IT8224357A1 - Testa di estrusione, per la fabbricazione di un rivestimento di materiale termo o plastico su fili o cavi - Google Patents

Description

Descrizione dell'invenzione avente per titolo:

"TESTA DI ESTRUSIONE, PER LA FABBRICAZIONE DI UN RIVESTIMENTO DI MATERIALE TERMOPLASTICO SU FILI 0 CAVI"

RIASSUNTO

L'invenzione riguarda una testa di estrusione per materiale termoplastico, per la fabbricazione di un rivestimento su fili metallici o rispettivamente di una guaina su fili gi? rivestiti e cordati, formanti un cavo elettrico, la quale si presenta complessivamente come un corpo a T, con il piede della T agganciabile alla bocca dell'estrusore e con la traversa della T provvista di un condotto passante. Entro questo condotto sono alloggiati gli utensili di estrusione comprendenti: un canotto convogliatore (4), entro il quale ? guidato il filo metallico oppure il cavo elettrico, una parte di stampo maschio (5) fissata al canotto (4) ed una parte di stampo femmina (6) fissata alla testa, essendo il materiale plastico convogliato all'esterno del canotto e tra dette due parti di stampo. La testa di estrusione ? formata in due parti, separate secondo un piano di taglio X-X passante per l'asse del condotto della traversa della T: una parte, solidale al piede della T, ? fissata all'estrusore, mentre una seconda parte ? mobile rispetto alla prima sotto il comando di un pistone idraulico (10). Il condotto della traversa della T ? formato come sede per l'alloggiamento degli utensili di estrusione, s?de ed utensili presentando parti di riscontro radiale ed assiale, lavorate di precisione, impegnate l'una nell'altra senza giochi.

La presente invenzione riguarda una testa di estrusione applicabile ad un estrusore per materiale termoplastico, destinata a produrre un rivestimento di materiale termoplastico sopra un cavo, fatto scorrere attraverso il canotto della testa. Qui e nel seguito il termine "cavo" viene utilizzato per brevit?, dovendosi intendere tuttavia che questo termine indica sia un filo metallico vero e proprio, nudo, unico od a treccia - nel qual caso il rivestimento termoplastico costituisce per esempio il rivestimento isolante di un conduttore elettrico - sia uno o pi? fili gi? rivestiti e cordati tra loro, formanti un cavo vero e proprio, nel qual caso il rivestimento termoplastico forma una guaina di protezione.

Teste di estrusione di questo tipo sono note. Esse sono conformate essenzialmente come un grosso raccordo a T: il piede della T ? collegato all'estrusore ed attraverso di esso viene alimentato il materiale termoplastico fuso che, entrando nella traversa della T viene convogliato verso una estremit?, di uscita, della traversa. Il cavo viene introdotto dall'altra estremit? della traversa e fuoriesce dalla estremit? di uscita rivestito di materiale termoplastico.

Tutte le teste di estrusione a T di questo tipo sono basate sul seguente schema costruttivo: il condotto ricavato nel piede della T ? vuoto e si raccorda direttamente con il condotto ricavato nella traversa della T.

All'interno del condotto della traversa della T sono alloggiati: - un canotto convogliatore, all'interno del quale viene guidato il cavo da rivestire, ed all'esterno del quale - tra di esso e la superficie interna del condotto della traversa della T - ? formata una intercapedine essenzialmente cilindrica, entro la quale viene alimentato il materiale plastico fuso;

- una parte di stampo maschio, fissata all'estremit? di uscita del canotto e che, da un lato, assicura una guida precisa, centrata, del cavo e, d'altro lato, consente il convogliamento del materiale termoplastico fuso verso il cavo, lungo la sua superficie esterna conica; - una parte di stampo femmina che si accoppia, con una cavit? assiale a sua volta conica, con il cono dello stampo maschio, lasciando un interspazio a forma di canale conico, appunto per il convogliamento del materiale termoplastico verso il cavo da rivestire. Questa parte di stampo femmina presenta centralmente - in corrispondenza del vertice del cono - un foro calibrato, attraverso il quale passa il cavo, con gioco sufficiente a consentire la formazione, tutto attorno, del desiderato strato di rivestimento di materiale termoplastico; - sistemi di centraggio, a viti radiali, per centrare le due parti di stampo 1'una rispetto all'altra, in modo tale che il cavo venga sicuramente guidato al centro del foro calibrato dello stampo femmina evitando qualsiasi eccentricit? del rivestimento;

