RU2331516C2

RU2331516C2 - Multichannel extrusion head for production of polymeric construction profile frame lath

Info

Publication number: RU2331516C2
Application number: RU2006103453/12A
Authority: RU
Inventors: Александр Константинович Панов (RU); Александр Константинович Панов; Александр Иванович Филиппов (RU); Александр Иванович Филиппов; Александр Александрович Панов (RU); Александр Александрович Панов; Илнур Мидхатович Исангужин (RU); Илнур Мидхатович Исангужин; Ильдар Ринатович Гильванов (RU); Ильдар Ринатович Гильванов
Original assignee: Александр Константинович Панов
Priority date: 2006-02-06
Filing date: 2006-02-06
Publication date: 2008-08-20
Also published as: RU2006103453A

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: invention relates to devices for the manufacture of products from polymeric materials and can be used in the chemical industry for the manufacture of construction profile frame lath. Thus the expensive wood used for manufacture of similar products with its replacement by a polymeric material, which exceeds the basic technical and economic parameters is freed. The multichannel extrusion head for preparing the polymeric construction profile of frame lath contains the case made from demountable from two sections with the cooling system, that form the forming channels of profile section with the upper and lower sections cases of the head, thus forming channels are informed with feeding channel. In the upper section deepenings in the form of rectangular grooves in the center are executed. Lateral faces of the forming channels are formed by sine wave curves under a corner of an inclination of 45°. In the lower section there are rectangular recesses which together with the top section form forming channels in the form of frame structures are stipulated.

EFFECT: increase of productivity and quality of the extruded construction frame profile lath and improvement of manufacturing techniques.

4 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для изготовления изделий из полимерных материалов и может быть использовано в химической промышленности для производства строительной рамной профильной планки.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 frame profile slats.

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 соответственно и низка производительность головки.Since there is one forming channel in the extrusion die from which one profile is extruded, the productivity of the die is accordingly low.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является многоручьевая экструзионная головка для изготовления полимерного мебельного полозка, содержащая корпус, в котором расположен разъемный дорн состоящий из двух секций между которыми расположен вкладыш, в котором расположены четыре канала для системы охлаждения. В результате соединения двух секций дорна и вкладыша образованы четыре формующих канала, сообщающихся с питающим каналом (патент Российской Федерации № 2180287, МКИ В29С 47/12, 47/30, 2002, Бюл. № 7, прототип).The closest in technical essence and the achieved effect is a multi-extruded extrusion head for the manufacture of a polymer furniture skid, containing a housing in which a split mandrel is located consisting of two sections between which there is an insert in which four channels for the cooling system are located. As a result of the connection of the two sections of the mandrel and the liner four forming channels are formed, communicating with the feed channel (patent of the Russian Federation No. 2180287, MKI B29C 47/12, 47/30, 2002, Bull. No. 7, prototype).

Недостатком известной экструзионной головки является сложность постэкструзионного приема экструдата на подложки, так как при этом необходимо экструдируемые изделия направлять на две подложки, что требует дополнительного контроля качества от искажения и коробления экструдата. Переналадка на изделия другого профиля невозможна. Сложность технологии изготовления и обработки до заданного класса чистоты поверхности выемок формующих каналов.A disadvantage of the known extrusion head is the difficulty of post-extrusion receiving the extrudate on the substrate, since it is necessary to direct the extrudable products to two substrates, which requires additional quality control from distortion and warping of the extrudate. 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 of the notches of the forming channels.

Изобретение направлено на решение задачи повышения качества и производительности экструдируемых строительных рамных планок.The invention is aimed at solving the problem of improving the quality and productivity of extrudable building frame slats.

