SU728696A3 - Способ охлаждени полимерной трубчатой заготовки и установка дл осуществлени способа - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области производства трубчатых изделий из полимерных материалов экструзией, в частности к способам охлаждени  трубчатых полимерных заготовок и оборудованию дл  осуществлени  способа .

Известен способ охлаждени  полимерной трубчатой заготовки, выход щей из экструзионной головки на охлаждаемый дорн, с последующим охлаждением в вод ной ванне 1.

Указанный способ позвол ет получать гладкую внутреннюю поверхность трубы, однако при этом не контролируетс  ее внешний диаметр, а производ1гтельность лимитируетс  скорость охлаждени .

Известен также способ охлаждени  полимерной трубчатой заготовки, выход щей из экструзионной головки на охлаждаемый дорн, путем последовательной подачи газообразного агента и воды внутрь трубчатой заготовки 2 .

Данный способ позвол ет интенсифицировать процесс охлаждени  и повысить производительность.

Способ осуществл ют на установке содержащей кольцевую экструзионную

головку, соосный ей охлаждаемый калибрующий дорн и каналы дл  последовательной подачи газа и жидкости.

Недостатками способа  вл ютс  неравномерность охлаждени  трубчатых заготовок и невысокое качество изготавливаемых изделий.

Цель изобретени  - повысить равномерность охлаждени  и качество формуемых заготовок.

Предлагаетс  новый способ охлаждени  полимерной трубчатой заготовки , выход щей из экструзионной головки на охлаждаемый дорн, осуществление которого обуславливаетс  применением устройства определенной новой конструкции.

Способ согласно изобретению отличаетс  от известного способа охлаждени  полимерной трубчатой заготовки , выход щей из экструзионной головки на охлаждаемый дорн, путем последовательной подачи газообразного агента и воды внутрь трубчатой заготовки, тем, что подачу газообразного агента и воды осуществл ют в зазор между экструзионной головкой и охлаждаемым дорном, разделенным на две последовательно расположенные полости, в первую из которых в качестве газообразного агента поддают паи конденсьрующийс  при соприкосновении с водой, подавае -. во STOP;/ - полость.

Такой способ может быть осуЦ ст- .влей установкой ноюй кор-.:струки1 исодержащей колЬ)Т,евугО экструзионную головку, ссосный ей охлэжд.аеГЛык кали бруюсдий- дорн и каналы дл  последовательной .подачи газа и ЯТЛДКОСТ1-1 ,

Отличие установки, позвол зои за осу1:|ествить предлагаемый слсзсоб, состоит в том, что устамов};а ср-а6 кена контактирующим с внутренне-i поверхностью заготовки кольцевым пластинчатым уплотнением, распеложенны .м между экструз.-юнной Головкой и охлаждаег/ым калибруюмим гюрном п оразующнм с никда. и з.аготовкой по.ютсти соответственнс сообщающиес  с каналами дл  подачи газа к лсидкостг , При этом уплотнение мож-пт бЫ7:ь вь;полнено в виде усеченного конуса, обращенного большей стороной к ка.г;Ибрующему дорну, причем болгьший его диаметр превышает диаметр ,цорна., а меньший диаметр - меньше диамет:эа фомуемой заготовки.

На фиг. 1 показана установка, обар1й вид; на фиг„ 2 - калибрусглаий охлаждаемый дорн, поперечный разрез,на фиг. 3 - узел уплотнени .

