PL208838B1 - Wytłaczarka do tworzyw polimerowych - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest wytłaczarka do tworzyw polimerowych mająca układ uplastyczniający z cylindrem rowkowanym.

Znane z książki J. W. Sikory pt.: „Studium autotermiczności procesu wytłaczania i strefy rowkowanej wytłaczarki”, opublikowanej przez Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej, Lublin 2000, stanowiącej między innymi przegląd światowych rozwiązań konstrukcyjnych wytłaczarek do tworzyw polimerowych z układem uplastyczniającym mających cylinder rowkowany, rozwiązania wytłaczarek z takim układem uplastyczniającym są podzielone na dwie grupy. W pierwszej grupie znajdują się wytłaczarki z układem uplastyczniającym mającym cylinder rowkowany, którego elementy geometryczne, takie jak: liczba rowków, kąt pochylenia rowków, głębokość rowków, kierunek skręcenia rowków i kąt skręcenia rowków są ściśle ustalone w danej konstrukcji, zatem nie mogą być zmieniane w czasie trwania procesu wytłaczania. W drugiej grupie znajdują się wytłaczarki z układem uplastyczniającym mającym cylinder rowkowany, w którym wymienione wcześniej elementy geometryczne można świadomie zmieniać, w zakresie wartości ustalonych ze względów konstrukcyjnych, w zależności od potrzeb, w czasie trwania procesu wytłaczania.

W ostatniej z wymienionych grup znajduje się rozwią zanie znane z polskiego opisu patentowego nr 174068, gdzie wytłaczarka do tworzyw polimerowych jest zaopatrzona w układ uplastyczniający z tuleją rowkowaną , umieszczoną na dł ugoś ci strefy zasypu i części strefy zasilania ukł adu uplastyczniającego, mającą rowki o zmiennej głębokość na długości tulei, co umożliwia zmianę kąta oraz kierunku skręcenia rowków. Z innego polskiego opisu patentowego nr 174623 jest znane rozwiązanie, w którym wytłaczarka do tworzyw polimerowych ma zespół płytek wahliwych, zamontowanych przelotowo, suwliwie w cylindrze układu uplastyczniającego wytłaczarki w obszarze strefy zasypu i w następującym po niej odcinku strefy zasilania, łącznej długości od 0,5 do 6 średnic wewnętrznych ślimaka. W opisie patentowym polskim nr 198263 jest przedstawiony opis wytłaczarki do tworzyw polimerowych mającej układ uplastyczniający z tuleją rowkowaną, mocowaną jednym końcem na stałe do cylindra wytłaczarki oraz pasowaną obrotowo-suwliwie z cylindrem na całej długości współdziałania z cylindrem. Drugi koniec tulei rowkowanej, znajdujący się poza strefą zasypu, jest wyposażony w mechanizm umożliwiający skręcanie tulei, w obrębie odkształcenia sprężystego materiału tulei, odpornego na zużywanie trybologiczne, w lewą bądź w prawą stronę. Tuleja ma wykonane, na przeważającej części swojej długości, szczeliny o wysokości równej grubości ścianki tulei oraz danej szerokości. W szczelinach są umieszczone wzdłużne kliny, których szerokość ściśle odpowiada szerokości szczelin, a ich powierzchnia zewnętrzna, mająca taki sam kształt, jak powierzchnia zewnętrzna tulei, przylega do powierzchni wewnętrznej cylindra wytłaczarki, natomiast powierzchnie boczne klinów mają taki sam kształt, jak powierzchnie boczne szczelin. Szczeliny wraz z klinami tworzą rowki wzdłużne o zmiennej głębokości i stałym kształcie przekroju poprzecznego wzdłuż długości tulei. Koniec tulei rowkowanej jest mocowany na stałe do cylindra wytłaczarki i znajduje się korzystnie w strefie dozowania układu uplastyczniającego. Pierścień ze ścięciem od wewnątrz skierowanym do osi i do głowicy wytłaczarskiej, liniowym lub nieliniowym, znajduje się w części przedniej na końcu tulei w miejscu, w którym kliny w szczelinach mają największą wysokość. Z kolei w opisie patentowym polskim nr 199019 jest przedstawiony opis wytłaczarki do tworzyw polimerowych mającej układ uplastyczniający z tuleją rowkowaną, której mechanizm skręcający znajduje się między otworem zasypowym układu uplastyczniającego a końcem wytłaczarki, zaopatrzonym w głowicę wytłaczarską. W jeszcze innym opisie patentowym polskim nr 199018 jest przedstawiony opis wytłaczarki do tworzyw polimerowych mającej układ uplastyczniający z tuleją rowkowaną, składającą się z co najmniej dwóch rodzajów usytuowanych naprzemiennie względem siebie segmentów złączonych powierzchniami bocznymi - wzdłużnie ze sobą.

