Устройство для экструзии полимеров

(5) ТЕНТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН щение обслуживания при уменьшении габаритов устройства, Устройство состоит из корпуса 1 с входными отверстиями для подачи расплава полимера 01, 02, Оз Оп от питателей, распределителя потоком 2 с кольцевыми или полукольцевыми нагнета. тельными камерами 3, 4 количеством, равным числу потоков, и радиальными каналами 5, 6, 7, 8 подачи расплава к камере 9 с блоком формующего инструмента, собранного из треугольных 10 - 17 и прямоугольных 18-25 призм-модулей, в гранях и ребрах которых выполнены распределительные 26-29, нагнетательные 30 - 33 и формующие 34, 35 каналы, фиксируемые в камере 9 распределителя 2 с помощью систем крепления 36, 37, 3 з,п. ф-лы, 7 ил,/ г ггггггг г д ЛЮ ЗЩ(71) Томский научно-исследовательский,проектно-конструкторский и технологический кабельный инстигут(56) Авторское свидетельство НРБ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКСТРУЗИИ ПОЛИМЕРОВ(57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к оборудованию для изготовления кабельных иэделий. Цельизобретения - повышение качества и упро 9 С 47/02, Н 01 В 13/14Изобретение относится к области переработки полимерных материалов в длинномерные изделия и может найти применениедля изготовления многослойных изоляционных, защитных, барьерных, декоративныхоболочек кабелей и проводов,Изобретение решает задачу наложенияэкструзионным способом одновременнодвух и более полимерных оболочек и полосовых покрытий на кабели и провода различных диаметров и размеровкогдаширина изделия в поперечном сечениибольше высоты,Целью изобретения является повышение качества и упрощение обслуживанияпри уменьшении габаритов устройства,На фиг, 1 изображен общий вид устройства (режим двухслойного изолирования);на фиг. 2 - оптимальный вариант для блока(призматические), плоскость сечения перпендикулярна линии стыка смежнцх гранейвсех треугольных призм; на фиг. 5 - вариантсборки блока для режима трехслойной экструзии в последовательности 1 - 3-2; на фиг.6 - вариант сборки блока для режима четырехслойной экструзии от трех питателей впоследовательности 1-2 - 1 - 3; на фиг. 7 -вариант сборки блока для режима однослойной экструзии от одного питателя.Устройство состоит из корпуса 1 с входными отверстиями для подачи расплаваполимера 01, Ог, ОзО.от питателей, распределителя потоков 2 с кольцевыми илиполукольцевыми нэгнетательными камерами 3, 4 количеством, равным числу потокови радиальными каналами 5, 6, 7, 8 подачирасплава к камере 9 с блоком формующегоинструмента, собранного из треугольных10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 и прямоугольных18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25 призм-модулей,в гранях и ребрах которых выполнены распределительные 26, 27, 28, 29, нагнетательные 30, 31, 32, 33 и формующие 34, 35каналц, фиксируемые в камере 9 распределителя 2 с помощью систем крепления 36,37;формующий инструмент, собираемыйиз прямоугольных 18-25 и треугольнцх 1017 призм-модулей (фиг. 3 и 4) может в зависимости от назначения, например, при трехпитателях: для трехслойного последовательно чередующегося покрытия по схеме1 - 2-3 или 1-3-2 или 4-х слойного с расщеплением одного из слоев на 2 и наложенияпо схеме 1-2 - 1-3 может бцть развит в блоки, изображенные на фиг, 2, 5, 6 путем увеличения количества призм-модулей в блоке, 50 55 ным 29 каналам призм-модулей 18, 22 и 10, 14 в зону формующих 34, 35 каналов призм- модулей 11, 15 первого слоя и 12, 16 второго слоя, Одновременно с помощью экструдеров или иных питателей экструдат 01, Ог через входные. отверстия корпуса 1 подается под давлением в нагнетательные камеры 3 и 4 распределителя 2, Под действием