RU2558116C2 - Extrusion head, primarily, for extrusion of cellular polycarbonate sheets - Google Patents

Extrusion head, primarily, for extrusion of cellular polycarbonate sheets Download PDF

Info

Publication number
RU2558116C2
RU2558116C2 RU2013117031/05A RU2013117031A RU2558116C2 RU 2558116 C2 RU2558116 C2 RU 2558116C2 RU 2013117031/05 A RU2013117031/05 A RU 2013117031/05A RU 2013117031 A RU2013117031 A RU 2013117031A RU 2558116 C2 RU2558116 C2 RU 2558116C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mandrel
finished product
extrusion
forming part
section
Prior art date
Application number
RU2013117031/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013117031A (en
Original Assignee
Лапин Андрей Владимирович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Лапин Андрей Владимирович filed Critical Лапин Андрей Владимирович
Priority to RU2013117031/05A priority Critical patent/RU2558116C2/en
Publication of RU2013117031A publication Critical patent/RU2013117031A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2558116C2 publication Critical patent/RU2558116C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: extrusion head, a mandrel, integrated with mandrel holder, is made of stainless steel and represents the internal part of split spinneret integrated with cellular plastic production line. Invention ensures the mandrel forming part shape by making the chamfers over the entire length of the mandrel forming part at the points of two top angles of mandrel forming part for construction of hexagonal figure. Said chamber represents an equilateral right triangle in cross-section.
EFFECT: higher total load bearing capacity and light translucence.
2 cl, 15 dwg

Description

1. Область техники, к которой относится изобретение1. The technical field to which the invention relates.

Заявленная в качестве изобретения экструзионная насадка представляет собой деталь разъемной экструзионной головки, используемой в составе экструзионной линии. Насадка изготавливается из металла (преимущественно сталь), выполняется как деталь внутренней части разъемной фильеры, именуемая дорн или дорнодержатель. Фильера имеет призматические каналы переменной высоты в месте выхода расплава. Переменность высоты обеспечена за счет имеющейся в составе фильеры внешней части (мундштук) и внутренней части (дорнодержатель). Используется для изготовления многополостных профильных полимерных листовых изделий из термопластов (преимущественно для изготовления листов сотового поликарбоната).The extrusion nozzle claimed as an invention is a part of a detachable extrusion head used in an extrusion line. The nozzle is made of metal (mainly steel), is made as a part of the internal part of the demountable die, called a mandrel or mandrel holder. The die has prismatic channels of variable height at the exit point of the melt. Variability of height is provided due to the external part (mouthpiece) and the internal part (body holder) contained in the die. Used for the manufacture of multi-cavity profile polymer sheet products from thermoplastics (mainly for the manufacture of sheets of cellular polycarbonate).

2. Уровень техники2. The level of technology

Известными заявителю аналогами изобретения являются дорновые детали экструзионной головки в составе производственных линий для формования пластиков и иных материалов в пластичном состоянии, обычно именуемые в совокупности с мундштуком, как экструзионная фильера. Название составных частей разъемной экструзионной фильеры в виде двух составных ее частей: внешней части, именуемой «мундштук», и внутренней части, именуемой «дорн» (для единичной внутренней части в составе детали) или «дорнодержатель» (для нескольких идентичных друг другу дорновых частей, закрепленных на едином держателе) встречается реже (см. «Расчет и конструирование формующего инструмента для изготовления изделий из полимерных материалов», Н.И. Басов, В.А. Брагинский, Ю.В. Казаков, изд. «Химия», Москва, 1991 г.).The analogues of the invention known to the applicant are mandrel parts of an extrusion head as part of production lines for molding plastics and other materials in a plastic state, commonly referred to in conjunction with a mouthpiece, as an extrusion die. The name of the constituent parts of a demountable extrusion die in the form of two constituent parts: an outer part called a “mouthpiece” and an inner part called a “mandrel” (for a single inner part in a part) or “mandrel” (for several mandrel parts that are identical to each other) fixed on a single holder) is less common (see. "Calculation and design of the forming tool for the manufacture of products from polymeric materials", N.I. Basov, V. A. Braginsky, Yu.V. Kazakov, publishing house "Chemistry", Moscow , 1991).

Фильера представляет собой формующую часть экструзионной головки, где происходит выдавливание расплава и преобразование его в конечную форму. Равномерное выдавливание расплава по сечению формующего канала в значительной мере зависит от расположения формующей щели относительно оси экструзии. («Экструзия профильных изделий из термопластов» ред. В.П. Володин, изд. Профессия, СПб, 2005).The die is the forming part of the extrusion head, where the melt is extruded and converted to its final shape. The uniform extrusion of the melt over the cross section of the forming channel largely depends on the location of the forming slit relative to the extrusion axis. (“Extrusion of profile products from thermoplastics”, ed. V.P. Volodin, ed. Profession, St. Petersburg, 2005).

Фильеры, как и их составные части, обычно изготовляются из адгезионно- и коррозионностойких сплавов (например, никелевых) и нержавеющих сталей (Большая советская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия).Dies, like their components, are usually made of adhesive and corrosion-resistant alloys (for example, nickel) and stainless steels (Big Soviet Encyclopedia. - M .: Soviet Encyclopedia).

Формующие детали, образующие фильеру, можно выполнять разъемными или неразъемными («Экструзия профильных изделий из термопластов» ред. В.П. Володин, изд. Профессия, СПб, 2005).The forming parts forming the die can be made detachable or integral (“Extrusion of profile products from thermoplastics”, ed. V.P. Volodin, ed. Prof., St. Petersburg, 2005).

