SU1412982A1 - Apparatus for making seals of polymeric materials - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области переработки пластических масс и может быть использовано дл  изготовлени  полимерных уплотнений. Цель - повышение качества уплотнений. Дл  этого сопло 2 вьшолнено по форме паза 3. Формующий элемент 7 вьшолнен в виде пластины имеет на рабочей поверхности канавку 8, прилегающей к кромкам паза без зазора и жестко соединенной к соплу с одной стороны. К соплу с другой стороны прикреплен к ползуну 11 с регулируемыми фрикционными накидками 12 и регулировочным винтом 13.2 ил. S (Л 8The invention relates to the field of plastics processing and can be used for the manufacture of polymer seals. The goal is to improve the quality of the seals. For this, the nozzle 2 is made in the shape of the groove 3. The forming element 7 is made in the form of a plate on the working surface of the groove 8, adjacent to the edges of the groove without a gap and rigidly connected to the nozzle on one side. On the other hand, it is attached to the nozzle to the slide 11 with adjustable friction capes 12 and an adjusting screw 13.2 Il. S (L 8

Description

иг.ig.

1one

Изобретение относитс  к переработке пластических масс и может быть использовано дл  изготовлени  полимер- Hbtx уплотнений лопаток направл ющего а тпарата гидромапшн.The invention relates to the processing of plastics and can be used for the manufacture of polymer-Hbtx seals for blades of a guide valve.

I Целью изобретени   вл етс  повы- качества уплотнени  путем вы- р внивани  профил  уплотнительного пфура по в соте и усилени  его св зи с0 стенками паза.I The aim of the invention is to improve the quality of the seal by removing the profile of the sealing foil in the honeycomb and strengthening its connection with the walls of the groove.

: На фиг.З показана схема устройст- в, разрез; н а фиг.2 - сечение А-А- н фиг.1.A: FIG. 3 shows a device diagram, a section; 2 and section A-A-n-1.

i Устройство дл  изготовлени  уплот- состоит из экструдера 1 с при- вбдом (не показан), в качестве кото- р(|)го может быть использован гидромотор , или электродвигатель с редуктором , сопла 2, выполненного по форме паза 3, например направл ющей лопатки 4 и имеющего канал 5, при этом ; сфпло 2 присоединено к экструдеру 1 К Ьеплением 6, например, байонетного типа, формующей пластины 7, имеющей на рабочей поверхности, обращенной к пазу 3, профильную- канавку 8, приле- гфющей к кромкам паза 3 без зазора И;жестко присоединенной к соплу 2 помощи ребра 9 со стороны укладки шнура 10, ползуна 11, присоединённого к соплу 2 с другой стороны, . с регулируемыми фрикционными накладками 1.2 и винтом J3, регулирующим усилие прижати  накладок 2 к сфенкам паза 3. При этом со стороны уйладки щнура 10 устанавливаетс  заглушка 14, образу  таким образом замкнутую полость 15, канал 5 обли- цФван материалом 16 с низкой теплопроводностью и слабой адгезией к расплаву полимера. Облицовка канала 5 может быть выполнена, например, в В1аде трубки из фторопласта-4. Назна- чегние облицовки 16 заключаетс  в предотвращении преждевременного охлаждени  расплава полимера в канале 5 и снижении потерь давлени  при течении расплава по каналу 5. Аналогичной облицовкой снабжены все поверхности сопла 2, контактирующие с расплавом и стенками паза 3. Стенки канавки 8 также имеют покрытие, например поли- а1«едное, не преп тствующее передаче тепла от расплава формующей пластине 7 и предотвращающее налипание расплава на поверхность канавки 8.i A device for making a seal consists of an extruder 1 with a scraper (not shown), which can be (|) used by a hydraulic motor, or an electric motor with a gearbox, a nozzle 2 made in the shape of a groove 3, for example blades 4 and having a channel 5, while; sfplo 2 is connected to an extruder 1 to a fusion 6, for example, of bayonet type, forming plate 7, having on the working surface facing the groove 3, a shaped groove 8 adjacent to the edges of the groove 3 without a gap And; rigidly attached to the nozzle 2 using the rib 9 on the side of laying the cord 10, the slider 11 attached to the nozzle 2 on the other side,. with adjustable friction linings 1.2 and a screw J3, which regulates the force of pressing the linings 2 to the grooves of the groove 3. At the same time, a plug 14 is installed on the side of the clamp 10, thus forming a closed cavity 15, the channel 5 of the surface with material 16 with low thermal conductivity and weak adhesion to melt polymer. The lining of the channel 5 can be performed, for example, in a tube of a fluoroplastic-4 tube. The boundary linings 16 consist in preventing premature cooling of the polymer melt in channel 5 and reducing pressure losses during the melt flow through channel 5. All surfaces of the nozzle 2, in contact with the melt and walls of the groove 3, are provided with a similar lining. poly-a1 "is one, does not prevent heat transfer from the melt to the forming plate 7 and prevents the melt from sticking to the surface of the groove 8.

