PRZEGLĄD MECHANICZNY 5/2015

otworem ch∏odzàcym. Rdzeƒ kszta∏towy ma dwie
Êrednice zewn´trzne, z ∏agodnym przejÊciem mi´dzy
powierzchniami tworzàcymi oraz rowki wzd∏u˝ne równomiernie
rozmieszczone na jego obwodzie, przy
czym cz´Êç rdzenia kszta∏towego o wi´kszej Êrednicy
wystaje poza czo∏o g∏owicy o wielkoÊç od u∏amka
do kilku Êrednic. Innym rozwiàzaniem jest g∏owica
wyt∏aczarska [5] sk∏adajàca si´ z cz´Êci sta∏ej i cz´Êci
obrotowej, wyposa˝ona w element rurowy utwierdzony
jednym koƒcem w korpusie, a drugim – w kszta∏cie
spr´˝ystego wyst´pu, osadzony suwliwie w kanale
przep∏ywu tworzywa.
Nowa konstrukcja g∏owicy wyt∏aczarskiej
Nowa konstrukcja g∏owicy przedstawiona jest na
rys. 2, na którym pokazano g∏owic´ wyt∏aczarskà
w przekroju pod∏u˝nym, natomiast na rys. 3 przedstawiono
zwoje linii Êrubowej w przekroju poprzecznym.
G∏owica wyt∏aczarska ma korpus 5 zakoƒczony dyszà 7
z zamocowanym w nim kszta∏towym rdzeniem 2, którego
koniec o kszta∏cie sto˝ka przechodzàcego w walec
umieszczony jest w dyszy 7. Pomi´dzy wewn´trznà
powierzchnià korpusu 5 oraz powierzchnià dyszy 7
a zewn´trznà powierzchnià rdzenia 2 znajduje si´ kana∏
przep∏ywowy uplastycznionego tworzywa. Cz´Êç sto˝kowa
rdzenia 2 od strony dyszy 7 oraz cz´Êç sto˝kowa
dyszy 7 od strony rdzenia 2 majà na swych powierzchniach
zwoje rozmieszczone po linii Êrubowej, umo˝liwiajàce
równomierny przep∏yw tworzywa. Zwoje te
sà przesuni´te wzgl´dem siebie o po∏ow´ wysokoÊci
linii Êrubowej, a ich wysokoÊç wynosi 3 /4 wysokoÊci
kana∏u. Jest to niezb´dne do ustawiania korpusu
dyszy 5 w celu zachowania symetrii rury. Tworzywo
wyt∏aczane w koƒcowej fazie przep∏ywu przez dysz´ 7
jest ukierunkowane i wykonuje ruch Êrubowy wywo-
∏any kszta∏tem kana∏u Êrubowego.
Istotà przedstawionego rozwiàzania jest to, ˝e cz´Êç
sto˝kowa rdzenia od strony dyszy oraz cz´Êç sto˝kowa
Rys. 2. Schemat poglàdowy g∏owicy do rur w przekroju
wzd∏u˝nym: 1 – pierÊcieƒ, 2 – rdzeƒ sto˝kowy z linià Êrubowà,
3 – korpus, 4 – pierÊcieƒ ∏àczàcy, 5 – korpus dyszy, 6 – pokrywa,
7 – cz´Êç dyszy z linià Êrubowà
Rys. 3. Przekrój poprzeczny kana∏u Êrubowego
dyszy od strony rdzenia majà na swych powierzchniach
zwoje rozmieszczone po linii Êrubowej, które sà
przesuni´te wzgl´dem siebie. W porównaniu ze znanymi
rozwiàzaniami opracowana konstrukcja g∏owicy
wyt∏aczarskiej umo˝liwia ruch Êrubowy wyt∏aczanego
tworzywa w koƒcowej fazie przep∏ywu przez dysz´,
który wymuszony jest przez nieruchome cz´Êci g∏owicy.
