Экструзионная головка для изготовления трубчатых изделий из полимерных материалов

Сов з СоветсиикСоциалистическиеРеспублик К АВТ ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 61) Дополнительное к авт. свиа-ву)Заявлено 04,03.80 (2) 2889562/23-05 51) М. Кл, В 29 О 23/04 В 29 Г 3/04 3 Ьвударетвеииый квмитет СССР ие делам изабратеиий и открытийс присоединением заявки 23) Приоритет- Опубликова 5. 82 Бюллетен 3) УДК 678. 0573(088.8) Дата опублико ния описания 15.05.8(72) Автор нзобретени В. Прищепе двител 54) ЭКСТРУЗИОННАЯ ГОЛОВКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИТРУБЧАТЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХМАТЕРИАЛОВ экструзионночто она неизделия необ кольку ориент игается в осн оях изделия, ирующие с кор Недостато состоит в то изготавливат качества, по полимера дос внутренних с слои, контак и .гмовни позволяет ходимо я вном в д наружныИзобретение относится к производ- ству трубчатых изделий из полимерных материалов и может быть использовано при изготовлении рукавов, шлангов, а также наложения изоляционного покрытия в производстве кабелей.Известна экструзионная головка для изготовления трубчатых изделий из полимерных материалов, содержащая корпус, мундштук и дорн, жестко свя 1 О занный с вращающимся червяком экструдера 11.Недостатком иной головки являтехнологическиеку она может бытдля прямоточноговоляет варьировадорна и изменятьвращения.Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является экструзионная головка дл изготовления трубчатых звестной вэкструзионются ее ограниченные возможности посколь"Ф1 ь использована только процесса и не позть скорость вращения направление его изделии иэ полимерных материалов,содержащая корпус и формующий элемевыполненный в виде смонтированноговозможностью вращения цилиндрического элемента с ребрами по его поверхности, наклонными к его продольной оси, и втулки., образующей с цилиндрическим элементом кольцевойзазор. В экструзионной головке засчет наличия наклонных ребер упрощается конструкция за счет исключения привода вращения цилиндрическогэлемента, который вращается потокомполимера, и обеспечивается винтообразная ориентация структуры полимера 121.Экструзионная головка, изображенная на фиг. 1, включает корпус 1, в котором с возможностью свободного вращения установлен формующий элемент 2 на подшипниках 3, Между корпусом 1 головки и вращающимся формующим элементом 2 установлены уплотнения 1 из материала с низким коэффициентом трения, например фторопласта, таким образом, чтобы обеспечить минимальное сопротивление вращению Формующего элемента 2 и одновремен,но исключить утечку полимера в зазор между корпусом 1 и формующим элементом 2, который состоит из ,втулкинаружного кольца а и цилиндрического элемента - внутреннего кольца б, соединенных на некотором участке по длине несколькими тонкими ребрами в таким образом, что между кольцами образуется кольцевой зазор для прохода полимера. Ребра в расположены под некоторым углом к прямолинейной образующей колец (как лопатки колеса турбины), т.ек продольной оси формующего элемента. Через корпус 1 и зазор формующего элемента 2 проходит дорн 5. Формующий элемент 2 может подтормаживаться одним из известных способов, что обеспечивает в случа необходимости регулирование скорости вращения этого элемента.Наложение трубки полимера на дорн 5 в экструзионной головке осуществляется следующим образом. Полимер 6, находящийся в вязко- текучем состоянии, из экструдера (не показан) под давлением поступает в полость корпуса 1. Далее полимер (показан условно прозрачным), прохо" дит в кольцевой зазор Формующего элемента 2. При этом полимер 6 давит на наклонные ребра в и заставляет вращаться формующий элемент 2. Вращению Формующего.элемента 2 препятствует при этом трение в подшипниках 3, трение между формующим элементом 2 и уплотнениями ч (или между уплотнениями ч и корпусом 1), а также сопротивление сдвиговым деформациям полимера 6, которые возникают на входе полимера в кольцевой зазор вращающегося формующего элемента 2, что следует учитывать при проектировании головки.В кольцевом зазоре полимер увлекается ребрами в и стенками колец а На фиг, 1 показана экструзионная головка, общий вид; на Фиг. 2 вариант выполнения экструзионной головки для получения трубки из поли-мера при бездорновом способе изготовления трубок; на фиг, 3 - то же, для получения двухслойной трубки. неподвижной втулкой, имеют недостаточную ориентацию.Цель изобретения - повышение качества изделий. за счет обеспеченияориентации материала по всей его тол-щине.Указанная цель достигается тем,что, в экструзионной головке дляизготовления трубчатых изделий из полимерных материалов, содержащей окорпус и формующий элемент, выполненный в виде смонтированного с возможностью вращения цилиндрического элемента с ребрами по его поверхности,наклонными к его продольной оси, и ивтулки, образующей с цилиндрическимэлементом кольцевой зазор, втулкасмонтирована концентрично цилиндрическому элементу, и соединена с ним посредством ребер, которые расположены 2 Ов кольцевом зазоре.Кроме того, головка снабжена смонтированным на выходе из экструзионной головки соосно формующему элементу кольцевым элементом, соединен- р 5ным через вариатор с формующим элементом и установленным с возможностью противоположного относительно него вращения.Экструзионная головка снабженаустановленным концентрично формующему элементу кольцевым элементом,смонтированным с возможностью противоположного относительно формующегоэлемента вращения.