PL212185B1 - Urządzenie uplastyczniające wytłaczarki - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie uplastyczniające wytłaczarki jednoślimakowej przeznaczonej do tworzyw polimerowych termoplastycznych, wyposażone w mechanizm służący do nastawiania liczby, kształtu i rozmiarów rowków przetwórczych według potrzeb procesu uplastyczniania wymienionych tworzyw.

Rowki przetwórcze tworzą obszar rowkowany układu uplastyczniającego wytłaczarki jednoślimakowej, obejmujący strefę zasypu i następującą bezpośrednio po niej małą część strefy zasilania układu uplastyczniającego wytłaczarki jednoślimakowej. Rowki przetwórcze mogą być liniowe lub śrubowe prawo- bądź lewoskrętne, o różnych kształtach przekroju poprzecznego, głównie o przekroju prostokątnym, kwadratowym, trójkątnym i owalnym. Rowki przetwórcze bywają stałe, czyli o ustalonych raz na zawsze liczbach, kształtach oraz rozmiarach przekroju poprzecznego, zwane rowkami pasywnymi lub występują, jako zmienne, to znaczy są o zmiennych cechach geometrycznych, w zależności od potrzeb przetwórczych, zwane rowkami aktywnymi. Cechami geometrycznymi są głównie: kształt, głębokość, szerokość, kąt pochylenia, kierunek pochylenia i liczba rowków. Rowki pasywne są znane i stosowane w wytłaczarkach od 1968 r., kiedy to wynalazł je G. Fush. W urządzeniu uplastyczniającym według wynalazku występują tylko i wyłącznie rowki aktywne.

Z opisu patentowego USA nr 4678339 jest znana wytłaczarka jednoślimakowa mająca układ uplastyczniający z aktywnym obszarem rowkowanym, gdzie można zmienić za pomocą specjalnego urządzenia przegubowo-krzywkowego wieloczłonowego, na przykład 8 członowego, oraz za pomocą specjalnego zespołu śrubowo-sprężynowego, liczbę rowków, ich kształt i głębokość. Wadą tego rozwiązania są znaczne trudności w wykonaniu urządzenia i zespołu oraz w nastawianiu elementów geometrycznych rowków, na przykład w nastawianiu żądanego ich kąta pochylenia. W amerykańskim opisie patentowym nr 5909958 przedstawiono wytłaczarkę jednoślimakową z obszarem rowkowanym, mającym rowki aktywne, którego istotą są listwy wzdłużne, w liczbie korzystnie trzech, umieszczone w wybraniach wzdłużnych cylindra wytłaczarki, mogące końcem po stronie strefy zasypu układu uplastyczniającego wykonywać, za pomocą układu mechanicznego składającego się z przegubu kulowego, trzpienia promieniowego i zupełnie nieokreślonego zespołu napędowego, nastawczy ruch promieniowy listew. Wadą są duże trudności montażowe i niemożliwość zastosowania praktycznego z powodu całkowitego braku wiadomości o mechanicznym układzie nastawczym rowków. Z opisu patentowego polskiego nr 174068 jest znana wytłaczarka jednoślimakowa z układem uplastyczniającym zaopatrzonym w obszarze rowkowanym cylindra w tuleję rowkowaną, wykonaną z materiału łatwo odkształcalnego, lecz odpornego na zużycie tribologiczne, jednym końcem mocowaną na stałe w cylindrze układu uplastyczniającego, a na drugim końcu skręcaną obwodowo, co powoduje zmianę kierunku i wartości skręcenia tulei rowkowanej wzdłuż osi układu uplastyczniającego, pociągającą za sobą zmianę kształtu i kąta pochylenia rowków. Niedogodnością jest głównie bardzo mała możliwość zmiany owego kąta oraz stosunkowo mała trwałość tulei rowkowanej. Znana z polskiego opisu patentowego nr 174623 wytłaczarka jednoślimakowa ma układ uplastyczniający z zespołem płytek wahliwych mocowanych przegubowo w obszarze rowkowanym cylindra układu uplastyczniającego, co umożliwia zmianę kąta pochylenia rowków oraz ich liczby. Wadą są głównie trudności w uszczelnieniu przegubu płytek wahliwych w obszarze przegubów. W polskim opisie patentowym nr 188004 jest ujawnione urządzenie uplastyczniające wytłaczarki jednoślimakowej mające w obszarze rowkowanym tuleję cylindra wytłaczarki z rozmieszczonymi promieniowo wybraniami jej materiału, w które są wprowadzone kliny przesuwne, posuwisto-zwrotnie, wystające poza cylinder i poza tuleję. Ruch liniowy klinów jest realizowany za pomocą zupełnie nieokreślonego, co do budowy, lokalizacji i napędu mechanizmu hydraulicznego, krzywkowego lub innego. Znane z polskich zgłoszeń patentowych nr 351002, 351003 i 372283 wytłaczarki jednoślimakowe mają układy uplastyczniające z odmiennie rozwiązanymi konstrukcyjnie obszarami rowkowanymi, ale w każdym przypadku mającymi rowki skręcane obwodowo, to znaczy skręcane wzdłuż osi układu uplastyczniającego.

