Роторная машина для литья пластмасс под давлением

 

Изобретение относится к области полимерного машиностроения и может быть использовано для переработки термопластичных полимерных материалов на роторнолитьевых машинах с объемом впрыска8-32 см, Цель изобретения - снижение энергоемкости машины, получение качественных и стерильных изделий. Для этого формы и корпуса инжекционных цилиндров смонтированы с возможностью относительного аксиального перемещения, а привод инжекционных цилиндров выполнен в виде не менее двух излучателей, последовательно установленных на неподвижном кольцевом основании, и подпружиненных концентраторов, связанных с поршнями инжекционных цилиндров. 4 з.п,- ф-лы, 5 ИЛ.-.- .. СП с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ .

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 B 29 С 45/04, 45/53

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4807650/05 (22) 30.03.90 (46) 07.03.92. Бюл. ¹ 9 (71) Московский институт химического машиностроения (72) Н.И.Басов, А.А.Коноводов, И.И,Фелипчук, А, В.Сапосин, В,А. Самойлов, А.В.Савченко и Г.К.Хмеленский (53) 678.057(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 591129, кл. В 29 С 45/06, 1971.

Авторское свидетельство СССР

¹ 695834, кл. В 29 С 45/08, 1976. (54) РОТОРНАЯ МАШИНА ДЛЯ ЛИТЬЯ ПЛАСТМАСС ПОД ДАВЛЕНИЕМ (57) Изобретение относится к области полимерного машиностроения и может быть исИзобретение относится к полимерному машиностроению и может быть использовано для переработки термопластичных. полимерных материалов на роторно-питьевых машинах с объемом впрыска 8 — 32 см .

Известна машина Для литья поддавлением термопластов, содержащая размещенную на станине планшайбу с приводом ее вращения, смонтированные на планшайбе разъемные формы с механизмом их запирания, устройством автоматического удаления изделия, механизм приготовления расплава с устройством впрыска, систему загрузки и систему охлаждения.

Эта машина обладает высокой производительностью, но в ней ввиду потерь давления в сложной гидросистеме. утечек расплава полимера при переходе его из неподвижного механизма приготовления рас; плава к подвижным формам через подвижную планшайбу и цилиндр впрыска

„„5UÄÄ 1717388 À1 пользовано для переработки термопластичных полимерных материалов на роторнолитьевых машинах с объемом впрыска 8 — 32

cM . Цель изобретения — снижение энергои емкости машины, получение качественных и стерильных изделий. Для этого формы и корпуса инжекционных .цилиндров смонтированы с возможностью относительного аксиального перемещения, а привод инжекционных цилиндров выполнен в виде не менее двух излучателей, последовательно установленных на неподвижном кольцевом основании, и подпружиненных концентраторов, связанных с поршнями инжекционных цилиндров. 4 з.п; ф-лы, 5 ил. ухудшается качество изделий за счет попадания деструктированного полимера в форе и му, Известна также роторная машина для 4 литья пластмасс под давлением, содержащая размещенные на поворотной планшайбе инжекционные цилиндры, привод (Д инжекционных цилиндров, систему загруз- QQ ки, соединенную радиальными материалоп- Ср роводами с инжекционными цилиндрами, Недостатком этой машины также остается высокая энергоемкость ввиду потерь давления в гидросистеме, а также высокая трудоемкость изготовления ввиду наличия большого количества гидравлических tunasгов, надежного уплотнения по всему периметру ротора.

Цель изобретения — снижение энергоемкости машины.

Поставленная цель достигается тем, что формы и корпуса инжекционных цилиндров

1717388 смонтированы с возможностью относительного перемещения, а привод инжекционных цилиндров выполнен в виде не менее двух излучателей, последовательно установлен. ных на неподвижном кольцевом основании, и подпружиненных концентраторов, связанных с поршнями инжекционных цилиндров.

На фиг. 1 изображена четырехпозиционная машина, вид сверху; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 — развертка лекальной направляющей; на фиг,5 — направляющая и ее взаимодействие с роликами формы на стадии выдержки под давлением, варианты.

Роторная машина для литья пластмасс под давлением содержит размещенную на станине 1 планшайбу 2 с приводом 3 ее вращения, смонтированные на планшайбе

2 разъемные формы 4 с механизмом 5 их запирания, устройство 6 автоматического удаления изделий, механизм 7 приготовления расплава с устройством 8 впрыска, систему 9 загрузки и.систему 10 охлаждения.

