устройство для экструзии

Формула изобретения

1. Устройство для формирования экструзией одного или более слоев покрытия поверхности гибкого протяженного элемента (6), расположенного внутри обоймы (4) волоки, содержащее систему сопел с коаксиально расположенными сопловыми элементами (1, 2, 3, 4) и направляющий элемент (5), соответствующий по диаметру протяженному элементу (6) для направления гибкого протяженного элемента (6), при этом направляющий элемент (5) выполнен в виде отдельной детали и с возможностью его установки в положение, при котором он, по меньшей мере, частично, находится внутри двух внутренних сопловых элементов - второй промежуточной экструзионной головки (3) и обоймы (4) волоки, формирующих первый канал (7) для подачи расплавленной массы, отличающееся тем, что направляющий элемент (5) выполнен с образованием конусообразного пространства (52) между ним и протяженным элементом (6), при этом конусообразное пространство (52) представляет собой канал, соединенный гидравлически с первым каналом для подачи расплавленной массы и обеспечивающий выдавливание материала на протяженный элемент (6).

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в направляющем элементе (5) выполнены одно или более радиальных отверстий (51) для формирования канала для течения жидкого материала между первым каналом (7) для подачи расплавленной массы и конусообразным пространством (52).

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что конусообразное пространство (52) направлено вдоль протяженного элемента (6).

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что конусообразное пространство (52) окружает протяженный элемент (6) в радиальном направлении.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что система сопел содержит второй канал (8) для подачи расплавленной массы, находящийся ниже по потоку, чем первый канал (7) для подачи расплавленной массы, а конусообразное пространство расположено между первым и вторым каналами (7, 8) для подачи расплавленной массы.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что направляющий элемент (5) расположен свободно относительно протяженного элемента (6).

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что направляющий элемент (5) установлен с возможностью перемещения в рабочую позицию вместе с перемещением проходящего через систему сопел гибкого протяженного элемента (6).

8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что направляющий элемент (5) установлен с возможностью перемещения в рабочую позицию внутри системы сопел с помощью средств позиционирования.

9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что направляющий элемент (5) расположен с возможностью вывода из рабочей позиции внутри системы сопел с помощью средств разгрузки или отвода.

10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что направляющий элемент (5) выполнен в виде составной детали, которая может быть разделена для установки над гибким протяженным элементом (6) и/или удаления ее оттуда.

11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что направляющий элемент (5) расположен, по крайней мере, частично, внутри обоймы (4) волоки или, по крайней мере, частично, внутри обоймы (4) волоки и второй промежуточной экструзионной головки (3).

12. Устройство по п.1, отличающееся тем, что направляющий элемент (5) предварительно установлен внутри системы сопел.

Описание изобретения к патенту

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к устройствам в соответствии с ограничительной частью пункта 1 формулы изобретения и, в частности, к устройствам для экструзии. Оно содержит систему сопел, которая образована коаксиально расположенными сопловыми элементами так, чтобы формировать один или более слоев на поверхности гибкого протяженного элемента, который проходит через центральный сопловый элемент, а также направляющий элемент, соответствующий по диаметру протяженному элементу, для проводки гибкого протяженного элемента, при этом направляющий элемент является отдельной деталью, установленной с возможностью перемещения в направлении протяженного элемента в рабочее положение, находящееся, по меньшей мере, частично, внутри двух внутренних сопловых элементов, формирующих первый канал для подачи расплавленной массы.

Уровень техники

Изобретение относится к устройствам, связанным с инструментами для экструзии, которое содержит систему сопел, состоящую из коаксиально расположенных сопловых элементов. Сопловые элементы расположены так, чтобы формировать один или более слоев, покрывающих поверхность гибкого протяженного элемента, который проходит через самый центральный сопловый элемент. Головная секция центрального сопла или отдельного направляющего элемента используется для проводки гибкого протяженного элемента через систему сопел. Во время производства кабелей или подобных им протяженных элементов, один или более слоев материала формируются над кабелем или подобным элементом, с помощью инструментов для экструзии. Когда тип производимого кабеля, например, диаметр кабеля, изменяется, то система сопел инструмента для экструзии нуждается в изменении, чтобы соответствовать диаметру нового типа кабеля. Решение, имеющееся в настоящий момент в существующем уровне техники для системы сопел, предлагается в US 6827568. В этом решении сопло снабжено отдельным направляющим элементом, который может изменяться в зависимости от типа производимого кабеля. Связь между направляющим элементом и сопловым элементом системы сопел выполнено таким образом, чтобы ослаблять крепление за счет силы отталкивания, действующей на узел в направлении гибкого протяженного элемента Направляющий элемент расположен таким образом, чтобы выводиться из системы сопел в направлении гибкого протяженного элемента.

