Оборудование заводов по переработке пластмасс

Экструзионно-кабельные агрегаты

Экструзионно-кабельные агрегаты применяют как для нало­жения изоляции на металлические жилы, так и для нанесения пластмассовой оболочки на пучок (скрутку) отдельных ранее изолированных проводов. Линейные скорости наложения изо­ляции в зависимости от диаметра провода и толщины изоляции ■ составляют от 2 км/мин до 10 м/мин.

Обычно кабельный агрегат (рис. 5.65) состоит из отдающе - - го (раскаточного) устройства 1, на котором устанавливается бо­бина с медной жилой (или барабан с скруткой ранее изолиро­ванного провода); правильного устройства 2; устройства для лредварительного подогрева 3, экструдера 4 с кабельной голов­ной 5; охлаждающих ванн 6, приспособления для измерения..диаметра 7; камеры для контроля сплошности изоляции 8; ба­рабанного тянущего устройства (кабестана) 10; компенсатора 11 :и приемного устройства 12. В некоторых случаях правйльное устройство совмещают с устройством для предварительного. подогрева изолируемой проволоки. При наложении изоляции ме­таллическая жила, сматываемая с бобины, проходит через пра - .вйльное приспособление, устраняющее неровность жилы, и по­догревается до температуры 90—100 °С, а затем поступает в уг­ловую головку экструдера, в которой на жилу наносится слой расплава. Вышедшая из головки изолированная жила 9 посту­пает в серию последовательно установленных охлаждающих сванн 6.

Затем жила проходит через измеритель диаметра 7, управля­ющий скоростью приема. Если толщина изоляции больше за­данного значения, скорость приема увеличивается, в противном случае — уменьшается.

После контроля диаметра провод попадает в камеру элект­рического контроля сплошности изоляционного слоя 8. В случае ^наличия сквозных пор или недопустимого снижения сопротивле­ния изоляции агрегат останавливается и бракованный участок. провода вырезается. Проверенный провод попадает на барабан тянущего устройства 10, а затем проходит через компенсатор 11 :н наматывается на приемную бобину 12. При автоматической замене бобин изготовленный провод скапливается в компенса­торе.

Рис. 5.66. Схема кабельной головки. По­яснения в тексте.

При изготовлении тонких жил вместо бобин обычно приме­няют цилиндрические приемники, внутрь которых жила укладыва­ется в виде аккуратной бухты с помощью планетарного укладчи­ка.

Схема типичной кабельной головки, предназначенной для на­ложения изоляции на проволоку, представлена на рис. 5.66.

Головка состоит из матрицы 1, внутри которой концентрично укреплен полый дорн 2. Металлическая жила 3 проходит через - отверстие в дорне и попадает в кольцевую полость А, в кото­рую от экструдера по кольцевому каналу В нагнетается рас­плав 5, образующий на проводе изоляционный слой 4 толщи­ной h.

При расчете кабельной головки необходимо: во-первых, ис­ходя из заданной толщины изолирующего слоя, рассчитать гео­метрические размеры профилирующей матрицы; во-вторых, рас­считать характеристику головки; в-третьих, правильно спрофи^ лировать контур входного участка канала для того, чтобы из­бежать появления поверхностных дефектов на изоляции.

Определяя диаметр матрицы, следует иметь в виду, что про­ходящий через головку провод уносит с собой некоторое коли­чество расплава Qa за счет существования вынужденного пото­ка. Кроме того, определенное количество расплава QP выдавли­вается из головки избыточным гидростатическим давлением, су­ществующим в головке. Следовательно

Q = Qd + Qp (5.140)

Если заданы толщина покрытия, диаметр и линейная ско­рость протягивания провода, то суммарный объемный расход: определяется выражением

Q = 2nvw(Ri + h/2)h

Радиус провода; h -

Где vw — скорость протягивания провода; R изоляции.

Степень вытяжки. Средняя скорость продольного движения вытекающей из кабельной головки кольцевой струи, как пра­вило, отличается от скорости протягивания провода. Величина, средней скорости истечения, если пренебречь высокоэластиче­ским восстановлением, определяется из выражения

Vw = Q/,5nD(D — 2Ri)] (5.142)

При учете высокоэластического восстановления скорость струи еще больше уменьшается:

V/3 = Q/[2n (Ri + h. J2) h3] (5.143)

Где h3 — толщина изоляции, замеренная после эластического восстановления.

Степень вытяжки Я определится как отношение скорости про­тягивания к скорости струи:

Jfc _ (l+W)*, .

Л - vf3 0,5D[D/(2Ri)—1] (й-144'

Давление экструзии. Если известен объемный расход распла­ва (Q задано), то можно определить давление, развивающееся на выходе из червяка. При расчете следует иметь в виду, что на участках I и II течение расплава происходит в кольцевом ци­линдрическом и кольцевом коническом каналах (Qd=0). На участках III и IV одновременно имеют место расход под дав­лением и расход вынужденного течения. Поэтому потери дав­ления на участках I и II определяются по (5.97) и (5.110).

Для участков III и IV необходимо вначале определить рас­ход вынужденного потока. Если расплав обладает свойствами

Ньютоновской жидкости, то можно воспользоваться выражением ^ = (5 145)

Где р=Я„IRf, Ro—D/2.

Если расплав обладает свойствами степенной жидкости, то гиспользуется выражение

Nvw Г 2(п — 1) 1 4 1 _

З - rr^r+(w_3)(p2-i)j (5.146)

Полный перепад в головке определяется суммированием по­терь давления на участках I—IV.

Конструкция типичной кабельной угловой головки приведе­на на рис. 5.67. Корпус 14 обычно изготавливают из стальной поковки. В нем растачивается полость А, в которой устанавли­вается дорнодержатель 2; продольное положение его фиксирует­ся контргайкой 13, и матрица, состоящая из фиксирующего кольца 7 и регулируемой фильеры 4, центровка которой отно - ■сительно дорна производится при помощи болтов 9. Обогрев головки и матрицы осуществляется ленточными нагревателями •сопротивления 6, 8, 10 и 11. Температура головки контролиру­ется термопарой 12. Съемная пробка 1 служит для удаления расплава перед разборкой головки.

Формующая щель образуется между дорном 3, устанавлив­аемым на дорнодержателе 2, и матрицей 4. Изменяя расстоя­ние между концом дорна и поверхностью матрицы, можно ре­гулировать сопротивление головки, толщину накладываемого слоя изоляции и время контакта провода с расплавом полиме­ра, определяющее прочность адгезии провода к изоляции.

Для точного калибрования диаметра жилы иногда в конце. дорна вставляют «алмазную» фильеру 5, которая одновремен­но предотвращает попадание расплава в полость дорна.

Аппаратура управления кабельными агрегатами в основном

Подобна аппаратуре управления трубным агрегатом и отлича­ется от нее лишь наличием указателя сопротивления изоляции и системы останова агрегата при обнаружении в изоляции сквозных пор.