RS63197B1 - Postrojenje za ekstruziju koje obuhvata usavršenu ekstruzionu glavu - Google Patents

Description

[0001] Predmet opisa se odnosi na oblast ekstruzije smeše elastomera koji su predviđeni za proizvodnju automobilskih guma. Preciznije, odnosi se na proizvodnju profila iz koekstrudiranog kompleksa zasnovanog na smešama elastomera različitih supstanci.

[0002] Poznato je da proizvodnja složenih profila putem ekstruzije najmanje dve smeše elastomera različitih supstanci, ili koekstruzije, koristi najmanje dva ekstrudera pri čemu se svaki ekstruder formira pomoću cilindričnog elementa ili omotača koji se fiksira i na čijoj je unutrašnjoj strani postoji zavrtanj koji je koaksijalan sa uzdužnom osom omotača i koji se pogoni rotacijom oko ose. Ima funkciju homogenizacije gumene smeše koja je ovde uvedena i gura je prema izlaznoj mlaznici. Za proizvod kompleksa, izlazna mlaznica prima nekoliko smeša elastomera različitih supstanci i određuje profil gumene trake. Ona ima funkciju homogenizacije rumene smeše koja je ovde uvedena i gura je prema izlaznoj mlaznici. Za proizvod kompleksa, izlazna mlaznica prima nekoliko smeša elastomera različitih supstanci i određuje profil gumene trake. Taj profil se definiše pomoću fiksne profilisane ploče koja interaguje sa rotacionim valjkom ili sa fiksnim zidom.

[0003] Trenutno, upotreba kompleksa proizvoda postaje sve raširenija da bi se smanjio broj sukcesivnih pozicioniranja proizvoda tokom montaže, da bi se smanjili troškovi i da bi se poboljšao kvalitet krajnjeg proizvoda. Poželjno je dobiti ove složene proizvode koekstruzijom jer ovaj postupak osigurava bolju međusobnu koheziju različitih komponenata. Dakle, broj komponenata koje formiraju profil kompleksa ima tendenciju da se poveća, što alate proizvodnje i neophodan prostor koji oni zahtevaju složenim.

[0004] Poznat je i dokument WO 2015/028166 koji opisuje jedno postrojenje za koekstruziju koje koristi pet ekstrudera koji su raspoređeni paralelno i koji se koriste za proizvodnju profila automobilske gume. Složeni profil se dakle dobija koekstruzijom različitih smeša koje se približavaju preko pet različitih kanala prema zajedničkoj ekstruzionoj glavi na izlaznom otvoru uređaja za profilisanje. Ekstruderi su raspoređeni na svakoj strani naspram izlaznog otvora proizvoda. Kao rezultat približavanja tokova smeša na jednoj strani, zahtev u pogledu prostora neophodnog za ekstruzionu glavu je veoma značajan i postrojenje mora da sadrži veoma robusne mehanizme blokade te ekstruzione glave da bi se suprotstavila pritisku ekstruzije.

[0005] Rešenje ovog problema je opisano u dokumentu JP 4053687 koji predlaže razmeštanje različitih ekstrudera na jednoj strani i drugog na izlaznoj mlaznici proizvoda koekstrudiranog kompleksa. Sklop za koekstruziju prema ovom dokumentu obuhvata fiksnu ekstruzionu glavu koja ima mlaznicu na izlazu u donjem centralnom delu i tri ekstrudera koja su fiksno montirana, dva na desnoj strani i jedan na levoj strani u odnosu na mlaznicu. Sile koje je apsorbovala ekstruziona glava su svakako manje nego u prethodnom dokumentu kao rezultat povoljnijeg raspoređivanja ekstrudera. Međutim, ekstruziona glava iz ovog dokumenta obuhvata kanale sa veoma dubokim učinkom koji povezuju ekstrudere sa mlaznicom. Kao rezultat, ekstruzioni sklop iz ovog dokumenta proizvodi brojne gubitke tokom promena smeša. Pored toga, pošto je pad pritiska proporcionalan dužini kanala za prenos, to se smatra veoma značajnim za koekstruzioni sklop u ovom dokumentu.

[0006] Takođe je poznato iz dokumenta US 7311 505 još jedno postrojenje za ekstruziju koja obuhvata fiksnu glavu za ekstruziju koja je obezbeđena sa izlaznom mlaznicom na donjem centralnom delu i četiri ekstrudera koji su fiksno montirani, dva desno i dva levo od mlaznice. Ekstruziona glava još obuhvata tri pokretna dela do čijeg se pomeranja dovodi na kraju operacije da bi se otvorila glava i da bi se omogućio pristup dubokim kanalima koji priključuju ekstrudere na ekstruzionu mlaznicu. Proizvedena na mnogo pogodniji način nego u prethodnom dokumentu, struktura ekstruzione glave iz ovog dokumenta se smatra sasvim složenom i mora da koristi različite mehanizme i aktivatore da bi se osiguralo otvaranje i zatvaranje različitih delova koji čine ekstruzionu glavu, posebno u svrhu čišćenja. Kada se promeni koekstrudirani profil, neophodno je uskladiti se u pogledu redosleda smeša u ekstruzionoj glavi, što obuhvata zagrevanje svakog ekstrudera pre početka nove operacije.

[0007] Problem koji ne rešavaju dokumenti iz prethodnog stanja tehnike je dakle mogućnost promene redosleda dodele ekstrudera u skladu sa dimenzijama poprečnog preseka profila sa datim postrojenjem za koekstruziju i omogućavanje smeša iz različitih tipova elastomera da budu ekstrudirane bez mešanja različitih smeša uvedenih u istu ekstruzionu glavu.

[0008] Aparat i postupci za koekstruziju prema uvodnom delu patentnih zahteva 1 i 12 u prilogu su poznati iz kao primer navedenih DE 2619 983 A1, EP 0528560 A1, JP 2000 117813 A, WO 2011/119324 A2 i WO 2011/119309 A2.

