Многоручьевая экструзионная головка для полимерных материалов

 

Изобретение относится к области переработки полимерных материалов, в частности к оборудованию для производства шнуров, прутков и стержней из пластмасс. Цель изобретения - повышение производительности головки и качества полимерных изделий за счет обеспечения равномерного распределения потока полимера, ликвидации неравномерности выхода экструдата и уменьшения гидравлического сопротивления на периферийном участке. Для этого многоручьевая электрузионная головка содержит корпус, обтекатель, многоканальный мундштук с выступом и каналами. Выступ выполнен в виде однополюсного гиперболоида вращения. Обтекатель выполнен в виде направляющей втулки с гиперболическим профилем. Многоканальный мундштук размещен в корпусе и обращен выступом в сторону подводящего канала. Обтекатель установлен в корпусе на выходе подводящего канала. При работе головки расплав полимера поступает в зону перед входом в каналы многоканального мундштука и направляется обтекателем. Обтекатель обеспечивает равномерное распределение и подпор расплава. Профиль выступа обеспечивает изменение гидравлического сопротивления в каналах мундштука. При этом ликвидируется неравномерность выхода экструдатов по их длине. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4436946/31-05 (22) 06,06.88 (46) 30,09.90. Бюл. ¹ 36 (71) Уфимский нефтяной институт (72) А,К.Панов, T.Â.Ãðèãîðüåâà, P.P.Рахимов, З.Г.Расулев, А,В,Чекин и И,Н.Мулахметов (53) 678.057.3(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 846305, кл. В 29 С 47/30, 1979.

Переработка наполненных композиционных материалов. — Сборник научных трудов. М.; НПО "Пластик", 1982, c,124 — 130. (54) МНОГОРУЧЬЕВАЯ ЗКСТРУЗИОННАЯ

ГОЛОВКА ДЛЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к области переработки полимерных материалов, в частности к оборудованию для производства шнуров, прутков и стержней из пластмасс.

Цель изобретения — пбвышение производительности головки и качества полимерных изделий за счет обеспечения равномерного распределения потока полимера, ликвидаИзобретение относится к переработке полимерных материалов, в частности, к оборудованию для производства шнуров, прутков и стержней из пластмасс.

Цель изобретения — повышение производительности головки и качества полимерных изделий за счет обеспечения равномерного распределения потока полимера, ликвидации неравномерности выхода экструдата и уменьшения гидравлического сопротивления на периферийном участке.

„„Я „„1595665 А1 (st>s В 29 С 47/30// В 29 L23:00 ции неравномерности выхода экструдера и уменьшения гидравлического сопротивления на периферийном участке. Для этого многоручьевая экструзионная головка содержит корпус, обтекатель, многоканальный мундштук с выступом и каналами.

Выступ выполнен в виде однополюсного гиперболоида вращения. Обтекатель выполнен в виде направляющей втулки с гиперболическим профилем. Многоканальный мундштук размещен в корпусе и обращен выступом в сторону подводящего .канала. Обтекатель установлен в корпусе на выходе подводящего канала. При работе головки расплав полимера поступает в зону перед входом в каналы многоканального мундштука и направляется обтекателем.

Обтекатель обеспечивает равномерное распределение и подпор расплава. Профиль выступа обеспечивает изменение гидравлического сопротивления в каналах мундштука, При этом ликвидируется неравномерность выхода экструдатов по их длине. 4 ил.

На фиг.1 показана многоручьевая экструзионная головка, продольный разрез; на фиг.2 — сечение А-А на фиг.1; на фиг.3— многоканальный мундштук с выступом; на фиг.4 — обтекатель с гиперболическим профилем.

Многоручьевая экструзионная головка содержит корпус 1, многоканальный мундштук 2 с выступом 3 и каналами 4. Выступ 3 выполнен в виде однополюсного гиперболоида вращения. Многоканальный мундштук

1595665

10

2 размещен в корпусе 1 и закреплен посредством соедин итал ь ной втул ки 5.

Экструзио4ная головка снабжена обтекателем 6 потока, выполненным B виде наApBBfiJ,lGLi18é втулки с гиперболическим профилем 7, для обеспечения плавного входа в зону 8 перед входом в каналы 4 многоканального мукдштука 2. Между обтекателем 6 потока и корпусом 1 расположено уплотнительное кольцо 9, В экструзионной головке выполн8ны отверстия 10 под термопары для контроля температуры. Манометр 11 с разделительной диафрагмой предназначен для замера

ДЯВП8ния в экструзионнОА ГОлОВки, I opllóc 1 соединен с материальным цилиндром 12 экструдера со шнеком 13. Б подводящем канале 14, между материальным цилиндром ";2 M корпусом 1 размещена фильтрующая решетка 15. Выступ 3 многоканального мундштука 2 обращен в сторс ну подводягцего канала 14, Обтекатель 6 установлен в корпусе " на выходе подводящего кЯнала 14.

Зкструзионная головка работает следуюьцим образом.

