SU1593967A1 - Протекторна головка черв чного пресса - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к полимерному машиностроению. Оно может быть использовано при изготовлении протекторной резиновой ленты. Цель изобретени  - повышение производительности головки и качества готового издели  за счет выравнивани  гидравлического сопротивлени  в головке при создании равномерного температурного пол . Протекторна  головка содержит корпус в виде двух плит с проходным каналом. Проходной канал имеет следующие последовательные участки: входное отверстие, входной участок, участок формовани  профил  протекторной ленты. Поперечное сечение последнего имеет форму двусторонней лопатки. В центральной части входного участка выполнена полость дл  размещени  наконечника черв ка. Глубина полости составл ет 0,3-0,4 диаметра входного отверсти . Входной участок выполнен в виде пр моугольного раструба. Начальна  высота его меньше диаметра входного отверсти  на величину, превышающую разность диаметров входного отверсти  и диаметра наконечника черв ка в плоскости входного отверсти . Угол схождени  канала на этом участке в продольной вертикальной плоскости 19-23°. Угол расширени  в горизонтальной плоскости 95-105°. За входным участком выполнен переходный участок с центральной частью, ограниченной ломаными лини ми. Угол схождени  этого участка в продольной вертикальной плоскости 40-50°. Угол схождени  центральной части участка формовани  профил  не превышает 1°. Угол расширени  участка профилировани  беговой части 10-13°. При работе обеспечиваетс  увеличение скорости выхода протекторной ленты. 8 ил.

Description

Изобретение относитс  к полимерному машиностроению и может быть использовано при изготовлении протекторной резиновой ленты.

Целью изобретени   вл етс  повышение производительности головки и качества готового издели  за счёт выравнизани  гидравлического сопротивлени  8 головке при

создании равномерного температурного пол .

На фиг. 1 изображена протекторна  го- ло вка черв чного пресса, общий вид; на фиг, 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 5 - разрез Г-Г на фиг. 1; на фиг. 6

разрез Д-Д на фиг. 1; на фиг. 7 - рвзреэ -Е на фиг. 1; на фиг. 8 - разрез Ж-Ж на иг. 1.

Протекторна  головка черв чного преса содержит корпус 1, выполненный в виде верхней 2 и нижней 3 плит с проходным каналом 4. В последнем выполнены послеовательно расположенные входное отвертие 5, входной участок 6. участок 7 ормировани  профил  протекторной лены . Поперечное сечение участка 7 имеет орму двусторонней лопатки с центральной

астью, ограниченной горизонтальными пр мыми 8. В проходном канале 4 также выполнен участок 9 профилировани  беговой части протекторной ленты, а головка набжена профилирующей планкой 10. В центральной части участка б после входного отверсти  5 выполнена соосна  с ним полость 11 дл  размещени  наконечника черв ка пресса (не показан), соответствующа  его наружной поверхности. Глубина полости 11 равна длине участка б и составл ет 0,3-0,5 диаметра входного отверсти  5. Поверхность канала образована плоскими стенками. Участок б выполнен в виде горизонтально расположенного пр моугольного раструба 12, имеющего начальную высоту, меньшую диаметра входного отверсти  5 на величину, превышающую разность диаметров входного отверсти  5 и наконечника черв ка (не показан), в плоскости входного отверсти  5, вписанного в последнее. Угол схождени  канала 4 на участке 6 в продольной вертикальной плоскости выбран в пределах 19-23°, угол расширени  в горизонтальной плоскости - 95-105°. Между участком б и участком 7 расположен переходной участок 13. Сечение участка 13 имеет, форму двусторонней лопатки, центральна  часть которой выполнена сужающейс  к центру и ограничена ломаными

лини ми 14 с углом излома, направленным к оси канала 4. УГОЛ схождени  переходного участка.,13 в продольной вертикальной плоскости симметрии канала 4 составл ет 40- 50°. Угол схождени  центральной части участка 7 формовани  профил  протекторной ленты не превышает 1. Угол расширени  центральной части участка 9 профилировани  беговой части протекторной ленты выбран в пределах 10-13°.

Протекторна  головка работает следующим образом.

Черв к зкструдера подает резиновую смесь в кольцевой зазор, образуемый наконечником черв ка, входным отверстием 5 и полостью 11 корпуса, величина которого составл ет 2-6 мм. В предлагаемой головке за счет зффекта перекрыти  наконечником

черв ка центральной части канала 4 обеспечиваетс  преимущес i венное распределение потока в боковые ручьи канала 4. По. мере продвижени  к профилирующей планке 10 материал постепенно вытесн етс  в центральную часть участка 7 формовани  профил  протекторной ленты. Этому способствует и наличие переходного участка 13, рационально распредел ющего поток

материала по сечению канала 4. Тем самым достигаетс  ускоренное продвижение резины в боковых (наиболее дпинных) ручь х канала 4. В центральной же части канала 4, где движетс  наиболее материал, скорость потока невелика, что исключает значительное диссипативное выделение тепловой энергии и предупреждает перегрев материала. Перепад температуры потока резины в поперечном сечении канала на

всем его прот жении не превышает 1,5-2°С, что обеспечивает выпуск продукции высокого качества.

