181502. lajstromszámú szabadalom • Homogenizáló gröccs-csiga, fröccsöntőgépekhez
5 181502 6 lelő részének funkciójával azonos, tehát feladata az anyagnak a hengerbe juttatása. E szakaszban történik a keverék előkomprimálása és előmelegedése is. A 3 kompressziós szakasz felépítése és feladata szintén megegyezik a hagyományos csigáknál alkalmazott szakaszéval, tehát a már részben megolvadt anyagot összesajtolja és a szakasz végére megolvasztja. A keverő homogenizáló szakaszban kezdődik a keverési folyamat, amelyet a hagyományos csigáktól eltérő keverő-homogenizáló csigakiképzés eredményez. A csigaspirál e szakasz kezdetén megszakad és helyét egy olyan 5 körmöket tartalmazó rész foglalja el, amely közt az anyag csak változó sebességgel tud előre haladni. A körmök mellett elhaladó anyag sebessége nagyobb mint a körmök után elhelyezkedő anyagé. Az 5 körmök közt haladó anyagnak egy tengelyirányú és egy kerületi irányú sebességkomponense van. Ezzel szemben a körmök után elhelyezkedő anyag már csak tengelyirányú sebességgel rendelkezik. A sebességkülönbség az anyagra nyíró hatást fejt ki és ezért az anyag gyúró-keverő igénybevételt szenved. A csiga ezen szakasza többféle konkrét kivitelben készülhet, amely megoldásokat a szakirodalom már leközölt és a gyakorlatban is megvalósítottak. így lehet: — többsorban elhelyezett 5 körmös megoldású, — egy, vagy több bekezdésű csigavonal mentén megszaggatott menetű. Bármelyik megoldás használható, bár hatásuk egymástól bizonyos mértékben eltérő. A 7,8, keverő-homogenizáló szelepszakasz. Az e szakaszba érkező anyag már teljesen megömlött állapotban van. A szakaszt két alkatrész alkotja: — 8 fogazott csigatest, — a belső fogakkal ellátott 7 visszacsapó szelephüvely. E két alkatrész közt áthaladó anyagrészecskék az előző szakaszhoz képest kétszeres gyúróhatásnak vannak kitéve, mivel a hengerfalhoz súrlódással tapadó és ezért nem forgó 7 szelephüvely fogai és a forgó 8 fogazott csigatest fogai közt erős nyíróhatás lép fel. E szakasz rendkívül jó homogenizáló hatású, önmagában azonban a keverő-gyúróhatás elérésére mégsem elegendő, mivel szilárdsági okokból e szakasz hossza korlátozott. Elegendő hosszú azonban ahhoz, hogy az előző csigaszakaszban kezdett homogenizálási folyamatot befejezze. Olyan esetekben amikor a nagy termékméretek, a kiemelkedően szigorú szín-homogenitási igény, de különösen a fénystabilizátorok alkalmazása ezt megköveteli szükség van egy 10 keverőhomogenizáló csigacsúcs alkalmazására is. Az előző szakaszból már viszonylag jól homogenizáltan e szakaszba érkező anyag olyan nagy fajlagos nyomásnak van itt kitéve, hogy ennek hatására az alapanyag, a festék és a fénystabilizátor molekulák finoman eloszlatva egymáshoz nagyon közel kerülnek és így a színhatás egyenletessége, valamint a fénystabilizátor vegyi hatása jelentékenyen fokozódik. A csigacsúcsot úgy képezzük ki, hogy e szakaszon az összes anyagrészecske csak egy szűk, fémes felületek közti részen áthaladva jusson a csigacsúcs elé. Az olyan fröccsgépeknél amelyeknél az alkalmazott fröccshenger hossza 15 D-nél rövidebb, e szakasz elhelyezhetősége érdekében a hengert meg kell toldani. A különböző nagyságú fröccsgépekhez a találmány szerint tervezett és