Установка содержит экструдер 1 с кольцевой головкой 2, соосный ей охлаждаемый калибрующий дорн 3, кольцевое пластинчатое уплотнение 4, расположенное между экструзионной головкой 2 V калибрующим дорном 3, Уплотнение 4 содержит изолирующее и центрирующее кольцо 5, которое располагаетс  между головкой 2 и дорном 3 и действует в качестве центрирующего кольца дл  дорна 3, головки 2 и .уплотнени  4. Кольцо 5 изолирует также Нагрев дорна 3от головки 2 Ушгоненне 4 представл ет собой жесткун пластину или шайбу, котора  прикрепл етс  книжней стороне дорна 3 посредством центрирующего цилиндра 6 совместно с центрирующим кольцом 5„ Против нижней поверхности пластины уплотнени  4 размещаетс  соответствуща  неметаллическа  .пластина типа; стйкл нной с;юистой шайбы 7, так что конденсаци  на нижней по.-зерхности уплотнени  4 сводитс  к i HHHrviyMy. Уплотнение, 4 образует с головкой, доном и заготовкой полости А и Б, сооГветственно сообщающиес  с каналами 8 и 9 дн  подачи газа и жидкости. .Трубопроводы 10 служат .дл  подачи охлаждающей жидкости внутрь дорна 3. Уплотнение может быть выполнено,как показано на фиг.З, с дополнительной пластиной 1., расположенной на не:котором р.ассто нии от пластины 4 дг:  образов;.чи  обратного канала В дл  циркул ции жидкости, котора  поступает по трубопроводу 12 и отводитс 

по трубопроводу 13. Така  конструкц ynjioiMieHii н позвол ет примен ть его как дл  iJiiyipeHHeiO, таг и дл  иаруж oтo охланде ;н трубчатых заготовок.

;.у|цес1во способа oxJt lЖдeнип заключает ;  в слех ующем,

Ухо, из ГОЛОЕЗГИ 2 труб-ата  за1с;тОБка 14 с темпера /урой около 450 Ф вступает з соприкосно зение с пластиной 4 и днижетс  соосно поверх до1эка 3. В то Хе самое врем  по грубопроЕоду 9 вволнтс  охпа ;даюiiian жидкость типа ЕОДК, котора  должпа- 5,1ть введена в полость А )лежду плсютиной уплотнени  4 и до.рном 3. Дви :сение заготовк -;: 14 поверх пластины ;/плотнеь и  и дорна 7 ыльгаает обрс13с вание дзижуг етОс  вверх тонкого c.;iOi; 3O,;n.bi между зг1готор.кой, дерном, котспэый (Служит в качестве смазочноV-O средства дл  заготовки, а также равпомерной ох 1а)кдалои1ей пленк Г; или теплопередающей среды. Давление воды Е по.лос/И А. должно Г .оддерживатьс  минимальным,, чтобы предотвратить разд ,увание заготовки от дорна с последующей потере Й эффективного и равномерного охла :дени . Под действием движени  заготовки поверх пластины 4 и ;з тесном контакте с ней может происходить движение тонкого сло  зоды вверх благодсф  капилл рному действию, однако при этом должно быть некоторое дополните.пьное действие нагнетани ,, Слой воды или слой жидKoctH между заготовкой и дорном очень , толщин,а его обычно составл ет меньше 10,0 rvtHJL (0,254 MI) , следовательно , внутри него очень i-..аленькое дав:.;ение, стрем щеес  вызвать отрыв заготовки от дорна или от пластины 4. По этой причине высота дорна не ограршчиваетс  о Дл  эффективного охлаждени  теп.,ло ОТ полипропиленовой заготов:: (и 14 передаетс  через слой жидкости и через ,цорн, так как последний также ох:ч:а :-;даетс  посредством охлаждающей жидкости, циркулирующей через него ю трубопроводам 10

Способ предпочтителен дл  полипропиленовой конденсаторной пленки. Полипропиленова  пленка, используема  в качестве ко1- денсатор,ного диэлектрика, должна представл ть собой очень чистый сорт полипропи,лека с минимальным ; оличеством дефектов, минимальным количестЕОМ пустот и минимальной неравномерностью толирны.