Указанная задача решается за счет того, что многоканальная экструзионная головка для изготовления строительной рамной планки, содержащая корпус, выполненный разъемным из двух секций с системой охлаждения, образующие формующие каналы профильного сечения с верхней и нижней секциями корпуса головки, сообщающихся с питающим каналом, при этом в верхней секции выполнены углубления в виде прямоугольных проточек в центре, а боковые стороны образованы синусоидальными кривыми под углом наклона 45° к основанию, а в нижней секции предусмотрены прямоугольные выемки, которые совместно с верхней секцией образуют формующие каналы в виде рамных профилей.This problem is solved due to the fact that the multichannel extrusion head for the manufacture of a building frame strip, comprising a housing made of detachable two sections with a cooling system, forming forming channels of profile section with upper and lower sections of the head housing in communication with the feed channel, while the upper section is made recesses in the form of rectangular grooves in the center, and the sides are formed by sinusoidal curves at an angle of inclination of 45 ° to the base, and in the lower section are provided square-wave groove, which together with the upper section form a shaping channels as frame profiles.

Технический результат, обеспечиваемый многоканальной экструзионной головкой для изготовления полимерной строительной рамной планки, выражается в улучшении качества и повышении производительности при изготовлении рамной профильной планки благодаря выбору оптимальной геометрии поперечного сечения формующих каналов.The technical result provided by a multichannel extrusion head for the manufacture of a polymer building frame strip is expressed in improving the quality and increasing productivity in the manufacture of a frame profile strip due to the choice of the optimal cross-sectional geometry of the forming channels.

Выбор оптимальной геометрии поперечного сечения формующих каналов при согласованном расположении верхней и нижней секций, корпуса головки, при этом в верхней секции выполнены углубления в виде проточек, боковые стороны которых образованы синусоидальными кривыми под углом наклона 45° к основанию, осуществляется изменением амплитуды, периода синусоидальной кривой и угла наклона, который конструктивно подобран в пределах 45° к основанию планки.The optimal geometry of the cross section of the forming channels with the coordinated arrangement of the upper and lower sections, the head housing, the grooves in the upper section are made in the form of grooves, the sides of which are formed by sinusoidal curves at an angle of inclination of 45 ° to the base, by changing the amplitude, period of the sinusoidal curve and a tilt angle that is structurally matched within 45 ° to the base of the plank.

Форма боковых поверхностей углубления описывалась уравнениемThe shape of the side surfaces of the recess was described by the equation

где y - ордината точек синусоиды, мм; x - абсцисса точек синусоиды, мм; А - амплитуда синусоиды, мм; Т - 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 amplitude of the sine wave, mm; T is the period of the sinusoid, mm.

Подбирая значения амплитуды, периода синусоидальной кривой, а также прямоугольных углублений в верхней и нижней секциях головки и высоту формующих каналов, 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 обеспечивается большая размерная точность и качество экструдируемой строительной рамной профильной планки.By choosing the values of the amplitude, period of the sinusoidal curve, as well as rectangular recesses in the upper and lower sections of the head and the height of the forming channels, 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 exit of the extrudate and warpage of the manufactured product . This ensures greater dimensional accuracy and quality of the extruded building frame profile strip.

Сущность изобретения поясняется чертежами: на фиг.1 - поперечный разрез многоручьевой экструзионной головки для изготовления полимерной строительной рамной планки; на фиг.2 - продольный разрез экструзионной головки по А-А; на фиг.3 - фрагмент синусоидальной кривой боковой стороны канала; на фиг.4 - поперечное сечение получаемой рамной планки.The invention is illustrated by drawings: in Fig.1 is a cross section of a multi-extruded extrusion head for the manufacture of a polymer building frame strip; figure 2 is a longitudinal section of the extrusion head along aa; figure 3 is a fragment of a sinusoidal curve of the side of the channel; figure 4 is a cross section of the resulting frame strips.

