Экструзионная двухкамерная головка для изготовления ленточных проводов

 

Использование: кабельная техника, технологическое оборудование для изготовления ленточных проводов. Сущность изобретения: экструзионная головка содержит расположенные друг над другом два одинаковых корпуса 20 и 21 с камерами 19, соединенными каналами 18с рабочей полостью экструдера и калибрующими вставками , пазы которых образуют выходные щелевые отверстия. Каждый корпус 20 и 21 выполнен составным и состоит из двух частей , одна из которых (20) имеет плоскую поверхность, образующую одну из стенок СО СА сл ел сл о

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э Н 01 В 7/08

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕ НТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, 20

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4938798/07 (22) 23.05.91 (46) 23.08.93, Бюл. М 31 (71) Научно-производственное объединение

Всесоюзного научна-исследовательского, проектно-конструкторского и технологического института кабельной промышленности и Опытный завод Всесоюзного научно-исследовательского, проектно-конструкторского и технологического института кабельной промышленности (72) А.О. Голосов, А,Н. Емельянов, А.В. Поярков и В.Б, Хейсман (56) Патент Франции ЬЕ 2506500, кл. Н 01 В 7/08, 1981.

„„5U„„1835559 А1 (54) ЭКСТРУЗИОННАЯ ДВУХКАМЕРНАЯ

ГОЛОВКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛЕНТОЧНЫХ ПРОВОДОВ (57) Использование: кабельная техника, технологическое оборудование для изготовления ленточных проводов, Сущность изобретения: зкструзионная головка содержит расположенные друг над другом два одинаковых корпуса 20 и 21 с камерами 19, соединенными каналами 18 с рабочей полостью зкструдера и калибрующими вставками, пазы которых образуют выходные щелевые отверстия. Каждый корпус 20 и 21 выполнен составным и состоит из двух частей, одна из которых (20) имеет плоскую поверхность, образующую одну из стенок

1835559

3 32 (13 (1

Фигурная поверхность камеры имеет

35 выступ 31, который уменьшается в направлениях от центральной линии к боковым камеры 19, а другая (21) выполнена с углублением; образующим другую стенку камеры

19. Углубление симметрично относительно продольной оси головки, Боковые стенки камеры 19 сопряжены с параллельными стенками калибрующих вставок. Расстояние между верхней и нижней стенками камеры 19 в любой точке на поверхности стенки камеры 19 удовлетворяет выраm жению Н = h(— )к+2()к+2; где

M b

1 — t t

h = D () + d-т, 1 — решение уравнения

1-t=c((t-t) +21), лежащее в интервалеот з з

0 до 1.

l — X

X) + (1 X) +.2 1з

f ((з ((X)з)2

Изобретение относится к кабельной технике, а именно к технологическому оборудованию для изготовления ленточных проводов, Цель изобретения — повышение электрических и геометрических характеристик ленточных проводов путем улучшения реологических характеристик расплава формующей массы.

На фиг,1 показана блок-схема технологической линии для производства ленточных проводов, в составе которой используется предлагаемая головка; на фиг.2 — общий вид экструзионной головки (вид со стороны входа токапроводящих жил); нэ фиг.3 — экструзионная головка, вид сверху; на фиг,4 — сочленение частей корпуса и калибрующей вставки в месте выходной щели; на фиг.5 — расчетные координаты полости корпуса.

Как показано на фиг.1, технологическая линия содержит отдающее устройство 1 токопроводящих жил, систему 3 элементов, собирающих жилу в плоскость, шнек-пресс

4 с экструзионной головкой 5, подставку.6 с направляющим устройством 7, фиксирующие валки 8, подвижную платформу 9, узел каландрования 10 с формующими профилировэнными валками 11, После валков расположены охлаждающая ванна 12, узел резки

13, узел маркировки 14, тяговое устройство

15 и приемное устройство 16 провода.

Экструзионная двухкорпусная головка

5(фиг,2 и 3) состоит из входного фланца 17, посредством каналов 18 сообщающегося с одной стороны с цилиндром шнек-пресса 4, 5

9 Y2 (I — X) + (1з — X ) ;

f (3 Р (I — X) — (1 X)1 21з)2

F (2 1 — (1 — 0 ) где I — ширина щелевого отверстия, 0— расстояние между стенками калибрующих вставок; d —; k =

0,3-3,0; X, Y — координаты указанной точки в декартовой системе координат, ось X торой совпадает с продольной осью головки, а Х и Y удовлетворяет условию;

0,11 < Х < 1, Y < 0,51(1 - (1 - — ) ), 5 ил „3 табл.

Хз с другой — с каме рами 19 частей корпусов 20 и 21. Корпуса 20 выполнены с плоскими рабочими поверхностями, обращенными к камерам 19, а корпуса 21 — с криволинейными поверхностями.

