RU2326763C2

RU2326763C2 - Two-channel extrusive head for manufacturing of polymeric construction profile wood strip

Info

Publication number: RU2326763C2
Application number: RU2005141389/12A
Authority: RU
Inventors: Александр Константинович Панов (RU); Александр Константинович Панов; Александр Александрович Панов (RU); Александр Александрович Панов; Александр Иванович Филиппов (RU); Александр Иванович Филиппов; Артур Айдарович Анасов (RU); Артур Айдарович Анасов; Илнур Мидхатович Исангужин (RU); Илнур Мидхатович Исангужин
Original assignee: Александр Константинович Панов
Priority date: 2005-12-28
Filing date: 2005-12-28
Publication date: 2008-06-20
Also published as: RU2005141389A

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: extrusive head contains the case executed demountable from two sections with a cooling system, forming among themselves moulding slot of profile sectional view. Moulding channels are connected with the feeding channel. In the top section are executed profile bleeders in the centre which surface is formed in the form of oval curved lines, and the oriels edges surface is in the form of a sinusoidal curved line with damping amplitude. The bottom section of the case contains recesses in which central part ledges of the oval form are formed and placed symmetrically to surfaces of curve recesses of the top section.

EFFECT: quality improvement of the construction profile.

4 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для изготовления изделий из полимерных материалов и может быть использовано в химической промышленности для производства строительно-монтажной профильной рейки.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 construction and mounting profile rails.

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 В29С 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 semi-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 V29C 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.

Так как в экструзионной головке имеется один формующий канал, из которого экструдируется один профиль, то естественно 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 naturally low.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является двухканальная экструзионная головка для изготовления полимерной облицовочной рейки, содержащая корпус, выполненный разъемным с системой охлаждения.The closest in technical essence and the achieved effect is a two-channel extrusion head for the manufacture of polymer cladding, containing a housing made detachable with a cooling system.

Вкладыши образуют между собой два формующих канала профильного сечения. Внутренняя поверхность профильного вкладыша образована синусоидальной кривой. В местах вогнутости указанной поверхности продольно расположены стержни (патент Российской Федерации №2189314, МКИ В29С 47/12, 2002. Бюл. №26 - прототип).The liners form two forming channels of a profile section between themselves. The inner surface of the profile insert is formed by a sinusoidal curve. At the concavity of the indicated surface, rods are longitudinally located (patent of the Russian Federation No. 2189314, MKI B29C 47/12, 2002. Bull. No. 26 - prototype).

Недостатком известной экструзионной головки является сложность конструкции и монтажа, так как головка состоит из двух секций и двух вкладышей, которые требуют необходимой точности при монтаже, т.е. соблюдение соосности относительно продольно расположенных стержней, что может привести к искажению поперечного сечения профильной формы и ухудшению качества экструдируемых изделий.A disadvantage of the known extrusion head is the complexity of construction and installation, since the head consists of two sections and two inserts, which require the necessary accuracy during installation, i.e. compliance with the alignment of relatively longitudinally located rods, which can lead to distortion of the cross section of the profile shape and the deterioration of the quality of extrudable products.

Изобретение направлено на решение задачи упрощения конструкции экструзионной головки и повышение качества экструдируемых профильных реек.The invention is aimed at solving the problem of simplifying the design of the extrusion head and improving the quality of extruded profile rails.

Указанная задача решается за счет того, что двухканальная экструзионная головка для изготовления полимерной строительно-монтажной профильной рейки, содержащая корпус, выполненный разъемным из двух секций с системой охлаждения, образующие каналы профильного сечения с верхней и нижней секциями корпуса головки, сообщающихся с питающим каналом, отличающихся тем, что в верхней секции выполнены профильные проточки, в центре поверхность которых образована в виде овальных кривых, поверхность краев углублений имеют форму в виде синусоидальной кривой с затухающей амплитудой, а нижняя секция корпуса содержит впадины, в центральной части которых образованы выступы овальной формы, расположенные симметрично поверхностям кривых впадин верхней секции.This problem is solved due to the fact that the two-channel extrusion head for the manufacture of polymer construction and mounting profile rails, comprising a housing made detachable from two sections with a cooling system, forming profile section channels with upper and lower sections of the head housing in communication with the feed channel, differing the fact that profile grooves are made in the upper section, in the center of which the surface is formed in the form of oval curves, the surface of the edges of the recesses have a sinusoidal shape nth curve with a damping amplitude, and the lower section of the housing contains depressions, in the central part of which protrusions of an oval shape are formed, located symmetrically to the surfaces of the curves of the depressions of the upper section.

