Устройство для изготовления пластмассовых длинномерных изделий

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛАСТМАССОВЫХ ДЛИННОМЕРНЫХ ИЗДЕЛИЙ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный университет транспорта(72) Авторы Матюшенко Владимир Яковлевич Екименко Алексей Николаевич Колдаева Светлана Николаевна Колдаев Олег Юрьевич(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный университет транспорта(57) Устройство для изготовления пластмассовых длинномерных изделий, закрепленное на опорной плите пресса и состоящее из загрузочного механизма, формующего канала, образованного гильзой и штоком, пуансона и нагревательных элементов, отличающееся тем,что пуансон установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения, выполнен поворотным относительно гильзы и имеет криволинейный паз с направляющим роликом, при этом на нижней торцевой поверхности пуансона выполнены шипы высотой 2-3 мм, расположенные в шахматном порядке, шток закреплен на опорной плите пресса через опорный подшипник, а формующий канал имеет переменное сечение.(56) 1. Патент РБ 246320060228, МПК (2006) В 29 3/00. Устройство для изготовления погонажных изделий // Ю.Д.Терешко, А.Н.Екименко, С.Н.Колдаева и др. - 2005.04.22. Полезная модель относится к деревообрабатывающей и химической промышленности и может быть использована при изготовлении погонажных изделий типа труб, брусьев,столбов и т.п. из древесных пресс-композиций. Известно устройство для изготовления погонажных изделий, состоящее из формующего канала, образованного гильзой и сердечником, загрузочного механизма, нагревательных элементов и пуансона, рабочая поверхность которого выполнена зубчатой с радиальным расположением зубьев по периметру. Загрузочный механизм устройства выполнен в виде подпружиненной воронки с виброэлементом, шарнирно прикрепленной к стенке гильзы 1. Это устройство позволяет получать профильные погонажные изделия из композиционных материалов на основе термопластичных и термореактивных матриц. Основным недостатком описываемого устройства является то, что получаемые с его помощью изделия обладают сравнительно низкой прочностью при нагружении в направлении, нормальном к оси экструзии. Это вызвано неоднородностью плотности материала по длине изделия, а также низкой когезионной прочностью материала на границе раздела двух порций пресскомпозиции, образуемой соседними циклами прессования. Техническая задача, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, повышение прочности изделий и обеспечение стабильности физико-механических свойств по длине изделия. Для решения поставленной технической задачи предлагается устройство для изготовления пластмассовых длинномерных изделий, включающее источник давления, загрузочный механизм, формующий канал переменного сечения, образованный гильзой и штоком и снабженный нагревательными элементами, и пуансон, выполненный с возможностью возвратно-поступательного перемещения. Пуансон выполнен поворотным относительно гильзы, снабжен направляющим роликом и имеет криволинейный паз для размещения последнего. На нижней торцевой поверхности пуансона выполнены шипы высотой 2-3 мм,расположенные в шахматном порядке. Шток закреплен на опорной плите пресса через опорный подшипник, а формующий канал имеет переменное сечение. Предлагаемое техническое решение поясняется чертежами. На фиг. 1 показан продольный разрез предлагаемого устройства на фиг. 2 - пуансон с криволинейным пазом. Предлагаемое устройство включает плиту пресса 1, опорный подшипник 2, пуансон 3 с криволинейным пазом 4, направляющий ролик 5, шток 6 и гильзу 7, снабженную нагревательными элементами 8. Гильза 7 и шток 6 образуют формующий канал переменного сечения 9. На нижней торцевой поверхности пуансона выполнены шипы высотой 2-3 мм,расположенные в шахматном порядке. Устройство работает следующим образом. Древесную пресс-композицию в сухом виде через загрузочные устройства подают в верхнюю часть канала 9. При движении пуансона 3 со штоком 6 вниз порция материала уплотняется и проталкивается через участок канала 9 меньшего диаметра в зону, где диаметр канала 9 увеличивается. При этом за счет действия внутренних напряжений и упругих свойств спрессованная порция материала деформируется и принимает размер, соответствующий большему диаметру канала 9. При снятии давления и движении пуансона 3 со штоком 6 вверх (обратный ход) происходит поворот пуансона 3 при помощи направляющих роликов 5, которые перемещаются в криволинейном пазу 4. При повороте пуансона шипы на его торцевой поверхности рыхлят спрессованную порцию материала на заданную глубину и разрушают при этом на границе раздела прессованную структуру и восстанавливают положение древесных частиц в пер 2 55292009.08.30 воначальном виде, аналогичное воздействие на материал циклового усилия пуансона. Далее цикл повторяется. Проталкивание новых порций пресс-материала вызывает перемещение изделия по каналу. В процессе проталкивания спрессованный материал проходит две зоны зону уплотнения и формирования структурыи зону полимеризации и термостабилизации . В процессе прессования древесные частицы ориентируются преимущественно по нормали к оси экструзии. Рыхление вызывает разрушение спрессованной структуры на границе раздела порций прессовки и восстанавливает первоначальную хаотичную ориентацию древесных частиц, т.е. устраняет резкую границу между порциями прессовки и вызванную ее наличием недостаточную когезионную прочность. Таким образом, рыхление запрессованной порции материала перед подачей следующей порции позволяет сформировать необходимую структуру материала изделия, устранить резкую границу между порциями прессовки и обеспечить оптимальный принцип адгезионного соединения связующего, наполнителя и армирующих элементов в монолитный материал, обладающий высокими физико-механическими свойствами. В таблице приведены физико-механические показатели получаемых изделий при глубине рыхления 2-3 мм. Предел прочности, МПа При растяжении в направлении При статическом изгибе Продольное Поперечное Продольное Поперечное 53,1-64,9 69,4-73,4 90,3-93,8 93,8-97,6 8,4 41,9 9,7 81,3 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3