Экструзионная головка для изготовления двухслойных полимерных труб

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕИТУ Сфвэ Советскик Сециаанстнческнк Рвспубини(5%) В. Кд. В 29 О 23/04, в 29 Р 3/04 Государственный комнтет СССР по делам нзобретеннй н открытнйИностранцыВильгельм Хеглер и РальФ Петер Хеглер(72) Авторы изобретения ИностранецВильгельм Хеглер(54) ЭКСТРУЗИОННАЯ ГОЛОВК ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДВУХСЛОЙНЫХ ПОЛИМЕРНЫХ ТРУБИзобретение относится к области изготовления полимерных труб, в частности к конструкциям экструзионных головок для изготовления двухслойных полимерных труб с гоФрированиой наружной и гладкой внутренними стенками, и является усовершенствованием изобретения по патенту 9 320983.По основному патенту СССР 9 320983 известна зкструзионная головка для 10 изготовления двухслойных полимерных труб, содержащая два соосных дорна, .образующих две кольцевые щели для Формования наружной и внутренней .трубчатых заготовок, которая на вы- )5 ходе снабжена Формующим устройством, выполненным в виде вакуумных полу" Форм, снабженных средствами для их непрерывного смыкания и перемещения, внутри которых на удерживающей штан- фф ге, укрепленной в дорне, служащем для Формования наружной трубчатой заготовки и снабженном каналами для подвода воздуха, установлен дорн, служащий для формования внутренней )5 гладкой трубы и также снабженный каналами для подвода воздуха.Однако укаэанная головка не позволяет получать трубы высокого качества.Эе Это объясняется тем, что воздух в кольцевые щели для Формования наружной и внутренней трубчатых заготовок подают при одинаковых температурах и давлениях, так как головка не позволяет осуществлять тщательную регулировку указанных параметров,Цель изобретения - повыпение качества изготавливаемых изделий.Указанная цель достигается тем, что в зкструэионной головке по патенту У 320983, содержащей два соосных дорна, образующих две кольцевые щели для Формования наружной и внутренней трубчатых заготовок и снабженной на выходе Формующим устройством, выполненно в виде вакуумных полу- Форм, снабженных средством для их непрерывного сьщкания и перемещения, внутри которых на удерживающей штанге, укрепленной в дорне, служащем для Формования наружной трубчатой заготовки и снабженном каналами для подвода воздуха, установлен дорн, служащий для формования внутренней гладкой трубы и также снабженный каналами для подвода воздуха, согласно изобретению, удерживающая штанга вы" полнена с расположенным по центральной оси отверстием, соединенньм сканалами для подвода воздуха, выполненными в дорне для Формованиявнутренней гладкой трубы причем головка снабжена индивидуальными регуляторами температуры и давления сжатого воздуха, размещенными на входев центральное отверстие штанги и вканалы для Формования наружной трубы.На фиг. 1 представлен общий видэкструзионной головки в разрезе; нафиг. 2 -4 - поперечное сечение двухслойных труб при различных соотношениях величин давления сжатого воздуха.Голонка содержит мундштук 1, обра"зующий с дорном 2 кольцевую щель 3для Формования наружной трубчатойзаготовки, и дорн 4 с удерживающейштангой 5, образующие кольцевую щель6 для Формования внутренней трубчатой заготовки,удерживающая штанга 5 выполненас расположенным но центральной осицентральным отверстием 7, соединенным с каналом 8 для подвода воздухаво внутреннее пространство внутренней трубы, изолированное благодаряудлинителю дорна 9 от наружного пространства. Между дорном 2 для формования наружной трубы и дорном 4для формования внутренней трубы находится кольцевой канал 10 для подачи сжатого воздуха во внутреннююполость 11 наружной трубы, расположенную перед кольцевой щелью 6. Подвод воздуха в кольцевой канал 10 осуществляется через наклонное отверстие 12. При помощи нагревательногоустройства (не показанного на чертеже) воздух подогревается до необходимой температуры. Индивидуальныерегуляторы 13 и 14 служат соответст-венно для измерения давления и температуры воздуха, подаваемого вовнутреннюю полость наружной трубы.При этом измерение температуры можетосуществляться непосредственно в томместе, где находится регулятор температуры, в то время как измерениедавления целесообразно осуществлятьво внутренней части головки экструдера примерно в зоне 15, так как начиная с этого места воздух течет черезканал со сравнительно большим поперечным сечением и незначительнымаэродинамическим сопротивлением ичерез горячий мундштук экструдера,так что давление воздуха от зоны 15до выхода из кольцевой щели 3 изменяется не очень существенно. В центральное отверстие 7 удерживающейштанги 5 воздух вводится через канал 16. Здесь также перед местомвхода находятся индивидуальные регуляторы 17 и 18 для измерения соответственно давления и температурывоздуха, подаваемого во внутреннеепространство внутренней трубы, который при помощи нагревательного уст 20 25 30 35 40 50 55 60 ройства разогревается.