Устройство для изготовления полимерных профилей и объемных деталей

Устройство для изготовления полимерных профилей с продольно-поперечным рельефом поверхности и объемных деталей методом непрерывной экструзии содержащее экструдер, три формующих и натяжной вал охваченные гибкой лентой, соединенной в кольцо, а на одном из валов выполнен требуемый рельеф или формы для деталей. Разогретая полимерная масса подается на формующий вал, прижимается гибкой лентой к поверхности вала и охлаждаясь, за время поворота вала, принимает форму его рельефа. Использование отдельного накопителя для гибкой ленты позволяет применять ее в качестве основы рельефного изделия.

Заявляемая полезная модель относится к устройствам для изготовления полимерных изделий, в том числе для изготовления профилей и объемных деталей. Устройство предназначено для изготовления продольно-поперечно профилированных изделий и отдельных объемных деталей методом непрерывной экструзии полимера и объемного формования с охлаждением во вращающейся форме.

Известно устройство для изготовления продольно-поперечно профилированных изделий типа гофрированной трубы [Шварц О. и др. «Переработка пластмасс», СПб., 2005, стр.73, 74]. Устройство состоит из двойных полуформ закрепленных на цепях соединенных в кольца, таким образом, что при перемещении полуформ они периодически смыкаются и размыкаются, и в момент смыкания внутрь полуформ экструдируется расплав полимера в виде трубки. При подаче внутрь этой трубки сжатого воздуха трубка раздувается и прижимаясь к внутренним формообразующим поверхностям полуформ охлаждается и принимает форму гофрированной трубы. Указанное устройство позволяет производить изделия только замкнутой трубчатой формы.

Известно устройство [В.П.Володин «Экструзия профильных изделий из термопластов», СПб, 2005, стр.346, 347] предназначенное для получения изделий с поперечным рельефом методом непрерывной экструзии. Такое устройство позволяет наносить на лист неглубокий рельеф (до 2,5 мм) поперечного профиля. При попытках изготовления продольно-поперечного профиля с глубоким рельефом происходит отрыв расплавленного полимера от поверхности охлаждающего вала, деформация профиля, нарушение размеров и увеличение времени охлаждения, т.е. невозможность изготовления профиля таким способом.

Целью заявляемой полезной модели является техническое решение устройства позволяющего изготавливать изделия с продольно-поперечным профилем большой глубины или отдельные объемные детали методом непрерывной экструзии.

Указанная цель достигается тем, что устройство содержит: три вала с механизмами регулировки зазора, экструдер с экструзионной головкой, тянущее устройство и отличается тем, что снабжено натяжным валом с механизмом натяжения, все валы охватываются гибкой лентой, соединенной в кольцо, на формующем валу выполнен требуемый рельеф или формы для изготавливаемых деталей, а разогретая масса полимера подается в зону между формующим валом и гибкой лентой и, перемещаясь вместе с поверхностью формующего вала, охлаждается и принимает форму изделия. Для охлаждения внутри валов прокачивается охлаждающая жидкость. Валы приводятся во вращение электроприводом.

Схема устройства представлена на чертежах фиг.1 и фиг.2.

Фиг.1. Устройство для изготовления профилей или объемных деталей.

Фиг.2. Вариант устройства с накопителем гибкой ленты.

Устройство (фиг.1) состоит из:

1. Формующий вал;

2. Прижимной вал;

3. Натяжной вал;

4. Вал для съема изделий;

5. Гибкая лента;

6. Механизм регулировки приемного зазора;

7. Механизм регулировки натяжения гибкой ленты;

8. Экструзионная головка;

9. Экструдер;

10. Тянущее устройство;

11. Полимерная масса.

Устройство работает следующим образом: из экструдера (9) разогретая полимерная масса подается через экструзионную головку (8) в зазор между формующим валом (1) и гибкой лентой (5) охватывающей прижимной вал (2). Разогретая масса (11) заполняет формообразующий рельеф вала (1) и прижимается к нему лентой (5). В процессе вращения вала (1) масса (11) находящаяся в зазоре между валом (1) и лентой (5) охлаждается и отверждается. По достижении вала (4) отформованное изделие снимается с формующего вала (1) и отводится с помощью тянущего устройства (10). Гибкая лента (5) охватывает натяжной вал (3) и вновь направляется на прижимной вал (2). Зазор между формующим валом (1) и прижимным валом (2) регулируется с помощью механизма (6) перемещения вала (2). Усилие прижатия полимерной массы (11) к формующему валу (1) производится с помощью механизма регулировки натяжения гибкой ленты (7). Таким образом обеспечивается плотное прилегание полимерной массы к формующему валу по всей поверхности. Валы устройства охлаждаются прокачиванием сквозь них охлаждающей жидкости. Регулировкой валов (2) и (3) с помощью механизма (6) производится изменение толщины основы изготавливаемого профиля, и возможно уменьшение ее до величины, позволяющей легко отделять отдельные отформованные детали. Валы приводятся во вращение с помощью электропривода.

Таким образом, достигается возможность непрерывного изготовления изделия имеющего продольно-поперечный профиль большой глубины и различную толщину основы, причем при уменьшении толщины основы имеется возможность изготавливать отдельные детали, путем разрыва перемычек между ними.

На фиг.2 изображена схема устройства с накопителем гибкой ленты, где:

1. Формующий вал;

2. Прижимной вал;

3. Накопитель гибкой ленты;

4. Вал для съема изделий;

5. Гибкая лента;

6. Механизм регулировки приемного зазора;

7. Экструзионная головка;

8. Экструдер;

9. Тянущее устройство;

10. Полимерная масса.

Исполнение устройства в соответствие со схемой на фиг.2 предназначено для использования гибкой ленты в качестве составляющей части профилированного изделия.

Гибкая лента (5) поступает из накопителя (3), который создает требуемое натяжение, в зазор между формующим валом (1) и прижимным валом (2), соединяется с разогретым полимером (10) за счет адгезии поверхностей и, далее, охлаждается и снимается с формующего вала (1), являясь неотъемлемой частью профилированного изделия, с помощью тянущего устройства (9). В качестве гибкой ленты (5) могут быть использованы как сплошные, так и перфорированные, плетеные или нетканые материалы. Натяжение гибкой ленты (5) обеспечивает плотное прилегание полимерного материала к формующему валу, что обеспечивает хорошее охлаждение полимера и стабильность размеров.

Таким образом, устройство позволяет изготавливать продольно-поперечно профилированные изделия с глубоким рельефом методом непрерывной экструзии.

1. Устройство для изготовления полимерных профилей и объемных деталей, содержащее вал с механизмом регулировки приемного зазора, экструдер с экструзионной головкой, тянущее устройство, отличающееся тем, что вал устройства охватывается натянутой гибкой лентой, на формующем валу выполнен требуемый рельеф или формы для изготавливаемых деталей, а разогретая масса полимера подается в зону между формующим валом и гибкой лентой и, перемещаясь вместе с поверхностью формующего вала, охлаждается и принимает форму изделия.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что устройство снабжено натяжным валом с механизмом натяжения, а валы охватываются гибкой лентой, соединенной в кольцо.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что устройство снабжено накопителем гибкой ленты, гибкая лента подается на формующий вал из накопителя и снимается с формующего вала вместе с изделием.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что гибкая лента выполнена в виде материала, имеющего поры, отверстия или ячейки, например плетеная сетка, нетканое полотно, перфорированная лента.