SU939273A1

SU939273A1 - Multipass extrusion head for polymeric materials

Info

Publication number: SU939273A1
Application number: SU813253055A
Authority: SU
Inventors: Мота Бениаминович Хейфец; Герц Самуилович Вайнштейн; Владимир Израильевич Хандрос
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6594
Priority date: 1981-01-14
Filing date: 1981-01-14
Publication date: 1982-06-30

Description

1one

Изобретение относитс к перера- ботке полимерных материалов, в частности, к многоручьевой экструзии , интрузии, литью.The invention relates to the processing of polymeric materials, in particular, to multi-extrusion, intrusion, casting.

Известна многоручьева экструзионна головка дл полимерных материалов , содержаща корпус, снабженный подвод щими и отводными каналами 1 3Недостатком известного устройства вл етс отсутствие каких либо регул торов , которые обеспечивали бы равномерное распределение потоков расплава.A multi-extrusion extrusion head for polymeric materials is known, comprising a housing equipped with supply and discharge channels 1. A disadvantage of the known device is the absence of any regulators that would ensure an even distribution of melt flows.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату. вл етс многоручьева экструзионна головка дл полимерных материалов, содержаща корпус, снабженный подвод щим и отводным каналами, и делитель потока расплава , установленный с возможностью перемещени на входе в отводной канал Closest to the proposed technical essence and the achieved result. is a multi-extrusion die for polymeric materials, comprising a housing equipped with inlet and outlet channels, and a melt flow divider mounted for movement at the inlet to the outlet channel

И выполненный в виде цилиндрического элемента с диаметром, равным диаметру отводного канала, и с направл ющей кромкой, образованной сход щимис в направлении подвод щего канала боковыми поверхност ми fz.And made in the form of a cylindrical element with a diameter equal to the diameter of the branch channel, and with a guide edge formed by the lateral surfaces fz converging in the direction of the feed channel.

Недостатком данной многоручьевой головки вл етс то, что регулирование положени делител осуществл етс с помощью привода, что усложto н ет конструкцию экструзионной голов ки и, кроме того, не обеспечивает посто нного расхода полимера по обе стороны делител в отводных каналах.The disadvantage of this multi-head is that the divider position is controlled by means of an actuator, which complicates the design of the extrusion die and, moreover, does not provide constant polymer consumption on both sides of the divider in the branch ducts.

tsts

Цель изобретени - повышение качества изделий за счет автомати- , ческого распределени потока расплава по ручь м головки.The purpose of the invention is to improve the quality of products by automatically distributing the melt flow along the head stream.

