Экструзионная двухкамерная головка для изготовления ленточных проводов

СОЮЗ СО 8 ЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 9) 111) Н 01 В 7 08 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Научно-производственное объединениеВсесоюзного научна-исследовательского,проектно-конструкторского и технологического института кабельной промышленности и Опытный завод Всесоюзногонаучно-исследовательского, проектно-конструкторского и технологического институтакабельной промышленности(56) Патент Франции ЬЬ 2506500,кл. Н 01 В 7/08, 1981.(54) ЭКСТРУЗИОННАЯ ДВУХКАМЕРНАЯ ГОЛОВКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛЕНТОЧНЫХ ПРОВОДОВ(57) Использование: кабельная техника, технологическое оборудование для изготовления ленточных проводов, Сущность изобретения: зкструзионная головка содержит расположенные друг над другом два одинаковых корпуса 20 и 21 с камерами 19, соединенными каналами 18 с рабочей полостью зкструдера и калибрующими вставками, пазы которых образуют выходные щелевые отверстия. Каждый корпус 20 и 21 выполнен составным и состоит из двух частей, одна из которых (20) имеет плоскую поверхность, образующую одну из стенок1835559 орректор И.Шмаков еда ктор Тираж Подписное И Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва,.Ж, Раушская наб., 4/51835559 Фигурная поверхность камеры имеет 35 выступ 31, который уменьшается в направлениях от центральной линии к боковым камеры 19, а другая (21) выполнена с углублением; образующим другую стенку камеры 19. Углубление симметрично относительно продольной оси головки, Боковые стенки камеры 19 сопряжены с параллельными стенками калибрующих вставок, Расстояние между верхней и нижней стенками камеры 19 в любой точке на поверхности стенки камеры 19 удовлетворяет выращВжению Н = 1 - )к+2 ) к+2; гдеМ Ь1 - 1 Е1 = О () + С 3 т,1 - решение уравнения -1=с(-т) +2 ), лежащее в интервалеот3 3Ода .- Х3 УгХ) + р )з +.2 эз ( Х)з)2Изобретение относится к кабельнойтехнике, а именно к технологическому оборудованию для изготовления ленточныхпроводов,Цель изобретения - повышение электрических и геометрических характеристикленточных проводов путем улучшения реологических характеристик расплава формующей массы.На фиг,1 показана блок-схема технологической линии для производства ленточных проводов, в составе которойиспользуется предлагаемая головка; нафиг.2 - общий вид экструзионной головки(вид со стороны входа токапроводящихжил); на фиг.З - экструзионная головка, видсверху; на фиг,4 - сочленение частей корпуса и калибрующей вставки в месте выходнойщели; на фиг,5 - расчетные координаты полости корпуса.Как показано на фиг.1, технологическаялиния содержит отдающее устройство 1 токопроводящих жил, систему 3 элементов,собирающих жилу в плоскость, шнек-пресс4 с экструзионной головкой 5, подставку.6 снаправляющим устройством 7, фиксирующие валки 8, подвижную платформу 9, узелкаландрования 10 с формующими профилировэнными валками 11, После валков расположены охлаждающая ванна 12, узел резки13, узел маркировки 14, тяговое устройство15 и приемное устройство 16 провода,Экструзионная двухкорпусная головка5(фиг,2 и 3) состоит из входного фланца 17,посредством каналов 18 сообщающегося содной стороны с цилиндром шнек-пресса 4,5 10 15 20 25 30 9 УгХ)4 + з, )г,у-Р:з ( )з. (3 ( )з)2 ЗР- Х) - г - Х) + 2 з)гР2 з -- т)з)где- ширина щелевого отверстия, О - расстояние между стенками калибрующих вставок; с - высота щелевого отверстия; К = 0,3-3,0; Х, У - координаты указанной точки в декартовой системе координат, ось Х кпторой совпадает с продольной осью головки, а Х и У удовлетворяет условию;0,1Х, У0,5(1 - (1 - - ) ), 5 илЗ табл,Хз с другой - с каме рами 19 частей корпусов 20 и 21. Корпуса 20 выполнены с плоскими рабочими поверхностями, обращенными к камерам 19, а корпуса 21 - с криволинейными поверхностями.