Двухканальная экструзионная головка для изготовления полимерных облицовочных стеновых панелей с применением ультразвуковых колебаний

Головка содержит корпус с расположенным в нем дорном, каналы профильного сечения с питающим каналом и магнитострикционный излучатель. Дорн выполнен разборным, прямоугольной формы, с системой охлаждения. Между дорном и прямоугольными секциями корпуса образованы формующие каналы профильного сечения с трапециевидной лицевой поверхностью. На верхней и нижней плоскости корпуса головки установлены магнитострикционные излучатели ультразвуковых колебаний. Предложенная конструкция позволяет повысить производительность и качество облицовочных стеновых панелей благодаря равномерному проникновению ультразвуковых колебаний непосредственно на всю массу полимера. 3 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для переработки полимерных материалов, в частности для изготовления облицовочных стеновых панелей, например для отделки помещений.

Известна конструкция экструзионной головки для изготовления труб, содержащая корпус, мундштук, дорнодержатель и дорн-вибратор (Фридман М.Л. Регулирование реологических свойств термопластов и композиций на их основе с целью интенсификации процессов формования. Дис. докт. техн. наук. - М., 1979).

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является многоручьевая экструзионная головка для изготовления профильных изделий с применением ультразвуковых колебаний, которая содержит корпус, обойму с расположенным в ней дорном, каналы профильного сечения для полимера, сообщенные с питающим каналом головки, и магнитострикционный излучатель. (Патент РФ №2147989, МКИ В29С 47/12, 47/30, 2000, Бюл.№12, прототип).

Недостатком известной экструзионной головки является сложность конструкции и монтажа, так как головка состоит из двух полуцилиндрических секций и разьемного дорна, состоящего из двух секций крестообразной формы, которые монтируются в цилиндрическую обойму. Соединение полуцилиндрических секций и дорна требует, необходимой точности при монтаже, т.е. соблюдения соосности относительно продольно расположенных полуцилиндрических секций и дорна, что может привести к искажению поперечного сечения профильной формы и ухудшению качества экструдируемых изделий. В указанной конструкции не достигается равномерного проникновения ультразвуковых колебаний непосредственно на всю массу полимера, поскольку магнитострикционный излучатель расположен в ограниченной области только в центре разъемного дорна, поэтому снижение вязкости расплава в пристенном слое экструдата незначительно и мало влияет на повышение производительности и качества поверхности изделий.

Изобретение направлено на решение задачи упрощения конструкции экструзионной головки и повышения производительности и качества экструдируемых стеновых панелей.

Указанная задача решается за счет того, что двухканальная экструзионная головка для изготовления полимерных облицовочных стеновых панелей с применением ультразвуковых колебаний, содержит корпус с расположенным в нем дорном, каналы профильного сечения с питающим каналом головки и магнитострикционный излучатель, при этом дорн выполнен разборным прямоугольной формы с системой охлаждения, причем между дорном и прямоугольными секциями корпуса образованы формующие каналы профильного сечения с трапециевидной лицевой поверхностью, а на верхней и нижней плоскостях корпуса головки установлены магнитострикционные излучатели.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что дорн выполнен разборным, прямоугольной формы, с системой охлаждения, причем между дорном и прямоугольными секциями корпуса образованы формующие каналы профильного сечения с трапециевидной лицевой поверхностью, а на верхней и нижней плоскостях корпуса головки установлены магнитострикционные излучатели.

Технический результат, обеспечиваемый двухканальной экструзионной головкой для изготовления полимерных облицовочных стеновых панелей с применением ультразвуковых колебаний, выражается в упрощении конструкции и повышении производительности и качества облицовочных стеновых панелей благодаря выбору оптимальной геометрии поперечного сечения формующих каналов.

Выбор оптимальной геометрии поперечного сечения формующих каналов обеспечивается при согласовании расположения верхней и нижней секций корпуса и разборного дорна, которые образуют формующие каналы профильного сечения.

Форма выступов и впадин в виде равнобокой трапеции в секциях корпуса головки в каждом отдельном случае подбирается конструктивно в зависимости от ширины и толщины изготавливаемой стеновой панели.

