SU48955A1 - Self-adjusting press for pressing thermoplastic masses - Google Patents

Description

В промышленности пластических масс пользуютс  значительным распространением термопластические массы. При выработке изделий из термопластических масс прессформа обычно подвергаетс  сперва разогреванию, после чего в нее закладываетс  разогрета  масса, затем даетс  давление и охлаждение, благодар  чему формуетс  изделие, которое после прекращени  давлени  выгружаетс . Аккуратность изготовлени  издели  и брак производства наход тс  в пр мой зависимости от точности соблюдени  режима. Стремление к точному поддержанию режима привело к конструированию так называемых прессовавтоматов , в которых все технологические элементы поддерживаютс  посто нными без участи  прессовщика. Способ, которым это достигаетс , состоит в том, что прессу придаетс  механизм, открывающий и закрывающий клапаны в определенное врем . Механизм этого автомата обычно позвол ет измен ть промежутки времени между открыванием и закрыванием клапанов по желанию, благодар  чему удаетс  приспособить пресс к нужному дл  производства режиму.In the plastics industry, thermoplastic masses are widely spread. When producing articles from thermoplastic masses, the mold is usually subjected to first heating, after which the mass is heated into it, then pressure and cooling are applied, thereby forming a product that is discharged after the pressure stops. The accuracy of product manufacturing and manufacturing faults is directly dependent on the accuracy of compliance with the regime. The desire to precisely maintain the regime led to the design of the so-called press-automatic machines, in which all technological elements are kept constant without the participation of the press operator. The way in which this is accomplished is that the press is attached to a mechanism that opens and closes the valves at a certain time. The mechanism of this automaton typically allows the intervals between the opening and closing of the valves to be varied at will, so that the press can be adapted to the mode required for production.

Недостатком этого способа  вл етс  то, что определенный промежуток времени создает однообразные технологические услови  лищь при совершенно неизменных характеристиках обогревающего и охлаждающего тела. Напротив, обычные на нроизводстве колебани  в давлении пара, его перегрева, влажности и т. п. -практически могут вызвать разный обогрев за одинаковые промежутки времени. Сам механизм автомата, приводимый обычно в движение мотором, зависит, кроме того, от напр жени  в сети и т. п., что делает неодинаковыми самые регулирующие промежутки.The disadvantage of this method is that a certain period of time creates uniform technological conditions with completely unchanged characteristics of the heating and cooling body. On the contrary, fluctuations in steam pressure, overheating, humidity, etc., which are common in production, can practically cause different heating in equal periods of time. The automatic mechanism itself, usually driven by a motor, depends, in addition, on the mains voltage, etc., which makes the most regulating intervals different.

Поэтому на предпри ти х, пользующихс  подобными автоматами, приходитс  удел ть значительное внимание поддержанию посто нства параметров пара, воды и т. д., что практически требует, в свою очередь, установки соответствующих автоматических регул торов . В общем же механизм подобных прессов-автоматов оказываетс  сложным, дорогим и капризным, требующим непрерывного ухода.Therefore, in enterprises using such automata, considerable attention is paid to maintaining the constancy of the parameters of steam, water, etc., which practically requires, in turn, the installation of appropriate automatic controllers. In general, the mechanism of such automatic presses is complex, expensive and capricious, requiring continuous maintenance.

В предлагаемом прессе регулирование процесса производитс  не по времени , а по температуре. Соответственно этому пар выключаетс  по достижении установленного заранее нагрев , независимо от времени, которое дл In the proposed press, the process is controlled not by time, but by temperature. Accordingly, the steam is turned off when the preset heat is reached, regardless of the time

этого потребуетс . Таким же образом вода выключаетс  по достижении заданного охлаждени . Достигнуто это может быть путем вделывани  в нрессформу или св занную с ней линию чувствительного устройства, которое при изменении температуры мен ет свои размеры или электрические свойства, что используетс  дл  перекрывани  соответствующих вентилей с применением одного из известных в технике способов, на .пример, от сжати  в прессформе ртути при охлаждении размыкаетс  контакт, установленный на нужную температуру охлаждени , что приводит к прекращению поступлени  воды. Совершенно аналогично может быть использована, например, термопара или термометр сопротивлени .this will be required. In the same way, the water is turned off upon reaching the desired cooling. This can be achieved by inserting a sensitive device line into the nress form or its associated line, which changes its size or electrical properties as the temperature changes, which is used to shut off the corresponding valves using one of the methods known in the art, such as compression in the mold of mercury during cooling, the contact is opened, set to the desired cooling temperature, which leads to the cessation of water flow. For example, a thermocouple or resistance thermometer can be used in exactly the same way.