Неразъемные фильеры для производства изделий из термопластиков не позволяют регулировать толщину стенок готового изделия и, преимущественно, содержат в своем составе пластины с колибровочными отверстиями различной формы, повторяющими сечение конечного изделия (см. «Расчет и конструирование формующего инструмента для изготовления изделий из полимерных материалов», Н.И. Басов, В.А. Брагинский, Ю.В. Казаков, изд. «Химия», Москва, 1991 г., «Экструзия профильных изделий из термопластов», ред. В.П. Володин, изд. Профессия, СПб, 2005).Permanent dies for the production of thermoplastics do not allow you to adjust the wall thickness of the finished product and mainly contain plates with calibration holes of various shapes that repeat the cross section of the final product (see "Calculation and design of a forming tool for manufacturing products from polymeric materials", N.I. Basov, V.A. Braginsky, Yu.V. Kazakov, publishing house “Chemistry”, Moscow, 1991, “Extrusion of profile products from thermoplastics”, edited by V.P. Volodin, published by the profession, St. Petersburg, 2005).

С учетом назначения заявляемой в качестве изобретения дорновой части фильеры как съемной детали, преимущественно используемой для производства листов сотового поликарбоната, аналогом изобретения является дорнодержатель в составе разъемной фильеры корпусной экструзионной головки (см. фиг. 1). Для целей выпуска листовых многополостных пластиков наиболее распространен дорн с формующей частью на выходе расплава в форме прямоугольника (выноска 15.1, фиг. 1). Корпусная конструкция головок применяется для изготовления сплошных листовых или профильных изделий и содержит в своем составе мундштук и дорнодержатель, которые формируют поток расплава («Экструзия профильных изделий из термопластов», ред. В.П. Володин, изд. Профессия, СПб, 2005).Given the purpose of the inventive mandrel part of the die as a removable part, mainly used for the production of sheets of cellular polycarbonate, an analogue of the invention is a holder in the form of a detachable die of a casing extrusion head (see Fig. 1). For the production of multi-sheeted plastic sheets, the mandrel with the forming part at the outlet of the melt in the form of a rectangle is most common (callout 15.1, Fig. 1). The body design of the heads is used for the manufacture of continuous sheet or profile products and contains a mouthpiece and a holder that form a melt flow ("Extrusion of profile products from thermoplastics", ed. V.P. Volodin, ed. Prof., St. Petersburg, 2005).

Наиболее близким аналогом изобретения (прототипом), известным на дату приоритета заявляемого изобретения, является форма дорна входного участка в составе изобретения по авторскому свидетельству SU 887236 A (кл. B29C 47/12, B29F 3/04, опубликованный 07.12.1981 года, к ближайшему аналогу отнесена фиг. 2, B-B по авторскому свидетельству SU 887236 A). Рассматриваемый в качестве ближайшего аналога (прототипа) изобретения дорн имеет наиболее близкую форму к заявляемому изобретению и, так же, как заявленное изобретение, выполняет функцию формования расплава в составе экструзионной головки. Аналог (прототип) изобретения представляет собой разъемную деталь в составе головки экструзионной линии, выполненную в формообразующей части на основе прямоугольного дорна. На верхней плоскости формообразующей части дорна, являющегося прототипом, выполнена прямоугольная фаска путем отсечения одного верхнего прямого угла по длине формообразующей части прямоугольного дорна, в результате чего дорн в поперечном сечении формообразующей части имеет форму пятиугольника, в нижнем основании которого два прямых угла, а в верхнем основании один прямой угол и два тупых угла, равных друг другу (выноска 15.2, фиг. 2).The closest analogue of the invention (prototype), known on the priority date of the claimed invention, is the shape of the mandrel of the entrance section as part of the invention according to the copyright certificate SU 887236 A (class B29C 47/12, B29F 3/04, published December 7, 1981, to the nearest Fig. 2, BB is assigned to the analogue according to the copyright certificate SU 887236 A). Considered as the closest analogue (prototype) of the invention, the mandrel has the closest shape to the claimed invention and, like the claimed invention, performs the function of forming the melt in the extrusion head. The analogue (prototype) of the invention is a detachable part in the composition of the head of the extrusion line, made in the forming part based on a rectangular mandrel. A rectangular chamfer is made on the upper plane of the forming part of the mandrel, which is the prototype, by cutting off one upper right angle along the length of the forming part of the rectangular mandrel, as a result of which the mandrel in the cross section of the forming part has the shape of a pentagon, in the lower base of which there are two right angles, and in the upper the base is one right angle and two obtuse angles equal to each other (callout 15.2, Fig. 2).

Поликарбонат относится к термопластичным пластикам (термопластам), получаемым в результате многостадийного синтеза гранулированного сырья. Сотовый поликарбонат представляет собой листовой пластик, который, по сравнению с монолитным, облегчен за счет полой ячеистой структуры внутри листа, напоминающей соты. Из общеизвестных до даты приоритета образцов листа сотового поликарбоната следует, что при его производстве преимущественно используют разъемные фильеры в составе дорнодержателей, придающих ячейкам в составе готового изделия четырехугольные, прямоугольные и треугольные формы в продольном сечении листа. При этом каждая из внутренних продольных перегородок в составе листа, так называемых «ребер жесткости», образует с верхней, поперечной или нижней стенками листа прямой или тупой угол, создавая соответствующие геометрические фигуры. Общеизвестные формы ячеек листов в продольном сечении приведены на фиг. 3 и взяты из общедоступной информации сети Интернет (http://www.novattro.ru/products/polycarbonate_novattro).Polycarbonate refers to thermoplastic plastics (thermoplastics) obtained as a result of multistage synthesis of granular raw materials. Cellular polycarbonate is a sheet of plastic, which, in comparison with monolithic, is facilitated by a hollow cellular structure inside a sheet resembling honeycombs. It follows from the well-known prior to the priority date samples of a sheet of cellular polycarbonate that, in its production, detachable dies are mainly used as part of holder supports, which give cells in the finished product quadrangular, rectangular and triangular shapes in the longitudinal section of the sheet. Moreover, each of the internal longitudinal partitions in the sheet, the so-called "stiffeners", forms a right or an obtuse angle with the upper, transverse or lower walls of the sheet, creating the corresponding geometric shapes. Well-known longitudinally shaped sheet cells are shown in FIG. 3 and taken from publicly available information on the Internet (http://www.novattro.ru/products/polycarbonate_novattro).