до необходимой температуры. Место замера давлениявоздуха должно находиться точно также во внутренней части головки экструдера примерно в точке 19.Выходящая из кольцевой щели 3 наружная трубчатая заготовка поступает в Формующее устройство в виде вакуумных полуформ 20. После того как полуформы закроются, гофры, выполненные в них, соединяются с отсасывающим каналом 21, через который иэполуформ отсасывается воздух, такчто наружная труба посредством разности давления между наружным давлением, лежащим значительно ниже атмосферного, и внутренним давлением,лежащим выше атмосферного давления приблизительно на 0,5-3, быстро вдавливается внутрь гофра полуформы. При этом подаваемый по каналу 10 воздух, как указано стрелками 22, входит в гофры наружной трубы. Полуформы 20 охлаждаются снаружи, так что наружная труба, как только она прикоснется к внутренним стенкам полу- Форм, охлаждается сравнительно быстро. Выходящая из кольцевой щели 6 внутренняя труба после выхода расширяется, если давление воздуха, выходящего из канала 8, лежит несколько выше давления воздуха во внутренней полости 11 и он контактирует с уже затвердевающей наружной трубой. Посредством удлинителя дорна 9 внутренняя труба разглаживается у наружной трубы так, что обе трубы хорошо свариваются друг с другом Одновременно удлинитель дорна 9 способствует тому, чтобы небольшое избыточное давление, которое создается благодаря выпусканию воздуха из канала 8, осталось не из ме н ным.Для того чтобы наружная и внутренняя труба хорошо сваривались друг с другом, необходимо стремиться к тому, чтобы внутренняя труба возможно более быстро прилегла к наружной трубе, тоесть, как только закончится окончательное формование наружной трубы, внутренняя труба уже должна прилегать во втором или в третьем гофре к наружной трубе после начала отсасывания, При последующем перемещении полуформ наружная труба, которая прилегает к охлажденной водой стенке полу- формы, быстро охлаждается, внутренняя труба, которая отделена от охлажденных полуформ воздушной прослойкой, охлаждается с гораздо меньшей скоростью и остается поэтому способной пластически деформироваться еще продолжительное время. Воздух во внутренней части гофров посредством соприкосновения с охлаждающейся наружной трубой медленно охлаждается, причем одновременно уменьшается также и давление. Если уменьшить давление сильнее, так чтобы во внутреннейчасти гофров стало меньшее давление,чем во внутренней части внутреннейтрубы так,как представлено на фиг, 2,то внутренняя стенка на участках 23втягивается несколько в гофры. Еслидавление воздуха во внутренней части 5гофров увеличивается так, как представлено на фиг. 3, то внутренняястенка на участках 24 закругляетсянесколько наружу. Если температураи давление воздуха в полостях наружной и внутренней труб выбраныправильно, так что при затвердевании внутренней стенки давление вгофрах становится равнымдавлениюполости внутренней трубы, то, какпредставлено на фиг. 4, внутренняястенка остается гладкой и аэродинамическое сопротивление не увеличивается. На основании экспериментов установлено, что представленное нафиг. 4 состояние достигается даже 20тогда, когда в качестве внутреннейстенки экструдируется тонкая пленкас толщиной стенки от 0,05 мм и ниже.Такая незначительная толщина внутрен"ней стенки означает не только значительную экономию материала, Этим,кроме того, еще достигнуто то, чтовнутренняя стенка не уменьшает гибкость трубы, так что такого рода двухслойная труба практически также хорошо гнется, как и известные трубы с поперечным гофрированием без второй внутренней стенки.Данное изобретение благодаря выполнению удерживающей штанги с центральным отверстием, соединенным с каналом для подвода воздуха и наличию индивидуальных регуляторов температуры и давления сжатого воздуха, позволяет значительно повысить качество изготавливаемых иэделий.Формула изобретенияЭкструзионная головка для изготовления двухслойных полимерных труб по патенту СССР 9 320983, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества изготавливаемых иэделий, удерживающая штанга выполнена с расположенным по центральной оси отверстием, соединенным с каналами для подвода воздуха, выполненными в дорне для формования внутренней гладкой трубы, причем головка снабжена индивидуальными регуляторами температуры и давления сжатого воздуха, размещенного на входе в центральное отверстие штанги и в каналы дорна для формования наружной трубы.741790 Ринг УигЗ иг.Ф ставитель Э. Г хред Ж. Кастеле едактор Т. Девятк 735 аказ 3230/56 исно ПП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 или Тира ЦНИИПИ Гос по делам 035, Москвковаорректор Н, С арствЕнного комитета СССРизобретений и открытийЖ, Раушская наб., д, 4/