Регулятор расхода жидкости экструзионной щелевой головки

Регулятор расхода жидкости экструзионной щелевой головки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Сециалнстнчесннк республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

G 05137/06

В 29 F 3/04 фвударспинаФ кемвтет

CCCI яю лаазик взвбратвккк и вткрыткй (оЯ) УД f(621. .646.3 (088.8) Дата опубликовання описания 04 01 82

P. И. Гарин, Б. В. Савиных, P. H. Зарипов и А. Г. Усманов (72) Авторы изобретения

Казанский научно-исследовательский технологическии: и проектный институт химико-фотографической промышленности и Казанский химико-технологический институт им. С. М. Кирова (VI ) Заявители (54) РЕГУЛЯТОР РАСХОДА ЖИДКОСТИ ЭКСТРУЗИОННОЙ

ЩЕЛ ЕВОЙ ГОЛОВКИ

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в химико-фотографической промышленности для нанесения фотоэмульсионных и прочих одно- и многослойных жидких покрытий на гибкую под» ложку.

Одним из главных требований к качеству наносимого жидкого покрытия является максимальная равномерность его толщины по ширине нанесения. Этот показатель, качества во многом . т© определяется равномерностью раздачи жидкости, в частности фотоэмульсии по пшене экструзиониой шелевой головки. Поско. льку точность изготовления и сборки капиллярной щели известных экструзионных

И головок не обеспечивает требуемую равномерность раздачи жидкости по длине эк- струзионной головки, производят регулиро:вание расхода по длине головки.

Известна экструзионная щелевая головка, содержащая несколько плоских пластин с расйределительнымй каналами и капиллярными щелями fl), 2

Наиболее близкой к предлагаемой является экструзионная щелевая головка, содержащая несколько плоских ппастин, образующих при стягивании между собой винтами распределительные каналы и капиллярные щели (2).

Изменение (регулировка) ширины щели известных головок достигается за счет деформации пластин по всей их высоте или на участке капиллярной щели при помоши резьбовых регулировочных элементов. В результате такой регулировки, в известной мере, компенсируются неточности изготовления и сборки капиллярной щели головки. Однако сам принцип механической силовой регулировки ширины шели не может обеспечить высокой точности процесса регулирования и тем самым требуемой точности регулирования расхода жидкости по длине экструзионной головки.

Используемые для регулирования капиллярной щели стяжные винты или регулировочные втулки с достаточно крупным щагом резьбы не.могут обеспечить точное задание величины деформации пластин и, следовательно, точную регулировку ширины mean. Вязкий и сравнительно мягкий материал резьбовой пары (нержавеющая сталь) и недостаточно высокая точность и чистота поверхности резьбы обуславли» вают то, что затяжка реэьбового соединения происходит с большим трением. По этой причине развитие регулирсэочного усилия в резьбе происходит не плавно, а рывками, и использование даже тарированных гаечных ключей не обеспечивает контролируемого усилия затяжки. Это обусла вливает низку|о точность регулирования ширины щели, а равным образом и расхода жидкости по длине экструзионной шелевой головки. В лучшем случае при испольэоващп механической силовой регулировки ширины щели точность регулирования расхода может составить +3%.

Кроме того, вынужденная неравномерность упруго-напряженного состояния пла с стин и головки в целом неизбежно вызывает в завис ыости от совершенства кон» структивной схемы регулировки большее или меньшее перераспределение механических напряжений в процессе эксплуатации головки. Это явление усугубляется действием температурных напряжений в периоды прогрева и охлаждения головки.

При этом вследствие нежесткости пластин известных головок, предусмотренной самим способом регулировки, происходит деформация пластин. Полученные при регулировке размеры щели необратимо нарушаются. Возникает необходимость демонтажа экструзионной головки с полив ного узла машины и новой регулировки щели, зачастую с перешлифовкой пластин.

Кроме того, при регулировке ширины щели на одном ее .участке вследствие определенной продольной жесткости пластин головки происходит изменение ширины щели на соседних с регулируемым участках;

T.е. известные экструзиониые головки .не обеспечивают независимую по длине регулировку величины щели и связанного с этим расхода жидкости, не обеспечива-— ют высокую точность регулирования расхода жидкости по длине, экструзионной головки и стабильность результатов регулировки во времени.

Бель изобретения - повышение точноо ти регулятора расхода жидкости экстру зионной шелевой головки.

Укаэанная цель достигается тем, что регулятор расхода жидкости экструэион ной шелевой головки, содержащий связанныэ между собой плоские пластины с вы

На фиг, 1 изображен предлагаемый регулятор расхода жидкости экструзионной шелевой головки; на фиг. 2 - графическая зависимость относительного увели5

96

25 и

35 о

59 полненными в них распределительными каналами и капиллярными щелями, содержит электроды, установленные в выполненных в одной иэ каждых двух смежных плоских пластин глухих отверстиях, расположенных с равным шагом по длине капиллярной щели, причем электроды изолированы от регулируемой жидкости и от плОских пластин.