2020

Поставленна цель достигаетс тем, что в многоручьевой экструзионной головке дл полимерных материалов, содержащей корпус, снабженный подвод щим и отводным каналами и делитель потока расплава, устаноегленны с возможностью перемещени на вход в отводной канал и выполненный в виде цилиндрического элемента в ди метром, равным диаметру отводного канала, и с направл юо ей кромкой, образованной сход щимис в направлении подвод щего канала боковыми поверхност ми, цилиндрический элемент свободно установлен в отводном канале и снабжен пр моугольными пластинами, жестко закрепленными на его боковых поверхност х, причем боковые поверхности образованы цилиндрическими поверхност ми. Кроме того, делитель снабжен об текател ми, установленными по торца пр моугольных пластин перпендикул рно им. На фиг.1 изображен участок много ручьевой головки, продольный разрез; на фиг.2 - делитель потока; на фиг.3.- разрез А-А на фиг.1. на фиг.А - разрез Б-Б на фиг. на фиг.5 - вариант конструкции делител без обтекателей. Экструзионна головка содержит корпус 1 с подвод щим 2 и отводный 3 каналами. На входе в отводной канал 3 помещен свободно установлен ный делитель k потока расплава с возможностью перемещени вдоль оси отводного канала 3 на величину, не превышающую диаметра подвод щего канала 2. Дл предотвращени поворота делител t и ограничени его осевого перемещени смонтирована шпонка 5. Делитель потока выполнен в виде цилиндрического элемента 6 с направл ющей кромкой, образованной сход щимис в направлении подвод щего канала боковыми поверхност ми 7| образованными цилиндрическими поверхност ми, перпендикул ными оси цилиндрического элемента 6 На боковых поверхност х цилиндрического элемента 6 жёстко закреп лены пр моугольные пластины 8, на торцах которых перпендикул рно им установлены обтекатели 9. Пр моугольные пластины 8 и обте катели 9 играют роль гидравлически сопротивлений, их количество и дли на выбираютс конструктивно. Делитель 4 потока должен входить в водной канал 3без зазоров, дл чего диаметр цилиндрического элемента 6 равен диаметру отводного канала 3. Пр моугольные пластины 8 и обтекатели 9 также должны входить в отводной канал 3 без зазоров (фиг.З и 5L Мен конструкции обтекателей, т.е. уменьша .или увеличива их поверхность, можно регулировать гидравлическое сопротивление системы. При наличии нескольких отводных каналов делители могут устанавливать-с в каждом из них. Устройство работает следующим образом. Из подвод щего канала 2 распредел емый расплав поступает на делитель и направл етс им по боковым поверхност м 7 в обе стороны отводного канала 3. При этом расплав протекает по поверхност м пр моугольных плаотин 8 и обтекателей 9, создава на их поверхности за счет граничного трени касательные напр жени . Величина этих напр жений зависит от градиента скорости и в зкости расплава. Чем больше поверхность пр моугольных пластин 8 и обтекателей 9 тем больше сила их сопротивлени потоку расплава, т.е. больше сила гидродинамического воздействи на них. В изометрических услови х при равенстве поверхностей пр моугольных пластин 8 и обтекателей 9 и диаметров обоих частей отводного канала 3 сила гидродинамического воздействи зависит только от расхода расплава, т.е. скорости его течени по отводному каналу 3. Б случае увеличени сопротивлени на одной стороне отводного канала 3 сразу измен етс и скорость течени {расход расплава в этой масти канала. Это приводит к изменению (в данном случае - уменьшению ) сил гидродинамического воздействи на пр моугольные пластины 8 и обтекатели 9. Соответственно увеличиваетс скорость в прютивоположной стороне отводного канала 3 и, следовательно, происходит увеличение силы гидродинамического воздействи на другую сторону делител k потока. Под воздействием разности усилий делитель 4 сдвигаетс в сторону возросших усилий. Это приводит к изменению положени делител j относительно оси подвод щего канала 2. Пр этом со стороны больших усилий поперечное -сечение подвод щего канала 2 уменьшаетс , а со стороны меньших - увеличиваетс . Такое перемещение делител Ц вызывает изменение скоростей по обе стороны делител и приводит к его передвижению в первоначальное положение. Таким образом автоматически поддерживаетс посто нство расхода полимера по обе стороны делител .This goal is achieved by the fact that in a multi-extrusion die for polymeric materials, comprising a housing equipped with inlet and outlet channels and a melt flow divider, are fixed with a possibility of movement at the entrance to the outlet channel and made as a cylindrical element in a diameter equal to the diameter of the outlet the channel, and with the edge of the channel formed by the lateral surfaces converging in the direction of the feed channel, the cylindrical element is freely installed in the branch channel and provided with ougolnymi plates rigidly fixed to its lateral surfaces, wherein the side surfaces are formed by cylindrical surfaces. In addition, the divider is provided with flowmeters mounted along the end of the rectangular plates perpendicular to them. 1 shows a section of a multi-stream head, a longitudinal section; figure 2 - flow divider; on figure 3. - section aa in figure 1. in FIG. A — section BB in FIG. figure 5 is a variant of the construction of the divider without fairings. The extrusion head comprises a housing 1 with a feed 2 and a diverter 3 channels. A free-installed divider k of the melt flow is placed at the entrance to the branch channel 3 with the ability to move along the axis of the branch channel 3 by an amount not exceeding the diameter of the supply channel 2. To prevent rotation of the divider t and limit its axial movement, a key 5 is mounted. in the form of a cylindrical element 6 with a guide edge formed by lateral surfaces converging in the direction of the feed channel 7 | cylindrical surfaces formed by perpendicular axes of the cylindrical element 6 Rectangular plates 8 are rigidly fixed on the lateral surfaces of the cylindrical element 6, the ends of which rectangular plates 8 and the winding of the catheters 9 play the role of hydraulic resistances on the ends of which the number and length are chosen constructively. The flow divider 4 must enter the water channel 3 without gaps, for which the diameter of the cylindrical element 6 is equal to the diameter of the discharge channel 3. The rectangular plates 8 and the fairings 9 must also enter the discharge channel 3 without gaps (Fig. 3 and 5L of the design of the fairings, t It is possible to adjust the hydraulic resistance of the system.If there are several branch ducts, the dividers can be installed in each of them.The device works as follows. the alloy enters the divider and is guided by it along side surfaces 7 to both sides of branch channel 3. At the same time, the melt flows along the surfaces of rectangular plates 8 and fairings 9, creating tangential stresses on their surface due to boundary friction. This depends on the velocity gradient and the viscosity of the melt. The larger the surface of the rectangular plates 8 and the fairings 9, the greater the strength of their resistance to the melt flow, i.e. more force hydrodynamic effects on them. Under isometric conditions, when the surfaces of the rectangular plates 8 and the fairings 9 and the diameters of both parts of the bypass channel 3 are equal, the force of the hydrodynamic action depends only on the melt flow rate, i.e. the speed of its flow along the branch channel 3. In the case of an increase in resistance on one side of the branch channel 3, the flow rate {melt flow rate in this suit of the channel also changes immediately. This leads to a change (in this case, a decrease) in the forces of hydrodynamic action on the rectangular plates 8 and fairings 9. The speed in the opposite side of the branch channel 3 increases accordingly and, consequently, an increase in the force of the hydrodynamic effect on the other side of the flow divider k occurs. Under the influence of the force difference, divider 4 shifts towards increased effort. This leads to a change in the position of the divider j with respect to the axis of the inlet channel 2. In this case, on the side of large forces, the cross section of the inlet channel 2 decreases, and on the side of smaller forces it increases. Such movement of the divider C causes a change in velocity on both sides of the divider and leads to its movement to its original position. In this way, the polymer consumption on both sides of the divider is automatically maintained.

