PL89268B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urzadzenie do wytwarzania pustego sztywnego elementu ksztaltowe¬ go wolnego od naprezen o stalej gestosci oraz duzej dokladnosci wymiarowej, ze spienionego tworzywa na bazie substancji termoplastycznych.Wiadomo, ze do termoplastycznej masy formowej w czasie procesu wytlaczania pustych elementów ksztaltowych dodaje sie srodki porotwórcze i inne domieszki. W rezultacie otrzymuje sie stosownie od ustawienia urzadzenia chlodzacego i kalibrujacego, piankowy element z pustka, o zadanej postaci.Znane sa sposoby i urzadzenia, które pozwalaja w wyniku chlodzenia termoplastycznego tworzywa na otrzymanie bardzo zwartej powierzchni zewnetrznej formowanego wyrobu, który wskutek dzialania naprezen jest spieniony w kierunku do wewnatrz.W znanych sposobach nie spieniona jeszcze masa przechodzi przez dysze, która ma ksztalt elementu ksztaltowego. Srodek dyszy jest zamkniety trzpieniem, który ksztaltuje pusta przestrzen elementu profilowego.Podczas ekspandowania ta pusta przestrzen jest calkowicie lub czesciowo wypelniona trzpieniem. « W innych znanych sposobach tylko jedna strona poprzez szybkie ochladzanie i kalibrowanie jest wytwarzana jako zwarta warstwa wierzchnia, a druga strona moze swobodnie ekspandowac. Takie rozwiazanie sprawia, ze ekspandowanie odbywa sie pod przymusem do wewnatrz, wzglednie w strony wolne i kierunku jeszcze nie ochlodzonym. < W innych znanych sposobach plastyczna masa splywa przez strefe, w której panuje mniejsze cisnienie niz w narzedziu wytlaczajacym, co powoduje rozszerzenie sie elementu ksztaltowego. Po tej fazie rozszerzania, nastepuje ochlodzenie powierzchni po czym dalsze rozszerzanie ustaje. W tym sposobie niezwykle trudno jest uzyskac okreslone z góry parametry wytlaczania. « W innym znanym sposobie zwarta powierzchnie zewnetrzna oraz czesc piankowa otrzymuje sie za pomoca ustawionej poprzecznie glowicy wtryskowej i dwóch wytlaczarek. Wszystkie te sposoby maja te wade, ze89 268 3 Sposób wedlug wynalazku okazal sie korzystny w praktyce, ze wzgledu na jego prosty sposób wykonania. * Proces wytlaczania i ekspandowania mozna latwo opanowac i nim sterowac przy minimalnym nakladzie srodków technicznych.Wytworzone sposobem wedlug wynalazku puste elementy ksztaltowe charakteryzuja sie dobrymi wlasnos¬ ciami mechanicznymi, wysoka dokladnoscia wymiarów i praktycznie niezmienna gestoscia. Szczególne znaczenie ma to, ze produkowane wedlug wynalazku gotowe elementy z pustka nie zawieraja naprezen wewnetrznych, przez co dalsza ich obróbka, jak na przyklad obróbka plastyczna na goraco, spawanie, moze byc wykonana bez zmniejszania jakosci, dzieki czemu zwieksza sie mozliwosc ich zastosowania w róznych dziedzinach.Urzadzenie do wytwarzania pustych elementów ksztaltowych wedlug wynalazku jest blizej objasnione w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 « przedstawia urzadzenie ze stala tarcza regulujaca cisnienie, fig. 2 <- urzadzenie z ruchoma tarcza regulujaca cisnienie.Jak pokazano na rysunku urzadzenie wedlug wynalazku sklada sie z uchwytu trzpienia 1, matrycy 3, trzpienia 4, przymocowanej do trzpienia tarczy regulujacej cisnienie 6. Uchwyt trzpienia 1 ma na celu wytworzenie nadcisnienia w komorze cisnieniowej 5 poprzez przewiercony otwór 2. Tarcza regulujaca cisnienie ma na calym przekroju poprzecznym wiele przewierconych otworów 8. Tarcza regulujaca cisnienie wspólpracuje z urzadzeniem kalibrujacym 7. < Fig. 1 ^przedstawia postac wykonania tarczy regulujacej cisnienie, która polaczona jest sztywno poprzez rure z trzpieniem 4. » Fig. 21 tarcze regulujaca cisnienie polaczona w sposób ruchomy z trzpieniem 4, za pomoca lancucha 9.Doprowadzenie nadcisnienia nastepuje poprzez przewód 10;który laczy trzpien z tarcza regulujaca cisnienie.Sposób wytwarzania elementów ksztaltowych z pustka jest wyjasniony na przykladach, ponizej: Zdolna do ekspandowania