Недостаток существующего уровня техники заключается в том, что для предотвращения обратного потока расплавленного материала во время смены инструмента, инструмент для экструзии не может использовать экструзию закрытого типа, но она должна быть экструзией труб или полутруб. В результате, прилипание материала к проводнику и заполнение пространства между стренгами кабеля остаются неудовлетворительными. Больше того, инструмент для экструзии должен зависеть от захватных элементов для удерживания направляющего элемента на месте. Таким образом, корректная работа захватного механизма в условиях производства не всегда может быть гарантирована, приводя в результате к уменьшению надежности процесса, и как результат, к значительным простоям и потере производительности.

Раскрытие изобретения

Задачей настоящего изобретения является, таким образом, обеспечение такого расположения элементов, которые устраняет описанные выше недостатки, присущие существующему уровню техники. Задачи изобретения достигаются расположением элементов согласно отличительной части пункта 1 формулы изобретения, которая характеризуется тем, что направляющий элемент расположен таким образом, чтобы обеспечить конусообразное пространство между протяженным элементом и направляющим элементом, и это конусообразное пространство служит в качестве проводящего канала, обеспечивая соединение с первым каналом для подачи расплавленной массы для экструзии материала на протяженный элемент через конусообразное пространство способом литья под давлением.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения раскрыты в зависимых пунктах формулы изобретения.

Изобретение основано на идее, что направляющий элемент формируется таким образом, чтобы обеспечить конусообразное пространство между протяженным элементом, подвергаемым обработке, при этом направляющий элемент соответствует по диаметру протяженному элементу, а внутренний слой выдавливаемого материала может быть экструдирован на протяженный элемент инструментом, использующим литье под давлением. Направляющий элемент может также иметь отверстия, чтобы обеспечить передачу потока между внутренним каналом для расплавленной массы и конусообразным пространством, чтобы выдавливаемый расплавленный материал мог подаваться в конусообразное пространство из внутреннего канала для расплавленной массы. Направляющий элемент может также быть составным, чтобы он мог устанавливаться в свою позицию и удаляться из нее без остановки процесса экструзии.

Таким образом, преимущество настоящего изобретения заключается в том, что конусообразное пространство позволяет внутреннему слою материала, подаваемому на протяженный элемент, выдавливаться на протяженный элемент во время экструзии. Другими словами внутренний слой полимера может накладываться на проводник с помощью инструмента, использующего экструзию под давлением. Кроме того, устройство согласно настоящему изобретению также обеспечивает решение, при котором предотвращается обратный поток расплавленного материала во время замены направляющего элемента. Тип инструмента, использующего экструзию под давлением, обеспечивает лучшее прилипание выдавленного материала к протяженному элементу или проводнику и увеличивает заполнение пространства между стренгами кабеля. Кроме того, оно обеспечивает надежный, простой и эффективный способ для замены системы сопел, и особенно в тех случаях, когда изменяются обрабатываемые изделия, такие как тип кабеля или тому подобное.

Краткое описание чертежей

Далее изобретение будет описано более подробно на примере предпочтительных вариантов осуществления изобретения, со ссылками на сопроводительный чертеж (который фиг.1), является схематическим частичным видом поперечного сечения системы сопел инструмента для экструзии.

Осуществление изобретения

Фиг.1 представляет собой схему системы сопел инструмента для экструзии, а именно сопловой части головки экструдера. Система сопел содержит несколько коаксиально расположенных сопловых элементов 1, 2, 3, 4. Сопловые элементы представляют собой экструзионную головку 1, первую промежуточную экструзионную головку 2, вторую промежуточную экструзионную головку 3 и обойму 4 волоки. Первый канал 7 для подачи расплавленной массы образован между обоймой 4 волоки и второй промежуточной экструзионной головкой 3 и расположен наиболее близко к центру. Второй канал 8 для подачи расплавленной массы образован между второй промежуточной экструзионной головкой 3 и первой промежуточной экструзионной головкой 2. Третий канал 9 для подачи расплавленной массы образован между первой промежуточной экструзионной головкой 2 и экструзионной головкой 1.