Istotą wynalazku jest urządzenie uplastyczniające wytłaczarki jednoślimakowej stosowanej do tworzyw polimerowych, obejmujące obszar rowkowany układu uplastyczniającego, umiejscowione w strefie zasypu i bezpośrednio następującej po niej początkowej części strefy zasilania. W tym obszarze cylinder układu uplastyczniającego ma powiększoną średnicę wewnętrzną w stosunku do średnicy wewnętrznej pozostałej części cylindra układu. Lokuje się tu tuleję kształtową cylindra, której średnica zewnętrzna odpowiada powiększonej średnicy wewnętrznej cylindra i o średnicy wewnętrznej równej średnicy wewnętrznej pozostałej części cylindra. W tulei kształtowej cylindra są rozmieszczone

PL 212 185 B1 promieniowo wzdłużne wybrania materiałowe prostokątne otwarte - przelotowe od strony strefy zasypu i zamknięte - nieprzelotowe od strony przeciwległej, o ściśle określonej długości oraz szerokości. W podane wybrania materiałowe wprowadza się zestawy dwóch klinów listwowych współdziałających ze sobą powierzchniami roboczymi, pochylonymi w kierunku strefy zasypu układu uplastyczniającego pod kątem ostrym względem osi cylindra. Kliny listwowe zewnętrzne są w zestawach jednostronne i mają w części, która jest wyższa, znajdującej się w obrębie strefy zasypu, lokalne i krótkie obniżające wybrania materiałowe z gwintem zewnętrznym. Kliny listwowe wewnętrzne w zestawach z klinami zewnętrznymi są dwustronne - jedną stroną współdziałają z powierzchniami roboczymi pochylonymi klinów listwowych zewnętrznych jednostronnych, a drugą stroną przeciwległą współtworzą liniowe rowki przetwórcze klinowe o określonym, ostrym kącie rozwarcia. Z tą częścią klinów listwowych zewnętrznych, która ma gwint zewnętrzny współdziała ruchomo pierścień obrotowy regulacyjny z gwintem wewnętrznym na całej walcowej powierzchni wewnętrznej. Pierścień obrotowy regulacyjny współdziała ruchowo z zaczepem obwodowym, utworzonym z pierścienia stałego, będącego częścią skrajną cylindra oraz z dwóch płaskich półpierścieni przymocowanych na śruby do powierzchni czołowej pierścienia obrotowego regulacyjnego. Obrót tego pierścienia regulacyjnego powoduje ruch liniowy klinów listwowych zewnętrznych, skutkujący ich przesuwem prostopadłym. Pierścień ma na swej powierzchni walcowej zewnętrznej lokalne występy materiałowe korzystnie wzdłużne półwalcowe, ułatwiające jego obracanie.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunkach, na których fig. 1 przedstawia przekrój wzdłużny przez urządzenie uplastyczniające wytłaczarki jednoślimakowej przy pierwszym z ustawień skrajnych, natomiast fig. 2, fig. 3 oraz fig. 4 w przekrojach poprzecznych odpowiednio A-A, B-B oraz C-C tego urządzenia, natomiast fig. 5 pokazuje przekrój wzdłużny przy drugim przeciwstawnym z ustawień skrajnych, a fig. 6, fig. 7 oraz fig. 8 w przekrojach poprzecznych odpowiednio D-D, E-E, jak również F-F.

