SU1500498A1 - Экструзионный агрегат - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к оборудованию дл  переработки полимерных материалов экструзией и может быть использовано в экструзионных выдувных агрегатах. Цель изобретени  - увеличение производительности и повышение качества изделий за счет равномерной запитки формующего зазора. Экструзионный агрегат содержит экструдер с угловой головкой в виде полого корпуса. В корпусе соосно оси головки установлены дорн и рассекатель. Дорн образует с корпусом формующий зазор. Рассекатель образует с корпусами и дорном наружные и внутренние распределительные каналы. Каждый канал выполнен с увеличением высоты от центра к торцам и уменьшением ширины в направлении, противоположном формующему зазору. Рабочие поверхности рассекател  и дорна выполнены по эллипсообразным кривым. Большие полуоси эллипсообразных кривых перпендикул рны друг другу и плоскости расположени  осей симметрии наружных распределительных каналов. Входные сечени  распределительных каналов соединены друг с другом дугообразными подвод щими каналами и смещены относительно формующего зазора. При работе агрегата обеспечиваетс  выравнивание скоростей течени  полимера и равномерна  запитка формующего зазора, что повышает качество изделий. 1 з.п. ф-лы, 9 ил.

Description

Изобретение относитс  к переработке пластмасс в издели  и предназначено , предпочтительно, дл  использовани  в зкструзионных выдувных агрегатах дл  производства изделий методом раздува в форме трубчатых заготовок .

Цель изобретени  - увеличение производительности и повышение качества изделий за счет равномерной запитки формующего зазора.

На фиг.1 представлен экструзион- ный агрегат, вид сверху; на фиг.2 - то же, вид сбоку; на фиг.З - разрез по А-А на фиг.1 (вид на наружную рабочую поверхность рассекател ); на фиг.4 - то же, с видом на рабочую поверхность дорна; на фиг.5 - разрез Б-Б на фиг.1 (вид на наружную рабочую поверхность рассекател ); на фиг.6 .- то же, вид на наружную рабо- чую поверхность дорна; на фиг.7 разрез В-В на фиг.1, Bi-щ (лева  част чертежа) на наружную рабочую поверхность рассекател  и вид (права  часть чертежа) на рабочую поверхность дорна; на фиг,8 - разрез Г-Г на фиг.З; на фиг,9 - схематическое изображение подвод ищх и распределительных каналов, вид сверху.

Экструзионный агрегат (фиг,1 и 2) содержит экструдер 1 и экструдер 2 и пристыкованную к ним при помощи переходников 3 и 4 угловую экструзи- онную головку 5.

Углова  экструзионна  головка 5 (далее - головка) содержит (фиг.3-8) полый корпус 6 с двум  входными отверсти ми 7 и 8. В-полости корпуса 6 соосно оси 9 головки установлены дорн 10, образующий совместно с кор- пусом 6 формующий зазор 11, и рас- секаль 12, образующий совместно с корпусом 6 наружные по отношению к рассекателю распределительные каналы 13 и 14 и совместно с дорном 10 внут ренние по отношению к рассекателю распределительные каналы 15 и 16. Каждый из распределительных каналов 13-16 индивидуально сообщен с формующим зазором 11, Наружные распреде- Го1тельные каналы 13 и 14 попарно сообщены своими входными сечени ми 17 и 18 друг с другом посредством наружного подвод щего канала 19, выполненного в рассекателе по дуге нару;кной окружности 20 и сообщенного в центре своим центральным сечением 21 через входное отверстие 8 корпуса 6 головки с экструдером 2. Внутренние распределительные каналы 15 и 16 попарно сообщены своими входными сеченуг ми 22 и 23 друг с другом посредством внутреннего подвод щего канала 24, выполненного в дорне по дуге внутренней окружности 25 и сообщённого в центре своим центральным сечением 26 через входное отверстие 7 корпуса 6 головки с экструдером 1,

Внутренн   рабоча  поверхность 42 корпуса 6 и внутренн   рабоча  по верхность 43 рассекател  1 (фиг.8) выполнены в сечени х, нормальных оси 9 головки, по окружност м и могут быть круглыми ципиндри-ческими, как представлено на фигурах, или коническими (не изображено). Каждьй из распределительных каналов, ограниченный по внутреннему контуру по50

При этом вxoдfIЫe сечени  17 и 18 наружных распределительных каналов : 13 и 14 смещены в направлении, противоположном формующему зазору 11, по отношению к входным сечени м. 22 и 23 внутренних распределительных верхностью, спрофилированной по эл- налов 15 и 16, длина которых вдоль липсообразным i кривым и котора , центральной оси 9 т оловки 5 выбрана например, может быть поверхностью меньшей длины наружных распределтт- тельных каналов, а /апина наружного