Перекрытие центральной части входного участка б канала 4 и перераспределение

потока в боковые ручьи канала 4 осуществл етс  благодар  не только наличию вход- него участка б, сход щегос  по высоте и расход щегос  по ширине, выполненного в виде горизонтально расположенного пр моугольного раструба 12, но и за счет наличи  в центральной части входного участка б соосной с ним полости 11 дл  размещени  наконечника черв ка, соответствующей его наружной поверхности. При зтом наконечник черв ка перекрывает центральную часть канала 4, но не преп тствует потоку, направленному в боковые ручьи канала 4, поскольку они формируютс  уже от входного отверсти  5 головки. Таким образом, на

длине, практически равной глубине полости входного участка б, расплав преимущественно направл лс  в боковые ручьи канала 4 за счет различного местного гидравлического сопротивлени  потоку расплава полимера в вертикальной плоскости симметрии и плоскости разъема головки по образованному сферическому зазору между наконечником черв ка и полостью дл  его размещени , соосной входному отверстию

5 головки.

Что касаетс  соотношений размеров проходного канала, обеспечивающих повышение скорости экструдировани  протекторной ленты без снижени  ее качества за

счет выравнивани  гидравлического сопротивлени  в канале 4 головки при создании равномерного температурного пол  по всему профилю протекторной заготовки на вы-. ходе Из головки, то можно отметить, что выполнение после входного отверсти  5 головки соосной с ним полости 11 дл  размещени  наконечника черв ка, соответствующей его наружной поверхности, равной длине входного участка 6 и составл ющей 0,3-0,5 диаметра входного отверсти  5 головки , обеспечивает равномерное распределение полимера по сечени м головки за счет уменьшени  местного гидравлического сопротивлени  течению расплавь полимера при увеличении пути, проходимого последним на входном участке 6 головки. Длина зазора, образованного наконечником черв ка и стенками канала на входном участке б голоВки, максимальна в центральной ее части и минимальна на периферии. Соответствие указанной полости 11 наружной поверхности наконечника черв ка обеспечивает требуемую геометрию образующегос  зазора дл  различных конфигураций и диаметров черв ков. При глубине полости меньше 0,3 диаметра входного отверсти  5 головки наконечник черв ка не об эспечит требуемое перекрытие проходного канала 4 на входном участке 6. значительна  часть потока резины не получит требуемого торможени  и устремитс  в центральную часть канала 4 уже на входном участке 6, что приведет к диссипативному перегреву материала и снижению его качества при подходе к профилирующей планке ТО. При глубине полости 11 больше 0,5 диаметра входного отверсти  5 полимерный материал под давлением, создаваемым черв ком , устремл етс  в боковые ручьи, в то врем  как в центральную часть канала 4 (вследствие большого местного гидравлического сопротивлени ) полимер (резина) практически не попадает, а его равномерное распределение по всему сечению канала 4 до момента достижени  им профилирующей планки 10 не обеспечиваетс . Это вызывает по вление в боковой части протекторной ленты полостей и раковин .

Выполнение поверхности канала 4 плоскими стенками обеспечивает (Ьормование требуемого профил  заготовки при минимальных изменени х направлени  течени  на поверхности контакта, что не вызывает локального диссипативиого выделени  энергии в местах перехода потока полимера с одной формующей плоскости на другую. Выполнение входного участка 6 головки в виде горизонтально расположенного пр моугольного раструба 12, имеющего начальную высоту, меньшую диаметра входного отверсти  5 головки на вeличинy,пpeвышa- ющую разность диаметров входного отверсти  5 и наконечника черв ка в плоскости входного отверсти  5 и вписанного в последнее , обеспечивает формирование потока полимера в головке, начина  от входного отверсти  5, и получение равномерности его свойств (в том числе и температурного.

пил ) при достижении профилирующей планки 10. Указанна  форма и положение пр моугольного раструба 12 обеспечивает переменную по ширине входного участка 6 величину местного гидравлического сопро0 тивлени  течению расплава полимера в зависимости от пути, проходимого последним при достижении переходного участка 13.