За счет такого выполнения, экструзионной головки полимер, сам вращаетформующий элемент и при этом "закручивается", Наличие кольцевого элемента, вращающегося противоположноформующему элементу, позволяет уравновесить вращающие трубку полимерамоменты и исключить дорн из процесса изготовления изделия, когда этонеобходимо. Концентричное расположение кольцевого и формующего элементов позволяет изготавливать двухслойные трубки с разным (противоположным) направлением ориентации молекул или волокнистого наполнителя,50что повышает прочность трубки,и б во вращательное движение и как бы наматывается на дорн 5 в виде трубки, в которую формуется полимер в кольцевом зазоре формующего элемента 2 после прохождения зоны кольцевого зазора с ребрами в.За счет вращения выходящей из экструзионнной головки трубки, а также за счет сдвиговых деформаций в стенке трубки в зазоре между дорном 5 и кольцом а, которое может быть, как показано на фиг. 1, несколько длиннее кольца б, обеспечивается плотная посадка трубки из полимера 6 на дорн 5, а также ориентация молекул полимера или волокнистого наполнителя полимера под углом к оси трубки без дополнительного привода вращения формующего элемента 2. Это упрощает конструкцию экструзионной головки.иЭкструзионная головка, изображенная схематично на фиг. 2, отличается от экструзионной головки, изображенной на фиг. 1, тем, что на выходе го. ловки в корпусе 1 дополнительно установлен кольцевой элемент 7 на подшипниках 8, который приводится во вращение от формующего элемента 2 через вариатор 9. Зазор между элементами 2 и 7 перекрыт уплотнением 10. При вращении кольцевого элемента 7 в обратную сторону по отношению к формующего элементу 2 можно уравновесить вращающие получаемую трубку моменты и исключить дорн из процесса изготовления, когда это необходимо. Вращающийся кольцевой элемент 7 увеличивает окружные сдви" говые деформации полимера и дополнительно изменяет ориентацию молекул или волокнистого наполнителя,Конструкция экструзионной головки, изображенная схематично на фиг. 3, представляет собой корпус 1, в котором с возможностью свободного вращения установлен формующий элемент 2 на подшипниках 3. Уплотнение 4 герметизирует зазор между корпусом 1 и формующим элементом 2. В отверс" тии формующего элемента 2 концентрично установлен имеющий возможность свободного вращения, но в другую сторону относительно направления вращения формующего элемента 2, кольцевой элемент 11, который опирается на подшипник 12, установленный в крестовине 13, которая закрепленав корпусе 1, Кольцевой элемент 11аналогичен формующему элементу 2 поконструкции. В зазоре между сопрягающимися поверхностями вращающихся5 в разные стороны элементов 2 и 11установлено уплотнение 14 из материала с низким коэффициентом трения, что незначительно перпя гствуетвращению элементов 2 и 11 и исключаеЪ попадание полимера в зазор,а значит заклинивание элементов, Уплотнение 15 исключает попадание полимера в зазор между кольцевым элементом 11 и крестовиной 13,В зависимости от вязкости полимера и диаметра трубчатых изделий могут быть исключены из конструкцииголовки крестовина 13 и подшипник12, а кольцевой элемент 11 может20 опираться на торец формующего элемента 2 своим буртиком через уплотнение 14. Возможна также установкакрестовины 13 в корпусе 1 с возмож"ностью вращения. При этом ребракрестовины следует выполнить подуглом.1Получение двухслойной трубки с помощью экструзионной головки, изображенной на фиг. 3, осуществляется сле 35 45 50 55 дующим образом,Полимер из экструдера (не показан)поступает через крестовину 13 в полость корпуса 1 головки как обычно.Далее полимер под давлением устремляется в кольцевые зазоры элементов 2 и 11 и за счет взаимодействия с ребрами в вращает эти элементы в разные стороны, При этом полимер в зазорах начинает вращаться вместе с элементами 2 и 11 в соответствующие противоположные стороны, На выходе из экструзионной головки кольцевые зазоры элементов 2 и 11 образуют общий формующий канал, в котором слои трубки соединяются между собой. Таким образом, образуется двухслойная трубка с противоположным направлением молекул или волокнистого наполнителя в слоях, что обеспечивает повыщенную прочность трубки при ее работе под давлением транспортируемой по ней среды.Изобретение позволяет при простом конструктивном выполнении экструзионной головки обеспечить изготовление трубчатых иэделий хорошего качества с направленной ориентацией полимера.% 1. Зкструзионная головка для изготовления трубчатых изделий из полимерных материалов, содержащая корпус 5 и формующий элемент, выполненный в виде смонтированного с воэможностью вращения цилиндрического элемента с ребрами по его поверхности, наклонными к его продольной оси, и втулки, образующей с цилиндрическим элементом кольцевой зазор, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества изделий за счет обеспечения ориентации. материала по5 всей его. толщине, втулка смонтирована концентрично цилиндрическому элементу и соединена с ним посредством ребер, которые расположены в кольцевом зазоре, 202.Головка по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что она снабжена смонтированным на выходе из экструзионной головки соосно формующемуэлементу кольцевым элементом, соединенным через вариэтор с формующимэлементрм и установленным с возможностью противоположного относительночего воащения. 3. Головка по и,1, о т л и ч а ющ а я с я тем,что она снабжена установленным концентрично формующемуэлементу кольцевым элементом, смонтированным с возможностью противоположного относительно формующегоэлемента вращения,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1 Патент Англии 946371,кл. В 5 Л, опублик. 1964.2. Авторское свидетельство СССРорректо одписно лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 каз 3106/20 Тираж ВНИИПИ Государстве по делам изобре 113035, Москва, Ж