Изобретение относится к конструк циям угловых формующих головок для изготовления изделий из пластмасс и может быть использовано в химической промышленности, в полимерном машиностроении.

Известна угловая формующая головка для изготовления иэделий из пластмасс, например кабелей, покрытых слоем полимера, содержащая корпус с каналом для подачи расплава от экструдера, размещенный в корпусе дорн, причем корпус головки с дорном может быть расположен под углом 90, 60, 45 к оси экструдера

Однако для известной формующей головки характерна недостаточная гомогениэация расплава, что ухудшает качество изделий.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является формующая угловая головка для изготовления изделий из пластмасс, содержащая

2 корпус с каналом для подачи расплава от экструдера, размещенные в корп -, се дорн и приводной шнек с двухзаходной нарезкой, ocb которого расположена под углом к оси экструдера.

Наличие шнека в корпусе способствует повышению качества изделий,повышению гомогениэации расплава и устранению разрывности потока (2) .

Однако для данной формующей головки характерно то, что гидравлическое сопроитвление значительно больше, так как в процессе экструзии поток расплава полимера при входе в зону шнека изменяют свое направление на

904,,поскольку формующая головка подсоединяется к экструдеру перпендикулярно его оси; ограничена - ласть применения., так как можно полу26 чать только пленку; недостаточна гомогениэация расплава, обусловленная конструкцией шнека. Укаэанные недостатки снижают производительность ,формующей головки.

7529 4

3 92

Цель изобретения " повышение производительности головки за счет уменьшения гидравлического сопротив- ° ления и интенсификации гомогенизации расплава.

Указанная цель достигается тем, что в формующей угловой головке для изготовления изделий из пластмасс, содержащей корпус с каналом для подачи расплава от экструдера,,размещенные в корпусе дорн и приводной шнек с двухзаходной нарезкой, ось которого расположена под углом к оси экструдера, шнек снабжен жестко закрепленным на его выходном конце смесительным элементом, выполненным с винтообразными рифами по его поверхности, а угол наклона оси шнека к оси экструдера выбран в.пределах 30-45 .

Шнек в головке создает увеличение давления потока, что существенно сказывается на повышении производительности и на создании неразрывности потока, улучшает перемешивание расплавленного полимера и качество изделий. Наличие вращающегося смесительного элемента на конце шнека обеспечивает дополнительную гомогенизацию расплава и уменьшает гидравлическое сопротивление в формующей головке.

Такое конструктивное выполнение формующей угловой головки позволяет уменьшить гидравлическое сопротивление, повысить производительность в

2,5-3,5 раза, создать неразрывность потока, осуществить интенсивное перемешивание расплава, что способствует улучшению гомогенизации и качества выпускаемых полых изделий и ликвидации их разносводнасти.

На фиг. 1 показана формующая головка, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг. 3 вЂ” сечение Б-Б на фиг. 1.

Формующая угловая головка содержит корпус 1, где расположен двухзаходный шнек 2, который установлен на подшипниках скольжения 3 и 4.

Подшипник 4 размещен внутри втулки

5, которая крепится в корпусе 1 вместе с уплотнительным кольцом б с помощью болтов 7, а подшипник 3 смонтирован во втулке 8 с отверстиями (см. Фиг. 2), На выходном конце . шнека 2 жестко закреплен на резьбе цилиндрический смесительный элемент

9 с винтообразными рифами по его

1о

15 ло

3S ю

SS поверхности. Подшипники скольжения

3 и 4 смазываются с помощью масленок 10. Втулка 8 подпирается в корпусе калибрующей втулкой 11, которая прижимается фланцем 12 с уплотняющим кольцом 13 с помощью болтов

14. В калибрующей втулке 11 расположен неподвижно дорн 15, центровка которого осуществляется с помощью регулировочных болтов 16. В дорне

15 имеется канал для охлаждения, который соединен с патрубком 17 через сальниковое уплотнение 18. На входе в формующую головку установлена фильтр-решетка 19, которая закреплена в корпусе втулкой 20.

Корпус 1 головки соединен с экструдером (не показан) с помощью плиты 21. Ось шнека 2 расположена под углом 30-45 к оси 22 экструдера, для подачи расплава от которогопредназначен канал 23.

Формующая угловая головка работает следующим образом.

