Устройство для формования изделий из полимерных материалов

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ в 891464(51)М, Кл. В 29 Г 3/04 Гооударстасниый квинтет Опубликовано 23 . 12. 81. Бюллетень 17 оо делам изобретений и открытиЯ(53) УДК 678. 057.3(088,8) Дата опубликования описания 25. 12. 81(71) Заявитель Волгоградский политехнический институт(5 Й) 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 экструзион" ную 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 поверхностиизделия22.Недостатками этого устройства является трудность изготовления фильеры для получения изделий со сложным поперечным сечением и трудность очистки такого профильного канала, 89146436 35 40 45 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"зочного материала, значительное ловы" шение сопротивления движению формуемого 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 про" фильному 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 зависимостьюБ.1.д пТ- )где- длина втулок;Б, - площадь поперечного сечениякольцевой полости для смазки;,О - коэффициент трения Формуемого материала о стенки проФильного канала Фильеры;П - периметр профильного канала;С - отношение давления смазки вкольцевой полости к давлению Формуемого материала впрофильном 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 на3обоих частях фильеры выполнены опорные площадки, ширина Ь 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, экструзионнуа 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 р 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 зависимостью51,О П(С)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.= я Ф-дц ) - площадь поперечного сечения кольцевой полостидля смазки (фиг. 3) 1в ., К 3р - коэффициент трения формуемого материала остенки профильного канала фильеры;П - периметр профильногоканала;- отношение давления смаз"ки в кольцевой полостик давлению формуемогоматериала в профильномканале фильеры;С=1,05-1,1 - для создания прослойкисмазки между поверхностью Формуемого изделия и профильного канала.Устройство работает следующим образом.формуемый материал средством для создания давления подается в экстру" зионную головку 1 с фильерой, снабженной проФильным каналом 5, обогреваемую снаружи теплоносителем, циркулирующим в рубашке 3. При движении материала по профильному каналу 5, имеющему форму поперечного сечения готового изделия, материал Формуется соответственно форме профильного канала и вулканизуется.Для снижения сопротивления движению формуемого безделия по профильному каналу 5 в 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 поверх" ности 15. В исходном положении втулки 13 и 14 плотно прижаты одна к другой по конической поверхности 16 за счет трения формуемого материала, про- ф ходящего по каналу во внутренней втул" ке 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 предлагаемом 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.Экономический эффект от внедрения предлагаемого устройствана одной промышленной установке составит около 40,0 тыс, руб. в год. формула изобретенияУсройство 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 стороны891464подачи формуемого изделия торцовой поверхностью кольцевого буртика вн"тренней втулки, а с противоположной стороны - конической поверхностью наружной втулки, сопряженной с коничес- З кой поверхностью внутренней втулки, причем внутренняя втулка смонтирована с возможностью перемещения относительно наружной втулки, а длина втулок определена зависимостью 165 импТс-)где 1 - длина втулок;5 -площадь поперечного сечениякольцевой полости для смазки;П коэффициент трения формуемого материала о стенки профильного канала фильеры;периметр профильного канала;отношение давления смазкив кольцевой полости к давлению формуемого материалав профильном канале фильеры. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР й 455017, кл, В 29 Г 3/04, 1973. 2. Патент США Н 3517097,кл. 264-177, опублик, 1970 (прототип).891464 иг. Корректор А. Дзятк Редакто орова аказ 11105/ лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,тавитель Л. КольцоРед 3 Фанта Тираж 697 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений и 3035, Москва, Ж, Рауш