SU1106668A1 - Экструзионна головка дл изготовлени профильных изделий - Google Patents

Abstract

1. ЭКСТРУЗИОННАЯ ГОЛОВКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРОФИЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, содержаща  корпус, установленный в нем на опорах с возможностью вращени  дорн, выполненный с ориентированными по винтовой линии лопаст ми, и матрицу с формующим каналом, отличающа с  тем, что, с целью повышени  производительности экструзии и качества изделий с продольными выступами сложной конфигурации , она снабжена гибкими бесконечными профилирующими элементами дл  профилировани  продольных выступов, установленными на ведущем и ведомом роликах , причем ведущий ролик кинематически св зан с дорном. 2. Экструзионна  головка по п. 1, отличающа с  тем, что она снабжена дополнительными гибкими бесконечными профилирующими элементами, матрица выполнена с дополнительным формующим каналом, лопасти дорна расположены в средней части головки и выполнены ориентированными по встречным винтовым лини м, а опоры дорна расположены вне корпуса головки.

Description

Изобретение относитс  к переработке полимерных материалов, в частности к технологическому оборудованию дл  изготовлени  профильных изделий, и может быть использовано, например, в электро- и радиотехнической промышленности при изготовлении профильных изделий на основе полиолефинов, используемых в качестве изолирующих и герметизирующих элементов кабелей, а также в других област х промыщленности при экструдировании изделий из различных термопластов.

Известна экструзионна  головка дл  изготовлени  профильных изделий, содержаща  корпус, матрицу с формующим каналом и профилирующие элементы 1.

Недостатком данной головки  вл етс  низкое качество изделий из-за значительных внутренних напр жений, возникающих в материале при прохождении через формующий канал головки экструдера вследствие значительных сдвиговых деформаций экструдата , скорость движени  которого у стенок канала очень мала и увеличиваетс  до максимального значени  в центре.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  экструзионна  головка дл  изготовлени  профильных изделий, содержаща  корпус, установленный в нем на опорах с возможностью вращени  дорн, выполненный с ориентированными по винтовой линии лопаст ми, и матрицу с формующим каналом 2.

Недостаток известной экструзионной головки состоит в том, что при движении материала по дополнительным каналам и выборкам в матрице, имеющим сложную конфигурацию и формирующим продольные выступы, при наличии в этих каналах большой площади контакта относительно небольщого объема материала с поверхностью матрицы, из-за возникновени  значительных сил трени , особенно при высоких скорост х экструзии, может происходить перераспределение материала из них в основной формующий канал, что может вызвать снижение скорости экструзии в них, срыв потока экструдата, образование застойных зон и заклинивание. Все это снижает производительность экструзии и качество изделий.

Целью изобретени   вл етс  повышение производительности экструзии и качества изделий с продольными выступами сложной конфигурации.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что экструзионна  головка дл  изготовлени  профильных изделий, содержаща  корпус, установленный в нем на опорах с возможностью вращени  дорн, выполненный с ориентированными по винтовой линии лопаст ми, и матрицу с формующим каналом, снабжена гибкими бесконечными профилирующими элементами дл  профилировани  продольных выступов, установленными на ведущем и ведомом роликах, причем ведущий ролик кинематически св зан с дорном.

Кроме того, экструзионна  головка снабжена дополнительными гибкими бесконечными профилирующими элементами, матрица выполнена с дополнительным формующим каналом, лопасти дорна расположены в средней части головки и выполнены ориентированными по встречным винтовым лини м , а опоры дорна расположены вне корпуса головки.

На фиг. 1 изображена схема экструзионной головки, разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - схема экстру5 зионной головки с дополнительным формующим каналом.

Экструзионна  головка содержит корпус 1 с входным каналом 2 дл  подвода расплава полимера, матрицу 3 с формующим каналом 4.

В корпусе 1 установлен на опорах 5 с возможностью вращени  дорн 6, выполненный с ориентированными по винтовой линии лопаст ми 7. В корпусе I смонтированы гибкие бесконечные профилирующие

5 элементы 8 дл  профилировани  продольных выступов издели . Профилирующие элементы 8 установлены на ведущем 9 и ведомом 10 роликах. Ведущийролик 9 кинематически св зан с дорном 6 посредством конической зубчатой или гипоидной пере0 дачи 11, ведущего вала 12, с которым через синхронные щарнирные зацеплени  13 св заны оси ведущих роликов 9.

При необходимости экструзионна  головка может быть снабжена дополнительными гибкими бесконечными профилирующими элементами 14, матрица 3 выполнена с дополнительным формующим каналом 15. Лопасти 7 дорна 6 расположены в средней части головки и выполнены ориентированными по встречным винтовым лини м, а

0 опоры 5 дорна 6 расположены вне корпуса 1 головки. На выходе формующих каналов установлены ножи 16.

Экструзионна  головка работает следующим образом.

Расплав полимера (экструдат) через

5 входной канал 2 поступает в экструзионную голЬвку, при этом он попадает на перемещива нцие лопасти 7, оказыва  на них давление неодновременно привод  во вращение дорн 6 со скоростью, пропорциональной скорости поступлени  расплава. По каналам, образованным расположенными по винтовой линии лопаст ми 7, расплав полимера, перемещива сь (что способствует выравниванию температурного пол  по периметру заготовки издели ), поступает в формующий

5 канал 4, равномерно заполн   его.

