konwencjonalnego wytłaczania i nie przekreśla korzyści wynikających z pominięcia etapu konwencjonalnego wytłaczania.

Alternatywnie wytłaczany materiał może być dalej przetwarzany. Na przykład ukształtowany wyrób może być oznaczony logo i/lub wytłoczony w zwykły sposób, w celu uzyskania końcowego kształtu prętów. Proces częściowego wstępnego kształtowania wyrobu zgodnie z zaleceniami sposobu według wynalazku posiada wiele zalet, nawet jeżeli zawiera etap wyciskania na zewnątrz nadmiaru mieszanki podczas zamykania się połówek dyszy. Jeżeli pręt jest już uprzednio częściowo ukształtowany, to ten nadmiar mieszanki, to znaczy ilość materiału wypływki, jest zmniejszony, co oznacza, że mniejsza ilość materiału wypływki musi być ponownie przetworzona i wykorzystana. Dlatego też w sposobie według wynalazku uzyskuje się prawie całkowite wyeliminowanie problemu otrzymywania zbyt miękkiej lub kleistej mieszanki środków myjących.

Objętościowy przepływ materiału wprowadzanego do dyszy wytłaczarki jest tutaj określany jako pierwotna objętość przepływu.

W procesie stanowiącym przedmiot wynalazku preferowane jest, aby pierwotna objętość przepływu była utrzymywana na stałym poziomie, dlatego też w wynalazku są bardzo odpowiednie do zastosowania urządzenia wyporowe, takie jak nurnik.

W sposobie według wynalazku jest również bardzo preferowane, aby wtórna objętość przepływu była zmienna podczas procesu wytłaczania.

PL 196 204 B1

Preferowane jest również, aby w trakcie procesu wytłaczania były zminimalizowane zmiany naporu u wejścia do dyszy.

Objętość dyszy może się zwiększać lub zmniejszać, jak to opisano powyżej. Jest to zwłaszcza użyteczne ze względu na zachowanie stałej pierwotnej objętości przepływu, podczas gdy wtórna objętość przepływu jest zmienna. Ponadto może to również służyć minimalizowaniu zmian naporu podczas wytłaczania.

Jeżeli całkowita powierzchnia przekroju przepływu zmienia się w trakcie procesu wytłaczania, wówczas preferuje się, aby całkowita powierzchnia przekroju przepływu przez otwór lub otwory oraz wtórna objętość przepływu były kontrolowane względem siebie tak, aby zmiany naporu podczas wytłaczania były zminimalizowane, zwłaszcza kiedy powierzchnia przekroju przepływu przez otwór maleje do zera.

Sposób i urządzenie według wynalazku umożliwiają wytwarzanie wyrobów kształtowych z produktów użytkowych w przeciwieństwie do produktów półstałych, takich jak odlewy plastyczne.

Produkty użytkowe mogą zawierać żywność, mieszanki środków czystości lub higieny osobistej, produkty kosmetyczne, jak również mieszanki środków farmaceutycznych.

Poprzez określenie „pręt ze środkiem myjącym należy rozumieć tabletkę, placek lub pręcik, w którym ilość aktywnego powierzchniowo składnika myjącego z grupy zawierającej mydło, syntetyczne aktywne środki myjące lub ich mieszaniny, wynosi co najmniej 5%, a najlepiej 10% wagi pręta.

Sposób według wynalazku wymaga, aby materiał wytłaczany był w postaci stałej, lecz umożliwiającej wytłaczanie. Jednakże sposób według wynalazku umożliwia stosowanie o wiele bardziej szerokiego zakresu rodzajów materiałów wyjściowych, które mogą zostać przetworzone w pręty ze środkiem myjącym, niż to jest możliwe w zwykłym procesie zawierającym mielenie, wytłaczanie i tłoczenie wzorów.