[0009] Cilj pronalaska je da se prevaziđu nedostaci iz gore pomenutih dokumenata i da se obezbedi originalno rešenje konstrukcije glave koje omogućava značajno smanjenje gubitaka tokom promene smeša koje formiraju koekstrudirani profil i koje omogućava da se dobije koekstrudirani profil u skladu sa željenim oblicima i dimenzijama uz sprečavanje problema inflacije profila na izlaznom otvoru.

[0010] Ovaj cilj se, prema patentnim zahtevima 1 i 12, postiže pomoću ovog pronalaska koji predlaže postrojenje za proizvodnju profilne trake na osnovu nekoliko smeša elastomera različite supstance koekstruzijom, koji sadrži najmanje dva ekstrudera za dovod smeše od elastomera u ekstruzionu glavu, pri čemu ekstruziona glava obuhvata sklop od najmanje dve ploče koje se postave jedna pored druge, svaka ploča obuhvata najmanje jednu šupljinu koja omogućava usmeravanje smeše iz ekstrudera da se usmerava kanalima prema izlaznom otvoru, koje karakteriše to što su ploče raspoređene pretežno poprečno u odnosu na smer izlaza smeše koja teče iz tih ekstrudera.

[0011] Ekstruziona glava obuhvata više ploča koje su raspoređene bočno, svaka obuhvata šupljinu koja formira kanal za prenos za smešu elastomera iz ekstrudera da bi se preneo profilišući izlazni otvor, na primer ekstruziona mlaznica. Pojam ploča je predviđen da znači široku i relativno tanku, generalno paralelopipednu komponentu. Svaka ploča se raspoređuje sa jednom od prednjih strana (prednju stranu treba razumeti kao površinu koja ima veće dimenzije od onih koje su za ivicu ili profilu) pretežno poprečno u odnosu na izlazni smer protoka smeše odgovarajućeg ekstrudera čiji je smer paralelan sa uzdužnom osom ekstrudera.

[0012] Sve ploče ekstruzione glave su raspoređene tako da prednja strana jedne ploče koja prima dolaznu smešu jeste pretežno upravna na protok dolazne smeše. Ploča dakle ima ulazni otvor za protok koji je koaksijalan sa smerom dolaska ulaznog protoka, čiji otvor komunicira sa kanalima za prenos prema izlaznom otvoru ovog toka smeše, čiji se kanal formira za debljinu ploče. Kanal prenosa je vod koji obuhvata najmanje jedan planarni zid koji je paralelan sa ravni jedne od prednjih strana ploče i koji je pretežno upravan na osu ulaznog otvora protoka smeše u toj ploči. Svaka ploča ekstruzione glave tako omogućava pražnjenje izlaznog toka smeše koje je usmereno kanalima za prenos te ploče pod približno 90° u odnosu na smer dolaska dolaznog toka smeše kako je primljeno na izlaznom otvoru puža svakog ekstrudera.

[0013] Na ovaj način, ploča je raspoređena pretežno poprečno u odnosu na smer protoka, jasno je da je ploča raspoređena tako da je prednjom stranom okrenuta, sa svojom površinom koja ima veće dimenzije od dimenzija površine ivice, toku smeše koja dolazi, samim tim je pretežno upravna na ravan ploča, i da naglo promeni smer pod uglom jednakim uglu njihovog razmeštaja. Takav ugao je približno 90° sa tolerancijom od 20°. Poželjno, takav ugao je približno između 70 i 110°. Jasno je da ploča ima ulaznu rupu koja komunicira direktno sa izlaznom rupom ekstrudera, neposredno na kraju puža, i sa protočnim kanalom te smeše, proizvedenom u debljini ploče, čiji kanal formira specifičan ugao, u ovoj slučaju ugao između 70 i 110° sa smerom protoka dolaznog toka iz ekstrudera.

[0014] Ekstruziona glava ploča iz ovog opisa dakle omogućava protok prema izlaznoj mlaznici smeše u ravni ploča i dovod upravno na ravan ovih istih ploča, za povećanu kompaktnost postrojenja.

[0015] Između ostalog, kod postrojenja iz prethodnog stanja tehnike, smeša koja se prenosi između jezgra i navoja puža se sabija prema izlaznom kraju i samim tim izlaznom otvoru ekstrudera u kanalu značajne dužine (u značenju da je duž uzdužne ose ekstrudera), što odgovara spoljnjem prečniku puža (približno 4 puta visine kanala). Proizvodi koji će se formirati generalno imaju mnogo manji poprečni presek, neophodno je progresivno smanjiti poprečni presek kanala sve dok se ne dobije krajnja geometrija za tu mlaznicu.

Visokoelastična priroda gume daje kao posledicu veću nadutost izlaznog otvora jer približavanje postaje brže, što predstavlja probleme kontrolisanja geometrije. Nasuprot tome, sporije približavanje (samim tim, u dužim kanalima) ograničava naduvavanje ali kao posledicu povećava pad pritiska i smanjuje učinkovitost mašine.

[0016] Kod postrojenja za ekstruziju iz ovog opisa, ne postoji duži korak sabijanja na kraju puža sa povećanjem poprečnog preseka koji je zatim neophodno smanjiti. Ispuštanje pod uglom od približno 90° ekstrudata na izlaznom otvoru puža ekstrudera, bez prolaska preko luka ili približavanja kupe prema sredini prednje strane, omogućava da se stepen kontinuiteta dobije za protok poprečnog preseka kanala puža kao i kanala ekstruzione glave i matice. Odnos gubitka naduvavanja/pada pritiska se tako dobija i samim tim je mnogo bolji nego kod rešenja u prethodnom stanju tehnike.

[0017] U tom smislu, prijavioci su utvrdili, tokom testova izvedenih u laboratoriji, da je kraća putanja bez promene poprečnog preseka prolaza smeše između izlaznog otvora ekstrudera i ulaznog otvora u ekstruzionu glavu omogućava da sile koje deluju na smešu i samim tim na naduvavanje izlaznog otvora mlaznice budu smanjene.

