RU2010116844A

RU2010116844A - Способ и устройство для экструдирования поручня из термопластмассы

Info

Publication number: RU2010116844A
Application number: RU2010116844/05A
Authority: RU
Inventors: Эндрю Оливер КЕННИ (CA); Эндрю Оливер КЕННИ; Дуглас Джеймс УЭЗЕРОЛЛ (CA); Дуглас Джеймс УЭЗЕРОЛЛ; Викар ХАЙДЕР (CA); Викар ХАЙДЕР; Рональд Харольд БОЛЛ (CA); Рональд Харольд БОЛЛ; Александр Стюарт КАНС (CA); Александр Стюарт КАНС
Original assignee: ИЭйчСи Канада, Инк. (CA); ИЭйчСи Канада, Инк.
Priority date: 2007-09-10
Filing date: 2008-09-10
Publication date: 2011-11-10
Also published as: KR101571910B1; CN101855059B; JP5770473B2; EP2190644A4; KR20100063791A; JP2010538932A; US20100283173A1; BRPI0816675B1; KR20150015024A; US9579839B2; EP2190644A1; JP6066435B2; JP2015212091A; KR101571996B1; BRPI0816675A2; WO2009033270A1; ES2625304T3; US20120321734A1; RU2497671C2; CN101855059A

Abstract

1. Способ экструдирования изделия, имеющего постоянное поперечное сечение и содержащего первый термопластичный материал, ограничитель растяжения и материю на одной стороне изделия, при этом способ включает следующие операции: ! a) подачу к узлу экструзионной головки ограничителя растяжения; ! b) подачу к указанному узлу первого термопластичного материала в расплавленном состоянии, причем температура первого термопластичного материала лежит ниже точки плавления ограничителя растяжения; ! c) объединение первого термопластичного материала с ограничителем растяжения, чтобы поместить ограничитель растяжения внутри первого термопластичного материала; ! d) подачу удлиненной полосы материи постоянной ширины, причем температура экструдирования первого термопластичного материала лежит ниже точки плавления указанной материи; ! e) сопряжение материи с первым термопластичным материалом с образованием из первого термопластичного материала ограничителя растяжения и материи композитного экструдата и ! f) обеспечение экструдату возможности охладиться и затвердеть. ! 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что операция (f) дополнительно включает экструдирование экструдата из указанного узла с приданием ему промежуточного поперечного сечения и при температуре, превышающей точку фазового перехода для первого термопластичного материала и выбранной так, что первый термопластичный материал является расплавленным, но достаточно вязким для обеспечения его стабильности. ! 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что между операциями (е) и (f) выполняют следующие дополнительные операции: перемещают промежуточный экструдат по маршру

Claims

1. Способ экструдирования изделия, имеющего постоянное поперечное сечение и содержащего первый термопластичный материал, ограничитель растяжения и материю на одной стороне изделия, при этом способ включает следующие операции:

a) подачу к узлу экструзионной головки ограничителя растяжения;

b) подачу к указанному узлу первого термопластичного материала в расплавленном состоянии, причем температура первого термопластичного материала лежит ниже точки плавления ограничителя растяжения;

c) объединение первого термопластичного материала с ограничителем растяжения, чтобы поместить ограничитель растяжения внутри первого термопластичного материала;

d) подачу удлиненной полосы материи постоянной ширины, причем температура экструдирования первого термопластичного материала лежит ниже точки плавления указанной материи;

e) сопряжение материи с первым термопластичным материалом с образованием из первого термопластичного материала ограничителя растяжения и материи композитного экструдата и

f) обеспечение экструдату возможности охладиться и затвердеть.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что операция (f) дополнительно включает экструдирование экструдата из указанного узла с приданием ему промежуточного поперечного сечения и при температуре, превышающей точку фазового перехода для первого термопластичного материала и выбранной так, что первый термопластичный материал является расплавленным, но достаточно вязким для обеспечения его стабильности.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что между операциями (е) и (f) выполняют следующие дополнительные операции: перемещают промежуточный экструдат по маршруту, на котором материю поддерживают для обеспечения поддержки расплавленного первого термопластичного материала и при прохождении которого экструдат профилируют с постепенным приданием ему заданного поперечного сечения.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что одна из дополнительных операций включает поддерживание материи на опорной поверхности вытянутого в длину основного калибратора, задающего профиль экструдата, при этом опорная поверхность на одном своем конце имеет профиль, соответствующий боковой стороне промежуточного поперечного сечения, а профиль калибратора монотонно изменяется по его длине с приданием опорной поверхности на другом конце профиля, соответствующего одной стороне окончательного поперечного сечения.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что включает создание вакуума для обеспечения прижатия экструдата и материи к опорной поверхности калибратора.