Система сопел дополнительно содержит отдельный направляющий элемент 5, который установлен внутри системы сопел. На фиг.1 направляющий элемент 5 установлен внутри обоймы 4 волоки и второй промежуточной головкой 3. Направляющий элемент 5 располагается целиком, или, по меньшей мере, частично, внутри двух центральных внутренних сопловых элементов, но он может также устанавливаться внутри трех или более центральных внутренних сопловых элементов. Направляющий элемент 5 может быть установлен с упором в обойму 4 волоки и второй промежуточной экструзионной головки 3, или он может позиционироваться относительно обоймы 4 волоки и/или второй промежуточной экструзионной головкой 3 с помощью фиксаторов, образуя разъемные соединения с одним или обоими элементами. В соответствии с вышесказанным направляющий элемент 5 является отдельной деталью, которая вводится в систему сопел.

Когда направляющий элемент 5 устанавливается над протяженным элементом 6, он окружает протяженный элемент 6. Направляющий элемент 5 выполнен так, что он может быть разделен на две или более частей для удаления и/или установки его над протяженным элементом б. Предпочтительно, чтобы направляющий элемент 5 мог разделяться в осевом направлении на две половины. Когда направляющий элемент 5 устанавливается над протяженным элементом 6, он располагается выше гибкого протяженного элемента 6, уже вставленного в экструзионную головку. Направляющий элемент 5 расположен таким образом, чтобы его можно было переместить в позицию внутри системы сопел, с помощью соответствующих механических позиционирующих средств. При этом направляющий элемент 5 устанавливается над протяженным элементом 6. Затем направляющий элемент 5 может быть передвинут вперед в требуемую позицию посредством его перемещения вдоль гибкого протяженного элемента 6, проходящего внутри системы сопел. Разъемная конструкция направляющего элемента 5 позволяет также его удалить, когда он находится над протяженным элементом 6. Затем удаляемый направляющий элемент 5, разделенный на две половины, может быть выведен из системы сопел с помощью соответствующих механические средств и удален из экструзионной головки без остановки экструзионной линии. Вышеописанная конструкция направляющего элемента 5 обеспечивает его установку и удаление из экструзионной головки без необходимости остановки экструзионной линии и удаления протяженного элемента 6. Во время работы диаметр, размер или тип протяженного элемента 6 время от времени может быть изменен, и в каждом случае новый протяженный элемент соединяется с концом того протяженного элемента 6, который в данный момент проходит через экструзионную головку. Поскольку диаметр протяженного элемента 6 изменяется, направляющий элемент 5 также должен быть изменен, чтобы он соответствовал диаметру нового протяженного элемента. Замена направляющего элемента может быть осуществлена так, как описано выше. Поэтому не существует никакого ограничения в отношении последовательности размеров протяженного элемента; больший диаметр может следовать за малым диаметром и наоборот.

Направляющий элемент 5 выполнен таким образом, что он точно соответствует диаметру протяженного элемента 6, обеспечивая его проводку через систему сопел экструзионной головки. Согласно фиг.1, направляющий элемент 5 расположен внутри центральной обоймы 4 волоки и следующего соплового элемента - второй промежуточной экструзионной головки 3. Однако следует принимать во внимание, что направляющий элемент 5 может располагаться в иных положениях внутри системы сопел. Поскольку направляющий элемент 5 располагается внутри центральной обоймы 4 волоки и следующего соплового элемента - второй промежуточной экструзионной головки 3, он также проходит под первым каналом 7 для подачи расплавленной массы. Для того чтобы производить экструзию материала из первого канала 7 для подачи расплавленной массы необходимо обеспечить проход потока между первым каналом 7 для подачи расплавленной массы и протяженным элементом 6. Упомянутый проход жидкости обеспечивается с помощью радиального отверстия или канала 51, образованного в направляющем элементе 5. Другими словами, направляющий элемент 5 снабжен одним или более радиальными отверстиями 51 для выдавливания материала из первого канала 7 для подачи расплавленной на протяженный элемент 6, т.к. направляющий элемент 5 проходит под этим первым каналом 7 внутри системы сопел. Когда направляющий элемент 5 располагается в своей позиции внутри системы сопел, радиальные отверстия выравниваются относительно первого канала 7 для подачи расплавленной массы так, чтобы материал, подаваемый из первого канала 7 для подачи расплавленной массы, мог протекать через радиальные отверстия 51 в направляющем элементе 5, и далее попадать на протяженный элемент 6. Таким образом, радиальные отверстия 51 в направляющем элементе 5, проходящем внутри обоих элементов, т.е. внутри обоймы 4 волоки и внутри внешнего соплового элемента - второй промежуточной экструзионной головки 3, обеспечивают проникновение материала из первого канала 7 для подачи расплавленной массы, которая должна быть экструдирована на протяженный элемент 6.