[0018] Preporučljivo, izlazni otvor ekstrudera komunicira bez promene bilo smera ili poprečnog preseka izlaznog otvora u šupljini ploče. Ako je neophodno da se napravi izlazni otvor ekstrudera koji je u vezi sa pločom preko zidova u sredini, ovo omogućava da se to izvede bez pada pritiska.

[0019] Preporučljivo, ploče su planarne i međusobno paralelne. Ovo omogućava pojednostavljenu konstrukciju i mašinsku obradu sklopa.

[0020] Preporučljivo, šupljine formiraju kanale koji se nastavljaju u smeru paralelno sa ravnima ploča i upravno na uzdužne ose ekstrudera.

[0021] Uzdužna osa ekstrudera je poravnata sa uzdužnom osom omotača i paralelna sa izlaznim smerom toka smeše putem ekstrudera. Takav raspored omogućava da se smeša koja uđe u glavu ekstudera, u ravni ploče, kanališe prema izlazu i da kanali van opsega prostiranja ploče imaju različite oblike. Takvi kanali su udubljeni u debljini ploča koje oni slede u smeru mlaznice za ekstruziju, što omogućava da se smanji aksijalni prostor neophodan za ekstruzionu glavu i samim tim da se dobije veoma kompaktna konstrukcija.

[0022] Takvo postrojenje za koekstruziju kod koje se raspored različitih ekstrudera izvodi na jednoj strani i na drugoj ekstruziona glava ploča prema ovom opisu, što omogućava izlaz na približno 90° ekstrudiranog profila u odnosu na smer dolaska toka smeša, ima robusnu strukturu, uz istovremeno značajnu kompaktnost.

[0023] Preporučljivo, najmanje jedna ploča obuhvata prolazni otvor koji omogućava izlaznom otvoru ekstrudera da se poveže na šupljinu ploče koja je susedna prvoj.

[0024] Ovo omogućava prolaz smeše elastomera iz ekstrudera da prođu kroz otvor prve ploče sve do kanala za prenos susedne ploče. Na ovaj način, uz odgovarajući niz ploča i rupa, moguće je promeniti redosled dolaska smeša u ekstruzionu glavu i njihov prenos organizuje prema izlaznom otvoru preko ekstruzione mlaznice, pri čemu se zadržava početni raspored ekstrudera.

[0025] Takva ekstruziona glava obuhvata niz ploča sa prethodno utvrđenim rasporedom protočnih kanala i prolaznim rupama koji omogućava povećanu fleksibilnosti u smislu konstrukcije ekstruzione glave. Ovo omogućava i da se zadrže i samim tim da dobiju na produktivnosti početni parametri za rad ekstrudera.

[0026] Preporučljivo, ploče su uklonjive i drže se zajedno na zajedničkom nosaču. Ovo omogućava da se ploče lako promene u skladu sa profilom koji treba proizvesti.

[0027] Preporučljivo, nosač i ploče formiraju izmenjivu ekstruzionu glavu povezanu direktno na izlaznog otvora ekstrudera. Na ovaj način, kraj puža svakog ekstrudera dolazi pretežno na nivo koji odgovara ulaznom otvoru u ekstruzionoj glavi. Pojam ‘značajno’ treba razumeti da se odnosi na količinu sa odgovarajućom ulaznom rupom u ekstruzionoj glavi ili idealno na veoma malom rastojanju od nekoliko milimetara ili barem manje od prečnika ekstrudera, i bez značajnog smanjenja njegovog poprečnog preseka. Kod takve konfiguracije, više ne postoji kanal za prenos između ekstrudera i ekstruzione glave. Na ovaj način, kada se glava zameni, postrojenje je spremno da počne nov ciklus proizvodnje.

[0028] Preporučljivo, ekstruzionu glavu je moguće pomeriti translacijom između pozicije uvođenja u nosač tog postrojenja i pozicije iz koje je uklonjena. Ovo omogućava brzu ekstrakciju ekstruzione glave sa namerom zamene novom glavom koja je prilagođena novom profilu koji treba proizvesti.

[0029] Postrojenje je takođe opremljeno uređajima za brzo pričvršćivanje ekstruzione glave na nosač.

[0030] Kao prednost, ekstruderi se raspoređuju na jednoj strani i na drugoj strani te ekstruzione glave. Ovo omogućava da sile koje apsorbuje ekstruziona glava budu bolje kompenzovane.

[0031] U pogodnom obliku izvođenja ovog pronalaska postrojenje obuhvata četiri ekstrudera, koji su u paru raspoređeni na obe strane ekstruzione glave, i ekstruziona glava obuhvata četiri montažno/demontažne ploče, koje imaju najmanje po jedan kanal, da bi se smeša iz jednog od ekstrudera transportovala do ekstruzione mlaznice. Ovo omogućava ponovnu raspodelu ekstrudera na obe strane vrlo kompaktne ekstruzione glave.

[0032] Predmet ovog pronalaska takođe je postupak za proizvodnju profilne trake na bazi više smeša elastomera različitog sastava putem koekstrudiranja pomoću najmanje dva ekstrudera za dovod smeše elastomera do ekstruzione glave, naznačen time, što:

• se bira komplet od najmanje dve susedno raspoređene ploče, pri čemu svaka ploča ima najmanje jednu šupljinu, koja omogućava da se smeša koja dolazi iz određenog ekstrudera vodi do izlaznog otvora i da se ploče u suštini rasporede poprečno na smer ispuštanja struje smeše ekstrudera u ekstruzionoj glavi;

• se sprovede ekstrudiranje trake profilisanog proizvoda.

[0033] Poželjno se ploče u odnosu na ekstrudere raspoređuju tako da je izlazni otvor jednog ekstrudera bez promene smera povezan sa ulaznim otvorom u šupljinu ploče.