Известные на дату приоритета формы ячеек многополостных профильных листов (листов сотового поликарбоната) позволяют сделать вывод, что дорн, отнесенный к ближайшему аналогу изобретения, не используется непосредственно в формующей части экструзионной головки (в месте выхода расплава).The cell shapes of multi-cavity profile sheets (honeycomb polycarbonate sheets) known at the priority date allow us to conclude that the mandrel assigned to the closest analogue of the invention is not used directly in the forming part of the extrusion head (at the exit point of the melt).

Считается, что при разработке конструкций экструзионных насадок для производства листовых ячеистых пластиков основным технологическим требованием к экструзионным насадкам является обеспечение минимально возможной толщины стенки готового изделия. Производительность агрегатов при производстве толстостенных изделий очень низка из-за малой скорости охлаждения, велика материалоемкость этих изделий, на поверхности готового изделия неизбежно возникновение усадочных вмятин и утяжек. Второе технологическое требование к конструкциям экструзионных насадок - это равнотолщинность стенок в составе готового изделия. Для равнотолщинных стенок в составе конечного изделия намного проще выбор геометрии каналов, обеспечивающей равенство скоростей экструзии в различных точках выходного сечения формующего канала. Скорость охлаждения профиля в калибрующем устройстве и охлаждающей ванне также одинакова в различных местах сечения, вследствие чего в материале конечного изделия практически отсутствуют внутренние напряжения, изделие поэтому не коробится (см. «Расчет и конструирование формующего инструмента для изготовления изделий из полимерных материалов», Н.И. Басов, В.А. Брагинский, Ю.В. Казаков, изд. «Химия», Москва, 1991 г. ).It is believed that in the development of designs of extrusion nozzles for the production of sheet cellular plastics, the main technological requirement for extrusion nozzles is to ensure the minimum possible wall thickness of the finished product. The performance of the units in the production of thick-walled products is very low due to the low cooling rate, the material consumption of these products is high, the appearance of shrinkable dents and tightening is inevitable on the surface of the finished product. The second technological requirement for the construction of extrusion nozzles is the equal thickness of the walls in the finished product. For equal-thickness walls in the composition of the final product, it is much easier to choose the geometry of the channels, ensuring the equality of the extrusion speeds at different points of the output section of the forming channel. The cooling rate of the profile in the calibrating device and the cooling bath is also the same in different places of the cross section, as a result of which there are practically no internal stresses in the material of the final product, therefore the product does not warp (see “Calculation and design of the forming tool for manufacturing products from polymeric materials”, N. I. Basov, V. A. Braginsky, Yu.V. Kazakov, publishing house “Chemistry”, Moscow, 1991).

Таким образом, у прототипа изобретения можно выделить следующие существенные признаки, характерные для заявленного изобретения:Thus, the prototype of the invention can distinguish the following essential features characteristic of the claimed invention:

1) выполняется из металла (преимущественно сталь);1) is made of metal (mainly steel);

2) выполняется в виде дорна в составе дорнодержателя, как составной детали корпусной конструкции разъемной экструзионной головки. Разъемная конструкция экструзионной головки позволяет регулировать толщину стенок в составе готового изделия;2) is performed in the form of a mandrel as a part of a holder, as an integral part of the body structure of a detachable extrusion head. The split design of the extrusion head allows you to adjust the wall thickness in the finished product;

3) является разъемной деталью, образующей в составе с мундштуком экструзионной головки призматический канал переменной высоты в местах прохода расплава;3) is a detachable part, forming a prismatic channel of variable height in the places with melt passage together with the mouthpiece of the extrusion head;

4) имеет прямые углы основания в поперечном сечении формообразующей части.4) has right angles of the base in the cross section of the forming part.

В то же время использование прототипа изобретения в составе формующей части дорнодержателя на выходе расплава не позволяет достичь технического результата, обеспечиваемого изобретением, по причине ассиметричной толщины верхней стенки в составе готового многополостного профильного листового изделия (лист сотового поликарбоната).At the same time, the use of the prototype of the invention as part of the forming part of the holder for the outlet of the melt does not allow to achieve the technical result provided by the invention, due to the asymmetric thickness of the upper wall in the finished multi-cavity profile sheet product (honeycomb polycarbonate sheet).

3. Раскрытие изобретения3. Disclosure of invention

(1) Сведения, раскрывающие сущность изобретения.(1) Information disclosing the essence of the invention.

(1.1) Сущность изобретения как технического решения выражается в совокупности следующих существенных признаков устройства, достаточной для достижения обеспечиваемого изобретением технического результата:(1.1) The essence of the invention as a technical solution is expressed in the aggregate of the following essential features of the device, sufficient to achieve the technical result provided by the invention:

1) выполнение формообразующей части каждого дорна формующего участка в составе дорнодержателя в виде объемной геометрической фигуры, образующей в поперечном сечении шестиугольник, имеющий в нижнем основании два прямых угла и в верхнем основании четыре тупых угла, равных друг другу (фиг. 4 «Экструзионная насадка, заявленная в качестве изобретения», выноска 15.3).1) the execution of the forming part of each mandrel of the forming section as part of the holder in the form of a three-dimensional geometric figure, forming in cross section a hexagon having in the lower base two right angles and in the upper base four obtuse angles equal to each other (Fig. 4 "Extrusion nozzle, claimed as an invention ”, callout 15.3).

(1.2) Заявляемое изобретение направлено на обеспечение технического результата, выраженного в симметричном частичном утолщении верхней стенки в составе готового изделия (листа сотового поликарбоната). Технический результат влияет на повышение технических свойств готового изделия, изготовленного с использованием заявленного изобретения. В том числе, технический результат выражается в следующих улучшенных технических характеристиках готового изделия:(1.2) The claimed invention is aimed at providing a technical result, expressed in a symmetrical partial thickening of the upper wall in the finished product (a sheet of cellular polycarbonate). The technical result affects the improvement of the technical properties of the finished product made using the claimed invention. Including, the technical result is expressed in the following improved technical characteristics of the finished product:

1) повышение общей несущей способности конечного изделия;1) increase the total bearing capacity of the final product;

2) увеличение односторонней гибкости верхней стенки готового изделия (изгиб со стороны арки);2) an increase in one-sided flexibility of the upper wall of the finished product (bending from the side of the arch);

3) увеличение площади пропускания видимого спектра света за счет увеличения общей площади верхней стенки каждой ячейки.3) increasing the transmittance area of the visible light spectrum by increasing the total area of the upper wall of each cell.

