RU2180287C2

RU2180287C2 - Multichannel extrusion head for preparing polymer furniture shoe slipper

Info

Publication number: RU2180287C2
Application number: RU99103423/12A
Authority: RU
Inventors: А.К. Панов; А.А. Панов
Original assignee: Панов Александр Константинович; Панов Александр Александрович
Priority date: 1999-02-22
Filing date: 1999-02-22
Publication date: 2002-03-10

Abstract

FIELD: chemical industry. SUBSTANCE: multichannel extrusion head contains housing. The housing receives mandrel with cooling system and forming channels of profiled cross-section for polymer. The channels are connected to the supplying channel of the head. The mandrel is made detachable and contains two sections of segment cross-section. Insert provided with two flats is interposed between sections of the mandrel. The mandrel is mounted relative the longitudinal axis of the head by means of cylindrical pins. The inlet of the mandrel is provided with additional member of two guiding channels of variable cross-section. EFFECT: enhanced strength, rigidity, accuracy and efficiency. 3 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для изготовления изделий из полимерных материалов и может быть использовано в химической промышленности для производства мебельного полозка. The invention relates to devices for the manufacture of products from polymeric materials and can be used in the chemical industry for the production of furniture skid.

Известна конструкция экструзионной головки для изготовления профильно-погонажных изделий, содержащая корпус, профилирующую планку, обойму, в которой запрессованы полуцилиндрические секции, имеющие различные фасонные проточки и совмещенные с помощью пазов и выступов, которые образуют формующую втулку с профильным каналом, сообщающимся с питающим каналом головки (авторское свидетельство СССР 17117393, МКИ В 29 С 47/12, 1992, Бюл. 9). A known design of an extrusion head for the manufacture of molded products, comprising a housing, a profiling bar, a holder, in which semi-cylindrical sections are pressed, having various shaped grooves and combined with grooves and protrusions that form a forming sleeve with a profile channel communicating with the feed channel of the head (USSR copyright certificate 17117393, MKI B 29 C 47/12, 1992, Bull. 9).

Недостаток данного устройства - отсутствие системы охлаждения полуцилиндрических секций, что снижает качество профильно-погонажных изделий. The disadvantage of this device is the lack of a cooling system for semi-cylindrical sections, which reduces the quality of molded products.

Так как в экструзионной головке имеется один формующий канал, из которого экструдируется один профиль, то соответственно и низка производительность головки. Since there is one forming channel in the extrusion head from which one profile is extruded, the productivity of the head is accordingly low.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является многоручьевая экструзионная головка для изготовления полимерных профильно-погонажных изделий, содержащая корпус, в котором установлен с возможностью фиксации взаимозаменяемый дорн, выполненный крестообразной формы, образующий каналы профильного поперечного сечения для полимера, сообщенные с каналом подачи полимера. Причем дорн выполнен с различным профилем поверхности и плавным срезом в зоне соединения его с каналом подачи полимера, снабжен системой охлаждения и установлен в корпусе с помощью двух полуцилиндрических секций, выполненных с продольными пазами для фиксации дорна (патент Российской Федерации 2116198, МКИ В 29 С 47/12, 47/30. 1998. Бюл. 21 (прототип). The closest in technical essence and the achieved effect is a multi-extruded extrusion head for the manufacture of polymer profile moldings, comprising a housing in which an interchangeable mandrel is installed, which is made in a cross-shaped shape, forming profile cross-section channels for the polymer in communication with the polymer feed channel. Moreover, the mandrel is made with a different surface profile and smooth cut in the zone of its connection with the polymer feed channel, is equipped with a cooling system and installed in the housing using two half-cylindrical sections made with longitudinal grooves for fixing the mandrel (patent of the Russian Federation 2116198, MKI B 29 C 47 / 12, 47/30. 1998. Bull. 21 (prototype).