Устройство работает следующим образом- .The device works as follows.

41298224129822

В паз 3 типа ласточкина хвоста, выполненный на лопатке 4 направл ющего аппарата гидромашины, устанавливаетс  сопло 2 с ползуном 11. Торец паза 9 под пластиной 7 закрываетс  заглушкой.14. Винтом 13 регулируетс  прижатие фрикционных накладок 12 к стенкам паза 3, чем создаетс  jQ сопротивление, которое оказьшает при движении ползун I1 давлению расплава . Сопро ивление выбирают таким образом , чтобы в полости 5 паза 3 позади сопла 2 создавалось давлениеA nozzle 2 with a slider 11 is installed into the groove 3 of the dovetail type, made on the paddle 4 of the guiding apparatus of the hydraulic machine. The end of the groove 9 under the plate 7 is closed with a plug. The screw 13 adjusts the pressing of the friction linings 12 against the walls of the groove 3, which creates jQ resistance, which during movement of the slider I1 to the pressure of the melt. The matching is chosen so that in the cavity 5 of the groove 3 behind the nozzle 2 a pressure is created

15 расплава полимера в диапазоне 5-60 МПа.15 melt polymer in the range of 5-60 MPa.

Затем выполн ютс  операции по включению нагревательных элементов и привода, обеспечивающих перевод по20 лимера из исходного гранулированного (или порошкообразного) состо ни  в в зкотекучее (или высокоэластичное ) состо ние и его перемещение по экструдеру 1, где с последних витковThen, operations are performed to turn on the heating elements and the drive, which ensure the transfer of 20 liters from the initial granular (or powdered) state to the flowing (or highly elastic) state and its movement along the extruder 1, where from the last turns

25 шнека гомогенизированный расплав по- Л -шера подаетс  по каналу 5 сопла 2 в замкнутую полость 15, образованную соплом 2, пластиной 7, заглушкой 14 и стенками паза 3. Поскольку в мо30 мент пуска устройство придвинуто к заглушке 14, объем указанной полости 15 незначителен и довольно быстро заполн етс  расплавом полимера. После заполнени  полости 15 начинаетс  рост25 of the screw, the homogenized melt of the L-shcher is fed through the channel 5 of the nozzle 2 into the closed cavity 15 formed by the nozzle 2, the plate 7, the plug 14 and the walls of the groove 3. Since at the time of start-up the device is moved to the plug 14, the volume of said cavity 15 is insignificant and rather quickly filled with polymer melt. After filling in cavity 15, growth begins.