Наличие терморегул торов при прессах , само по себе, не составл ет новизны. Существуют прессы с термостатным обогревом, которые неприменимы дл  работы с термопластическими массами, поскольку здесь требуетс  не посто нство температуры,а определенный цикл ее изменени . Поэтому существенным в предложении  вл етс  не самое термоизмерительное устройство (которое поэтому и не описываетс , так как применима люба  известна  система), а сочетание его с элементами передвижени  пресса, позвол ющее соблгости заданный температурный график, а не только просто поддерживать температуру на одном каком-либо уровне.The presence of thermostats for presses, by itself, is not new. There are presses with thermostatically heated, which are not applicable to work with thermoplastic masses, since it requires not a constant temperature, but a certain cycle of its change. Therefore, in the proposal, it is not the thermal measuring device itself (which therefore is not described, since any known system is applicable), but its combination with the elements of the press movement, which allows itself to preserve the temperature schedule, and not just maintain the temperature on one either level.

С этой целью тепловой элемент воздействует не непосредственно на соответствующие линии обогрева и охлаждени , а лишь косвенно, именно: переключение обогрева и охлаждени  производитс  не тепловым элементом, а перемещением прессформы; тепловой же элемент воздействует на гидравлическую линию, определ   этим перемещение плунжера, с которым уже так или иначе св зано перемещение прессформы. Сама  св зь перемещени  прессформы с переключением линий обогрева и охлаждени  осуществл етс  пр мым введением прессформы в элемент клапанного механизма.To this end, the thermal element does not act directly on the corresponding heating and cooling lines, but only indirectly, namely: switching the heating and cooling is not performed by the thermal element, but by moving the mold; the thermal element acts on the hydraulic line, thereby determining the displacement of the plunger, which is already somehow related to the displacement of the mold. The very connection of the mold movement with switching of the heating and cooling lines is carried out by direct injection of the mold into the valve mechanism element.

На чертеже фиг. 1, 1а изображают схематически золотниковое устройствоIn FIG. 1, 1a schematically depict a spool device

фиг. 2, 2а-крановое устройство; фиг. 3-шарнирное колено гибкого трубопровода; фиг. За-телескопический элемент; фиг. 4, 4а, 5, 5а,-схемы включени  в линию второй части прессформы; фиг. 6, 6а, 7, 7а, 8, 8а, 9, 9а, 10, 10а, 11, Па-схему сочленени  прессформы с клапанным механизмом в различных вариантах; фиг. 12-схему работы пресса и фиг. 13-температурный график работы механического автомата и пресса с самоустанавливающимс  режимом.FIG. 2, 2a-crane device; FIG. 3-hinge flex pipe; FIG. Over-telescopic element; FIG. 4, 4a, 5, 5a, -incorporation schemes of the second part of the mold; FIG. 6, 6a, 7, 7a, 8, 8a, 9, 9a, 10, 10a, 11, Pa-scheme of coupling of the mold with the valve mechanism in various versions; FIG. 12 shows the operation of the press and FIG. 13-temperature schedule of the mechanical automatic machine and the press with a self-setting mode.

В качестве распределительных механизмов применены золотниковый А (фиг. 1, 1а) и крановый В (фиг. 2, 2а). Оба они изображены на фиг. 1 и 2 в положении загрузки и разгрузки, на фиг. 1а, 2а в положении выдержки под прессом. Линии X св за 1ы с магистралью охлаждени  (например, холодна  вода, солевой рассол от холодильной установки), линии Г--с магистралью обогрева (гор ча  вода, пар). В качестве промежуточных звеньев гибкого трубопровода использованы также шарнирное колено С и телескопический элемент Д (фиг. 3, За).Spool A (fig. 1, 1a) and crane B (fig. 2, 2a) are used as distribution mechanisms. Both are depicted in FIG. 1 and 2 in the loading and unloading position; FIG. 1A, 2A in the position of the shutter speed under the press. Line X is connected to the cooling line (for example, cold water, saline brine from the refrigeration unit), line D - to the heating line (hot water, steam). As the intermediate links of the flexible pipeline, the articulated knee C and the telescopic element D were also used (Fig. 3, Za).