Недостатком известной экструзионной головки является невозможность получения полимерного мебельного полозка с заданным профилем поперечного сечения, так как с помощью перепрофилирования дорна крестообразной формы можно изготовить только строительный штапик или мебельное обрамление. Переналадка на изделия другого профиля невозможна. Сложность технологии изготовления и обработки до заданного класса чистоты поверхности дорна крестообразной формы. A disadvantage of the known extrusion head is the inability to obtain a polymer furniture skid with a given cross-sectional profile, since only a glazing bead or furniture frame can be made using the reprofiling of a cross-shaped mandrel. Conversion to products of a different profile is not possible. The complexity of the manufacturing and processing technology to a given class of surface cleanliness is a cross-shaped mandrel.

Изобретение направлено на решение задачи повышения производительности и качества экструдируемых профильно-погонажных изделий. The invention is aimed at solving the problem of increasing the productivity and quality of extrudable molded products.

Указанная задача решается за счет того, что многоручьевая экструзионная головка для изготовления полимерного мебельного полозка содержит корпус, в котором расположен дорн с системой охлаждения и формующими каналами профильного сечения для полимера, сообщающимися с питающим каналом головки, при этом дорн выполнен разъемным из двух секций сегментного сечения и расположенного между ними вкладыша, выполненного с двумя лысками, причем дорн смонтирован относительно продольной оси головки при помощи цилиндрических штифтов и имеет дополнительный элемент на входе, выполненный с двумя направляющими каналами с изменяющимся профилем поперечного сечения. This problem is solved due to the fact that the multi-extruded extrusion head for the manufacture of a polymer furniture skid contains a housing in which there is a mandrel with a cooling system and forming profile channels for polymer in communication with the feed channel of the head, while the mandrel is made detachable from two sections of a segmented section and a liner located between them, made with two flats, and the mandrel is mounted relative to the longitudinal axis of the head using cylindrical pins and has an integral element at the inlet made with two guide channels with a varying cross-sectional profile.

Технический результат, обеспечиваемый многоручьевой экструзионной головкой для изготовления полимерного мебельного полозка, выражается в повышении производительности и прочностных свойств, увеличении жесткости мебельного полозка и улучшении качества и точности размеров полимерного полозка. The technical result provided by a multi-extruded extrusion head for the manufacture of a polymer furniture skid is expressed in an increase in productivity and strength properties, an increase in the rigidity of the furniture skid and an improvement in the quality and dimensional accuracy of the polymer skid.

Благодаря тому, что дорн выполнен разъемным из двух секций сегментного сечения и расположенного между ними вкладыша, выполненного с двумя лысками, а также из-за того, что дорн смонтирован относительно продольной оси головки при помощи цилиндрических штифтов и имеет дополнительный элемент на входе, выполненный с двумя направляющими каналами с изменяющимся профилем поперечного сечения, удается повысить производительность экструзии в четыре раза, так как такая конструкция дорна создает четыре формующих канала для экструдирования полимерного полозка. Due to the fact that the mandrel is made detachable from two sections of a segmented section and a liner located between them, made with two flats, and also due to the fact that the mandrel is mounted relative to the longitudinal axis of the head using cylindrical pins and has an additional input element made with two guide channels with a varying cross-sectional profile, it is possible to increase the extrusion performance by four times, since such a mandrel design creates four forming channels for extruding the polymer cursor in the progression Nogo.

Точная подгонка составляющих частей дорна обеспечивает отсутствие застойных зон в каналах экструзионной головки, повышая качество формуемого мебельного полозка, увеличивая его жесткость и прочностные характеристики. Exact adjustment of the constituent parts of the mandrel ensures the absence of stagnant zones in the channels of the extrusion head, increasing the quality of the molded furniture skid, increasing its rigidity and strength characteristics.

Выбор оптимальной геометрии поперечного сечения продольных пазов и полимерного материала и возможность охлаждения внешней поверхности полимерного полозка позволяет обеспечить фиксацию размеров внутренних пазов полимерного полозка, повышая его качество и точность размеров. The choice of the optimal geometry of the cross section of the longitudinal grooves and the polymer material and the possibility of cooling the outer surface of the polymer skid allows us to fix the size of the internal grooves of the polymer skid, increasing its quality and dimensional accuracy.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан продольный разрез многоручьевой экструзионной головки; на фиг.2 - поперечное сечение головки по А-А; на фиг.3 - поперечное сечение головки по Б-Б. The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a longitudinal section of a multi-strand extrusion head; figure 2 is a cross section of the head along aa; figure 3 is a cross section of the head along BB.