[0034] Poželjno najmanje jedna ploča ima prolazni otvor, preko kojeg izlazni otvor jednog ekstrudera može da se poveže sa šupljinom susedne ploče.

[0035] Poželjno se ekstruziona glava udaljava iz postrojenja i zamenjuje drugom glavom, koja ima drugačiji komplet ploča nego prva.

[0036] Pronalazak će biti lakše razumeti putem opisa u nastavku, koji se oslanja na sledeće slike:

• slika 1 je šematski prikaz u poprečnom preseku postrojenja prema ovom pronalasku prema jednom obliku izvođenja, u radnom položaju;

• slika 2 je šematski prikaz u poprečnom preseku postrojenja prema ovom pronalasku u položaju mirovanja;

• slika 3 je prikaz u perspektivi postrojenja prema ovom pronalasku prema jednom drugom obliku izvođenja, u položaju mirovanja;

• slika 4 je prikaz postrojenja sa slike 3 u manjoj razmeri, koje je prikazano u radnom položaju;

• slika 5 je prikaz odozgo postrojenja sa slike 3 u položaju mirovanja;

• slika 6 je prikaz odozgo postrojenja sa slike 3 u radnom položaju;

• slika 7 je prikaz u poprečnom preseku ekstruzione glave prema ovom pronalasku prema još jednom obliku izvođenja;

• slika 8 je eksplodirani prikaz komponenata ekstruzione glave sa slike 7.

[0037] Na raznim slikama isti ili slični elementi imaju istu referentnu oznaku. Zato njihov opis nije sistematično dat.

[0038] Na slikama 1 i 2 uređaj za ekstrudiranje 1 obuhvata četiri ekstrudera 10, 20, 30, 40, jednu ekstruzionu glavu 50 i jednu ekstruzionu mlaznicu 60. Ekstruziona glava 50 povezuje izlaze ekstrudera 10, 20, 30, 40 sa ekstruzionom mlaznicom 60, koja omogućava oblikovanje profilne trake. Složena profilna traka 70 se proizvodi putem koekstruzije četiri jednostruka profila iz raznih ekstrudera, koji se slažu na izlaznom kraju 61. Složena profilna traka 70 se zatim transportuje transportnim uređajem, kao što je npr. konvejer 80.

[0039] Kao što je opšte poznato, različite smeše, koje ekstrudiraju ekstruderi 10, 20, 30 i 40, prolaze kroz ekstruzionu glavu 50, a da se ne pomešaju, i bivaju valjane i oblikovanje putem mlaznice 60.

[0040] Takve razne smeše elastomera su na primer smeše elastomera ili gume, koje se koriste za proizvodnju jedinice gazne površine, kao na primer: jedan prvi materijal od 100% prirodne gume za proizvodnju donjeg sloja sa jednim, zatim drugi materijal za proizvodnju gazne površine od 100% sintetičke gume, iza čega sledi treći i četvrti materijal za proizvodnju bočnih zidova, koji se sastoje od smeše prirodne/sintetičke gume (20% do 80% prirodne gume). Kod raznih smeša elastomera, koje se šalju u ekstruzionu glavu prema ovom pronalasku, se stoga podrazumeva, da najmanje dve različite smeše iz najmanje dva različita ekstrudera dospevaju u glavu. Identične smeše, put treće i četvrte smeše sa istim sastavom, mogu i iz drugih esktrudera da dospeju u ekstruzionu glavu.

[0041] Razne smeše iz ekstrudera 10, 20, 30, 40 prolaze kroz ekstruzionu glavu 50 preko kanala za prenos, bez mešanja, i bivaju oblikovane pomoću mlaznice 60. Ekstruziona glava 50 posebno obuhvata raspored sa više ploča 201, 202, 203, 204 montiranih jedna pored druge, pri čemu svaka ploča ima najmanje jednu šupljinu, da bi se smeša iz namenskog ekstrudera 10, 20, 30, 40 sprovela do ekstruzione mlaznice 60.

[0042] Prema ovom pronalasku su ploče 201, 202, 203, 204 u suštini raspoređene poprečno na smer ispuštanja struja smeše ekstrudera 10, 20, 30, 40. Da je ploča u suštini raspoređena poprečno na smer protoka znači, da ploča u suštini ima ravnu površinu, koja je raspoređena tako, da se nalazi nasuprot struji smeše, upravno na nju. Ploča prihvata struju smeše preko ulaznog otvora, koji je koaksijalan u odnosu na izlazni otvor za smešu iz ekstrudera. Svaka ploča osim toga sadrži jedan kanal za prosleđivanje struje smeše, kod kojeg se radi o kanalu sa najmanje jednim ravnim zidom, koji se prostire paralelno ravni bočne strane ploče, u kojoj je taj zid montiran, i koji je u suštini upravan na osu ulaznog otvora za struju smeše na ploči. Takav raspored omogućava da se smer struje smeše koja izlazi iz glave u odnosu na smer ulazne struje smeše trenutno promeni za ugao koji odgovara uglu njegovog rasporeda. Takav ugao iznosi oko 90° sa tolerancijom od 20°. Odvođenjem ekstrudata na izlazu puža ekstrudera za oko 90° postiže se izvestan kontinuitet poprečnog preseka struje od kanala puža do kanala ekstruzione glave i mlaznice. Na taj način se postiže takav odnos naduvavanja i gubitka pritiska, koji je mnogo bolji nego kod rešenja iz stanja tehnike.