Технический результат, обеспечиваемый двухканальной экструзионной головкой для изготовления полимерной строительно-монтажной профильной рейки, выражается в упрощении конструкции и улучшении качества профильной рейки благодаря выбору оптимальной геометрии поперечного сечения формующих каналов.The technical result provided by the two-channel extrusion head for the manufacture of polymer construction and mounting profile rails is expressed in simplifying the design and improving the quality of the profile rails by choosing the optimal cross-sectional geometry of the forming channels.

Выбор оптимальной геометрии поперечного сечения формующих каналов - при согласованном расположении верхней и нижней секций корпуса, которые образуют формующие каналы профильного сечения, внешняя поверхность которых образована овальной кривой в центре и синусоидальной кривой с затухающей амплитудой на краях.The choice of the optimal geometry of the cross section of the forming channels - with a coordinated arrangement of the upper and lower sections of the body, which form the forming channels of the profile section, the outer surface of which is formed by an oval curve in the center and a sinusoidal curve with a damped amplitude at the edges.

Радиусы овальной кривой поверхности впадины верхней секции и выступа нижней секции корпуса в каждом отдельном случае подбираются конструктивно в зависимости от ширины и толщины изготавливаемой рейки.The radii of the oval curve of the surface of the cavity of the upper section and the protrusion of the lower section of the housing in each case are selected constructively depending on the width and thickness of the rail being manufactured.

Форма поверхности краев углубления верхней секции имеет форму в виде синусоидальной кривой с изменяющейся амплитудой и периода, поверхность которых описывается уравнением синусоидаThe shape of the surface of the edges of the recesses of the upper section is in the form of a sinusoidal curve with varying amplitude and period, the surface of which is described by the equation of the sinusoid

,

где y - ордината точек синусоиды, мм; x - абсцисса точек синусоиды, мм; А - затухающая амплитуда синусоиды, мм; T - изменяющийся период синусоиды, мм.where y is the ordinate of the sinusoid points, mm; x is the abscissa of the points of the sinusoid, mm; A is the damped amplitude of the sinusoid, mm; T is the changing period of the sinusoid, mm.

Подбирая значения амплитуд, периодов синусоидальной кривой, в зависимости от толщины изготавливаемой профильной рейки 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. Этим обеспечиваются большая размерная точность и качество экструдируемой профильной рейки.Selecting the values of amplitudes, periods of the sinusoidal curve, depending on the thickness of the manufactured profile rail, they achieve a uniform distribution of velocities at all points of the cross section of the extrudable product, thereby reducing residual shear stresses, eliminating uneven output of the extrudate and warping of the manufactured product. This ensures greater dimensional accuracy and quality of the extruded profile rail.

Сущность изобретения поясняется чертежами: на фиг.1 - поперечный разрез двухканальной экструзионной головки для изготовления полимерной строительно-монтажной рейки; на фиг.2 - продольный разрез по А-А; на фиг.3 - фрагмент синусоидальной кривой с затухающей амплитудой поверхности краев углубления; на фиг.4 - поперечное сечение получаемой профильной рейки.The invention is illustrated by drawings: in Fig.1 is a cross section of a two-channel extrusion head for the manufacture of polymer construction rails; figure 2 is a longitudinal section along aa; figure 3 is a fragment of a sinusoidal curve with a damping amplitude of the surface of the edges of the recess; figure 4 is a cross section of the resulting profile rails.

Двухканальная экструзионная головка для изготовления полимерной строительно-монтажной рейки в соответствии с фиг.1 содержит разъемный корпус, состоящий из двух секций верхней 1 и нижней 2, в котором расположены формующие каналы 3, образованные в секциях: при этом в верхней секции выполнены профильные проточки в центре, поверхность которых образована в виде овальных кривых 4, поверхность краев углублений имеет форму в виде синусоидальной кривой с затухающей амплитудой 5, а нижняя секция корпуса содержит впадины 6, в центральной части которых образованы выступы овальной формы 7, расположенные симметрично поверхности кривых впадин 4 верхней секции 1.The two-channel extrusion head for the manufacture of a polymer construction rail in accordance with figure 1 contains a detachable housing consisting of two sections of the upper 1 and lower 2, in which the forming channels 3 are formed in the sections: in this case, profile grooves are made in the upper section in the center, the surface of which is formed in the form of oval curves 4, the surface of the edges of the recesses has the form in the form of a sinusoidal curve with a damping amplitude of 5, and the lower section of the housing contains troughs 6, in the central part of which protrusions are formed oval 7 arranged symmetrically surface curves depressions 4 of the upper section 1.

Формующие каналы 3 снабжены системой охлаждения, состоящей из охлаждающих каналов 7 и 8, каналов для перетока воды 10 и патрубков 11, через которые осуществляются подвод и отвод хладоагента.The forming channels 3 are equipped with a cooling system consisting of cooling channels 7 and 8, channels for the flow of water 10 and nozzles 11 through which the refrigerant is supplied and discharged.