6. Способ по п.3, отличающийся тем, что включает после формирования окончательного поперечного сечения охлаждение экструдата снаружи, чтобы удалить количество тепла, достаточное для затвердевания наружного слоя экструдата на достаточную глубину.

7. Способ по п.3, отличающийся тем, что указанное изделие является поручнем, при этом: указанная материя представляет собой удлиненную полосу материи для слоя скольжения; ограничитель растяжения содержит множество армирующих кабелей; первый термопластичный материал содержит термопластичный эластомер, а при выполнении дополнительной операции поперечному сечению экструдата придают, по существу, С-образный профиль.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что промежуточное поперечное сечение имеет плоское основание и боковые края, перпендикулярные основанию, причем способ включает осуществление внутри указанного узла загибания материи вокруг плоского основания и вдоль боковых краев промежуточного поперечного сечения.

9. Способ по п.8, отличающийся тем, что калибратор имеет профиль, обеспечивающий придание указанному поперечному сечению С-образного профиля с формированием внутри поручня Т-образного выреза, содержащего вертикальную ножку и горизонтальную часть с закругленными углами на концах горизонтального сечения и незакругленными углами между ножкой и горизонтальной частью.

10. Способ по п.9, отличающийся тем, что включает перемещение поручня через блок охлаждения, в котором наружную поверхность поручня охлаждают жидким хладагентом, чтобы осуществить охлаждение и затвердевание наружного слоя, при этом жидкий хладагент содержит воду, а способ включает поддерживание поручня во время охлаждения посредством вспомогательного калибратора, являющегося продолжением основного калибратора, тогда как вода охлаждает только наружную поверхность поручня.

11. Способ по п.1, отличающийся тем, что при выполнении операции (с) первый термопластичный материал подают в виде двух отдельных потоков к противоположным сторонам ограничителя растяжения.

12. Способ по любому из пп.1-11, отличающийся тем, что после операции (с) выполняют следующие дополнительные операции: подают к узлу экструзионной головки в виде отдельного потока второй термопластичный материал в расплавленном состоянии и подводят поток второго термопластичного материала к первому термопластичному материалу с его стороны, противоположной по отношению к указанной материи, при этом первый и второй термопластичные материалы образуют отдельные слои экструдата.

13. Способ по п.12, отличающийся тем, что первый и второй термопластичные материалы имеют различные твердости.

14. Способ экструдирования изделия, имеющего постоянное поперечное сечение и содержащего термопластичный материал и материю на одной стороне изделия, при этом способ включает следующие операции:

a) подачу к узлу экструзионной головки термопластичного материала в расплавленном состоянии;

b) подачу удлиненной полосы материи постоянной ширины;

c) экструдирование термопластичного материала с формированием на выходе из указанного узла экструдата, имеющего промежуточное поперечное сечение, при поддержании термопластичного материала при температуре, превышающей точку фазового перехода для указанного материала и выбранной так, что он является расплавленным, но достаточно вязким для обеспечения его стабильности, и

d) сопряжение материи с термопластичным материалом, чтобы завершить формирование изделия с постоянным поперечным сечением.

15. Способ по п.14, отличающийся тем, что дополнительно включает перемещение промежуточного экструдата по маршруту, на котором материю поддерживают для обеспечения поддержки термопластичного материала и при прохождении которого экструдат профилируют с постепенным приданием ему до завершения охлаждения и затвердевания изделия заданного поперечного сечения.