Станина 1 роторной машины выполнена в.виде жестко соединенных между собой с помощью стоек 11 верхнего 12 и.нижнего

13 кольцеобразных оснований и образующих единую жесткую конструкцию, при этом верхнее кольцеобразное основание 12 соединено жестко с системой 9 загрузки с помощью перемычек 14.

Привод механизма 5 запирания форм 4, устройства 8 впрыска, устройства 6 для автоматического удаления изделий выполнен в виде лекальных направляющих 15, закрепленных на нижнем кольцеобразном основании 13 и кинематически связанных с формами 4 посредством расположенных на осях 16 роликов 17.

Механизм 7 приготовления расплава выполнен в виде корпуса 18 инжекционного цилиндра и поршня 19, размещенных над каждой формой 4 с возможностью перемещения вдоль своей оси по неподвижно, закрепленным на планшайбе 2 вертикальным направляющим 20. Для взаимодействия с вертикальными направляющими 20 на корпусах 18 инжекционных цилиндров неподвижно закрепгены ползуны 21, На верхнем кольцеобразном основании 12 закреплен неподвижно один привод на все поршни 19, выполненный в виде не менее двух последовательно расположенных электродинамических излучателей 22.

В корпусах 18 инжекционных цилиндров смонтированы торпеды 23 и самозапирающиеся соЪла 24 с клапанами 25, сами корпуса 18 инжекционных цилиндров снабжены злектрообогревом 26.

55 вибродозатором 43, неподвижно закрепленным на распределительном кольце 40, виброизолированном от бункера 39, прокладками (не показаны). В случае выполнения материалопроводов 42 телескопическими они своими концами шарнирно закреплены на распределительном кольце 40 и корпусах 8 инжекционных цилиндров.

Система 10 охлаждения выполнена в виде неподвижно установленного на нижнем кольцеобразном основании 13 бака 44 и охлаждающего устройства 45, установленного на нем с возможностью вращения вокруг вертикальной оси машины посредством подшипника 46. Охлаждающее устройство

45 соединено трубопроводом 47 с инжекционными цилиндрами 18 и формами 4. Всасывающая 48 и сливная 49 трубы охлаждающего устройства 45 вращаются

На свободном конце поршня 19 установлен концентратор 27 для взаимодействия с электродинэмическими излучателями

22, осуществляющими выдержку под давлением. Рабочим концом поршень 19 располо-. жен в рабочей втулке 28.

Роторная машина снабжена установленной с возможностью перемещения по верхнему кольцеобразному основанию 12 промежуточной втулкой 29, внутри которой размещена верхняя часть корпуса 18 инжекционного цилиндра и поршня 19, подпружиненными пружинами 30 и 31 относительно внутреннего кольцевого уступа 32 промежуточной втулки 29. Промежуточные втулки 29 установлены с возможностью перемещения по подшипникам 33 и 34 верхнего кольцеобразного основания 12.

Устройство 6 автоматического удаления изделий содержит выталкиватели 35, лоток

36 для съема изделий, транспортер 37 и ем кость 38 для приема изделий.

Система 9 загрузки выполнена в виде неподвижно установленного на верхнем кольцеобразном основании 12 бункера 39 и распределительного кольца 40, установленного с возможностью вращения вокруг вертикальной оси машины с помощью подшипника 41 и соединенного с бункером

39 в нижней его части. Распределительное кольцо 40 соединено материалопроводами

42 с каждым корпусом 18 инжекционного цилиндра.

Материалопроводы 42 могут быть выполнены как гибкими в виде резиновых рукавов, так и жесткими в виде телескопических трубок, что необходимо для компенсации изменения их длины при перемещении корпусов 18 инжекционных цилиндров, Система 9 загрузки снабжена

1717388

15 форму; V — выдержка под давлением; VI —: 20

30

45 ционных цилиндров за счет силы тяжести, 50 ционными цилиндрами. 55

Цикл начинается с позиции, когда произошел съем изделия. В этой позиции находится правый корпус 18 инжекционного цилиндра (фиг. 2). Форма 4 разомкнута, поршень 19 находится в поднятом положении, вместе с ним, причем всасывающая труба 48 расположена по оси вращения устройства. . В корпусах 18 инжекционных цилиндров и формах 4 выполнены каналы 50 и 51 для охлаждения, На нижнем кольцеобразном основании 13 установлен подшипник

52 для взаимодействия с вертикальными направляющими 20 и подшипник 53 для опоры планшайбы 2.