(2) Признаки, характеризующие устройство, заявленное в качестве изобретения. Заявленная в качестве изобретения экструзионная насадка является устройством и характеризуется следующими признаками:(2) Signs characterizing the device claimed as an invention. The extrusion nozzle claimed as an invention is a device and is characterized by the following features:

1) выполняется из металла (преимущественно сталь);1) is made of metal (mainly steel);

2) выполняется в составе формующего участка дорнодержателя корпусной конструкции разъемной экструзионной головки. Разъемная конструкция экструзионной головки позволяет регулировать толщину стенок в составе готового изделия;2) is performed as part of the forming section of the holder of the body structure of a detachable extrusion head. The split design of the extrusion head allows you to adjust the wall thickness in the finished product;

3) является разъемной деталью, образующей в составе с мундштуком экструзионной головки призматический канал переменной высоты в местах прохода расплава;3) is a detachable part, forming a prismatic channel of variable height in the places with melt passage together with the mouthpiece of the extrusion head;

4) имеет шестиугольную форму поперечного сечения на выходе расплава, за счет удаления второго верхнего прямого угла по длине формообразующей части ближайшего аналога (дорн с пятиугольной формой поперечного сечения на выходе расплава).4) has a hexagonal cross-sectional shape at the exit of the melt, due to the removal of the second upper right angle along the length of the forming part of the closest analogue (mandrel with a pentagonal cross-section at the exit of the melt).

4. Краткое описание чертежей4. Brief Description of the Drawings

Перечень фигур, прилагаемых к описанию с краткими пояснениями того, что изображено на каждой из них:The list of figures attached to the description with brief explanations of what is depicted on each of them:

1. Фигура 1. Аналог изобретения. Изображает схематично состав разъемной экструзионной головки и ее составных частей, в том числе:1. Figure 1. Analogue of the invention. Schematically depicts the composition of a detachable extrusion head and its components, including:

Фигура 1А: общий вид конструкции экструзионной головки для изготовления полого профиля. В состав чертежа включены: 1 - центрирующий бурт фланца 23 головки; 2 - решетка; 3 - термопары; 4 - наружная кольцеобразная часть дорнодержателя; 5 - ребра дорнодержателя; 6 - дорнодержатель (центральная часть); 7 - корпус головки; 8 - трубка отвода жидкости, охлаждающей калибрующее устройство; 9 - каналы, сообщающие полость Г с полостью Д и атмосферой; 10 - электронагреватели; 11 - мундштук; 12 - формующий канал; 13 - калибрующее устройство; 14 - теплоизолирующие вставки и прокладки; 15 - дорн; 16 - штанга калибрующего устройства и отвода от него охлаждающей жидкости; 17 - основание штанги 16; 18, 22 - подводящий канал; 19 - болт для радиального смещения мундштука относительно дорна; 20 - трубка подвода жидкости, охлаждающей калибрующее устройство; 21 - радиальное отверстие в дорнодержателе; 23 - фланец головки; 24 - болты, крепящие головку к фланцу цилиндра экструдера.Figure 1A: General view of the design of the extrusion head for the manufacture of a hollow profile. The composition of the drawing includes: 1 - centering shoulder of the flange 23 of the head; 2 - lattice; 3 - thermocouples; 4 - the outer ring-shaped part of the holder; 5 - rib holder; 6 - body holder (central part); 7 - head housing; 8 - pipe drain fluid cooling the calibration device; 9 - channels communicating the cavity G with the cavity D and the atmosphere; 10 - electric heaters; 11 - mouthpiece; 12 - forming channel; 13 - calibrating device; 14 - insulating inserts and gaskets; 15 - mandrel; 16 - rod calibration device and the removal of coolant from it; 17 - the base of the rod 16; 18, 22 - inlet channel; 19 - a bolt for radial displacement of the mouthpiece is relatively mandrel; 20 - a tube for supplying a fluid cooling a calibrating device; 21 - a radial hole in the holder; 23 - head flange; 24 - bolts securing the head to the flange of the cylinder of the extruder.

Фигура 1Б: конструкция блендовой экструзионной головки. В состав чертежа включены: 25 - Адаптер; 7 - Корпус головки; 6 - Дорнодержатель; 15 - дорн; 11 - Мундштук; 26 - Гильза для крепления термопары; 27, 28 - Нагреватели.Figure 1B: construction of a blend extrusion head. The composition of the drawing includes: 25 - Adapter; 7 - Head housing; 6 - Door holder; 15 - mandrel; 11 - Mouthpiece; 26 - Sleeve for mounting a thermocouple; 27, 28 - Heaters.

Фигура 1В: конструкция экструзионной головки для изготовления многополостного профильного листа. В состав чертежа включены: 11 - Мундштук; 6 - Дорнодержатель; 7 - Корпус головки; 15 - Дорн; 29 - Воздушный канал (с указанием направления потока воздуха); 30 - место входа расплава; выноска 15.1 - поперечное сечение формообразующей части дорна в месте выхода расплава.Figure 1B: construction of an extrusion head for manufacturing a multi-cavity profile sheet. The composition of the drawing includes: 11 - Mouthpiece; 6 - Door holder; 7 - Head housing; 15 - Dorn; 29 - Air channel (indicating the direction of air flow); 30 - place of entry of the melt; callout 15.1 is a cross section of the forming part of the mandrel at the place of exit of the melt.