Регулирование расхода жидкости для получения равномерного по длине головки расхода достигается выравниванием гидродинамического сопротивления щели потоку жидкости путем дифференцированного по длине головки увеличены вязкости про- текающей через щели жидкости. Необходимое увеличение вязкости на определенных участках щели по длине головки обеспечивается наложением на движущуюся жидкость внешнего электрического поля с регулируемой напряженностью.

Таким образом, неточность изготовления и сборки щели экструзионной головки компенсируются регулируемым по длине головки повышением вязкости протекающей через щель жидкости.

Повышение точности регулирования расхода жидкости по длине головки гарантируется возможностью плавного бесступе латого регулирования ее вязкости и тем самым выравнивания гидродинамического сопротивления капиллярной щели по всей длине головки. Точность процесса регулирования практически ограничивается лишь точностью измерения неравномерности расхода жидкости по длине головки до проведения и в самом процессе регулирования. При этом ширина щели не меняется, а изменение напряженности электрического поля на одном участке щели не влияет на напряженность электрического поля на соседних с регулируемым участках. В силу этого обеспечивается независимое по длине головки регулирование расхода жидкости.

Стабильность достигнутого в результате регулирования расхода жидкости определяется использованием жестких недеформируемых пластин, обуславливающих постоянные в процессе эксплуатации головки размеры щели, и возможностью точной стабилизации величины напряженности электрического поля, налагаемого на жидкость.

5 894686 ь ти от напряженности головки его значения увеличением вязкос налагаемого на дви- ти в том же процентном соотношении. ки жидкость; на Используя график зависимости напряиой неравномерности женности электрического поля (кВ/см) от лине экструэионной е увеличения вязкости () для данной жидиг. 4 - график не- кости, подается необходимое напряжение а жидкости после на электроды, расположенные на участках овки расхода. с повышенным расходом жидкости. После жидкости экструзи- этого делается повторное измерение неи содержит пласти- 16 равномерности расхода по длине головки. ежду вакуум-каме- Снова выявляются участки щели с повыс помощью стяжных шенным расходом с определением превыверстиях (прямо- шения расхода на них в процентах от тины 2 расположе- среднего расхода на единицу длины щели. о длине головки пло ts С использованием зависимости увеличеторых может быть ния вязкости от напряженности поля пронческн изолированные изводится соответствующая поправка ведруг от друга, так личины напряжения на электродах. При неающей через капил- обходимости подобная операция (измеируюший материал 9, 20 рение неравномерности расхода и корреки другой полиме- тировка напряжения на электролах) повтс, залитый вместе с ряется до тех пор, пока не будет достигоугольные пазы пла- нута требуемая равномерность расхода по ет электроды 7 от длине щелевой головки. Предельная точторона слоя изолято- н,ность регулирования практически ограниапиллярной шели, про- чивается точностью измерения неравно» со смежными ппоско- мерности расхода жидкости. подачи потенциала Пример. Регулирование расхода ат провода, проложен- производственной фотоэмульсии PM-1 стины 2. Каждый про-щ (рентген медицинский) в экструзионной элект од че з от- щелевой головке.

На участках с превышением расхода над средним его значением длиной 450 и

350 мм с шагом 50 мм располагаются электроды с первого по девятый и с восемнадцатого по двадцать четвертый соответственно. Пользуясь графиком неравномерности расхода (фиг. 3) определяют усредненное по длине 50 мм отклонение расхода от номинального (среднего по длине головки) на участках каждого из этих электродов,%: чения вязкости жидкоо электрического поля, жушуюся в щели голов фиг. 3 — график исход расхода жидкости по д щелевой головки; на ф равномерности расход первого цикла регулир

Регулятор расхода оииой шелевой головк ны 1 - 3, зажатые м рой 4 и накладкой 5 винтов 6, в глухих от угольных пазах) плас ны с равным шагом и ские электроды 7, ко

A количество, электр как от пластины 2 и и от жидкости, протек лярные щели 8. Изол например компаунд ил ризуюшийся материал электродами 7 в прям стины 2, герметизиру жидкости. Наружная с ра 9, обращенная к к грифована эаподлицо стями пластины. Для на электроды 7 служ ные в канале 1 0 пла

Bog, выведен к своему р у ре верстия 1 1 . Вторым и общим электродом каждой электродной пары являются заземленные пластины 1 и 3. Вторая фаза блока питания и управления напряженностью поля заземлена.

Регулятор расхода жидкости экструзионной щелевой головки работает следук шим образом.

По результатам измерения неравномер- 4 ности расхода жидкости по длине головки выявляются участки щели с повышенными по сравнению со средним по длине головки расходом жидкости. Превышение расхода на этих участках может быть определено в процентах от среднего расхода на единицу длины щели (вдоль головки).