- anelli di tenuta del canotto e delle parti di stampo, per trattenere questi pezzi nella loro corretta posizione assiale, resistendo alla pressione (dell'ordine di 200 atm.) del materiale termoplastico che esce dall'estrusore.

Le teste di estrusione di questo tipo, per quanto funzionanti soddisfacentemente, non sono tuttavia esenti da inconvenienti. Da un lato, infatti, il centraggio delle due parti di stampo l'una rispetto all'altra, effettuato tramite le citate viti radiali di registro, ? una operazione estremamente delicata e difficoltosa, che richiede tempi lunghi e manodopera altamente specializzata. D'altro lato, le operazioni di cambio di lavorazione (per esempio per cambio del tipo di cavo, del tipo del materiale termoplastico od anche soltanto del suo colore) si presentano, anche per il motivo esposto sopra, estremamente lunghe e difficoltose.

In particolare, per una operazione di cambio di lavorazione ? indispensabile:

- svitare un primo anello di bloccaggio alla estremit? di uscita della testa,

- allentare le viti radiali di registro,

- rimuovere lo stampo femmina,

- svitare lo stampo maschio dal cannotto,

- svitare l'anello di bloccaggio del cannotto,

- sfilare il cannotto convogliatore,

- procedere alla pulizia di tutti questi pezzi

- effettuare il nuovo montaggio di tali p?zzi in senso inverso. Per queste operazioni occorre poi lavorare con pezzi che hanno una temperatura dell'ordine di 150?C, cio? la temperatura della testa di estrusione al termine della lavorazione. Infatti, non si pu? attendere che questa temperatura si abbassi, sia perch? ci? implicherebbe un eccessivo tempo morto della macchina, sia sopratutto perch? il raffreddamento, e quindi l'indurimento, del materiale plastico renderebbe praticamente impossibile lo smontaggio. In queste condizioni, il tempo di arresto della macchina, per il cambio di lavorazione, ? normalmente non inferiore a 35-40 minuti primi.

Scopo della presente invenzione ? di realizzare una testa di estrusione che elimini questi inconvenienti e che consenta, in particolare, sia un rapido smontaggio della testa in fase di cambio di lavorazione, sia un centraggio preciso dei diversi pezzi entro la testa, senza la necessit? di complesse operazioni di registrazione.

Questo risultato viene ottenuto, secondo l'invenzione, per il fatto che la testa di estrusione ? realizzata in due pezzi, separati secondo un piano di taglio passante per l'asse della traversa della T della testa, ciascuna delle due parti presentando sedi di alloggiamento per il centraggio, di precisione, sia in senso radiale che in senso assiale, del canotto convogliatore e delle due parti di stampo.

Preferibilmente, detto piano di taglio ? orientato verticalmente, una prima parte della testa comprendendo il piede della T ed una met? della traversa della. T della testa ed essendo ancorabile all'estrusore, ed una seconda parte comprendendo l'altra met? della traversa della T della testa, associata a mezzi per controllarne il movimento rispetto alla prima.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risultano comunque evidenti dalla descrizione che segue di una preferita forma di realizzazione, illustrata a titolo di esempio nei disegni annessi, nei quali:

fig. 1 ? una vista frontale, schematica, di una delle due met? della testa di estrusione aperta, nella quale sono alloggiati gli utensili di estrusione, costituiti dal canotto convogliatore e dalle due parti di stampo, maschio e femmina, di cui ? visibile, in sezione, soltanto una met?;

fig. 2 ? una vista schematica,' secondo la direzione della freccia F di figura 1, della testa di estrusione in fase di apertura* fig. 3 ? una vista in scala maggiore del particolare racchiuso nel cerchio III0 della figura 2*

figg. 4 e 5 sono sezioni longitudinali della testa di estrusione, secondo le tracce IV-IV e rispettivamente V-V della figura 2, che mostrano le resistenze di riscaldamento della testa.