,с давлени  в ней и в экструдере 1. Расплав полимера представл ет собой эластичную (сжимаемую) массу и рост давлени  происходит плавно без скачка ...Когда давление, которое оказьшаAQ ет расплав полимера на торец- сопла 2, превысит сопротивление ползуна j J, все устройство начинает перемещатьс  со скоростью, определ емой объемной производительностью экструдера 1. В, from the pressure in it and in the extruder 1. The polymer melt is an elastic (compressible) mass and the pressure increases smoothly without a jump ... When the pressure that exerts the polymer melt on the end face of the nozzle 2, will exceed the resistance of the slider j j, the whole device begins to move at a speed determined by the volumetric capacity of extruder 1. In

дс пусковой период расплав полимера застывает в непосредственной близости, от сопла 2 под вли нием заглушки 14, .но по мере удалени  от нее объем расплава под пластиной 7 все более увеличиваетс , и в установившемс  резки- ме полимерный шнур 10 полностью от- верждаетс  на удалении от сопла 2, равном 1/2-3/4 длины, пластины 7. Качество полимерного шнура 10, изготовленного в пусковом периоде и в установившемс  решдае идентично.The start-up period of the polymer melt hardens in the immediate vicinity of the nozzle 2 under the influence of the plug 14, but as the melt moves away from it, the volume of the melt under the plate 7 increases more and more, and in the established cutting the polymer cord 10 completely retains from the nozzle 2, equal to 1 / 2-3 / 4 length, plate 7. The quality of the polymer cord 10, made in the starting period and in the steady state is identical.

Расплав полимера, попав в паз 3, смачивает его стенки и образует с ними прочную адгезионную св зь. ПриA polymer melt, once in groove 3, wets its walls and forms a strong adhesive bond with them. With

5050

5555

33

контакте с поверхност ми паза 3, канавки 8 и заглушки 14 наружные слои остывают и образуют твердую корку, наход щуюс  под давлением внутренних слоев.-В услови х, когда из сопла 2 посто нно подаетс  гор чий расплав, а окружающие полимер стенки паза 3 благодар  высокой теплопроводности металла непрерывно отвод т тепло, возникает направленна  кристаллизаци , которую можно представить как перемещение фронта кристаллизации от поверхности паза 3, канавки 8 и заглушки 14 к центру и вслед за перемещением сопла 2. При этом продольна  составл юща  скорости перемещени  фронта кристаллизации всегда равна скорости движени  сопла 2. При увеличении скорости укладки шнура 10 за счет повышени  производительности экструдера 1 увеличиваетс  количество расплава полимера между соплом 2 и отвержденным шнуром 10. При этом возрастает поверхность теплообмена между расплавом и металлическими поверхност ми , что ведет к росту продольной составл ющей скорости перемещени  фронта кристаллизации.Осева  составл юп ;а  при этом остаетс  посто нной .contact with the surfaces of the groove 3, the grooves 8 and the plugs 14, the outer layers cool down and form a hard crust under the pressure of the inner layers. -In conditions when the hot melt is constantly supplied from the nozzle 2 and the walls of the groove 3 surrounding the polymer high thermal conductivity of the metal is continuously removed heat, directional solidification occurs, which can be represented as the movement of the crystallization front from the surface of the groove 3, the groove 8 and the plug 14 to the center and following the movement of the nozzle 2. In this case the longitudinal The speed of movement of the crystallization front is always equal to the speed of movement of the nozzle 2. When the laying speed of cord 10 is increased, the amount of polymer melt between nozzle 2 and hardened cord 10 increases as the heat exchange surface between the melt and metal surfaces increases, which leads to the growth of the longitudinal component of the rate of movement of the crystallization front. The seeding is a component; while it remains constant.