Используя известную зависимость для.. расхода жидкости на единицу длины щели ю

3 (= иуе где Р- избыточное давление в распреде-. лительном канале головки,дин/см„

Ф - ширина капиллярной щели, см. ф — абсолютная вязкость жидкости,П;

Я - высота щели, см1 видно, что повышенный расход жидкости может быть снижен до среднего по длине

Работу выполняют с использованием стенда проверки экструэионных щелевых головок. По результатам электрореологи- ческих исследований данной эмульсии при температуре работы экструзионной головки строят график зависимости относительного увеличения вязкости эмульсии () от напряженности электрического поля, налагаемого на жидкость (фиг. 2).

По результатам измерения неравномерности расхода эмульсии по длине головки получают следующий профиль отклонений расхода жидкости от его среднего значения (фиг. 3 ) .

894686

33

40 повышения точности регулятора, он содержит электроды, установленные в выполненных в одной из каждых двух смежных плоских пластин глухих отверстий, расположенных с равным шагом по длине капилiS лярной щели, причем электроды изолированы от регулируемой жидкости и от плоских пластин.

, 3,5; >fg7; 1,5; у 2;

«} 93» 6(} о3,5; Ьф2д4,73 Ь9гг3,8; Ьф 2,2; фг4 1 1В соответствии с атими значениями (фиг. 2) находят значения напряженности электрического ноля на участках каждого иэ электродов с первого по девятый и с восемнадцатого по двадцать ч .твертый, необходимые для выравнивания расхода эмульсии по всей длине головки, кВ/см;

Е 9,5; Е 12,5; Е» 14,5; Е,,» 15,25; 12,45; Е6 11,25; Е.у 10,75; Ей 8,75»

Е ) 6; Е4Ц 6,9; Е4Р. 8,75; Его9 5

Е».»10,68; Е 9,8," Е 7,25; Е, 5,0.

После этого с учетом среднего межалектродного расстояния 3 =0,1 см по формуле 0 =Е с) находят величину напряже ния, подаваемого на каждый из атих электродов, В: 0 q 950; Цт 1 250; 031450;

Ug 1 525; 06;1245; 06 1 125; 0у1075;

13р, 875, Ор600; ()) 690; В у875;() 950; (),,1070; Ог 980; ()g 725;0 500.

При этом на электроды с десятого по семнадцатый напряжение не подавалось.

После установления на соответствующих электродах вычисленных значений напряжения проведено повторное измерение неравномерности расхода эмульсии по длине головки. Поскольку общий расход фотоэмульсии через экструзионную головку при регулировании поддерживается постоянным, при сохранении среднего расхода профиль неравномерности расхода эмульсии принял вид, изображенный на фиг. 4.

Вычисляют усреднеНные значения отклонения расхода от среднего на участке превышения расхода в области электродов с десятого по семнадцатый, %:

С помощью графика зависимости (фиг. 2) определяют значения напряженности электрического поля на электродах с десятого по семнадцатый необходимые для выравнивания расхода эмульсии, жВ/см: Ещ 6; Е 8,75; Е < 10,25;

Е 1075е Ещ 11 ° Е 1 25» Eg<8»45»

Ejj 5.

Далее аналогично вышеописанному находят значения напряжения, подаваемого на каждый иэ электродов с десятого по . семнадцатый, В .

usa Boo; 04 875; 04i1025; Ц 1075;

ОЩ 1100; О 3.1025; 0, 6845; 047500.

При подаче расчетных значений напряжения вновь измеренная неравномер— ность расхода по длине головки находится в пределах +1,5%, т.е. в пределах точности измерения на использованном стенде проверки экструзионных головок.

Использование предлагаемого устройства обеспечивает увеличение равномерности расхода жидкости по длине экструlO. эионной щелевой головки и стабильность его в процессе эксплуатации головки.Это обуславливает повышение равномерности толщины наносимых слоев как по ширине нанесения, так. и во временй проведения

1 процесса, В применении к нанесению фотоамульсионных покрытий обеспечивается повышение стандартности фотосвойств и улучшение качества светочувствительности ки30 нофотоматериалов.

Увеличение равномерности толщины слоя снижает номинал расхода фотоамульсин на единицу площади материала, что дает экономию серебра.

Использование предлагаемого регулятора значительно упрощает работу по регулировке экструзионной головки после ее изготовления и устраняет необходимость ее периодических регулировок и перешлифовэк.

Формула изобретения

Регулятор расхода жидкости экструзионной шелевой головки, содержащий связанные между собой плоские пластины с выполненными в них распределительными каналами и капиллярными щелями, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью

Источники информации, Зр принятые во внимание при экспертизе

1. Труды ВГНИПИХФП, М., 1970, с. 53-56.

2. Авторское свидетельство СССР уу 317536, кл. В 29 Р 3/04, 1972

>> (прототип) .

Составитель Л. Подшибихин

Редактор Е. Дичинская Техред М.Гергель Корректор С, Щомак .

Заказ 1 1488/77 Тираж 943 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4