SU1551559A1

SU1551559A1 - Plasticizing unit for casting machine

Info

Publication number: SU1551559A1
Application number: SU884382749A
Authority: SU
Inventors: Олег Иванович Квасенков; Иван Ильич Квасенков; Владимир Леонидович Макаров; Алексей Николаевич Сумневич
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6594; Хмельницкое Производственное Объединение "Термопластавтомат" Им. 26 Съезда Кпсс; Московский Институт Химического Машиностроения
Priority date: 1988-02-24
Filing date: 1988-02-24
Publication date: 1990-03-23

Abstract

Изобретение относитс к оборудованию дл переработки пластмасс и может быть использовано при их переработке методом лить под давлением. Пластикационный узел содержит цилиндр 1, сопло 2 и шнек 3 с головкой 4, на которой смонтирован обратный клапан, выполненный в виде усеченного конического полого упругого элемента 5, что позвол ет повысить надежность и снизить энерго- и металлоемкость пластикационного узла. 2 ил.The invention relates to equipment for processing plastics and can be used in their processing by injection molding. The plastication unit contains a cylinder 1, a nozzle 2 and a screw 3 with a head 4, on which a check valve is mounted, made in the form of a truncated conical hollow elastic element 5, which allows to increase the reliability and reduce the energy and metal consumption of the plasticization unit. 2 Il.

Description

Фиг1Fig1

Изобретение относитс к переработке полимерных материалов и может быть использовано при изготовлении изделий из пласг- (иасс методом лить под давлением.The invention relates to the processing of polymeric materials and can be used in the manufacture of products from plastic (injection molding method).

Цель изобретени - снижение энерго- И металлоемкости пластикационного узла И повышение его надежности.The purpose of the invention is to reduce the energy and metal consumption of the plasticization unit and to increase its reliability.

На фиг. 1 изображен пластикационный узел при пластикации, разрез; на фиг. 2 - то же, при впрыске.FIG. 1 shows a plasticization unit during plasticization, a section; in fig. 2 - the same for injection.

Пластикационный узел содержит цилиндрPlastication knot contains cylinder

1,на выходе которого установлено сопло1, at the exit of which the nozzle is installed

2,шнек 3 с головкой 4, смонтированный |в цилиндре 1 с возможностью вращени и поступательного перемещени от привода2, a screw 3 with a head 4 mounted in cylinder 1 with the possibility of rotation and translational movement from the drive

(не показан). На головке 4 расположен обратный клапан, выполненный в виде усеченного конического полого упругого эпе- мента, закрепленного между головкой 4 и телом шнека 3, и длиной незакрепленного участка по образующей не менее 0,20- ,0,23 d, что обеспечивает плотное его прилегание к внутренней поверхности цилиндра на участке не менее 0,05 d, при этом длину / незакрепленного участка следует рассчитывать по формуле(not shown). On the head 4 there is a non-return valve, made in the form of a truncated conical hollow elastic element fixed between the head 4 and the body of the screw 3, and the length of the non-fixed section along the generatrix of not less than 0.20, 0.23 d, which ensures its tight fit to the inner surface of the cylinder on the area of not less than 0.05 d, while the length of the / non-fixed section should be calculated by the formula

,ld,(1) , ld, (1)

где h - глубина винтового канала шнека 3.where h is the depth of the screw channel of the screw 3.

Увеличение / сверх значени , рассчитанного по формуле (1), не дает значительного сокращени обратных течек, но приводит к повышению гидравтичесхого сопэо- тивлени обратного клапана и ухудшению условий его работы, вызывающих его преждевременный износ.Increasing / above the value calculated by the formula (1) does not significantly reduce the return flow, but leads to an increase in the hydraulic resistance of the non-return valve and the deterioration of its working conditions, causing its premature wear.

1 Дл обеспечени надежной работы обратного клапана при высоких давлени х лить необходимо исключить возможность iero выворачивани . Дл этого упругий элемент 5 армируют жесткой арматурой на незакрепленном участке от поверхности сопр жени с телом шнека 3 элементами арматуры 6 длиной 0,15-0,18 d, котора выбираетс по формуле1 In order to ensure reliable operation of the check valve at high pressures, it is necessary to eliminate the possibility of iero reversing. For this, the elastic element 5 is reinforced with rigid reinforcement in the unfixed area from the interface with the auger body 3 with reinforcement elements 6 with a length of 0.15-0.18 d, which is selected by the formula

f, h + 0,05d.(2)f, h + 0.05 d. (2)

Дл избежани образовани зазора между клапаном и соплом 2 при поступательном движении шнека 3 в сторону сопла 2 поверхность А элементов арматуры выполн ют с профилем, соответствующим сопр женной поверхности А сопла 2, что обеспечивает плотное прилегание упругого элемента 5 к внутренней поверхности сопла 2 без оттопыривани .In order to avoid formation of a gap between the valve and the nozzle 2 during the forward movement of the screw 3 towards the nozzle 2, the surface A of the reinforcement elements is made with a profile corresponding to the mating surface A of the nozzle 2, which ensures a tight fit of the elastic element 5 to the inner surface of the nozzle 2 without protruding.