Come mostrato in figura 2, la testa di estrusione ? realizzata in due met? 1 e 2, separate secondo un piano verticale X-X passante per l'asse longitudinale Y-Y della trasversa della T della testa. Secondo la forma di esecuzione preferita della presente invenzione, illustrata nel disegno, il piano X-X ? orientato verticalmente* tuttavia non si esclude che esso possa avere anche un diverso orientamento, per esempio orizzontale od obliquo, a seconda della configurazione della testa di estrusione e/o del suo sistema di attacco all'estrusore .

La parte 1 della testa fa corpo unico con il piede della T della testa stessa, il quale ? attraversato dal condotto 3 di alimentazione del materiale termoplastico fuso proveniente dall'estrusore (non mostrato), al quale la parte 1 ? agganciata in modo per se noto.

La parte 1 della testa, mostrata in alzato nella figura 1, comporta un incavo assiale la per l'alloggiamento degli utensili di estrusione, cio? il canotto convogliatore 4? la parte maschio 5 e la parte femmina 6 dello stampo. L'incavo la presenta inoltre scanalature circonferenziali 7 ed 8, nonch? una spalla 9> nelle quali vanno ad alloggiarsi una flangia a collare 4a del canotto 4 e rispettivamente una flangia a collare 6a e lo spigolo 6b della parte femmina 6 dello stampo.

Secondo una importante caratteristica della presente invenzione, sia la cavit? la che i pezzi 4, 5 c 6 con rispettivi collari 4a e 6a, presentano superfici lavorate di precisione, con minime tolleranze. In tal modo, quando i singoli pezzi vengono posizionati nelle corrispondenti sedi formate nella cavit? la, essi vengono ad alloggiarvisi praticamente senza gioco. Ci? comporta allora il grande vantaggio che i pezzi, una volta alloggiati nelle rispettive sedi, sono in pratica gi? registrati in corretta posizione, sia in senso radiale che assiale, senza bisogno di ulteriori interventi dell'operatore. Oltre a ci?, quando i pezzi sono montati nella cavit? la della parte 1 della testa, essi vengono qui trattenuti per effetto semplicemente della precisione di alloggiamento.

La parte 2 della testa di estrusione ? invece montata scorrevole su di un sistema di guide (non rappresentato) che ne consente un movimento in avvicinamento ed allontanamento dalla parte 1, secondo una direzione perpendicolare al piano X-X. Questo movimento ? controllato, secondo la forma di esecuzione preferita della presente invenzione, da un pistone idraulico, la cui spinta ? sensibilmente superiore alla spinta, di senso contrario, che viene a prodursi sulla parte 2 della testa per effetto della pressione del materiale termoplastico alimentato dall'estrusore, in fase di lavoro.

Grazie a questa disposizione, quando la testa di estrusione viene chiusa, dopo aver alloggiato nella cavit? la i.pezzi 4, 5 e 6, la spinta del pistone 10 ? tale da assicurare nel modo pi? completo la perfetta chiusura, a tenuta, della testa stessa.

Sulle due facce contrapposte, destinate a venire a contatto 11una c?ntro l'altra, delle due parti 1 e 2 della testa, sono ricavate delle nervature 11 e rispettivamente delle scanalature 12 di profili,esattamente compenetrantisi, e con fianchi smussati a 45? , le quali sono atte a svolgere una doppia funzione:

- da un lato, esse realizzano infatti una perfetta tenuta lungo il piano di giunzione X-X delle due parti 1 e 2,

- d'altro lato esse attuano il centraggio di dette due parti ed il loro reciproco allineamento. Infatti, poich? i pezzi 4, 5 e 6 sono alloggiati nella cavit? la - cos? come in una simmetrica cavit? 2a della parte 2 - praticamente senza giochi, ? indispensabile che dette cavit? vengano a combaciare perfettamente: le nervature 11 e scanalature 12, con i loro profili a smusso di 45?5 realizzano appunto questo centraggio, anche nel caso che le due parti 1 e 2 vengono avvicinate, in fase di chiusura della testa, leggermente disallineate per effetto, ad esempio, di giochi nel sistema delle guide di scorrimento della parte 2 della testa.