tJo времл работы предлагаемой установки возможно перемещение воздуха, наход щ.згос  в полости Б между пластИиой уплотнени  и головкой, ГУШМО пластины уплотнени , и смешивание его с охлаждающей водой. Это просачивание вызывает обильные дефекты на пов.зрхности полипропиленовой пленки, потому что прерываетс  охлаждение тех :асгей пленки, которые соприкасаютс  с увлекаемым воздухом,. Эти дефекты заготовки привод т к увеличивающимс  дефектам в готовой рукавной полипроп леновой пленке 15 (показанной на фиг.1), полученной после нагрева и раздува трубчатой заготовки 14. В ка честБе атмосферы в полости Б должна быть атмосфера паров жидкости,имполь зуемой дл  охлаждени .Если,например; охлаждающей жидкостью дл  дорна  вл  етс  вода, то полость Б дл  вытеснени  воздуха должна заполн тьс  вод н паром или предпочтительно туманом. Давление атмосферы пара в полости Б примерно эквивалентно давлению охлаж дающей жидкости, протекающей в полос ти А. Когда под действием трубной за готовки 14 вызываетс  просачивание атмосферы мимо пластины уплотнени  в полость Б, атмосфера, если она представл ет собой пар, приходит непосредственно в соприкосновение с охлаждающей водой в полости А, где сразу конденсируетс . Совсем исключаетс  или сводитс  к минимуму образование пузырько-в случайно увлека емого воздуха, проход щих вдоль дорна ,. и устран етс  неравномерность oxлaждeни i Охлаждение трубчатой заготовки 1 на коротком отрезке вдоль оси между пластиной уплотнени  и дорном весьм критично. Размер полости А вдоль оси должен регулироватьс  в узких пределах . Температура расплавленного полипропилена составл ет примерно 450°Ф, и кипение воды  вл етс  серье ной проблемой дл  эффективного вод ного охлаждени . Хорошие результаты обг спечены зазором примерно 10-50 1и ( 0,254-1,27 мм) при диаметре пластины уплотнени  примерно 40 дюймов (101,6 см). Предпочтительной формой пластины 4 в соответствии с изобретением  вл етс  усеченный конус, обращенный большей стороной к калибрующему дорну , причем больший его диаметр Г пре вышает диаметр дорна, а меньший диаметр D-- меньше диаметра формуемой заготовки. При пластинах с закругленными кро ками охлаждающа  жидкость, протекаю ща  через полость А, вследствие закруглени  приходит в соприкоснове ние с трубчатой, заготовкой 14 на большем рассто нии вдоль оси, часть жидкости между закруглением пластины и заготовкой 14 находитс  в канавке и не участвует в циркул ции, образу  точки .перегрева и неравномерное охлаждение на этой кольцевой поверхности трубчатой заготовки. Подход щим материалом.дл  пласти  вл ютс  полиимиды: насыщенные угле родом и тефлоном. Поскольку нижн   сторона пластины уплотнени  сравнительно холодна , пар конденсируетс  образу  капел ai, падающие на голов ку и движущиес  . в полости Б., чтобы в конечном итоге войти в соприкосновение с полипропиленовой заготовкой ,, оставл-  отметки на конечной пленке, Поэто ту под пластиной угшот нени  4 размещаетс  изол ционна  пластина 7 кз материала типа слоистого стекла. Размер диа:-.-гетрг пластины уплотнени  относительно диаметра калибрующего дорна таклсе играет важную роль, Диаметр пластины уплотнени  при удовлетворите.пьном исполнении примерно на 10 МИЛ (0,254 мг-t) больше диаметра дорна. Пластины уп.потнени , ;дааметры кото1рых примерно на 1-2 мила (2,54-10 - 5 г 08-10 мм) больше диаметра дорна. .дают кудцме результаты. Пластины уп.потнени , диаметры которых примерно на 20 мл (50,8 1.0 мм) больше , также дают неудовлетворительные результаты. Одна из этого н еу до в л ВТ 13 с р и т а jг ьн о го де и ст ви   сое той т в том, 47: о замедл етс  перенос тепла, что прУ1}зодит к-кипению и по влению п тен на пленке. При прохождении вдоль дорна заготовка значительно сжимаетс , примерно на 2--3% во вр.змл ее охлаждени . Такое охлаждение может происходить на калибр тотих дорнах с длиной, примерно 12-20 дюймов (примерно 30,5- 50,8 см) . В любом случае целесообразно обеспечить некоторую конусность по длине дорна. Конусность, равна  примерно 2 милам на 1 дюйм .2-10 мм на 10 мм) Д.ПИНЫ, дала хороШ11е результатьь Благодар  наличию кольцевого пластинчатого уплотнени , расположенного между экструзионной головкой и охлаждаемым калибрующим дорном и образующего с НИМИ и заготовкой полости, соответственно ссобщаюищес  с каналa и дл  подачи газа, и жидкости, осуществл ют охлаждение посредством очень тонкого сло  воды, то лщиной примерно в 1 ктил (2,Ь4 ) . Первоначальное охлаждение трубчатой заготовки, когда она выходит из головки , происходит очень точно и равномерно при направлении охлаждающей жидкости к определенной и регулируемой части поЕирхности трубчатой заготовки , что привод 1Т к получению изделий, в частности поли;;ропиленовой пленки, высокого качества. изобретени  1.. Способ охлаждени  полимерной трубчатой загоюрки, выход щей из зкструзионной голов:-:и, на охлаждаемый дорн, путем пос.педовау ельной подачи газообразного агента i: воды внутрь трубчатой загО1-овки, о тл и ч а ющ и и с   ,, что, с целью повышени  равномер ост 5 ох.11аждени  , поиачу газообразного агента и воды

