сл
j;
00
оо 10 Изобретение относитс к оборудованию дп переработки попитетрафторэтипена (ПТФЭ) и свер шысокомопеку ирного попи етипена (СВМПЭ молекул рной массой бопее 10) L профильные трубчатые нздепи и может найти использование в машиностроении при производстве труб вэ вышеуказанных полимеров нпи смесей этих полимеров с наполнитеп ми. Известен вертикальны поршневой экструдер дл изготовлени издели иэ ПТФЭ, содержащий раму, смонтированные на раме гидравлический пресс колонного типа и камеру спекани с нагревател ми, вибропитатель бункер и питательную та- релку дл подачи порошка ПТФЭ Г1 Недостатком поршневого экструдера влиютси ограниченные технологические возможности, так как на нем не обеспечиваетс изготовление труЬчатых изделий поскольку в конструкции не предусмотрен дорн дп оформлени полорти в взделни. HaliOonee бпизким по технической сущности и достигаемому результату к изо . бретению вл етс поршневой экструдер дл изготовлени трубчатых изделий из полимерных материалов, содержащий раму смонтированный на раме гидравлический ртш альный пресс с подвижной траверсой , гидроцилиндром, установленным в верхней частипресса, и поршнем, соединенным с ПОДВИЖНОЙ траверсой пресса, камеру спекани , смонтированную в нижней части рамы сроено с порщнем, и дорн, проход щий через поршень и камеру спекании С 2 . В указанном экструдере дл подачи материала предназначен вибропитатель и тарель, а дорн соединен с индивидуальным гидроцилиндром дл возвратно- оступательного его перемещени . Данный экстру дер .может быть использован дп изгото&пенин трубчатых изделий го ПТФЭ, СВМПЭ И смеси одного из них с наполнител ми. Указанный поршневой экструдер работает следующщу образом. Вибропитателем подают порошкообразное сырье из бункера в тареЛь и скребками сбрасывают его в верхнюю часть камеры спекани , в полость которой предварительно ввод т пробку из ПТФЭ. Продавливают поршнем порцию полимера вдоль камеры спекании, отвод т поршень в исходное состо ние и в автоматическом режиме повтор ют цшп двшкeни l поршн . После заполнени камеры спекани полимером и его плавлени привод т в движение дорн синхронно с движением поршни . При обратном движении порц1н пред862 варитепьно отвод т дорн, чтобы избежать обратного движени материала в камере спекани . При р&боте тщательно выдерживают синхронность работы гицродипиндров , привод щих в движение дорн и noi шень .. , Известно, что оптимальное давление экструзии ПТФЭ кго/см- дл агломерированных сортов этого полимера, н 125-35О кгс/см дл порошков, nonj ченных предварительным спеканием (с последующим дробле1гаем). Дл смесей ПТФЭ с наполнител ми оптимальное давление экструзии 15О-4ОО кгс/см. Пре- вышение величины указанных давлений приводит к по влению в трубах -дефектов по границам отдельных порций магериала, которые в этих услови х экструзии не свариваютс между собой. В цел х снижени давлени в таких случа х можно или увеличить толщину стенки труб, что приводит к дополнительному расходу материала , или уменьшить длину зоны спекании , что снижает производительность эксгрудера до неприемлемых значений. В данном поршневом экструдере одновременное движение поршн , материала в камере спекани и дорна в направлении экструзии позволнет снизить в 2 раза давление экструзии, так как. сопротивле- ние течению по поверхности дорна отсутствует , что также позвол ет изготавли вать трубчатые издели . Недостатком указанного экструдера вл етс сложюсть конструкции и управлени , трудность поддержани синхронной работы поршн и дорна, особенно скорости хода И иикла их движени , в св зи с тем, что при периодическихуплотнении и проталкивании полимера через камеру спекани давление экструзии колеблетс , нагрузка на поршень и дорн измен етс в широких пределах, что приводит к нарушению скорости их движени и требует посто нной подстройки режима загрузки. Нарушение скорости движени и синхронной работы дорна и поршн приводит к необходимости посто нного присутстви оператора, что снижает норму обслуживани , т.