Экструзионная головка для изготовления многополостных профильных полимерных изделий

Экструзионная головка для изготовления многополостных профильных полимерных изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

>887236

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 25.12.79 (21) 2884795/23-05 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.12.81. Бюллетень № 45 (45) Дата опубликования описания 07.12.81 (51) М.Кл з В 29 Г 3/04

Государственный комитет (53) УДК 678,057.3 (0&8.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

1 т

О. М. Яхно, Б. И. Пионтковский, Д. Д. Рябинин, Е. М. Ляшко, В. С. Кривошеев, Г. Л. Сила, М. Д. Цепенюк и И. Е. Онищенко (71) Заявители Киевский ордена Ленина политехнический институ им. 50-летия Великой Октябрьской социалистическ революции и Киевский механический завод (54) ЭКСТРУЗИОННАЯ ГОЛОВКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

МНОГОПОЛОСТНЫХ ПРОФИЛЬНЫХ ПОЛИМЕРНЫХ

ИЗДЕЛИЙ

1 2

Изобретение относится к области полимерного машиностроения и может быть использовано в агрегатах для получения профильных полимерных изделий на базе червячных и дисковых экструдеров.

Известна экструзионная головка для формования полимерных изделий с внутренними полостями, наружный контур которых образован сторонами неравной длины, содержащая расположенные в корпусе матрицу и дорнодержатель с укрепленным на нем одним профильным дорном, имеющим переменное поперечное сечение и пазы на выходном конце (1).

Недостатком указанной экструзионной головки является то, что она не позволяет получать изделия с разомкнутой полостью, так как не имеет профильных перемычек для соединения дорна и матрицы на формующем участке головки. Кроме того, при помощи такой головки невозможно плавно распределитель полимер в ее полостях, что приводит к неудовлетворительному качеству изделия.

Ближайшей ло технической сущности и достигаемому результату к изобретению является экструзионная головка для изготовления многополостных профильных полимерных изделий, содержащая корпус с каналом на входном участке, матрицу и профильные дорны переменного сечения с перемычками крепления, образующие с корпусом и матрицей каналы распределительного и формующего участков (1).

Недостатком последней экструзионной головки является невозможность получения асимметричных полимерных профилей с разомкнутой полостью, имеющих на поверхности профильные выступы и пазы. В экструзионной головке распределение полимера с целью образования внутренних стенок полостей осуществляется на формующем участке, что приводит при изготовлении асимметричных профилей к необхо15 димости создания значительных локальных местных сопротивлений и, .как следствие этого, различным напряжением сдвига и градиентам скорости в потоке полимера на различных участках профиля. Это не поз20 воляет получить качественное изделие, так как существенно ухудшает физико-механические свойства изделий вследствие локальной анизотропии свойств полимера.

По этой же причине невозможно получить размерную точность изделия. При этом возможно искажение поверхности изделия, так как для экструзии полимера для практических целей с достаточно большой лроизводителыностью необходимо работать в диапазоне напряжений сдвига, которые

887236

20

Зо

65 близки к критическим. Кроме того, экструзионпая головка не позволяет плавно распределить полимер и получить необходимую конфигурацию изделия (например, выступы и пазы на поверхности).

Цель изобретения — расширение технологических возможностей экструзионной головки за счет обеспечения изготовления асимметричных профильных изделий с разомкнутой полостью, с пазами,и выступами на их поверхности.

Достигается указанная цель благодаря тому, что в экструзионной головке для изготовления многополостных профильных полимерных изделий, содержащей корпус с каналом на входном участке, матрицу и профильные дорны переменного сечения с перемычками крепления, образующие с корпусом и матрицсй каналы распределительного и формугощего участков, согласно изобретению, один из дорнов размещен па входном участке экструзионной головки с образованием между ним и дорнами распределительного и формующего участков каналов, сообщенных с каналом, размещенным между дорнами распределительного и формующего участков, а перемычка крепления одного из дорнов распределительного и формующего участков смещена относительно перемычки крепления другого дорна в направлении выхода из экструзионной головки и смонтирована с образованием между ее поверхностями, дорном и матрицей профилирующего канала.

Кроме того, с целью поцышения качества изделиц дорн входного участка выполнен с увеличивающимися по направлению выхода из экструзионной головки размерами ц р переменньщ профилем поперечного сечения, представляющим собой сменяющие дру1. друга до направлению выхода из экструзионноц,гoлqвки круг, квадрат, прямоугольник и пятиугцльник, прцчец профиль пацерхиасти дорна выб- 45 ран повторя1ощим профиль поверхности корпуса. На распределцтельцом участке смещенная в стороцу выхода из экструзиоцной —:оловкц перемычка снабжена профильны- 50 мц выступа 4и, причем перемь1чкц и вы-. стуцы вылолнены,в виде, перпендикулярных друг к другу клиньев.

На распределительном участке на поверхностях дорца ц матрицы выполнены пазы с переменными па длине головки размерами с образованцев сужающихся к выходу из головци каналов для потока полимера, На фиг. 1 показан продольный разрез экструзионной головки; ца фиг. 2 — поперечные сечения экструзионной головки, Экструзионная головка (фиг. 1) состоит из матрицы, 1, корпуса 2, состоящеи л ч ягтей. соединенных между собой, и набора профильных дорнов 3, 4 и 5.

Профильный дорн 5 соединен перемычкой

6 с матрицей 1, Перемычки 7 и 8 соединяют дорны 4 и 5 между собой и дорн 4 с матрицей 1. Экструзионная головка имеет входной участок между входным торцом головки и сечением  — В; распределительный участок между сечениями  — B и Л вЂ” Л и формующий участок, размещенный между сечением Л вЂ” Л и выходным торцом экструзионной головки.