2. Фигура 2. Ближайший аналог (прототип изобретения). Изображает схематично:2. Figure 2. The closest analogue (prototype of the invention). Schematic depicts:

Фигура 2А: в составе конструкции экструзионной головки общий вид места расположения дорна, являющегося ближайшим аналогом (прототипом) изобретения. В состав чертежа включены: 7 - Корпус головки; 15 - Дорн; 30 - место входа расплава, сечение B-B - место расположения формующей части дорна.Figure 2A: in the structure of the extrusion head, a General view of the location of the mandrel, which is the closest analogue (prototype) of the invention. The composition of the drawing includes: 7 - Head housing; 15 - Dorn; 30 - the place of entry of the melt, section B-B - the location of the forming part of the mandrel.

Фигура 2Б: увеличенный вид места расположения дорна, являющегося прототипом изобретения, в составе экструзионной головки. В состав чертежа включены: 7 - Корпус головки; 15 - Дорн; 30 - место входа расплава, сечение B-B - предполагаемое место выхода расплава в формообразующей части дорна;Figure 2B: an enlarged view of the location of the mandrel, which is the prototype of the invention, as part of the extrusion head. The composition of the drawing includes: 7 - Head housing; 15 - Dorn; 30 — melt entry point, section B-B — estimated melt exit point in the forming part of the mandrel;

Фигура 2В: В состав чертежа включены: поперечное сечение B-B с выноской 15.2 - поперечное сечение формообразующей части дорна в составе прототипа изобретения.Figure 2B: The composition of the drawing includes: a cross-section B-B with leader 15.2 is a cross-section of the forming part of the mandrel in the composition of the prototype of the invention.

3. Фигура 3. Общеизвестные типы внутренней структуры готового изделия (листа сотового поликарбоната). На рисунке схематично изображена геометрия ячеек поперечного среза листов сотового поликарбоната, общеизвестных до даты приоритета изобретения.3. Figure 3. Well-known types of internal structure of the finished product (cellular polycarbonate sheet). The figure schematically shows the geometry of the cells of the cross-section of sheets of cellular polycarbonate, well known to the priority date of the invention.

4. Фигура 4. Экструзионная насадка, заявленная в качестве изобретения. В составе чертежа включены: 31 - Фаска; 15 - Дорн; 6 - Дорнодержатель; 29 - Воздушный канал; 32 - коллектор воздушных каналов; 33 - уплотнение. В составе чертежа выноска 15.3 показывает фронтальное изображение формообразующей части дорнов в составе дорнодержателя в месте выхода расплава.4. Figure 4. Extrusion nozzle claimed as an invention. The composition of the drawing includes: 31 - Chamfer; 15 - Dorn; 6 - Door holder; 29 - Air channel; 32 - collector of air channels; 33 - seal. In the drawing, callout 15.3 shows a frontal image of the forming part of the mandrels as part of the mandrel at the exit point of the melt.

5. Фигура 5. Схематичное изображение относительного соотношения размеров усиления верхней части вертикальных перегородок, в составе верхней части готового изделия (лист ячеистого пластика). Рисунок показывает геометрию поперечного среза готового изделия, полученного при изготовлении готового изделия с использованием в составе экструзионной головы насадки, заявленной в качестве изобретения.5. Figure 5. Schematic representation of the relative ratio of the amplification sizes of the upper part of the vertical partitions, as a part of the upper part of the finished product (a sheet of cellular plastic). The figure shows the geometry of the cross section of the finished product obtained in the manufacture of the finished product using the nozzle as part of the extrusion head, claimed as an invention.

Фигура 5А. Соотношение размеров усиления верхней части вертикальных перегородок, при котором, части под номерами 34, 35, 36 равны друг другу и каждая из них составляет 1/3 от общей длины ячейки в составе готового изделия. При этом, на части под номерами 1 и 3 приходится усиление верхней части перегородки, а на часть под номером 2 собственная толщина верхней стенки в составе готового изделия.Figure 5A. The ratio of the amplification sizes of the upper part of the vertical partitions, in which, the parts numbered 34, 35, 36 are equal to each other and each of them is 1/3 of the total cell length in the finished product. At the same time, the reinforcement of the upper part of the partition is accounted for on the part number 1 and 3, and on the part number 2, the thickness of the upper wall in the finished product is intrinsic.

Фигура 5Б. Приведено схематичное пространственное изображение готового изделия (лист ячеистого пластика) в поперечно-вертикальном срезе.Figure 5B. A schematic spatial representation of the finished product (a sheet of cellular plastic) in a transverse vertical section is given.

6. Рисунок 6. Схематичное изображение распределения нагрузки при давлении на верхнюю стенку готового изделия. Рисунок показывает, каким образом проявляется одна из составных частей технического результата, достигаемого при использовании насадки, заявленной в качестве изобретения, в частности, каким образом распределяется нагрузка на верхнюю стенку в составе изделия, увеличивая общую несущую способность готового изделия.6. Figure 6. Schematic representation of the load distribution under pressure on the upper wall of the finished product. The figure shows how one of the components of the technical result manifested when using the nozzle claimed as an invention is manifested, in particular, how the load is distributed on the upper wall in the product, increasing the overall load-bearing capacity of the finished product.

7. Рисунок 7. Схематичное изображение изгиба со стороны утолщенной стенки готового изделия. На рисунке показана форма изгиба готового изделия со стороны арки.7. Figure 7. Schematic representation of the bend from the side of the thickened wall of the finished product. The figure shows the bending shape of the finished product from the side of the arch.

8. Рисунок 8. Схематичное изображение длины мест светопропускания в ячейке готового изделия.8. Figure 8. Schematic representation of the length of the places of light transmission in the finished product cell.

Рисунок 8.1. Изображение длины места светопропускания в арочной ячейке, полученной при условии использования насадки, заявленной в качестве изобретения. На рисунке показано место светопропускания в составе готового изделия, изготовленного с помощью насадки, заявленной в качестве изобретения, где L∂ - длина дуги светопропускания.Figure 8.1. The image of the length of the light transmission in the arched cell, obtained by using the nozzle, claimed as an invention. The figure shows the place of light transmission in the finished product made using the nozzle, claimed as an invention, where L∂ is the length of the light transmission arc.