При подборе трапециевидной формы лицевой поверхности стеновой панели в зависимости от ширины и толщины изготавливаемой стеновой панели добиваются равномерного распределения скоростей во всех точках площади поперечного сечения экструдируемого изделия. Этим обеспечиваются необходимая размерная точность и качество экструдируемой стеновой панели.

Сущность изобретения поясняется чертежами: на фиг.1 - поперечный разрез двухканальной экструзионной головки для изготовления полимерных облицовочных стеновых панелей с применением ультразвуковых колебаний; на фиг.2 - продольный разрез по А-А; на фиг.3 - поперечное сечение облицовочной стеновой панели.

Двухканальная экструзионная головка для изготовления полимерных облицовочных стеновых панелей в соответствии с фиг.1 содержит разъемный корпус, состоящий из двух секций: верхней 1 и нижней 2, между секциями расположен разборный дорн из двух частей прямоугольной формы 3, в центре которого предусмотрено прямоугольное углубление для охлаждения 4 с возможностью входа хладагента через штуцер 5 и его выхода через штуцер 6.

В результате соединения прямоугольных секций 1 и 2 корпуса и разборного дорна прямоугольной формы 3 образуются два формующих профильных канала 7 для получения экструдата изделий 8, в которых размещены стержни 9 прямоугольного сечения, жестко приваренные к планке 10 квадратного сечения, вмонтированной в пазы, расположенные между двумя секциями корпуса (не показаны). Формующие каналы 7 сообщаются с питающим каналом головки 11, на входе которого монтируется гомогенизирующая решетка 12, на верхней и нижней плоскостях корпуса головки установлены магнитострикционные излучатели 13 с возможностью подключения их к источнику 14 ультразвуковых колебаний УЗГ 1-4.

Присоединение головки к экструдеру осуществляется с помощью фланца 15.

Прямоугольные секции корпуса головки и составные части дорна изготавливаются раздельно для обеспечения высокой точности и улучшения качества внутренних поверхностей.

Двухканальная экструзионная головка для изготовления полимерных облицовочных стеновых панелей с применением ультразвуковых колебаний работает следующим образом.

Расплав полимера, нагнетаемый шнеком экструдера (не показан), проходит гомогенизирующую решетку 12 и попадает в питающий канал 11. Далее расплав нагнетается в формующие профильные каналы 7, образованные поверхностями дорна 3 и прямоугольными секциями 1 и 2 корпуса головки. Приходя по формующим каналам, расплав полимера охлаждается и оформляется в непрерывное профильное изделие в виде стеновых панелей 8. При прохождении расплава полимера по формующим каналам на массу полимера воздействует наложение ультразвуковых колебаний при помощи магнитострикционных излучателей с воздушным охлаждением, установленных на верхней и нижней плоскостях корпуса головки. Источником ультразвуковых волн служил ультразвуковой генератор УЗГ 1-4, с помощью которого создается наложение колебаний на расплав полимера в зоне формования с фиксированной частотой 18; 19; 20; 22; 24; 28 кГц.

Чтобы при продавливании струй расплава полимера через формующие каналы на поверхности изготавливаемого изделия не было следов от мест соединения основных элементов, необходимо каждую составляющую часть профильного формующего канала изготавливать с высоким классом чистоты поверхности (∇10-12). Профиль выходит высокого качества с глянцевой поверхностью как за счет чистоты поверхности дорна и прямоугольных секций корпуса головки, так и за счет использования магнитострикционных излучателей, поскольку при воздействии ультразвуковых колебаний происходит понижение вязкости расплава, что уменьшает сопротивление пристенного эффекта истечения расплава на границе с поверхностью формующего канала.

Экспериментальные исследования производились на опытной установке с экструдером АТЛ-45, имеющим червяк диаметром 45 мм и длиной 1125 мм.

Экструзионная головка имела следующие геометрические размеры: ширина корпуса 260 мм, длина 320 мм, длина профильных формующих каналов составляла 200 мм. Получали облицовочные стеновые панели из полипропилена марки 01003 ТУ 211-020-0020-3521096 шириной 110 мм, толщиной 15 мм. Оптимальный режим экструзии указанного материала при температуре 468-478 К и создаваемом давлении экструдера в пределах 3.5-4.5 МПа, при фиксированной частоте наложения ультразвуковых колебаний 18; 19; и 22 кГц на расплав полимера в зоне формования.