Головка включает также механизм 22 регулировки потока расплава, который выполнен в виде штока с возмо>кностью вворачивания в корпус 21 с выходом его частм в зону перехода от канала 18 в полость 19 камеры головки. Фланец 17, части корпусов

20 и 21 снабжены теплоэлектранагревателями 23 патронного типа, Корпуса головки 5 по внешней поверхности покрыты теплоизоляционным материалом 24, Как показано на фиг.3. боковые стенки

25 камеры 21 выполнены криволинейными, выгнутыми со стороны полости наружу,.e месте подхода к калибрующей вставке 26 касательная к линии, образованной стенкой

25 и плоской полукамерай в месте стыка камеры и вставки, совпадает с параллельными стенками вставки. На фиг.4 представлен вариант выполнения частей 21 корпусов головки с калибрующими вставками 26, которые крепятся к частям 21 камер поджимными болтами 27 и 28. Регулировочные болты 29 расположены в калибрующих вставках и, взаимодействуя торцом с частью

BcTBBoK 26, осуществляют ее прогиб в месте выходных щелевых отверстий 30, тем самым уменьшая толщину последних.

1835559

10

20

35 стенкам камеры и по направлению от входа в камеру к выходному щелевому отверстию.

Кривизна стенок камеры, форма поверхности углубления камеры рассчитывается по методике, учитывающей технологические параметры изготовления (скорость изготовления, конструкция и т,д.) и реологические свойства экструдируемого материала.

Форма поверхности углубления камеры задается толщиной Н (х, ч) канала в точке с декартовыми координатами (х, у), начало координат лежит на плоской поверхности первой части корпуса, ось Ох направлена вдоль продольной оси головки.

Пример расчета формы внутренней полости, Поливинилхлоридный пластикат, используемый для изолирования ленточных проводов, имеет показатель и в степенном уравнении, описывающее течение расплава пластиката в пределах от 0,33 до 0,42, при этом k = 1/п принимает значение от 2,8 до

3.

При 0 = 10 мм, d = 0 3 мм, (= 100 мм, т е. параметрах головки, соответствующих реально экстпуатируемой, рассчитывают кривую сопряжения двух частей камер. Данная кривая имеет форму кубической параболы, Результаты расчета приведены в табл.1.

Затем определяют точки для построе ния сечений камеры (фиг.5), поскольку камера симметрична относительно оси Ох, определяют только положительные значения у.

Результаты представлены в табл,2.

Экструзионная головка работает. следующим образом.

Поток расплава полимера поступает из цилиндра шнека-пресса в полость входного .фланца 17 головки, из полости по двум каналам 18 расплав пступает в идентичные полости камеры 19, расположенные в каждом корпусе головки зеркально относительно друг друга.

В зоне перехода каналов 18 в полости камер 19 расположен механизм 22 регулировки в виде дросселирующего элемента путем вворачивания по резьбовому соединению штока в полость с полимером, уменьшая проходное сечение потока, а следовательно, и сам поток полимера.

Этой регулировкой на обоих корпусах достигается выравнивание потоков расплава на выходах корпусов, тем самым компенсируется разность температурных режимов корпусов, неодинаковая величина сопротивлений потокам в камерах за счет расхож40

55 дения в геометрических размерах и чистоты обработки рабочих поверхностей камер.

Полости камер позволяют предварительно выравнить скорости потоков идавление расплава по ширине щели, Окончательные размеры выходящих потоков расплава полимера формируют калибрующие вставки 25, которые могут быть выполнены с рассекателями. обращенными к расплаву полимера, Предлагаемая конструкция оптимально учитывает направление движения массы полимера и позволяет выравнить давление полимера при подходе к калибрующим вставкам, кривизна стенок исключает появление застойных зон и дополнительных напряжений в полимере, плавный выступ 31 на криволинейной поверхности также ускоряет процесс выравнивания давлений в полимере при приближении к губкам и сокращает путь от коллектора до губок. Учитывая, что указанные формы камеры головки являются оптимальными для полимеров с достаточно широким диапазоном реологических характеристик, головку возможно использовать при различных технологических режимах и при переработке многих материалов. Сокращение расстояния от коллектора до губок позволяет уменьшить габариты головки, упростить конструкцию, улучшить условия эксплуатации.

Изготавливают партии ленточного провода марки ЛСВ-2-7-40 х О, 08 ТУ 16-705.40385 с 40.медными лужеными жилами, скрученными из семи проволок (сечение жил 0,08 мм, изоляция из ПВХ И40-13А

ГОСТ 5960-72), на известной головке и головке предлагаемой конструкции с использованием экструдера марки Е1-60 с диаметром шнека 60 мм.

Установлено, что головка предлагаемой конструкции позволяет; повысить стабильность процесса, так как через 3 — 5 мин после начала работы происходит установка режима, который затем поддерживается в необходимых пределах в течение всего времени работы; увеличить скорость процесса до 25 м/мин; улучшить геометрические характеристики ленточных проводов; повысить управляемость процесса.

В результате перечисленных изменений выход годного провода увеличился с 72 до 95 /.

B табл.3 приведены результаты испытаний образцов ленточных проводов, изготовленных на известной и предлагаемой головках и соответствующих ТУ 16-705.40385.

