Формующая угловая головка для изготовления изделий из пластмасс

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфеэ Советски кСоциалистическиеРеспублик(5) М. Кл. В 29 О 23/04 В 29 Е 3/04 с присоединением заявки РЙРВуАаретвенные кемнтет СССР аа делам нзебретеннй н открытнй(54) ФОРМУЮЩАЯ УГЛОВАЯ ГОЛОВКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПЛАСТМАСС Изобретение относится к конструкциям 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 экструдераОднако 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 2корпус с каналом для подачи расплаваот экструдера, размещенные в корпу-,се дорн и приводной шнек с двухзаходной нарезкой, ось которого расположена под углом к оси экструдера.Наличи шнека в корпусе способствует повышению качества изделий,повышению гомогениэации расплава иустранению разрывности потока 2 .Однако для данной формующей головки характерно то, что гидравлическоесопроитвление значительно больше,так как в процессе экструзии потокрасплава полимера при входе в зонушнека изменяют свое направление на 1590 впоскольку Формующая головкаподсоединяется к экструдеру перпендикулярно его оси; ограничена ,6-ласть применения., так как можно получать только пленку; недостаточнагомогениэация расплава, обусловленная конструкцией шнека. Укаэанныенедостатки снижают производительность ,формующей головки.7529 4 3 92Цель изобретения " повышениепроизводительности головки за счетуменьшения гидравлического сопротив-фления и интенсификации гомогенизации расплава.Указанная цель достигается тем,что в формующей угловой головке дляизготовления изделий из пластмасс,содержащей корпус с каналом дляподачи расплава от экструдера,,размещенные в корпусе дорн и приводной шнек с двухзаходной нарезкой,ось которого расположена под угломк оси экструдера, шнек снабженжестко закрепленным на его выходномконце смесительным элементом, выполненным с винтообразными рифами поего поверхности, а угол наклона осишнека 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 вращающегосясмесительного элемента на концешнека обеспечивает дополнительнуюгомогенизацию расплава и уменьшаетгидравлическое сопротивление в формующей головке.Такое конструктивное выполнение формующей угловой головки позволяет уменьшить гидравлическое сопротивление,повысить производительность в2,5-3,5 раза, создать неразрывностьпотока, осуществить интенсивное перемешивание расплава, что способствует улучшению гомогенизации и качества выпускаемых полых изделий иликвидации их разносводнасти.На фиг. 1 показана формующаяголовка, продольный разрез; нафиг. 2 - сечение А-А на фиг.1;на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг, 1.формующая угловая головка содержит корпус 1, где расположен двухзаходный шнек 2, который установленна подшипниках скольжения 3 и 4.Подшипник 4 размещен внутри втулки5, которая крепится в корпусе 1вместе с уплотнительным кольцом б спомощью болтов 7, а подшипник 3смонтирован во втулке 8 с отверстиями (см. фиг. 2), На выходном конце. шнека 2 жестко закреплен на резьбецилиндрический смесительный элемент9 с винтообразными рифами по его 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 поверхности. Подшипники скольжения3 и 4 смазываются с помощью масленок 10. Втулка 8 подпирается в корпусекалибрующей втулкой 11, которая прижимается фланцем 12 с уплотняющим кольцом 13 с помощью болтов14. В калибрующей втулке 11 расположен неподвижно дорн 15, центровкакоторого осуществляется с помощьюрегулировочных болтов 16. В дорне15 имеется канал для охлаждения,который соединен с патрубком 17 через сальниковое уплотнение 18. Навходе в формующую головку установлена фильтр-решетка 19, которая закреплена в корпусе втулкой 20.Корпус 1 головки соединен с экструдером (не показан) с помощьюплиты 21. Ось шнека 2 расположенапод углом 30-45 к оси 22 экструдера, для подачи расплава от которого .предназначен канал 23.формующая угловая головка работает следующим образом,Расплав полимера, нагнетаемыйэкструдеоом, пооходит через фильторешетку 19 в канал 23, далее материалподхватывается вращающимся шнеком 2,продавливается через отверстия втулки8 в зону вращающегося цилиндрическогосмесительного элемента 9 с винтообразными рифами и попадает в кольцевую щель, образованную внешней поверхностью дорна 15 и внутренней поверхностью калибрующей втулки 11. Призамене дорна 15 и втулки 11 на меньший или больший диаметры можно соответственно получить полые изделияразличных геометрических размеров.Шнек 2 и цилиндрический смесительныйэлемент 9 совместно приводятся вовращение электродвигателем церезвариатор (не показаны).При вращении шнека 2 уменьшаетсягидравлическое сопротивление головки, увеличивается давление потока,которое повышает производительность,и создается неразрывность потока,улучшается перемешивание расплава,гомогенизация и качество выпускаемыхполых изделий.При вращении цилиндрического смесительного элемента 9 в зазоре,образованном между поверхностьюкалибрующей втулки 11 и поверхностьювращающегося элемента 9, возникаетсложный сдвиг, который, как известно,снижает эффективную вязкость иуменьшает гидравлическое сопротивле927529 формула изобретения ние, что позволяет существенно увеличить объемную скорость выхода экструдата.В зоне сложного сдвига происходитусиленная гомогениэация, что положительно сказывается на качествеизделий,Варьируя скорость вращения смесительного элемента 9 и шнека 2, атакже величину зазора, можно легко 10добиться оптимального технологического режима переработки полимера слюбыми физико-химическими свойствамиУстановка шнека 2 под углом 30-45к оси экструдата позволяет повысить 15производительность формующей головки.С уменьшением угла расположенияошнека 2 от 45 и ниже гидравлическое сопротивление уменьшается и про- щизводительность растет. Например,производительность по полиэтиленуо150 С соответственно возрастаетос 130 г/мин при угле 45 до,угла ниже 30 нежелательно, таккак осложняет конструктивное вы полнение (необходимо значительноудлинять выходной вал шнека 2).Увеличение угла расположения шнео, 30ка выше 45снижает производительность, так как круче становится уголперехода расплава полимера из канала 23 подачи и увеличивается поперец.ное давление от потока полимера нашнек 2.35Резкое снижение производительности при увеличении угла расположенияна 1 не происходит, но замечено,цто производительность по полиэтилену при 150 С снижается с 130 г/мино опри угла 45 до 128,5 г/мин при 46Экспериментальные исследованияпроводятся на опытной установке,состоящей из экструдера с червякомдиаметром 40 мм и длиной 640 мм иформующей головки со шнеком 2 диаметром 75 мм, длиной нарезки 60 мм. Получают полиэтиленовые трубы наружным диаметром 50 мм, толщиной стенки 2,5 мм.56 6Устранение 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 болееэффективная 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"20,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, о т л и ц а ю щ а я с я 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 смеси- тельным 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 экспертизе1 1. Гурвич С.Г. и др. Машины дляпереработки термопластических материалов. М.; "Машиностроение", 1965,с. 268.2. Патент США 3879158,кл. В 29 0 23/04, опублик. 1975927529О г.1 2 Составитель Л. КольцовРедактор Л. Тюрина Техред А, Ачт Корректор М, Шарошию аказ одписное илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектна 06/20 ТираВНИИПИ Государспо делам иэоб 113035, Москва, Ж 673 Пенного комитета СССРетений и открытий5, Раушская наб., д. 4/5тЮтт е