Многоручьевая экструзионная головка для полимерных материалов

 

(72) Авторы изобретения

M.Á. Хейфец, Г.С. Вайнштейн и В.И. Хандрос (71) Заявитель (54) МНОГОРУЧЬЕВАЯ ЭКСТРУЗИОННАЯ ГОЛОВКА

ДЛЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к переработке полимерных материалов, в частности, к многоручьевой экструзии, интрузии, литью.

Известна многоручьевая экструзионная головка для полимерных ма5 териалов, содержащая корпус, снабженный подводящими и отводными кана" лами (13.

Недостатком известного устройства является отсутствие каких либо регуляторов, которые обеспечивали бы равномерное распределение потоков расплава.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является многоручьевая экструзионная головка для полимерных материалов, содержащая корпус, го снабженный подводящим и отводным каналами, и делитель потока расплава, установленный с возможностью перемещения на входе в отводной канал и выполненный в виде цилиндрического элемента с диаметром, равным диаметру отводного канала, и с направляющей кромкой, образованной сходящимися в направлении подводящего канала боковыми поверхностями (2J.

Недостатком данной многоручьевой головки является то, что регулирование положения делителя осуществляется с помощью привода, что усложняет конструкцию экструзионной голов ки и, кроме того, не обеспечивает постоянного расхода полимера по обе стороны делителя в отводных каналах.

Цель изобретения - повышение качества изделий за счет автомати" ческого распределения потока расплава по ручьям головки.

Поставленная цель достигается тем, что в многоручьевой экструзионной головке для полимерных материалов, содержащей корпус, снабженный подво939273

SS дящим и отводным каналами, и дели" тель потока расплава, установленный с возможностью перемещения на входе в отводной канал и выполненный в виде цилиндрического элемента е диаметром, равным диаметру отводного канала, и с направляющей кромкой, образованной сходящимися в направлении подводящего канала боковыми поверхностями, цилиндрический эле- 1ф мент свободно установлен в отводном канале и снабжен прямоугольными пластинами, жестко закрепленными на его боковых поверхностях, причем боковые поверхности образованы ци- Is линдрическими поверхностями.

Кроме того, делитель снабжен об" текателями, установленными по торцам прямоугольных пластин перпендикулярно им. 26

На фиг.f изображен участок многоМ ручьевой головки, продольный разрез; на фиг.2 " делитель потока; на фиг.3,- разрез А-А на фиг.1. на фиг ° 4 - разрез Б-Б на фиг.1 на 2s фиг.5 - вариант конструкции делителя без обтекателей.

Экструзионная,головка содержит корпус 1 с подводящим 2 и отводныи

3 каналами. На входе в отводной канал 3 помещен свободно установлен. ный делитель 4 потока расплава с воэможностью перемещения вдоль оси отводного .канала 3 на величину, не

35 превышающую диаметра подводящего канала 2. Для п редот вращения поворота делителя 4 и ограничения его осевого перемещения смонтирована шпонка 5. Делитель 4 потока выполнен в виде цилиндрического элемента

6 с направляющей кромкой, образованной сходящимися в направлении подводящего канала. боковыми поверхностями 7 образованными цилиндри1

45 ческими поверхностями, перпендикулярными оси цилиндрического элемента 6.

На боковых поверхностях цилиндрического элемента 6 жестко закреплены прямоугольные пластины 8, на торцах которых перпендикулярно им установлены обтекатели 9.

Прямоугольные пластины 8 и обтекатели 9 играют роль гидравлических сопротивлений, их количество и дли" на выбираются конструктивно.

Делитель 4 потока должен входить в от водной канал 3 без зазоров, для чего диаметр цилиндрического элемента 6 равен диаметру. отводного канала .3.

Прямоугольные пластины 8 и обтекатели 9 также должны входить в отводной канал 3 без зазоров (фиг.3 и 5).