Urządzenie uplastyczniające wytłaczarki jednoślimakowej używanej do tworzyw polimerowych termoplastycznych ma cylinder (1) układu uplastyczniającego wytłaczarki ze średnicą Di wewnętrzną powiększoną względem średnicy D2 wewnętrznej równej średnicy wewnętrznej pozostałej części cylindra (1). W tym miejscu umieszcza się tuleję (2) kształtową cylindra (1). Średnica zewnętrzna tulei (2) odpowiada powiększonej średnicy Di wewnętrznej cylindra (1) oraz o średnicy D2 wewnętrznej. Tuleja (2) kształtowa ma rozmieszczone promieniowo wzdłużne wybrania materiałowe o prostokątnym przekroju poprzecznym, o wymiarach będących funkcją średnicy D₂, która waha się zazwyczaj od 16 do 800 mm Są one przelotowe - otwarte od strony zasypu tworzywa wytłaczanego i nieprzelotowe - zamknięte od strony będącej naprzeciwko. Mają one ściśle określoną długość L, jak również szerokość C. W wymienionych wybraniach materiałowych umieszcza się zestawy dwóch klinów (3) oraz (4) listwowych, współdziałających ze sobą powierzchniami (5) roboczymi, pochylonymi w kierunku strefy zasypu układu uplastyczniającego o kąt α = 0,26 rad względem osi cylindra (1). Kliny (3) listwowe zewnętrzne są jednostronne oraz posiadają w części, która jest wyższa, umiejscowionej w obrębie strefy zasypu, lokalne i krótkie obniżające wybrania (6) materiałowe z gwintem (7) zewnętrznym. Kliny (4) listwowe wewnętrzne są w zestawach dwustronne tak, aby jedna strona współdziałała z powierzchniami (5) roboczymi pochylonymi klinów (3) listwowych zewnętrznych jednostronnych, natomiast drugą stroną przeciwległą współtworzą rowki (8) przetwórcze klinowe o kącie rozwarcia β = 0,14 rad względem osi cylindra (1). Z tą częścią klinów (3) listwowych zewnętrznych, która ma gwint (7) zewnętrzny współdziała ruchowo pierścień (9) obrotowy regulacyjny, posiadający gwint (10) wewnętrzny na całej powierzchni (11) wewnętrznej. Pierścień (9) obrotowy regulacyjny współdziała ruchowo z zaczepem (12) obwodowym, utworzonym z pierścienia, stanowiącego część skrajną tulei (2) kształtowej cylindra (1) oraz dwóch półpierścieni (13) płaskich przymocowanych śrubami (14) do powierzchni czołowej pierścienia (9) obrotowego regulacyjnego. Obrót pierścienia (9) powoduje ruch liniowy klinów (3) listwowych zewnętrznych, przejawiających się przesuwem prostopadłym. Dla ułatwienia wykonywania obrotowego ruchu pierścienia (9) ma on na swej powierzchni walcowej zewnętrznej występy (16), korzystnie wzdłużne półwalcowe.

Claims (7)

1. Urządzenie uplastyczniające wytłaczarki jednoślimakowej przeznaczonej do tworzyw polimerowych termoplastycznych, zawierające obszar rowkowany układu uplastyczniającego, umiejscowiony

PL 212 185 B1 w jego strefie zasypu i bezpośrednio następującej po niej początkowej części strefy zasilania, a w obszarze tym, lokuje się tuleję kształtową cylindra, której średnica zewnętrzna odpowiada powiększonej średnicy wewnętrznej pozostałej części cylindra i o średnicy wewnętrznej równej średnicy wewnętrznej pozostałej części cylindra z wzdłużnymi wybraniami materiałowymi, rozmieszczonymi promieniowo, a każde wybranie materiałowe wypełnia się zestawami dwóch klinów listwowych współdziałających ze sobą powierzchniami roboczymi, pochylonymi w kierunku strefy zasypu pod kątem ostrym względem osi cylindra, znamienne tym, że kliny (3) listwowe zewnętrzne są w zestawach jednostronne i mają w części, która jest wyższa, zlokalizowanej w obrębie strefy zasypu układu uplastyczniającego, miejscowe i krótkie obniżające wybrania materiałowe (6) z gwintem (7) zewnętrznym.

2. Urządzenie uplastyczniające według zastrz. 1, znamienne tym, że kliny (4) listwowe wewnętrzne, znajdujące się w zestawach z klinami (3) listwowymi zewnętrznymi są dwustronne tak, aby jedna strona współdziałała z powierzchniami (5) roboczymi pochylonymi klinów (3) listwowych zewnętrznych jednostronnych.

3. Urządzenie uplastyczniające, według zastrz. 1, znamienne tym, że ta część klinów (3) listwowych zewnętrznych, która jest wyższa, posiada gwint (7) zewnętrzny.

4. Urządzenie uplastyczniające wytłaczarki, według zastrz. 1, znamienne tym, że z tą częścią klinów (3) listwowych zewnętrznych, która ma gwint (7) zewnętrzny współdziała ruchowo pierścień (9) obrotowy regulacyjny z gwintem (10) wewnętrznym na całej walcowej powierzchni (11) wewnętrznej.

5. Urządzenie uplastyczniające, według zastrz. 2, znamienne tym, że kliny (4) listwowe wewnętrzne znajdują się w zestawach i są dwustronne tak, aby drugą stroną przeciwległą współtworzyć rowki (8) przetwórcze klinowe o określonym kącie rozwarcia β, korzystnie o wartości 0,14 rad względem osi cylindra (1).

6. Urządzenie uplastyczniające, według zastrz. 1, albo 2, znamienne tym, że pierścień (9) obrotowy regulacyjny współdziała ruchowo z zaczepem (12) obwodowym, utworzonym z pierścienia stałego, stanowiącego część skrajną cylindra (1) oraz z dwóch półpierścieni (13) płaskich przymocowanych śrubami (14) do powierzchni czołowej pierścienia (9) obrotowego regulacyjnego.

7. Urządzenie uplastyczniające wytłaczarki według zastrz. 1, albo 2, znamienne tym, że pierścień (9) obrotowy regulacyjny ma na swej powierzchni (15) walcowej zewnętrznej lokalne występy (16) materiałowe, korzystnie wzdłużne półwalcowe.