Расплав полимера, нагнетаемый экструдером, проходит через фильтррешетку 19 в канал 23, далее материал подхватывается вращающимся шнеком 2, продавливается через отверстия втулки

8 в зону вращающегося цилиндрического смесительного элемента 9 с винтообразными рифами и попадает в кольцевую щель, образованную внешней поверхностью дорна 15 и внутренней поверхностью калибрующей втулки 11. При замене дорна 15 и втулки 11 на меньший или больший диаметры можно соответственно получить полые изделия различных геометрических размеров.

Шнек 2 и цилиндрический смесительный элемент 9 совместно приводятся во вращение электродвигателем через вариатор (не показаны).

При вращении шнека 2 уменьшается гидравлическое сопротивление головки, увеличивается давление потока, которое повышает производительность, и создается неразрывность потока, улучшается перемешивание расплава, гомогенизация и качество выпускаемых полых изделий.

При вращении цилиндрического смесительного элемента 9 в зазоре, образованном между поверхностью калибрующей втулки 11 и поверхностью вращающегося элемента 9, возникает сложный сдвиг, который, как известно, снижает эффективную вязкость и уменьшает гидравлическое сопротивле927529

Формула изобретения ние, что позволяет существенно увеличить объемную скорость выхода экструдата.

В зоне сложного сдвига происходит усиленная гомогениэация, что положительно сказывается на качестве изделий, Варьируя скорость вращения смесительного элемента 9 и шнека 2, а также величину зазора, можно легко iO добиться оптимального технологического режима переработки полимера с любыми физико-химическими свойствами

Установка шнека 2 под углом 30-45 к оси экструдата позволяет повысить is производительность формующей головки.

С уменьшением угла расположения о шнека 2 от 45 и ниже гидравлическое сопротивление уменьшается и про- щ изводительность растет. Например, производительность по полиэтилену о

150 С соответственно возрастает о с 130 гlмин при угле 45 до ,148 г/мин при 30 . Уменьшение

0 о

; угла ниже 30 нежелательно, так как осложняет конструктивное вы-! полнение (необходимо значительно удлинять выходной вал шнека 2).

Увеличение угла расположения шнео, 30 ка выше 45 снижает производительность, так как круче становится угол перехода расплава полимера из канала 23 подачи и увеличивается попереч. ное давление от потока полимера на шнек 2.

Резкое снижение производительности при увеличении угла расположения на 1 не происходит, но замечено, что производительность по полиэтилену при 150 С снижается с 130 г/мин о о при угла 45 до 128,5 г/мин при 46

Экспериментальные исследования проводятся на опытной установке, состоящей из экструдера с червяком диаметром 40 мм и длиной 640 мм и формующей головки со шнеком 2 диаметром 75 мм, длиной нарезки 60 мм. Получают полиэтиленовые трубы наружным диаметром 50 мм, толщиной стенки 2,5 мм.

Устранение разносводности стенок трубы достигается за счет неподвижного дорна 15 с плавным входом и калибрующей втулки 11, а шнеком 2 создается подпор потока, и с помощью вращения цилиндрического смесительного элемента 9 обеспечивается более ° эффективная гомогенизация расплава пластмассы.

Формующая головка предлагаемой конструкции обеспечивает существенный прирост производительности в

2,5-3,5 раза и стабилизирует неразрывность потока, тем самым увеЛичивает механическую прочность иэделий на 15-203.

Формующая угловая головка для. изготовления изделий из пластмасс, содержащая корпус с каналом для подачи расплава от экструдера, размещенные в корпусе дорн и приводной шнек с двухэаходной нарезкой, ось которого расположена под углом к оси экструдера, отличающаяся тем, что, с целью повышения произво дительности головки эа счет уменьшения гидравлического сопротивления и интенсификации гомогениэации расплава, шнек снабжен жестко закрепленным на его выходном конце смесительным элементом, выполненным с винтообразными рифами по его поверхности, а угол наклона оси шнека к ,оси экструдера выбран в пределах

30-45 °

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Гурвич С.Г. и др. Машины для переработки термопластических материалов. M. "Машиностроение", 1965, с. 268.

2. Патент США 3879158, кл. В 29 0 23/04, опублик. 1975 (прототип).

927529

20 22

Составитель Л. Кольцова

Редактор Л. Тюрина Техред A. Ач Корректор М. Шароаи

Заказ 3106/20 Тираж 673 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4