Quando si deve effettuare il cambio di lavorazione, si aziona il pistone 10 per provocare l'apertura della testa di estrusione. Non appena la testa ? aperta, si tolgono gli utensili di estrusione 4, 5 e 6, asportandoli con movimento radiale rispett? all'asse Y-Y. Tali utensili vengono passati alla pulitura, mentre altri utensili puliti, gi? pronti per la nuova lavorazione, vengono inseriti nella cavit? la. La testa di estrusione pu? allora subito venire richiusa e la nu?va lavorazione avere inizio. Si comprende facilmente come, per questo cambio di utensili, il tempo occorrente possa risultare dell'ordine di alcuni minuti soltanto.

Occorre in particolare notare che, per questo cambio di utensili, non ? assolutamente necessaria alcuna operazione di registrazione in posizione. Come gi? detto sopra, il semplice alloggiamento preciso degli utensili nelle sedi la e 2a realizza infatti la desiderata registrazione in posizione.

In quanto sopra si ? descritta una preferita forma di realizzazione dell'invenzione, nella quale il movimento di apertura e chiusura della testa di estrusione ? controllato tramite il pistone 10. In realt? sono facilmente concepibili altre varianti di realizzazione in cui il sistema di chiusura ? realizzato in altro modo, per esempio con tiranti a vite o con altri sistemi di bloccaggio. Il sistema descritto, con pistone di azionamento, offre tuttavia, rispetto agli altri, sia il vantaggio di una maggiore rapidit? di intervento, sia quello di una perfetta chiusura della linea di giunzione; una tale perfetta chiusura non pu? essere invece normalmente ottenuta con tiranti che, alle elevate pressioni di lavoro, sono soggetti ad allungamenti non facilmente controllabili.

Una caratteristica supplementare della presente invenzione ? relativa al sistema di riscaldamento della testa di estrusione. Nelle teste di estrusione note, generalmente di sezione circolare, il riscaldamento viene effettuato tramite resistenze elettriche ad anello, che fasciano sia il piede che la traversa della T della testa. Una tale disposizione non pu? per? essere applicata alla testa secondo l'invenzione, che deve essere apribile.

Secondo l'invenzione, e come visibile nelle figure 2, 4 e 5} le due parti di testa 1 e 2 presentano delle perforazioni assiali 13, distribuite tutto attorno alla cavit? assiale la,2a. Entro queste perforazioni sono alloggiate delle resistenze elettriche a candela.

La quasi totalit? delle perforazioni ? realizzata a partire da una delle estremit? della traversa della T della testa, e precisamente dalla estremit? di entrata del cavo, come visibile nella figura 4. In tal modo la estremit? di uscita della testa ? praticamente libera da mezzi di connessione elettrica.

Tuttavia, in corrispondenza del condotto di alimentazione 3 sono praticate due perforazioni coassiali, partenti dalle due estremit? opposte della traversa della T della testa e che arrivano fino in prossimit? del condotto 3 stesso, come mostra la figura 5-Questa disposizione, oltre a consentire la libera apertura della testa, presenta il vantaggio supplementare di consentire una migliore regolazione della temperatura della testa stessa, per il fatto che le resistenze a candela sono pi? vicine al condotto centrale di passaggio del materiale termoplastico, ed anche un minore consumo di energia, per il fatto che si produce una minore dispersione di calore verso l'esterno.