Через коническую зубчатую передачу 11, ведущий вал 12 и синхронные щарнирные зацеплени  13 вращение дорна 6 передаетс 

ведущим роликам 9, которые привод т в движение (по направлению выхода издели ) бесконечные профилирующие элементы 8, охватывающие наиболее сложные дл  экструзии участки профил . Измен   передаточное отношение кинематической св зи, можно в зависимости от в зкости расплава и неравномерности эпюры скоростей поступающего в формующий канал 4 экструдата регулировать скорость движени  бесконечных профилирующих элементов 8, значительно снижа  внутренние напр жени  в экструдируемом материале и увеличива  допустимую скорость экструзии. После установлени  оптимального передаточного отнощени  кинематической св зи дл  экструзии данного материала скорость движени  профилирующих элементов 8 зависит только от скорости поступающего в головку расплава. Кинематическа  св зь дорна 6 с ведущими роликами 9 обеспечивает профилирующим элементам 8 движение со скоростью, пропорциональной скорости поступлени  расплава и фактически равной линейной скорости выхода заготовки из формующего канала 4, благодар  чему эпюра скоростей поступающего в формующий канал экструдата выравниваетс .

Кинематическа  св зь может представл ть собой и более разветвленную зубчатую передачу на несколько ведущих валов с перекрещивающимис  ос ми. При необходимости плавной регулировки передаточного отнощени  могут использоватьс  вариаторы различных типов. В случае экструзии плоских профилей заготовка издели  после выхода из головки разрезаетс  в продольном направлении и разворачиваетс .

При выполнении экструзионной головки с двум  формующими каналами 4 и 15 расположение лопастей 7 в средней части головки и ориентирование их по встречным винтовым лини м позвол ет распредел ть поступающий расплав полимера в оба формующих канала 4 и 15. Заготовка издели  поступает на ножи 16 и разрезаетс  в продольном направлении.

Вынос опор 5 за пределы корпуса 1 головки упрощает конструкцию опор и снижает сопротивление вращению дорна 6 (так как отсутствуют уплотнительные элементы). Полностью устран етс  возможность попадани  экструдируемого материала в опоры 5 дорна 6 (при экструзии малов зких в расплаве полимеров), что позвол ет повысить скорость экструзии (увеличить давление экструдата в головке) и увеличить надежность работы головки, упростить ее разборку с целью очистки от оставшегос  материала или замены дорна.

Преимуществом первого исполнени  (с одним формующим каналом)  вл етс  расширенна  номенклатура получаемых изделий (позвол ет экструдировать неразъемные трубчатые издели ), а второго - более высока  производительность и повышенна  надежность работы при экструзии мало5 в зких в расплаве полимеров (вследствие устранени  возможности попадани  расплава в опоры дорна).

Пример. Спроектирована и изготовлена модель головки к экструдеру ЧП-32. Конструкци  головки позвол ет экструдировать профильное изделие на основе саженаполненного полиэтилена. Опытно-экспериментальна  проверка подверждает возможность получени  термоусаживающихс  манжет с размерной точностью, удовлетвор ющей

5 техническим требовани м на данные издели . Максимально допустима  скорость экструзии, при которой не происходит искажени  формы, составл ет 2-4 м/мин. Максимальное отклонение по периметру издели  не превышает +150 мкм дл  манжеты, тол щина стенки которой составл ет 1,5 мм.

Сопоставительный анализ. Известна 

головка не позвол ет получать аналогичные

издели  (термоусаживающиес  манжеты,

представл ющие трубчатые издели  с зам5 ковым соединением сложной конфигурации). Наблюдаетс  отклонение толщины издели  по периметру в пределах 500-700 мкм (т.е. в 3-4 раза выше, чем в предлагаемом устройстве ), при этом существенное искажение формы происходит уже при скорости экстру0 зии 0,4-0,7 м/мин (т.е. в 5-10 раз ниже, чем в предлагаемом изобретении). Термоусаживающиес  манжеты, полученные с использованием предлагаемой конструкции, обладают повышенными деформационными свойствами; их можно подвергнуть выт жке

5 в поперечном направлении в 5-6 раз (после облучени  дозой 20 мрад). В то врем , как образцы, полученные посредством известной головки (после облучени  аналогичной дозой), можно подвергнуть выт жке в 2,5Q 3 раза (т.е. в 2 раза меньше, чем с использованием предлагаемого устройства).

Экономический эффект за счет повышени  производительности экструдировани  профильных изделий в 4-5 раз в расчете на одну головку составл ет Э 1800- -

5 1350 руб. (исход  из экономии годовой заработной платы рабочего, обслуживающего экструдер, котора  составл ет 1800 руб).

Использование предлагаемого изобретени  позвол ет получить с высокой размерной точностью сложные профильные издели  на основе различных термопластов, повысить скорость экструдировани  профильных изделий за счет повышени  максимально возможной скорости экструзии выступов и сложных участков профил  до возможной

5 скорости экструзии основного объема материала , что улучшает деформационные свойства экструдированных изделий.

Фиг.З

Claims (2)

1. ЭКСТРУЗИОННАЯ ГОЛОВКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРОФИЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, содержащая корпус, установленный в нем на опорах с возможностью вращения дорн, выполненный с ориентированными по винтовой линии лопастями, и матрицу с формующим каналом, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности экструзии и качества изделий с продольными выступами сложной конфигурации, она снабжена гибкими бесконечными профилирующими элементами для профилирования продольных выступов, установленными на ведущем и ведомом роликах, причем ведущий ролик кинематически связан с дорном.

2. Экструзионная головка по π. 1, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительными гибкими бесконечными профилирующими элементами, матрица выполнена с дополнительным формующим каналом, лопасти дорна расположены в средней части головки и выполнены ориентированными по встречным винтовым линиям, а опоры § дорна расположены вне корпуса головки.

SU ,.„1106668