Валок к валковым машинам для переработки полимерных материалов Советский патент 1984 года по МПК B29B1/08 B29D7/14 

Иеобретение относится к переработке полимеров и может быть использовано в вальцах, каландрах, кашировальных и др. валковых машинах. Известен валок, содержащий полый корпус, установленные вдоль него элементы для нагрева или охлаждения и расположенную между последними и рабочей поверхностью корпуса камеру для выравнивания температуры по поверхности валка. В валке камера заполнена пористым материалом, пропитанным легкоиспаряющейся жидкостью 1. Недостатком валка является то, что отсутствует возможность обеспечения достаточной равномерности температурного профиля по длине валка и компенсации его прогиба, образующегося под действием распорных усилий. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является валок к валковым машинам для переработки полимерных материалов, содержащий концентрично установленные цилиндрический наружный и внутренний корпуса, образующие между собой заполненную теплоносителем замкнутую полость, расположенный вдоль продольной оси валка нагреватель и размещенный на обращенной к последнему поверхности внутреннего корпуса теплопоглощающий элемент. В валке нагреватели с отражателями расположены равномерно по окружности, полость с теплоносителем выполнена кольцевой и имеет помещенные в нее сферические элементы с удельным весом, больщим или меньшим удельного веса теплоносителя, а теплопоглощающий элемент выполнен из материала с теплопроводностью, большей теплопроводности материала наружного корпуса 2. Однако в валке также не обеспечивается равномерное температурное поле по длине валка во время его работы, когда наибольшие потери тепла имеют место на торцах валка, и не обеспечивается компенсация прогиба валка, образующегося под действием распорных усилий. Цель изобретения - повышение равномерности температурного поля по длине валка и обеспечение возможности компенсации прогиба валка. Поставленная цель достигается тем, что в валке, содержащем концентрично установленные цилиндрический наружный и внутренний корпуса, образующие заполненную теплоносителем замкнутую полость, расположенный вдоль продольной оси валка нагреватель и размещенный на обращенной к последнему поверхности внутреннего корпуса теплопоглощающий -элемент, внутренний корпус выполнен с поперечным сечением переменного профиля, плавно сужаю щимся от торцовых участков к его центральной части. На фиг. 1 изображен валок, общий вид; на фиг. 2 - шариковый клапан. Валок содержит концентрично установленные внутренний и наружные полые корпуса 1 и 2, образующие между собой замкнутую полость 3, заполненную теплоносителем. При этом внутренний корпус выполнен с переменным профилем поперечного сечения, сужающимся от торцовых участков к его центральной части. Вдоль продольной оси валка установлен нагреватель 4. На обращенной к нагревателю 4 поверхности внутреннего корпуса размещен теплопоглощающий элемент 5. Б канале б корпуса 1 встроен шариковый клапан 7 для заполнения полости теплоносителем. Шариковый клапан 7 включает корпус 8 с центральным резьбовым отверстием, внутри которого помещен шарик 9, поджатый пружиной 10, которая упирается в уплотняющую шайбу 11, установленную в торце внутреннего корпуса 1 валка. Валок работает следующим образом. При включении нагревателя 4 тепловой поток через теплопоглощающий элемент 5 передается внутреннему корпусу 1 и распределяется от центральной части валка к торцам вследствие наличия полости 3 переменного сечения, заполненной жидкостью, коэффициент теплопроводности которой меньше коэффициента теплопроводности металла. Создается различное термическое сопротивление по длине валка: максимальное в центре и минимальное на торцах, где тепловые потери в окружающую среду максимальны. Этим достигается выравнивание температур по длине наруж- ного корпуса 2. В качестве рабочей жидкости может быть выбрана, например, вода со специальными добавками (рабочая температура воды 80-100°С); глицерин (рабочая температура 90-130°С) или синтетические и минеральные масла (рабочие температуры 120- 330°С). При использовании различных теплопроводящих сред эффект от различных термосопротивлений проявляется в течение всей работы валка, так как величина термического сопротивления определяется отношением толщины слоя, находящегося на пути теплового потока, распространяющегося в плоскости, перпендикулярной оси валка, к коэффициенту теплопроводности материала этого слоя. В поперечных сечениях при приближении к торцу валка толщина слоя жидкого теплоносителя уменьшается, а толщина внутреннего корпуса валка увеличивается. Следовательно, термическое сопротивление тепловому потоку слоя жидкого теплоносителя уменьшается, а внутреннего корпуса валка - увеличивается. При этом основное термосопротивление тепловому потоку оказывает слой жидкого теплоносителя (его уменьшение на два порядка интенсивнее возрастания термосопротивления металла, а изменение термосопротивления металла можно принять равным нулю. Так как жидкость, заполняющая герметичную полость 3, несжимаема и имеет коэффициент объемного «расширения, неуменьшаюшийся с ростом температуры, при нагреве происходит ее тепловое расширение, сопровождающееся увеличением объема и повышением давления в полости 3, в результате чего на поверхности цилиндрического корпуса 2 появляется бомбировка, компенсирующая прогиб валка под действием распорных усилий. Давление в полости 3, а, следовательно, и величина бомбировки, регулируется количеством жидкости в ней. При заполнении полости 3 жидкостью или отвода ее избытка шарик 9 отжимается внутрь, сжимая пружину 10 и открывая центральное отверстие, которое после снятия усилия с шарика перекрывается. Таким образом предлагаемый валок обеспечивает более равномерное температурное поле по его длине, а также позволяет без использования дополнительных средств компенсировать прогиб от действия распорных усилий, что приведет в свою очередь к снижению расхода сырья за счет снижения допуска на толщину формуемой на валках листовой заготовки.

ВАЛОК К ВАЛКОВЫМ МАШИНАМ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащий концентрично установленные цилиндрический наружный и внутренний корпуса, образующие заполненную теплоносителем замкнутую полость, расположенный вдоль продольной оси валка нагреватель и размещенный на обращенной к последнему поверхности внутреннего корпуса теплопоглощающий элемент, отличающийся тем, что, с целью повыщения равномерности температурного поля по длине валка и обеспечения возможности компенсации прогиба валка, внутренний корпус выполнен с поперечным сечением переменного профиля,плавно сужающимся от торцовых участ- g ков к его центральной части.® (Л :о 00 00 о 1C