Двухканальная экструзионная головка для изготовления полимерной облицовочной рейки

 

Изобретение относится к устройствам для изготовления изделий из полимерных материалов и может быть использовано в химической промышленности для производства облицовочной рейки. Экструзионная головка содержит корпус с системой охлаждения и расположенные в нем вкладыши. Корпус выполнен разъемным. Вкладыши образуют между собой формующую щель профильного сечения, состоящую из двух формующих каналов. Формующие каналы сообщены с проточным каналом и заключены между профильным и плоским участками вкладышей. Внутренняя поверхность профильного вкладыша образована синусоидальной кривой. В местах вогнутости указанной поверхности продольно расположены стержни. Изобретение обеспечивает равномерное распределение скоростей во всех точках поперечного сечения экструдируемого изделия. 4 ил.

Изобретение относится к устройствам для изготовления изделий из полимерных материалов и может быть использовано в химической промышленности для производства облицовочной рейки.

Известна конструкция экструзионной головки для изготовления профильно-погонажных изделий, содержащая корпус, профилирующую планку, обойму, в которой запрессованы полуцилиндрические секции, имеющие различные фасонные проточки и совмещенные с помощью пазов и выступов, которые образуют формующую втулку с профильным каналом, сообщающимся с питающим каналом головки [а.с. СССР 1717393 МКИ В 29 С 47/12, 1992, БИ 9].

Недостаток данного устройства - отсутствие системы охлаждения полуцилиндрических секций, что снижает качество профильно-погонажных изделий. Кроме того, так как в экструзионной головке имеется один формующий (профильный) канал, из которого экструдируется один профиль, то соответственно и низка производительность головки.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является двухканальная экструзионная головка для изготовления полимерных профильных изделий, содержащая корпус с системой охлаждения, выполненный разъемным, расположенные в корпусе вкладыши, образующие между собой формующую щель профильного сечения, состоящую из двух формующих каналов, сообщающихся с проточным каналом и заключенных между профильным и плоским участками вкладышей [а.с. СССР 148899 МКИ В 29 С 47/14, 1962 (прототип)].

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.

Изобретение направлено на решение задачи повышения качества экструдируемых облицовочных реек.

Указанная задача решается за счет того, что двухканальная экструзионная головка для изготовления полимерной облицовочной рейки, содержащая корпус с системой охлаждения, выполненный разъемным, расположенные в корпусе вкладыши, образующие между собой формующую щель профильного сечения, состоящую из двух формующих каналов, сообщающихся с проточным каналом и заключенных между профильным и плоским участками вкладышей, при этом внутренняя поверхность профильного вкладыша образована синусоидальной кривой, а в местах вогнутости указанной поверхности продольно расположены стержни.

Технический результат, обеспечиваемый двухканальной экструзионной головкой для изготовления полимерной облицовочной рейки, выражается в улучшении качества облицовочной рейки благодаря выбору оптимальной геометрии поперечного сечения формующих каналов.

Выбор оптимальной геометрии поперечного сечения формующих каналов при согласованном расположении профильного вкладыша, внутренняя поверхность которого образована синусоидальной кривой, плоского вкладыша и стержней, продольно расположенных в местах вогнутости внутренней поверхности профильного вкладыша, осуществляется изменением амплитуды, периода синусоидальной кривой и толщины стержней.

Форма внутренней поверхности профильного вкладыша описывалась уравнением синусоиды где Y - ордината точек синусоиды, мм; Х - абсцисса точек синусоиды, мм; А - амплитуда синусоиды, мм; Т - период синусоиды, мм.

Подбирая значения амплитуды, периода синусоидальной кривой, а также толщину стержней, 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 облицовочной рейки.

Сущность изобретения поясняется чертежами: на фиг. 1 поперечный разрез двухканальной экструзионной головки для изготовления полимерной облицовочной рейки; на фиг. 2 - продольный разрез экструзионной головки по А - А; на фиг. 3 - поперечный разрез Б - Б по плоскости верхней и нижней плит; на фиг. 4 - поперечное сечение фрагмента профилирующего вкладыша.

