Способ загрузки экструдера для обработки каучука или термопластических полимеров и устройство для его осуществления
Использование: переработка каучука или термопластических полимеров экструзией . Сущность изобретения: при ззгрузке экструдерз измеряют усилие материала з щели между питающим валиком и шнеком. В зависимости от измеренной величины регулируют усилие прижима ножа-сбрасывателя к питающему валику для поддержания его на постоянном уровне. Для этого устройство загрузки снабжено элементом измерения усилия материала. Элемент измерения усилия расположен на стяжном болте и соединен с помощью средства управлений с механизмом регулирования положения ножа-сбрасывателя относительно питающего валика, 2 с. и 2 з.п.ф-лы, 5 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГО
BE (ГО! . ) <1б 1 1
|, %
АТЕНТУ (21) (22) (46) (31) (32 (33 (71) (DE (72) (56) (ц4"
ОБ
CT
ВО б б об по
ice
1(р
ОО
1 ще ще ст пр си ме шн что бо им ма сн заг ст
ДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ОМСТВО СССР
ПАТЕНТ СССР) 4831228/05
16.10.90
30,08,93. Бюл, М 32
Р 3934734.6
18.10.89
OE
Херманн Бершторфф Машиненбау ГмбХ
Герд Капелле (DF)
Патент Великобритании М 960575, 5 А, 1964.
СПОСОБ ЗАГРУЗКИ ЭКСТРУДЕРАДЛЯ
АБОТКИ КАУЧУКА ИЛИ ТЕРМОПЛАЧЕСКИХ ПОЛИМЕРОВ И УСТРОЙСТДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Изобретение относится к переработке имерных материалов экструзией, Задачей изобретения является повышепроизводительности процесса и сокраие потерь материала.
В частности, с помощью соответствуюо изобретению способа должно быть догнуто значительное уменьшение или дотвраЩение износа ножа и потерь смеаучука, в том числе в условиях постоянно яющихся сепарационных усилий между ком и питаюшим валиком, Поставленная задача достигается тем, в способе загрузки зкструдера для обраки каучука или термоппастических пол.ров, заключающемся в подаче ериала посредством питающего валика жом-сбрасывателем, расположенного в узочной зоне экструдера и взаимодейющего со шнеком, при регулировании (ss)s B 29 C 47/10, 31/04 (57) Использование: переоаботка каучука или термопластических полимеров экструзией. Сущность изобретения: при загрузке экструдера измеояют чсилие материала в щели мех<дч питающим валиком и шнеком.
В зависимости от измеренной величины регулиру от усилие прижима ножа-сбрасывгтеля к питающему валику для поддержания его на постоянном уровне, Для этого устройство загрузки снабжено элементом измерения усилия матеоиала. Элемент измерения усилия расположен на стяжном болте и соединен с помощью средства управления с механизмом регулирования положения ножа-сбрасывателя относительно питаю1цего валика, 2 с. и 2 з.п.ф-пы, 5 ил. усилия прижима ножа-сбрасывателя к оболочке питающего валика, согласно изобретению измеряют усилие материала в щели между питающим валиком и шнеком и в зависимости от измеренной величины усилия материала регулируют усилие прижима ножа-сбрасывателя к питающему валику для поддержания его на постоянном уровне.
В устройстве загрузки экструдера для обработки каучука или термопластических полимеров, содержащее расположенный а загрузочной зоне экструдера с возможностью взаимодействия со шнеком и соединенный с приводом вращения питающий валик, установленный на держателе, смонтированном с возможностью поворота от- носительно корпуса экструдера посредством шарнира, причем питающий валик снабжен ножом-сбрасывателем, сое1838122 диненным с механизмом регулирования его положения относитегьно оболочки питающего валика, согласно изобретению, устройство снабжено по меньшей мере, одним элементом для измерения сепарационного усилия материала между шнеком и питающим валиком, а корпус держателя питающего валика соединен с корпусом экструдера по меньшей мере одним стяжным болтом, при этом каждый элемент измерения усилия материала расположен на стяжном болте и соединен с помощью средства управления или пропорционального вентиля с механизмом регулирования положения ножа-сбрасывателя относительно оболочки питающего валика.