статического давления, возникающего в нагнетательнцх камерах распределителя, экстоудаты первого 01 и второго. Ог слоев соответственно по фигурам, позиции 38-41,42 - 53, 70 - 83, отличающихся от предыдущихпризм-модулей формами каналов, выполненными по принципу выбора наиболее5 кратчайшего из всех возможных путей передачи экструдата от распределителя к формующей зоне и представленными на фиг. 2 впризмах-модулях 21, 25, 12, 16, 13, 17 позициями 84, 85, 86, 87, 88, 89, на фиг, 5 в10 призмах-модулях 44, 45, 46, 47, 20, 24, 50, 51,52, 53, позициями 90, 91,. 92, 93, 94, 95, 96,97, 98, 99; нэ фиг. 6 в призмах-модулях 44,45, 46, 47, 21, 25, 13, 17, 46; 47, 70, 71, 38, 41.78, 79, 80, 81 позициями 100, 101, 102, 103,104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112,113, 114, 115, 116, 117.Призмы-модули 72, 73, 74, 75, 77, 78, 79,80, 81, 82, 83, используемые для сборки блока по фиг. 6 могут бцть идентичны призмэм 20 модулям позиций 48, 49, 38, 41, 12, 16, 13,17, 39, 40, предыдущих блоков фиг. 5, 2, 1 имогут быть взаимозаменяемыми.Формующий инструмент для однослойного покрытия собирается по одной из трех25 возможных схем подвода экструдата, однаиз которых изображена на фиг, 7, где распределительные 29, нэгнетательные 32 иформующие 34, 35 каналы образованы соответствующими парами призм-модулей30 10(14); 11(15): 12(16).Устройство работает следующим образом.В зависимости от поставленной задачи;одно или многослойное изолирование, цветовое кодирование покрытий по внутренним ивнешним поверхностям в виде полос накруглые, плоские или иные сложно-профильные длинномерные заготовки в режимесоэкструзии; подбирается комплект моду 40 лей с формующими каналами, соответствующими геометрическим параметрамизделия, производится сборка модулей вблок по выбранной схеме и установка в камеру распределителя.45 П р и м е р 1, Для двухслойного изолирования длинномерных заготовок (см. фиг,1),Заготовка или заготовки, подлежащиепокрытию, поступают по распределитель 182880651015 25 30 40 45 50 соответственно через радиальные каналы 5, 7 первого слоя и 6, 8 второго слоя двумя встречно-направленными; равномерно распределенными потоками подаются в распределительные каналы 26, 27, 28 призм-модулей 19, 23, 18, 22 1-го и 2-го слоя и через нагнетательные каналы 30, 31, 32, 33 призм-модулей 10, 14, 11, 15 поступают в формующие каналы 34 и 35 соответственно 1-го и 2-го слоя, расположенные в ребрах треугольных призм-модулей 11, 15, 12, 16 в области линии стыка их смежных граней, где окончательно формуются вокруг заготовки или заготовок в слои покрытий 03, 02. по схеме 1-2 с началом отсчета от заготовки или заготовок наружу. Таким же образом может быть реализована соэкструзия 3-х экструдатов от 3-х стационарно расположенных питателей, когда, не меняя позиций подвода соответствующих потоков О, 02, Оз в корпусе 1, предусматривающем количество кольцевых нагнетательных камер и пар радиальных каналов подачи расплавов к камере блока, равным количеству потоков экструдатов от питателей, можно путем установки соответствующего блока, например, изображенных на фиг. 2, 5, 6 получить соответственно соэкструзию слоев покрытий в сочетании 1 - 2 - 3, 1-3 - 2, 1-2 - 1 - 3.П р и м е р 2. (см. фиг. 2) Для трехслойного экструдирования слоев в последовательности 1 - 2 - 3 с началом отсчета от заготовки или заготовок наружу.Заготовка или заготовки поступают по распределительным каналам 29 в зону формования к формующим каналам 34, 35, 88, 89 1-, 2-, 3-го слоев, выполненных в сопряженных гранях призм-модулей 11, 15, 12, 16 и 13, 17, Одновременно экструдаты 0. 