RU2338643C1

RU2338643C1 - Two-channel extruder die for polymer structural shape rail manufacturing

Info

Publication number: RU2338643C1
Application number: RU2007116920/12A
Authority: RU
Inventors: Александр Константинович Панов (RU); Александр Константинович Панов; Тать на Геннадьевна Белобородова (RU); Татьяна Геннадьевна Белобородова; Владимир Сергеевич Жернаков (RU); Владимир Сергеевич Жернаков; Тать на Александровна Анасова (RU); Татьяна Александровна Анасова
Priority date: 2007-05-04
Filing date: 2007-05-04
Publication date: 2008-11-20

Abstract

FIELD: building.

SUBSTANCE: extruder die contains detachable two-sectioned body equipped with cooling system forming moulding channels of profile section with upper and lower sections of head body. Moulding channels are connected with supply channel. In upper section there are formed cavities hollow surface of which is shaped as truncated cycloid. On insert mounted between two sections the oval flanges are provided symmetrically to surfaces of curve hollows of upper section. Lower section of body contains grooves for refrigerant duct.

EFFECT: allows for improved quality of extruded polymer structural shape rail.

3 dwg

Description

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

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 естественно и низка производительность головки.Since there is one forming channel in the extrusion head from which one profile is extruded, the productivity of the head is naturally low.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является двухканальная экструзионная головка для изготовления полимерной облицовочной рейки, содержащая корпус, выполненный разъемным с системой охлаждения.The closest in technical essence and the achieved effect is a two-channel extrusion head for the manufacture of polymer cladding, containing a housing made detachable with a cooling system.

Вкладыши образуют между собой два формующих канала профильного сечения. Внутренняя поверхность профильного вкладыша образована синусоидальной кривой. В местах вогнутости указанной поверхности продольно расположены стержни [патент РФ №2189314, МКИ В29С 47/12, 1992, Бюл. №26, прототип].The liners form two forming channels of a profile section between themselves. The inner surface of the profile insert is formed by a sinusoidal curve. At the concavity of the indicated surface, rods are longitudinally located [RF patent No. 2189314, MKI B29C 47/12, 1992, Bull. No. 26, prototype].

Недостатком известной экструзионной головки является сложность конструкции и монтажа, так как головка состоит из двух секций и двух вкладышей, которые требуют необходимой точности при монтаже, т.е. соблюдения соосности относительно продольно расположенных стержней, что может привести к искажению поперечного сечения профильной формы и ухудшению качества экструдируемых изделий.A disadvantage of the known extrusion head is the complexity of construction and installation, since the head consists of two sections and two inserts, which require the necessary accuracy during installation, i.e. compliance with the alignment of relatively longitudinally located rods, which can lead to distortion of the cross section of the profile shape and deterioration in the quality of extrudable products.

Изобретение направлено на решение задачи упрощения конструкции экструзионной головки и повышение качества экструдируемых профильных реек.The invention is aimed at solving the problem of simplifying the design of the extrusion head and improving the quality of extruded profile rails.

Указанная задача решается двухканальной экструзионной головкой для изготовления полимерной строительной профильной рейки, содержащей корпус, выполненный разъемным из двух секций с системой охлаждения, образующих формующие каналы профильного сечения с верхней и нижней секциями, в которой, в отличие от прототипа, в верхней секции выполнены проточки, поверхность углубления которых имеет форму в виде укороченной циклоиды, а на вкладыше, смонтированном между двумя секциями, образованы выступы овальной формы, расположенные симметрично поверхностям кривых впадин верхней секции, а нижняя секция корпуса содержит углубление для протока хладоагента.This problem is solved by a two-channel extrusion head for the manufacture of a polymer building profile rail containing a housing made of two sections with a cooling system, forming forming channels of profile section with upper and lower sections, in which, in contrast to the prototype, grooves are made in the upper section, the surface of the recess of which has the shape of a shortened cycloid, and on the liner mounted between the two sections, oval-shaped protrusions are formed that are located symmetrically the surfaces of the curved depressions of the upper section, and the lower section of the housing contains a recess for the flow of refrigerant.

Технический результат, обеспечиваемый двухканальной экструзионной головкой для изготовления полимерной строительной профильной рейки, выражается в упрощении конструкции и повышении качества профильной рейки благодаря выбору оптимальной геометрии поперечного сечения формующих каналов.The technical result provided by the two-channel extrusion head for the manufacture of polymer building profile rails is expressed in simplifying the design and improving the quality of the profile rails due to the choice of the optimal cross-sectional geometry of the forming channels.

Выбор оптимальной геометрии поперечного сечения формующих каналов обеспечивается при согласовании расположения верхней секции корпуса и вкладыша, которые образуют формующие каналы профильного сечения, внутренняя поверхность которых образована овальной кривой в центре и кривой в виде укороченной циклоиды.The choice of the optimal geometry of the cross section of the forming channels is ensured by coordinating the location of the upper section of the housing and the liner, which form the forming channels of the profile section, the inner surface of which is formed by an oval curve in the center and a curve in the form of a shortened cycloid.

Форма углублений поверхности в виде укороченной циклоиды в верхней секции и радиусы овальной кривой выступов вкладыша в каждом отдельном случае подбираются конструктивно в зависимости от ширины и толщины изготавливаемой рейки.The shape of the surface recesses in the form of a shortened cycloid in the upper section and the radii of the oval curve of the protrusions of the liner in each individual case are selected constructively depending on the width and thickness of the rail made.

При подборе формы кривой поверхности в виде укороченной циклоиды, в зависимости от ширины и толщины изготавливаемой профильной рейки, добиваются равномерного распределения скоростей во всех точках поперечного сечения экструдируемого изделия. Этим обеспечивается большая размерная точность и качество экструдируемой профильной рейки.When selecting the shape of the curved surface in the form of a shortened cycloid, depending on the width and thickness of the manufactured profile rail, they achieve a uniform distribution of speeds at all points of the cross section of the extruded product. This ensures greater dimensional accuracy and quality of the extruded profile rail.