Двухканальная экструзионная головка для изготовления полимерной облицовочной рейки в соответствии с фиг. 1 содержит разъемный корпус 1, в котором расположены формующие каналы 2, заключенные между профильным 3 и плоским 4 вкладышами. В формующих каналах 2 в местах вогнутости внутренней поверхности профильного вкладыша продольно расположены стержни 5.

Формующие каналы 2 снабжены системой охлаждения, состоящей из охлаждающих каналов 6, каналов для перетока воды 7 и патрубков 8, через которые осуществляется подвод и отвод хладагента.

Разъемный корпус 1, профильный вкладыш 3 и плоский вкладыш 4 соединяются между собой болтами 9 и в соответствии с фиг. 2 крепятся к верхней 10 и нижней 11 плитам с помощью фланца 12 болтами 13. К верхней плите 10 в соответствии с фиг. 3 жестко приварены стержни 5. Верхняя 10 и нижняя 11 плиты образуют проточный канал 14 для подвода расплава полимера к формующим каналам 2. Формующие каналы 2 и проточный канал 14 сообщаются с питающим каналом 15. Присоединение экструзионной головки к экструдеру осуществляется с помощью накидного фланца 16.

Двухканальная экструзионная головка для изготовления полимерной облицовочной рейки работает следующим образом.

Расплав полимера, нагнетаемый шнеком экструдера, попадает в питающий канал 15, далее в проточный канал 14, образованный верхней 10 и нижней 11 плитами, и распределяется по формующим каналам 2. Формующие каналы 2 придают расплаву полимера форму облицовочной рейки при помощи профильного 3 и плоского 4 вкладышей и стержней 5.

Наружная поверхность облицовочной рейки формируется внутренней поверхностью профильного вкладыша 3, образованной с целью увеличения размерной точности и качества изготавливаемых изделий, в соответствии с (фиг. 4) синусоидальной кривой. При этом профильный 3 и плоский 4 вкладыши изготовлены из стали 45 с высоким классом (▿ 10 - ▿I 2) чистоты поверхности, что позволяет при совмещении указанных деталей получать при сборке цельные, без малейших зазоров, формующие каналы 2, при продавливании через которые струи расплава полимера на поверхности облицовочной рейки не образуется следов от мест соединения деталей, и облицовочная рейка выходит из формующего канала 2 с глянцевой поверхностью с высоким классом ее чистоты.

В экструзионной головке предусмотрено охлаждение наружной поверхности экструдируемой профильной рейки при помощи подачи и отвода хладагента через патрубки 8 в охлаждающие каналы 6 с использованием каналов для перетока воды 7.

Предлагаемое изобретение наиболее полезно при производстве облицовочной рейки.

Экспериментальные исследования проводились на опытной установке с экструдером АТЛ-45, имеющим шнек диаметром 45 мм и длиной 1125 мм. Экструзионная головка имела следующие размеры: ширина корпуса 280 мм, длина 270 мм, высота 105 мм, длина формующих каналов 200 мм, диаметр стержней 4 мм.

Для данной конструкции экструзионной головки А=2,5 мм, Т=18 мм.

Получали облицовочную рейку из гюлипропилена марки 01003 ТУ 2211-020-0020-3521-96 шириной 72 мм, толщиной по выступам 10 мм, толщиной по впадинам 5 мм. Оптимальный режим экструзии при температуре в пределах 468-478 К и создаваемом давлении экструзии в пределах 4,0-4,5 МПа.

Предлагаемая двухканальная экструзионная головка для изготовления полимерной облицовочной рейки позволяет улучшить качество облицовочных реек.

Формула изобретения

Двухканальная экструзионная головка для изготовления полимерной облицовочной рейки, содержащая корпус с системой охлаждения, выполненный разъемным, расположенные в корпусе вкладыши, образующие между собой формующую щель профильного сечения, состоящую из двух формующих каналов, сообщающихся с проточным каналом и заключенных между профильным и плоским участками вкладышей, отличающаяся тем, что внутренняя поверхность профильного вкладыша образована синусоидальной кривой, а в местах вогнутости указанной поверхности продольно расположены стержни.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4