16. Способ по п.15, отличающийся тем, что включает поддерживание материи на опорной поверхности вытянутого в длину основного калибратора, задающего профиль экструдата, при этом опорная поверхность на одном своем конце имеет профиль, соответствующий боковой стороне промежуточного поперечного сечения, а профиль калибратора монотонно изменяется по его длине с приданием опорной поверхности на другом конце профиля, соответствующего одной стороне окончательного поперечного сечения.

17. Способ по п.16, отличающийся тем, что включает создание вакуума для обеспечения прижатия экструдата и материи к опорной поверхности калибратора.

18. Способ по п.17, отличающийся тем, что включает перемещение поручня через блок охлаждения, в котором наружную поверхность поручня охлаждают жидким хладагентом, чтобы осуществить охлаждение и затвердевание наружного слоя.

19. Способ формирования поручня посредством непрерывной экструзии, включающий следующие операции:

a) объединение термопластичного эластомера в расплавленном состоянии, ограничителя растяжения и упрочняющей материи для слоя скольжения с образованием поручня с заданным поперечным сечением, при этом термопластичный эластомер находится при температуре, превышающей его точку фазового перехода и выбранной так, что эластомер является расплавленным, но достаточно вязким для обеспечения его стабильности, и

b) охлаждение поручня по его длине, начиная с наружной поверхности, для обеспечения затвердевания наружного слоя на достаточную глубину с последующим охлаждением и затвердеванием внутреннего объема поручня для создания предварительно напряженного поручня с повышением тем самым прочности его бортовых частей.

20. Способ по п.19, отличающийся тем, что операция (b) включает непрерывное перемещение поручня через вытянутый в длину блок охлаждения, содержащий калибратор, вдоль которого проходит поручень, и подачу к поручню снаружи хладагента, чтобы обеспечить охлаждение наружной поверхности поручня, при этом калибратор формирует в поручне Т-образный вырез.

21. Устройство для экструдирования изделия, имеющего постоянное поперечное сечение, содержащее: узел экструзионной головки, имеющий первый вход для термопластичного материала, входную прорезь для ввода удлиненной полосы материи для прикрепления к одной стороне термопластичного материала, выходной экструзионный блок для формирования экструдата, содержащего, по меньшей мере, термопластичный материал, имеющий промежуточное поперечное сечение, и основной калибратор, отходящий от указанного выходного блока и имеющий опорную поверхность для поддерживания экструдата, еще находящегося в расплавленном состоянии, вместе с материей, наложенной на калибратор для обеспечения ее относительного скользящего движения, при этом профиль опорной поверхности на одном ее конце, примыкающем к выходному блоку, соответствует профилю одной стороны промежуточного экструдата и монотонно изменяется по длине основного калибратора до приобретения на своем другом конце окончательного профиля, соответствующего заданному окончательному поперечному сечению экструдата.

22. Устройство по п.21, отличающееся тем, что калибратор снабжен множеством отверстий и сообщающимся с отверстиями продольным каналом для создания вакуума, обеспечивающего прижатие экструдата к опорной поверхности калибратора.

23. Устройство для экструдирования изделия, имеющего постоянное поперечное сечение, содержащее: узел экструзионной головки, имеющий вход для ввода ограничителя растяжения, первый вход для термопластичного материала, входную прорезь для ввода удлиненной полосы материи для прикрепления к одной стороне термопластичного материала, зону добавления, имеющую канал для потока комбинированного экструдата с входом, сообщающимся с зоной добавления, и первый и второй основные манифольды, подсоединенные между первым входом указанного узла и каналом для подачи термопластичного материала в канал в виде первого потока от первого основного манифольда к одной стороне ограничителя растяжения и в виде второго потока от второго манифольда к другой стороне ограничителя растяжения, чтобы поместить ограничитель растяжения внутри потока комбинированного экструдата, причем указанная материя подводится к потоку комбинированного экструдата после помещения в него ограничителя растяжения, и выходной экструзионный блок, формующий экструдат, который содержит, по меньшей мере, термопластичный материал и ограничитель растяжения.

24. Устройство по п.23, отличающееся тем, что содержит второй вход для подачи второго потока термопластичного материала и соответствующий ему второй манифольд, подсоединяющий второй вход к каналу за указанной зоной добавления на стороне, удаленной от указанной входной прорези, для подачи второго потока к другой стороне экструдата.