Способ сочленени  прессформы с клапанным механизмом по снен на фиг. б, 6а, 7, 7а, 8, 8а, 9, 9а, 10, 10а, 11, Па в разных вариантах, причем под литерой /7- в загрузочно-разгрузочном состо нии, под литерой Р-в рабочем состо нии выдержки под прессом. При этом фиг. б, 6а, 7, 7а относ тс  к случаю пресса с выдвижением прессформы; фиг. 8, 8а, 9, 9а-к прессу с откидной головкой и фиг. 10, 10а, 11, Па-к прессу с не вынимаемой прессформой. Индексами А обозначены устройства с золотниковым механизмом и индексами В- устройства с крановым механизмом.The method of coupling the mold to the valve mechanism is explained in FIG. b, 6a, 7, 7a, 8, 8a, 9, 9a, 10, 10a, 11, Pa in different versions, moreover under the letter / 7- in the loading and unloading state, under the letter P-in the operating state of the shutter speed press. With this, FIG. b, 6a, 7, 7a, refer to the press case with the extension of the mold; FIG. 8, 8a, 9, 9a-to the press with a folding head and FIG. 10, 10a, 11, Pa-ka press with not removable mold. The indices A denote devices with a spool mechanism and B indices devices with a crane mechanism.

Везде показана та часть прессформы, котора  сочленена с клапанным устройством; на фиг. б, 6а, 7, 7а это отвечает части формы на неподвижной плите, на фиг. 8, 8а, 9, 9а-на поднимающейс  головке и на фиг. 10, 10а, 11, Па-на плунжере. Втора  часть прессформы включена в линию параллельно или последовательно первой (смотр  по изделию) способом, показанным на фиг. 4, 4а и 5, 5а, с применением телескопического элемента Д (фиг. 4, 5)Everywhere shows that part of the mold that is articulated with the valve device; in fig. b, 6a, 7, 7a, this corresponds to a part of the form on a fixed plate; in FIG. 8, 8a, 9, 9a-on the lifting head and in fig. 10, 10a, 11, Pa-on the plunger. The second part of the mold is included in line in parallel or in series with the first one (view by product) in the manner shown in FIG. 4, 4a and 5, 5a, with the use of the telescopic element D (Fig. 4, 5)

или колена С (фиг. 4а, 5а), причем в случае фиг. 5а применены также и коленные элементы С. На фиг. 4, 4а изображено параллельное открывание частей нрессформы, на фиг. 5, 5а - угловое.or knee C (FIG. 4a, 5a), and in the case of FIG. 5a, knee elements C are also applied. FIG. 4, 4a shows parallel opening of parts of the nform, FIG. 5, 5a - angular.

В показанных случа х сами трубы служат в то же врем  кинематической св зью нрессформы с клапаном. Однако, возможно, конечно, и разделение этих функций, когда подводка делаетс  гибкими трубами, а перемещение осуществл етс  жесткой св зью. Таким обраЕОМ перемещение прессформы приводит к установке окон труб, подвод щих и отвод щих обогревающее и охлаждающее тело к прессформе, против соответствующих магистральных отростков, так что, например, в рабочем положении в прессформу всегда поступает вода, в подготовительном-пар. Сочетанием этих особенностей имеетс  в виду дать способ простого и точного регулировани  режима прессовани  термопластических масс, осуществл емого в насто щее врем  на очень сложных прессахавтоматах .In the cases shown, the pipes themselves serve at the same time as the kinematic connection of the fit with valve. However, it is possible, of course, to separate these functions, when the eyeliner is made by flexible pipes, and the movement is carried out by rigid coupling. Thus, the movement of the mold leads to the installation of the windows of the pipes supplying and discharging the heating and cooling body to the mold, against the respective main processes, so that, for example, in the working position, water always flows into the mold in the preparatory-steam. The combination of these features is meant to provide a method for simple and precise control of the mode of pressing of thermoplastic masses, carried out at the present time on very complex automatic molding machines.

Процесс работы предлагаемого пресса, например, дл  случа  на фиг. 10, 10а заключаетс  в следующем.The process of the proposed press, for example, for the case in FIG. 10, 10a is as follows.

В прессформу вмонтирован тепловой элемент, действующий на реле, способное закрывать ведущий к магистрали М (фиг. 12) гидравлический кран при достижении установленной температурь min и открывать его при достижении установленной температуры mai. Кран К, как обычно, устроен так, что открыванию его предшествует закрывание спускной линии из цплиндра, а после закрывани  его эта спускна  лини  тотчас открываетс  (на чертеже спускна  лини , как не представл юща  особенностей , не показана).A thermal element acting on the relay is installed in the mold; it is capable of closing the hydraulic valve leading to the highway M (FIG. 12) when the set temperature min is reached and opening it when the set temperature mai is reached. The crane K, as usual, is designed so that its opening is preceded by closing the discharge line from the cylinder, and after closing it, this drain line opens immediately (in the drawing, the discharge line is not shown as features, not shown).