In quanto sopra si ? sempre fatto riferimento alla estrusione di materiale termoplastico. In realt?, la testa di estrusione secondo l'invenzione si presta altrettanto bene per la estrusione di altri tipi di materiali, per esempio gomme. Quando necessario sar? del tutto semplice per un tecnico del ramo prevedere - anzich? un sistema di riscaldamento della testa tramite le resistenze a candela - un sistema di raffreddamento, per esempio con circolazione d'acqua nelle perforazioni assiali 13 ovviamente dopo avervi previsto i necessari, raccordi.

Per quanto l'invenzione sia stata descritta con particolare riferimento alla forma di esecuzione illustrata, quest'ultima non deve essere considerata in senso limitativo, in quanto diverse varianti costruttive sono possibili, alla portata di un tecnico del ramo, senza per questo uscire dall'ambito di protezione dell'invenzione stessa.

Claims (10)

RIVENDICAZIONI

1) Testa di estrusione, in particolare per la produzione di un rivestimento di materiale termoplastico su cavi, del tipo comprendente un corpo sostanzialmente a T, il piede,della T, attraversato da un condotto di alimentazione, essendo agganciabile ad una pressa di estrusione, e la traversa della T comportando, alloggiati entro un condotto passante collegato con detto condotto di alimentazione del piede della T, gli utensili di estrusione costituiti da almeno un canotto convogliatore e due parti di stampo, a maschio e femmina, il cavo essendo guidato al centro del canotto e delle due parti di stampo ed il materiale termoplastico essendo convogliato all'esterno del canotto e tra le due parti di stampo, caratterizzata da ci? che ? formata in due parti, separate secondo un piano di taglio passante per l'asse del condotto della traversa della T della testa e mobili l'una rispetto all'altra, ciascuna delle due parti presentando sedi di alloggiamento e di centraggio, di precisione, sia in senso radiale che assiale, degli utensili di estrusione.

2) Testa di estrusione come in 1, in cui detto piano di taglio ? orientato verticalmente, una prima parte della testa, comprendente il piede della T ed una met? della traversa della T della testa, essendo agganciabile all'estrusore, ed una seconda parte della testa, comprendente l'altra met? della traversa della T della testa, essendo associata a mezzi che ne comandano il movimento di apertura e chiusura.

3) Testa di estrusione come in 1 o 2, in cui detti mezzi che comandano il movimento di apertura e chiusura di almeno una delle due parti della testa sono costituiti da un pistone idraulico.

4) Testa di estrusione come in 3* in cui la pressione di comando del pistone idraulico esercita una spinta, in chiusura, superiore alla controspinta generata all'interno della testa dalla pressione del materiale plastico alimentato dall'estrusore.

5) Testa di estrusione come in 1, in cui almeno il canotto convogliatore e la parte di stampo femmina presentano ciascuno una flangia a collare che trova alloggiamento in una corrispondente scanalatura circolare del condotto centrale della traversa della T della testa, dette flange a collare, lavorate di precisione, impegnandosi senza gioco in dette scanalature per costituire elementi di registrazione di posizione sia in senso radiale che assiale.

6) Testa di.estrusione come in 1, in cui le superfici contrapposte, destinate a venire a reciproco contatto, delle due parti della testa presentano elem?nti di impegno ad incastro, costituenti mezzi di allineamento reciproco e di registrazione di posizione di una parte della testa rispetto all'altra.

7) Testa di estrusione come in 6, in cui detti elementi di impegno ad incastro sono costituiti da nervature e scanalature compenetrantisi, correnti parallelamente all'asse del condotto centrale della traversa della T della testa.

8) Testa di estrusione come in 7> in cui dette scanalature e nervature presentano fianchi smussati a 45??

9) Testa di estrusione come in 1, in cui le due parti di testa presentano fori correnti parallelamente all'asse del condotto centrale della traversa della T della testa e distribuiti tutto attorno a detto condotto, in prossimit? dello stesso, ogni foro alloggiando una resistenza di riscaldamento a candela.

10) Testa,di estrusione come in 9, in cui detti fori assiali sono aperti alla estremit? di entrata della traversa della T della testa.