Угол схождени  указанного канала в . продольной вертикальной плоскости менее

5 19° вызывает чрезмерное увеличение длины головки (при заданных геометрических размерах издели  или форме профилирующей планки 10), большое гидравлическое сопрог тивлечие течению расплава полимера в за0 зоре между наконечником черв ка и корпусом головки в центральной ее части, что не обеспечивает формирование равно- мерного потока полимера к профилирующей планке 10 и не гарантирует отсутствие .

5 в изделии полостей и раковин. Увеличение угла схождени  канала более 23° не обеспечивает требуемое гидравлическое сопротивление в центральной части головки, уменьшает величину потока в боковые ручьи (больша 

0 часть потока устремл етс  по оси головки) и не обеспечивает качественное формование периферийных участков заготовки. Выполнение угла расширени  указанного канала в горизонтальной плоскости менее 95 также

5 чрезмерно увеличивает длину головки при заданной геометрии издели  и не позвол ет осу- ществить качественное формование протекторной заготовки с точки зрени  равномерности свойств по толщине (в том числе

0 температурного пол ). Увеличение этого угла более 105° отрицательно сказываетс  на формировании боковых частей протекторной ленты .

Наличие переходного участка 13 между

5 входным участком 6 и участком 7 профилировани  протекторной ленты, имеющим в поперечном сечении форму двусторонней лопатки, центральна  часть которой ограничена ломаными лини ми 14 с углом излома,

0 направленным х оси канала 4, обеспечивает качественное формирование протекторной части заготовки при высоких скорост х течени  полимера и быстрое перераспределение полимера в боковые ручьи головки. При

5 угле схождени  переходного участка 13 в продольной вертикальной плоскости симметрии канала менее 40° происходит интенсивное распределение материала из боковых ручьев в центральную часть канала 4, что приводит к еще большему перегреву

полимера в этой части и снижению качества издели . При угле более 50 торможение потока настолько велико, что в центральной части головки не обеспечиваетс  полное уплотнение издели , а в беговой части протекторной ленты могут по вл тьс  пустоты и раковины.

Выполнение угла схождени  центральной части участка 7 формовани  профил  протекторной ленты, не превышаюш,им 1. обеспечивает достаточное уплотнение беговой доррхски протекторной части заготовки при минимальных тепловыделени х, При большем угле схождени  растут нежелательные дл  этой части головки гидравлическое сопротивление и диссипативные выделени  энергий, привод щие к нарушению равномерности темлературного пол  по сечению загртовки на выходе из головки при повышении производительности устройства , образованию пор в беговой части протектора и термодеструкции полимера,

При выполнении угла расширени  цен- тральной части участие 9 профилировани  беговой части протекторной ленты менее 10° не обеспечиваетс  выравнивание пол  темпе|}атур по сечению канала 4 и уплотнение материала, а при угле более 13° торможение материала в центральной части по отношению к боковым част м велмко, что приводит к по влению остаточных напр жений в изделии, коробленик. поспеднего, а также перегреву материала в этой области и возможным неплотност м, св занным с резким расширением и малой длиной этого участка, завис щим от конечной высоты заготовки и указанного угла расширени .

В конкретном варианте исполнени  головки черв чного пресса i /14X-250 диаметр входного отверсти  5 раьен 250 мм, глубина полости 11 дл  размещений наконечника черв ка равна 0,366 диаметра входного отверсти  5 или 91,5 мм, радиус сопр жени  стенок канала не превышает 5 мм, угол схождени  канала в продольной вертикальной плоскости равен 21°; угол расширени его в горизонтальной плоскости равен 100 , угол схождени  переходного участка 13 в продольной вертикальной плоскости симметрии канала равен 45°; угол схождени  центральной части участка 7 формовани   профил  протекторной ленты равен 48 ; угол расширени  центральной части участка 9 профилировани  беговой части протекторной ленты равен 1Г. начальна  высота пр моугольного раструба 12 равна 130 мм, начальна  высота участка 7 профилировани  протекторной ленты составл ет 30 мм, участок 9 профилировани  беговой части

протекторной ленты начинаетс  за 65 мм от профилирующей планки 10 и имеет максимальную высоту 8 центральной части 38 мм и 26 мм в торцовой части, максимальна 

ширина профилирующей щели 870 мм.

Предлагаема  конструкци  головки позволит на указанном прессе получить скорость экструдировани  6 м/мин при перепаде температуры реэины в 1, в попереч0 ном сечении протекторной ленты на выходе из головки. Использование же базовой головки обеспечило производительность 4 м/мин с температурной неоднородностью, достигающей 15-16°С.

