Плоскощелевая двухкамерная головка

Изобретение относится к устройству для переработки пластических масс и используется на экструзионных линиях для формирования пленок и листов. Устройство содержит пять элементов в виде плит с отверстиями, скрепленных друг с другом с образованием камер. Первая плита имеет входное отверстие. Вторая плита - отверстие, образующее первичную камеру. Третья плита - четыре сквозных паза, имеющих форму кривых. Отверстие второй плиты повторяет внешние контуры пазов третьей плиты. Четвертая плита выполнена идентичной второй плите и образует вторичную камеру. Пятая плита имеет выпускную щель. Третья плита является перегородкой между первичной и вторичной камерами с возможностью распределения пластичного материала от входного отверстия по первичной камере к ее краям и проникновения через сквозные пазы во вторичную камеру кратчайшим путем к выходной щели. Техническим результатом изобретения является обеспечение одинакового сопротивления прохождению всех частей потока пластического материала, что обеспечивает расширение диапазона выпускаемых пленок или листов. Изобретение обеспечивает снижение колебаний толщины пленки или листа по всей ширине, а также возможность использования материалов с различной вязкостью и различным давлением без дополнительной настройки. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для переработки пластических масс и используется, в частности, на экструзионных линиях для формирования пленок и листов.

Известно устройство для экструзионного формирования пленок и листов, содержащее два входных отверстия, две первичные коллекторные камеры в форме вешалки, формирующие плоские потоки пластичного материала, соединенные с ними ограничивающие поток каналы, соединенные с одной вторичной коллекторной камерой в форме вешалки, соединенной с выходной щелью; входные отверстия, вторичная коллекторная камера и выходная щель выполнены в корпусе, а первичные коллекторные камеры и каналы, ограничивающие потоки, выполнены во вставном элементе, установленном в углублении корпуса (см. патент US 4619802, опубликован 21.05.1984 г.).

Недостатком данного устройства является то, что при входе потока из входного отверстия в первичную коллекторную камеру он распределяется в поперечном направлении для формирования плоского потока таким образом, что струйки проходят разные расстояния перед входом в канал: струйки, проходящие вдоль «плечиков вешалки» и попадающие в крайние части плоского проходят большее расстояние, чем струйки, огибающие эти «плечики» в середине «вешалки» и попадающие в среднюю часть плоского канала. Прохождение струйками разных расстояний приводит к неравномерному сопротивлению прохождению пластичного материала, а это сужает диапазон выпускаемых листов и пленок как по толщине, так и по ширине, приводит к неравномерности толщины по ширине изделия, требует дополнительной настройки устройства для пластических материалов различной вязкости и для работы при различных давлениях, требует осуществления сложной терморегуляции процесса.

Техническим результатом изобретения является обеспечение одинакового сопротивления прохождению всех частей потока пластического материала, что обеспечивает расширение диапазона выпускаемых пленок или листов, как по ширине, так и по толщине, снижение колебаний толщины пленки или листа по все ширине, возможность использования материалов с различной вязкостью и различным давлением без дополнительной настройки, а также исключение из производственного процесса сложной терморегуляции.

Технический результат изобретения достигается за счет того, что устройство для экструзионного формирования пленок и листов содержит пять элементов в виде плит с отверстиями, скрепленных друг с другом с образованием камер, при этом первая плита имеет входное отверстие, вторая плита - отверстие, образующее первичную камеру, третья плита - четыре сквозных паза, имеющих форму кривых, причем отверстие второй плиты повторяет внешние контуры пазов третьей плиты, четвертая плита выполнена идентичной второй плите и образует вторичную камеру, а пятая плита имеет выпускную щель, при этом третья плита является перегородкой между первичной и вторичной камерами с возможностью распределения пластичного материала от входного отверстия по первичной камере к ее краям и проникновения через сквозные пазы во вторичную камеру и кратчайшим путем к выходной щели, причем каждый их четырех сквозных пазов третьей плиты имеет форму кривой, обеспечивающей для каждой струйки пластической массы равной суммы расстояний, пройденных ею в первичной камере и во вторичной камере.

