RU2266820C1

RU2266820C1 - Two-channel extrusion head for manufacture of polymeric constructional platbands

Info

Publication number: RU2266820C1
Application number: RU2004112575/12A
Authority: RU
Inventors: А.А. Панов (RU); А.А. Панов; А.Н. Абдуллин (RU); А.Н. Абдуллин; А.И. Бокин (RU); А.И. Бокин; к А.Е. Подцепн (RU); А.Е. Подцепняк; А.К. Панов (RU); А.К. Панов
Original assignee: Зао "Каучук"
Priority date: 2004-04-26
Filing date: 2004-04-26
Publication date: 2005-12-27

Abstract

FIELD: chemical industry; equipment for production of polymeric constructional materials.

SUBSTANCE: the invention is pertaining to devices for production of polymeric constructional materials, in particular, to production of a two-channel extrusion head for manufacture of the polymeric constructional platbands and may be used in chemical industry for production of polymeric constructional platbands. The extrusion head contains a sectional body and a located in it insert with channels for chilling, which form between themselves a molding slit of a profile cross-section. The molding slit consists of two molding channels communicating with a feeding channel. The profile cross-sectional insert has four in symmetry located in it prominences with a form-shaping external surface in the form of a parabolic curve with a constant of curvature K = 0.05 l/mm. The invention ensures improvement of the quality of the constructional platbands due to selection of optimal geometry of the cross section of molding channels.

EFFECT: the invention ensures improvement of the quality of the constructional platbands due to selection of optimal geometry of the cross section of molding channels.

4 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для изготовления изделий из полимерных материалов и может быть использовано в химической промышленности для производства строительного наличника.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 building platbands.

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 [а.с. СССР №1717393 МКИ В 29 С 47/12, 1992. Бюл. №9].A known design of the extrusion head for the manufacture of molded products, comprising a housing, a profiling bar, a holder, in which half-cylindrical sections are pressed in, 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 [a.s. USSR No. 1717393 MKI B 29 C 47/12, 1992. Bull. No. 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.

Кроме того, так как в экструзионной головке имеется один формующий профиль, то, соответственно, и низка производительность головки.In addition, since there is one forming profile in the extrusion die, the die productivity is accordingly low.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является двухканальная экструзионная головка для изготовления полимерных профильных изделий, содержащая корпус с системой охлаждения, выполненный разъемным, расположенные в корпусе вкладыши, образующие между собой формующую щель профильного сечения, состоящую из двух формующих каналов, сообщающихся с питающим каналом и заключенных между профильным и плоским участками вкладышей [а.с. СССР №148899 МКИ В 29 С 47/14, 1962].The closest in technical essence and the achieved effect is a two-channel extrusion head for the manufacture of polymer profile products, comprising a housing with a cooling system, made detachable, liners located in the housing, forming between themselves a forming slit of the profile section, consisting of two forming channels communicating with the feed channel and prisoners between the profile and flat sections of the inserts [and.with. USSR No. 148899 MKI B 29 C 47/14, 1962].

Недостатком известной экструзионной головки является отсутствие возможности регулирования скоростей экструдата по поперечному сечению при истечении из формующего канала, что может привести к искажению формы и ухудшению качества экструдируемого изделия.A disadvantage of the known extrusion head is the inability to control the extrudate velocities along the cross section when it extends from the forming channel, which can lead to distortion of shape and deterioration in the quality of the extrudable product.

Изобретение направлено на решение задачи повышения качества экструдируемых строительных наличников.The invention is aimed at solving the problem of improving the quality of extrudable building platbands.

Указанная задача решается за счет того, что двухканальная экструзионная головка для изготовления полимерного строительного наличника, содержащая корпус, выполненный разъемным, и расположенный в корпусе вкладыш с каналами для охлаждения, образующие между собой формующую щель профильного сечения, состоящую из двух формующих каналов, сообщающихся с питающим каналом, при этом профильный вкладыш выполнен с симметрично расположенными в нем четырьмя выступами с формообразующей внешней поверхностью в виде параболической кривой с константой кривизны К=0,05 1/мм.This problem is solved due to the fact that the two-channel extrusion head for the manufacture of polymer building platbands, comprising a detachable housing and an insert with cooling channels located in the housing, forming a profile section forming gap consisting of two forming channels communicating with the supply channel, while the profile insert is made with four protrusions symmetrically located in it with a forming external surface in the form of a parabolic curve with a constant curvature R = 0.05 1 / mm.

