Ugrás a tartalomhoz

A polimertechnika alapjai

Czvikovszky Tibor, Nagy Péter, Gaál János (2007)

Kempelen Farkas Hallgatói Információs Központ

8.7 Az extruder követőberendezései

8.7 Az extruder követőberendezései

8.7.1 Kalibrálás vákuummal, túlnyomással

Az extruderszerszámból kilépő anyagfolyam ugyan megkapta a kívánt keresztmetszetű alakot, ezt azonban kontrollált körülmények között kell – hűtéssel – rögzíteni. Ezt a megkívánt tűréshatárok közötti méretre hűtést hívjuk kalibrálásnak.

Vákuumkalibrálás a csőgyártás során

8.34 ábra: Vákuumkalibrálás a csőgyártás során 1) csőszerszám, 2) kalibráló lemezek, 3) vákuum-tank, 4) csatlakozás a vákuumszivattyúhoz, 5) hűtővíz-bevezetés, 6) víz-elvezetés

A kalibrálásnak különös jelentősége van az extruziós csőgyártásban. Az extruder csőszerszámából (215. old, 8.24 ábra) kilépő anyagfolyam még nem teljesen szilárd, hanem viszkoelasztikus állapotú anyag. Méretpontos lehűtésére alapvetően kétfajta eljárás adódik: kalibrálás vákuummal vagy túlnyomással.

A vákuumkalibrálásnál (8.34 ábra) a szerszámból kilépő cső alkalmas gumitömítésen keresztül belép egy csökkentett nyomású tankba, amelyben vízfürdőbe merülve egyre szűkebb belső átmérőjű lemezek közt hűl le. A vákuumkalibrálás nyilvánvalóan a külső méretet rögzíti a kívánt pontosságban. Ezt a módszert alkalmazzák a bonyolult keresztmetszetű profilok, pl. a PVC ablakprofilok esetében is. Ott a „kalibert” nem tárcsák képezik, hanem a külső profilnak megfelelő kemény krómozott sima felületű kalibrálószerszám. Ennek belső felületén áttörések (kis furatok, hasítékok) közvetítik a vákuumot.

A belső túlnyomással történő kalibrálás a nagyméretű csövek méretpontos hűtéséhez alkalmazott módszere. Alapelve a 8.35 ábrán látható. A csőbe a túlnyomás a szerszám felől érkezik. A hosszan hűtött szakaszt belül egy tömített dugó zárja le, amelyet a szerszámhoz rögzített sodrony tart meg, vonszol a haladó cső belsejében (vonszolt dugó). Többüreges profiloknál, amilyen pl. ablakprofil-család, ez a módszer nyilvánvalóan nem alkalmazható.

Kalibrálás túlnyomással a csőextruzió során

8.35 ábra: Kalibrálás túlnyomással a csőextruzió során [8.8] a) a csőszerszám kilépő része, b) sűrített levegő bevezetés, c) hűtött kalibráló szerszám, d) vonszolt (gumitömítéses) dugó

A síklemezek kalibrálását az extruder követő kalandersor biztosítja. Ezt a 8.7.3 fejezetben mutatjuk be.

8.7.2 Különleges lehúzók: gégecső-gyártás

A kalibrálás után a síkfelületű termék egyenletes sebességű elvezetését lehúzó hengerpárok végzik. A nagyátmérőjű (pl. több száz mm) kemény csövek elvezetését rendszerint 6 darab gumifelületekkel érintkező „hernyótalpas” lehúzó biztosítja, amelyek szorosan körülvéve a már lehűlt csövet, kihúzzák azt és továbbítják a termékkel együtt mozgó (néhány m/perc sebességgel „utazó”) daraboló vagy feltekercselő egység alá.

A „hernyótalp” elvű lehúzás különleges alkalmazását látjuk a 8.36 ábrán, ahol a lehúzó egység egyszersmind kaliberként és melegen formázó szerszámként is szolgál. Poliolefin vagy kPVC gégecsövek gyárthatók így:

Hernyótalpas lehúzó berendezés gégecső gyártására

8.36 ábra: Hernyótalpas lehúzó berendezés gégecső gyártására [8.1]

A hőálló gumipofájú hernyótalp egységek konkáv félkör alakúak, és szorosan egymáshoz illeszkednek. A kalibráció belső túlnyomással történik, amelyet a vonszolt dugó tart meg. Az így készült félkemény gégecsövek alkalmas ívben jól hajlíthatók keresztmetszetük leszűkülése nélkül. Építőipari alkalmazásuk pl. villamos vezetékek betonba fektetett alagútjaként, vagy lyukasztás után mezőgazdasági területek lecsapolására („drain”-csőként) igen jelentős.

8.7.3 Extruziós gyártósor

Az extrudált termékeket gyártó gépsor magas fokon automatizálható, folytonos üzemű gyártórendszer, amely magában foglalja

  • az előkészítő (szárító, mérő, keverő, adagoló, szállító stb.) berendezéseket,

  • az extrudert,

  • a szerszámot,

  • a kalibráló és hűtőegységet és az egyéb

  • követőberendezéseket (daraboló, tekercselő, konfekcionáló, csomagoló stb) kiegészítő berendezéseket, célgépeket.

Néhány ilyen gyártósorról már fogalmat alkothattunk az eddigiekben is, pl. a fóliatömlő-gyártás (8.6.4 fejezet, 8.29, 8.30 ábra 220, 221. oldal) során, vagy a gégecső-gyártás során. A kábelek gyártósora felcsévéléssel záródik. Az 1–2 mm-nél is vastagabb (merev) lemezgyártó-sor vázlatát a 8.37 ábra mutatja be.

Lemezgyártó extrudersor

8.37 ábra: Lemezgyártó extrudersor a) extruder, b) szélesrésű szerszám, c) simító kalander, d) kivezető hengerpár, e) görgős szállító-hűtő szakasz, f) lehúzó hengerpár, g) daraboló olló, h) vákuumos lemezemelő, i) rakományképző robot

A lemezgyártó-sort táplálhatja granulátum is (pl. HDPE, PP lemezgyártás esetén), de készülhet lemez kPVC-ből is, ilyenkor a gyártósor elején a száraz porkeveréket előállító keverő-berendezést kell beállítanunk (6.1 fejezet, pl.: 6.5 ábra).

A 8.37 ábrán bemutatott elrendezéshez hasonló gyártósorban még jó néhány részegység helyet kaphat: ellenőrizhetjük a lemezvastagságot, pl.: β-sugárzó izotóppal, jelét visszavezethetjük a simító kalander hengerpárjának beállítására, a még meleg PP-lemezre textilbevonatot, műbőrt, vagy más felületet (tulajdonságot) adó polimerréteget „kasírozhatunk” egy-egy újabb hengerpár beállításával, és így tovább. A kábelek, csövek gyártósorában a minőségbiztosítás mai szintjén tampon nyomásos feliratkészítő jelzi – akár méterenként többször is – a kábel vagy cső minőségi jellemzőit, eredetét, gyártási dátumát. A síklemez gyártósor kiegészülhet egy – a melegformázás elve alapján működő – hullámosító berendezéssel, így tekercselhető hullámlemezt kaphatunk. A tömlőfólia gyártó gépsor közvetlenül is kiszolgálhat egy nyomtató és konfekcionáló gépsort.

Az extruder, mint a hőre lágyuló polimerek folytonos üzemű ömlesztő – szállító – és formaadó gépe kitűnően illeszthető a többszörösen összetett gyártósorokba, amelyek a mai gépipar, villamosipar, építőipar, élelmiszeripar és más iparágak céljait optimális módon, – igen jó hozammal – szolgálják.