SU648065A3 - Механизм вращени и перемещени шнека машины дл лить под давлением - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области полимерного машиностроени , в частности к машинам дл  лить  под давлением полимерных материалов.

Известен механизм вращени  и перемещени  шнека машины дл  лить  под давлением , содержащий соединенный с двигателем приводной вал с уплотнительными средствами , гидроцилиндр с каналами дл  подачи рабочей жидкости в поршневую и штоковую полости гидроцилиндра, поршень которого соединен со шнеком и установлен в гидроцилиндре с возможностью возвратнопоступательного перемещени , и источник рабочей жидкости 1. Недостатками известного механизма  вл ютс  мала  надежность и наличие громоздких упорных подшипников дл  воспринимани  осевых нагрузок , возникающих при работе.

Известен механизм вращени  и перемещени  шнека машины дл  лить  под давлением , содержащий соединенный с двигателем приводной вал с уплотиительпыми участками , гидроинлиндр с основным каналом дл  полачи рабочей жидкости на торец ризмешепного в нем полого поршн , жестко соединенного со шнеком и установл1 нно10

с возможностью совместного вращени  с приводным валом, расположенным в полости поршн  концентрично ему, и осевого перемещени  относительно приводного вала, и источник рабочей жидкости 2. Недостатком известного механизма  вл етс  мала  надежность механизма из-за значительных осевых нагрузок на приводной вал.

Целью изобретени   вл етс  Г1овышение надежности механизма за счет компенсации

осевых нагрузок.

Указанна  цель достигаетс  благодар  .тому, что уплотнительные участки приводного вала выполнены в виде двух кольцевых выступов, первый из которых размещен со стороны шнека, а второй между двигателем

и основным каналом подачи рабочей жидкости гидроиилиндра, при этом приводной в выполнен с продольным отверстием, соедин ющим полость между поршнем и торцом приводного вала с источником рабочей жид-

кости посредством дополнительного радиального канала, выполненного в гидроци.линдре в зоне второго уплотнительного участка.

Цель изобретенИ  достигаетс  также благодар  выполнению приводного вала с кольцевым буртиком дл  передачи кевых

усилий на гидроцилиндр, расположенным между вторым уплотнитеЛьным участкам и двигателем. ,, , .,

Конструкци  механизма представлена на чертеже.

Механизм состоит из полого гидроцилиндра 1, соединенного одним концом с переходным элементом 2, св занным со станиной машины (на чертеже не показана); а другим концом - с фланцем 3, на котором установлен электрический или.гидравлический двигатель 4 привода шнека 5.-

Гидроцилиндр I ВЫПОЛН61Н с трем  радиальными каналами «а, «б и «в дл  подачи гидравлической рабочей жидкости; два канала - основной «а и дополнительный «б расположёны у конца гидроцилиндра 1, обращенного к двигатели 4, а один канал конца гидроц илинд ра 1, обращенного к переходному элементу 2.г -В обращенном к двигателю конце гидроцилиндра 1 установлена.и жестко соединена с гидроцилиндром 1 гильза 6, выполненна  с кольцевьши проточками «г и «д по наружной и внутренней поверхност м, соединенными между собой. -

Дополнительный канал «б дл  подачи гидравлической жидкости, выполненный в гидроцилиндре 1, совпадает с Кольцевой проточкой «г гильзы 6 и образует первое гидрШиче кЪе присс(ё|СййШйе дайТОёОТ с источником рабочей жидкости (на чертеже не показан); каналы «а и «в гидроцилиндра 1 - соответственно второе и третье гидравлические присоединени .