Z kolei w amerykańskim opisie patentowym nr 4462692 wytłaczarka do przetwórstwa przede wszystkim gumy, w obszarze strefy zasypu i części strefy zasilania układu uplastyczniającego, ma zamontowaną tuleję na obwodzie, w której wykonano śrubowe nacięcie o kącie opasania około 480°. Szerokość nacięcia przy otworze zasypowym jest równa średnicy otworu zasypowego. Szerokość i głębokość tak wykonanego rowka śrubowego zmniejsza się, w kierunku do głowicy wytłaczarskiej, aż do zaniku. Przekładnia ślimakowa zamontowana na tulei z rowkiem śrubowym umożliwia jej skręcanie i poprzez to zmianę kształtu przekroju poprzecznego rowka. W innym amerykańskim opisie patentowym nr 4678339 w wytłaczarce na długości strefy zasypu i części strefy zasilania umieszczono w cylindrze układu uplastyczniającego dwie tuleje, wewnętrzną nieruchomą i zewnętrzną ruchomą - mogącą wykonywać ruch obrotowy. W tulei wewnętrznej wykonano przelotowo wiele nacięć, w których są

PL 208 838 B1 usytuowane płytki. Płytki zamontowano do mechanizmu rolkowo-sprężynowego, umożliwiającego ich opuszczanie lub podnoszenie. Podczas opuszczania płytek nacięcia w tulei tworzą rowki wzdłużne. Opuszczanie i podnoszenie płytek jest przeprowadzane przez obrót tulei zewnętrznej, wykonywany wskutek jej sprzężenia z tłokowym układem napędowym. Rolka mechanizmu rolkowo-sprężynowego płytki, przesuwając się po specjalnie ukształtowanej powierzchni tulei zewnętrznej, powoduje opuszczanie lub podnoszenie płytki zapewniając możliwość uzyskania żądanego kąta pochylenia rowków a tym samym i głębokości rowków. Następnie w amerykańskim opisie patentowym nr 5783225 w cylindrze wytłaczarki, w obszarze pod otworem zasypowym i nieco poza nim, są wyodrębnione trzy komory ograniczone powierzchniami zwoju i rdzenia ślimaka oraz powierzchniami cylindra i listew umieszczonych w cylindrze. Układ śrub zamontowanych na końcach listew umożliwia zmianę ich położenia, a tym samym zmianę głębokoś ci i ką ta pochylenia, co w konsekwencji powoduje zmianę obję tości komór. Wreszcie w amerykańskim opisie patentowym nr 5909958 wytłaczarka ma tuleję rowkowaną umożliwiającą zmianę liczby rowków, ich głębokości oraz kąta pochylenia rowków w czasie trwania procesu wytłaczania, poprzez opuszczanie lub podnoszenie jednego końca listew umieszczonych w stożkowych wybraniach materiałowych wzdłuż cylindra wytłaczarki.