Кроме того, устройство может быть снабжено закрепленным на пятой плите элементом для регулирования толщины пленки или листа, выполненным, преимущественно, в виде двух брусков, один из которых имеет выступы на торцах.

Кроме того, устройство может быть снабжено электрообогревателем, имеющим длину, достаточную для нагрева всех плит по всему периметру, а также теплоизоляционными плитами, соответствующими внешним габаритам всех элементов устройства в собранном виде и закрепленными на их внешних плоскостях таким образом, что входное отверстие и выходная щель открыты.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображены элементы устройства, готовые к сборке; на фиг.2 - первая плита устройства; на фиг.3 - вторая и четвертая плита устройства; на фиг.4 - третья плита устройства; на фиг.5 - пятая плита устройства; на фиг.6 - схема распределения потоков пластической массы на входе и выходе.

Устройство для экструзионного формирования пленок и листов содержит пять элементов, выполненных в виде прямоугольных плит 1, 2, 3, 4 и 5 одинаковых габаритов, связанных между собой посредством крепежных болтов 6 через образованные на каждой плите 1, 2, 3, 4, 5 с идентичными координатами сквозные крепежные отверстия 7 (фиг.1). Первая плита 1 имеет в центральной своей части сквозное входное отверстие 8, сообщающееся с отверстием экструдера (не показан), и служит в качестве кронштейна для крепления к экструдеру посредством болтов через образованные вокруг входного отверстия 8 крепежные отверстия 9 (фиг.2). Вторая плита 2 имеет фигурное отверстие 10, выполненное в форме приближенной к овалу, больший диаметр которого расположен вдоль плиты 2, и образующее за счет своей толщины первичную камеру (фиг.3). Третья плита 3 имеет четыре сквозных паза 11, играющих роль функционального отверстия, выполненных кривой формы таким образом, что отверстие 10 плиты 2 повторяет внешние контуры пазов 11 (фиг.4). Четвертая плита 4 полностью идентична плите 2 (фиг.3) и образует за счет своей толщины вторичную камеру, причем толщины плит 2 и 4 одинаковы. Пятая плита 5 имеет выполненную посередине нее продольную сквозную выходную щель 12 (фиг.5), служащую для выхода пройденной через первичную и вторичную камеры пластической массы, формируя окончательный слой пленки или листа. Таким образом, плиты 1, 2 и 3 в сборе между собой образуют первичную камеру, плиты 3, 4 и 5 - вторичную, при этом плита 1 одновременно является внешней стенкой первичной камеры, а плита 5 - внешней стенкой вторичной камеры. Плита 3 служит в качестве перегородки между первичной и вторичной камерами и отвечает за распределение потоков поступающей пластической массы. Плиты 2 и 4, кроме того, выполняют роль прокладки между плитами 1, 3 и 3, 5 соответственно.

В случае необходимости получения пленки или листа определенной толщины, отличной от толщины выходной щели 12, к плите 5 крепятся регулируемые губы 13 через выполненные на них крепежные пазы 14 и совпадающие с ними крепежные отверстия 15 плиты 5 посредством болтов 16. Губы 13 выполнены в виде двух брусков, на одном из которых по его торцам образованы выступы, направленные в сторону второго бруска, и служат в качестве регулятора по всей ширине толщины пленки или листа. В случае если регулировка толщины пленки или листа не требуется, то губы 13 объединяются с плитой 5 или вообще исключаются.

С целью равномерного нагрева по всему периметру всех плит 1, 2, 3, 4, 5 и губ 13 и обеспечения их равномерной теплоизоляции для придания пластической массе единой вязкости на пути от входного отверстия 8 к выходной щели 12 устанавливается электрообогреватель (не показан) соответствующей длины, исключающий наличие отдельных зон обогрева, а также набор теплоизоляционных плит (не показаны), соответствующих внешним габаритам плит 1, 2, 3, 4, 5 и губ 13 в собранном состоянии по их внешним плоскостям, оставляя открытыми входное отверстие 8 и выходную щель 12. В случае формирования пленки или листа из пластической массы в условиях, исключающих воздействие высоких температур, электродвигатель и теплоизоляционные плиты могут быть исключены из конструкции.