Профильный дорн 3, установленный I..a входном участке, имеет переменные размеры, увеличивающиеся по направлению к выходу из головки, а сечения его плоскостями, перпендикулярными к продольной оси головки, представляют собой сменяющие друг друга (фиг. 2) круг (сечение А — А), квадрат (сечение Б — Б), прямоугольник (не показан) и пятиугольник (сечение  — В). Причем профиль поверхности дорна 3 повторяет профиль корпуса 2. Профильный дорн 3 в начале распределительного участка образует с профильными дорнами 4 и 5 каналы 9 и 10, сообщеннь.е с каналом 11, образованным поверхностями профильных дорнов 4 и 5.

На формующем участке профильный дорн

5, соединенный с матрицей 1, смещенной в направлении выхода из головки переь|ычкой 6, выполнен в виде прямоугольника с профильными пазами на поверхности (сечение Л вЂ” Л). Профильный дорн 4 на формующем участке выполнен в виде четырехугольной призмы (сечение Л вЂ” Л) со стороной, расположенной под острым углом к поперечной оси головки. Причем внутренняя поверхность матрицы 1 вы полнена в виде пятиугольной призмы (сечение Л вЂ” Л) с профильными пазами 12 на поверхности. На распределительном участке пазы 13 (сечение Ж вЂ” Ж, И вЂ” И, К вЂ” К) на поверхности профильного дорна 5 выполнены переменных размеров по длине головки. В канаде 14, образованном поверхцостью црофильного дорна 5 и матрицы 1, установлена перемыцка 6 с выступами 15 на поверхности. Причем перемычка 6 и выступы 15 на распределительном участке выцолцены в виде взаимно перпендикулярных клиньев.

Экструзионная головка работает следующим образом.

Перерабатываемь1й материал подается на входноц участок головки (фиг. 1) через входной канал корпуса 2 и, обтекая профильный дорн 3, плавно подводится к распределительному участку головки. Профиль канала экструзионной головки на входном участке между дорном 3 и корпусом 2 позволяет предварительно распределить поток расплава полимера, обеспечивая при этом одинаковые напряжения сдвига и градиенты скорости на различных участках профиля. Затем расплав полимера поступает на распределительный участок головки, г, частности, через каналы 9 и 10 в канал 11, а также в другие распределительные каналы, которыми плавно подводится к формующему участку. Обтекая дорны 4 и 5 и перемычку 6, полимер проходит пазами переменного сечения 12 и 13 (фиг. 2, сечение Ж вЂ” Ж, И вЂ” И, К вЂ” К) и плавно подводится к формующему участку, что позволяет избежать напряжений сдвига, близких к критическим, и обеспечить одинаковое поле напряжений в различных зонах распределительного участка. Далее полимер поступает на формующий участок и оформляется в изделие заданного профиля. В данной экструзионной головке перемычка 6, кроме крепления дорна 5, образует с матрицей 1 и дорном 5 на формующем участке профилирующий канал, оформляющий изделие, а на распределительном участке обеспечивает распределение и плавный подвод полимера к профилирующему каналу.

Данная экструзионная головка позволяет получить многополоспные асимметричные профили с разомкнутой нолостью, обеспечивает повышение качества изделий, снижает сопротивление экструзии и мощность привода, что даст экономический эффект около 10 тыс. руб. на одной головке при экструзии конкретного типоразмера профиля.

Формула изобретения

1. Экструзионная головка для изготов.ления многополостных профильных полимерных изделий, содержащая корпус с каналом на входном участке„ матрицу и профильные дорны переменного сечения с перемычками крепления, образующие с корпусом и матрицей каналы распределительного и формующего участков, о тл ич а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей экструзионной головки за счет обеспечения изготовления асимметричных профильных изделий с разомкнутой полостью, с пазами и

;выступами на их поверхности, один из

1О

36 ю дорнов размещен на входном участке экструзионной головки с образованием между ним и дорнами распределительного и формующего участков каналов, сообщенных с каналом, размещенным между дорнами распределительного и формующего участков, а перемычка крепления одно:го из дорнов распределительного и формующего участков смещена относительно перемычки крепления другого дорна в направлении выхода из экструзионной головки и смонтирована с образованием между ее поверхностями, дорном и матрицей профилирующего канала.

2. Головка по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества,изделий, дорн входного участка, выполнен с увеличивающимися по направлению выхода из экструзионной головки размерами и с переменным профилем поперечного сечения, представляющим собой сменяющие друг друга по направлению к выходу из экструзионной головки круг, квадрат, прямоугольник и пятиугольник, причем профиль поверхности дорна выбран повторяющим профиль поверхности корпуса.

3. Головка по п. 1 и 2, отл и ч аю щая ся тем, что, с целью снижения сопротивления экструзии, мощности лривода, на

;распределительном участке смещенная в сторону выхода из экструзионной головки перемычка снабжена продольными выступами, причем перемычка и выступы выполнены в виде взаимно перпендикулярных клиньев.

4. Головка по п. 1 — 3, отличающая с я тем, что на распределительном участке на поверхностях дорна и матрицы выполнены пазы с переменными по длине экструзионной головки размерами с образованием сужающихся к выходу из экструзионной головки каналов для потока полимера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

l. Авторское свидетельство СССР № 288994, кл. В 29 F 3/04, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР № 433035, кл. В 29 F 3 04, 1972 (прототип).

887236

Г- Г./-и

/ /(- л

Составитель Л. Кольцова

Техред А. Камышникова

Редактор Н, Козлова

Корректор С. Файн

Тип. Харьк. фил. прел «Патент»

Зак. 1631/1231 Изд. № 600 Тираж 694 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д, 4/5