эллиптического цилиндра или эллиптического конуса (не изображено), име

0 5

подвод щего канала 19 и внутреннего подвод щего канала 24 Е выбрана равной половине дуги соответственно наружной окружности 20 и внутренней окружности 25 рассекател  12 и дорна 10,

Наружные рабочие поверхности 27 рассекател  12 и рабочие поверхности 28 дорна 10 на участке их охвата рассекателем (фиг,3-9) спрофи- :шрованы в плоскост х, нормальных оси 9 головки, соответственно по эл- raincoo6pa3HbtM кривым 29 и 30 и по эллипсообразным кривым 31 и 32, а большие полуоси 33 (отрезок АВ на фиг.8) эллипсообразных кривых рабочих поверхностей дорна расположены нормально большим полуос м 34 (отрезок СД на фиг.8) эллипсообразных кривых рассекател  12 и нормально к плоскости расположени  осей симметрии наружных распределительных каналов 1

5

Дорн 10, рассекатель 12 и корпус 6 головки совместно ст нуты гайкой 35, навинченной на хвостовик дорнао К корпусу 6 могут крепитьс  вспомогательные детали - стакан 36 и мат- рица 37, образующие продолжение 38 формующего зазора 11, При этом дл  креапени  матрицы может быть исполь зовано кольцо 39.

Каждый из наружных и внутренних распределительных каналов выполнен с уменьшением их ширины в направлении , противоположном формующему зазору. Перед формующим зазором 11 наружные распределительные каналы 13 и 14 соедин ютс  в общий наружный выходной зазор 40 (фиг.7), а внутренние распределительные кайалы 15 и 16 соедин ютс  в общий внутренний выходной зазор 41.

Внутренн   рабоча  поверхность 42 корпуса 6 и внутренн   рабоча  поверхность 43 рассекател  1 (фиг.8) выполнены в сечени х, нормальных оси 9 головки, по окружност м и могут быть круглыми ципиндри-ческими, как представлено на фигурах, или коническими (не изображено). Каждьй из распределительных каналов, ограниченный по внутреннему контуру по0

5

0

г верхностью, спрофилированной по эл- липсообразным i кривым и котора , например, может быть поверхностью

верхностью, спрофилированной по эл- липсообразным i кривым и котора , например, может быть поверхностью

эллиптического цилиндра или эллиптического конуса (не изображено), име20

ет высоту, увеличивающуюс  в каждом из сечений, нормальных оси головки, от минимального значени  по центральной оси.распределительного канала до максимального значени  на его торцах.

Ось 9 головки ориентирована нормально горизонтальной плоскости и плоскости расположени  черв ков 44 ю и 45 экструдеров 1 и 2. При этом оси 46 и 47 черв ков-44 и 45 могут располагатьс  параллельно друг другу (фиг.1) или под углом (не изображено ) .15

При работе экструзионного агрегата расплав пластмассы, подготовлен- ньй экструдерами 1 и 2, через каналы переходников 3 и 4 подаетс  во входные отверсти  7 и 8 корпуса 6 угловой экструзионной головки 5.

Из входного отверсти  8 пластмасса поступает (фиг.9) в центральное сечение 21 наружного подвод щего канала 19 и раздел етс  на два потока, 25 которые запитывают входные сечени  17 и 18 наружных распределительных каналов 13 и 14, В силу зеркальной симметри шости наружного подвод щего канала 19 относительно плоскости, gg проход щей через его центральное сечение 22 и центральную ось 9 головки , запитка входных сечений 17 и 18

осуществл етс  равномерно (фиг.2-7).

При течении в наружных распре- 35 делительных каналах 13 и 14 пласт- масса поступательно перемещаетс  от их входных сечений 17 и 18 по направлению к формующему зазору 11, одновременно обтека  наружные рабо- 40 чие поверхности 27 рассекател  12, т,е, перемеща сь от центральных осей каждого наружного распределительного канала 13 и 14 к торцам этих ка0

5

5 g

5 0

по окружност м, и наружными рабочими noBepxHocTHND-f 27 рассекател  12, спрофилированными в сечени х, нормальных оси 9 головки, по эллипсо- образным кривым с расположением больших полуосей СД в плоскостг- расположени  центральных осей наружных распределительных каналов, высота этих каналов увеличиваетс  в плоскост х, нормальных оси 9 головки, в направ- лении от центральной оси каждого из каналов к его торцам. Это обеспечивает компенсацию увеличени  длин траекторий в потоке пластмассы по мере их удалени  от центральных осей наружных распределительных каналов, выравнивание гидравлических сопротивлений на различных траектори х течени  и равномерную запитку пластмассой общего наружного выходного зазора 10.