Расплав полимера, нагнетаемый шнеком 13 экструдера, продавливается через фильтрующую решетку 15 и, проходя в подводящий канал 14, поступает В зону 8 перед

BXOJJjGV в KBHBfl bl 4 HGJОканальногG Oундштука 2. При этом каправляется обтекателем

6, тем самым ликвидируя "-астойные зоны перед BxGpGM B KBHBfibi 4. Обтекатель 6 068с;; печизает равномерное распределение; и подпор, для достижения равкомерности выхода экструдатов из многоканального мундштука 2, его конструкцией предусмотрено в центральной зоне увеличение длины канала 5, а на периферийном участке ее уменьшение согласно профилю выступа 3 и выполненного в виде однополюсного гиперболоида вращсния.

Так как скорость истечения в центре

Выше, чем з перифе()ии, то за сч8т изменения гидразлич8скОго сопротиВления В каналах 4 ликвидируется H8pBBHGM8pHocTb

Выхода экструдатов по их длине. Таким образом за счет простого системного изменения длины каналов 4, и соответственно их сопротивления, з указанных зонах обеспечивается выравнивание линейных скоростай экструдатов, выдавливаемых экструдером через зсе отверстия многоканалькОСО м ндштука 2.

Изобретение наиболее полезно в производства шнуров, прутков, и стержней из пластмасс, так как практически легко обеспечи.гь автоматиэацлю общего вытяжного

50 устройства и одновременную отрезку экструдатов одинаковой длины.

Экспериментальные исследования проводились на опытной установке, включающей экструдер со шнеком диаметром 40 мм (при L/б = 16), и экструзионную головку с многоканальным мундштуком 2, профиль выступа 3 которого выполнен в виде однополюсного гиперболоида вращения с нару>кным диаметром 72 мм и диаметром центрального выступа 8 мм, с 13 формующимл каналами диаметром 4 мм. Отношение

I/d в центральном канале составляло 17 в среднем ряду 14, и в крайнем ряду отверстий 10,5. Относительная длина и профиль выступа 3 подбирались опытным путем, т.е. чтобы в пределах рабочего давления экструзии 5-7 Mila, обеспечивать выравнивание линейных скоростел экструдатов, выдавливавшихся, экструдером через Все каналы 4 многоканального мундштука 2. Многоканальный мундштук 2 был изготовлен из стали 45.

Обтекатель б выполнен из стали 45 в виде направляющей втулки с гиперболическим профилем 7, с наружным 78 мм и внутренним 50 мм диаметрами, с кольцевой канавкой шириной 4 мм, и глубиной 3 мм для уплотнительного кольца 9. Высота обтекателя б — 16 мм. Указанные размеры обтекателя

6 подбирались конструктивно, опытным путем, с учетом геометрических размеров корпуса 1 экструзионной головки, соединительной втулки 5 и многоканального мундштука

2, а также из условия обеспечения равномерного распределения подпора перед входом в каналы 4. Объектом исследования служил пластикат поливинилхлоридный для изоляции и защитных оболочек проводов и кабелей (ГОСТЯ 59 — 60 — 72). Экструзия проводилась при температуре 423 Е, при давлениях 5,0 и 6,0 МПа. В опытах получали шнуры из всех каналов 4 с одинаковой линейной скоростью, Таким образом, за счет выступа 3, выполненного в виде однополюсного гиперболоида вращения, увеличилась длина каналов 4 центральной зоны и соответственно и=" cопротивление, что позволило обеспечить выравнивание линейных скоростей экструдатов, выдавливавшихся шнеком 13 экструдера через все каналы многоканального мундштука 2.

Использование многоручьевой экструзионной головки позволяет увеличить производительность экструзии в десятки раз (это завислт от количества отверстий в многоканальном мундштуке 2); улучшить качество полимерных изделий за счет равномерного распределения потока расплава и

1595665,у д 7 7Ф

Фиг. 1

А-А за счет ликвидации застойных зон обтекателем 6; достичь равномерность выхода экструдата во всех формующих каналов; обеспечить автоматизацию общего вытяжного устройства и одновременную отрезку экструдатов одинаковой длины.

-Формула изобретения

Многоручьевая экструзионная головка для полимерных материалов, содержащая корпус с подводящим каналом, многоканальный мундштук с выступом, размещенный в корпусе и обращенный выступом в сторону подводящего канала, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения производительности головки и качества полимерных иэделий эа счет обеспечения равномерного распределения потока

5 полимера, ликвидации неравномерности выхода зкструдата и уменьшения гидравлического сопротивления на периферийном участке, зкструзионная головка снабжена обтекателем, выполненным в виде направ10 ляющей втулки с гиперболическим рабочим профилем и установленным в корпусе на выходе подводящего канала, а выступ мно гоканального мундштука выполнен в виде однополюсного гиперболоида вращения.

1595665

Составитель И.Скопинцев

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор M,Ñàìáoðcêàÿ

Редактор M.Òoâòèí

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2877 Тираж 538 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5