Устройство для формования изделий из полимерных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (in 891464 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 02. 04. 80 (21) 2901400/23-05 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (51)М. Кл.

В 29 F 3/04

1ооударстмниый квинтет

Опубликовано 23. 12. 81. Бюллетень №47 оо аелаи изобретений и открытиЯ (53) УДК678. ,057.3(088.8) Дата опубликования описания 25. 12. 81 (72) Автор изобретения

A. В. Попов (71) Заявитель

Волгоградский политехнический институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ

ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к устройствам для изготовления длинномерных изделий из полимерных материалов экструзией и может быть использовано в химической и резинотехнической промышленности.

Известно устройство для формования изделий из полимерных материалов, содержащее экструзионную головку с удлиненной фильерой с профильным канато лом для расплава, узел подачи смазки под давлением в профильный канал на поверхность формуемого материала через радиальные смазочные отверстия (11, Однако фильера этого устройства выполнена неразъемной, что затрудняет ее изготовление, а смазка подводится в канал через радиальное отверстие в стенке фильеры, что не обеспечивает равномерного распределения смазочного материала по поверхности формуемого изделия и поэтому не снижает трения заготовки о стенки фильеры, а также не исключает возможности забивания смазочного отверстия полимером.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для формования изделий из полимерных материалов, содержащее экструзионную головку с фильерой, выполненной с профильным каналом для формования изделия и рубашкой для циркуляции теплоносителя, и узел подачи смазки на поверхность формуемого изделия, причем узел подачи смазки снабжен кольцом, выполненным из спеченного металлического порошка так, что в его стенках имеются мелкие поры, через которые смазка, подаваемая под давлением, проходит к поверхности изделия 1. 23.

Недостатками этого устройства является трудность изготовления фильеры для получения изделий со сложным поперечным сечением и трудность очистки такого профильного канала, 891464

10

20

35 0

55 а также то, что пористое кольцо с одной стороны создает большое сопротивление для смазки, а с другой— оно при высоком давлении формуемого материала может забиться полимером, что вызовет прекращение подачи сма" зочноlо материала, значительное повышение сопротивления движению форму-. емого изделия по профильному каналу, увеличение трения и нарушение поверх" ности изделия, что снижает производительность устройства и качество изделий.

Цель изобретения — повышение производительности устройства и качества изделий.

Указанная цель достигается благодаря тому, что в устройстве для формования изделий из полимерных материалов, содержащем экструзионную головку с фильерой, выполненной с проФильным каналом для формования иэделий и рубашкой для циркуляции теплоносителя, и узел подачи смазки на поверхность формуемого изделия, фильера выполнена из двух частей с продольной плоскостью разъема и опорными площадками, а узел подачи смазки вы-.. полйен в виде двух концентрично профильному каналу расположенных втулок, смонтированных с образованием между ними кольцевой полости для смазки, ограниченной со стороны подачи Формуемого изделия торцовой поверхностью кольцевого буртика внутренней втулки, а с противоположной стороны — конической поверхностью наружной втулки, сопряженной с конической поверхностью внутренней втулки, причем внутренняя втулка смонтирована с возможностью перемещения относительно наружной втулки, а длина втулок зависимостью

5.1 .д пТ - i ) где L — длина втулок;

Sg — площадь поперечного сечения кольцевой полости для смазки; ,0 — коэффициент трения формуемого материала о стенки профильного канала фильеры;

П вЂ” периметр профильного канала;

С вЂ” отношение давления смазки в кольцевой полости к давлению формуемого материала в профильном канале фильеры.

Размеры поперечного сечения профильного канала должны точно соответствовать размерам готового изделия с учетом усадки и температурных расшиэений, а его поверхность должна иметь высокую степень чистоты, поэтому фильеру выполняют разъемной в продольном направлении, состоящей из двух частей, скрепленных болтами, а для того, чтобы обеспечить необходимую плотность соединения частей фильеры по месту разъема вдоль образующей профильного канала с двух сторон на

4 обоих частях фильеры выполнены опорные площадки, ширина b которых определяется из условия максимальных контактных напряжений, не превышающих величину предела упругости материала фильеры.

На фиг. 1 показано устройство, общий вид; на фиг, 2 — разрез А-А на фиг, 1; на фиг, 3 — узел подачи смазки; на фиг. 4 — вид Б на фиг. 3.

Устройство содержит средство 1 для создания давления формуемого материала, экструзионную головку 2 с рубашкой 3 для циркуляции теплоносителя, патрубки 4 для подвода и отвода теплоносителя,фильеру с профильным каналом 5, состоящую из двух половин 6 и 7 (фиг.- 2), соединенных между собой болтами 8, содержащих опорные площадки 9 шириной Ь по всей длине фильеры, и цилиндрическую проточку 10. (Фиг. 1 и 3) с установленным в ней узлом подачи смазки на поверхность формуемого изделия, содержащим подводящую трубку 11, штуцер 12, концентричные профильному каналу наружную 13 (фиг. 3) и внутреннюю 14 втулки, взаимодействующие по сопрягаемым цилиндрической 15 и конической 16 поверхностям и образующими в соединении ограниченную со стороны подачи Формуемого иэделия торцовой поверхностью кольцевого буртика внутренней втулки 14 кольцевую полость 17 для подачи смазки через подводящую трубку 11.