Istotą wytłaczarki do tworzyw polimerowych, mającej układ uplastyczniający z cylindrem rowkowanym z rowkami wzdłużnymi w strefie zasypu i w części strefy przemiany układu uplastyczniającego następującej bezpośrednio po strefie zasypu oraz zaopatrzony w rowkowaną tuleję skrętną, mocowaną od strony głowicy wytłaczarskiej na stałe za pomocą kołka w cylindrze rowkowanym oraz pasowaną suwliwie-obrotowo w cylindrze na całej długości współdziałania z cylindrem, mającą wycięte przelotowo wzdłużne szczeliny, w których znajdują się kliny skrętne w kształcie wzdłużnych wycinków tulei stożkowej o zewnętrznej powierzchni walcowej nierównoległej do wewnętrznej powierzchni walcowej, mocowane w ślimacznicy mechanizmu skręcającego, umożliwiającego skręcanie tulei w obrębie odkształcenia sprężystego materiału tulei, odpornego na zużywanie trybologiczne, w lewą bądź prawą stronę w zależności od potrzeb oraz pasowane suwliwie-obrotowo w cylindrze na całej długości współdziałania z cylindrem, tworząc rowki wzdłużne o zmiennej głębokości, jest to, że tuleja skrętna jest pasowana od strony zasobnika tworzywa suwliwie-wzdłużnie w ślimacznicy mechanizmu skręcającego tuleję, a kliny skrętne są pasowane od strony głowicy wytłaczarskiej również suwliwie-wzdłużnie w tulei skrętnej cylindra rowkowanego oraz są mocowane od strony zasobnika tworzywa na stałe w ślimacznicy mechanizmu skręcającego za pomocą wybrania materiałowego klina i pazura klina, umożliwiającego skręcanie klina, w wybranym kierunku prostopadłym do osi geometrycznej cylindra, w obrębie odkształcenia sprężystego materiału klina, odpornego na zużywanie trybologiczne.

Korzystnym skutkiem wynalazku jest to, że podczas skręcania tulei skrętnej pasowanej suwliwie-wzdłużnie w ślimacznicy mechanizmu skręcającego tuleję, z klinami skrętnymi pasowanymi od strony głowicy wytłaczarskiej również suwliwie-wzdłużnie w tulei skrętnej cylindra rowkowanego, potrzeba mniejszego momentu skręcającego, występują mniejsze naprężenia rozciągające i ściskające materiał tulei skrętnej oraz materiał klinów. Poza tym jest zachowany stały kąt skręcenia rowków i klinów na całej ich długości a kąt skręcenia może być większy od stosowanych dotychczas.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój wzdłużny fragmentu układu uplastyczniającego wytłaczarki do tworzyw polimerowych z zamocowaną tuleją skrętną z przelotowo wyciętymi wzdłużnymi sześcioma szczelinami, fig. 2 przekrój wzdłużny klina skrętnego, fig. 3 - przekrój wzdłużny fragmentu układu uplastyczniającego, z zamontowanymi w szczelinach tulei skrętnej klinami skrętnymi, które razem tworzą sześć rowków wzdłużnych, w położeniu przed skręceniem tulei, fig. 4 - przekrój wzdłużny tego samego fragmentu układu uplastyczniającego, ale obróconego o 90° w położeniu przed skręceniem tulei, natomiast fig. 5 - przekrój wzdłużny jak na fig. 4, w położeniu po skręceniu tulei.

Wytłaczarka do tworzyw polimerowych, ma układ uplastyczniający z cylindrem 1 rowkowanym z rowkami 2 wzdłużnymi w strefie zasypu i w części strefy przemiany układu uplastyczniającego, następującej bezpośrednio po strefie zasypu oraz zaopatrzony w rowkowaną tuleję 3 skrętną, mocowaną od strony głowicy 4 wytłaczarskiej na stałe za pomocą kołka 5 w cylindrze 1 rowkowanym oraz pasowaną suwliwie-obrotowo w cylindrze 1 na całej długości współdziałania z cylindrem 1. Tuleja 3 skrętna ma wycięte przelotowo wzdłużne szczeliny 6, w których znajdują się kliny 7 skrętne w kształcie wzdłużnych wycinków tulei stożkowej o zewnętrznej powierzchni walcowej nierównoległej do wewnętrznej powierzchni walcowej, mocowane w ślimacznicy 8 mechanizmu skręcającego, umożliwiającego skręcanie tulei 3 w obrębie odkształcenia sprężystego materiału tulei 3 i klinów 7, odpornego na zużywanie trybologiczne w lewą bądź prawą stronę w zależności od potrzeb oraz pasowane suwli4