Рисунок 8.2. Изображение длины места светопропускания в квадратной ячейке, полученной при условии использования насадки, являющейся прототипом изобретения. На рисунке показано место светопропускания в составе готового изделия, изготовленного с помощью насадки, являющейся прототипом изобретения где Lо - длина дуги светопропускания.Figure 8.2. The image of the length of the light transmission in a square cell, obtained by using the nozzle, which is the prototype of the invention. The figure shows the place of light transmission in the composition of the finished product made using the nozzle, which is the prototype of the invention where Lo is the length of the light transmission arc.

9. Рисунок 9. Схематичное изображение проходимости световых лучей под прямым и наклонным углом в квадратной арочной ячейке готового изделия. На рисунке схематично показано прохождение лучей света сквозь готовое изделие и увеличение количества световых лучей за счет их преломления в местах утолщения верхней стенки в составе изделия.9. Figure 9. Schematic representation of the passage of light rays at a right and oblique angle in a square arched cell of the finished product. The figure schematically shows the passage of light rays through the finished product and an increase in the number of light rays due to their refraction at the points of thickening of the upper wall in the composition of the product.

5. Осуществление изобретения5. The implementation of the invention

Выполнение изобретения обеспечивается за счет выполненных двух фасок верхних углов каждого дорна, вместо одной фаски, выполненной в составе дорнодержателя, указанного в качестве ближайшего аналога (прототипа) изобретения. Фаски выполняются путем отсечения двух верхних прямых углов по все длине формообразующей части каждого дорна в составе дорнодержателя.The implementation of the invention is ensured by the two chamfers of the upper corners of each mandrel, instead of one chamfer made as part of the holder, specified as the closest analogue (prototype) of the invention. Chamfers are performed by cutting off the upper two right angles along the entire length of the forming part of each mandrel as part of the mandrel.

Для достижения технического результата необходимо соблюдение определенных пропорций:To achieve a technical result, certain proportions must be observed:

1) удаляемые верхние углы по всей длине формообразующей части дорна должны образовывать в месте выхода расплава равнобедренный прямоугольный треугольник в поперечном сечении, кроме того, фаска может иметь максимальную длину катета в поперечном срезе формообразующей части дорна, и плавное заужение катета фаски в направлении к основанию дорнодержателя;1) the removed upper corners along the entire length of the forming part of the mandrel should form an isosceles right-angled triangle in the cross-section at the exit of the melt, in addition, the chamfer can have a maximum length of the leg in the transverse section of the forming part of the mandrel, and a smooth narrowing of the leg of the bevel towards the base of the holder ;

2) в месте выхода расплава (формующей части дорна) длина катета прямоугольного треугольника, отсекаемого от дорна при устройстве фаски, соотносится с общей длиной верхнего основания в поперечном сечении до отсечения фаски, как 1:5.2) at the place of exit of the melt (the forming part of the mandrel), the length of the leg of the rectangular triangle cut off from the mandrel when the chamfer is installed is correlated with the total length of the upper base in cross section until the chamfer is cut off, as 1: 5.

Повышение несущей способности готового изделия, выполненного с применением дорнов, входящих в состав изобретения, достигается за счет усиления узла примыкания верхней стенки и вертикальных перегородок (ребер жесткости) готового изделия. Усиление достигается за счет округленности места примыкания каждой вертикальной перегородки (ребра жесткости) к верхней горизонтальной стенке листа. За счет указанного способа примыкания, при рассмотрении вертикального среза листа, выполненного по ширине готового изделия, визуально создается образ прямоугольной ячейки с арочными закруглениями углов в верхней части конструкции (фиг. 5 «Схематичное изображение относительного соотношения размеров усиления верхней части вертикальных перегородок, в составе верхней части готового изделия (лист ячеистого пластика)»). При этом соблюдение пропорций при отсечении верхних прямых углов по длине формообразующей части дорна, позволяет достичь в готовом изделии следующих пропорций утолщения верхней стенки: на собственную толщину верхней стенки листа в каждой из отдельно взятых ячеек приходится по 1/3 от расстояния между двумя вертикальными перегородками. Остальное расстояние между двумя вертикальными перегородками по верхней стенке листа приходится на утолщения узлов пересечения верхней стенки и вертикальных перегородок готового изделия. Таким образом, за счет округлости мест примыкания каждой вертикальной перегородки к верхней горизонтальной стенке листа, общая толщина верхней стенки в каждой ячейке увеличена на 2/3 от расстояния между двумя вертикальными перегородками (ребрами жесткости). Усиление узла примыкания верхней стенки и ребер жесткости в составе готового изделия позволяет увеличить общую несущую способность готового изделия за счет перераспределения нагрузки на утолщения узлов примыкания в области вертикальных перегородок, так как площадь опоры на вертикальную перегородку увеличивается (фиг. 6 «Схематичное изображение распределения нагрузки при давлении на верхнюю стенку готового изделия»).Increasing the bearing capacity of the finished product made using mandrels included in the invention is achieved by strengthening the junction of the upper wall and the vertical partitions (stiffeners) of the finished product. Strengthening is achieved due to the roundness of the junction of each vertical partition (stiffeners) to the upper horizontal wall of the sheet. Due to the indicated adjacency method, when considering a vertical section of a sheet made across the width of the finished product, a rectangular cell image with arched rounding of the corners in the upper part of the structure is visually created (Fig. 5 "Schematic representation of the relative ratio of the reinforcement sizes of the upper part of the vertical partitions, as a part of the upper parts of the finished product (cellular plastic sheet) "). At the same time, observing the proportions when cutting off the upper right angles along the length of the forming part of the mandrel allows achieving the following proportions of the thickening of the upper wall in the finished product: the own thickness of the upper wall of the sheet in each of the individual cells accounts for 1/3 of the distance between two vertical partitions. The remaining distance between two vertical partitions along the upper wall of the sheet falls on the thickening of the nodes of the intersection of the upper wall and the vertical partitions of the finished product. Thus, due to the roundness of the junctions of each vertical partition to the upper horizontal wall of the sheet, the total thickness of the upper wall in each cell is increased by 2/3 of the distance between two vertical partitions (stiffeners). Strengthening the junction of the upper wall and stiffening ribs in the finished product allows you to increase the overall bearing capacity of the finished product due to the redistribution of the load on the thickening of the junction in the area of vertical partitions, since the support area on the vertical partition increases (Fig. 6 "Schematic representation of the load distribution at pressure on the upper wall of the finished product ").