02, Оз соответственно по распределительным каналам 27, 32, 33, 26, 33, 31 и 84, 86, 87, выполненным в сопряженных, смежных гранях призм-модулей 19, 23, 18, 22, 10, 14 1-го слоя, 20, 24, 11, 15 2-го слоя и 21, 25, 12, 16 3-го слоя, поступают в формующие каналы 34, 35 и 88, 89 соответственно 1-го, 2-го и 3-го слоя, расположенные в ребрах треугольных призм-модулей 11, 15, 12, 16, 13, 17 в области линии стыка их смежных граней, где окончательно формируются вокруг заготовки или заготовок в слои покрытий 01, 02, Оз по схеме 1 - 2-3 с началом отсчета от заготовки или заготовок наружу,П р и м е р 3. (см. фиг. 5)Для трехслойного экструдирования слоев в последовательности 1-3-2 с началом отсчета от заготовки или заготовок наружу,Заготовка или заготовки поступают по распределительным каналам 29 в зону формования к формующим каналам 34, 35, 88. 89 1-го, 2-го и 3-го слоев, выполненным в сопряженных гранях призм-модулей 11, 15, 12, 16, 13, 17, Одновременно экструдаты: О 1 по каналам 27, 32, 33 поступает к формующим каналам 34 первой пары призм-модулей 11, 15; 02. Оз по распределительным каналам 90, 91, 96, 97, 98, 99 и соответственно 92, 93, 94, 95, перекрещиваясь в распределительных каналах призм-модулей 44,45, 46, 47 меняются местами в последовательности наложения на заготовку; поток экструдата Оз поступает через распределительные каналы 94-95 призмы- модуля 20, нагнетательные каналы призм- модулей 11 - 15 к формующим каналам 35 второго слоя в призмах-модулях 12 - 16, а поток экструдата 02 по распределительным каналам 86, 87 к формующим каналам 88, 89 3-го слоя в призмах-модулях 13-17. Такимобразом формуются 3 слоя покрытия, вовтором и третьем слоях которого находятсясоответственно 3- и 2-й экструдаты,П р и м е р 4, На фиг, 6 изображен блокформующего инструмента для 4-х слойного экструдирования покрытий от трех экструдеров с расщеплением одного из экструдатов и чередования слоев со вторым экструдатом и третьим по схеме 1 - 2 - 1 - 3.Заготовка или заготовки поступают по распределительным каналам 29 в зону формования к формующим каналам 34. 35, 88,89, 106, 107, 116, 117 1-го, 2-го, 3-го и 4-го слоя в соответствующих парах призм-модулей 11, 15, 12, 16, 13, 17, 78, 79, 80, 81, Одновременно экструдаты: 01, распределяясь по каналам 27 и 100, 101; частично поступает в нагнетательный канал 32, 33 призм-модулей 10, 14 и формующий канал 34 призм-модулей 11, 15 первого слоя, частично по каналам 100, 101 призм-модулей 44, 45 и 102, 103 призм-модулей 46, 47, перекрещиваясь в зоне призм-модулей 44, 45 с потоком 02, проходящим через эти же призмы-модули 44, 45 по каналам 90, 91 поступает по каналам 104, 105, 86, 87, призм-модулей 21, 25, 12, 16 к формующей зоне 3-го слоя, образуемой формующими каналами 88, 89 и 106, 107 призм-модулей 13, 17 и 78, 79, поток второго экструдата 02 из каналов 90, 91 по каналам 26, 30, 31; призм-модулей 20, 24, 11, 15, поступает кформующим каналам 35 призм-модулей 12, 16 второго слоя, Экструдат потока Оэ по каналам 108. 109, 110. 111, 112, 113, 114, 115; призм-модулей 46, 47, 70. 71, 38, 41, 78, 79 поступает к формующей зоне 4-го слоя, образуемой формующими каналами 116, 117 призм-модулей 80, 81, таким образом окончательно сформированные 1, 2, 3, 4слои покрытий содержат экструдаты перво182880610 20 30 35 40 45 50 го, второго, первого и третьего потоков, т,е. соответствуют схеме расположения от заготовки наружу 1-2 - 1 - 3.Таким же образом, при наличии трех и более стационарно-расположенныхпитателях, для соэкструзии покрытий с различными вариантами их чередования и последовательности нанесения слоев, формующий инструмент может быть выполнен в виде блока из призм-модулей с дополни,тельными каналами, проходящими вне сопряженных граней призм-модулей, причем количество призм-модулей определяется выбранным вариантом чередования и нанесения слоев покрытия.