Вода, поступа  под давлением в цилиндр Ц, смещает поршень Д. На плите его укреплена нижн   часть формы Ф. В форме имеютс  каналы ч дл  прохода воды и пара, соединенные с элементами А. Когда пресс открыт, т. е. поршень Л опущен, прессформа соединена с линией Г, и через нее проходит пар; когда же пресс закрыт, поршень подн т и прессформа, тем самым, соединена с Лини ми X, т. е. через нееThe water entering under the pressure in the cylinder C displaces the piston D. The lower part of the form F is fixed on its plate. In the form there are channels h for the passage of water and steam connected to elements A. When the press is open, i.e. piston L is lowered, the mold is connected to line G and steam passes through it; when the press is closed, the piston is lifted and the mold is thereby connected to Line X, i.e., through it

проходит охлаждающа  вода. Следовательно , процесс сос-ерщаетс  таким образом: при открытом прессе происходит загрузка массы, и форма в это врем  обогреваетс . По достижении включаетс  давление, плунжер поднимаетс , переключа  тем самым пар на воду, отформованное изделие охлаждаетс ; по достижении же tmm давление выключаетс , пресс открываетс , изделие выгружаетс , прессформа в эю врем  обогреваетс  уже дл  следующего прессовани , загружаетс  нова  порци  массы и т. д. Конечно, между достижением гаах н включением гидравлического крпна можно устроить искусственный разрыв так, чтобы, например, реле действовало не сразу на кран К, а давало сигнал рабочему, который уже включал бы кран. Можно также сочетать работу этого пресса с автоматическими питателем и выбрасывателем, что превратит пресс в полный автомат. При таком устройстве пресс получаетс  весьма простым и, вместе с тем, работает совершенно автоматически. При этом режим независим ни от каких колебаний параметров пара и воды, так как регулирование производитс  не по времени, а по заданным дл  процесса температурным услови м. Поэтому, при изменении характеристики пара нет никакой надобности что-либо подправл ть в прессе, почему пресс этот и назван прессом с самоустанавливающимс  режимом. Напротив, в существующих прессах-автоматах изменение какой-либо, характеристики пара (например , давлени  насыщенного пара) потребовало бы сейчас же остановки пресса и перестановки механизма автомата.cooling water passes. Consequently, the process is boosted in this way: when the press is open, the mass is loaded, and the mold is heated at this time. Upon reaching the pressure, the plunger rises, thereby switching steam to the water, the molded product is cooled; when tmm is reached, the pressure is turned off, the press opens, the product is unloaded, the mold is heated for the next pressing at this time, a new batch of weight is loaded, etc. Of course, between reaching gahn and turning on the hydraulic grinder, you can create an artificial gap so that, for example , the relay did not act immediately on the crane K, but gave a signal to the worker, who would have already turned on the crane. You can also combine the work of this press with an automatic feeder and ejector, which will turn the press into a full automatic. With this device, the press is very simple and, at the same time, it works completely automatically. In this case, the mode is independent of any fluctuations in the parameters of steam and water, since the regulation is made not according to time, but according to the temperature conditions specified for the process. Therefore, when the characteristics of the steam change, there is no need to correct anything in the press, why press this and is called a press with a self-resetting mode. In contrast, in existing automatic presses, a change in some of the characteristics of the steam (for example, saturated steam pressure) would require immediately stopping the press and rearranging the mechanism of the machine.