Перераспределение материала в область усиленного узла примыкания увеличивает одностороннюю гибкость верхней стенки готового изделия. Прочность на изгиб со стороны арки (фиг. 7 «Схематичное изображение изгиба со стороны утолщенной стенки готового изделия») подтверждена протоколом испытаний образцов листа сотового поликарбоната с арочной структурой ячеек и с прямоугольной структурой ячеек. Испытания проведены на разрывной машине P-05 м. Результаты испытаний показали, что прочность на изгиб со стороны арки увеличена по сравнению с изделиями, изготовленными с использованием дорнодержателя, указанного в качестве ближайшего аналога изобретения в соотношении 1:1,8. Данное улучшение технических характеристик готового изделия позволяет более широко применять готовое изделие, выполненное с применением насадки, заявленной в качестве изобретения, в строительстве, в том числе при устройстве арочных конструкций. Кроме того, возможность визуального определения верхней стенки в составе готового изделия, за счет своеобразных утолщений мест примыкания, позволяет избежать ошибок при монтаже готовой продукции, так как на верхнюю стенку листов сотового поликарбоната обычно нанесен UV слой, защищающий готовое изделие от разрушительного воздействия UV лучей.Redistribution of the material into the region of the reinforced junction increases the one-sided flexibility of the upper wall of the finished product. Bending strength from the side of the arch (Fig. 7 "Schematic representation of bending from the side of the thickened wall of the finished product") is confirmed by the test report of samples of a sheet of cellular polycarbonate with an arched cell structure and a rectangular cell structure. The tests were carried out on a tensile testing machine P-05 m. The test results showed that the flexural strength on the side of the arch was increased in comparison with products made using a body holder specified as the closest analogue of the invention in a ratio of 1: 1.8. This improvement in the technical characteristics of the finished product allows more widespread use of the finished product, made using the nozzle, claimed as an invention, in construction, including the installation of arched structures. In addition, the ability to visually determine the upper wall in the composition of the finished product, due to the peculiar thickening of the junction points, avoids errors in the installation of finished products, since the upper wall of the sheets of cellular polycarbonate is usually coated with a UV layer that protects the finished product from the damaging effects of UV rays.

С учетом округлости мест примыкания верхней стенки и внутренних вертикальных перегородок в составе готового изделия, площадь пропускания видимого спектра света увеличивается за счет увеличения общей площади верхней стенки каждой ячейки (см. обозначение арочной дуги L∂ на фиг. 8 «Схематичное изображение длины мест светопропускания в ячейке готового изделия», в отличии от готовых изделий листов сотового поликарбоната, изготовленных с прямоугольной ячейкой имеющих длину поверхности пропускания света Lо). Увеличение длины верхней стенки внутри арочной ячейки готового изделия, позволяет увеличить общую светопропускную способность готового изделия. Эффект достигается за счет того, что к возможности прямого потока света добавлен сфокусированный поток преломленного света, на участках арочного закругления по краям ячейки, в более широком диапазоне угла падения солнечных лучей (фиг. 9 «Схематичное изображение проходимости световых лучей под прямым и наклонным углом в квадратной арочной ячейке готового изделия»). Увеличение светопропускной способности готового изделия является важным составляющим достигаемого технического результата, так как наиболее широко готовая продукция в виде листов ячеистого поликарбоната используется для устройства легковозводимых конструкций в виде теплиц, уличных навесов, кровельных фонарей естественного освещения.Given the roundness of the junctions of the upper wall and the internal vertical partitions in the finished product, the transmittance area of the visible light spectrum increases due to an increase in the total area of the upper wall of each cell (see the designation of the arch arc L∂ in Fig. 8 "Schematic representation of the length of light transmittance points in cell of the finished product ”, in contrast to the finished product, sheets of cellular polycarbonate made with a rectangular cell having a length of the light transmission surface Lo). The increase in the length of the upper wall inside the arch cell of the finished product, allows you to increase the overall light transmission of the finished product. The effect is achieved due to the fact that a focused stream of refracted light is added to the possibility of a direct stream of light, in areas of arched rounding at the edges of the cell, in a wider range of the angle of incidence of sunlight (Fig. 9 "Schematic representation of the passage of light rays at right and oblique angles in square arched cell of the finished product "). An increase in the light transmittance of the finished product is an important component of the achieved technical result, since the most widely finished product in the form of sheets of cellular polycarbonate is used for the construction of easily erected structures in the form of greenhouses, street canopies, roof lamps of natural light.

Claims (2)

1. Экструзионная насадка для формования термопластов, представляющая собой дорн в составе дорнодержателя разъемной экструзионной головки, формообразующая часть которого выполнена в виде объемной геометрической фигуры, отличающаяся тем, что на верхней плоскости формообразующей части дорна выполнена прямоугольная фаска путем отсечения верхнего прямого угла по длине всей формообразующей части прямоугольного дорна, в результате чего дорн в поперечном сечении формообразующей части имеет форму шестиугольника, в нижнем основании которого два прямых угла и в верхнем основании четыре тупых угла, равных друг другу.1. An extrusion nozzle for molding thermoplastics, which is a mandrel as part of a mandrel of a detachable extrusion head, the forming part of which is made in the form of a volumetric geometric figure, characterized in that a rectangular chamfer is made on the upper plane of the forming part of the mandrel by cutting off the upper right angle along the entire forming parts of a rectangular mandrel, as a result of which the mandrel in the cross section of the forming part has the shape of a hexagon, in the lower base of which two right angles at the top and base are four obtuse angles equal to each other. 2. Экструзионная насадка по п. 1, отличающаяся тем, что длина катета прямоугольной фаски, отсеченной от дорна, в поперечном сечении в месте выхода расплава имеет соотношение с длиной верхнего основания - формующей части дорна, образованного после отсечения углов формообразующей части дорна, как 1:5. 2. The extrusion nozzle according to claim 1, characterized in that the length of the leg of the rectangular chamfer cut off from the mandrel in cross section at the exit point of the melt has a ratio with the length of the upper base - the forming part of the mandrel formed after cutting the corners of the forming part of the mandrel, as 1 :5.
RU2013117031/05A 2013-04-15 2013-04-15 Extrusion head, primarily, for extrusion of cellular polycarbonate sheets RU2558116C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013117031/05A RU2558116C2 (en) 2013-04-15 2013-04-15 Extrusion head, primarily, for extrusion of cellular polycarbonate sheets