Podsumowanie
Przedstawione rozwiàzanie konstrukcyjne g∏owicy
wyt∏aczarskiej do rur z polietylenu jest rozwiàzaniem
nowatorskim umo˝liwiajàcym wytwarzanie rur o podwy˝szonej
wytrzyma∏oÊci z polietylenu na standardowych
liniach wyt∏aczarskich. Wykonanie g∏owicy jest
stosunkowo proste, a wykonanie zwojów po linii Êrubowej
na zewn´trznej i wewn´trznej powierzchni
sto˝kowej realizowane mo˝e byç na obrabiarkach
sterowanych numerycznie (CNC) i nie powinno sprawiaç
trudnoÊci. Rozwiàzanie to zosta∏o zg∏oszone do
Polskiego Urz´du Patentowego [6]. Nowoczesne metody
szybkiego prototypowania [7] pozwalajà na ∏atwe
i tanie wykonanie prototypu kana∏u Êrubowego dyszy
g∏owicy przedstawionej w niniejszej pracy. Stan napr´˝eƒ
wyst´pujàcy w rurach z tworzyw sztucznych
oraz zagadnienia zwiàzane z ich wytrzyma∏oÊcià by∏y
poruszone w pracach [8, 9]. Skr´cenie w przedstawiony
sposób tworzywa przep∏ywajàcego przez kana∏ dyszy
po linii Êrubowej umo˝liwia wytwarzanie rur z tworzyw,
cechujàcych si´ podwy˝szonà wytrzyma∏oÊcià na ciÊnienie
wewn´trzne przy stosunkowo niskich kosztach
wytwarzania i doposa˝enia linii technologicznej.
Przedstawiona konstrukcja g∏owicy wyt∏aczarskiej,
na którà patent uzyskano w grudniu 2014 r., zostanie
wykonana z metalu. Podczas targów „Plastpol” w Kielcach
prowadzone by∏y rozmowy na temat wykonania
prototypu w firmie „Gamrat SA”. Zainteresowanie
g∏owicà wykazali producenci rur z polietylenu. Jej
stosunkowo prosta konstrukcja, mo˝liwa do zainstalowania
w konwencjonalnej linii wyt∏aczarskiej, pozwala
wytwarzaç rury bardziej wytrzyma∏e na ciÊnienie
wewn´trzne, na co wskazujà obecnie teoretyczne
obliczenia. Po wykonaniu prototypu g∏owicy zostanà
przeprowadzone próby doÊwiadczalne i mo˝liwe b´dzie
praktyczne potwierdzenie za∏o˝eƒ teoretycznych.
LITERATURA
1. Sikora R.: Przetwórstwo tworzyw polimerowych, podstawy
logiczne, formalne i terminologiczne (praca zbiorowa).
Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej, Lublin 2006.
2. Sikora J.: Selected Problems of Polimer Extrusion. Lublin
University of Technology, Lublin 2008.
3. Bortnikow W. G.: Osnowy tiechno∏ogi pierierabotki p∏asticzeskich
mas. Chimia, Lenigrad 1983.
4. Patent polski 180032. G∏owica wyt∏aczarska do rur.
5. Patent polski 124605. G∏owica obrotowa do produkcji folii
r´kawowej z termoplastycznych tworzyw sztucznych.
6. Zg∏oszenie Patentowe P.399326. G∏owica wyt∏aczarska.
7. Kowalik P., Pàczek Z., ˚uczek R.: Application of The Selected
Techniques of Rapid Prototyping to The Design and Manufacture
of Prototype Elements of Machines and Equipment.
Teka Komisji Motoryzacji i Energetyki Rolnictwa, 11, 2011,
ss. 197 – 208.
8. Baranowski W.: Badania wytrzyma∏oÊci mechanicznej wyt∏aczanych
rur polietylenowych. Post´p w przetwórstwie
materia∏ów polimerowych. Praca zbiorowa pod red. Józefa
Koszkula i El˝biety Bociàgi. Cz´st. Wyd. Archidiec Regina
Poloniae, Cz´stochowa 2006, ss. 9 – 16.
9. Baranowski W., Werner K.: Szybki rozwój p´kni´cia rury
z polietylenu z wadà zewn´trznà i jej lokalne odkszta∏cenie.
Przetwórstwo Tworzyw nr 3, t. 141, 2011, ss. 108 – 112.
28 ROK WYD. LXXIV ZESZYT 5/2015