[0043] U obliku izvođenja prikazanom na slikama 1 i 2 ugao nagiba ploča 202, 203 u odnosu na struju smeše koja izlazi iz ekstrudera 20 i 30 i koja je duž uzdužne ose svakog ekstrudera poravnata paralelno sa istom, iznosi 70°. Ugao nagiba ploča 201, 204 u odnosu na struju smeše koja izlazi iz ekstrudera 10 i 40, koja je duž uzdužne ose svakog ekstrudera poravnata paralelno sa istom, iznosi oko 110°. U tom obliku izvođenja svaka ploča obuhvata jedan kanal za prenos 15, 25, 35, 45, koji je integrisan u debljinu ploče i čini šupljinu ploče, koja je pozicionirana tako da struja smeše koja nailazi poprečno na ploču kroz ulazni otvor, koji je

1

koaksijalan sa izlaznim otvorom ekstrudera, može da teče poprečno na smeru ulazne struje u smeru izlazne mlaznice 60.

[0044] Prema jednom vrlo pogodnom aspektu ovog pronalaska ekstruderi 10, 20, 30, 40 teku direktno u zamenljivu ekstruzionu glavu 50. Tako je ekstruziona glava direktno povezana sa ekstruderima, a da ne postoji kanal za prenos smeše elastomera između njih.

[0045] Kao što se na slici 3 može bolje videti, ekstruderi 10, 20, 30, 40 su raspoređeni na obe strane zajedničkog nosača 90 i pričvršćeni na njemu. Na primer je svaka čaura ekstrudera na bočnim zidovima 93, 94 nosača 90 pričvršćena posredstvom prirubnice, koja je opremljena vijčanim i zaptivnim pričvršćenjima. Nosač 90 je blok generalno prizmatičnog oblika, u čijoj unutrašnjosti se nalazi udubljenje, čiji oblik i dimenzije odgovaraju onima ekstruzione glave 50 i koji formiraju prihvat 95 za istu. Posebno prema ovom pronalasku krajevi zavrtnjeva 1, 2, 3 ekstrudera 10, 20 i 30 u suštini dostižu visinu ravni, koja čini sučelje između unutrašnje strane 91 nosača 90 i spoljašnje strane 51 ekstruzione glave 50. Isto važi za krajeve zavrtnjeva 4a, 4b ekstrudera 40, koji u suštini dostižu visinu ravni, koja čini sučelje između unutrašnje strane 92 nosača 90 i spoljašnje strane 52 ekstruzione glave 50. Tačnije rečeno, krajevi zavrtnjeva dostižu ulaz prolaznih otvora, koji su napravljeni u bočnim zidovima 93, 94 nosača 90, da bi se omogućio prolazak smeša od izlaznih otvora ekstrudera do ulaznih otvora u unutrašnjosti ekstruzione glave 50. Smer kretanja ekstruzione glave 50 u odnosu na držač 90, koji je na slici 1 označen strelicom E, je paralelan smeru, u kom formirani proizvod izlazi preko ekstruzione mlaznice 60, koja je na istoj slici označena strelicom S. Ekstruziona mlaznica 60 je čvrsto spojena sa ekstruzionom glavom 50 i zajedno sa njom pokretno u odnosu na nosač 90 montiran na postrojenje.

[0046] Znači, ako se na kraju jednog postupka ekstruzije želi promeniti koekstrudirani profilni proizvod, ekstruziona glava 50 se uklanja sa držača 90 i zamenjuje je drugom ekstruzionom glavom, koja je pogodna za novi profilni proizvod. Ekstruderi 10, 20, 30, 40 se isprazne, pošto je svaki od njih izbacio celokupnu smešu iz prethodnog procesa, i pošto je nova ekstruziona glava na svom mestu, bez kašnjenja može da se počne sa novim postupkom koekstruzije.

[0047] Postrojenje sa ekstruzionom glavom prema ovom pronalasku tako olakšava zamenu profilnog proizvoda koji treba da se proizvede, pošto je mašina na kraju postupka čista i pošto se stoga kanali za prenos, od kojih se sastoje postrojenja stanja tehnike, više ne moraju prazniti.

[0048] Prema jednom pogodnom aspektu ovog pronalaska je ekstruziona glava 50 jedinstveni sklop ili blok, koji se putem translacionog pokreta u prethodno određenom smeru kretanja ubačen u unutrašnjost držača 90 i izvlači iz njega. Ekstruziona mlaznica 60 upotpunjava jedinicu, koja čini ekstruzionu glavu 50. U obliku izvođenja prikazanom na sl. 3 je translatorni smer kretanja ekstruzione glave 50 upravno na uzdužne ose ekstrudera 10 i 40. Na ovaj način se radi jednostavnosti može koristiti robotska ruka, koja hvata ekstruzionu glavu 50 i pomera je relativno u odnosu na držač 90, da biste ga je zamenili novom. Smer u kom se ekstruziona glava 50 pomera relativno u odnosu na držač 90, koji je na slici 1 označen strelicom E, prostire se upravno na smer, u kom izlazi profilni proizvod, koji je na istoj slici označen strelicom S.

[0049] Prema jednom važnom aspektu ovog pronalaska je najmanje jedan od bočnih zidova 51 i 52 ekstruzione glave 50 i najmanje jedan od unutrašnjih zidova 91 i 92 držača 90 nagnut i tvori isti ugao u odnosu na ravan, koja se prostire paralelno ravni koja sadrži osu kretanja ekstruzione glave 50. Poželjno je jedan takav ugao nagiba mali, da bi se sile blokiranja ekstruzione glave ograničile na licu mesta, i on poželjno iznosi manje od 30°. Kod uglova manjih od oko 15° (zavisno od koeficijenta trenja kontakta, koji zavisi od materijala delova koji se dodiruju) mehaničko stezanje može da učestvuje u držanju alata. Ali bi trebalo izbegavati da se ide ispod 3°, jer je teže vladati pozicioniranjem ekstruzione glave (u odnosu na poklapanje cilindra zavrtnja sa prolaznim otvorom ekstruzione glave). U jednom poželjnom modusu se bira nagib od 6°.