Многоканальная экструзионная головка для изготовления полимерной строительной рамной планки 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 углубления в центре в виде прямоугольных проточек 4, а боковые стороны каналов образованы синусоидальными кривыми 5 под углом наклона 45° к основаниям, в которых в нижней секции предусмотрены прямоугольные проточки 6. Верхняя секция 1 и нижняя секция 2 корпуса соединяются между собой болтами 7 и крепятся к соединительному фланцу 8 с помощью болтов 9. Секции 1 и 2 корпуса снабжены системой охлаждения, состоящей из продольных каналов 10 для протока воды и патрубков 11 для осуществления подвода и отвода хладоагента. Формующие каналы 3 сообщаются с питающим каналом 12. Присоединение экструзионной головки к экструдеру осуществляется с помощью соединительного фланца 8.The multi-channel extrusion head for the manufacture of a polymer building frame strip in accordance with Fig. 1 comprises a detachable housing consisting of two sections: an upper 1 and a lower 2, in which the forming channels 3 formed in the sections are located, while in the upper section there are recesses in the center in the form of rectangular grooves 4, and the sides of the channels are formed by sinusoidal curves 5 at an angle of inclination of 45 ° to the bases, in which rectangular grooves are provided in the lower section 6. Upper section 1 and lower section 2 of the building the mustache is interconnected by bolts 7 and attached to the connecting flange 8 by means of bolts 9. Sections 1 and 2 of the body are equipped with a cooling system consisting of longitudinal channels 10 for the flow of water and nozzles 11 for supplying and discharging the refrigerant. The forming channels 3 communicate with the supply channel 12. The extrusion head is connected to the extruder using a connecting flange 8.

Многоручьевая экструзионная головка для изготовления полимерной строительной рамной планки работает следующим образом.A multi-extruded extrusion head for the manufacture of a polymer building frame strip works as follows.

Расплавов полимера, нагнетаемый шнеком экструдера, попадает в питающий канал 12, далее в формующие каналы 3.The polymer melts injected by the screw of the extruder enters the feed channel 12, then into the forming channels 3.

Формующие каналы 3 придают расплаву полимера форму строительной рамной планки в соответствии с фиг.4.The forming channels 3 give the polymer melt the shape of a building frame strip in accordance with FIG. 4.

Наружная поверхность строительной рамной профильной планки формируется внутренними поверхностями образованных каналов верхней и нижней секциями головки. С целью достижения более высокой размерной точности и качества изготавливаемых изделий секции 1 и 2 корпуса 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 3, при продавливании через которые струи расплава полимера на поверхности строительной рамной планки не образуется следов от мест соединения деталей, и строительная рамная планка выходит из формующего канала 3 с глянцевой поверхностью с высоким классом чистоты.The outer surface of the building frame profile strip is formed by the inner surfaces of the formed channels of the upper and lower sections of the head. In order to achieve higher dimensional accuracy and quality of manufactured products, sections 1 and 2 of the casing 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 channels without assembly with any gaps 3, when punching through which the jet of polymer melt on the surface of the building frame strip does not form traces of the joints of the parts, and the building frame strip leaves the forming channel 3 with a high-gloss surface m purity.

В секциях 1 и 2 корпуса предусмотрена система охлаждения экструдируемой строительной рамной планки при помощи подачи хладоагента через патрубок 11 в продольные охлаждающие каналы 10.In sections 1 and 2 of the housing, a cooling system for the extruded building frame strip is provided by supplying refrigerant through the pipe 11 to the longitudinal cooling channels 10.

Предлагаемое изобретение полезно при производстве строительной рамной профильной планки.The present invention is useful in the manufacture of building frame profile strips.

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 корпуса 290 мм, длина 300 мм, высота 150 мм.The extrusion head had the following dimensions: body width 290 mm, length 300 mm, height 150 mm.

Для данного профиля формующего канала y_max=3 мм, Т=21 мм, А=2,8 мм.For this profile of the forming channel, y _max = 3 mm, T = 21 mm, A = 2.8 mm.

Получали строительную рамную планку из полипропилена марки 01003ТУ2211-020-0020-3521-96 шириной по основанию 40 мм, высотой 15 мм, шириной по верху выступа 12 мм, длина боковой наклонной синусоидальной стороны 21 мм.A building frame strip was made of polypropylene of the brand 01003TU2211-020-0020-3521-96 40 mm wide at the base, 15 mm high, 12 mm wide at the top of the protrusion, 21 mm lateral inclined sinusoidal side length.

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 multi-channel extrusion head for the manufacture of a polymer building frame profile strip, comprising a housing made of a detachable of two sections with a cooling system forming forming channels of profile section with upper and lower sections of the head housing, characterized in that the sides of the forming channels are formed by sinusoidal curves at an angle of inclination 45 ° to the base.