Верхняя секция 1 и нижняя секция 2 корпуса соединяются между собой болтами 12. Формующие каналы 3 сообщаются с питающим каналом 13, на входе которого установлена фильтрующая решетка 14. Присоединение экструзионной головки к экструдеру осуществляется с помощью соединительного фланца 15.The upper section 1 and the lower section 2 of the housing are interconnected by bolts 12. The forming channels 3 communicate with the feed channel 13, at the input of which a filter grill is installed 14. The extrusion head is connected to the extruder using a connecting flange 15.

Двухканальная экструзионная головка для изготовления полимерной строительно-монтажной профильной рейки работает следующим образом.Two-channel extrusion head for the manufacture of polymer construction and mounting profile rails works as follows.

Расплав полимера, нагнетаемый шнеком экструдера, попадает в питающий канал 13, далее в формующие каналы 3, образованные верхней секцией 1 и нижней секцией 2. Формующие каналы 3 придают расплаву полимера форму профильной рейки в соответствии с фиг.4. При этом верхняя 1 и нижняя 2 секции изготовлены из стали 45 с высоким классом (▽10-▽12) чистоты обработки поверхности, что позволяет при совмещении указанных деталей получать при сборке цельные, без малейших зазоров, формующие каналы 3, при продавливании через которые струи расплава полимера на поверхности профильной рейки не образуется следов от мест соединения деталей, и профильная рейка выходит из формующего канала 3 с глянцевой поверхностью с высоким классом чистоты.The polymer melt injected by the screw of the extruder enters the feed channel 13, then into the forming channels 3 formed by the upper section 1 and the lower section 2. The forming channels 3 give the polymer melt the shape of a profile rail in accordance with Fig. 4. At the same time, the upper 1 and lower 2 sections are made of steel 45 with a high class (▽ 10- ▽ 12) of surface finish, which allows for the combination of these parts to produce integral, without any gaps, forming channels 3, when forcing through which jets the polymer melt on the surface of the profile rail does not form traces from the places of connection of the parts, and the profile rail leaves the forming channel 3 with a glossy surface with a high purity class.

В нижней секции 2 корпуса экструзионной головки предусмотрено охлаждение экструдируемой профильной рейки при помощи подачи и отвода хладоагента через патрубки 11 и охлаждающие каналы 8 и 9 с использованием каналов для перетока воды 10.In the lower section 2 of the housing of the extrusion head, it is provided for cooling the extruded profile rail by supplying and discharging the refrigerant through nozzles 11 and cooling channels 8 and 9 using channels for the flow of water 10.

Предлагаемое изобретение наиболее полезно при производстве строительно-монтажной профильной рейки.The present invention is most useful in the manufacture of construction profile rails.

Экспериментальные исследования проводились на опытной установке с экструдером АТЛ-45, имеющий шнек диаметром 45 мм и длиной 1125 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.

Экструзионная головка имела следующие размеры: ширина 350 мм, длина 320 мм, высота 170 мм, длина формующих каналов 270 мм.The extrusion head had the following dimensions: width 350 mm, length 320 mm, height 170 mm, length of the forming channels 270 mm.

Для данного профиля формующего канала ордината затухающей амплитудой составляла y=3÷1,5 мм. Т=10÷5 мм.For this profile of the forming channel, the ordinate with damped amplitude was y = 3–1.5 mm. T = 10 ÷ 5 mm.

Получали профильную рейку из полипропилена марки 01003ТУ211-020-0020-3521-96 шириной 85 мм, высотой 20 мм, толщиной по центру 10 мм.Received a profile rail made of polypropylene grade 01003TU211-020-0020-3521-96 with a width of 85 mm, a height of 20 mm, a thickness in the center of 10 mm.

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 полимерной строительно-монтажной профильной рейки позволяет улучшить качество строительно-монтажных профильных реек.The proposed two-channel extrusion head for the manufacture of polymer construction and mounting profile rails can improve the quality of construction and mounting profile rails.

Claims

A two-channel extrusion head for the manufacture of a polymer construction and mounting profile rail, comprising a housing made of two sections with a cooling system, forming channel sections with upper and lower sections of the head housing in communication with the feed channel, characterized in that the profile section is made in the upper section grooves in the center, the surface of which is formed in the form of oval curves, and the surface of the edges of the recesses has the shape of a sinusoidal curve with a damping amplitude, and the bottom the casing section contains depressions, in the central part of which oval-shaped protrusions are formed, located symmetrically to the surfaces of the curved depressions of the upper section.