Aczkolwiek wynalazek jest głównie nastawiony na produkcję kształtowych prętów z mieszanek środków myjących, to jednak może on również znaleźć zastosowanie w wytwarzaniu innego typu wyrobów kształtowych i produktów użytkowych, zwłaszcza tam, gdzie stosowany jest proces wytłaczania i/lub tłoczenia odcisków oraz tam, gdzie mieszanka początkowa jest w postaci plastycznej, umożliwiającej wytłaczanie. Przykładem takich zastosowań jest wytwarzanie różnych produktów żywnościowych, łącznie wyrobami cukierniczymi.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia dyszę wytłaczarki stosowaną w sposobie według wynalazku, posiadającą zmienny otwór wykonany z materiału elastomerowego, fig. 2 - inną dyszę wytłaczarki stosowaną w sposobie według wynalazku, której objętość może być regulowana i która posiada otwór składający się z dwóch części, fig. 3 - następną postać dyszy wytłaczarki stosowanej w sposobie według wynalazku, posiadającej dwa otwory, fig. 4 - następną postać dyszy wytłaczarki, stosowanej w sposobie według wynalazku, posiadającej zmienny otwór złożony z zachodzących na siebie otworów w dwóch lub więcej ruchomych tarczach, a fig. 5 - następną postać dyszy wytłaczarki, stosowanej w sposobie według wynalazku, w której zastosowano dwa lub więcej cylindrów o równoległych osiach obrotu, obracających się zgodnie z kierunkiem wytłaczania.

Na fig. 1 pokazano dyszę wytłaczarki stosowaną w sposobie według wynalazku, posiadającą zmienny otwór wykonany z materiału elastomerowego. Fig. 1(a) ukazuje dyszę widzianą od tyłu, podczas gdy fig. 1(b) i 1(c) są przekrojami tej samej dyszy, z otworem zmniejszonym w fig 1(c). Kierunek wytłaczania oznaczono jako X. Otwór posiada pierścień wykonany z deformowalnego materiału 1, jak na przykład elastomeru zamkniętego w metalowej obudowie 3. Pierścień jest napompowywany poprzez dostarczenie płynu pod ciśnieniem przez otwór 5. Ponieważ zewnętrzna powierzchnia pierścienia jest ograniczana metalową dyszą wytłaczarki, skutkuje to zmniejszeniem wielkości otworu wewnątrz pierścienia.

Figura 2 ukazuje dyszę wytłaczarki złożoną z dwóch ruchomych części. Fig. 2(a) jest przekrojem dyszy złożonej z wewnętrznego cylindra 7 i zewnętrznego cylindra 9. Wewnętrzny cylinder może ślizgać się do wewnątrz lub na zewnątrz zewnętrznego cylindra, co oznaczono strzałką N, wzdłuż kierunku wyciskania, oznaczonego jako X, umożliwiając zwiększanie lub zmniejszanie objętości dyszy. Ruch ten umożliwia gromadzenie się materiału wewnątrz dyszy, umożliwiając w ten sposób ciągłe zmiany i różnice w pierwotnej i wtórnej objętości przepływu. Fig. 2(b) i 2(c) ukazują widoki od końca matrycy, w której powierzchnia otworu 11 jest tworzona i kontrolowana przez dwie odpowiednio ślizgające się płytki 13, 15. Płytki te są ukształtowane tak aby krzyżowały się ze sobą, umożliwiając całkowite zamknięcie, skutkujące rozdzieleniem poszczególnych prętów wytłaczanego materiału. Regulacja czasu tych dwóch ruchów, to znaczy zmiana powierzchni otworu i osiowego poślizgu cylindra są koordynowane celem uzyskania pożądanego trójwymiarowego kształtu pręta oraz wyeliminowaniu nadPL196 204 B1 miernego nacisku, powstającego przy zerowej powierzchni otworu. W tym ostatnim położeniu zewnętrzny ruch cylindra odpowiada objętości przepływu przez wytłaczarkę.

Figura 3 ukazuje dysze wytłaczarki z dwoma zmiennymi otworami. Figura 3(a) ukazuje dwie części tworzące otwory. Składają się one z głównej płytki końcowej 17 z otwartą powierzchnią 19 oraz ślizgowej płytki środkowej 21. Kiedy płytka środkowa 21 porusza się względem płytki końcowej 17, wówczas jeden z otworów jest zmniejszany zaś drugi otwór jest zwiększany, dlatego też całkowita powierzchnia przekroju pozostaje stała lub prawie stała. Figura 3(b) ukazuje przekrój materiału wytłaczanego, wyprodukowanego w każdym z trzech położeń ukazanych przez fig. 3(c).