Внутренняя втулка 14 смонтирована с возможностью перемещения относительно наружной 13, а длина втулок определена зависимостью

Б,1

L = ,О П(С-1)

Эта длина определена из условия равенства силы, действующей на внутреннюю втулку эа счет давления и трения формуемого материала, и силы, действующей на внутреннюю втулку за счет давления смазки.

891464

Л . 1 " Ф-dg 1 — площадь поперечного сечения кольцевой полости для смазки (фиг. 3); s = d — принято условно, К

Ф

% р — коэффициент трения формуемого материала о стенки профильного канала фильеры;

П вЂ” периметр профильного канала;

С вЂ” отношение давления смаз" ки в кольцевой полости к давлению формуемого материала в профильном канале фильеры;

С=1,05=1,1 — для создания прослойки смазки между поверхностью формуемого изделия и профильного канала.

Устройство работает следующим образом.

Формуемый материал средством для создания давления подается в экструзионную головку 1 с фильерой, снабженной профильным каналом 5, обогреваемую снаружи теплоносителем, циркулирующим в рубашке 3. При движении материала по профильному каналу 5, ю имеющему форму поперечного сечения готового изделия, материал формуется соответственно форме профильного канала и вулканизуется.

Для снижения сопротивления движению формуемого:безделия по профильному каналу 5 s зазор между стенкой канала и изделием подается теплостойкая смазка под давлением, превышающим давление формуемого материала в канале на 5-103, по подводящей трубке 11 через кольцевую полость 17, Попадая в кольцевую полость 17, смазка создает осевое усилие, сдвигающее внутреннюю втулку 14 относительно наружной втулки 13 за счет скольжения по цилиндрической поверхности 15. В исходном положении втулки 13 и 14 плотно прижаты одна к другой по конической поверхности 16 за счет трения формуемого материала, про- в ходящего по каналу во внутренней втулке 14.

При смещении внутренней втулки 14 в направлении, обратном движению формуемого материала, за счет давления смазки по коническим поверхностям 16 втулок 13 и 14 образуется кольцевая щель, по которой смазка проходит на поверхность формуемого изделия и создает пленку, снижающую силу трения формируемого изделия о стенки канала. При падении давления смазки формуемый материал не попадает в кольцевую полость 17, так как он сжимает втулки 13 и 14 по коническим поверхностям 16 вследствие разницы площадей торцовых поверхностей втулки 14 по ходу движения материала за счет его трения о поверхность профильного канала 5. Таким образом, в редлагаемом устройстве узел подачи смазки обеспечивает пропуск смазки в профильный канал и препятствует проходу формуемого материала в кольцевую полость узла подачи смазки.

Техническая и экономическая эффективность использования предлагаемого устройства в резиновой промышленности состоит в том, что оно позволит снизить стоимость оборудования на 20-303 за счет упрощения технологии изготовления устройства, повысить производительность оборудования за счет сокращения простоев во время чистки профильного канала и повышения скорости формования в 2,5-3 раза вследствие снижения коэффициента трения формуемого изделия о стенки профильного канала, повысить качество изделий за счет равномерного подвода смазки по всему периметру профильного канала.

Зкономический эффект от внедрения предлагаемого устройства на одной промышленной установке составит около

40,0 тыс, руб. в год.

Формула изобретения

Ус ройство для формования изделий из полимерных материалов, содержащее экструзионную головку с фильерой, выполненной с профильным каналом для формования изделия и рубашкой для циркуляции теплоносителя, и узел подачи смазки на поверхность формуемого изделия, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности устройства и качества изделий, фильера выполнена из двух частей с продольной плоскостью разъема и опорными площадками, а узел подачи смазки выполнен в виде двух концентрично профильному каналу расположенных втулок, смонтированных с образованием между ними кольцевой полости для смазки, ограниченной со стороны

891464 подачи формуемого изделия торцовой поверхностью кольцевого буртика вн"тренней втулки, а с противоположной стороны — конической поверхностью наружной втулки, сопряженной с конической поверхностью внутренней втулки, причем внутренняя втулка смонтирована с возможностью перемещения относительно наружной втулки, а длина втулок определена зависимостью 1Ü

Se мпТс- ) где L — длина втулок;

S — площадь поперечного сечения кольцевой полости для смазки;

П коэффициент трения формуемого материала о стенки профильного канала фильеры; периметр профильного канала; отношение давления смазки в кольцевой полости к давлению формуемого материала в профильном канале фильеры.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

If 455017, кл. B 29 F 3/04, 1973.

2. Патент США Г 3517097, кл. 264-177, опублик. 1970 (прототип).

891464 иг.

Тираж 697 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 11105/23

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Л. Кольцова

Редактор H. Егорова Техред 3, фанта Корр

Ко ектор А. Дзятко.