Картина течени  пластмассы во внутренних распределительных каналах 15 и 16 аналогична ее течению в наружных распределительных каналах, но со смещением на 90 относительно центральной оси 9 головки в плоскост х , нормальных этой оси. Пластмасса поступательно перемещаетс  от . входных сечений 22 и 23 по направлению к формующему зазору 11, одновременно обтека  рабочие поверхности 28 дорна 10, т.е. перемеща сь от центральных осей каждого внутреннего распределительного канала 15 и 16 к торцам этих, каналов. На выходе внутренних распределительных каналов потоки пластмассы смыкаютс  в общий внутренний кольцевой поток, поступающий в внутренний выходной зазор 41. При этом образуетс  два сварных шва, диаметрально разнесенных друг по отнощению к другу и располо

налов. На выходе наружных распредели- 45 женных в плоскости, проход щей через

тельных каналов 13 и 14 потоки пластмассы смыкаютс  в общий наружный кольцевой поток, поступающий в общий выходной зазор 40. При этом образуетс  два сварных шва, диаметрально разнесенных друг по отношению к другу и расположенных в плоскости, проход щей через ось 9 головки и центральное сечение 21 наружного подвод щего канала. Поскольку каждый из наружных распределительных каналов образован внутренней рабочей поверхностью корпуса 6, спрофилированной в. сечени х, нормальных оси головки.

0

5

ось 9 головки и центральное сечение 26 внутреннего подвод щего канала. Поскольку каждый из внутренних распределительньгх каналов образован внутренней рабочей поверхностью рассекател  12, спрофилированной в сечени х , нормальной оси 9 головки по окружност м, и рабочими поверхност ми 28 дорна 10, спрофилированных в этих же сечени х по эллипсообразным кривым с расположением больших полуосей АВ в плоскости расположени  центральных осей внутренних распределительных каналов, высота этих каналов

увеличиваетс  в плоскост х, нормальных оси 9 головки, в направлении от центральной оси каждого из каналов к его торцам. Этим обеспечиваетс  компенсаци  увеличени  длин траекторий в потоке пластмассы по мере их удалени  от центральных осей внутренних распределительных каналов, выравниваетс  гидравлическое сопро- тивление на различных траектори х течени  и равномерно запитываетс  пластмассой общий внутренний выходной зазор 41.

После выхода пластмассы из общего наружного выходного зазора 41- в формующем зазоре 11 происходит смыкание нарзокного и внутреннего потоков пластмассы в общий кольцевой поток, который выходит из головки в виде труб чатой заготовки, например заготовки выдувного издели . При этом сварные швы, имеющиес  в нарзаном потоке, расположены равномерно между сварными швами внутреннего потока, чем обеспечиваетс  достаточна  прочность формуемой заготовки.

Прин тое в соответствии с изобретением взаимное расположение наружных и внутренних распределительных каналов с угловым смещением на 90 друг по отношению к другу в плоскост х , нормальных оси 9 головки, обеспечивает компенсацию неравномерно- стей течени  пластмассы, которые но гут возникать, например, в наружных распределительных каналах за счет :одновременного возникновени  нерав- номерностей, аналогичных по харак- теру и противоположньк по на- правленности, в прилегаюпщх в радиальном направлении участках внутренних распределительных каналов . Например, возможное замедление (или ускорение) тече- ни  пластмассы на каком-либо участке наружных распределительных каналов компенсируетс .соответствующим ускорением (или замедлением) течени  пластмассы на цримыкаюи(их к ним в ра-,гщальном направлении участках внутренних распределительных канало а возможные неравномерности запит- ки формующего зазора наружными распределительными канала1 1и компенсируютс  противонаправленными нераи- номерност ми запитки этого зазора внутренними распределительными каналами р силу их смрп .ени  на 90 )тп

5 5

0

5 0 5

0

5

отношению к наружным pacпpeдeлптeJ:ь- ным каналам.

Тем самым конструкци  головки агрегата исключает предпочтительное направление течени  в распределительных каналах, а при возникновении каких-либо неравномерностей обеспечивает их взаимную компенсацию.

