Вибрационная экструзионная головка

 

Изобретение может быть использовано для переработки материалов экструзией в полимерном и резиноперерабатывающем машиностроении. Вибрационная экструзионная головка предназначена, в частности, для производства электрических кабелей с повышенным качеством при высокой производительности за счет интенсификации вибровоздействия на материал. Экструзионная головка содержит размещенный в корпусе дорн,соединенный с генератором круговых колебаний. Дорн снабжен по меньшей мере одним тонкостенным трубчатым элементом, закрепленным на дорне соосно ему и может быть выполнен в виде усеченного конуса. Трубчатые элементы могут иметь различные диаметры и последовательно размещены на дорне. Каждый последующий в направлении /выхода из головки трубчатый элемент выполнен с диаметром, превышающим диаметр предшествующего элементэ. 3 з.п. ф-лы, 3 ил. U

СОГОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ г ЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4816872/05 (22) 23.04.90 (46) 07,03.92; Бюл. N 9 (71) Специальное конструкторское бюро полимерного машиностроения Киевского научно-производственного обьединения

"Большевик" (72) С.А.Рощупкин, В.Д.Биденко, И,Q.Ìèêóленок, В.B.Ñòîëáîâ и Л.P.Зейгермахер (53) 678.057.374.6(088,8) (56) Любартович С.А., Столбов В.В. Применение вибрационного воздействия при изготовлении и переработке полимерных материалов. — Электротехническая промышленность: Научн-техн. реф. сб. M., 1982; М

12(214), с. 17 — 21.

Басов Н.И. Виброформование полимеров. — Л.: Химия, 1979, с. 57 — 58, (54) ВИБРАЦИОННАЯ ЭКСТРУЗИОННАЯ

ГОЛОВКА

Изобретение относится к полимерному и резиноперерабатывающему машиностроению, в частности к экструзионному оборудованию, и может быть использовано в линиях по производству электрических.ка-. белей для нанесения на металлическую жилу резиновой или полимерной изоляции.

Нанесение изоляции на металлическую жилу формируемого электрического провода или кабеля осуществляют на червячных экструдерах посредством специальной (кабельной) головки, Передача вибровоздействия от рабочих органов машины к полимеру в экструзион-. ной головке позволяет улучшить качество получаемых изделий -и полуфабрикатов, уменьшить разнотолщинность цилиндриче- . ского изделия, повысить прочностные и диБ Ы 1717394A I (я)5 В 29 С 47/20 // В 29 С 47/02 (57) Изобретение может быть использовано для переработки материалов экструзией в полимерном и резиноперерабатывающем машиностроении. Вибрационная экструзионная головка предназначена, в частности, для производства электрических кабелей с повышенным качеством при высокой производительности за счет интенсификации вибровоздействия на материал. Экструзионная головка содержит размещенный в корпусе дорн, соединенный с генератором круговых колебаний. Дорн снабжен по меньшей мере одним тонкостенным трубчатым элементом, закрепленным на дорне соосно ему и может быть выполнен в виде усеченного конуса.

Трубчатые элементы могут иметь различные диаметры и последовательно размещены на дорне. Каждый последующий в направлении выхода из головки трубчатый элемент выполнен с диаметром, превышающим диаметр предшествующего элемента, 3 з,п. ф-лы, 3 ил, электрические показатели изоляции. При этом производительность головки возрастет в 1,3-3 раза, Известна экструзионная головка, содержащая полый корпус, размещенный в нем продольновибрирующий дорн и электромагнитный вибратор.

Недостаток головки — получение волнообразной поверхности (либо поперечных полос) на готовом изделии, что недопустимо для электрических кабелей и шлангов. Кроме того, дорн данной головки практически непригоден для работы с высоковязкими полимерами и резиновыми смесями: вибровоздействию будет подвергаться лишь небольшой объем материала в . непосредственной близости от поверхности дорна, Быстрое же затухание колебаний по

1717394 высоте кольцевого канала, образованного дорном и стенками полости корпуса головки, не обеспечивает эффективного вибровоздействия дорна на материал, расположенный вблизи стенки указанной полости неподвижного корпуса. Это снижает производительность головки и качество получаемой продукции.

Наиболее близкой к предлагаемой я вляется вибрационная зкструзионная головка, содержащая полый корпус с выпускным отверстием, размещенный в корпусе дорн, соединенный с генератором круговых колебаний. Конструкция головки обеспечивает лучшее взаимодействие изоляции с металлической жилой и ее качество.

Конструкция головки не обеспечивает качественной переработки высоковязких полимерных и реЗиновых композиций: высокая вязкость способствует быстрому затуханию напряжений сдвига по радиусу кольцевого рабочего зазора. Это снижает производительность головки и отрицательно сказывается на качестве формируемой электрической изоляции (свойств, зависящих от равномерности температурного паля в поперечном сечении полимерной или резиновой изоляции).

Целью изобретения является повышение производительности головки и качества продукции за счет интенсификации вибровоздействия на материал.

Поставленная цель достигается тем. что в вибрацианной экструзионной головке. содержащей полый корпус с выпускным отверстием, размещенный в корпусе дорн, соединенный с генератором круговых колебаний, дорн снабжен по меньшей мере одним тонкостенным трубчатым элементом, смонтированным в зоне вибровоздействия на дорне соосно ему с образованием каналов для прохода материала с внутренней поверхностью корпуса и наружной поверхностью дорна, Тонкостенные трубчатые элементы последовательно установлены вдоль участка вибровоздействия и выполнены с различными диаметрами, причем диаметр каждого последующего в направлении выпускного отверстия трубчатого элемента выбран превышающим диаметр предыдущего трубчатого элемента. Кроме того, трубчатый элемент может быть выполнен в виде усеченного конуса.

