PRZEGLĄD MECHANICZNY 5/2015
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Konstrukcja specjalnej g∏owicy<br />
do wyt∏aczania rur z tworzyw sztucznych<br />
Special construction of extrusion head for plastic pipes<br />
W¸ODZIMIERZ BARANOWSKI<br />
PAWE¸ PALUTKIEWICZ<br />
Streszczenie: W pracy przedstawiono nowe rozwiàzanie konstrukcji g∏owicy wyt∏aczarskiej do wytwarzania rur z tworzyw<br />
sztucznych, zw∏aszcza z PE. Charakterystycznà cechà opisywanej g∏owicy jest to, ˝e cz´Êç sto˝kowa rdzenia od strony dyszy<br />
oraz cz´Êç sto˝kowa dyszy od strony rdzenia majà na swych powierzchniach zwoje rozmieszczone po linii Êrubowej,<br />
które sà przesuni´te wzgl´dem siebie. Zwoje te tworzà kana∏, w którym tworzywo przep∏ywajàce zostaje skr´cone po<br />
linii Êrubowej. Ukszta∏towana tym sposobem rura ma wi´kszà doraênà wytrzyma∏oÊç mechanicznà.<br />
S∏owa kluczowe: metoda wyt∏aczania, rura, tworzywo sztuczne<br />
Abstract: The paper presents the new solution for construction of extrusion head for plastic pipes, especially made<br />
from polyethylene. A significant feature of this head is that parts of the conical core from the nozzle side and the conical<br />
part of the nozzle from the core side have on their surfaces coils disposed in helical path, which are shifted relative to each<br />
other. The coils form a channel in which the flowing plastic is twisted helically. That shaped pipe has a higher mechanical<br />
strength.<br />
Keywords: extrusion method, pipe, plastic<br />
Dr in˝. W∏odzimierz Baranowski – Instytut Technologii<br />
Mechanicznych, Politechnika Cz´stochowska,<br />
ul. Armii Krajowej 19c, 42-201 Cz´stochowa, e-mail:<br />
baranowski@ipp.pcz.pl; dr in˝. Pawe∏ Palutkiewicz – Instytut<br />
Przetwórstwa Polimerów i Zarzàdzania Produkcjà,<br />
Politechnika Cz´stochowska, ul. Armii Krajowej 19c,<br />
42-201 Cz´stochowa, palutkiewicz@ipp.pcz.pl.<br />
W artykule przedstawiono nowe rozwiàzanie konstrukcyjne<br />
g∏owicy wyt∏aczarskiej do wytwarzania rur<br />
z polietylenu. G∏owica ta umo˝liwia wyt∏aczanie rur<br />
o powi´kszonej wytrzyma∏oÊci mechanicznej w standardowej<br />
linii technologicznej wyt∏aczania. Konstrukcja<br />
g∏owicy jest stosunkowo prosta, a jej wykonanie i u˝ytkowanie<br />
nie stwarza problemów technologicznych.<br />
Opracowanie oparto na tezie, ˝e przy wyt∏aczaniu<br />
rur z PE, nadajàc ruch Êrubowy warstwom uplastycznionego<br />
tworzywa, mo˝na zwi´kszyç wytrzyma∏oÊç<br />
mechanicznà rury, a zw∏aszcza wytrzyma∏oÊç na ciÊnienie<br />
wewn´trzne w rurze. Aby sprostaç tym wymaganiom,<br />
tworzywo podczas przep∏ywu przez kana∏y<br />
dyszy g∏owicy wyt∏aczarskiej powinno byç poddane<br />
napr´˝eniom obwodowym. W tym celu stosuje si´<br />
g∏owice z obrotowym trzpieniem lub pierÊcieniem.<br />
W literaturze [1, 2] opisane sà ró˝ne konstrukcje g∏owic.<br />
Za rozwiàzanie konstrukcyjne, najbli˝sze przedstawionemu<br />
przez autorów, nale˝y uznaç rozwiàzanie<br />
opisane w pracy [3]. Na rys. 1 przedstawiono przyk∏adowe<br />
rozwiàzanie g∏owicy prostej z obrotowym<br />
rdzeniem sto˝kowym 8 nap´dzanym od silnika elektrycznego<br />
przez przek∏adni´ Êlimakowà i sprz´g∏o przenoszàce<br />
moment obrotowy.<br />
Kszta∏towanie profilu rury w g∏owicy odbywa si´<br />
poprzez obrót rdzenia sto˝kowego 8 wzgl´dem<br />
cz´Êci dyszy 9. W wyniku dzia∏ania si∏ tarcia tworzywo<br />
przemieszcza si´ wzd∏u˝ osi g∏owicy ruchem<br />
Êrubowym. Osiowy przep∏yw uplastycznionego tworzywa<br />
odbywa si´ w wyniku ró˝nicy ciÊnienia w g∏owicy.<br />
Mo˝na przyjàç, ˝e wskutek tego osiowego przemieszczenia<br />
tworzywa powstajà w nim napr´˝enia<br />
osiowe, natomiast w efekcie ruchu obrotowego rdzenia<br />
powstajà napr´˝enia obwodowe. W wyniku ruchu<br />
Êrubowego nast´puje uporzàdkowanie struktury polimeru,<br />
jego wyd∏u˝enie i skr´cenie, a tym samym wzrost<br />
doraênej wytrzyma∏oÊci mechanicznej rur.<br />
NiedogodnoÊcià rozwiàzania g∏owicy przedstawionej<br />
na rys. 1 jest koniecznoÊç zastosowania nap´du<br />
w postaci przek∏adni Êlimakowej i silnika elektrycznego<br />
do obrotu i sterowania obrotami rdzenia. Ponadto,<br />
takie rozwiàzanie stwarza koniecznoÊç zastosowania<br />
∏o˝yskowania elementów obrotowych w warunkach<br />
wysokiej temperatury ich eksploatacji.<br />
Znana jest tak˝e z polskiego opisu patentowego<br />
wynalazku [4] g∏owica wyt∏aczarska do rur z termoplastycznych<br />
tworzyw polimerowych majàca korpus,<br />
w którym znajduje si´ rdzeƒ kszta∏towy z centralnym<br />
Rys. 1. G∏owica prosta do rur (przekrój wzd∏u˝ny): 1 – pierÊcieƒ,<br />
2 – obudowa, 3 – sprz´g∏o, 4 – rdzeƒ sto˝kowy, 5 – spr´˝yna,<br />
6 – pierÊcieƒ rozprowadzajàcy powietrze, 7 – korpus dyszy,<br />
8 – obrotowy rdzeƒ sto˝kowy, 9 – cz´Êç dyszy, 10 – ko∏nierz,<br />
11 – hak do zamocowania liny z korkiem<br />
ROK WYD. LXXIV ZESZYT 5/<strong>2015</strong><br />
27
Change language