Дл  уменьшени  раст жени  заготовки под действием собственной массы и отклонени  толщины ее стенок от заданных значений технологический процесс формовани  трубчатых -заготовок провод т при минимально возможных температурах корпуса головки с целью уменьшени  температуры пластмассы при ее течении в каналах головки. То есть при реализации вы- сокопроизводительных процессов в входные отверсти  корпуса поступает пластмасса, температура которой больше установленных температур по зонам обогрева корпуса. Охлаждение гшастмассы при ее течении в распределительных каналах происходит неравномерно . Это создает дополнительные неравномерности объемного расхода пластмассы по периметру наружного и внутреннего выходных зазоров. Как и в первом случае, компенсирующее воздействие переменной высоты наружных и внутренних каналов в направлении от их центральной оси к торцам и взаимного смещени  на угол 90° наружных распределительных каналов по отношению к внутренним распределительным каналам повьшаетс  равномерность интегральной запитки формующего зазора из наружного и внутреннего выходных зазоров и позвол ет увеличить производительность экструзионного агрегата с сохранением размерной точности формуемой заготовки, обеспечением экономии, пластмассы и исключением разрыва заготовки при раздуве.

Увеличение производительности достигаетс  также за счет смещени  входных сечений 17 и 18 наружных распределительных каналов 13 и 14 в направлении, противоположном формующему зазору 11, по отношению к входным сечени м 22 и 23 внутренних распределительных каналов 15 и 16, длина которых (фиг.7) Ij по центральной оси 9 головки выбрана меньше длины 1ц наружных ра спределитель- ных каналов 13 и 14. Перечисленные

91500Д98

собенности уменьшают сопротивление нутренних распределнтельньгх каналов в целом системы каналов, запитыва- емых экструдером 1. а также позвол ют привести в соответствие с этим сопротивлением сопротивление системы каналов, запитываемых экструдером 2. Уменьшение сопротивлени  каналов головки имеет следствием уве- JQ личение производительности.экструде- ров и понижение температуры расплава , подаваемого во входные отверсти  корпуса головки. Одновременно уменьшаютс  габариты и масса го- 5 лоркй, облегчаетс  обслуживание агрегата .

Экструзионный агрегат обеспечивает за счет повьш1ени  равномерности выхода заготовок, повышени  их 20 размерной точности и уменьшени  температуры расплава, уменьшени  габаритов и массы угловой экструзион- ной головки увеличение производительности , более полное использова- 25

ие пластицирующей способности боих экструдеров, повышение качества изделий, экономию пластмассы облегчение обслуживани  агрегата.

30

ормула изобретени 

от пр но но ра об й пр ст пи по ра пол се ко на вх др ка тел от ни нал ре лом общ ным се ных ны фор вхо дел вдо на .лит го выб ной кат

Claims (2)

1 о Экструзионный агрегат, содержащий экструдер,- угловую экструзион- ную головку в виде полого корпуса с входным отверстием, сообщенным с эк- струдером, установленные в полости корпуса соосно оси головки дорн с образованием совместно с корпусом формующего зазора и рассекатель,смой тированный с образованием внутренних и наружных nd отношению к рассекателю распределительных каналов, выполненных с уменьшением ширины в направлении, противоположном фор

мующему зазору, и увеличением высоты

10

Q 5

0 5

0

5

Q

5

от центра каждого канала к торцам, при этом наружна  рабоча  поверхность рассекател  и рабоча  поверхность дорна на участке ее охвата рассекателем выполнены по эллипсо- образным кривым, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  производительности и повышени  качества изделий за счет равномерной за- питки формующего зазора, большие полуоси эллипсообразных кривых дорна расположены перпендикул рно большим полуос м эллипсообразных кривых рассекател  и перпендикул рно к плоскости расположени  осей симметрии наружных распределительных каналов, входные сечени  которых соединены друг с другом наружным дугообразиьп- каналом, который выполнен в рассекателе и сообщен в центре с входным отверстием корпуса, а входные сечени  внутренних распределительных каналов соединены друг с другом внутренним подвод щ -1м дугообразным каналом , который выполнен в дорне и сообщен в центре с дополнительным входным отверстием, выполненным в корпусе , при этом входные сечени  ных распределительных каналов смещены в направлении, противоположном формующему зазору, по отношению к входным сечени м внутренних распределительных каналов, длина которых вдоль центральной оси головки выбрана меньшей длины наружных распреде- .лительных каналов, а длина наружного и внутреннего подвод щих каналов выбрана равной полоЕине дуги наружной и внутренней окружности рассекател  и дорна.

2. Агрегат поп.1, отличающийс  тем, что дополнительное входное отверстие корпуса сообщено с вторым экструдером, которым снабжен агрегат.

(риг.2

55

S

Фа. Ч

10 а 18

Фиа.б

20

//

Jtf

14

31

w

jy

ю

S3

41

30

J8

1S

20

17

26

(ригд