Таким образом, возникает конус кристаллизации, основание которого примыкает к соплу 2, а вершина удалена от него на рассто ние, завис щее от соотношени  между осевой составл ющей скорости кристаллизации и скоростью перемещени  сопла 2. Внутри конуса кристаллизации находитс  расплавленный материал, а снаружи - от- вержденный. По мере продвижени  фронта кристаллизации к центру паза 3. увеличиваетс  толщина уплотнённой кромки. Сокращение ее объема, вызванное кристаллизацией и охл,ажде1шем, компенсируетс  подпиткой материалом из В1гутренних слоев, на место которого , в свою очередь, затвердевает материал , наход щийс  в центре паза 3, на вершине конуса кристаллизации. Усдочным  влени м, вызывающи уменьшение объема отверждагощегос  полимера ,и стрем щимс  оторвать его от стенок паза 3, протибодействует давле ние расплава полимера, которое должно быть выше сжимающих усилий. Силы, стрем щиес  уменьшить объем материал при его кристаллизацрш, завис т от большого числа факторов: модул  уп82Thus, a crystallization cone arises, the base of which is adjacent to the nozzle 2, and the top is at a distance from it, depending on the ratio between the axial component of the crystallization rate and the speed of movement of the nozzle 2. Inside the crystallization cone is molten material, and outside - vreezhdenny. As the crystallization front moves toward the center of groove 3., the thickness of the compacted edge increases. The reduction in its volume caused by crystallization and the coolant, each time, is compensated for by feeding the material from B1 of the inner layers, in its place, which in turn solidifies the material located in the center of the groove 3 at the top of the crystallization cone. Pounding effects, causing a decrease in the volume of the cured polymer, and seeking to tear it from the walls of the groove 3, the pressure of the polymer melt, which must be higher than the compressive force, contributes. The forces seeking to reduce the volume of a material during its crystallization depend on a large number of factors: modulus up82

ругостн полимера, его коэффициента термического расширени , теьтерату- ры кристаллизации и др. Поэтому дл of the polymer, its coefficient of thermal expansion, crystallization teraterning, etc.

различных типов полимеров необходимо разное давление, устран ющее усадку. Исход  из .соображений выбираетс  усилие сопротивлени  ползуна 11. Например, дл  полиэтилена высокого.Different types of polymers need different pressures to eliminate shrinkage. Based on the considerations, the resistance force of the slide 11 is selected. For example, for high polyethylene.

давлени  (низкой плотности), давление , необходимое дл  компенсации. усад-. ки, составл ет 20 - 25 МПа, а дл  термопластичных эластичных полиуретанов достаточно 5 -- 10 МПа,pressure (low density), pressure required to compensate. usad- ki is 20–25 MPa, and for thermoplastic elastic polyurethanes 5–10 MPa is sufficient,

Таким -образок, перемещающиес This is the image moving

сопло 2 и вслед за ним возникший конус кристаллизаци и оставл ют за собой готовое изделие, характеризующеес  точным соответствием геометрии профил  формообразующим элементам (пазу 3 и канавке 8) и прочной св зью со стенка -щ паза 3, отсутствием в материале шнура 10 усадочных раковин, пор и внутренних напр жений. Напротив стенки паза 3, с которыми прочно соединен силами адгезии полимер шнура 10, оказывают на него армирующее действие. Все это, а также двумерно (ориентированна  кристаллизаци  придают материалу шнура 10 высокую прочность в продольном и поперечном направлени х . При этом уплотн юща  часть шнура ,10, подвергнута  дополнитель- йой механической ориентации в поверхностном слое канавкой 8 движущейс  формутощей пластины 7, обладает повышенной износостойкостью.the nozzle 2 and, following it, the resulting cone crystallization and leave behind the finished product, which is characterized by an exact match of the geometry of the profile to the forming elements (groove 3 and the groove 8) and a strong bond with the wall of the groove of the groove 3, the absence of cord 10 in the material of the shrink holes, pores and internal stresses. Opposite the wall of the groove 3, with which the polymer of the cord 10 is firmly connected by the adhesion forces, have a reinforcing effect on it. All this, as well as two-dimensionally (oriented crystallization gives the material of the cord 10 high strength in the longitudinal and transverse directions. The sealing part of the cord, 10, is additionally subjected to mechanical orientation in the surface layer by the groove 8 of the moving forming plate 7, has increased wear resistance .