1835559 з з зг (1з -(I — )з)г

20 Ь

Таблица 1

Кривая сопряжения двух частей камер

Измерение расстояния между центрами соседних жил производят по методике

МВИ КОО-0055-85 на микроскопе МБИ-1.

Измерение толщины провода производят по ГОСТ 7229-76 с помощью микрометра MK 25-1 ГОСТ 6507-78.

Измерение электрического сопротивления изоляции производят по ГОСТ 3345-76 с помощью тераомметра Е6-3.

Испытание напряжением производят по ГОСТ 2990-78 на воздухе с помощью пробивной установки УПУ-10.

Формула изобретения

Экструзионная двухкамерная головка для изготовления ленточных проводов, содержащая расположенные друг над другом два одинаковых корпуса с камерами, соединенными каналами с рабочей полостью экструдера, и калибрующими вставками, пазы которых образуют выходные щелевые отверстия, отличающаяся тем, что, с целью повышения злектрических и геометрических характеристик ленточных проводов путем улучшения реологических характеристик расплава формующей массы, каждый корпус выполнен составным и состоит из двух частей, одна из которых имеет плоскую поверхность, образующую одну из стенок камеры, а другая выполнена с углублением, образующим другую стенку камеры, симметричным относитЕльно продольной оси головки, а боковые стенки камеры сопряжены с параллельными стенками калибрующих вставок, при атом расстояние между верхней и нижней стенками камеры в любой точке на поверхности стенки камеры удовлетворяет выражению

H=h (— ) кЧ-г (— ) к Ег

M Ь где h =D(. I )+d), с — решение уравнения

I - т - c((1 - т)з + 21з) лежащее в интервале от 0 до 1;

1 вЂ

y2 (I — X) - (1 — X)ç +- 2 1з

10 (1з (I X)3)г

9 Уг (1 — Х) +(1з — Хз)г;

F (2 13 — (I — )з)г

25 где I — ширина щелевого отверстия;

Р— расстояние между стенками калибрующих вставок

d — высота щелевого отверстия;

30 к 0,3 3,0;

Х, Y — координаты указанной точки в декартовой системе координат, ось Х которой совпадает с продольной осью головки, а Х и Y удовлетворяют условию

У<0,5;(1 (1 ХА, 1835559

Продолжение табл.1

Таблица 2

Значейие толщины канала в точке с координатами (Х, Y ) 12

1835559

Н (ХУ) 0,00

4,18

4,68

4,12

4,21

9,36

4,25

14,04

4,30

18,72

23,40

4,37

28,08

4,45 4,54

32,76

37,44

4.65

42.12

4,78

46,80

4,92

2.24

0,00

4,96

2,24

9,92

2,25

2,26

14,88

2,27

19,84

24,80

2,29

29.76. 2,31

2,34

34,72

39,68

44,64

2,37

2.40

49,60

2,44

0,30

0,00

0,30

5,00

0,30

0,30

0,30

100

0,30

0,30

0,30

40,00

0,30

0,30

45,00

50,00

0,30

10,00 f 5,00

20,00

25,00

30,00

35,00

Продолжение табл.2

1835559

Таблица 3

Результаты испытаний образцов

Расстояние между Сопротивление изоцентрами соседних ляции, Ом м (требования TY не менее ния ТУ не менее

2000) 10) ТУ 1,25+0,1 головка - предла- головка - предлапрототип г а е м а я прототип r а е м а я головка головка головка головка

1,29

1,34

1,23

1,16

1,28

1,25

1,21

1,16

1.25 1,2x10 1,3х10

1.04

0,92

8000

3400

1,32

1,24

1,20

1,23

1,28

1,26

1,23

1,26

1,27

1,28

1,26

1,32

1,24

1,24

1,23

1,28

4х10

1,28

1,4х10

1,02

0.93

3800 8200

1,29

1,22

1.30

1,22

1,24

1,32

1,27

1,28

1,26

1,28

1,26

1,27 .

1,24

1,32

1,24

1,25 1,6х10 Зх10

0,96

0,93

4200

8800

1,21

1,27

Номера пlп жил (от 12-й до 22й). мм требования

Толщина и мм {требова

0,90+0,20) головка - предла- головка - предлапрототип г а е м а я прототип r а е м а я

1835559.

15

Продолжение табл,3

Номера и/и

10) 2000) головкапрототип предлаголовкапрототип головкапрототип головкапрототип гаемая

Головка

1,26

Расстояние между центрами соседних жил (от 12-й до 22й), мм требования

ТУ 1,25+0,1 предлагаемая головка

Сопротивление изоляции, Ом м (требования ТУ не менее предлагаемая головка

Толщина провода, мм (требования ТУ

0,90+0,20) предлагаемая головка

Пробивное напряжение, В (требования ТУ не менее

1835559

Х

pro

29

2Е (g

r-l

1835559

Составитель В.Хейсман

Техред М.Моргентал Корректор И.Шмакова

Редактор

Заказ 2983 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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