PL 208 838 B1 wie-obrotowo w cylindrze 1 na całej długości współdziałania z cylindrem 1, tworząc rowki 2 wzdłużne o zmiennej głębokości. Tuleja 3 skrętna jest pasowana od strony zasobnika 9 tworzywa suwliwie-wzdłużnie w ślimacznicy 8 mechanizmu skręcającego tuleję 3, a kliny 7 skrętne są pasowane od strony głowicy 4 wytłaczarskiej również suwliwie-wzdłużnie w tulei 3 skrętnej cylindra 1 rowkowanego oraz są mocowane od strony zasobnika 9 tworzywa na stałe w ślimacznicy 8 mechanizmu skręcającego za pomocą wybrania materiałowego 10 klina 7 i pazura 11 klina 7, umożliwiającego skręcanie klina 7 w wybranym kierunku prostopadłym do osi geometrycznej cylindra 1 w obrębie odkształcenia sprężystego materiału klina 7, odpornego na zużywanie trybologiczne.

Claims (4)

1. Wytłaczarka do tworzyw polimerowych, ma układ uplastyczniający z cylindrem rowkowanym z rowkami wzdłużnymi w strefie zasypu i w części strefy przemiany ślimakowego układu uplastyczniającego następującej bezpośrednio po strefie zasypu oraz zaopatrzony w rowkowaną tuleję skrętną mocowaną od strony głowicy wytłaczarskiej na stałe za pomocą klina w cylindrze rowkowanym oraz pasowaną suwliwie-obrotowo w cylindrze na całej długości współdziałania z cylindrem, przy czym tuleja skrętna ma wycięte przelotowo wzdłużne szczeliny, w których znajdują się kliny w kształcie wzdłużnych wycinków tulei stożkowej o zewnętrznej powierzchni walcowej nierównoległej do wewnętrznej powierzchni walcowej, mocowane w ślimacznicy mechanizmu skręcającego umożliwiającego skręcanie tulei w obrębie odkształcenia sprężystego materiału tulei oraz klinów, odpornego na zużywanie trybologiczne w lewą bądź prawą stronę w zależności od potrzeb oraz pasowane suwliwie-obrotowo w cylindrze na całej długości współdziałania z cylindrem, tworząc rowki wzdłużne o zmiennej głębokością, znamienna tym, że tuleja (3) skrętna jest pasowana od strony zasobnika (9) tworzywa suwliwie-wzdłużnie w ślimacznicy (8) mechanizmu skręcającego tuleję (3).

2. Wytłaczarka według zastrz. 1, znamienna tym, że kliny (7) skrętne są pasowane od strony głowicy (4) wytłaczarskiej również suwliwie-wzdłużnie w tulei (3) skrętnej cylindra (1) rowkowanego.

3. Wytłaczarka według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że kliny (7) skrętne są mocowane od strony zasobnika (9) tworzywa na stałe w ślimacznicy (8) mechanizmu skręcającego za pomocą wybrania materiałowego (10) klina (7) i pazura (11) klina (7).

4. Wytłaczarka według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienna tym, że kliny (7) skrętne są mocowane od strony zasobnika (9) tworzywa na stałe w ślimacznicy (8) mechanizmu skręcającego, umożliwiającego skręcanie klina (7) w wybranym kierunku prostopadłym do osi geometrycznej cylindra (1) w obrębie odkształcenia sprężystego materiału klina (7), odpornego na zużywanie trybologiczne.