Предлагаемое устройство может быть применено дл  изготовлени  уплотнеНИИ как в пр молине1п ом пазе лопатки направл ющего аппарата riwpoMamiHbi, так и кольцевом пазе, например колец направл ющего аппарата или диска дис- ковог.о и оголовка цилиндрическогоThe proposed device can be used to make a seal both in the straight groove of the blade of the riwpoMamiHbi guide vane and the annular groove, for example, the rings of the guide vane or the disc disk and the cylindrical head.

гидрозатворов.hydraulic locks.

Таким образом, преимуществами предлагаемого устройства  вл ютс  возможность его использовани  дл  ,изготовле.ни  уплотнительного шнура непосредственно в теле металлического издели , получение посто нства профил  уплотнительного шнура по длине , получение прочной св зи между уп- лотнительным шнуром и стенками паза за счет адгезионного сцеплени , получение уплотнительного шнура высокого качества, высока  стойкость шнура к действию скоростного потока, уменьшение трудоемкости изготовлени  и монThus, the advantages of the proposed device are the possibility of its use for fabricating the sealing cord directly in the body of a metal product, obtaining a constant length of the sealing cord profile, obtaining a strong connection between the sealing cord and the walls of the groove due to adhesive adhesion, obtaining a high-quality sealing cord, high resistance of the cord to the action of high-speed flow, reducing the complexity of manufacturing and installation

уплотнительного шнура за счет щени  этих операций.sealing cord due to these operations.

1А129821A12982

ч а ю щh and y y

повьппени выполнен элемент на рабоч навку, п без зазо соплу с соплу с ползун с накладкаAn element is made on the working stage, without a nozzle from the nozzle to a nozzle with a slider with an overlay

рмула изобретени  rmula of invention

Устройство дл  изготовлени  уплотнений из полимерных материалов непосредственно в пазу путем лить  материала под давлением, содержащее при- Q способление с соплом дл  подачи материала и формующий элемент, о т л и е е с fjiA device for the manufacture of seals of polymeric materials directly into the groove by pouring a material under pressure, containing a Q method with a nozzle for feeding the material and a forming element, which is necessary with fji

66

тем,by that

что, с целью .what, with a purpose.

повьппени  качества уплотнени , сопло выполнено по форме паза, а формующий элемент - в виде пластины, имеющей на рабочей поверхности профильную канавку , прилегающей к кромкам паза без зазора и жестко присоединенной к соплу с одной стороны, при этом к соплу с другой стороны прикреплен ползун с регулируемыми фрикционными накладками и регулировочным винтом.The quality of the seal is notable, the nozzle is made in the form of a groove, and the forming element is in the form of a plate with a profile groove on the working surface, adjacent to the edges of the groove without a gap and rigidly attached to the nozzle on one side, while a slider is attached to the nozzle on the other side adjustable friction linings and adjustment screw.

Фие.2Fie.2

Claims (1)

Ф₍о рмула изобретенияF ₍ o rum invention Устройство для изготовления уплотнений из полимерных материалов непосредственно в пазу путем литья материала под давлением, содержащее при- jq способление с соплом для подачи материала и формующий элемент, о т л и 1412982 чающееся тем, что, с целью, повышения качества уплотнения, сопло выполнено по форме паза, а формующий элемент - в виде пластины, имеющей на рабочей поверхности профильную канавку, прилегающей к кромкам паза без зазора и жестко присоединенной к соплу с одной стороны, при этом к соплу с другой стороны прикреплен ползун с регулируемыми фрикционными накладкамй и регулировочным винтом.A device for the manufacture of seals from polymeric materials directly into the groove by injection molding of the material, comprising jq filing with a nozzle for supplying material and a forming element, which requires that, in order to improve the quality of the seal, the nozzle is made according to the shape of the groove, and the forming element is in the form of a plate having a profile groove on the working surface adjacent to the edges of the groove without a gap and rigidly attached to the nozzle on one side, while a slider with an adjustable handle is attached to the nozzle on the other side mymi friction nakladkamy and adjusting screw.