Экструзионная головка для изготовления слоистых труб из полимерных материалов

 

Изобретение относится к оборудованию для производства слоистых труб и полых комбинированных изделий из пластмасс. Цель изобретения - повышение качества изделий при экструзии трехслойных труб за счет введения в средний слой стенки трубы другого полимера и улучшения сваривания слоев. Экструзионная головка содержит корпус, в котором расположен дорнодержатель с цилиндрическим участком. В цилиндрическом участке выполнены отверстия для прохода расплава. Дорны смонтированы с образованием формующей щели и каналов для подачи различных потоков расплава. В дорнодержателе выполнены питающий канал для подачи внутреннего потока расплава и шарообразное углубление с острой кольцевой кромкой. На входе питающего канала установлен регулировочный винт. На выходе питающего канала установлен наконечник с образованием конического кольцевого отверстия. При работе головки внутренний, средний и внешний потоки расплава проходят по соответствующим каналам. В формующей щели происходит наложение потоков друг на друга, их сварка и образование трехслойной трубы. Для среднего слоя трубы используют более жесткий материал, чем для внешнего и внутреннего слоев. Это позволяет повысить качество труб и использовать их в производстве самонесущих конструкций. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1570929 А 1 (51)5 В 29 С 47/26, 47/06 // В 29 L 23:22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4409423/31-05 (22) 12.04.88 (46) 15.06.90. Бюл. № 22 (71) Уфимский нефтяной институт (72) А. К. Панов, 3. Г. Расулев, М. Ш. Ибраков, Я. М. Абдрашитов, В. П. Чуров, Т. А. Анасова и Г. Г. Берсенева (53) 678.057.374 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 651974, кл. В 29 С 47/26, 1977.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1118537, кл. В 29 С 47/26, 1983. (54) ЭКСТРУЗИОННАЯ ГОЛОВКА ДЛЯ

ИЗГОТОВЛЕНИЯ СЛОИСТЫХ ТРУБ ИЗ

ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к оборудованию для производства слоистых труб и полых комбини рованных изделий из пластмасс.

Цель изобретения — повышение качества изделий при экструзии трехслойных труб за счет введения в средний слой стенки трубы другого полимера и улучшения сваривания слоев. Экструзионная головка содержит корпус, в котором расположен

Изобретение относится к переработке полимерных материалов, в частности к оборудованию для производства слоистых труб и полых комбинированных изделий из пластмасс.

Целью изобретения является повышение качества изделий при экструзии трехслойных труб за счет введения в средний слой стенки трубы другого полимера и улучшения сваривания слоев.

На фиг. 1 показана экструзионная головка, продольный разрез; на фиг. 2— сечение А — А на фиг. 1.

Экструзионная головка содержит разъемный корпус 1, в котором расположен дорнодержатель с цилиндрическим участком.

В цилиндрическом участке выполнены отверстия для прохода расплава. Дорны смонтированы с образованием формующей щели и каналов для подачи различных потоков расплава. В дорнодержателе выполнены питающий канал для подачи внутреннего потока расплава и шарообразное углубление с острой кольцевой кромкой. На входе питающего канала установлен регулировочный винт. На выходе питающего канала установлен наконечник с образованием конического кольцевого отверстия. При работе головки внутренний, средний и внешний потоки расплава проходят по соответствующим каналам. В формующей щели происходит наложение потоков друг на друга, их сварка и образование трехслойной трубы. Для среднего слоя трубы используют более жесткий материал, чем для внешнего и внутреннего слоев. Это позволяет повысить качество труб и использовать их в производстве самонесущих конструкций. 2 ил. дорнодержатель 2 с цилиндрическим участ-. ком 3 с выполненными в нем отверстиями 4 для прохода внешнего потока расплава и регулировочными винтами 5. В дорнодержателе 2 выполнен расположенный по центральной оси питающий канал 6 для подачи внутреннего расплава с регулировочным винтом 7 на входе и шарообразное углубление 8 с острой кольцевой кромкой 9 для разделения потока расплава.

На выходе питающего канала 6 установлен наконечник 10, состоящий из конфузора 11 и конуса 12, соединенных жесткорезьбовыми шпильками 13 и установленных

1570929 с возможностью образования конического кольцевого отверстия 14 для распределения потока расплава в радиальном направлении, На конусе 12 наконечника 10 закреплен дорн 15. На корпусе 1 установлена формующая втулка 16. Дорн 15 смонтирован с возможностью его центрирования посредством винтов 17 и в нем выполнен канал 18 для охлаждающей среды, связанный с патрубком 19. Между дорном 15 и втулкой 16 образована формующая щель 20

В корпусе 1 смонтирован дорн 21 с образованием каналов 22 для среднего потока расплава и канал 23 для внешнего потока. Каналы 22 и 23 сообщены с формующей щелью 20. Для центровки дорна 21 в цилиндрической части раструба формующей щели 20 установлена дополнительная решетка 24 на пути внешнего потока расплава в канале 23.

В канале 22 установлена решетка 25 с отверстиями 26 и регулировочными винтами 27 с полуцилиндрическими рабочими участками, размещенными в отверстиях 26 решетки 25 (фиг. 2), Корпус 1 головки соединен с экструдерами (не показаны) посредством фланцев

28 и 29. Для подачи расплава от экструдеров предназначены каналы 30 и 31.