Во избежание заклиниь&ни элементов арматуры 6 в цилиндре при поступательном движении шнека 3 их концы выполн ют скругленными радиусочК 0,01й, который вл етс минимальным, обеспечивающим свободное поступателэиое движение шнека 3 без заклинивани ел .ентов ар- матуры 6.In order to avoid jamming & rebar elements 6 in the cylinder during the forward movement of the screw 3, their ends are rounded with a radius of 0.01 y, which is minimal, ensuring free movement of the screw 3 without jamming of the elements of the armature 6.

В случае высоких давлений лить , когда прочность упругого элементе 5 на срез может оказатьс недостаточно, во избежаниеIn the case of high pressures, when the strength of the elastic element 5 on the shear may not be enough, in order to avoid

5 five

QQ

5 Q 5 Q

5five

0 0

00

5 five

5five

00

прорыва его по поверхности, сопр женной с телом шнека 3, элементы арматуры 6 рекомендуетс закрепл ть в шарнирных соединени х между головкой 4 и телом шнека 3.breaking it along the surface adjoining the body of the screw 3, the reinforcement elements 6 are recommended to be fixed in the hinged joints between the head 4 and the body of the screw 3.

Во избежание образовани мертвых зон в пространстве между внутренней поверхностью упругого элемента 5 и головкой 4 шнека упругий элемент 5 выполнен с переменной толщиной стенки, уменьшающейс в сторону увеличени диаметра таким образом , чтобы толщина стенки была больше зазора между головкой 4 и внутренней поверхностью сопла 2 при завершении поступательного движени шнека 3 в сторону сопла 2, а разница между толщиной сменки упругого элемента 5 и величиной указанного зазора уменьшалась в сторону выхода из сопла 2. Выполнение упругого элемента 5 таким образом обеспечивает постепенное выдавливание расплава из пространства между головкой 4 и упругим элементом 5 за счет того, что упругий элемент 5, попада в сопло 2 по мере завершени поступательного движени шнека 3 в сторону сопла 2, постепенно прижимаетс к головке 4, начина с участка, сопр женного с головкой 4 в зоне меньшего основани , до конца незакрепленного участка упругого зле мента 5.In order to avoid the formation of dead zones in the space between the inner surface of the elastic element 5 and the screw head 4, the elastic element 5 is made with a variable wall thickness, decreasing in the direction of increasing diameter so that the wall thickness is greater than the gap between the head 4 and the inner surface of the nozzle 2 when completed the translational movement of the screw 3 in the direction of the nozzle 2, and the difference between the thickness of the change of the elastic element 5 and the value of the specified gap decreased towards the exit of the nozzle 2. The execution of the elastic element In this way, the element 5 provides a gradual extrusion of the melt from the space between the head 4 and the elastic element 5 due to the fact that the elastic element 5, falling into the nozzle 2 as the translational movement of the screw 3 is completed towards the nozzle 2, gradually presses to the head 4, starting with of the portion mated to the head 4 in the zone of the smaller base, to the end of the loose portion of the elastic element 5.

Во избежание образовани мертвой зоны между телом шнека 3 и внешней поверхностью упругого элемента 5 голозку 4 выполн ют с максимальным диаметром не более 0,80-0,74 d в зависимости от диаметра шнека и максимальной толщины упругого элемента 5 с таким расчетом, чтобы при отгибании упругого элемента 5 в сторону головки 4 поверхность, образуема телом шнека 3 и внешней поверхностью упругого элемента 5, была обтекаемой и не имела нескругленных углов.In order to avoid the formation of a dead zone between the screw body 3 and the outer surface of the elastic element 5, the holozka 4 is performed with a maximum diameter of not more than 0.80-0.74 d depending on the screw diameter and the maximum thickness of the elastic element 5 so as to bend the elastic element 5 in the direction of the head 4, the surface formed by the body of the screw 3 and the outer surface of the elastic element 5, was streamlined and had no rounded corners.