Многоручьевая экструзионная головка для изготовления полимерного мебельного полозка содержит корпус 1, в котором расположен разъемный дорн (состоящий из двух секций сегментного сечения 2 и 3, между которыми расположен вкладыш 4, выполненный с двумя лысками), смонтированный относительно продольной оси головки при помощи цилиндрических штифтов 5. A multi-strand extrusion head for manufacturing a polymer furniture skid contains a housing 1 in which a detachable mandrel is located (consisting of two sections of segment section 2 and 3, between which there is an insert 4 made with two flats) mounted relative to the longitudinal axis of the head using cylindrical pins 5 .

В результате соединения двух секций дорна 2 и 3 и вкладыша 4 образованы четыре формующих канала 6 и 7 (верхние), 8 и 9 (нижние) для формования полимерного полозка заданных размеров поперечного сечения. Для системы охлаждения предусмотрены четыре канала 10 во вкладыше 4, соединяемые между собой каналом 11, а также предусмотрен штуцер 12 для входа хладагента. As a result of the connection of the two sections of the mandrel 2 and 3 and the liner 4, four forming channels 6 and 7 (upper), 8 and 9 (lower) are formed for forming a polymer skid of a given cross-sectional size. For the cooling system, four channels 10 are provided in the liner 4, interconnected by the channel 11, and a fitting 12 is provided for the refrigerant inlet.

Перед входом полимера в формующие каналы смонтирован дополнительный элемент 13 с помощью штифта 14. Элемент имеет острую кромку диаметральной перегородки 15 для равномерного распределения общего потока по двум направляющим каналам 16 и 17 с изменяющимися профилями поперечного сечения с помощью наклонных стенок 18 и 19, которые сужают живое сечение подвода полимера перед входом в формующие каналы 6-9. Каналы 16 и 17 сообщались с питающим каналом головки 20, на входа которого размещалась гомогенизирующая решетка 21. Присоединение головки к экструдеру осуществлялось с помощью накидного фланца 22. An additional element 13 is mounted before the polymer enters the forming channels by means of a pin 14. The element has a sharp edge of the diametrical partition 15 for uniform distribution of the total flow along two guide channels 16 and 17 with varying cross-sectional profiles with the help of inclined walls 18 and 19, which narrow the living cross-section of the polymer supply before entering the forming channels 6-9. Channels 16 and 17 were in communication with the feed channel of the head 20, at the entrance of which a homogenizing grate 21 was placed. The head was connected to the extruder using a flange 22.

Многоручьевая экструзионная головка для изготовления полимерного мебельного полозка работает следующим образом. Расплав полимера, нагнетаемый шнеком экструдера (не показан), проходит через гомогенизирующую решетку 21 и попадает в питающий канал 20, далее поток полимера с помощью острой кромки диаметральной перегородки 15 элемента 13 распределяется по двум направляющим каналам 16 и 17 с изменяющимся профилем поперечного сечения. В формующие каналы 6 и 7 полимер нагнетается через канал 16, а в каналы 8 и 9 - через канал 17. Проходя по формующим каналам 6-9 расплав охлаждается с помощью хладагента, проходящего по каналам 10, и оформляется в непрерывный профильно-погонажный экструдат в виде мебельного полозка. Формующие профильно-погонажные каналы 6-9 образуются за счет соединения двух секций дорна 2 и 3 сегментного сечения и вкладаша 4 с помощью цилиндрических штифтов 5. Детали 2-4 изготовлены из стали 45 с высоким классом (▽10-▽12) чистоты поверхности, это позволяет при совмещении указанных деталей получать при сборке без малейших зазоров цельные формующие каналы 6-9, в которых при продавливании струи расплава полимера на поверхности профильного изделия не образуется следов от мест соединения основных элементов, и мебельный полозок выходит высокого качества с глянцевой поверхностью. Multi-strand extrusion head for the manufacture of polymer furniture skid runs as follows. The polymer melt injected by the screw of the extruder (not shown) passes through the homogenizing grate 21 and enters the feed channel 20, then the polymer stream is distributed along two guide channels 16 and 17 with a varying cross-sectional profile using the sharp edge of the diametrical partition 15 of element 13. In the forming channels 6 and 7, the polymer is pumped through the channel 16, and in the channels 8 and 9 through the channel 17. Passing through the forming channels 6-9, the melt is cooled with the help of a refrigerant passing through the channels 10 and is formed into a continuous profile-extrudate in in the form of a furniture runner. Forming profile and molding channels 6-9 are formed by connecting two sections of the mandrel 2 and 3 of the segment section and insert 4 with the help of cylindrical pins 5. Parts 2-4 are made of steel 45 with a high class of surface cleanliness (▽ 10- оты 12), this allows, when combining the indicated parts, during assembly without any gaps to be obtained, integral molding channels 6–9, in which, when the polymer melt jet is pressed through, no traces of the joints of the main elements are formed on the surface of the profile product, and the furniture runner comes out high qualities with a glossy surface.

