Устройство для экструдирования пластмассовых трубчатых изделий Советский патент 1982 года по МПК B29D23/04 G05D5/02 

Изобретение относится к производству пластмассовых изделий и может найти применение при формовании длин номерных труб методом экструзии из фторполимеров.

Известно устройство .цля экструдирования, содержащее связанное с передним фланцем приспособление, предназначенное для изгиба переднего фланца, и примыкающего к нему участка втулки с целью корректировки концентричности кольцевого сечения изделий. Концентричность в устройстве достигается за счет механического смещения поверхности внутренних стенок отверстия относительно неподвижного дорна 1.

Недостатком устройства является невозможность качественного регулирования толщины изделия.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для экструдирования пластмассовых трубчатых изделий, содержащее экструзионную головку в виде концентрично расположенных дорна и матрицы, смонтированной с возможностью перемещения относительно дорна в плоскости, перпеядакулярной к направ.лению экструзии 2.

Недостатком этого устройства является отсутствие информации о положении экструзионной матрицы относительно дорна, что приводит к выпуску бракованных изделий.:

Цель изобретения - уменьшение брака за счет обеспечения равнотолщинности изделий.

Поставленная цель достигаемся тем, что устройство, содержащее экструзионную головку в виде концентрично расположенных и матрицы, смонтированной с возможностью перемещения относительно дорна в плоскости, перпендикулярной к плоскости экструзии, дополнительно снабжено индуктивным датчиком с четырьмя чувствительными элементами, подвижный сердечник которого выполнен в виде ферромагнитного наконечника дорна меньшего диаметра, а чувствительные элементы датчика установлены при помощи изолирующего фланца на торце матрицы под углом 90°один к другому с заданным зазором относительноэкструдируемого изделия, четырьмя преобразователями сигналов датчика в напряжение постоянного тока, входы которых подключены к выходам чувствительных элементов, двумя дифференциальными усилителями входьа каждог из которых подключены к соответству щим выходам преобразователей попарн противоположнь1х элементов датчика, двухкоординатным индикатором и блок допускового контроля, входы которых подключены к выходам дифференциальны усилителей. Кроме того, блок допускового кон троля образован генератором синусоидальных напряжений, сдвинутых по фазе на 90 , первым и вторым компараторами, инвертирующие входы которых подключены к выходам дифференци альных усилителей, а нейнвертирующие входы подключены соответственно к первому и второму выходам генератора входы которых подключены соответственно к первому и второму выходам генератора, первым, вторым, третьим и четвертым элементами НЕ, входы которых подключены соответственно к выходам первого и второго компараторов и к выходам первого и второго нуль-органов, первой схемой И, входы которой подключены к выходам первого и второго элементов НЕ и к выходам первого и второго нуль-органов, второй схемой И, входы которой подключены к выходу первого компаратора, к выходам второго и третьего элементов НЕ, и к выходу второго.нуль-органа, третьей схемой И, входы которой подключены к выходам первого и второго компараторов и к выходам третьего и четвертого элементов НЕ, четвертой схемой И, входы которой подключены к выходам первого и четвертого элементов НЕ, к выходу второ го компаратора и к выходу первого нуль-органа, схемой ИЛИ, входы которой подключены к выходам схем И, и одновибратором, вход которого соединен с выходом схег/и ИЛИ, а выход является выходной шиной блока допускового контроля. На фиг.1 дана схема предлагаемого устройства для экструдирования пласт массовых трубчатых изделий; на фиг.2 схема блока допускового контроля; на фиг.З - временные диаграммы, поясняю щие работу блока допускового контроля . Устройство, для экструдирования пластмассовых трубчатых изделий содержит экструзионную головку, состоящую из концентрично расположенных дорна 1 и экструзионной матрицы 2, имеющей возможность перемещения отно сительно дорна 1- в плоскости, перпенди сулярной направлению экструзии , Экструзионная матрица 2 снабжена чувствительными элементами 3 индуктивного датчика, установленными с помощью изолирующего фланца 4 на торце экструзионной матрицы под углом 90° друг к другу. Цилиндрически ферромагнитный сердечник 5 выполнен в виде выступающего наконечника дорна меньшего диаметра. Выходы элементов 3 датчика соединены со входами преобразователей б сигналов чувствительных элементов в напряжение постоянного тока. Выходы преобразователей 6 сигналов попарно противоположных элементов 3 датчика соединены со входами дифференциальных усилителей 7 и 8, к выходам которых подключены входы двухкоординатного индикатора 9 и входы блока 10 допускового контроля. В качестве двухкоординатного индикатора 9 может быть использован электронный осциллограф со входами усилителей вертикального и горизонтального отклонений или двухкоординатный электронный потенциометр. Устройство имеет экструдируемую трубу 11. Изолирующий фланец 4 служит для устранения экранирующёго влияния металлической мае-, сы матрицы 2 на чувствительные элементы 3. Между торцами элементов 3 и трубой 11, а также между цилиндрическим сердечником 5 и упомянутой трубой 11 обеспечен зазор для предотвращения механического воздействия на экструдируемое изделие. Блок 10 допускового контроля (фиг.2) состоит из генератора 12 синусоидальных колебаний, выходные сигналы которого сдвинуты по фазе на 90°, первого и второго компараторов 13 и 14, первого и второго нульорганов 15 и 16, первого - четвертого элементов НЕ 17-20, первой четвертой схемы И 21-24, схемы ИЛИ 25, одновибратора 26. Выход одновибратора 26 является выходом блока 10 допускового контроля. На временных диаграммах (фиг.З) изображены: формы напряжений, подаваемых соответственно на нейнвертирующие входы компараторов 13 и 14 от генератора 12 (диаграммы аи б), формы выходных напряжений компараторов 13 и 14 соответственно, при положительных полярностях напряжений ди и i-Uv,, подаваемых на инвертирующие входы компараторов 12 и 13 с выходов дифференциальных усилителей 8 и 7 соответственно (диаграммы виг), формы выходных напряжений компараторов 13 и 14 соответственно, при отрицательной полярностионапряжения ди X. и положительной полярности напряжения Ally (диаграммы 3 и е), формы выходных напряжений компараторов 13 и 14 соответственно, при отрицательнь1х полярностях напряжения Ally и ли у (диаграммы ж и з), формы выходных напряжений компараторов 13 и 14 соответственно, при положительной полярности напряжения ДUy и отрицательной полярности напряжения (диаграммы и и к) , форма выходного напряжения компаратора 13 при