е. вместо 5-10 экструдеров оператор может обслу шть 2-4 экструдера. Кроме того, изготовление такого экстру дера представл ет собой значительную сложность, поскольку необходимо уком . плектовать экструдер двум раздельными гидросиста1ами, одна из которых служит дл привода поршни, втора - дорна. Электросхема дл настройки хода поршней дорна и поршн должна иметь не менее 6-И кониевых выключателей, что также усложн ет конструкцию экструаера и блока управлени им. Цепь изобретении - упрощение ко нет (рукции экструиера и облегчение управлени его работой. Поставленна цель достигаетс тем, что в поршневом экструдере дл изготовпени трубчатых изделий из полимерных материалов, содержащем раму, смонтированный на раме гидравлический вертикальный пресс с подвижной траверсой, . гидроцилиндром, установленным в верхней 1Ч(асти пресса, и поршнем, соединенным с подвижной траверсой цресса, камеру спекани , смонтированную в нижней части рамы соосно с поршнем и дорн, проход щий через поршень и камеру спекани , дорн жестко, закреплен на подвижнрй траверсе пресса, а между подвижной тра . версой и поршнем установлен,упругий элемент дл подпружйнивани поршн , На фиг. 1 показан поршвоэвой экструдер , общий вид; на фиг. 2 - узел креплени дорна и поршй на подвижной травер .се пресса; на фиг. 3 - вариант узла кре1 пейи поршн на подвижной траверсе прео са с ис юЛьвованиём упругого епеме га в виде одной пружины. Поршневой экструдер содержит раму 1 установленный на раме 1 гидравлический вертикальный пресс 2с гидроцилиндром 3 и подвижной траверсой 4, соецитанной с гидроцилиндрюм 3. На раме 1 установлен вибропитатель И с бункером 6. В нижней части рамь 1 укреплена камера спекани 7 с электронагревател ми 8. Над камерой спекани 7 установлена терель 9, соединенна с электродвигателем lOj служаща дл подачи порошка в камеру спекани 7. . На подвижной траверсе 4 пресса 2 жестко укреплен дорн 11, проход щий через поршень 12 и камеру спекании 7, Между поршнем 12 и подвижной траверсой 4 установлен упругий элемент 13, выполненный в виде одной или нескольки пружин (фиг.2 и 3), а поршень 12 соединен через упругий элемент 13 и п йту 14 с траверсой 4 с возможностью ограниченного перемещени относительню траверсы 4. Камера спекани 7соосна поршню 12. Гидроцилиндр 3 пресса 2 соединенчерез шток 15, направл ющие колонны 16 и поперечину 17 с поршнем 12 и дорнс 11. Поршневой экструдер расютает спеду юшим образом. 10 8 4 В бункер 6 загружают свобоцносьшучий порошок ПТФЭ {или- СВМПЭ) и вибропитатепем 5 дозируют порошок в тарель 9, из которой сбрасывают его в камеру спекани 7. В начале работы разогревают камеру спекани 7 и устанавливают неое ходимыи температурный профиль по зонам, а в зазор между дорнсм -11 и полостью камеры спекани 7 ввод т втулку из ПТФЭ, дл удержани первых порций порошка. Поршнем 12, совершающим возвратно-поступательное движение , уплотн ют и проталкивают порции чере13 камеру спекани 7, где полимер нагреваетс выше температуры плавлени кристаллической фазы. После за1юлнени попимер хл полости камеры спекани 7 давление экструзии возрастает и определ етс сопротивлением материала проталкиванию через камеру спекани 7. Дорн 11 совершает при рабочем режи ме возвратно-поступательное движение синхронно с подвижной траверсой 4 на всех стади х, включа холостой ход, прес.