На фиг. 1 показана головка с трубчатым элементом в виде усеченного конуса, продольный разрез; на фиг. 2 и 3 — дорн, вариант исполнения.

Вибрационная экструзионная головка содержит корпус 1 с выпускным отверстием

20 в виде цилиндра (фиг, 3) или усеченното конуса (цилиндГЗ) с отбортовкой (фиг. 2) Дорн

-4 снабжен отражателями 10, а корпус 1—

50

2 и полостью 3, размещенный в ней дорн 4, соединенный с генератором круговых колебаний дорна 4. Последний установлен на подшипниках 5 и соединен с рычагом генератора колебаний посредством шлицов б. В дорне выполнено центральное отверстие (не показано) для прохода металлической жилы при наложении на нее резиновой или полимерной изоляции. На дорне 4 в пределах полости 3 корпуса 1 на шпильках 7 установлен па меньшей мере один тонкостенный трубчатый элемент 8, расположенный coocHQ с дорном и выполненный, например, в виде усеченного конуса, расходящегося к выпускному отверстию 2. В средней части корпуса 1 головки выполнено отверстие 9 для подачи композиции после ее подготовки в экструдере (не показан).

Трубчатый элемент 8 может быть выполнен полостью 11 для подвода теплоносителя.

Между дорном 4 и трубчатым тонкостенным элементом 8, а также между последним и корпусом 11 остаются каналы для прохода материала.

Головка работает следующим образом.

Резиновая смесь (полимерная композиция), подвергшаяся первичной обработке в экструдере, подается через отверстие 9 корпуса 1 головки в кольцевую рабочую полость

3, Постепенно полость 3 полностью заполняется перерабатываемой композицией, которая на выходе из головки в отверстии 2 покрывает металлическую жилу (не показана), непрерывно подаваемую через центральное отверстие дорна 4. После выхода смеси из головки (в период загрузки и пуска) включают генератор колебаний дорна. На длине дорна 4, соответствующей полости 3 корпуса 1, колебания от дорна 4 передаются обрабатываемой смеси, вследствие чего смесь дополнительно прогревается и перемешивается, что повышает качество накладываемой на жилу изоляции. Снижение вязкости смеси за счет вибрации повышает ее текучесть, что позволяет повысить произвадительность линии в целом. Расположение на дорне 4 в кольцевом рабочем зазоре головки в зоне вибровоэдействия тонкостенных трубчатых элементов 8 обеспечивает передачу вибрации по всей глубине указанного зазора. Увеличение диаметра каждого последующего тонкостенного элемента 8 к выходному отверстию 2 обеспечивает постепенный и качественный прогрев материала за время пребывания его в области вибровоздействия (за счет возрастания сдвиговых напряжений по ходу материала, 1717394

1 обеспечиваемых дорном 4 и элементами 8) . При этом предпочтительно.. чтобы разности диаметров полости 3 и элемента 8, имеющего наибольший диаметр, рядом расположен- 5 ных элементов 8, а также элемента 8, имеющего наименьший диаметр, и дорна 4 были одинаковыми. Этим обеспечивается более равномерный по глубине рабочего зазора головки прогрев материала, а значит качест- 10 во изоляции изделия. Выполнение одного трубчатого элемента или элемента в виде усеченного конуса (либо выполнение нескол ь ких элементов различн ыми по диаметру или форме), а также наличие крепежных 15 шпилек обеспечивают дополнительное перемешивание и выравнивание поля температур по всему объему композиции, Это особенно важно при наложении ре- зиновой изоляции, так как вибрационное 20 воздействие на материал позволяет за счет изменения амплитуды и частоты колебаний влиять на температуру резиновой изоляции на выходе из головки, Доведение этой температуры до температуры начала вулкани- 25 зации позволяет значительно сократить время процесса вулканизации, и, следовательно, повысить производительность.ли-. нии в целом.

Использование предлагаемого устрой- 30 ства позволит получать высококачественные изоляционные покрытия электрических проводов и кабелей при высокой производительности линии.

Формула изобретения

1. Вибрационная экструзионная головка, содержащая корпус с выпускным отверстием, размещенный в корпусе дорн, соединенный с генератором круговых колебаний. отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности головки и качества. продукции за счет интенсификации вибровоздействия на материал, дорн снабжен по меньшей мере одним тонкостенным трубчатым элементом, смонтированным в зоне вибровоздействия на дорне соосно ему с образованием каналов для . прохода материала с внутренней поверхно- . стью корпуса и наружной поверхностью дорна.

2. Головка по и. 1, о т л и ч а ю ща я с я тем, что тонкостенные трубчатые элементы последовательно установлены вдоль участка вибровоздействия и выполнены с различными диаметрами.

3, Головка по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что диаметр каждого последующего в направлении выпускного отверстия трубчатого элемента выбран превышающим диаметр предшествующего трубчатого элемента.

4. Головка по и. 1, отличающаяся тем, что тонкостенный .трубчатый элемент выполнен в виде усеченного конуса.

1717394

Составитель С. Рощупкин

Техред M.Ìoðãåíòàë . Корректор А,Осауленко

Редактор А.Мотыль

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 841 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5