Распределительное кольцо.40 и охлаждающее. устройство 45 жестко связаны с корпусами 18 инжекционных цилиндров посредством спиц (не показаны) и вращаются все вместе одновременно.

На фиг. 4 показана развертка лекальной направляющей 15, где по зонам разбиты следующие стадии процесса: I —.смыкание формы; II — подвод формы к соплу; 1П— запирание формы; IV — впрыск расплава в охлаждение изделия; Vll — отвод формы от сопла; VI II — размыкание формы; IX — вытал-. кивание и съем изделия.

На фиг, 5 показана увеличенная развертка стадии выдержки под давлением и подпитки, а также показаны моменты приложения импульсных ударов подпитывающего устройства.

Импульсный удар наносится непосредственно перед подъемом (горкой) направляющей (фиг, 5а). При этом импульсы давления могут прилагаться как равномерно по длине лекальной направляющей (а-b), так и неравномерно (при этом обязательно условие a(b, так как на первоначальной стадии подпитки необходимо более интенсивно подпитывать изделия). Подъем лекальиой направляющей на этой стадии необходим, чтобы компенсировать объем материала, выдавленный из инжекционного цилиндра в форму.

Роторная машина для литья под давлением пластмасс работает следующим образом.

Гранулированный полимерный материал от пневмозагрузчика (не показан) загружается в бункер 39, где через распределительное кольцо 40 и материалопроводы 42 постуПает в корпус 18 инжеквибрационных сил, развиваемых вибродозатором 43, и центробежных сил за счет вращения распределительного кольца 40 вместе с материалопроводами 42 и инжек5

10 открывая загрузочное отверстие в корпусе

18 инжекционного, цилиндра, через которое поступают гранулы материала. Вращение происходит по часовой стрелке и передается через планшайбу 2 и шестерню

3 привода вращения. Планшайба 2 закреп.лена через подшипниковый узел 53 на нижнем кольцеобразном основании 13.

На первой стадии происходит смыкание формы 4, которая спомощью роликов 17 катится по лекальным направляющим 15. Каждая парэ литьевых форм 4 перемещается по кругу заодно со своим инжекционным цилиндром, так как они вместе закреплены на планшайбе 2 посредством направляющих

20 и ползунов 21, и при этом формы 4 и инжекционный цилиндр могут перемещаться друг относительно друга только в вертикальной плоскости. Далее формы, перемещаясь в сомкнутом состоянии одновременно по лекальным направляющим 15 и направляющим 20, подводятся к соплу 24, и происходит зэпирание форм 4 (механизм запирания не показан). 8 момент касания сопло самооткрывается путем поворота клапана 25 (механизм поворота не показан).

Литьевая форма 4, поднимаясь по лекальным направляющим 15, поднимает инжекционный цилиндр, пружины 30 при этом сжимаются. B процессе перемещения корпуса 18 инжекционного цилиндра вверх поршень 19 остается неподвижным и сначала перекрывает загрузочное отверстие корпуса 18 инжекционного цилиндра, а затем проталкивает гранулы материала в нижнюю часть корпуса 18 инжекционного цилиндра, где они плавятся за счет действия обогрева

26. Расплав материала продавливается через торпеду 23, сопло 24 и впрыскивается в форму 4. Давление впрыска при этом незначительно, так как впрыск осуществляется в свободную полость формы 4.

После окончания стадии впрыска корпус 18 инжекционного цилиндра с поршнем

19 и формой 4 подходит к позиции, где расположены электродинамические излучатели 22 (фиг. 2, левый инжекционный цилиндр). Проходя последовательно под излучателями 22, поршень 19 получает от каждого импульс давления, перемещается вниз, сжимая пружины 31, подпитывает расплавом полимера формуемое изделие в форме 4. Затем под действием упругих сил пружины 31 поршень возвращается в исходное положение.

Подача электрического импульса на излучатели 22 происходит от электропривода, который вынесен за роторную машину (не показан), а момент срабатывания электропривода определяется конечными выключа1717388

15

25

35

45

55 телями (не показаны), на которые воздействуют сами вибропоршни 19 или промежуточные втулки 29 при своем перемещении.