Технический результат, обеспечиваемый двухканальной экструзионной головкой для изготовления полимерного строительного наличника, выражается в улучшении качества строительного наличника благодаря выбору оптимальной геометрии поперечного сечения формующих каналов.The technical result provided by the two-channel extrusion head for the manufacture of polymer building platbands is expressed in improving the quality of the building platbands by choosing the optimal cross-sectional geometry of the forming channels.

Выбор оптимальной геометрии поперечного сечения формующих каналов осуществляется за счет согласованного расположения в двух секциях корпуса профильного цельного вкладыша с симметрично расположенными в нем четырьмя выступами с формообразующей внешней поверхностью в виде параболической кривой с константой кривизны К=0,05 1/мм.The optimal geometry of the cross section of the forming channels is selected due to the coordinated arrangement in two sections of the casing of the profile integral insert with four protrusions symmetrically located in it with a shaping external surface in the form of a parabolic curve with a constant of curvature K = 0.05 1 / mm.

Внешняя поверхность выступов профильного вкладыша описывается уравнением У=К·Х², где У - ордината точек параболы, мм;The outer surface of the protrusions of the profile insert is described by the equation Y = K · X ² , where Y is the ordinate of the points of the parabola, mm;

Х - абсцисса точек параболы, мм; К - константа, подбираемая конструктивно в зависимости от размеров выступов наличника, 1/мм.X is the abscissa of the points of the parabola, mm; K is a constant selected structurally depending on the size of the protrusions of the clypeus, 1 / mm

Подбирая конструктивно значения вышеуказанных параметров параболы, добиваются равномерного распределения скоростей во всех точках поперечного сечения экструдируемого изделия, уменьшая тем самым остаточные сдвиговые напряжения, исключая неравномерный выход экструдата и коробление изготавливаемого изделия.Structurally selecting the values of the above parabola parameters, they achieve uniform velocity distribution at all points of the cross section of the extrudable product, thereby reducing residual shear stresses, eliminating uneven extrudate yield and warping of the manufactured product.

Этим обеспечивается большая размерная точность и качество экструдируемого строительного наличника.This ensures greater dimensional accuracy and quality of the extruded building platband.

Сущность изобретения поясняется чертежами: на фиг.1 - поперечный разрез двухканальной экструзионной головки для изготовления полимерного строительного наличника; на фиг.2 - продольный разрез экструзионной головки по А-А; на фиг.3 - поперечное сечение фрагмента параболического выступа вкладыша; на фиг.4 - поперечное сечение получаемого наличника.The invention is illustrated by drawings: in Fig.1 is a cross section of a two-channel extrusion head for the manufacture of a polymer building platband; figure 2 is a longitudinal section of the extrusion head along aa; figure 3 is a cross section of a fragment of a parabolic protrusion of the liner; figure 4 is a cross section of the resulting clypeus.

Двухканальная экструзионная головка для изготовления полимерного строительного наличника в соответствии с фиг.1 содержит разъемный состоящий из двух секций корпус 1, в котором расположены формующие каналы 2, заключенные между секциями корпуса 2 и вкладышем 3 с четырьмя параболическими выступами 4. Для уменьшения гидравлического сопротивления при истечении расплавов полимеров на входном участке вкладыша 3 предусмотрен конический переход 5. Вкладыш 3 снабжен системой охлаждения, состоящей из охлаждающих продольных каналов 6, каналов для перетока воды 7 и патрубка 8 для осуществления подвода хладагента. Разъемный корпус 1 и вкладыш 3 с параболическими выступами 4 соединяются между собой болтами 9 и, в соответствии с фиг.2, крепятся к накидной плите 10 с помощью фланца 11 болтами 12. Формующие каналы 2 сообщаются с питающим каналом 13. Присоединение экструзионной головки к экструдеру осуществляется с помощью накидной плиты 10 болтами 14.The two-channel extrusion head for the manufacture of a polymer building platband in accordance with figure 1 contains a detachable two-section housing 1, in which the forming channels 2 are located, enclosed between the housing sections 2 and the liner 3 with four parabolic protrusions 4. To reduce the hydraulic resistance at the expiration polymer melts at the inlet portion of the liner 3 is provided with a conical transition 5. The liner 3 is equipped with a cooling system consisting of cooling longitudinal channels 6, channels for water flow 7 and pipe 8 for the supply of refrigerant. The detachable housing 1 and the insert 3 with parabolic protrusions 4 are connected to each other by bolts 9 and, in accordance with figure 2, are attached to the cover plate 10 by means of a flange 11 by bolts 12. The forming channels 2 communicate with the feed channel 13. Connection of the extrusion head to the extruder carried out using a cap plate 10 bolts 14.

Двухканальная экструзионная головка для изготовления полимерного строительного наличника работает следующим образом.Two-channel extrusion head for the manufacture of polymer building platbands works as follows.

