Многоручьевая экструзионная головка для полимерных материалов

(51 Ия Т ВИДЕТЕЛЬСТВУ К АВТОРСКО реработке сти, к обоуров, прутние произв полимерспечения я потока омерности гидравли- иферийном я головка ый мундшВыступ 3 иперболо- мундштук ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБР(71) Уфимский нефтяной институт(56) Авторское свидетельство СССР М 846305, кл. В 29 С 47/30, 1979.Переработка наполненных композиционных материалов, - Сборник научных трудов. М,; НПО "Пластик", 1982, с,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 пеполимерных материалов, в частнрудованию для производства шнков и стержней из пластмасс.Цель изобретения - повышеводительности головки и качествных изделий за счет оберавномерного распределениполимера, ликвидации неравнвыхода экструдата и уменьшенияческого сопротивления на перучастке. 1595665 А 29 С 47/30 // В 29 (.23:0 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 экструзионна содержит корпус 1, многоканальн тук 2 с выступом 3 и каналами 4 выполнен в виде однополюсного г ида вращения, Многоканальный5 10 2 размещен в корпусе 1 и закреплен посредством соединительной втулки 5,Экструзио 17 кая головка снабжена обтекз.гелем 6 потока, выполненным в В 7 лде направля 7 ощей втулки с гиперболичес(им профилем 7, для обеспечения плавного входа в зону 8 перед входом в 7(анзлы 4 многоканального мукдштукз 2. Между обтекателем 6 потока и корпусом 1 расположено уплотнительное кольцо 9,В экструзионной Головке выполн 8 ны отверстия 10 под термопары для контроля температуры. Манометр 11 с разделительной диафрагмой предназначен для замера дзВП 8 ния в экструзионной голОВке,,Орпус 1 соединен с материальным цилиндром 12 экструдера со шнеком 13, Б подводящем канале 14, м 8 х(ду матери(эльным цилиндром ";2 и корпусом 1 рззмещ 8 нз фильтрующая решетка 15, Выступ 3 много- кзнзлькОГО мунДштука 2 Обращен В сторону подводящего канала 14, Обтекатель 6 установлен в корпусе 1 ка выходе подводящего ккалиЭкструзионная голов 7(а работает следующим образом.Расплав полимера, нагнетаемый шнеком 13 зкструдера, продавливается через фильтру 7 ощую решетку 15 и, ГгрОэ(одя в Г 7 ОдВодящий какал 14, поступает В зону 8 перед входом в каналы 4 многоканального мундштука 2. 7 7 ри этом направляется обтекателем 6, тем самым ликвидируя застойные зоны п 8 р 8 Д ОДО В анапы 4. Обт 8 катель Ь Обес печиаает равномерное распределение и подпор, для достижения равномерности выхода экструдатов из многоканального мундштука 2, его конструкцией предусмотрено в центральной зоне увеличение длины канала 5, а ка периферийном участке ее уменьшение согласно профилю выступа 3 и выполненного в виде однополюсного гиперболоида Вращсния.Так как скорость истечения в центре выше, чем в периферии, то за счет изменения Гидравлич 8 скОГО сопрОТИВлекия В каналах 4 ликвидиру 8 тся неравномерность Выхода экструдатов по их длине. Таким образом за счет простого системного изменения длины каналов 4, и соответственно их сопротивления, В указанных зонах обеспечивается выравнивание линейных скоростай экструдатов, Выдавливаемых экструдером через все отверстия многока- калькОГО мндштука 2,Кзобрет 877 ие наиболее полезно в производства шнуров, прутков, и стержней из пластмасс, так как практически легко обеспечигь автоматизацла общего вытяжного 20 25 30 35 40 50 устройства и одновременную отрезку экструдатов одинаковой длины.Экспериментальные исследования проводились на опытной установке, включающей экструдер со шнеком диаметром 40 мм (при 7 /б = 16), и экструзионную головку с многоканальным мундштуком 2, профиль выступа 3 которого выполнен в виде однополюсного гиперболоида вращения с наружным диаметром 72 мм и диаметром центрального выступа 8 мм, с 13 формующими каналами диаметром 4 мм. Отношение /О 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 МПЗ, 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 б 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. Обаектом исследования служил пластикат поливинилхлоридный для изоляции и защитных оболочек проводов и кабелей (ГОСТВ 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 их сопротивление, 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 завис 1 лт от количества отверстий в многоканальном мундштуке 2); улучшить качество полимерных изделий за счет равномерного распределения потока расплава и1595665 4 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 неравномерностивыхода зкструдата и уменьшения гидравлического сопротивления на периферийном участке, экструзионная головка снабжена обтекателем, выполненным в виде направ ляющей втулки с гиперболическим рабочимпрофилем и установленным в корпусе на выходе подводящего канала, а выступ многоканального мундштука выполнен в виде однополюсного гиперболоида вращения.,Самборск ррек ти енно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгор Гагарина, 10 Прои аказ 2877 Тираж 538 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5