25. Устройство по п.23, отличающееся тем, что содержит вытянутый в длину основной калибратор, задающий профиль экструдата, при этом опорная поверхность указанного калибратора на одном своем конце имеет профиль, соответствующий боковой стороне промежуточного поперечного сечения экструдата на выходе из выходного экструзионного блока, а профиль калибратора монотонно изменяется по его длине с приданием опорной поверхности на другом конце профиля, соответствующего одной стороне окончательного поперечного сечения экструдата.

26. Устройство по п.25, отличающееся тем, что калибратор снабжен множеством отверстий, выполненных в его опорной поверхности, и сообщающимся с отверстиями продольным каналом, обеспечивающим подсоединение к источнику вакуума для воздействия вакуумом на экструдат и обеспечения прижатия указанной материи к опорной поверхности калибратора.

27. Устройство по любому из пп.23-26, отличающееся тем, что содержит блок охлаждения для быстрого охлаждения наружной поверхности поручня после выхода поручня из основного калибратора.

28. Устройство по п.27, отличающееся тем, что блок охлаждения содержит вытянутую в длину ванну, вспомогательный калибратор для поддерживания поручня, имеющий размеры, согласованные с размерами основного калибратора, и источник хладагента для подачи хладагента к наружной поверхности поручня.

29. Устройство по п.28, отличающееся тем, что источник хладагента содержит множество сопел, расположенных над вспомогательным калибратором.

30. Устройство по п.28, отличающееся тем, что источник хладагента содержит, по меньшей мере, одно сопло, расположенное у входа в блок охлаждения для охлаждения поручня с образованием корки при его входе в блок охлаждения, при этом устройство дополнительно содержит, по меньшей мере, один ролик, установленный перед указанным соплом по направлению движения экструдата, и, по меньшей мере, один ролик, установленный за указанным соплом по направлению движения экструдата, для формирования наружного профиля поручня.

31. Способ экструдирования изделия, имеющего постоянное поперечное сечение и содержащего первый термопластичный материал и ограничитель растяжения, при этом способ включает следующие операции:

b) подачу к указанному узлу термопластичного материала в расплавленном состоянии с температурой ниже точки плавления ограничителя растяжения и

c) проведение ограничителя растяжения и термопластичного материала через компонент с ограниченным поперечным сечением для потока, чтобы создать противодавление, способствующее проникновению термопластичного материала внутрь ограничителя растяжения.

32. Способ по п.31, отличающийся тем, что компонент с ограниченным поперечным сечением для потока содержит гребневую секцию с множеством прорезей.

33. Способ по п.32, отличающийся тем, что указанная секция имеет множество вертикальных прорезей и, по меньшей мере, одну горизонтальную прорезь, а ограничитель растяжения содержит множество кабелей, при этом способ включает пропускание множества кабелей через указанную горизонтальную прорезь.

34. Способ по п.33, отличающийся тем, что дополнительно включает подачу удлиненной гибкой полосы материи к узлу экструзионной головки ниже потока термопластичного материала и ограничителя растяжения и поддержание температуры материи ниже ее точки плавления.

35. Способ по п.34, отличающийся тем, что включает снабжение указанного узла опорным блоком для экструдата для поддерживания экструдата с указанной материей и охлаждение указанного опорного блока.

36. Способ по п.35, отличающийся тем, что дополнительно включает обеспечение терморазделения опорного блока для экструдата и других компонентов экструзионной головки и подачу тепла к указанной головке для нагрева экструдата в зоне выше опорного блока.

37. Узел экструзионной головки для экструдирования изделия, содержащего термопластичный эластомер и ограничитель растяжения, при этом указанный узел содержит:

a) первый вход для термопластичного эластомера;

b) вход для ограничителя растяжения;

c) зону добавления, в которой происходит заделка ограничителя растяжения в термопластичный эластомер, и

d) компонент с ограниченным поперечным сечением для потока, создающий при прохождении через него термопластичного эластомера и ограничителя растяжения противодавление, чтобы способствовать проникновению термопластичного эластомера внутрь ограничителя растяжения.

38. Узел по п.37, отличающийся тем, что содержит вход для второго термопластичного полимера и вторую зону добавления, в которой поток первого термопластичного полимера и ограничитель растяжения объединяются на одной своей стороне со вторым термопластичным полимером.