Зазор между концентратором 27 поршня 19 и излучателем 22 должен быть минимален и лежать в пределах 0,1 — 0,05 мм для достижения больших сил давления, оказываемых поршнем 19 на расплав материала.

Давления, развиваемые поршнем, при этом на порядок и выше превышают давление впрыска, что позволяет получить качественное изделие.

Усадка изделия в формах 4 и поддержка давления в инжекционном цилиндре на стадии выдержки под давлением осуществляется за счет ступенчатого или плавного (фиг.

5) подъема лекальных направляющих 15, При этом время между импульсами давления может быть как равное, так и нет.

На стадиях последующих происходит охлаждение изделия, отвод формы 4 от сопла 24, при этом оно закрывается, а инжекционный цилиндр под действием пружины

30 опускается и открывает загрузочное отверстие, дальше форма 4 размыкается, толкатели 25 формы 4 упираются в дно нижнего кольцеобразного основания 13, происходит выталкивание изделия. Вытолкнутое изделие сразу поступает на лоток 36, снимается с формы 4, эа счет инерционных сил по наклонному лотку 36 скатывается на транспортер 37 и попадает в емкость 38. При перемещении формы 4 дальше толкатели 25 опускаются (за счет действия пружин ипи другого механизма — не показано), и цикл повторяется, Охлаждающее устройство 45 вра.цается вместе с трубопроводом 47, корпусом 18 инжекционного цилиндра и формами 4, при этом происходит охлаждение форм, загрузочной части инжекционного цилиндра и места входа поршня 19 в корпус 18 инжекционного цилиндра.

Роторная инжекционная машина может быть выполнена и с числом позиций больше четырех, что увеличивает ее производительность.

Эффект получения качественного изделия достигается за счет одновременного электро-механического воздействия на материал на стадии выдержки под давлением.

Электрическая составляющая давления на расплав получается,в результате воздействия поршня 19, давление на который передается концентратором 27 от электродинамического излучателя 22, а механическая составляющая давления получается в результате взаимодействия форм 4 через ролики 17 с лекальными направляющими 15.

Предлагаемое выполнение роторной литьевой машины позволяет полностью исключить применение гидравлики, полностью устранить утечки расплава полимера, что приводит к получению качественных и стерильных изделий, повышает технологичность машины, упрощает ее конструкцию и снижает энергоемкость, Формула изобретения

1. Роторная машина для литЬя пластмасс под давлением, содержащая размещенные на поворотной планшайбе инжекцианные цилиндры, привод инжекционных цилиндров, систему загрузки, соединенную радиальными материалопроводами с инжекционными цилиндрами, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью снижения энергоемкости машины, получения качественных и стерильных изделий, формы и корпуса инжекционных цилиндров смонтированы с возможностью относительного аксиального перемещения, а привод инжекционных цилиндров выполнен в виде не менее двух излучателей, последовательно установленных на неподвижном кольцевом основании, и подпружиненных концентраторов, связанных с поршнями инжекционных цилиндров.

2. Машина по и. 1. отличающаяся тем, что держатель для форм выполнен в виде кольцевого копира с этажно располо- женными лекальными пазами, а полуформы снабжены роликами, установленными в лекальных пазах.

3. Машина по и. 1, отличающаяся тем, что каждый инжекционный цилиндр снабжен промежуточной втулкой, установленной концентрично верхней части его корпуса с воэможностью перемещения на неподвижном кольцевом основании, причем промежуточная втулка подпружинена относительно верхнего торца инжекционного цилиндра.

4. Машина по и.1.о т л и ч а ю ща я с я тем, что система загрузки снабжена вибродозатором, а материалопроводы выполнены телескопическими и концами шарнирно связаны с инжекционными цилиндрами.

5. Машина поп. 1,отлича ю ща яся тем, что охлаждающее устройство установлено с возможностью вращения вокруг вертикальной оси машины синхронно с вращением форм и инжекционных цилиндров.

1717388

1717388

1717388 .!

Фиг, 4.

1717388

Составитель А.Манукян

Техред М.Моргентал Корректор М.Шароши

Редактор Н.Гунько б

Заказ 841 Тираж Подпис о

Н одписное

8 ИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101