напряжении +ли (диаграмма л), форма выходного напряжения схемы ИЛИ 25 (диаграмма м), форма выходного напряжения одновибратора 26 (диаграмма и)

Устройство работает следующим образом.

При соосном положении дорна 1 и экструзионной матрицы 2, и, следовательно, отсутствии раэнотолщинности трубы 11, с выходов чувствительных элементов 3 датчика снимаются равные по величине сигналы, соответствующие симметричному положению центра дорна 1. При смещении цилиндрического сердечника 5, на выходах чувствительных элементов 3 равенство сигналов нарушается, а их значения определяются проекциями вектора смещения центра дорна в системе координат, проходящих через центры элементов 3. Выходные сигналы элементов 3, предварительно преобразованные в напряжение постоянного тока с помощью преобразователей 6, подаются на входы усилителей 7 и 8, разностные сигналы с выходов которых поступают на входы двухкоординатного индикатора 9 и блока 10 допускового контроля. При Соответствующем усилении показания индикатора обеспечивают определение как направления вектора смещения центра дорна 1 так и его величину, позволяют корректировать взаимное положение дорна 1 И матрицы 2, и уменьшить разнотолщинность трубы 11. Блок 10 позволяет производить автоматический допусковнй контроль взаимного положения дорна 1 и экструзионной матрицы 2. Период синусоидальных колебаний генератора 12 разбит на четыре временных интервала (фиг.З, позиции IIV). Амплитуды выходных напряжений генератора 12 сдвинуты по фазе на

90

равны между собой и соответствуют предельно-допустимой величине вектора несоосности.

При величинах напряжений лОх и ли, соответствующих предельно-допустимым, значениям проекций вектора несоосности, в зависимости от полярности этих напряжений, моменты переключения компараторов 13 и 14 совпадают во времени в одном из временных интервалов I-IV (см. диаграммы в-к). При положительных полярностях Ли, и Ди, одновременное переключение компараторов 13 и 14 происходит в I временном интервале (диаграммы виг), при отрицательной полярности ди. и положительной пЬлярности ли - во П временном интервале (диаграммы д и е) , при отрицат ельных полярностях дОх и MJy - в Щ временном интервале (диаграммы жив), при положительной, полярности дП и отрицательной полярности AUy- в IV временном интервале (диаграммы и и

к). При превышении напряжениями uUy и ди предельно допустимых значений, переключение компараторов 13 и 14 происходит неодновременно. Так, например, если на инвертирующий вход компаратора 13 поступает напряжение + Д и, то переключение компаратора 13 происходит ранее момента переключения компаратора 14, как изображено на диагрс1мме л. Таким образом, при превышении предельно-допустигфах зна0чений напряжениями AUj. и дЦу , в 1 временном интервале на выходах компараторов 13 и 14 появляется одновременно уровень логического О. Нуль-органы 15 и 16 определяют знак

5 полярности выходных напряжений генератора 12, и, таким образом, номер временного интервала. При появлении на выходах компараторов 13 и 14 уровней О, в I временном интерва0ле, когда на выходах нуль-органов 15 и 16 -уровни входы схемы .: И 21 с выходов элементов НЕ 17 и 18 и с выходов нуль-органов 15 и 16 поступают уровни 1, и на выходе схемы И 21 появляется логический уро5вень 1, поступающий на вход схемы ИЛИ 25. Уровень 1 с выхода схемы ИЛИ 25 (диаграмма м) запускает одновибратор 26, выходной сигнал которого (диаграмма н) может быть подан на

0 сигнальное устройство или схему автоматики .