gyártott csigák segítségével a kitűzött célt megvalósítottuk. Közepes és nagy (4000 gramm) gépeknél elértük azt, hogy: — a rendkívül csekély 1%-os festék-mesterkeverék alkalmazása esetén is homogén színhatást tudtunk biztosítani, — nagy felületű tárgyaknál is jó minőségű színezést és fénystabilizálást értünk el, — az előírásoknak megfelelő fénystabilitás eléréséhez a szükséges fénystabilizátor tartalom nem volt több mint amennyit az alapanyaggyártók alkalmaztak az általuk stabilizáltan szállított anyagoknál, — a megoldás minden csigadugattyús gépen alkalmazható, — a megoldás kivitelezése rendkívül olcsó, mert a meglévő gépben alkalmazott csigák átalakításával is megvalósítható. A megoldást csak hőhatásra nem bomló anyagoknál lehet alkalmazni, PVC vagy poliacetál, vagy egyéb hasonló tulajdonságú termoreaktív anyagoknál nem. A találmányt részletesebben a rajz alapján ismertetjük. A rajzon ábrázolt két kiviteli változat alapján megismerhető a konstrukció egyes szakaszának feladata és a kiviteli formája. Az 1. ábra a homogenizáló fröccs-csiga hosszmetszetét mutatja a hagyományos csigacsúcs-végződéssel. 2. ábra a homogenizáló fröccs-csiga hosszmetszetét mutatja a keverő-homogenizáló csigacsúccsal — végződéssel ellátva. 3. ábra a keverő-homogenizáló csigaszakaszt ábrázolja. 4. ábra a keverő-homogenizáló csigacsúcsot ábrázolja. 5. ábra a keverő-homogenizáló csigacsúcsot ábrázolja, a hagyományos csúcsvégződéssel. 6. ábra a keverő-homogenizáló csigacsúcsot ábrázolja, gyúró-keverő végkiképzéssel. A rajzon alkalmazott azonos hivatkozási számok hasonló részleteket jelölnek. Az 1. ábra alapján a homogenizáló fröccs-csiga egyes részeinek működése és feladata tekinthető át. Az 1 tölcséren keresztül a fröccshengerbe bekerülő hőre lágyuló műanyag a 2 behúzó csigaszakaszba kerül. E szakasz a hagyományos csigák megfelelő részével azonos kiképzésű állandó magátmérőjű és menetemelkedésű szalagos kivitelű. A szakasz hossza: (4—6) D. A 3 kompresszió szakasz felépítése és feladata szintén megegyezik a hagyományos csigáknál alkalmazott növekvő magátmérőjü és állandó menetemelkedésű szalagos szakaszéval. Hossza: (3—5) D. Az 5 körmöket tartalmazó 4 keverő-homogenizáló szakasz hossza: (2,5—5) D. Az 5 körmök a csiga hossztengelye mentén több síkban helyezkednek el. Az 5 körmök közti horony szélességét úgy kell megválasztani, hogy a körömsor síkjába eső szabad keresztmetszet és az 5 köröm utáni szabad keresztmetszet aránya 1:1,5; 1:2,2 legyen. A körömsorok közti távolság 20—35 mm, a csiga átmérőtől függően. A körmök száma egy sorban általában 8— 15 db. A 4 keverő-homogenizáló szakasz ábraszerinti megoldásán kívül egyéb kiviteli lehetőségek is vannak, melyek hatása a mérettől és kialakítástól függően a vázolttól eltérő. Ilyen megoldás lehet a jobb, vagy bal emelkedésű és egy vagy több bekezdésű, ugyancsak szegmensszerű, köröm kialakítása. A keverő-homogenizáló szakasz utáni 6 szelepgyűrű feladata az, hogy a 7 keverő-homogenizáló szelepgyűrű e felületen felfeküdve megakadályozza az anyag visszaáramlását. Anyaga edzett, kemény felületű a fellépő kopások megelőzése céljából. A 7 keverő-homogenizáló szelepgyűrű belső fogai a 8 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