Во избежание образовани мертвой зоны в пространстве между головкой 4, соплом 2 и упругим элементом 5 головку выполн ют с профилем, который обеспечивает совпадение профил внутренней поверхности сопла 2 и внешней поверхности упругого элемента 5 и головкой 4 при завершении поступательного движени шнека 3 в сторону сопла 2.In order to avoid the formation of a dead zone in the space between the head 4, the nozzle 2 and the elastic element 5, the head is made with a profile that ensures the coincidence of the profile of the inner surface of the nozzle 2 and the outer surface of the elastic element 5 and the head 4 at the completion of the translational movement of the screw 3 towards the nozzle 2 .

Диаметр большего основани упругого элемента выбираетс в интервале 0,85-l,ld с учетом в зкости расплава перерабатываемого полимера, причем выше в зкость расплава при температуре пластикации, чем меньшим выбираетс диаметр большего основани упругого элемента d. Выбор диаметра следует осуществл ть по формулеThe diameter of the larger base of the elastic element is chosen in the range of 0.85-l, ld, taking into account the melt viscosity of the polymer being processed, and the melt viscosity at the kneading temperature is greater than the diameter of the larger base of the elastic element d. The choice of diameter should be made according to the formula

/У,- &&/ U, - &&

а --,but --,

ewew

(3)(3)

где л - в зкость расплава пои температуре пластикации, Па-с,where l is the viscosity of the melt and the softening temperature, Pa-s,

что обеспечивает обратные утечки расплава не более 1,5% от теоретически возможного объема впрыска.which ensures melt backflows of not more than 1.5% of the theoretically possible injection volume.

Пластикационный узел работает следующим образом.Plasticing node works as follows.

Материал поступает в цилиндр 2 в виде гранул или порошка и, захватыва сь витками шнека 3, транспортируетс по цилиндру 1 в сторону сопла 2. Перемеща сь по цилиндру 1, материал разогреваетс и пластицируетс . Расплав нагнетаетс шнеком 3 з зону расположени обратного клапана, отгибает упругий элемент 5 (фиг. 1) и поступает в пространство между головкой 4 и соплом 2, отодвига шнек 3 в противоположную сторону. При этом давление пластикации лимитируетс только технологическими параметрами переработки материала, а не усилием открытого обратного клапана или его гидравлическим сопротивлением, которые в предлагаемой конструкции вл ютс незначительными.The material enters the cylinder 2 in the form of granules or powder and, gripped by the turns of the screw 3, is transported along the cylinder 1 towards the nozzle 2. Moving through the cylinder 1, the material is heated and plasticized. The melt is injected by a screw 3 in the area of the check valve, bends the elastic element 5 (Fig. 1) and enters the space between the head 4 and the nozzle 2, moving the screw 3 in the opposite direction. At the same time, the pressure of plasticization is limited only by the technological parameters of the material processing, and not by the force of the open check valve or its hydraulic resistance, which in the proposed design are insignificant.

После набора заданной дозы материала шнек 3 прекращает вращение и, действу как поршень, перемещаетс вперед дл осуществлени впрыска расплава через входAfter a set dose of material has been set, the screw 3 stops rotating and, acting as a piston, moves forward to effect melt injection through the inlet

00

5five

ное отверстие сопла 2. При этом давление в набранной дозе расплава значительно увеличиваетс и прижимает упругий элемент 5 к внутренней поверхности цилиндра 1 (фиг. 2), перекрыва выход материала назад в канал шнека 3.The nozzle opening 2. In this case, the pressure in the accumulated dose of the melt increases significantly and presses the elastic element 5 to the inner surface of the cylinder 1 (Fig. 2), blocking the exit of the material back into the channel of the screw 3.

После завершени впрыска и выдержки под давлением цикл повтор етс .After the injection is completed and the pressure is maintained, the cycle is repeated.

Claims

Invention Formula

A plasticizing unit of an injection molding machine comprising a cylinder, a nozzle, a screw with a head and a check valve located on the head, characterized in that, in order to reduce energy and metal consumption and increase reliability of operation, the check valve is made in the form of a truncated conical hollow elastic element that faces less a base with a diameter equal to the diameter of the screw body, to the screw body and fixed between the screw head and the screw body with the length of the non-fixed section along the generatrix of at least 0.20-0.23 d, where d is the screw diameter and decreasing along the direction to a larger base with a diameter of 0.85-1.1 d thick.

t $ & / 7 ///////// 7 // 7 // 7 / A FIG. 2