П р и м е р 5, На фиг. 7 изображена часть блока формующего инструмента для однослойного экструдирования покрытия от одного л юбого иэ 3-х стационарно расположенных питателей, где заготовка или заготовки поступают по распределительным каналам 29 в зону формующих каналов 34, 35 и туда же по каналу 32 призм-модулей 10, 14, 11, 15 одновременно поступает поток экструдата 01 Так, реализованные устройства для одновременного наложения 2-х и более слоев кабельного полимерного покрытия с помощью 2-х экструдеров с диаметромчервяка 160, 32 и 45, 40 обеспечивают качественное изготовление; двух концентрических слоев, комбинированного покрытия, предусматривающего расщепление основного слоя на 2 с внесенным между основными дополнительного; цветового кодирующего покрытия в виде чередующихся с заданным тактом относительно жил в плоском кабеле полос, В этих головках длина распределительно-нагнетательно-формую щей системы в несколько раз меньше, чем у известных, что позволяет использовать нагнетатальные мощности питателей более рационально.Таким образом, предлагаемая конструкция устройства для экструзии полимеров в сравнении с прототипом имеет следующие преимущества; обеспечивает условия соэкструзии многослойных покрытий в различном сочетании и последовательности различных по функциональному назначению слоев на длинномерные разнопрофильные изделия; повышает производительность, благодаря уменьшению гидравлического сопротивления каналов течения полимеров за счет уменьшения габаритов устройства по длине и диаметру; обеспечивает технологичность при изготовлении нагнетательно формующих каналов формующей системы: снижает трудоемкость обслуживания за счет исключения операции настройки концентричности слоев экструдируемого покрытия как во время запуска, так и в процессе производственного цикла.Формула изобретения 1, Устройство для экструзии полимеров, содержащее корпус с входными отверстиями. распределители потоков расплава экструдируемых полимеров с нагнетательнцми кольцевыми и радиальными каналами, формующий инструмент, с формующими каналами, о тл и ч а ю щ е е с я тем,.что, с целью повышения. качества и упрощения обслуживания при уменьшении габаритов устройства, инструмент выполнен в виде блока из примыкающих одна к другой ребрами и гранями прямоугольных и образующих в основании сборки прямоугольник треугольных призм-модулей, распределительные, нагнетательные и формующие каналы расположены в области ребер смежных граней треугольных призм-модулей, а нагнетательные каналы выполнены в плоскостях сопряжения граней парных треугольных призм-модулей, причем распределительные каналы выполнены в сопряженных гранях прямоугольных призм-модулей, примыкающих к треугольным,2. Устройство поп,1, отл ич а ю щеес я тем, что размеры ребер прямоугольных и треугольных призм-модулей формующего инструмента равны или кратны,3. Устройство по пп, 1 или 2, о т л и ч аю щ е е с я тем, что высоты боковых граней прямоугольных и треугольных призм-модулей формующего инструмента равны между собой и больше поперечных размеров покрываемых длинномерных изделий.4. Устройство по п, 1 или 2, или 3, о т л ич а ю щ е е с я тем, что при экструзии покрытий с различными вариантами их чередования и последовательности нанесения слоев, формующий инструмент выполнен в виде блока из призм-модулей с дополнительными каналами, проходящими вне сопряженных граней призм-модулей, причем количество призм- модулей определяется выбранным вариантом чередования и последовательностью нанесения слоев покрытий, 1828806Тираж Подписноеарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035 Москва ЖРаушская наб. 4/501 изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 1