Двухканальная экструзионная головка для изготовления полимерного строительного наличника
Изобретение относится к устройствам для изготовления изделий из полимерных материалов и может быть использовано в химической промышленности для производства строительного наличника. Экструзионная головка содержит корпус, выполненный разъемным, и расположенный в корпусе вкладыш с каналами для охлаждения, образующие между собой формующую щель профильного сечения. Формующая щель состоит из двух формующих каналов, сообщающихся с питающим каналом. Профильный вкладыш выполнен с симметрично расположенными в нем четырьмя выступами с формообразующей внешней поверхностью в виде параболической кривой с константой кривизны К=0,05 1/мм. Изобретение позволяет повысить качество строительного наличника благодаря выбору оптимальной геометрии поперечного сечения формующих каналов. 4 ил.
Изобретение относится к устройствам для изготовления изделий из полимерных материалов и может быть использовано в химической промышленности для производства строительного наличника.
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. Бюл. №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 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 питающим каналом и заключенных между профильным и плоским участками вкладышей [а.с. СССР №148899 МКИ В 29 С 47/14, 1962].
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 строительных наличников.
Указанная задача решается за счет того, что двухканальная экструзионная головка для изготовления полимерного строительного наличника, содержащая корпус, выполненный разъемным, и расположенный в корпусе вкладыш с каналами для охлаждения, образующие между собой формующую щель профильного сечения, состоящую из двух формующих каналов, сообщающихся с питающим каналом, при этом профильный вкладыш выполнен с симметрично расположенными в нем четырьмя выступами с формообразующей внешней поверхностью в виде параболической кривой с константой кривизны К=0,05 1/мм.
Технический результат, обеспечиваемый двухканальной экструзионной головкой для изготовления полимерного строительного наличника, выражается в улучшении качества строительного наличника благодаря выбору оптимальной геометрии поперечного сечения формующих каналов.
Выбор оптимальной геометрии поперечного сечения формующих каналов осуществляется за счет согласованного расположения в двух секциях корпуса профильного цельного вкладыша с симметрично расположенными в нем четырьмя выступами с формообразующей внешней поверхностью в виде параболической кривой с константой кривизны К=0,05 1/мм.
Внешняя поверхность выступов профильного вкладыша описывается уравнением У=К·Х2, где У - ордината точек параболы, мм;
Х - абсцисса точек параболы, мм; К - константа, подбираемая конструктивно в зависимости от размеров выступов наличника, 1/мм.
Подбирая конструктивно значения вышеуказанных параметров параболы, 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 экструдируемого строительного наличника.
Сущность изобретения поясняется чертежами: на фиг.1 - поперечный разрез двухканальной экструзионной головки для изготовления полимерного строительного наличника; на фиг.2 - продольный разрез экструзионной головки по А-А; на фиг.3 - поперечное сечение фрагмента параболического выступа вкладыша; на фиг.4 - поперечное сечение получаемого наличника.
Двухканальная экструзионная головка для изготовления полимерного строительного наличника в соответствии с фиг.1 содержит разъемный состоящий из двух секций корпус 1, в котором расположены формующие каналы 2, заключенные между секциями корпуса 2 и вкладышем 3 с четырьмя параболическими выступами 4. Для уменьшения гидравлического сопротивления при истечении расплавов полимеров на входном участке вкладыша 3 предусмотрен конический переход 5. Вкладыш 3 снабжен системой охлаждения, состоящей из охлаждающих продольных каналов 6, каналов для перетока воды 7 и патрубка 8 для осуществления подвода хладагента. Разъемный корпус 1 и вкладыш 3 с параболическими выступами 4 соединяются между собой болтами 9 и, в соответствии с фиг.2, крепятся к накидной плите 10 с помощью фланца 11 болтами 12. Формующие каналы 2 сообщаются с питающим каналом 13. Присоединение экструзионной головки к экструдеру осуществляется с помощью накидной плиты 10 болтами 14.
Двухканальная экструзионная головка для изготовления полимерного строительного наличника работает следующим образом.
Расплав полимера, нагнетаемый шнеком экструдера, попадает в питающий канал 13, далее в формующие каналы 2, обтекая конический переход 5 вкладыша.
Формующие каналы 2 придают расплаву полимера форму строительного наличника, в соответствии с фиг.4, при помощи секций корпуса 1 и вкладыша 3 с параболическими выступами. Наружная поверхность строительных наличников формируется внутренними поверхностями секций корпуса 1, а установочная поверхность наличника образована с целью достижения более высокой размерной точности и качества изготавливаемых изделий, в соответствии с фиг.3, вкладышем 3 с параболическими выступами 4. При этом секции корпуса 1 и вкладыша 2 с параболическими выступами 3 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 2, при продавливании через которые струи расплава полимера на поверхности строительного наличника не образуется следов от мест соединения деталей, и строительный наличник выходит из формующего канала 2 с глянцевой поверхностью с высоким классом чистоты.
Во вкладыше 3 предусмотрена система охлаждения экструдируемого строительного наличника при помощи подачи хладагента через патрубок 8 и продольные каналы 6 и перетока 7, хладагент поступал в охлаждающие каналы 6.
Предлагаемое изобретение полезно при производстве строительного наличника.
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 260 мм, длина 270 мм, высота 110 мм, длина формующих каналов 210 мм.
Для данной конструкции экструзионной головки Ymax=7,2 мм; Х=12 мм; К=0,05 1/мм.
Получали строительный наличник из полипропилена марки 01003 ТУ 2211-020-0020-3521-96 шириной 75 мм, толщиной по выступам 10 мм 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 полимерного строительного наличника позволяет улучшить качество строительного наличника.
Двухканальная экструзионная головка для изготовления полимерного строительного наличника, содержащая корпус, выполненный разъемным, расположенный в корпусе вкладыш с каналами для охлаждения, образующие между собой формующую щель профильного сечения, состоящую из двух формующих каналов, сообщающихся с питающим каналом, отличающаяся тем, что профильный вкладыш выполнен с симметрично расположенными в нем четырьмя выступами с формообразующей внешней поверхностью в виде параболической кривой с константой кривизны К=0,05 1/мм.