39. Узел по п.38, отличающийся тем, что содержит входную прорезь для удлиненной полосы материи, прикрепляемой к одной стороне термопластичного полимера.

40. Узел по п.39, отличающийся тем, что содержит опорный блок для экструдата, при этом узел сконфигурирован таким образом, что материя проходит поверх указанного опорного блока и поддерживает экструдат.

41. Узел по п.40, отличающийся тем, что содержит, по меньшей мере, средства охлаждения опорного блока для экструдата и/или средства нагрева компонентов узла, пространственно отделенных от опорного блока.

42. Узел по п.41, отличающийся тем, что опорный блок для экструдата имеет, по меньшей мере, один вход и, по меньшей мере, один выход для хладагента и средства ограничения теплопереноса от других компонентов узла к охлаждаемому опорному блоку.

43. Способ экструдирования изделия, имеющего постоянное поперечное сечение и содержащего термопластичный материал и ограничитель растяжения, при этом способ включает следующие операции:

b) подачу к указанному узлу термопластичного материала в расплавленном состоянии при температуре ниже точки плавления ограничителя растяжения, так что происходит заделка ограничителя растяжения в термопластичный материал;

c) подачу удлиненной полосы материи к указанному узлу и обеспечение ее прикрепления к одной стороне термопластичного материала и,

d) по меньшей мере, одну из следующих двух операций:

i) охлаждение указанного узла в зоне его контакта с материей и

ii) обеспечение, по меньшей мере, частичной термоизоляции компонента указанного узла, находящегося в контакте с материей, для уменьшения теплопереноса к материи.

44. Способ по п.43, отличающийся тем, что указанный узел имеет выход для экструдата, сформированного из термопластичного материала и содержащего ограничитель растяжения, при этом материю подводят к экструдату вблизи указанного выхода для поддерживания экструдата, пока он охлаждается и затвердевает.

45. Узел экструзионной головки для экструдирования изделия, содержащего термопластичный материал и ограничитель растяжения, при этом указанный узел содержит:

a) первый вход для термопластичного материала;

b) вход для ограничителя растяжения;

c) зону добавления, в которой происходит заделка ограничителя растяжения в термопластичный материал,

d) входную прорезь для удлиненной полосы материи и

e) компонент узла, контактирующий с материей при ее прохождении через узел и содержащий, по меньшей мере, i) средства его охлаждения и/или ii) средства терморазделения указанного компонента и других компонентов узла для уменьшения теплопереноса к материи.

46. Узел по п.45, отличающийся тем, что имеет выход для экструдата, сформированного из термопластичного материала и содержащего ограничитель растяжения, при этом входная прорезь расположена вблизи указанного выхода с обеспечением возможности подвода материи к экструдату для поддерживания экструдата, пока он охлаждается и затвердевает.

47. Узел экструзионной головки для экструдирования изделия, содержащего термопластичный материал и комплект кабелей для предотвращения растяжения, при этом узел дополнительно содержит:

a) державку для кабелей;

b) по меньшей мере, одну первую пластину распределителя, которая прикреплена к указанной державке, связана с первым входом для приема первого термопластичного материала и имеет каналы, направляющие поток первого термопластичного материала для обеспечения заделки кабелей, подаваемых от указанной державки, и,

c) по меньшей мере, одну вторую пластину распределителя, прикрепленную, по меньшей мере, к одной первой пластине распределителя, связанную со вторым входом для приема второго термопластичного материала и имеющую каналы, направляющие поток второго термопластичного материала на поверхность первого термопластичного материала.

48. Узел по п.47, отличающийся тем, что дополнительно содержит гребневую пластину, закрепленную между, по меньшей мере, одной первой и одной второй пластинами распределителя и содержащую прорези с ограниченной площадью поперечного сечения для создания противодавления в потоке первого термопластичного материала.

49. Узел по п.48, отличающийся тем, что каждый компонент из державки кабелей, по меньшей мере, одной первой пластины распределителя, гребневой пластины и, по меньшей мере, одной второй пластины распределителя сконфигурирован с возможностью отделения друг от друга для облегчения чистки.