Направляющий элемент 5 дополнительно выполнен так, что формирует конусообразное пространство 52 между протяженным элементом 6 и направляющим элементом 5. Как показано на фиг.1, конусообразное пространство 52 располагается между первым каналом 7 для подачи расплавленной массы и вторым каналом 8 для подачи расплавленной массы. Кроме того, конусообразное пространство 52 является каналом для течения жидкого материала из первого канала 7 для подачи расплавленной массы. Канал для течения жидкого материала между первым каналом 7 для подачи расплавленной массы и конусообразным пространством 52 образуется с помощью радиальных отверстий 51, выполненных в направляющем элементе 5 таким образом, чтобы материал из первого канала 7 для подачи расплавленной массы проходил через радиальные отверстия 51 в конусообразное пространство 52, расположенное между протяженным элементом 6 и направляющим элементом 5. Поэтому конусообразное пространство 52 располагается ниже по потоку от первого канала 7 для подачи расплавленной массы. Конусообразное пространство 52 обеспечивает сжатие материала, выдавленного из первого канала 7, вокруг протяженного элемента 6. Соответственно, экструдируемый материал протекает через первый канал 7 для подачи расплавленной массы через радиальные отверстия 51, расположенные в направляющем элементе 5, в конусообразное пространство 52, и выходит из конусообразного пространства 52 через выход 53, формируя самый внутренний слой материала на продолговатом элементе 6. Средний слой материала выдавливается из второго канала 8 для подачи расплавленной массы на внутренний слой материала, и внешний слой материала выдавливается, соответственно, на средний слой материала из третьего канала 9 для подачи расплавленной массы.

Конусообразное пространство 52 сдавливает экструдируемый материал, выходящий из первого канала 7 для подачи расплавленной массы, вокруг протяженного элемента 6 так, что внутренний слой материала может быть экструдирован на протяженный элемент 6 способом литья под давлением. Это обеспечивает лучшее прилипание внутреннего слоя материала к протяженному элементу 6, улучшая качество конечного продукта. Когда протяженный элемент 6 заменяется новым протяженным элементом, имеющим другой размер и/или диаметр, то направляющий элемент 5 также заменяется, чтобы новый направляющий элемент соответствовал по размеру новому протяженному элементу. Это позволяет протяженным элементам с различными диаметрами использоваться в работе без остановки производственной линии и, в то же самое время, литье под давлением может быть использовано для формирования внутреннего слоя материала на протяженных элементах различных размеров.

Направляющий элемент 5 дополнительно выполняется так, чтобы его часть, находящаяся выше по потоку от радиальных отверстий 51, точно соответствовала по диаметру протяженному элементу и служила в качестве фактической направляющей для протяженного элемента, проходящего через систему сопел. Когда направляющий элемент 5 удаляется из головки экструдера, то внутренний слой, выходящий из экструдера на гибкий протяженный элемент 6 в виде трубки, образуется таким же способом, как и внешние слои, как можно увидеть на фиг.1. Таким образом, обратный поток материала во время замены направляющего элемента 5 предотвращается.

Настоящее изобретение может быть использовано в головке экструдера или системе сопел, которая предназначена для экструдирования одного или более слоев материала на протяженный элемент. Более того, последовательность протяженных элементов или кабелей не ограничена, а протяженный элемент с большим диаметром может следовать за элементом с малым диаметром и наоборот.

Для специалиста в данной области техники будет очевидно, что, обеспечивая прогресс в технологии, предложенное изобретение может быть применено различными способами. Изобретение и варианты его осуществления не ограничиваются примерами, описанными выше, но могут различаться, оставаясь в пределах формулы изобретения.