Аналогично, условием превышения предельно-допустимых значений во П временном интервале является одно5временное появление на выходах комjiapaTOpOB 13 и 14 соответственно ypQвней 1 и О, в Ш временном интервале - одновременное появление на выходах компараторов 13 и 14 уровней

0 1, в IV временном интервале - одновременное появление на выходах компараторов 13 и 14 соответственно уровней О и 1. При превышении предельно-допустимых значений вектора несоосности, уровень 1 появ5ляется соответственно: во П временном интервале - на выходе схемы И 22, в iTl временном интервале - на выходе схемы И 23, в IV временном интервале на выходе схемы И 24. Таким образом,

0 выходные напряжения дифференциальных усилителей 7 и 8 преобразуются во временные соотношения выходных напряжений компараторов 13 и 14, которые затем при превышении предельно5допустимых значений выделяются логическими схемами для подачи на схему сигнализации.

Использование предлагаемого устройства обеспечивает отсутствие механи0ческого влияния датчика на незакаленную пластмассовую трубу, позволяет определить как направление, так и величину вектора смещения центра -цорна относительно экструзионной матj Hisa, а также относительно простыми

5 средствами оОеспечивает допусковый контроль величины несоосности, кото рый легко поддается автоматизации. Использование предлагаемого устройства при изготовлении протяженных камер из дорогостоящего материала обеспечивает уменьшение брака и повышает эффективность использования оборудования Формула изобретения 1. Устройство для экструдировани пластмассовых трубчатых изделий, со держащее экструзионную головку в ви де концентрично расположенных дорна матрицы, смонтированной с возможностью перемещения относительно дор на в плоскости, перпендикулярной к направлению экструзии, отличающееся тем, что, с целью уменьшения брака засчет обеспечения равнотолщинности изделия, оно снабжено индуктивным датчиком с чет рьмя чувствительными элементами, подвижный сердечник которого выполн в виде ферромагнитного наконечника дорна меньшего диаметра, а чувствительные элементы датчика установлен при помощи изолирующего фланца на торце матрицы под углом 90® один к другому с заданным зазором относительно экструдируемого изделия, четырьмя преобразователями сигналов датчика в напряжение постоянного.то ка, входы которых- подключены к выхо дам чувствительных элементов, двумя дифференциальными усилителями, входы каждого из которых подключены к соответствующим выходам преобразо вателей попарно противоположных эле ментов датчика, двухкоординатным индикатором и блоком допускового ко троля, входы которых подключены к выходам дифференциальных усилителей 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок допускового контроля образован генератором синусоидальных напряжений, сдвинутых по фазе на 90, первым и вторым компараторами, инвертирующие входы которых подключены к выходам дифференциальных усилителей, а неинвертирующие входы подключены соответственно к первому и второму выходам генератора, входы которых подключены соответственно к первому и второму выходам генератора, первым, вторым, третьим и четвертым элементам НЕ, входы которых подключены соответственно к выходам первого и второго компараторов и к выходам первого и второго нуль-органов, первой схемой И, входы которой подключены к выходам первого и второго элементов НЕ и к выходам первого и второго нуль-органов, второй схемой И, входы которой подключены к выходу первого компаратора, к выходам второго итретьего элементов НЕ и к выходу второго нульоргана, третьей схемой И, входы которой подключены к выходам первого и второго компараторов и квыходам третьего и четвертого элементов НЕ, четвертой схемой И, входы которой подключены к выходам первого и четвертого элементов НЕ, к выходу второго компаратора, и к выходу первого нульоргана, схемой ИЛИ, входы которой подключены к выходам схем И, и одновибратором, вход которого соединен с выходом схемы ИЛИ,а выход является выходной шиной блока допускового контроля, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе ,1. Патент США № 4108590, кл. В 29 D 23/04, опублик. 1978. 2. Рябинин Д.Д. и др. Червячные машины для переработки пластических масс и резиновых смесей. М., Машиностроение, 1965, с.175 (прототип).

S-i

Л

JF

ш