RU2484959C2

RU2484959C2 - Two-channel extrusion head for making polymer composite profile bar

Info

Publication number: RU2484959C2
Application number: RU2010150782/05A
Authority: RU
Inventors: Александр Александрович Панов; Ринат Азгатович Ибрагимов; Татьяна Александровна Анасова; Александр Константинович Панов
Original assignee: Федеральное Казенное Предприятие "Авангард"
Priority date: 2010-12-10
Filing date: 2010-12-10
Publication date: 2013-06-20
Also published as: RU2010150782A

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to production of articles from polymer materials and may be used in chemical industry for making polymer profile bars. Proposed two-channel extrusion head comprises split body consisting of four sections. Recess for coolant circulation is arranged at the center between two sections. Note here that said sections compose two forming channels communicated with feed channel. Forming channels feature profile section with three grooves made symmetrically at channel bottom, two ellipsoidal ledges and one triangular ledge at channel top part that make top surface at edges with inclined straight lines corresponding to side of triangular ledge.

EFFECT: simplified design, higher quality of finished articles.

2 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для изготовления изделий из полимерных материалов и может быть использовано в химической промышленности для производства профильных реек.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 profile rails.

Известна конструкция экструзионной головки для изготовления профильных 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 головки [а.с. СССР №171393, МКИ B29C 47/14, 07.03.1962].A known design of the extrusion head for the manufacture of profile 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 of the head [a.c. USSR No. 171393, MKI B29C 47/14, 03/07/1962].

Недостаток данного устройства - отсутствие системы охлаждения полуцилиндрических секций, что снижает качество изготавливаемых профильных изделий.The disadvantage of this device is the lack of a cooling system for semi-cylindrical sections, which reduces the quality of manufactured core 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 двухканальная экструзионная головка для изготовления полимерных профильных изделий, содержащая корпус, выполненный разъемным с системой охлаждения и расположенными в нем вкладышами. Вкладыши образуют 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 B29C 47/12, 01.01.1967, прототип).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 made detachable with a cooling system and liners located therein. The liners form between each other a forming slit of a profile section, consisting of two forming channels communicating with the feed channel and enclosed between the profile and flat sections of the liners [a.s. USSR No. 148899, MKI B29C 47/12, 01/01/1967, prototype).

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 задач увеличения производительности выпуска изделий и повышения качества экструдируемых профильных реек.The invention is aimed at solving problems of increasing productivity of products and improving the quality of extruded profile rails.

Указанные задачи решаются за счет того, что двухканальная экструзионная головка для изготовления полимерной профильной рейки содержит корпус, выполненный разъемным, состоящий из четырех секций. В центре между двух секций предусмотрено углубление для циркуляции охлаждающей жидкости, при этом секции образуют между собой два формующих канала, сообщающихся с питающим каналом. Формующие каналы выполнены профильного сечения с симметрично расположенными в них тремя проточками в нижней части канала, двумя эллипсоидными и одним треугольным выступами в верхней части канала, которые образуют верхнюю поверхность по краям с наклонными прямыми, соответствующими сторонам треугольного выступа.These problems are solved due to the fact that the two-channel extrusion head for the manufacture of polymer profile rails contains a detachable housing consisting of four sections. In the center between the two sections, a recess is provided for the circulation of the coolant, while the sections form two forming channels between themselves, communicating with the supply channel. The forming channels are made in profile section with three grooves symmetrically located in them in the lower part of the channel, two ellipsoidal and one triangular protrusions in the upper part of the channel, which form the upper surface along the edges with oblique straight lines corresponding to the sides of the triangular protrusion.

Технический результат, обеспечиваемый двухканальной экструзионной головкой для изготовления полимерной профильной рейки, выражается в увеличении производительности и улучшении качества профильной рейки, благодаря выбору оптимальной геометрии поперечного сечения формующих каналов.The technical result provided by a two-channel extrusion head for manufacturing a polymer profile rail is expressed in an increase in productivity and an improvement in the quality of the profile rail due to the choice of the optimal cross-sectional geometry of the forming channels.

Выбор оптимальной геометрии поперечного сечения формующих каналов осуществляется за счет согласованного расположения секций с симметрично расположенными в них тремя проточками в нижней части канала, двумя эллипсоидными и одним треугольным выступами в верхней части канала, которые образуют верхнюю поверхность по краям с наклонными прямыми, соответствующими сторонам треугольного выступа.The optimal geometry of the cross section of the forming channels is selected due to the coordinated arrangement of the sections with three grooves symmetrically located in them in the lower part of the channel, two ellipsoidal and one triangular protrusions in the upper part of the channel, which form the upper surface along the edges with oblique straight lines corresponding to the sides of the triangular protrusion .

Подбирая конструктивно значения вышеуказанных параметров пазов, 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-mentioned groove parameters, 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.

Этим обеспечивается большая размерная точность и качество экструдируемой профильной рейки.This ensures greater dimensional accuracy and quality of the extruded profile rail.

Сущность изобретения поясняется чертежами: на фиг.1 изображен поперечный разрез двухканальной экструзионной головки для изготовления полимерной профильной рейки; на фиг.2 - поперечное сечение получаемой профильной рейки.The invention is illustrated by drawings: figure 1 shows a cross section of a two-channel extrusion head for the manufacture of polymer profile rails; figure 2 is a cross section of the resulting profile rails.