mieszanina sklada sie wagowo z 90 czesci zawiesiny PCV, 10 czesci wagowych chlorku polietylenu (zawartosc chloru 36%) srodka zwiekszajacego poslizg barwnika oraz innych pomocniczych skladników, 0,2 czesci wagowe azodwukarbonamidu i jest uplastyczniana w temperaturze od 167°C. Nastepnie uplastyczniona masa jest ksztaltowana prze? odpowiednia zwymiarowana czesc wytlaczarki i matryce w odpo¬ wiednich wymiarach. Po opuszczeniu dyszy ze wzgledu na zmniejszenie cisnienia zaczynaja dzialac sily ekspandujace, które sa wspomagane przez nadcisnienie o wartosci 0,3 atm. nadcisnienia panujacego w komorze cisnieniowej. W wyniku tego nastepuje natychmiastowe , calkowite ekspandowanie przed ochlodzeniem masy plastycznej.Tarcza regulujaca cisnienie znajduje sie na koncu odcinka w którym nastepuje ekspandowanie, ale przed urzadzeniem kalibrujacym plastyczne pasmo. Moze byc ona zamocowana w sposób ruchomy lub staly.Wystepujace zmiany sil ekspandujacych spowodowane zmieniajacymi sie parametrami technologicznymi sa kompensowane przez samoczynna regulacje cisnienia, gdzie przy duzym rozszerzeniu sie pasma plastycznego zmniejsza sie cisnienie powietrza, a tym samym calkowite sily ekspandujace powracaja znowu do równowagi. Po kalibrowaniu element ksztaltowy podlega ochlodzeniu az do calkowitego zastygniecia. PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania pustych sztywnych elementów ksztaltowych wolnych od naprezen o stalej gestosci i duzej dokladnosci wymiarowej, wykonanych ze spienionego tworzywa na bazie mas termoplastycznych, znamienny tym, ze we wnetrzu pustego elementu ksztaltowego podczas ekspandowania termoplastycznej masy wytwarza sie stale nadcisnienie doprowadzane przez uchwyt trzpienia i trzpien,które jest regulowane przez tarcze regulujaca, znajdujaca sie pomiedzy dysza, a urzadzeniem kalibrujacym, a nastepnie po ekspandowaniu i kalibrowaniu pusty element ksztaltowy jest ochladzany. <
2. 2. Urzadzenie do wytwarzania pustych sztywnych elementów ksztaltowych wykonanych ze spienionego tworzywa, znamienne tym, ze posiada tarcze regulujaca (6) cisnienie, która jest co najmniej równa a najwyzej o 10% wieksza niz wewnetrzny profil pustego elementu ksztaltowego, jest zamocowana do trzpienia (4) i znajduje sie przy koncu odcinka ekspandowania oraz zaopatrzona jest w szereg otworów prowadzacych do komory nadcisnieniowej (5).
3. 3. Urzadzenie wedlug zastrz. 2; znamienne tym, ze posiada tarcze regulujaca (6) cisnienie, polaczona sztywno za pomoca rury z trzpieniem (4).
4. 4. Urzadzenie do wytwarzania pustych sztywnych elementów ksztaltowych wykonanych ze spienionego tworzywa, znamienne tym, ze posiada tarcze regulujaca (6) cisnienie przymocowana za pomoca lancucha (9) do trzpienia (4) a do doprowadzania nadcisnienia sluzy przewód (10).2 89 268 przebiegowi ekspandowania zasadniczo nadaje sie okreslony kierunek oraz ze podlega zawsze pewnemu wymuszeniu. Pociaga to takie nastepstwa, ze po ochlodzeniu produkowane w ten sposób spienione elementy ksztaltowe zawieraja w sobie zastygle naprezenia, które podczas dalszej obróbki, a w szczególnosci obróbki plastycznej na goraco wyzwalaja sie prowadzac do odksztalcen wzglednie do duzych, nieokreslonych miejsco¬ wych wklesniec. Wartosc uzytkowa pustego w srodku elementu ksztaltowego dzieki temu znacznie sie zmniejsza i ogranicza mozliwosci jego zastosowania. Z drugiej strony proces ekspandowania przez przedwczesne ochlodzenie, ulega przerwaniu i wznawiany zostaje przez ponowne ogrzanie, co prowadzi do powstawania defektów. Wprawdzie unika sie tych wad w innym znanym sposobie poniewaz zauwazono, ze dla procesu ekspandowania sily spieniania nie tylko decydujaca jest ilosc srodków ale zewnetrzne cisnienie powietrza,chlodzenie i zwiazane z tym utwardzenie materialu odgrywa tu zasadnicza role. < Proces ekspandowania powinien byc calkowicie zakonczony do chwili wyjscia pólproduktu z kanalu rozprezajacego, w