Вибрационная головка червячного пресса для полимерных композиций

(57) Использование: переработк ных композиций в химической и рерабатывающей промыш Изготовление на экструзионном нии электрических кабелей, на металлический сердечник полим ляции, Сущность изобретения: вибрационной головки установ зованием кольцевого зазора ви ствия дорн, Он соединен с ге круговых кол ебаий. Неподвиж тельно корпуса смонтирован , дорна. Концентрично дорну ра кольцевом зазоре вибровоздей ка, Она установлена с возможн вого перемещения посредство вочных элементов. Перемещен регулируют длину участка ви ствия. Дорн в области вибров в сечении имеет форму правил гоугольника или гипотрохоидь ленными вершинами, 2 з,п. ф ил. рукторское бюро роения Киевского ого объединения енко, А,Г,Григорьупкин, И,О,Микуолбов В,В, Приме- . здействия при изтке полимерных ская промышленат, сб. М 1982, М. ртович С.А, ВиброфорЛ.: Химия, 1979, с, 57 -59, р,32,54) ВИБРАЦНОГО ПРЕСПОЗИЦИЙ НАЯ ГОЛОВКА ЧЕРВЯ ЛЯ ПОЛИМЕРНЫХ КО Сд Ь) Изобретение относится к полимерному и резиноперерабатывающему машиностроению, в частности, к экструзионному оборудованию, и может быть использовано в линиях по производству электрических кабелей для нанесения на металлический сердечник (жилу) резиновой или полимерной изоляции.Известна вибрационная экструзионная головка, содержащая полый корпус, установленный в нем с образованием кольцевого зазора вибровоздействия дорн и гене-. ратор осевых колебаний дорна,Данная головка относительно проста, однако она обладает рядом недостатков, Основной из них - получение волнообразной поверхности (либо поперечных полос) на готовом изделии из-за неравномерного расхода композиции, обеспечиваемого продольно вибрирующим дорном. Кроме того, отсутствует возможность регулировать длину участка вибровоздействия дорна на материал, что ограничивает использование головки при переработке различных композиций,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИК АВТОРСКОМУ СВИДЕ(56) Любартович С,А., Стнение вибрационного воготовлении и перерабоматериалов. - Электриченость: Научн.-техн, рефер12, с, 17 - 21.Басов Н.ИЛюбамование полимеров. а полимер- резинопеленности, оборудованесение на ерной изов корпусе лен с обра- бровоздейнератором но относи- наконечник змещена в ствия втулостью осем регулироием втулки бровоздейоздействия (Я ьного мно- (со скруглы, 1 табл173 б 726 ным относительно корпуса наконечником дорна и средством для регулировки длины участка вибровоздействия, выполненным в виде размещенной концентрично дорну 35 втулки, смонтированной в кольцевом зазоре вибровоздействия с возможностью осевого перемещения посредством регулировочных элементов.Предпочтительно сечение дорна в обла сти вибровоздействия имеет форму правильного многоугольника или гипотрохоиды со скругленными вершинами,На фиг. 1 изображена головка, продольный разрез; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг. 45 1, сечение в виде многоугольника; на фиг, 3 - то же, сечение в виде гипотрохиоды; на фиг. 4 - разрез Б - Б на фиг, 1; на фиг, 5 - втулка, аксонометрия;Вибрационная экструзионная головка 50 червячного пресса 1 содержит полый корпус 2, установленный в нем с образованием кольцевого зазора 3 вибровоздействия дорн 4 с наконечником 5 и генератор б круговых колебаний дорна 4, содержащий при водной рычаг, соединенный со шлицевой втулкой 7, установленной в корпусе 2 и взаимодействующей с хвостовиком дорна 4. Наконечник 5 дорна 4 установлен в корпусе 1 неподвижно посредством кольца 8 с окнавяч иции,зазора ий додорна,Гц; а - к сти комНаиболее близким к предлагаемому является вибрационная головка червячного пресса, содержащая полый корпус, установленный в нем с образованием кольцевого зазора вибровоздействия дорн и генератор круговых колебаний дорнаДанная головка обеспечивает лучшее по сравнению с аналогом сцепление изоляции с металлическим сердечником формируемого кабеля, Однако она не обеспечивает высококачественную поверхность изделия, так как на его поверхности образуется "елочный" узор, получаемый вследствие непрерывного движения кабеля и круговых колебаний наконечника дорна. Кроме того, цилиндрическая форма дорна на участке вибровоздействия обеспечивает эффективное воздействие лишь на внутренние слои композиции,Целью изобретения является повышение производительности и качества продукции за счет увеличения эффективности вибровоздействия на полимерную композицию.Поставленная цель достигается тем, что вибрационная головка червячного пресса для полимерных композиций, содержащая полый корпус, установленный в нем с образованием кольцевого зазора вибровоздействия дорн и генератор круговых колебаний дорна, снабжена неподвижно смонтирован 5 10 15 20 25 30 ми 9. Дорн 4, его наконечник 5 и шлицевая втулка 7 выполнены полыми. Червячный пресс 1 сообщен с кольцевым зазором 3 вибровоздействия посредством распределительных каналов 10 втулки 11, смонтированной в указанном зазоре с возможностью осевого перемещения при помощи регулировочных элементов 12, которые вместе с втулкой 11 представляют собой средство для регулирования длины участка вибровоздействия. Для подвода тепла к головке (или отвода тепла от нее) в корпусе 2 выполнены каналы для циркуляции теплоносителя (не показаны). Сечение дорна 4 в пределах кольцевого зазора 3 вибровоздействия выполнено в виде правильного многоугольника (фиг, 2) либо гипотрохоиды со скругленными вершинами (фиг. 3), Использование дорна 4, имеющего сечение в виде правильного многсугольника, целесообразно при переработке высоковязких композиций, а в виде гипотрохоиды - при переработке композиций, имеющих невысокую вязкость.