сование и проталкивание полимера через камеру спекани 7. Поршень 12 совершает синхронтюе движение с дорнс( 11 только на холостс ходу. На стадии прессовани полимера подвижна траверса 4 сначала сжимает упругий элемент (пружины) 13, и только, после сжати последнего усилие от подвижной траверсы 4 полностью BocnpHHttмаегс порш1юм 12 и передаетс на материал, наход щийс в камере спекани 7, что сопровождаетс ei-o проталкийванием . При отводе подвижной траверсы 4 & верхнее положение движение поршн 12 задерживаетс до тех-пор, пока не произойдет расжатве упругого элемента 13Г Таким оОраэом, поршень 12 на ста дн х прессовани попимера и, отвода подвижной траверсы 4 в верхнее положение совершает ограниченное, перемещение от-г носительно дорна 11 и подвижной травергс ы 4, причем величина перемещени определ етс ходом упругого элемента 13. За счет этого в мсалент уплотнени порошка и в начапе продавливани попимера через камеру спекани 7 дорн 11 опережает движение поршн 12, а при начале отвода дорна 11 в верхнее положение not шень 12 отстает от движени дорна 11. Это позвол ет исключить резкие перепада в камере спекани 7 при вводе и выводе поршн 12 из сп спецаии 7 и обеспечить синхронную ра боту (движеиие) поршн 12 и дррна 11. Кроме того, эапазоыввние движени поршн 12 исключает возкиквовение так нарушений, как отрыв верхней порции полимера при отводе дорна 11 и поршн 12 в расслаивани пориий в камере спе коню 7. Проведены опыты с использованием Предпагаемсгю поршневого вкструдера йо получению токкосгевиых труб из ПТФЭ, Поршневой экструдер имеет следующие технические дан1|ые: Усипие поршн , макс, тнс10 Рабочий ход поршн , мм160 Т1Ш дозатораВибрационны Длина камеры спекани мм980, 125О Скорость хода гюршн , до 1000 МН/МИН Автоматиче Рвжи;м работы кий I Число гидроцилиндров Подвижный Тип дорна укрепленны на траверс согласно фиг. 3 Укреплен Тип креплени поршн на траверс согласно фиг. 2 и 3 Размеры трубчатых изделий из ПТФЭ и .размерыоснастки тсазаны в табл. 1, Исходный ПТФЭ имеет следующие характеристики: насыпна плотность - л о,5 г/см} размер часпш 600-7ОО мкм сыпучесть 39-40 град, и получен путем измельчени ПТФЭ, подвергнутого спеканию при 380°С в течение 2 ч. Издели из СВМЭ (см. табл. 1) изготавливают из сыпучего порошкообразного материала с.молекул ррэй массой 2 млн и насыпной плотностью О,. Режимы из1х товлени и характерист «Ки полученных трурчатых изделий указаны в табл. 2. Как видно из табл. 2 предлагаемый экструдер позвол ет получать тонкосте -) ные трубы из ПТФЭ и СВМПЭ при стабильном режиме экструзии и обеспечивает треьуемое качество, продукции. Конструкци предлагаемого экструдера и управление его работой значительно проще, чем известного. Так предлагаемый экструдер имеет только один гидроцилиндр и соответствующие системы коммуникаций и управлени работой гидроцилиндра;Кроме того, синхронность patwTb поршн 12 и дорна 11 обеспечиваютс за счет новой схемы их креплени и механической св зи, так что не требуетс втора система автоматического управлени работой дорна как это неоохоцимо в прототипе . Экономический эффект от использовани предлагаемого поршневого экструдера сог ставит не менее 7,5 тыс. руб. за счет упрощени конструкции (отсутствуют втоА рой гидроцнлиндр, гидросистема, к нему, сокращение высоты пресса) и управление раоотой пресса - один контур управлени гидровдотиндром пресса. Таблица i
ПТФЭ 20 мас,%
Дпина канала KaMej i спекани 1250 мм Дпвва канала камерт спекани 980 мм.