[0050] U modusu prikazanom na slikama 3 do 6 su radi jednostavnije konstrukcije nagnuti samo zid 51 ekstruzione glave i odgovarajući zid 91 držača, dok se ostali zidovi prostiru paralelno sa smerom kretanja ekstruzione glave. Ova konstrukcija sa nagnutim zidovima omogućava zaptivanje između unutrašnjih zidova držača i spoljnih zidova ekstruzione glave, ako se ona ubacuje u njeno ležište u držaču. Kada ekstruziona glava dostigne svoj radni položaj unutar držača 90, on se uz pomoć sredstava za brzo pričvršćivanje 99 blokira u tom položaju, npr. upotrebom kolenastih polužnih prirubnica 98, koje su raspoređene između svake bočne ivice prednjeg zida 53 ekstruzione glave 50 i sprežu se sa kukama 97, koje su pričvršćene na bočnim zidovima 93 i 94 držača 90.

[0051] U jednoj varijanti izvođenja, koja se ne vidi na slikama, je najmanje jedan od bočnih zidova 93, 94 nosača 90 translatorno pokretljiv u smeru upravnom na smer kretanja ekstruzione glave 50 pri umetanju u unutrašnjost nosača. Tako se posle umetanja ekstruzione glave u unutrašnjost držača približi jedan i/ili drugi bočni zid držača, da bi se garantovalo zaptivanje između držača i ekstruzione glave.

[0052] Ekstruderi, koji pune ekstruzionu glavu, su ekstruderi sa jednim ili sa dva puža poznatog tipa konstrukcije, koji znači obuhvataju jedan ili dva puža, koje u rotaciju dovodi motor u unutrašnjosti čaure. Preferirano je najmanje jedan od ekstrudera sa dva puža volumetrijski ekstruder tipa pumpe sa dva puža, koja obuhvata dva puža suprotnog smera obrtanja sa spregnutim navojima i konjugiranim profilima, koje motori dovode u rotaciju u suprotnim smerovima u unutrašnjosti jedne čaure. U poželjnom obliku izvođenja ovog pronalaska su svi ekstruderi 10, 20, 30, 40 volumetrijski ekstruderi sa dva puža, koji garantuju konstantan protok, da bi se omogućila dobra preciznost profila dobijenog koekstruzijom.

[0053] Slike 5 i 6 u prikazu odozgo prikazuju postrojenje sa slike 3. Ekstruziona glava 50 se na slici 5 ubacuje u prihvat 95 držača 90 i na slici 6 se nalazi unutar držača 90.

[0054] Ekstruziona glava 50 na slikama 3 do 8 prikazanih oblika izvođenja poželjno obuhvata sklop, koji se sastoji od sloga paralelnih ploča, koje su sve pozicionirane upravno na uzdužnu osu ekstrudera 10, 20, 30, 40 i time na smer dovoda smeše elastomera. Smeše tako preko odvojenih kanala dospevaju u ekstruzionu mlaznicu 60, gde prave koekstrudirano profilni proizvod.

[0055] Slike 7 i 8 pojednostavljeno prikazuju još jedan oblik izvođenja ekstruzione glave 50, koji ilustruje takvu jedinicu, koju čini slog ploča, koje su paralelne jedna drugoj i sve se prostiru upravno na uzdužnu osu ekstrudera 10, 20, 30, 40. Zbog jasnoće su bočni zidovi, koji čine nosač za ekstruzionu glavu, na slikama 7 i 8 izostavljeni. Ekstruziona glava 50 obuhvata slog od četiri ravne ploče, koje su međusobno paralelne i svojom stranom, čija površina ima

1

najveće dimenzije, se prostire u ravnima, koje su upravne na uzdužne ose 16, 26, 36, 46 ekstrudera 10, 20, 30, 40. Ploče ekstruzione glave opremljene su kanalima za prenos smeše elastomera u smeru izlazne mlaznice, koji se prostiru duž ploča i u dimenziji debljine svake ploče su montirane paralelno ravni površina (a ne pločica) ploča u pravcu jedne izlazne mlaznice 60. Jedan takav raspored omogućava da se dužina kanala za prenos između izlaznih krajeva ekstrudera i ekstruzione mlaznice smanji i tako smanji gubitak pritiska, do koje dolazi na ekstrudiranoj smeši.

[0056] U primeru prikazanom na slikama 7 i 8 prva ploča 201 obuhvata šupljinu 212, koja je integrisana u dimenziju debljine zida ploče, pri čemu šupljina 212 ima oblik, koji se polazeći od osnove kružnog oblika sa prečnikom, koji je jednak prečniku izlaznog otvora čaure ekstrudera 10, širi prema gore u smeru ekstruzione mlaznice. Udubljenje 212 time tvori jedan prvi kanal za prenos smeše iz ekstrudera 10. Prva ploča 201 sadrži i prolazni otvor 211, koji je povezan sa drugim ekstruderom 20, da bi se iz njega izbačena smeša prebacila u kanal za prenos raspoređenog na drugoj ploči 202.

[0057] Druga ploča 202 obuhvata šupljinu 222, koja je ubačena u dimenziju debljine zida ploče, pri čemu šupljina 212 ima oblik, koji se polazeći od osnove kružnog oblika prema gore širi u smeru ekstruzione mlaznice, pri čemu je prečnik osnove jednak prečniku izlaznog otvora čaure ekstrudera 20 i prečniku otvora 211. Šupljina 222 tako tvori drugi kanal za prenos smeše iz ekstrudera 20.

[0058] Četvrta ploča 204 obuhvata šupljinu 242, koja je izdubljena u dimenziji debljine zida ploče, pri čemu šupljina 242 ima oblik, koji se polazeći od osnove kružnog oblika sa prečnikom, koji je jednak prečniku izlaznog otvora čaure ekstrudera 30, širi prema gore u smeru ekstruzione mlaznice. Udubljenje 242 tako čini četvrti kanal za prenos smeše iz ekstrudera 30. Četvrta ploča 204 sadrži i prolazni otvor 241, koji nije povezan sa ispustom četvrtog ekstrudera 40, da bi smešu koju izbacuje ovaj ekstruder prebacio u kanal za prenos raspoređen na trećoj ploči 203.