Техническая и экономическая эффективность использования предлагаемой двухканальной экструзионной головки для изготовления полимерных облицовочных стеновых панелей состоит в том, что она позволяет:

- повысить качество изделий за счет воздействия ультразвуковых колебаний на массу экструдируемого полимера в зоне формования;

- повысить производительность выпускаемых изделий;

- исключить неравномерность выхода экструдата за счет симметричного расположения формующих каналов;

- упростить конструкцию экструзионной головки, а также ее сборку и разборку.

Двухканальная экструзионная головка для изготовления полимерных облицовочных стеновых панелей с применением ультразвуковых колебаний, содержащая корпус с расположенным в нем дорном, каналы профильного сечения с питающим каналом головки и магнитострикционный излучатель, отличающаяся тем, что дорн выполнен разборным, прямоугольной формы, с системой охлаждения, причем между дорном и прямоугольными секциями корпуса образованы формующие каналы профильного сечения с трапециевидной лицевой поверхностью, а на верхней и нижней плоскостях корпуса головки установлены магнитострикционные излучатели.



 

Похожие патенты:

Экструдер // 2361735
Изобретение относится к оборудованию для экструзионной обработки пищевых продуктов и может быть использовано для производства белковых текстуратов из пищевого растительного сырья.

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

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

Фильера // 2329144

Изобретение относится к области переработки полимерных материалов, а именно к устройствам для получения профильных изделий из полимерных композиционных материалов с магнитным наполнителем (магнитопластов и магнитоэластов) методом экструзии.

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

Изобретение относится к оборудованию для экструзионной обработки комбикормов на комбикормовых заводах, а также для производства экструдированных пищевых продуктов в различных отраслях пищевой промышленности.

Экструдер // 2314918
Изобретение относится к оборудованию для экструзионной обработки пищевых продуктов и может быть использовано для производства экструдированных пищевых продуктов, а также в других отраслях промышленности, применяющих экструзию.

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к оборудованию для экструзионного формования вспученных зерновых продуктов в виде трубочек, подушечек и других изделий с наполнителем методом коэкструзии.

Изобретение относится к устройствам для изготовления изделий из полимерных материалов и может быть использовано в химической промышленности для производства оконных карнизов

Экструдер // 2390412
Изобретение относится к оборудованию для экструзионной обработки пищевых продуктов и производства белковых текстуратов из пищевого растительного сырья

Изобретение относится к оборудованию для производства экструдированных текстуратов в различных отраслях пищевой промышленности, а также для экструзионной обработки комбикормов на комбикормовых заводах

Экструдер // 2422274
Изобретение относится к оборудованию для экструзионной обработки пищевых продуктов и может быть использовано для производства белковых текстуратов из пищевого растительного сырья

Изобретение относится к области оборудования для переработки полимерных материалов и может быть использовано в нефтехимической промышленности, в частности для изготовления облицовочной рейки синусоидального профиля для отделки стен и потолков помещений

Изобретение относится к оборудованию для производства экструдированных белковых текстуратов из растительного сырья в пищевой промышленности, а также для экструзионной обработки комбикормов на комбикормовых заводах

Изобретение относится к гофрировочному устройству для формования термопластичных гофрированных труб из выходящего из экструзионного устройства рукава пластмассового расплава, направляемые содержащему под замкнутой траекторией на линейном формовочном участке формовочные колодки, которые расположены попарно друг за другом на формовочном участке с образованием формовочного канала, при этом пары формовочных колодок образованы из левой и правой формовочных колодок и окружают для образования формовочного канала цилиндрическое формовочное полое пространство; захваты для возвращения формовочных колодок с конца формовочного участка в начало формовочного участка; расположенное в конце формовочного участка устройство для разъема формы, которое имеет, по меньшей мере, один приводимый в движение двигателем поворотный диск и взаимодействует с приходящей в конец формовочного участка парой формовочных колодок, причем оно перемещает друг от друга формовочные колодки пары формовочных колодок

Изобретение относится к устройствам для переработки полимерных материалов, в частности для изготовления облицовочных стеновых панелей, например для отделки помещений

Наверх