Двухканальная экструзионная головка для изготовления полимерной профильной рейки в соответствии с фиг.1 содержит разъемный корпус, состоящий из четырех секций 1, 2, 3, 4, в котором расположены формующие каналы 5, заключенные между секциями 1 и 2, 3 и 4 с тремя проточками 6 внизу, двумя эллипсоидными выступами 7 и одним треугольным выступом 8, с формообразующей верхней поверхностью по краям с наклонными прямыми 9, соответствующими сторонам треугольного выступа 8. Между секциями 2 и 4 выполнено углубление 10 для циркуляции охлаждающей жидкости с патрубком 11. Все четыре секции корпуса соединяются между собой болтами 12.The two-channel extrusion head for the manufacture of polymer profile rails in accordance with figure 1 contains a detachable housing consisting of four sections 1, 2, 3, 4, in which there are forming channels 5, enclosed between sections 1 and 2, 3 and 4 with three grooves 6 below, with two ellipsoidal protrusions 7 and one triangular protrusion 8, with a shaping upper surface along the edges with oblique straight lines 9 corresponding to the sides of the triangular protrusion 8. Between sections 2 and 4 there is a recess 10 for circulating coolant with pat com 11. All four sections of the housing are interconnected by bolts 12.

Присоединение экструзионной головки к экструдеру (не показано)Attaching an extrusion die to an extruder (not shown)

На фиг.2 представлено поперечное сечение полимерной профильной рейки, где показаны три выступа, образованных проточками 6 внизу, два эллипсоидных выступа 7 и одно треугольное углубление, образованное треугольным выступом 8 вверху изделия.Figure 2 presents a cross section of a polymer profile rail, which shows three protrusions formed by grooves 6 at the bottom, two ellipsoidal protrusions 7 and one triangular recess formed by a triangular protrusion 8 at the top of the product.

Двухканальная экструзионная головка для изготовления полимерной профильной рейки с эллипсоидными и треугольным выступами работает следующим образом.Two-channel extrusion head for the manufacture of polymer profile rails with ellipsoidal and triangular protrusions works as follows.

Расплав полимера, нагнетаемый шнеком экструдера, попадает в питающий канал, далее в формующие каналы 5.The polymer melt injected by the screw of the extruder enters the feed channel, then into the forming channels 5.

Формующие каналы 5 придают расплаву полимера форму в виде профильной рейки с эллипсоидными и треугольным выступами в соответствии с фиг.2 при помощи секций 1-4. Секции корпуса 1-4 изготовлены из стали 45 с высоким классом Ra 0,8 чистоты поверхности соприкосновения, что позволяет при совмещении секций 1-4 получать при сборке цельные без малейших зазоров формующие каналы 5, при продавливании через которые струи расплава полимера на поверхности профильной рейки не образуется следов от мест соединения деталей, профильная рейка выходит из формующего канала 5 с глянцевой поверхностью с высоким классом чистоты.The forming channels 5 give the polymer melt a shape in the form of a profile rail with ellipsoidal and triangular protrusions in accordance with figure 2 using sections 1-4. The sections of the housing 1-4 are made of steel 45 with a high class Ra 0.8 of the contact surface cleanliness, which allows for the combination of sections 1-4 to obtain during assembly the forming channels 5 that are integral without any gaps, during which the polymer melt jets are pressed through the surface of the profile rail no traces are formed from the places where the parts are connected, the profile rail leaves the forming channel 5 with a glossy surface with a high purity class.

Между секциями 2 и 4 предусмотрено углубление 10 для циркуляции охлаждающей жидкости хладагента через патрубок 11 в систему охлаждения экструдируемой профильной рейки через формующие каналы 5.Between sections 2 and 4, a recess 10 is provided for circulating the coolant of the refrigerant through the pipe 11 into the cooling system of the extrudable profile rail through the forming channels 5.

Предлагаемое изобретение полезно при производстве профильной рейки, которая будет использоваться для облицовки стен помещений.The present invention is useful in the manufacture of profile rails, which will be used for wall cladding.

Экспериментальный исследования проводились на опытной установке с экструдером АТЛ-45, имеющим 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 240 мм, длина 300 мм, высота 210 мм, длина формующих каналов 220 мм.The extrusion head had the following dimensions: body width 240 mm, length 300 mm, height 210 mm, length of the forming channels 220 mm.

На указанной экструзионной головке получали профильную рейку из полипропилена марки 01003 ТУ 2211-020-0020-3521-96 шириной 100 мм, толщина по выступам 13 мм, по впадинам толщина составляет 5 мм, глубина нижних проточек рейки 4 мм.A profile rail made of polypropylene of the 01003 grade TU 2211-020-0020-3521-96 with a width of 100 mm, a thickness of 13 mm on the protrusions, a thickness of 5 mm on the troughs, and a depth of the lower grooves of the rail 4 mm were obtained on the specified extrusion head.

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 профильной рейки позволяет увеличить производительность и улучшить качество профильной рейки.The proposed two-channel extrusion head for the manufacture of polymer profile rails can increase productivity and improve the quality of the profile rails.

Claims

The two-channel extrusion head for the manufacture of a polymer profile rail comprises a detachable housing consisting of four sections, in the center between two sections there is a recess for cooling fluid circulation, while the sections form two forming channels that communicate with the supply channel, the forming channels are made of profile sections with symmetrically located in them three grooves in the lower part of the channel, two ellipsoidal and one triangular protrusions in the upper part of the channel, which azuyut upper surface at the edges with tilted lines corresponding to the sides of the triangular projection.