Внутри гильзы 6 смонтировано уплотнительное кольцо 7. Внутри гидроцилиндра 1 установлен поршень 8 с возможностью возвратно-поступательного перемещени  и вращени  вокруг своей оси. Поршень 8 выполнен полым и заглушен со стороны шнека 5 цапфой 9. Шнек 5 и цапфа 9 жестко соединены друг с другом. На своем конце, обращенном к двигателю 4, полый поршень 8 имеет кольцеобразный участок, с наружным диаметром di , поверхность которого сопр гаетс  с внутренней поверхностью полого гидроцилиндра I по скольз щей посадке. Внутренн   поверхность кольцеобр ажотО участка выполнена с продольными канавками «е,

распбложенными равномерне1Го 15Кружчости. Другой участок поршн  8 имеет наружный

диаметр меньший, чем di, и сопр гаетс  с внутренней поверхностью полого гидроцилиндра 1 по скольз щей посадке. Внутренний диаметр поршн  8 выполнен большим внутреннего диаметра кольцеобразного участка поршн  8..-,

В полости поршн  8 устан овлен приводной вал 10, соединённый с двигате.дем 4, напри.мер, шпоночньтм соединением. Приводной вал 10 в.мёстё сбедйнени  с ДВйгателем 4 выполнен с кольцевым буртиком «ж дл  передачи осевых усилий на гидроцилиндр 1, размещенным внутри гильзы 6 и взаимодействующим с подшипниками 11 и 12. На другом конце приводной вал 10 снабжен кольцевым выступом в виде жестко соединенной с валом 10 втулки 13, имеющей проходноепродольное отверстие и наружный диаметр d. Наружна  поверхность втулки 13 и внутренн   поверхность поршн  8 со- . пр жены по скольз щей посадке и, кроме .того, соединение загерметизировано уплотнительным кольцом 14,. установленным во

втулке 13. Это соединение  вл етс  первым уплотнительньш участком приводного вала 10. Приводной вал 10 со стороны двигател  4 выполнен с кольцевым выступом «и с наружным диаметром dj, сопр гаемым с внутренней поверхностью гильзы 6 по скольз щей посадке и загерметизированный уплоТнителЬным кольцом 15, установленным на приводном валу 10. Это соединение  вл етс  вторым уплотнительным участком приводного вала 10, причем диаметр dj второго.

Q уплотнительного учаётка равен наружному диаметру dj. первого уплотнительного участ-ка . Между двум  уплотнительными участками приводной вал 10 имеет меньший диаметр

ri въгполнен с продольными ребрами жесткости «к, взаимодействующими с соответствующими продольными .канавками «е кольцеобразного участка поршн  8 и, образующими , таким образом, шлицевое соединение дл  совместного вращени  и перемещени  друг относительно друга поршн  8 и приводного вала 10. В приводном вале 10 на его оси со стороны цапфы 9 выполнено продольное отверстие «л, соедин ющее полость «м Между соединенной с поршнем 8 цапфой 9 и торцсм приводного вала 10 с источником рабочей жидкости посредством

35 радиальногоКанала дополнительного радиального канала «б.

Механизм работает следующим образом. В начале рабочего цикла шнек 5 и пор-. шень 8 наход тс  в крайнем переднем поло0 жении. Фаза дозировани  начинаетс  с момента вращени  шнека 5 от двигател  4 и через приводной вал Ш. Пластицированна  масса Перемещаегс  вдоль шнека 5 и