[0059] Treća ploča 203 obuhvata šupljinu 232, koja je integrisana u dimenziju debljine zida ploče, pri čemu šupljina 232 ima oblik, koji se polazeći od osnove kružnog oblika prema gore širi u smeru ekstruzione mlaznice, pri čemu je prečnik osnove jednak prečniku izlaznog otvora čaure ekstrudera 40 i prolaznog otvora 241. Šupljina 232 tako tvori treći kanal za prenos smeše iz ekstrudera 40.

[0060] Naravno da su ploče 201, 202, 203, 204 kao na primer one na slikama 3 do 6 spojene bočnim zidovima 51, 52 i razmaknikom 53, tako da se ekstruziona glava oblikuje kao jedinstveni blok ili jedinica. Takva ekstruziona glava se postavlja neposredno na izlazne otvore ekstrudera 10, 20, 30, 40. U poželjnoj varijanti ovog pronalaska držač 90 se sastoji iz dva dela, pri čemu je najmanje jedan deo 90' aksijalno pokretan tako da obuhvata ekstruzionu glavu 50 i postavi izlazne otvore ekstrudera neposredno na odgovarajuće suprotne površine ekstruzione glave 50. To znači da čim je ekstruziona glava ugrađena u unutrašnjost držača, dolazi do približavanja jednom od bočnih zidova držača, da bi se postiglo zaptivanje između držača i ekstruzione glave.

[0061] Takva ekstruziona glava, koja je izvedena u obliku zamenljivih ploča, veštim raspoređivanjem prolaznih otvora i kanala za prenos između raznih ploča omogućava zadržavanje originalnog rasporeda ekstrudera i zamenu samo ploča ekstruzione glave, jer se ona i sama može zameniti.

[0062] Kod koekstruzionih mašina iz stanja tehnike redosled slaganja ekstrudiranih traka mora da sledi redosled ekstrudera u postrojenju. To i jeste slučaj, jer se svaki izlazni kanal ekstrudera uliva u koridore za prenos, koje nose elementi, koji su integralni sastavni deo mašine. Njihova zamena povezana je sa vremenski vrlo zahtevnim radovima demontaže. Zato je poželjno zadržati prvobitnu konfiguraciju mašine i prilagoditi broj obrtaja ekstrudera novom profilu. Takvo ponovno podešavanje broja obrtaja ekstrudera je vremenski vrlo zahtevno.

[0063] Osim toga su kod rešenja prema ovom pronalasku svi dimenzionalni delovi mašine sabrani u jednom bloku koji se može izvlačiti. Takav blok se sastoji od ravnih ploča, koje su međusobno paralelne i prostiru se upravno na smer izlaza struje smeše i opremljene su otvorima i kanalima za prenos, pomoću kojih redosled, u kojem smeše dospevaju u ekstruzionu mlaznicu, može da se obrne. Ovakvo rešenje omogućava postrojenju da bude vrlo fleksibilno i da se prilagođava velikom broju koekstrudiranih profila, čak i

1

najkomplikovanijim, i da se istovremeno skrati vreme čekanja i pripreme za postrojenje ili njegove komponente.

[0064] U radu se prvo izabere pogodna ekstruziona glava, koja je prilagođena profilu koji treba da se proizvede koekstruzijom. Takva ekstruziona glava 50 se prethodno proizvede tako što se međusobno paralelne ploče 201, 202, 203, 204, koje se prostiru paralelno unutrašnjim površinama bočnih zidova 51, 52 ekstruzione glave, slažu jedna na drugu i npr. pomoću zavrtnjeva pričvrste jedna za drugu. Ekstruziona glava se stavlja u pećnicu, da bi se zagrejala na radnu temperaturu postrojenja.

[0065] Ekstruzionu glavu zatim hvata npr. robotska ruka (ne vidi se na crtežima) i ubacuje u prihvat 95 nosača 90 postrojenja, kao što je prikazano na sl. 4. Ekstruziona glava se dalje ubacuje, sve dok usled nagiba bočnog zida i nosača ne bude aksijalno blokirana. U tom trenutku su ulazni otvori ekstruzione glave i izlazni otvori ekstrudera u neposrednom spoju i može se početi sa postupkom ekstruzije.

[0066] Može da se rasporedi više od četiri ekstrudera, koji su raspoređeni na obe strane ekstruzione glave, pri čemu se broj kanala za prenos i/ili prolaznih otvora i/ili ploča koje se mogu demontirati adekvatno povećava, pri čemu najmanje dva od njih rade sa različitim smešama, a neki od drugih sa istom smešom elastomera.

1

Claims (15)

Patentni zahtevi

1. Postrojenje za izradu profilne trake na bazi nekoliko smeša elastomera različite supstance pomoću koekstruzije, obuhvata najmanje dva ekstrudera (10, 20, 30, 40) za dovod smeše elastomera do ekstruzione glave (50), ta ekstruziona glava obuhvata sklop od najmanje dve ploče (201, 202, 203, 204) postavljene jedna pored druge, svaka ploča obuhvata najmanje jednu šupljinu koja ima ulaznu rupu koja je u vezi sa kanalom za prenos (15, 25, 35, 45, 212, 222, 232, 242) čime se omogućava da smeša iz ekstrudera (10, 20, 30, 40) bude usmerena kalom prema ekstruzionoj mlaznici (60) pomoću koje je profil moguće oblikovati, pri čemu je pomenuto postrojenje naznačeno time što svaka pomenuta ploča (201, 202, 203, 204) ima veću dimenziju prednje strane nego što je ivica pomenute ploče, koja je postavljena pretežno poprečno u odnosu na spoljni smer toka smeše ekstrudera (10, 20, 30, 40), čiji je smer paralelan na uzdužnu osu odgovarajućeg ekstrudera i poklapa se sa smerom ulaznog otvora i samim tim sa smerom protoka dolaznog toka smeše, tako da ploča prima tok smeše pomenutom prednjom stranom većih dimenzija nego što je ivica, i usmerava pomenuti tok u odgovarajući kanal za prenos (15, 25, 35, 45, 212, 222, 232, 242), koja kanal za prenos, seca za debljinu te ploče, formira ugao od između 70 stepeni i 110 stepeni sa pomenutim smerom protoka dolaznog toka i prolaz celom dužinom ploče prema ekstruzionoj mlaznici (60).