5 Испольэование изобретени  позволит при меньших технологических затратах на изготовление повысить скорость выпуска протекторной ленты в 1.5 раза при обеспечении получени  высококачественной про0 дукции,

Форму л а изобретони  

Протекторна  головка черв чного прес- 5 са, содержаща  разъемный корпус, выполненный в виде верхней и нижней плит с проходным каналом, сужающимс  по высоте и расшир ющимс  по ширине, и профилирующую планку, причем в проходном 30 канале выполнены последовательно расположенные входное отверстие, входной участок , участок формовани  профил  протекторной ленты, поперечное сечение которого имеет форму двусторонней лопат- 35 ки с центральной частью, ограниченной горизонтальными пр мыми, участок профилировани  беговой части протекторной ленты, отличающа с  тем, что, с целью повышени  производительности го- 40 ловки и качества готового издели  за счет выравнивани  гидравлического сопротивлени  в головке при создании равномерного температурного пол  по,всему профилю готового издели , в центральной части вход- 45 кого участка после входного отверсти  выполнена соосна .с ним полость дл  размещени  наконечника черв ка пресса, соответствующа  его наружной поверхности, с глубиной, равной длине входного участка и 50 составл ющей 0,3-0,5 диаметра входного отверсти  головки, поверхность канала образована плоскими стенками, входной участок канала выполнен в сечении в виде горизонтально расположенного пр мо- 55 угольного раструба, имеющего начальную высоту, меньшую диаметра входного отверсти  головки на величину, превышающую разность диаметров входного отверсти  и наконечника черв ка в плоскости входного отверсти , вписанного в последнее, и имеющего угол схождени  канап в продольной вертикальной плоскости 19-23°, ч угол расширени  в горизонтальной плоскости 95- 105°, при этом между входным участком и участком формовани  профил  протекторной ленты расположен переходной участок, имеющий в поперечном сечении форму двусторонней лопатки, центральна  часть которой выполнена сужающейс  к центру и ограничена ломаными лини ми с углом излома , направленным к оси канала, причем угол схождени  переходного участка в продольной вертикальной плоскости симметрии канала составл ет 40-50°, угол

схождени  центральной части участка формовани  профил  протекторной ленты выбран не пpeв Jшatpщим 1°, а угол расширени  центральной части участка профилировани  беговой зсти протекторной ленты выбран в пределах 10-13°.

-Н Н

i I в «

-Л - -Н

68 Г Д Фиг.1

1difdA

фиг. 2

S

ФигЗ

.8

22

Фиг.

Г-Г

Д-Д

/zZZZZ/

Фиг.В

-

Фи2.7

Фиг,8

Claims (1)

1. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

   Протекторная головка червячного пресса. содержащая разъемный корпус, выполненный в виде верхней и нижней плит с проходным каналом, сужающимся по высоте и расширяющимся по ширине, и профилирующую планку, причем в проходном канале выполнены последовательно расположенные входное отверстие, входной участок, участок формования профиля протекторной ленты, поперечное сечение которого имеет форму двусторонней лопатки с центральной частью, ограниченной горизонтальными прямыми, участок профилирования беговой части протекторной ленты, отличающаяся тем, что. с целью повышения производительности головки и качества готового изделия за счет выравнивания гидравлического сопротивления в головке при создании равномерного температурного поля по.всему профилю готового изделия, в центральной части входного участка после входного отверстия выполнена соосная с ним полость для размещения наконечника червяка пресса, соответствующая его наружной поверхности, с глубиной, равной длине входного участка и составляющей 0 3-0,5 диаметра входного отверстия головки, поверхность канала образована плоскими стенками, входной участок канала выполнен в сечении в виде горизонтально расположенного прямоугольного раструба, имеющего начальную высоту, меньшую диаметра входного отверстия головки на величину, превышающую разность диаметров входного отверстия и наконечник* червяка в плоскости входного отверстия, вписанного в последнее, и име9 ющего угол схождения каната в продольной вертикальной плоскости 19-23°, а угол расширения в горизонтальной плоскости 95105°, при этом между входным участком и участком формования профиля протекторной ленты расположен переходной участок, имеющий в поперечном сечении форму двусторонней лопатки, центральная часть которой выполнена сужающейся к центру и ограничена ломаными линиями с углом из- 10 лома, направленным к оси канала, причем угол схождения переходного участка в продольной вертикальной плоскости симметрии канала составляет 40-50°, угол 5 схождения центральной части участка формования профиля протекторной ленты выбран не превышающим 1°, а угол расширения центральной части участка профилирования беговой зсти протекторной ленты выбран в пределах 10-13°.

   Вид А фиг. 2

   Б~Б

   ФигЗ δ-β

   ФигЛ

   Г-Г

   Фиг.5 £-£

   Фиг.7

   Фиг.8