Предлагаемое изобретение наиболее полезно при производстве мебельного полозка. The present invention is most useful in the manufacture of furniture skid.

Экспериментальные исследования проводились на опытной установке с экструдером АТЛ-45, имеющим червяк диаметром 45 мм и длиной 1125 мм. Экструзионная головка имела следующие геометрические размеры: диаметр корпуса 150 мм, длина 250 мм, длина формующих каналов составляла 150 мм. Получен мебельный полозок габаритом 9х24 мм с канавками с высотой буртика 5 мм и шириной 6 мм, толщина днища и буртиков 4 мм. Получали мебельный полозок из полистирола ПС-С ГОСТ 20282. Experimental studies were carried out on a pilot plant with an ATL-45 extruder having a worm with a diameter of 45 mm and a length of 1125 mm. The extrusion head had the following geometric dimensions: case diameter 150 mm, length 250 mm, length of the forming channels was 150 mm. A furniture skid with a dimension of 9x24 mm was obtained with grooves with a shoulder height of 5 mm and a width of 6 mm, the thickness of the bottom and shoulders was 4 mm. Received furniture runner made of polystyrene PS-S GOST 20282.

Оптимальный режим экструзии указанного материала при температуре 438-443 К и создаваемом давлении 4,0-5,0 МПа. The optimum extrusion mode of the specified material at a temperature of 438-443 K and a created pressure of 4.0-5.0 MPa.

Техническая и экономическая эффективность использования предлагаемой многоручьевой экструзионной головки для изготовления полимерного мебельного полозка состоит в том, что она позволяет:
- повысить качество изделия за счет наличия системы охлаждения и достаточно точной подгонки составляющих частей дорна и получить формуемую поверхность мебельного полозка с высокой точностью соблюдения геометрических размеров с ликвидацией застойных зон;
- довести до минимума потери материала из-за симметричного расположения формующих каналов, исключающего неравномерность выхода экструдата;
- повысить производительность экструзии в четыре раза.The technical and economic efficiency of using the proposed multi-extruded extrusion head for the manufacture of a polymer furniture skid is that it allows you to:
- to improve the quality of the product due to the presence of a cooling system and sufficiently accurate fitting of the components of the mandrel and to obtain a moldable surface of the furniture skid with high accuracy of compliance with geometric dimensions with the elimination of stagnant zones;
- minimize material loss due to the symmetrical arrangement of the forming channels, eliminating the unevenness of the extrudate output;
- to increase the extrusion performance four times.

Claims

A multi-strand extrusion head for the manufacture of a polymer furniture skid, comprising a housing in which a mandrel is located with a cooling system and forming profile channels for polymer in communication with the feed channel of the head, characterized in that the mandrel is made detachable from two sections of a segmented section and an insert located between them made with two flats, and the mandrel is mounted relative to the longitudinal axis of the head using cylindrical pins and has an additional element at the entrance, Complete with two guide channels with a varying cross-sectional profile.