осуществл ют в зазор между экструзиочной головкой и охлаждаемым дорном, разделенным на две последовательно расположенные полости, в первую из которых в качестве газообразного агента подают пар, конденсирующийс  при соприкосновении с водой, подаваемой во вторую полость,

2. Установка дл  осуществлени  способа по П.1, содержаща  кольцевую экструзионную головку, соосный ей охлаждаемый калибрующий дорн и канал дл  последовательной подачи газа и жидкости, отличающа с  тем, что, с целью повьпдени  качества формуемых заготовок, установка снабжена контактирующим с внутренней поверхностью заготовки кольцевым пластинчатым уплотнением, расположенньм между экструэионной головкой и о.хлаждае . калибрующим дорном и образующим с ними и заготовкой полости, соответственно сообщающиес  с каналаг ш дл  подачи газа и жидкости,

3. Установка по п.2, о т л и , чающа с  гам, что уплотнение выполнено в виде усеченного конуса, обращенного большей стороной к калибрующему догну, причем больший его диа иетр превышает диаметр дорна, а диаметр - меньше диаметра формуемой заготовки.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Грифф А, Технологи  экструзии пластмасс. М., Мир, 1965,

5 с. 48-50, фиг.3.7.В.

2.Авторское свидетельство СССР № 286841, кл. В 29 D 23/04, 1969

(прототип).

Claims (3)

1. , 'Формула изобретения

   1.. Способ охлаждения полимерной трубчатой заготовки. выходящей из экструзионной головки, на охлаждаемый дорн, путем последовательной подачи газообразного агента и воды внутрь трубчатой заготовки, о τ' л и ч a font и й с я гем, что, с целью повышения равномерности охлаждения, подачу газообразного агента и воды осуществляют в зазор между экструзионной головкой и охлаждаемым дорном, разделенным на две последовательно расположенные полости, в первую из которых в качестве газообразного агента подают пар, конденсирующийся при соприкосновении с водой, подаваемой во вторую полость.
2. 2. Установка для осуществления способа по п.1, содержащая’ кольцевую экструзионную головку, соосный ей охлаждаемый калибрующий дорн и каналы для последовательной подачи газа и жидкости, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества формуемых заготовок, установка снабжена контактирующим с внутренней поверхностью заготовки кольцевым пластинчатым уплотнением, расположенным между экструзионной головкой и охлаж даемым калибрующим дорном и образующим с ними и заготовкой полости, соответственно сообщающиеся с каналами для подачи газа и жидкости,
3. 3. Установка по п.2, о т л и- « чающаяся гем, что уплотнение ³ выполнено в виде усеченного конуса, обращенного большей стороной к калибрующему догну, причем больший его диаметр превышает диаметр дорна, а меньший диаметр - меньше диаметра '9 формуемой заготовки.