При этом механизм регулирования положения ножа-сбрасывателя может быть выполнен в виде гидро- или пневмоцилиндра, и виде шпиндельного привода, в виде уп равляемого электромагнита.
Держатель питающего валика может быть выполнен в виде консоли, на которой смонтированы подшипник и привод вращения питаю.цего валика.
За счет постоянного измерения усилия между шнеком и питающим валиком и соответствующей оценки результатов измерения для регулирования постоянного усилия ножа-сбрасывателя относительно оболочки пита ощего валика достигаются следующие преимущества.
Нож-сбрасыватель прижимается к оболочке питающего валика полностью независимо от давления каучука в загрузочной зоне шнека при постоянном неизменном усилии и„ таким образом, не остается никакого необходимого с механической точки зрения зазора между ножом-сбрасывателем и питающим валиком, обычного для случая использования ножа с фиксированной юстировкой.
Износ ножа-сбрасывателя существенно уменьшается или даже полностью отсутствует.
Потери выходящего на стороне питающего валика экструдера каучука становятся столь малыми, что или можно пренебречь, Можно высвободить одного человека из числа обслуживающего персонала, на которого была возложена обязанность проведения работ llG дополнительной юстировке ножа-сбрасывателя, Предпочтительным образом измеренное с помощью элемента измерения усилие материала в щели используется в качестве регулирующей величины и на стороне давления гидравлического цилиндра для осевого движения ножа-сбрасывателя прикладывается соответственно меньшее контрусилие (гидравлическое давление), в результате чего нож-сбрасыватель движется относительно оболочки питающего валика при постоянном усилии и нулевом зазоре.
Воздействующее на гидравлический цилиндр давление может предпочтительным образом регулироваться с помощью пропорционального вентиля или также с помощью соответствующим образом запрограммированных средств управления;
10
Питающий валик 3 расположен вместе со своим подшипником 5 в корпусе 6 питающего валика 3, который посредством шарнира 7 соединен с корпусом 1 экструдера.
Питающий валик 3 приводится во вращение с помощью не изображенного более подробно привода, взаимодействующего с приводной шестерней 8.
Важно то, что в соответствии с измеренным щелевым усилие, которое пропорционально воздействует на поверхность ножа-сбрасывателя, пропорциональный вентиль или другое средство управления прикладывает к механизму перемещения ножа-сбрасывателя противодействующее усилие, посредством которого нож прижимается к оболочке валика постоянно с неизменным усилием, В предпочтительном случае механизм для поддержания неизменного усилия прижима ножа-сбрасывателя к оболочке питающего валика может быть образован гидравлическим или пневматическим цилиндром, шпиндельным приводом или также управляемыми электромагнитами.
Пример исполнения устройства, которое особо пригодно для осуществления соответствующего изобретению способа, изображен на чертежах и поясняется ниже более подробно.
На фиг. 1 изображено поперечное сечение загрузочной зоны экструдера и гидравлического механизма для регулировки положения ножа-сбрасывателя; на фиг. 2— поперечное сечение в соответствии с фиг. 1, однако со шпиндельным приводом для регулирования положения ножа-сбрасывателя; на фиг, 3 — поперечное сечение в соответст40 вии с фиг. 1, однако с магнитом для регулировки положения ножа-сбрасывателя, на фиг. 4 показывает гидравлическую схемуустройства; на фиг. 5 показывает графическое представление соответствующих усилий.
В изображенном в поперечном сечении корпус 1 экструдера расположен шнек 2 экструдера, который во входной части взаимодействует с питающим валиком 3, размещенным в загрузочной зоне экструдера. Выше шнека 2 расположено отверстие 4 для ввода материала, 1838122
25
35
50
Ниже валика 3 в корпусе 6 выполнена выемка для приема ножа-сбрасывателя 9, который выполнен таким образом, чта с помощью механизма регулирования положения в виде гидравлического цилиндра 10 может перемещаться в направлении стрелки 11 относительно оболочки валика 3, в результате чего ма>кет осуществляться регулирование расстояния ме>кду оболочкой валика 3 и острием ножа 9.
В верхней части корпуса 1 в отверстие
12 корпуса ввинчен, по меньшей мере, один стяжной болт 13. Стяжной болт 13 соединяет дер>катель 14 валика 3, выполненный в виде консоли с верхней частью корпуса 1 экструдера, На стяжком болте 13 расположен элемент 15 для измерения сепарационного усилия в щели между шнеком 2 и питающим валикам 3, укрепленный на стя>кном болте 13 с помощью гайки 16.