Figura 4 ukazuje rozwiązanie, w którym zmienny otwór jest utworzony z zachodzących na siebie otworów 23, 25, 27, utworzonych odpowiednio na obrotowych tarczach 29, 31, 33. Figura 4(a) jest widokiem od tyłu. Figura 4(b) jest widokiem w przekroju. Kierunek wytłaczania oznaczono jako X.

Figura 5 ukazuje rozwiązanie, w którym dwa lub więcej kół lub cylindrów 35, 37 o równoległych osiach obrotu, prostopadłych do kierunku wytłaczania od dyszy 39, oznaczonym jako X, zarówno zgodnie jak i przeciwnie do kierunku przepływu materiału wytłaczanego, bądź w obie strony. Fig. 5(a) jest przekrojem bocznym. Figura 5(b) jest przekrojem od tyłu. Krawędzie cylindrów są narysowane w trzech wymiarach tak, aby uwidocznić, że odpowiednie szczeliny 41, 43 pomiędzy kołami tworzą otwór 45 (lub kilka otworów rozsuniętych osiowo wzdłuż cylindrów), których powierzchnia zmienia się wraz z obrotem kół. Przewaga tego rozwiązania dyszy wytłaczarki polega na tym, że logo może być odciśnięte bezpośrednio na pręcie, po czym można zastosować dalsze chłodzenie lub ogrzewanie powierzchni wytłaczanego materiału.

W preferowanym przykładzie wykonania urządzenia według wynalazku z układem cylindrów/kół obracających się zgodnie bądź przeciwnie do kierunku przepływu wytłaczanego materiału, powierzchnia przekroju przepływu wytłaczanego materiału przez otwór (otwory) tworzone przez cylindry/koła odpowiednio zwiększa się lub zmniejsza. Prędkość kół lub cylindrów jest kontrolowana w taki sposób, aby szybkość podawania środka myjącego w sąsiedztwie z formującą powierzchnią kół w położeniu przylegania była większa lub równa prędkości kół w tym miejscu, w kierunku przepływu tak, aby koło ocierało się o przepływający przez nie wytłaczany materiał.

Jak pokazano na fig. 6, podstawowa głowica wytłaczająca 47 jest przymocowana do otworu dyszy 49, o zmiennym przekroju. Dysza ta zawiera otwór 51, którego przekrój zmienia się dzięki zastosowaniu ślizgowych płytek 53, 55, które poruszają się w kierunku oznaczonym strzałkami. Ślizgowe płytki 52, 53 mają odpowiednie ostre krawędzie 57, 59, które stykają się z wytłaczanym materiałem.

Otwór 51 dyszy 49 połączony jest z pierwszą komorą 61 pierwszego członu rurowego 63. Pierwsza komora 61 pierwszego członu rurowego 63 jest z kolei połączona z drugą komorą 64 drugiego członu rurowego 65, sztywno połączonego z pierwszym członem rurowym 63. Druga komora 64 jest z kolei połączona z wnętrzem 67 cylindra 69, w którym jest umocowany ślizgowo tłok 71 (oznaczony strzałką), pompujący wytłaczany materiał (nie pokazany).

Poniżej zostaną opisane rozmaite możliwości zmiany objętości przepływu, dostarczanego do dyszy 49.

Jak pokazano na fig. 6, objętość przepływu może być zmieniana poprzez zmianę prędkości skoku tłoka 71 i/lub jego ruch w przeciwnym kierunku, oznaczony strzałką 72.

Jak pokazano na fig. 7, objętość przepływu może być zmieniana poprzez względny ruch teleskopowy pierwszego członu rurowego 63 i drugiego członu rurowego 65, co oznaczono strzałką 73.

Jak pokazano na fig. 8, objętość przepływu może być również zmieniana poprzez działanie tłoka 75, umieszczonego ślizgowo wewnątrz cylindra 77, połączonego z pierwszą komorą 61 pierwszego członu rurowego 63 (ruch tłoka oznaczony strzałką).

Na fig. 9 pokazano inny alternatywny przykład wykonania urządzenia według wynalazku. Pierścieniowy rowek 79 wykonany jest w ściance pierwszego członu rurowego 61. Sprężynujący człon pierścieniowy 81 uszczelnia ten rowek, jednakże można regulować i zmieniać stopień jego wystawania do wnętrza pierwszej komory 61 poprzez zmianę ciśnienia powietrza dostarczanego przez linię pneumatyczną 83.