Экструзионная головка работает следующим образом.

Расплавы полимеров, нагнетаемые экстру дерами, проходят в каналы 30 и 31. Расплав первого материала для внутреннего и внешнего слоев трубы в канале 30 разделяется острой кольцевой кромкой 9 на внутренний и внешний потоки.

Внутренний поток расплава продавливается далее через шарообразное углубление

8, в котором образуется подпорная зона, полимер поступает в питающий канал 6, а затем через наконечник 10 в результате прохода через коническое кольцевое отверстие 14 внутренний поток распределяеФ; ся в радиальном направлении, образуя внутренний слой трубы. Регулировка расхода внутреннего потока расплава полимера производится с помощью изменения проходного сечения подающего канала 6 регул и ровоч н ы м ви нтом 7.

Расплав второго материала для среднего слоя трубы поступает по каналу 31 перпендикулярно каналу 22, затем, меняя направление в канале 22, поток расплава проходит через отверстие 26 решетки 25 и далее наслаивается на расплав полимера внутреннего слоя трубы, образуя средний ее слой.

Регулировка расхода расплава полимера для среднего слоя производится с помощью изменения проходного сечения отверстий 26 регулировочными винтами 27.

Внешний поток расплава через отверстия 4 цилиндрического участка 3 дорно5

55 держателя 2 поступает в канал 22 и далее через отверстия дополнительной решетки 24 в коническую часть формующей втулки 16 и накладывается в качестве внешнего слоя трубы на два уже слитых слоя. Регулировка расхода расплава. полимера для внешнего слоя трубы осуществляется с помощью перекрытия отверстий 4 в дорнодержателе 2 регулировочными винтами 5.

При наслаивании внутреннего среднего и внешнего потоков расплава друг на друга происходит их сварка.

Далее при совместном течении двух комбинированных расплавов в виде кольцевого составного потока с тремя концентрическими слоями на выходе образуется трехслойное изделие трубчатой формы.

В качестве первого и третьего слоя необходимо использовать более мягкий полимер типа полиэтилена, а средний слой (сердцевину) можно формовать из более жесткого полимера типа полистирола и смо-, листых материалов. Каждый слой не зависим друг от друга и его толщину и радиальную неравномерность, а также скорость и давление можно регулировать посредством регулировочных винтов 5, 7 и 27.

Предлагаемое изобретение наиболее полезно в производстве самонесущих толстостенных трубчатых изделий.

Экспериментальные исследования проводились на опытной установке, состоящей из двух экструдеров и формующей головки. Получали с помощью соэкструзии трехслойные комбинированные трубы (внутренний первый и наружный третий слои формировались из полиэтилена низкого давления марки 277 — 73 ГОСТ 16338 — 85, а второй средний слой (сердцевина) из полистирола марки ПС=С ГОСТа 20282—

74). наружным диаметром 50 мм, толщиной 4 мм.

В качестве второго среднего .слоя можно использовать полимерные отходы, а также утилизировать смолистые и другие вязкотекучие материалы.

Внутренний и внешний слои нагнетались экструдером марки АТЛ-45-П с червяком диаметром 45 мм и длиной 1125 мм, а средний слой подавался экструдером с червяком диаметром 40 мм и длиной 640 мм.

Экспериментальные исследования экструзионной головки для изготовления слоистых труб из полимерных материалов показали, что она обеспечивает повышение качества и механической прочности комбинированных трехслойных труб, а также улучшение равномерности распределения толщины слоев и сваривание различных слоев потоков расплавов полимеров между собой. 3а счет такого сочетания жесткого и мягкого полимеров в трехслойной трубе ликвидируются сколы и растрескивания поверхности труб.. Такие трубы при испытании выдерживали внутреннее давле1570929 ние до 3,0 МПа, так что они могут заменить вполне металлические трубы.

Формула изобретения

Экструзионная головка для изготовления слоистых труб из полимерных материалов, содержащая корпус, размещенные в нем дорнодержатель с цилиндрическим участком, в котором выполнены отверстия для прохода расплава, дорны, смонтированные в корпусе с образованием формующей щели и каналов для подачи различных потоков расплавов, и решетку с отверстиями и регулировочными винтами, выполненными с полуцилиндрическими рабочими участками, размещенными в отверстиях решетки, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества изделий и ри экструзии трехслойных труб за счет введения в средний слой стенки трубы другого полимера и улучшения сваривания слоев, в дорнодержателе выполнен расположенный по центральной оси питающий канал для подачи внутреннего потока расплава и шарообразное углубление -с острой кольцевой кромкой для разделения потока расплава, причем дорнодержатель снабжен размещенным на входе питающего канала регулировочным винтом и наконечником, установленным на выходном конце питающего канала с возможностью образования конического кольцевого отверстия для распределения потока расплава в радиальном направлении.

1570929

Составитель И. Скопинцев

Редактор М.Бандура Техред А. Кравчук Корректор С. Черни

Заказ 1480 Тираж 544 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», r Ужгород, ул. Гагарина, 101