2. Postrojenje prema patentnom zahtevu 1, naznačeno, time što izlazni otvor ekstrudera komunicira direktno bez promene bilo smera ili poprečnog preseka izlaznog otvora sa ulaznom rupom u šupljini ploče.

3. Postrojenje prema bilo kom od patentnih zahteva 1 i 2, naznačeno time, što su pomenute ploče (201, 202, 203, 204) planarne i međusobno paralelne.

4. Postrojenje prema bilo kom od patentnih zahteva 1 do 3, naznačeno time, što te šupljine formiraju kanale za prenos koji se prostiru u smeru paralelnom sa ravnima ploča i time što se kanali za prenos nastavljaju u smeru upravno na uzdužne ose ekstrudera (10, 20, 30, 40).

5. Postrojenje prema bilo kom od patentnih zahteva 1 do 4, naznačeno time, što najmanje jedna ploča (201, 204) sadrži prolazni otvor (211, 241) koji omogućava da se izlazni otvor ekstrudera (10, 40) poveže na šupljinu susedne ploče (202, 203).

6. Postrojenje prema bilo kom od patentnih zahteva 1 do 5, naznačeno time, što su pomenute ploče (201, 202, 203, 204) uklonjive i drže se zajedno na zajedničkom nosaču da bi formirale ekstruzionu glavu u obliku objedinjenog celovitog sklopa.

7. Postrojenje prema patentnom zahtevu 6, naznačeno, time što pomenuti nosač i pomenute ploče formiraju izmenjivu ekstruzionu glavu (50) povezanu direktno na izlazne otvore ekstrudera (10, 20, 30, 40).

8. Postrojenje prema bilo patentnom zahtevu 6 ili patentnom zahtevu 7, naznačeno time, što ta ekstruziona glava (50) koja formira unitarni sklop može da se translatorno pomera između pozicije uvođenja u nosač (90) tog postrojenja i pozicije iz koje je uklonjena.

9. Postrojenje prema bilo kom od patentnih zahteva 7 i 8, naznačeno time, što obuhvata uređaje za brzo pričvršćivanje ekstruzione glave (50) na nosač (90).

10. Postrojenje prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva, naznačeno time, što su ti ekstruderi (10, 20, 30, 40) raspoređeni na jednoj strani i na drugoj strani ekstruzione glave (50).

11. Postrojenje prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva, naznačeno time, što obuhvata četiri ekstrudera (10, 20, 30, 40) koji su raspoređeni u parovima na jednoj strani i na drugoj strani ekstruzione glave (50) i time što obuhvata četiri uklonjive ploče (201, 202, 203, 204) pri čemu je svaka opremljena sa najmanje jednim kanalom za prenos (212, 222, 232, 242) za smešu iz jednog od ekstrudera prema ekstruzionoj mlaznici.

12. Postupak za proizvodnju profilne trake na bazi više smeša elastomera različite supstance pomoću koekstruzije korišćenjem najmanje dva ekstrudera koji dovode smešu elastomera (10, 20, 30, 40) do ekstruzione glave (50), naznačen time, što

- je izabran komplet najmanje dve ploče (201, 202, 203, 204) razmeštene jedna pored druge, svaka ploča sadrži najmanje jednu šupljinu koja ima ulaznu rupu u vezi sa kanalom za prenos (15, 25, 35, 45, 212, 222, 232, 242) koji omogućava da se smeša iz za njega naznačenog ekstrudera (10, 20, 30, 40) kanališe prema ekstruzionoj mlaznici (60) pomoću koje taj profil može da se oblikuje, i raspoređivanje pomenutih ploča

1

pretežno poprečno u odnosu na izlazni smer toka smeše ekstrudera (10, 20, 30, 40) unutar ekstruzione glave (50), tako da svaka ploča prima tok smeše pomoću većih dimenzija prednje strane nego dimenzija ivice pomenute ploče, kroz ulaznu rupu, u smeru protoka, dolaznog protoka koji je paralelan na uzdužnu osu odgovarajućeg ekstrudera, i na takav način da pomenuta ploča usmerava pomenuti protok u odgovarajući kanal za prenos (15, 25, 35, 45, 212, 222, 232, 242), koji zasečen u dimenziji debljine te ploče, formira ugao od između 70 stepeni i 110 stepeni sa pomenutim smerom protoka dolaznog protoka i teče duž ploče prema ekstruzionoj mlaznici (60) ; i

- ekstruzija profilnog proizvoda je izvedena.

13. Postupak prema patentnom zahtevu 12, naznačen time, što pomenute ploče (201, 202, 203, 204) jesu raspoređene u odnosu na ekstrudere (10, 20, 30, 40) tako da je izlazni otvor ekstrudera u vezi sa ulaznom rupom u šupljini ploče bez promene smera.

14. Postupak prema bilo patentnom zahtevu 12 ili 13, naznačen time, što najmanje jedna ploča (201, 204) sadrži prolazni otvor (211, 241) koji omogućava da se izlazni otvor ekstrudera (10, 40) poveže na šupljinu susedne ploče (202, 203).

15. Postupak prema bilo kom od patentnih zahteva 12 ili 14, naznačen time, što je ekstruziona glava (50) uklonjena iz postrojenja i zamenjena sa drugom glavom koja sadrži niz ploča (201, 202, 203, 204) drugačijih od prvih.

1