Claims (19)

1. Sposób wytwarzania kształtowego pręta o zmiennej powierzchni przekroju na długości, wytwarzanego metodą wytłaczania na wytłaczarce, polegający na wytłaczaniu mieszanki materiału

PL 196 204 B1 w postaci wytłaczalnej przez dyszę wytłaczarki posiadającą co najmniej jeden otwór, znamienny tym, że zmienia się w sposób ciągły powierzchnię przekroju przepływu materiału dostarczanego do dyszy przez co najmniej jeden otwór dyszy podczas co najmniej części czasu trwania wytłaczania.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że zmienia się objętościową wielkość przepływu materiału poprzez zmianę szybkości podawania materiału dostarczanego do dyszy.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że zmienia się objętościową wielkość przepływu materiału poprzez zmianę objętości komory, przez którą dostarcza się materiał do dyszy.

4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że otwór dyszy wykonuje się co najmniej częściowo z materiału odkształcalnego elastycznie.

5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że otwór dyszy wykonuje się z co najmniej dwóch części, które wyznaczają jego powierzchnię przekroju, przy czym co najmniej jedną taką część umieszcza się ruchomo względem pozostałych, umożliwiając zmianę powierzchni przekroju otworu.

6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że stosuje się otwór mający konstrukcję przesłony tęczówkowej.

7. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że stosuje się otwór wykonany z co najmniej dwóch sąsiadujących cylindrów, które mają zasadniczo równoległe osie obrotu i których powierzchnie obwodowe stykają się ze sobą a osie obrotu są zasadniczo prostopadłe do kierunku wytłaczania, przy czym otwór jest wyznaczony przez konturowy obszar obwodowej powierzchni co najmniej jednego z cylindrów, i zmienia się powierzchnię przekroju otworu, wyznaczoną przez ten konturowy obszar, poprzez obrót tych cylindrów.

8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że główną objętościową wielkość przepływu materiału utrzymuje się jako zasadniczo stałą w trakcie wytłaczania.

9. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wtórną objętościową wielkość przepływu zmienia się w trakcie wytłaczania.

10. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się dyszę zawierającą więcej niż jeden otwór, których powierzchnia przekroju przepływu jest zmienna w trakcie wytłaczania.

11. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że kontroluje się powierzchnie przekroju otworów, utrzymując zasadniczo stałą sumę powierzchni tych przekrojów podczas wytłaczania.

12. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że kontroluje się względem siebie całkowitą powierzchnię przekroju dla przepływu przez otwór i wtórną objętościową wielkość przepływu.

13. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że kontroluje się temperaturę co najmniej części dyszy podczas wytłaczania.

14. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako mieszankę materiału w postaci wytłaczalnej stosuje się mydło.

15. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako mieszankę materiału w postaci wytłaczalnej stosuje się aktywny detergent syntetyczny.

16. Urządzenie do wytwarzania kształtowego pręta, zawierające wytłaczarkę z dyszą posiadającą co najmniej jeden otwór oraz wyposażoną w podzespół naciskowy, wywierający nacisk na mieszankę materiału wyjściowego w postaci wytłaczalnej dla wytłoczenia tej mieszanki przez co najmniej jeden otwór dyszy, znamienne tym, że powierzchnia przekroju otworu (5, 45, 51) dyszy (39, 49) jest zmienna w trakcie używania, oraz tym, że zawiera podzespół do ciągłej zmiany objętościowej wielkości przepływu mieszanki materiału podawanej do otworu (5, 45, 51) podczas co najmniej części czasu wytłaczania.

17. Urządzenie według zastrz. 16, znamienne tym, że podzespół do ciągłej zmiany objętościowej wielkości przepływu mieszanki materiału zawiera elementy do zmiany szybkości podawania materiału do dyszy (39, 49) przez podzespół naciskowy.

18. Urządzenie według zastrz. 16, znamienne tym, że podzespół naciskowy zawiera elementy do zmiany wewnętrznej objętości komory, przez którą wytłaczany materiał jest podawany do dyszy (39, 49).

19. Urządzenie według zastrz. 16 albo 18, znamienne tym, że podzespół naciskowy zawiera pompę wyporową.