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013117031/05A RU2558116C2 (en) 2013-04-15 2013-04-15 Extrusion head, primarily, for extrusion of cellular polycarbonate sheets

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013117031A RU2013117031A (en) 2014-10-20
RU2558116C2 true RU2558116C2 (en) 2015-07-27

Family

ID=53380284

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013117031/05A RU2558116C2 (en) 2013-04-15 2013-04-15 Extrusion head, primarily, for extrusion of cellular polycarbonate sheets

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2558116C2 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU433035A1 (en) * 1972-05-29 1974-06-25 EXTRUSION HEAD FOR MANUFACTURING MULTIPLE VOLUME! X PROFILE PRODUCTS OF POLYMERIC MATERIALS
SU887236A1 (en) * 1979-12-25 1981-12-07 Yakhno Oleg M Extrusion head for producing multicavity shaped polymeric articles
EP0512146A1 (en) * 1991-05-02 1992-11-11 KABUSHIKI KAISHA KOBE SEIKO SHO also known as Kobe Steel Ltd. Food extruder machine
EP0999030A2 (en) * 1998-10-23 2000-05-10 Wirsbo Bruks Aktiebolag An apparatus and a method for the extrusion of mouldings from a cross-linkable polymer material
JP2006175675A (en) * 2004-12-21 2006-07-06 Fujikura Ltd Two-layer extrusion head
RU2365503C1 (en) * 2008-02-26 2009-08-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уфимский государственный авиационный технический университет Double-channel extrusion head for manufacturing of polymer lining wall panels with application of ultrasonic oscillations

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU433035A1 (en) * 1972-05-29 1974-06-25 EXTRUSION HEAD FOR MANUFACTURING MULTIPLE VOLUME! X PROFILE PRODUCTS OF POLYMERIC MATERIALS
SU887236A1 (en) * 1979-12-25 1981-12-07 Yakhno Oleg M Extrusion head for producing multicavity shaped polymeric articles
EP0512146A1 (en) * 1991-05-02 1992-11-11 KABUSHIKI KAISHA KOBE SEIKO SHO also known as Kobe Steel Ltd. Food extruder machine
EP0999030A2 (en) * 1998-10-23 2000-05-10 Wirsbo Bruks Aktiebolag An apparatus and a method for the extrusion of mouldings from a cross-linkable polymer material
JP2006175675A (en) * 2004-12-21 2006-07-06 Fujikura Ltd Two-layer extrusion head
RU2365503C1 (en) * 2008-02-26 2009-08-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уфимский государственный авиационный технический университет Double-channel extrusion head for manufacturing of polymer lining wall panels with application of ultrasonic oscillations

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ШВАРЦ О. и другие, Переработка пластмасс, Санкт-Петербург, Профессия, 2005, с.62-67 *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013117031A (en) 2014-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI69777B (en) APPARATUS FOR THE APPLIANCE OF A PLASTIC MACHINE WITH A SAMMANSATTA VAEGGAR
FI72681B (en) FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV EN NAETKONSTRUKTION AV PLAST MED HOEG HAOLLFASTHET, SAMT DESS ANVAENDNING.
AU2009296226B2 (en) Dies for making extruded synthetic wood and methods relating thereto
JP6747337B2 (en) Honeycomb structure molding die and method for manufacturing honeycomb structure molding die
ITMI991942A1 (en) SHAPED FILLING ELEMENT IN PARTICULAR SHAPED FILLING ELEMENT FROM EXTRUDABLE MATERIALS
US5066215A (en) Extrusion die for forming thin-walled honeycomb structures
RU2558116C2 (en) Extrusion head, primarily, for extrusion of cellular polycarbonate sheets
WO2006026301A3 (en) Open cavity extrusion dies
KR100904550B1 (en) The dc pipe which has the spatial reinforcement unit and the formation method
US10428978B2 (en) Webless corrugated dual wall foundation drain and related method
RU2329894C2 (en) Moulding device incorporating moulding units with working surface profile variation appliance
EP2251177A2 (en) Die Supporting Device and Die for Extrusion Molding Having Die Supporting Device
RU2552433C2 (en) Sheet of cellular polycarbonate with arched cell
KR101533397B1 (en) synthetic resin profile pipe product method sealing vacant hole of profile sequentially
KR101511983B1 (en) synthetic resin profile pipe product equipment sealing vacant hole of profile sequentially
KR100743217B1 (en) Pipe of intensity improvement type
KR101499475B1 (en) synthetic resin profile pipe sealing vacant hole of profile sequentially
JP2015182227A5 (en)
CN220591142U (en) ECAP constant diameter angle extrusion die set
CA2956274C (en) Webless corrugated dual wall foundation drain and related method
CN211138053U (en) Type opening die of extruder discharge opening
RU2154771C1 (en) Method of ventilation system manufacture
KR0148052B1 (en) Extrusion moulding for honey comb structure
KR100463066B1 (en) A forming Pipe
KR101523007B1 (en) Pipe for reinforcing of structure on the water from the shock and the manufacturing device

Legal Events

Date Code Title Description
HE4A Notice of change of address of a patent owner
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20160608

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170416