którym panuje zmniejszone cisnienie. Wada tego rozwiazania jest jednak to, ze nadaje sie ono tylko do produkcji elementów z pustka, posiadajacych duza tolerancje wymiarów, poniewaz kalibrowanie plastycznych mas nie jest mozliwe. « Zakres stosowania wytworzonych drazonych elementów ksztaltowych wedlug tego sposobu }est równiez bardzo ograniczony. < Celem wynalazku jest usuniecie tych wad i opracowanie sposobu wytwarzania sztywnych, pustych elementów ksztaltowych z tworzywa spienionego, posiadajacych stala gestosc i duza dokladnosc wymiarowa, które podczas dalszej obróbki nie ulegalyby deformacji i nie posiadaly wklesniec. Celem wynalazku jest równiez skonstruowanie urzadzenia za pomoca którego z tworzywa bedacego w stanie plastycznym mozna by bylo na zewnatrz narzedzia wytwarzajacego osiagnac szybkie, calkowite i swobodne ekspandowanie pustego elementu ksztaltowego i w koncu jego kalibrowanie. Wedlug wynalazku zadanie to rozwiazano w ten sposób, ze we wnetrzu pustego elementu ksztaltowego podczas procesu ekspandowania wytwarza sie stale nadcisnienie doprowadzane przez uchwyt trzpienia i trzpien, które to cisnienie regulowane jest za pomoca tarczy regulujacej umieszczonej pomiedzy dysza a cze&ia kalibrowania. Tarcza ta znajduje sie na korku odcinka ekspandowania. Tarcza regulujaca cisnienie jest co najmniej równa, a najwyzej 10% wieksza od wnetrza pustego elementu ksztaltowego, który nastepnie jest kalibrowany i chlodzony. Nadcisnienie panujace we wnetrzu pustego elementu ksztaltowego wspomaga sily ekspandujace dzialajace po opuszczeniu dyszy i powoduje natychmiastowe , zupelne wolne od naprezen ekspandowanie. Dzieki temu uzyskuje sie wzdluz calego poprzecznego przekroju po zupelnym ochlodzeniu doskonala, równomiernie rozlozona piankowa strukture. Zadaniem tarczy regulujacej cisnienie zgodnie z wynalazkiem jest regulowanie nadcisnienia w zaleinosci od mozliwych w praktyce zmiennych warunków technologicznych a tym samym otrzymanie sil ekspandujacych wspomaganych przez nadcisnienie az do przewyzszenia sil reakcji, które uniemozliwiaja równomierne ekspando¬ wanie wolne od naprezen. Dla osiagniecia równomiernego wolnego od naprezen ekspandowania, sily reakcji i sily ekspandujace z wspierajacymi silami musza byc równe. Równowaga sil nastepuje na koncu odcinka ekspandowania. Dlatego zgodnie z wynalazkiem tarcza regulujaca cisnienie powinna znajdowac sie na poczatku tego miejsca. « Przez sily reakcji nalezy rozumiec takie sily, które wynikaja z lepkosci i otaczajacego cisnienia. Sily ekspandujace sa wywolywane przez dzialanie poroforu. Jako sily wspierajace rozumie sie sily wywolywane przez nadcisnienie w strefie nadcisnienia. Przy zaklóceniu równowagi sil moze ujsc czesc powietrza znajdujacego sie w strefie nadcisnienia przez co cisnienie, a z tym wspierajace sily zmienia sie zgodnie z wynalazkiem, tak ze równowaga sil znowu zostanie przywrócona. Jesli tarcza regulujaca cisnienie jest mniejsza od z góry okreslonego wewnetrznego profilu, wówczas potrzebne nadcisnienie nie moze byc osiagniete. Jezeli wymiar tarczy regulujacej cisnienie przekracza o 10% ustanowiony wewnetrzny profil, to istnieje niebezpieczenstwo rozdarcia wzglednie rozsadzenia elementu z pustka. Po calkowitym, wolnym od naprezen ekspandowaniu nastepuje ustalenie sie plastycznego pasma poprzez kalibrowanie korzystnie przez prózniowe kalibrowanie. Ostateczne ochlodzenie nastepuje po kalibrowaniu na odcinku chlodzonym, przykladowo przez rozprys- kowe chlodzenie za pomoca dyszy lub przez pelna kapiel. Zastosowanymi zgodnie z wynalazkiem materialami sa materialy termoplastyczne. Szczególnie przydatne sa winylopolimery, kopolimery, polimery mieszane z dodatkiem odpowiednich substancji takich , jak porofory, aktywatory, srodki stabilizujace, srodki uplastyczniajace i srodki zwiekszajace poslizg.89 268 Figi ^^TOSggB^ /y£ <2 Prac. Poligraf. UP PRL naklad 1204 13 Cena 45 z r PL