Расплав полимера, нагнетаемый шнеком экструдера, попадает в питающий канал 13, далее в формующие каналы 2, обтекая конический переход 5 вкладыша.The polymer melt injected by the screw of the extruder enters the feed channel 13, then into the forming channels 2, flowing around the conical transition 5 of the liner.

Формующие каналы 2 придают расплаву полимера форму строительного наличника, в соответствии с фиг.4, при помощи секций корпуса 1 и вкладыша 3 с параболическими выступами. Наружная поверхность строительных наличников формируется внутренними поверхностями секций корпуса 1, а установочная поверхность наличника образована с целью достижения более высокой размерной точности и качества изготавливаемых изделий, в соответствии с фиг.3, вкладышем 3 с параболическими выступами 4. При этом секции корпуса 1 и вкладыша 2 с параболическими выступами 3 изготовлены из стали 45 с высоким классом (▽10-▽12) чистоты поверхности, что позволяет при совмещении указанных деталей получать при сборке цельные без малейших зазоров формующие каналы 2, при продавливании через которые струи расплава полимера на поверхности строительного наличника не образуется следов от мест соединения деталей, и строительный наличник выходит из формующего канала 2 с глянцевой поверхностью с высоким классом чистоты.Forming channels 2 give the polymer melt the shape of a building platband, in accordance with figure 4, using sections of the housing 1 and insert 3 with parabolic protrusions. The outer surface of the building platbands is formed by the inner surfaces of the sections of the housing 1, and the mounting surface of the platband is formed in order to achieve higher dimensional accuracy and quality of manufactured products, in accordance with figure 3, the liner 3 with parabolic protrusions 4. In this case, the sections of the housing 1 and liner 2 with parabolic protrusions 3 are made of steel 45 with a high class (▽ 10- ▽ 12) of surface cleanliness, which allows for the combination of these parts to obtain integral parts without assembly uyuschie channels 2, bursting through which the polymer melt stream on the surface of the building casing is formed by connecting points trace components and assembling casing exits the mold channel 2 with a glossy surface with high purity class.

Во вкладыше 3 предусмотрена система охлаждения экструдируемого строительного наличника при помощи подачи хладагента через патрубок 8 и продольные каналы 6 и перетока 7, хладагент поступал в охлаждающие каналы 6.The insert 3 provides a cooling system for the extrudable building platband by supplying refrigerant through pipe 8 and longitudinal channels 6 and overflow 7, the refrigerant entered the cooling channels 6.

Предлагаемое изобретение полезно при производстве строительного наличника.The present invention is useful in the production of building platbands.

Экспериментальные исследования проводились на опытной установке с экструдером АТЛ-45, имеющим шнек диаметром 45 мм и длиной 1125 мм. Экструзионная головка имела следующие размеры: ширина корпуса 260 мм, длина 270 мм, высота 110 мм, длина формующих каналов 210 мм.Experimental studies were carried out on a pilot plant with an ATL-45 extruder having a screw with a diameter of 45 mm and a length of 1125 mm. The extrusion head had the following dimensions: body width 260 mm, length 270 mm, height 110 mm, length of forming channels 210 mm.

Для данной конструкции экструзионной головки Y_max=7,2 мм; Х=12 мм; К=0,05 1/мм.For this design of the extrusion head, Y _max = 7.2 mm; X = 12 mm; K = 0.05 1 / mm.

Получали строительный наличник из полипропилена марки 01003 ТУ 2211-020-0020-3521-96 шириной 75 мм, толщиной по выступам 10 мм по впадинам 5 мм.A construction platband was made of polypropylene of the 01003 grade TU 2211-020-0020-3521-96 75 mm wide, with a thickness of 10 mm on the protrusions and 5 mm in the hollows.

Оптимальный режим экструзии при температуре в пределах 468-478 К и создаваемом давлении экструзии в пределах 4,0-4,5 МПа.The optimal extrusion mode at a temperature in the range of 468-478 K and the generated extrusion pressure in the range of 4.0-4.5 MPa.

Предлагаемая двухканальная экструзионная головка для изготовления полимерного строительного наличника позволяет улучшить качество строительного наличника.The proposed two-channel extrusion head for the manufacture of polymer building platbands improves the quality of building platbands.

Claims

A two-channel extrusion head for the manufacture of a polymer building platband, comprising a detachable housing, an insert with cooling channels located in the housing, forming a profile cross-sectional gap, consisting of two forming channels communicating with the supply channel, characterized in that the profile insert is made with four protrusions symmetrically located in it with a forming external surface in the form of a parabolic curve with a constant of curvature K = 0.05 1 / mm