Головка работает следующим образом.В зависимости от свойств композиции и режима переработки определяют длину кольцевого зазора 3 вибровоздействия по зависимости где 0 - производительность чер пресса, м/с;р - эффективная вязкость комп Па с;Л - средняя величина кольцевог вибровоздействия,м;р- амплитуда круговых колеб рна, рад;1 - частота круговых колебани оэффициент тем пературоп роводнопозиции, м /с;Йд - средний радиус дорна в пределах кольцевого зазора вибровоздействия,м;К = 0,0004 - коэффициент, (Н/м)с; К 2 = 0,0007 - коэффициент, (Н/м)с, При помощи регулировочных элементов 12 (и соответственно осевого перемещения втулки 11) обеспечивают рассчитанную длину кольцевого зазора вибровоздействия,Резиновая смесь (полимерная композиция), подвергшаяся обработке в экструдере 1, подается через отверстие корпуса головки к втулке 11. Достигнув втулки 11, смесь заполняет распределительные каналы 10 и поступает в кольцевой зазор 3 между дорном 4 и наружной стенкой полости корпуса 2, Достигнув наконечника 5 дорна 4, смесьчерез окна 9 попадает в калибрующийаазор 14, на выходе из которого обволакивает металлический сердечник (не показан), непре-. рывно подаваемый через центральное отверстие дорна, После выхода смеси из головки (в начальный период работы. линии). включают генератор колебаний 6 дорна 4; На длине 1 дорна (в области вибровоздействия) колебания от него передаются обрабатываемой смеси, вследствие чего она дополнительно прогревается и перемешивается, что позволяет повысить производительность головки и качество накладываемой на сердечник изоляции. Снижение вязкости смеси за счет вибрации повышает ее текучесть, что позволяет повысить производительность линии в целом, Перемещением втулки 11 в осевом направлении можно регулировать длину участка дорна в области вибровоздействия, что позволяет использовать головку для различных смесей при различной производительности экструдера, т.е. расширяет технологические возможности головки,Выполнение наконечника 5 дорна 4 неподвижным относительно корпуса 2 головки обеспечивает равнотолщинность накладываемой изоляции за счет наличия участка стабилизации течения расплава композиции, образуемого неподвижными поверхностями наконечника 5 дорна 4 и стенкой полости корпуса 1, Выполнение сечения дорна 4 в области вибровоздействия в форме правильного многоугольника или гипотрохоиды со скругленными вершинами гарантирует передачу вибрации от дорна 4 к композиции по всей высоте кольцевого зазора 3 вибровоздействия, а также обеспечивает дополнительный прогрев композиции, например резиновой, до температуры, близкой к температуре вулканизации, что позволяет повысить производительность линии и существенно снизить расход энергии, например, греющего пара в вулканизационной камере линии,П р и м е р. Экспериментальные исследования процесса наложения на металлическую жилу электрической изоляции из резины с наполнителем в виде мела (до 20 мас,ч,); Сравнительное экструдирование известной головкой и предлагаемой проводят на червячной машине МХЧ.Характеристики езиновой смеси; плотность р= 1400 кгlм, температуропроводность а. = 1,4 10 м /с, температура подвулканизации Т = 140 С, средний радиусдорна в области вибровоздействия Вц =0,053 м, средняя величина рабочего зазора5 головки в области вибровоздействия Л=0,012 м, Частота круговых колебаний дорна1 = 10 Гц, угловая амплутуда колебаний дорна р=0,523 рад.Результаты опытов представлены в таб 10 лице,Диапазон длин участка вибровоздействия головки составляет 0,11 - 0,19 м.Температура резиновой смеси на выходе из головки по известному способу превы 15 шает температуру вулканизации. Этоприводит к преждевременной подвулканизации резины в головке (еще до наложенияее на металлическую жилу) и к браку, готовойпродукции,20 Таким образом, предлагаемая вибрационная головка червячного пресса улучшаеткачество получаемых изделий и обеспечивает высокую производительность линии в целом.25Формула изобретения 1. Вибрационная головка червячногопресса для полимерных композиций, содер 30 жащая полый корпус, установленный в немс образованием кольцевого зазора вибровоздействия дорн и генератор круговых колебаний дорна, отл ич а ю щ а я с я тем,что, с целью повышения производительно 35 сти и качества продукции за счет увеличенияэффективности вибровоздействия на полимерную композицию, головка снабженанеподвижно смонтированным относительно корпуса наконечником дорна и средст 40 вом для регулирования длины участкавибровоздействия, выполненным в видеразмещенной концентрично дорну втулки,смонтированной в кольцевом зазоре вибровоздействия с воэможностью осевого пере 45 мещения посредством регулировочныхэлементов,2. Головка по и. 1, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что сечение дорна в области вибровоздействия имеет форму правильного много 50 угольника,3, Головка по п,1,отличающаясятем, что сечение дорна в области вибровоздействия имеет форму гипотрохоиды соскругленными вершинами,551736726 Фиг Составитель Н,Рухлядеваедактор Т.Лазоренко Техред М,Моргентал Корректор Л Бескид Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 1. з 1856 ВНИИПИ Госуд Тиражвенного коми113035, Москв а поизо Ж, Ра Подписноеениям и открытиям при ГКНТ ССкая наб., 4/5