накапливаетс  в сопловой части машины. При этом шнек 5 и св занный с ним поршень 8 отход т назад до установленной конечным йыкЛючателем величина хода, определ емого необходимым дл  формовани  объемом расплава . В этой фазе первое и третье гидравлические присоединени , т. е. каналы «б .и «в гидроцнлиндра 1 соединены на слив с источником дл  рабочей жидкости. Рабоча  ЖИДКОСТЬ; вытесн ема  поршнем 8 через канал «а второго гидравлического присоединени  проходит через устройство, создаюТцее дополнительное сопротивление свободному вытеканию рабочей жидкости из гидроцилиндра 1. Избыточное давление, создавае; мое вращением шнека 5 при пластикации формовочной массы, обеспечивает преодолевание поршнем 8 дополнительного сопротивлсни  при перемещении назад и уплотнение расплава массы перед Шнеком 5. Так как диаметры первого и второго участков уплотнени  dg и di равны между собой, то осевые усили  на приводной вал 10 от рабочей жидкости взаимно уравновешивают друг друга. Осевое усилие, возникающее в результате трени  при перемещении порщн  .8 вдоль приводного вала 10 в щлйцевом соединении передаетс  через кольцевой 6yptHK вала 10, кольцо подшипника П и кольцо 7 на корпус фланца 3 и замыкаетс  в силовых колонках мащины. Однако по величине это усилие мало, т. к. шлицевое соединение находитс  в рабочей жидкости,  вл ющейс  смазочным материалом, поэтому коэффициент трени  минимален. Кроме того, осевое .усилие от трени  полностью компенсировать, например, выполнив диаметр da первого участка уплотнени  на определенную величину больще, чем dj второго участка уплотнени .. После набора дозы расплава формовочной массь следует операци  инженции Дл  перемещени  шнека 5 в направлении сопловой части машины через первое и второе гидравлические присоединени  . «б. и «а . . нагнетаетс  под давлением рабоча  жидкость . Третье гидравлическое присоединение «в при этом соединено со,сливом. Шнек 5 перемещаетс  вперед, впрыскива  подготовленную формовочную массу в пресс-форму. Рабоча  жидкость, нагнетаема  через канал «б, нагружает осевым усилием цапфу 9, величин а которого пропорциональна площади , а через канал «а нагружает поршень 8 осевым усилием, пропорциональным площади торцовой части кольцеобразного участка порщн  8, равной {di -d) и направленным в противоположную сторону от двигател  4. Если первое и второе гидравлические присоединени  «б и «а нагружаютс  равными давлени ми, то поршень 8 нагружаетс  суммарным усилием, равным произведению давлени  рабочей жидкости на общую площадь . При этом приводной вал 10 нагружаетс  осевым усилием, равным произведению давлени  рабочей жидкости на площадь т-. Это усилие передаетс  через кольцевой буртик «ж приводного вала. 10, подщипник П, уплотнительное кольцо 7 на фланец 3 и замыкаетс  в силовых колоннах машины. В остальных фазах и режимах формовани  повтор ютс  описанные выше Ступени работы механизма.

Claims (2)

1. 6 Механизм по изобретению можно использовать не только дл  привода игнека, но и дл  привода других элементов машины, совершающих вращательное и поступательное движени . Благодар  применению насто щего механизма можно значительно повысить надежность механизмов вращени  и перемещени  щнека машины дл  лить  под давлением за счет того, что больша  часть осевых усилий компенсируетс  и поэтому отпадает необходимость в применении мощных упорных подшипников качени  и упрощаетс  конструкци  механизма. Формула изобретени  1. Механизм вращени  и переменхени  шнека машины дл  лить  под давлением, содержащий соединенный с двигателем приводной вал с уплотнительными участками, гидроцилиндр с основным каналом дл  подачи рабочей жидкости на торец размещенного в нем полого порщн , жестко соединенного со шнеком и установленного с возможностью совместного вращени  с приводным валом расположенным в полости поршн  концентnar rmnriSi/OLJiJUFm о по гтлг-ттл ппшгт1Ю Lrr uiioiiT. рично ему, и осевого перемещени  относительно приводного вала, и источник рабочей жидкости, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности механизма за счет компенсации осевых нагрузок, уплотнительные участки приводного вала выполнены в виде двух кольцевых выступов, первый из которых размещен со стороны щнека, а второй между двигателе.м и основным каналом подачи рабочей жидкости гидроцилиндра , при этом приводной вал выполнен с продольным отверстием, соедин ющим полость между поршнем и торцом приводного вала с источником рабочей жидкости посредством дополнительного радиального канала , выполненного в гидроцилиндре в зоне второго уплотнительного участка. 2. Механизм по п. 1, отличающийс  тем, что приводной вал выполнен, с кольцевым буртиком дл  передачи осевых усилий на гидроцилиндр, расположенным между вторым уплотнйтельным участком и двигателем. Источники информации, прин тые ьо внимание при.экспертизе I. Гурвич С. Г. Машины дл  переработки термопластических материалов, «Машиностроение , М., 1965, с. 99.
2. 2. Патент США № 3510915, кл. В 29 F 1/06, 1970;

   IS