Уменьша или увеличива поверхность пр моугольных пластин 8 и обтекателей 9, мен их конструкцию можно измен ть чувствительность системы . Примером такого регулировани может служить вариант на фиг.5, где отсутствует обтекатель 9, чем сокращена чувствительность системы и повышаетс плавность регулированиBy reducing or increasing the surface of the rectangular plates 8 and the fairings 9, the system sensitivity can be changed to change their design. An example of such adjustment can serve as a variant in figure 5, where there is no fairing 9, which reduces the sensitivity of the system and increases the smoothness of the adjustment

Использование изобретени обеспечивает автоматическую регулировку расхода полимера благодар наличию свободно установленного в отводном канале делител потока данной конструкции, что приводит к повышению качества изделий на 5-101 tThe use of the invention provides automatic adjustment of polymer consumption due to the presence of a flow divider of this design freely installed in the bypass channel, which leads to an increase in the quality of products by 5-101 t

Claims

1. Multi-extrusion die for polymeric materials

containing a housing provided with inlet and outlet channels, and a melt flow divider mounted for movement at the entrance to the outlet channel and made in the form of a cylindrical element with a diameter equal to the diameter of the outlet channel and with a guide edge formed converging in the direction of the inlet canal side surfaces, characterized in that, in order to improve the quality of the products by automatically distributing the melt flow along the creeks of the head, the cylindrical element is freely mounted in one and provided with rectangular plates rigidly fixed to its lateral surfaces, wherein the side surfaces are formed by cylindrical poverhnot mi.

2. A head according to claim 1, characterized in that the divider of sleep & wedge blades mounted on the ends of the rectangular plates perpendicular to them.

Sources of information taken into account in the examination

1.Patent of France No. 2 413966, cl. In 29 F 3/0, published. 1979

2. US patent number 3901636,

cl. + 25-378, pub. 1975 (prototy

Aa

fiez

5-6

figm