Устройство работает следующим образом.

Пластическая масса через входное отверстие 8 поступает в первичную камеру, распределяясь по ней от центра к краям, достигая сквозных пазов 11 третьей плиты 3. Через пазы 11 пластическая масса равномерно поступает во вторичную камеру, где уже двигается от ее краев к выходной щели 12, выбирая кратчайший путь наименьшего сопротивления, т.е. перпендикулярно к ней.

Условно движение струек пластической массы можно представить на основе схемы (фиг.6), где: а - контур функционального отверстия; б - контур выходной щели 12; в, г, д - случайно выбранные маршруты струек. Пунктиром обозначен путь струек в первичной камере, сплошной - во вторичной. Кривая а построена по квадратичной функции таким образом, что суммы пунктирного отрезка и сплошного в маршрутах в, г, д равны. Реализация данной схемы обеспечивает принцип «равноудаленности» для всех струек по всему спектру движения пластической массы, т.е. обеспечивается прохождение равного пути каждой струйкой, тем самым на выходе формируя пленку или лист равномерной толщины по всей ее ширине.

В случае необходимости уменьшения габаритов устройства оно может быть выполнено в усеченном варианте. Отличие его заключается лишь в том, что используется одна из двух симметричных по ширине частей устройства. В этом случае устройство снабжено переходником, трансформирующем круглый поток пластической массы на выходе из экструдера в полукруглый на входном отверстии 8.

Таким образом, благодаря такому выполнению устройства обеспечивается снижение сопротивления проходящего потока пластической массы через его камеры, тем самым обеспечивая прохождение равного расстояния каждой струйки из общего потока от входного отверстия 8 до выходной щели 12, достигая принципа «равноудаленности», т.е. исключая неравномерное сопротивление. Расширяется диапазон получения пленок или листов как по ширине, так и по толщине, т.к. нет зависимости таких показателей, как давление, вязкость, ширина и толщина. Обеспечивается равномерное распределение толщины получаемой пленки или листа по всей ширине. Реализуется возможность использования материалов с различной вязкостью и давлением без дополнительной настройки устройства, а также возможность исключения из производственного процесса сложной терморегуляции.

1. Устройство для экструзионного формирования пленок и листов, содержащее пять элементов в виде плит с отверстиями, скрепленных друг с другом с образованием камер, при этом первая плита имеет входное отверстие, вторая плита - отверстие, образующее первичную камеру, третья плита - четыре сквозных паза, имеющих форму кривых, причем отверстие второй плиты повторяет внешние контуры пазов третьей плиты, четвертая плита выполнена идентичной второй плите и образует вторичную камеру, а пятая плита имеет выпускную щель, при этом третья плита является перегородкой между первичной и вторичной камерами с возможностью распределения пластичного материала от входного отверстия по первичной камере к ее краям и проникновения через сквозные пазы во вторичную камеру кратчайшим путем к выходной щели, причем каждый из четырех сквозных пазов третьей плиты имеет форму кривой, обеспечивающей для каждой струйки пластичного материала равную сумму расстояний, пройденных ею в первичной камере и во вторичной камере.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено закрепленным на пятой плите элементом для регулирования толщины пленки или листа, выполненным в виде двух брусков, один из которых имеет выступы на торцах.

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что оно снабжено электрообогревателем, имеющим длину, достаточную для нагрева всех плит по всему периметру.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что оно снабжено теплоизоляционными плитами, соответствующими внешним габаритам всех элементов устройства в собранном виде и закрепленными на их внешних плоскостях таким образом, что входное отверстие и выходная щель открыты.