Дл  по снени  сказанного служит график на фиг. 13. Пусть наивысша  нужна  нам температура обогрева равна шах низша  температура охлаждени -tmin . При некоторых характеристиках пара и воды, определ емых на графике углом наклона линий (которые дл  простоты прин ты пр мыми), дл  перехода от одной к другой температуре (от точки 1 к точке 4) во врем  выдержки потребовалось врем  Р, дл  обратного перехода во врем  подготовки (от точки к точке з) врем  /7. Таким образом лини  t, t, 3 характеризует тот режим, который оказалс  желательным дл  процесса и который в дальнейшем должен автоматически поддерживатьс . Пусть, однако, изменились характеристики пара и воды, например, понизилась температура воды. Посмотрим, как справитс  с этой задачей пресс-автомат существующего и предлагаемого типов. Автомат существующего типа будет допускать спуск линии #3 t до тех пор, пока пройдет врем  и доведет таким образом эту линию до точки #g, в то врем  как предлагаемый пресс оборвет ее у точки t,, хот  соответствующий этому промежуток времени Р не равен Р (в нащем случае ), так как уже у точки t, наход щейс  на уровне tmm, сработает установленное на эту температуру реле. Начина  с точки t в первом случае и с точки е во втором, пойдет обогрев (одинаковость условий обогрева определ ет параллельность линий t 4 и & т)В случае механического автомата обогрев будет оборван в точке t-,, при которой лини  4 1 будет отвечать промежутку времени . В случае же пресса с самоустанавливающимс  режиMOM обогрев будет оборван в точке г , при которой /7j не равно П, но зато 4 находитс  на уровне /max, на котором его отсекает втора  граница реле.To explain this, the graph in FIG. 13. Let us need the highest heating temperature equal to the lowest cooling temperature -tmin. With some characteristics of steam and water, determined on the graph by the angle of inclination of the lines (which are straight forward for simplicity), it took time P to go from one temperature to another (from point 1 to point 4) preparation time (from point to point s) time / 7. Thus, the t, t, 3 lines characterize the mode that was desirable for the process and which should be automatically maintained in the future. Let, however, the characteristics of steam and water change, for example, the temperature of the water has decreased. Let's see how the press machine of the existing and proposed types will cope with this task. An existing type of automaton will allow descent of line # 3 t until time passes and thus brings this line to point #g, while the proposed press will tear it off at point t, although the corresponding time period P is not equal to P (in our case), since already at point t, which is at the level of tmm, the relay set at this temperature will operate. Starting from the point t in the first case and from the point e in the second, heating will go (the identical heating conditions determine the parallelism of the lines t 4 and & t). In the case of a mechanical automatic machine, the heating will be interrupted at the point t- ,, at which line 4 1 will be answer time span. In the case of a press with self-adjusting mode, the MOM heating will be cut off at the point r, at which / 7j is not equal to P, but 4 is at the level of / max, at which it is cut off by the second boundary of the relay.

Таким образом дл  механического режима будем иметь график 4 4 4 t-,, дл  самоустанавливающегос -график t z 4 4 только второй отвечает требовани м прессовани  изделий из термопластических масс.Thus, for the mechanical mode, we will have a 4 4 4 t-, schedule for a self-establishing-schedule t z 4 4, only the second meets the requirements for pressing products from thermoplastic masses.

В устройстве реле может быть использован любой из известных мультипликаторов дл  облегчени  услови  перекрывани  линий. На реле же действует тепловой элемент, вмонтированный в прессформу. Вместо перекрывани  линии (ведущей от магистрали центральной нагнетательной установки) при даче гидравлического давлени  каждому прессу с помощью индивидуального мотора и насоса реле действует непосредственно на этот мотор и спускную линию.In the relay device, any of the known multipliers can be used to facilitate the condition of overlapping lines. A thermal element mounted in the mold acts on the relay. Instead of shutting off the line (leading from the main line of the central injection unit), by giving each press a hydraulic pressure, an individual motor and a pump of the relay act directly on this motor and drain line.

Отсутствие у пресса сложного механизма и мотора дл  привода механического автомата значительно удешевл ет пресс и устран ет лищни элементы надзора и ремонта. Термо1ч2гул торы же  вл ютс  в насто щее врем  весьма надежным и не требующим ухода прибором. Установка желательного режима пр мо в температурных данных весьма удобна при работе с термопластическими массами.The absence of a complex mechanism and a motor for driving a mechanical automaton makes the press much cheaper and removes the elements of supervision and repair. Thermal insulators are now very reliable and maintenance-free devices. Setting the desired mode directly in the temperature data is very convenient when working with thermoplastic masses.

Предмет изобретени .The subject matter of the invention.

Claims (2)

1.Пресс с самоустанавливающимс  режимол дл  прессовани  термопластических масс, отличающийс  тем, что, с целью достижени  самоустанавливающегос  действи  по температуре, прессформа введена кинематическим элементом клапанного механизма линий обогрева и охлаждени .1. A press with a self-adjusting mode for pressing thermoplastic masses, characterized in that, in order to achieve a self-adjusting effect on temperature, the mold is inserted into the kinematic element of the valve mechanism of the heating and cooling lines. 2.При прессе по п. 1 применение прессформы с вделанным в ней тепловым элементом, отличающейс  тем, что последний, с целью достижени  автоматического действи  пресса, св зан г гидравлической, а не с тепловой линией.2. In a press according to claim 1, the use of a mold with a thermal element embedded therein, characterized in that the latter, in order to achieve an automatic operation of the press, is connected with a hydraulic, rather than with a thermal line. i авторскому свидетельству В. А. Молчанова и Е. И Регирерi to the author's testimony of V. A. Molchanov and E. And the regier № 48955No. 48955