Сущность изобретения поясняется чертежами: на фиг.1 - поперечный разрез двухканальной экструзионной головки для изготовления полимерной строительной профильной рейки; на фиг.2 - продольный разрез по А-А; на фиг.3 - поперечное сечение получаемой профильной рейки.The invention is illustrated by drawings: in Fig.1 is a cross section of a two-channel extrusion head for the manufacture of polymer building profile rails; figure 2 is a longitudinal section along aa; figure 3 is a cross section of the resulting profile rails.

Двухканальная экструзионная головка для изготовления полимерной строительной профильной рейки в соответствии с фиг.1 содержит разъемный корпус, состоящий из двух секций: верхней 1 и нижней 2, между секциями расположен вкладыш 3, образующие формующие каналы 4, в верхней секции выполнены профильные проточки в виде укороченной циклоиды 5, на вкладыше образованы овальные выступы 6.The two-channel extrusion head for the manufacture of a polymer building profile rail in accordance with figure 1 contains a detachable casing consisting of two sections: upper 1 and lower 2, between the sections there is an insert 3 forming forming channels 4, profile grooves are made in the form of a shortened upper section cycloids 5, oval protrusions 6 are formed on the insert.

Формующие каналы 4 снабжены системой охлаждения, для протока хладоагента предусмотрено углубление 7 в нижней секции корпуса 2.The forming channels 4 are equipped with a cooling system; a recess 7 is provided for the flow of the refrigerant in the lower section of the housing 2.

Верхняя секция 1 и нижняя секция 2 и вкладыш 3 соединяются между собой болтами 8. Формующие каналы 4 сообщаются с питающим каналом 9, на входе которого установлена фильтрующая решетка 10.The upper section 1 and the lower section 2 and the insert 3 are interconnected by bolts 8. The forming channels 4 communicate with the supply channel 9, at the input of which a filter grill 10 is installed.

Присоединение экструзионной головки к экструдеру осуществляется с помощью соединительного фланца 11.The extrusion head is connected to the extruder using a connecting flange 11.

Двухканальная экструзионная головка для изготовления полимерной строительной профильной рейки работает следующим образом.Two-channel extrusion head for the manufacture of polymer construction profile rail works as follows.

Расплав полимера, нагнетаемый шнеком экструдера, попадает в питающий канал 9, далее в формующие каналы 4, образованные верхней секцией 1 и вкладышем 3. Формующие каналы 4 придают расплаву полимера форму профильной рейки 12 в соответствии с фиг.3, при этом верхняя секция 1, вкладыш 3 и нижняя секция 2 изготовлены из стали 45 с высоким классом (▽10-▽12) чистоты обработки поверхности, что позволяет при совмещении указанных деталей получать при сборке цельные, без малейших зазоров, профильные формующие каналы 4, при продавливании через которые струи расплава полимера на поверхности профильной рейки не образуется следов от мест соединения деталей, и профильная рейка выходит из формующего канала 4 с глянцевой поверхностью с высоким классом чистоты.The polymer melt injected by the screw of the extruder enters the feed channel 9, then into the forming channels 4 formed by the upper section 1 and the insert 3. The forming channels 4 give the polymer melt the shape of a profile rail 12 in accordance with figure 3, while the upper section 1, the liner 3 and the lower section 2 are made of steel 45 with a high class (▽ 10- ▽ 12) of surface finish, which allows for the combination of these parts to obtain during assembly complete, without any gaps, profile forming channels 4, when forcing through which jets of races Chapter polymer on the surface of the profile rail is formed by connecting points trace components and rake profile exits the mold channel 4 with a glossy surface with high purity class.

В нижней секции 2 корпуса экструзионной головки предусмотрено углубление 7 для охлаждения экструдируемой профильной рейки при помощи подачи и отвода хладоагента через патрубки (не показаны).In the lower section 2 of the housing of the extrusion head, a recess 7 is provided for cooling the extrudable profile rail by supplying and discharging the refrigerant through nozzles (not shown).

Предлагаемое изобретение наиболее полезно при производстве строительной профильной рейки.The present invention is most useful in the manufacture of building profile rails.

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 370 мм, длина 340 мм, высота 210 мм, длина формующих каналов 275 мм.The extrusion head had the following dimensions: width 370 mm, length 340 mm, height 210 mm, length of forming channels 275 mm.

Получали профильную рейку из полипропилена марки 01003 ТУ211-020-0020-3521-96 шириной 75 мм, высотой 15 мм, толщиной по центру 5 мм.Received a profile rail made of polypropylene grade 01003 TU211-020-0020-3521-96 75 mm wide, 15 mm high, 5 mm thick in the center.

Оптимальный режим экструзии при температуре 468-478 К и создаваемом давлении экструзии в пределах 3,5÷4,0 МПа.The optimal extrusion mode at a temperature of 468-478 K and the generated extrusion pressure in the range of 3.5 ÷ 4.0 MPa.

Предлагаемая двухканальная экструзионная головка для изготовления полимерной строительной профильной рейки позволяет улучшить ее качество.The proposed two-channel extrusion head for the manufacture of polymer construction profile rails can improve its quality.

Claims

A two-channel extrusion head for the manufacture of a polymer building profile rail, comprising a housing made of 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, characterized in that grooves are made in the upper section, the surface of the recesses of which has the shape of a shortened cycloid, and on the liner mounted between the two sections, oval-shaped protrusions are formed, located symme ary depressions curves surfaces of the upper section and the lower section of the housing comprises a recess for the coolant flow.