Меняя конструкции обтекателей, т.е. уменьшая. или увеличивая их поверхность, можно регулировать гидравлическое сопротивление системы.

При наличии нескольких отводных каналов делители могут устанавливать- ся в каждом из них.

Устройство работает следующим образом.

Из подводящего канала 2 распределяемый расплав поступает на делитель 4 и направляется им по боковым поверхностям 7 в обе стороны отводного канала 3. При этом расплав протекает по поверхностям прямоугольных пластин 8 и обтекателей 9, создавая на их поверхности за счет граничного трения касательные напряжения. Величина этих напряжений зависит от градиента скорости и вязкости расплава. Чем больше поверхность прямоугольных пластин 8 и обтекателей 9, тем больше сила их сопротивления потоку расплава, т.е. больше сила гидродинамического воздействия на них. В изометрических условиях при равенстве поверхностей прямоугольных пластин 8 и обтекателей 9 и диаметров обоих частей отводного канала 3 сила гидродинамического воздействия зависит только от расхода расплава, т.е. скорости

его течения по отводному каналу 3.

В случае увеличения сопротивления на одной стороне отводного канала

3 сразу изменяется и скорость течения (расход) расплава в этой части канала. Это приводит к изменению .(в данном случае - уменьшению ) сил гидродинамического воздействия на прямоугольные пластины 8 и обтекатели 9.

Соответственно увеличивается скорость в противоположной стороне отводного канала 3 и, следовательно, происходит увеличение силы гидродинамического воздействия на другую сторону делителя 4 потока. Под . воздействием разности усилий делитель 4 сдвигается в сторону возросших усилий. Это приводит к изменению положения делителя 4 относи5 9392 тельно оси подводящего канала 2. При) этом со стороны больших усилий поперечное .сечение подводящего канала

2 уменьшается, а со стороны меньших - увеличивается. Такое переме- % щение делителя .4 вызывает изменение скоростей по обе стороны делителя

4 и приводит к его передвижению в первоначальное положение. Таким образом автоматически поддерживается постоянство расхода полимера по обе стороны делителя 4.

Уменьшая или увеличивая поверхность прямоугольных пластин 8 и обтекателей 9, меняя их конструкцию 1 можно изменять чувствительность сис. темы. Примером такого регулирования может служить вариант на фиг.5, где отсутствует обтекатель 9, чем сокращена чувствительность системы 20 и повышается плавность регулирования.

Использование изобретения обеспечивает автоматическую регулировку расхода полимера благодаря наличию свободно установленного в от- 25 водном канале делителя потока данI ной конструкции, что приводит к повышению качества изделий на 5-10/

Формула изобретения 30

1. Иногоручьевая экструзионная головка для полимерных материалов, 73 6 содержащая корпус, снабженный подводящим и отводным каналами, и делитель потока расплава, установленный с возможностью перемещения на входе в отводной канал и выполненный в виде цилиндрического элемента с диаметром, равным диаметру отводного канала, и с направляющей кромкой, образованной сходящимися в направлении подводящего канала боковыми поверхностями, о т л и " чающая с я тем, что, с целью повышения качества иэделий за счет автоматического распределения потока расплава по ручьям головки, цилиндрический элемент свободно установ. лен в отводном канаре и снабжен прямоугольными пластинами, жестко закрепленными на его боковых поверхностях, причем боковые поверхности образованы цилиндрическими поверхнос" тями.

2. Головка по и.1, о т л и " ч а ю щ а я с я тем, что делитель снабжен обтекателями, установленными по торцам прямоугольных пластин перпендикулярно им.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции У 2413966, кл. B 29 F 3/04, опублик. 1979.

2. Патент США h" 3901636, кл. 425-378, ойублик. 1975 (прототип), 939273

Составитель И. Фитисова

Редактор Л. Горбунова Техред Т. Иаточка Ко ректорВ. Синицкая акаэ 5 О 2 Тираж 79 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 илиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,