1-1а фиг. 2 изображен состоящий из шпинделя 17 с электродвигателем 18 шпиндельный привод механизма регулировки раooòos»íès. между нажом-сбрасывателем 9 и оболочкой валика 3, Уста овленное с помощью элемента 15 измерения усилие фиксируется усилителем
19 и cooTHBTGTBóþùè» l образом выдается на средство 20 управления, На основании этого электродвигатель 18 вырабатывает затем крутящий момент, который через шпиндель
17 обеспечивает перемещение ножа-с5расывателя 9 с неизменным усилием, например, 10 кН, и направлении оболочки валика
Если щелевое усилие увеличивается, например, до 70 кН, то в этом случае происходит также увеличение усилия ножа 9 Относительно питающего валика 3. В результате этого средство 20 управления обеспечивает с помощью электродвигателя 18 изменение направления крутящего момента с тем, чтобы посредством шпинделя 17 обеспечить поддер>кание усилия между но>ком 9 и валиком 3 на постоянной величине, составляющей 10 кН, На фиг, 3 изображен электромагнит 21, который постоя IHQ управляется средством
20 управления таким образом, что соединенный с магнитом 21 но>к-сбрасыватель 9 постоянна движется относительно валика 3 с неизменным усилием 10 кН, При повыше нии щелевага усилия, например, до 70 кН электромагнит 21 создает соответствующее противадеиствующее усилие, в результате чего усилие между ножом 9 и валиком 3 поддерживается на неизменной величине
10 кН, На фиг, 4 на основании гидравлической схемы показан принцип действия механизма для поддержания неизменнога усилия прижима или расстояния ножа 9 ат питающего валика 3.
Если между шнеком 2 и валиком 3 осуществляется ввод, например, каучука, TQ o этом случае в щели возникает сепарациа.ное усилие, которое измеряется с помощ! О элемента 15 для измерения усилия, укрепленного на стяжном болте 13; Измеренное
10 с помощью элемента 15 щелевое усилие между шнеком 2 и валикам 3, который подвижно укреплен с помощью шарнира " в держателе 14, усиливается электрическим усилителем 19 и выдается на пропорциональный вентиль 22 для управления работай гидравлического цилиндра 10, С помощью гидравлического насоса 23 вырабатывается давление, которое уменьшается с помощью редукционного вентиля
24 и направляется в аесивеа 25.
От ресивера 25, в котором присутствует давление, например, ЗОО бар, через редукционный вентиль 26 к стороне поршневого штока гидравлического цилиндра 19 прикладывается затем постоянное давление, например, величиной 20 бар.
Поршневой шток 27 гидравлического цилиндра 10 соединен с ножом сбрасывателем 9 (фиг, 1). В результате нагружения присоединения 10а гидравлического цилиндра давлением (20 бар) достигается постоянный режим ножа-сбрасыва геля 9 к Оболочке питающего валика 3 при неизменной величиче усилия 20 бар.
Если давление материала., составляющее, например, 200 бар, и действу»ощее между шнеком 2 экструдера и валиком 3, частична распространяется на поверхность
9а ножа-сбрасывателя 9, то в этом случае к линейному присоединению 10 гидравлического цилиндра 10 прикладывается гидравлическое усилие противодействия, соответствующее по величине давлению K3" учука, например, 180 бар (давление на ножсб расы ватель), в результате чего но>к-сбрасыватель 9 прижимается к оболо"ке питающего валика 3 с неизменным усилим 20 бар, При повышении измеренного усилия в щели, то есть давления кау ука, соответствующим образом повышается также гидравлическое усилие противодействия на линейном присоединении 10 в гидравлическом цилиндре 10.
Поскольку измеренное сепарацианное-. усилие между шнеком 2 и питаюшим валиком 3 пропорционально усили о, которое воздействует на поверхность 9а ножа- брасывателя, осуществляется также пропорциональное регулирование давления
1838122 гидравлического цилиндра 10 с помощью вентиля 22.