Головка включает также механизм 22 регулировки потока расплава, который выполнен в виде штока с возмокностью вворачивания в корпус 21 с выходам его частм в зону перехода от канала 18 в полость 19 камеры головки. Флэнец 17, части корпусов 20 и 21 снабжены теплоэлектранагревателями 23 патронного типа, Корпуса головки 5 по внешней поверхности покрыты тепло- изоляционным материалом 24,Как показано на фиг.З, боковые стенки 25 камеры 21 выполнены криволинейными, выгнутыми со стороны полости наружу, в месте подхода к калибрующей вставке 26 касательная к линии, образованной стенкой 25 и плоской полукамерай в месте стыка камеры и вставки, совпадает с параллельными стенками вставки. На фиг.4 представлен вариант выполнения частей 21 корпусов головки с калибрующими вставками 26, которые крепятся к частям 21 камер поджимными болтами 27 и 28, Регулировочные болты 29 расположены в калибрующих вставках и, взаимодействуя торцом с частью вставок 26, осуществляют ее прогиб в месте выходных щелевых отверстий 30, тем самым уменьшая толщину последних.1835559 510 15 20 25 30 35 стенкам камеры и по направлению от входа в камеру к выходному щелевому отверстию.Кривизна стенок камеры, форма поверхности углубления камеры рассчитывается по методике, учитывающей технологические параметры изготовления (скорость изготовления, конструкция и т,д,) и реологические свойства экструдируемого материала.Форма поверхности углубления камеры задается толщиной Н (х, ч) канала в точке с декартовыми координатами (х, у), начало координат лежит на плоской поверхности первой части корпуса, ось Ох направлена вдоль продольной оси головки.П р и м е р расчета формы внутренней полости, Поливинилхлоридный пластикат, используемый для изолирования ленточных проводов, имеет показатель и в степенном уравнении, описывающее течение расплава пластиката в пределах от 0,33 до 0,42, при этом 1 = 1/и принимает значение от 2,8 до 3.При 0 = 10 мм, б = 0,3 мм, 1 = 100 мм, т.е, параметрах головки, соответствующих реально экстпуатируемой, рассчитывают кривую сопряжения двух частей камер, Данная кривая имеет форму кубической параболы,Результаты расчета приведены в табл.1. Затем определяют точки для построе- ния сечений камеры (фиг,5), поскольку камера симметрична относительно оси Ох, определяют только положительные значения у.Результаты представлены в табл,2. Экструзионная головка работает. следующим образом,Поток расплава полимера поступает из цилиндра шнека-пресса в полость входного .фланца 17 головки, из полости по двум каналам 18 расплав пступает в идентичные полости камеры 19, расположенные в каждом корпусе головки зеркально относительно друг друга. 40 45 50 55 В зоне перехода каналов 18 в полости камер 19 расположен механизм 22 регулировки в виде дросселирующего элемента путем вворачивания по резьбовому соединению штока в полость с полимером, уменьшая проходное сечение потока, а следовательно, и сам поток полимера.Этой регулировкой на обоих корпусах достигается выравнивание потоков расплава на выходах корпусов, тем самым компенсируется разность температурных режимов корпусов, неодинаковая величина сопротивлений потокам в камерах за счет расхождения в геометрических размерах и чистоты обработки рабочих поверхностей камер.Полости камер позволяют предварительно выравнить скорости потоков идавление расплава по ширине щели, Окончательные размеры выходящих потоков расплава полимера формируют калибрующие вставки 25, которые могут быть выполнены с рассекателями. обращенными к расплаву полимера,Предлагаемая конструкция оптимально учитывает направление движения массы полимера и позволяет выравнить давление полимера при подходе к калибрующим вставкам, кривизна стенок исключает появление застойных зон и дополнительных напряжений в полимере, плавный выступ 31 на криволинейной поверхности также ускоряет процесс выравнивания давлений в полимере при приближении к губкам и сокращает путь от коллектора до губок. Учитывая, что указанные формы камеры головки являются оптимальными для полимеров с достаточно широким диапазоном реологических характеристик, головку возможно использовать при различных технологических режимах и при переработке многих материалов. Сокращение расстояния от коллектора до губок позволяет уменьшить габариты головки, упростить конструкцию, улучшить условия эксплуатации.