Графическое изображение на фиг. 5 показывает пропорциональные соотношения давления. Кривой 28 изображено усилие материала, которое воздействует на питающий валик 3 в результате ввода каучука и которое составляет, например, 70 кК.
Воздействующее на поверхность 9а ножа усилие является соответственно меньшим, например, 20 кН, и изображено посредством кривой 29. К ножу-сбрасывателю 9 с помощь1о гидравлического цилиндра
10 прикладывается противодействующее давление (кривая 30}, в результате чего создается неизменное давление между ножом
9 и валиком 3, например, 10 кН, Кривой 31 изображено неизменное усилие, составляющее для данного примера 10 кН.
Из приведенных выше графических иэобра:кений видно, что с помощью изобретения усилие прижима ножа-сбрасывателя 9 относительно валика 3 поддер>кивается на неизменной величине при всех соотношениях давлений и усилий, которые возни ка1от между шнеком 2 и питающим валиком 3 и постоянна изменя 1атся, Формула изобретения
1. Способ загрузки экструдера для обработки каучука или термопластических полимеров, эакл1очающийся в подаче магериала посредством пита1ащего валика с ножам-сбрасывагелем, расположенного в загрузочной зоне экструдера и взаимодействующего со шнеком, при регулировании усилия при>кима нох<а-сбрасывателя к оболочке питающего валика, о т л и ч à ю щ и йс я тем, что, с целью повышения производительности процесса и сокращения потерь материала, измеряют усилие материала в щели между питающим валиком и шнеком и в зависимости от измеренной величины усилия материала регулируют усилие прижима ножа-сбрасывателя к питающему výë ëêó для поддержания его на постоянном уровне, 2. Устройство загрузки экструдера для
5 обработки каучука или термопластических полимеров, содерхсащее распола>кенный в загрузочной зоне экструдера с возможностью взаимодействия со шнеком и соединенный с приводом вращения питающий
10 валик, установленный на держателе, смонтированном с возможностью поворота относительно корпуса экструдера посредством шарнира, причем питающий валик снабжен ножом-сбрасывателем, сое15 диненным с механизмом регулирования его положения относительно оболочки пита ЩЕГО ВаЛИКа, О т Л И Ч а 1а Щ Е Е С Я тЕМ, Чта, с целью повышения производительности процесса и сокращения потерь материала, 20 устройство снабжено по меньшей мере одним элементом для измерения сепарацианного усилия материала в щели между шнекам и пита1ащим валиком, а корпус держателя пита1ащего валика соединен с кар25 пусом экструдера по меньшей мере одним стяжным болтом, при этом ках<дый элемент измерения усилия материала распало>кен на стяжном болте и соедине1» с помощью средства управления или пропарциональ30 ного вентиля с механизмам регулирования положения ножа-сбрасы вателя а.1 носительно оболочки питающего валика.
3, Устройство по и. 2, о т л и ч а 1а щ е е35 с я тем, что механизм регулирования поло>кения ножа-сбрасывателя выполнен в виде гидро- или пневмоцилиндра, шпиндельного привода, управляемого электромагнита.
4. Устройство по и. 2, о тл Li ч а 10 щ6 8
40 с я тем, что держа ель питающего валика выполнен в виде консоли, на которой смонтированы подшипник и привод вращения питающего валика, 1838122
75 В
lOOh
20КН
l0kN
10КИ
Составитель Л.Кольцова
Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор T,Âàøêîâè÷
Редактор
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
Заказ 2891 Тираж Г1одписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
![Способ загрузки экструдера для обработки каучука или термопластических полимеров и устройство для его осуществления](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/776/7767708-s.jpg)
![Способ загрузки экструдера для обработки каучука или термопластических полимеров и устройство для его осуществления](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/776/7767709-s.jpg)
![Способ загрузки экструдера для обработки каучука или термопластических полимеров и устройство для его осуществления](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/776/7767710-s.jpg)
![Способ загрузки экструдера для обработки каучука или термопластических полимеров и устройство для его осуществления](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/776/7767711-s.jpg)
![Способ загрузки экструдера для обработки каучука или термопластических полимеров и устройство для его осуществления](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/776/7767712-s.jpg)
![Способ загрузки экструдера для обработки каучука или термопластических полимеров и устройство для его осуществления](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/776/7767713-s.jpg)