Изготавливают партии ленточного провода марки ЛСВ-7-40 х О, 08 ТУ 16-705.40385 с 40.медными лужеными жилами, скрученными из семи проволок (сечение жил 0,08 мм, изоляция из ПВХ И 40-13 А ГОСТ 5960-72), на известной головке и головке предлагаемой конструкции с использованием экструдера марки Е 1-60 с диаметром шнека 60 мм.Установлено, что головка предлагаемой конструкции позволяет;повысить стабильность процесса, так как через 3 - 5 мин после начала работы происходит установка режима, который затем поддерживается в необходимых пределах в течение всего времени работы;увеличить скорость процесса до 25 м/мин;улучшить геометрические характеристики ленточных проводов;повысить управляемость процесса.В результате перечисленных изменений выход годного провода увеличился с 72 до 957В табл,3 приведены результаты испытаний образцов ленточных проводов, изготовленных на известной и предлагаемой головках и соответствующих ТУ 16-705,403- 85.и калибточки в ь Х кото- головки5;(1 аблиц ривая сопряжения двух частеи ка Измерение расстояния между центрами соседних жил производят по методикеМВИ КОО-85 на микроскопе МБИ.Измерение толщины провода производят по ГОСТ 7229-76 с помощью микрометра МК 25-1 ГОСТ 6507-78,Измерение электрического сопротивления изоляции производят по ГОСТ 3345-76с помощью тераомметра Е 6-3,Испытание напряжением производят 10по ГОСТ 2990-78 на воздухе с помощью пробивной установки УПУ.Формула изобретенияЭкструзионная двухкамерная головкадля изготовления ленточных проводов, содержащая расположенные друг над другомдва одинаковых корпуса с камерами, соединенными каналами с рабочей полостью экструдера, и калибрующими вставками, пазыкоторых образуют выходные щелевые отверстия, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, сцелью повышения злектрических и геометрических характеристик ленточных проводов путем улучшения реологическиххарактеристик расплава формующей массы, 25каждый корпус выполнен составным и состоит из двух частей, одна из которых имеетплоскую поверхность, образующую одну изстенок камеры, а другая выполнена с углублением, образующим другую стенку камеры, симметричным относитЕльнопродольной оси головки, а боковые стенкикамеры сопряжены с параллельными стенками калибрующих вставок, при атом расстояние между верхней и нижней стенками 35камеры в любой точке на поверхности стенки камеры удовлетворяет выражению щН=Ь- ) к+2 -к+2М Ьгде Ь =Р(.)+0,т - решение уравнения1- т - с(1 - т)3 + 2133лежащее в интервале от 0 до;1 - Х3 2- ) +- )3 + 2 133 ( Х)3)23Г, 3; Е= -1-т)313)3)ггде 1 - ширина щелевого отверстияР - расстояние между стенкамрующих вставокд - высота щелевого отверстия1 с - 0,3-3,0;Х, У - координаты указаннойдекартовой системе координат, осрой совпадает с продольной осьюа Х и У удовлетворяют условию0,11 Х 1,1835559 Таблица 3 Результаты испытаний образцов Номера пlп Расстояние между Сопротивление изоляции, Ом м (требоцентрами соседних жил (от 12-й до 22 вания ТУ10) енее е мене 000 требовэни+0,1 У 1,2 головкавка оловка - предла редла головкапрототип аредл прототи ототип гаема и ототи аемаяоловка гае головка ловка лов1835559. 16 15 Продолжение табл,3 Номера и/и Толщина провода,мм (требования ТУ0,90+0,20) 2000) 10) головка- прототип предлаголовка- прототип головка- прототип головка- прототип гаемаяголовка 1,26 1,16 1,27 1,20 1,24 Расстояние между центрами соседних жил (от 12-й до 22- й), мм требования ТУ 1,25+0,1 предлагаемаяголовка Сопротивление изоляции, Ом м (требования ТУ не менее предлагаемаяголовка предлагаемая яголовка Пробивное напряжение, В (требования ТУ не менее