ЭКСТРУЗИОННАЯ МАШИНА
EXTRUSION MACHINE

Область техники
[1] Настоящее изобретение относится к экструзионной машине, при помощи которой выполняют экструзию пластичного материала, например, эластомера.
Уровень техники
[2] В Патентном документе 1 и Патентном документе 2 описаны экструзионные машины. Каждая экструзионная машина имеет головку, на дальнем конце которой установлена матрица. Матрица включает экструзионное выходное отверстие, которое определяет форму экструдированного пластичного материала.
Документы по известному уровню техники
Патентные документы
[3] Патентный документ 1: Выложенная японская патентная заявка № 2003-266518
Патентный документ 2: Выложенная японская патентная заявка № 2008-946
Сущность изобретения
Проблемы, устраняемые изобретением
[4] При изменении, например, формы экструдированного пластичного материала, матрицу необходимо заменить на матрицу с экструзионным выходным отверстием, имеющим другие форму или размер. В этом случае матрицы необходимо изготавливать таким образом, чтобы их можно было прикрепить к головке экструзионной машины или снять с нее. Однако это может привести к вытеканию пластичного материала на границе между головкой экструзионной машины и матрицей.
[5] Задачей настоящего изобретения является предложить экструзионную машину, которая позволяет предотвратить вытекание пластичного материала между головкой экструзионной машины и матрицей, даже если экструзионная машина выполнена с возможностью замены матрицы.
Средства для устранения проблем
[6] Чтобы решить указанную выше задачу, настоящим изобретением предлагается экструзионная машина, включающая тело головки и элемент для установки матрицы, расположенный на передней поверхности тела головки. Матрица с возможностью снятия закреплена в элементе для установки матрицы. Матрица включает экструзионное выходное отверстие, сообщающееся с отверстием, через которое пластичный материал выпускается из тела головки. С передней поверхностью матрицы контактирует удерживающий элемент. Прижимной механизм прижимает удерживающий элемент к передней поверхности матрицы.
[7] Соответственно, прижимной механизм при помощи удерживающего элемента прижимает матрицу к передней поверхности головки, и подходящим образом предотвращается вытекание эластомера между головкой и матрицей.
[8] Прижимной механизм может включать в себя болт, который прижимает матрицу к элементу для установки матрицы, первый элемент, соединенный с удерживающим элементом, второй элемент, к которому в одном направлении прикладывается сила, когда прижатие создает силу реакции, действующую на болт, и скошенную поверхность, расположенную между первым элементом и вторым элементом. Скошенная поверхность приводит к тому, что сила, приложенная в упомянутом одном направлении ко второму элементу, действует на удерживающий элемент в направлении матрицы.
[9] Соответственно, при закреплении матрицы с помощью болта результирующая сила реакции приводит к тому, что, при посредстве второго элемента, эффект клина на скошенных поверхностях создает силу, действующую на удерживающий элемент в направлении матрицы, в результате чего матрица прижимается к головке. Таким образом, матрицу можно прижимать к элементу для установки матрицы, а также прижимать к передней поверхности головки при помощи одного болта. Это упрощает конструкцию, обеспечивающую фиксацию матрицы, и решает задачу по закреплению матрицы.
[10] Кроме того, скошенная поверхность преобразует перемещение при закреплении болта в силу прижатия удерживающего элемента. Таким образом, матрицу можно сильно прижать к головке с использованием небольшой силы, обеспечивающей поворачивание болта. Это дополнительно способствует предотвращению вытекания пластичного материала.
Эффект от применения изобретения
[11] Настоящее изобретение позволяет более надежным образом предотвратить вытекание пластичного материала между головкой экструзионной машины и матрицей.
Краткое описание чертежей
[12] На Фиг.1 приведен общий вид области головки экструзионной машины, согласно варианту реализации настоящего изобретения.
На Фиг.2 приведен общий вид с пространственным разделением деталей для области головки экструзионной машины.
На Фиг.3 приведен вид спереди области головки экструзионной машины.
На Фиг.4 приведен общий вид второго стержня и первого стержня.
На Фиг.5 приведен разрез при сечении плоскостью 5-5, показанной на Фиг.3.
На Фиг.6 приведен разрез при сечении плоскостью 6-6, показанной на Фиг.3.
Подробное описание предпочтительных вариантов
[13] Теперь будет описан один вариант экструзионной машины, соответствующей настоящему изобретению.
[14] Как показано на Фиг.2 и 6, головка 11 (тело головки) машины для экструзии эластомера имеет дальний конец, который включает отверстие 12 для выпуска эластомера. В головке 11 расположен шнек для подачи эластомера. На чертежах для данного варианта шнек не изображен. К дальнему концу головки 11 прикреплен элемент 13 для установки матрицы.
[15] Как показано на Фиг.1, 2 и 3, элемент 13 для установки матрицы включает адаптер 14, который открыт в направлениях вперед и вверх. Матрица 17, которая образована путем наложения одной на другую верхней и нижней частей 15, 16 матрицы, закреплена в адаптере 14 с возможностью снятия. Между частями 15, 16 матрицы проходит экструзионное выходное отверстие 18, которое сообщается с отверстием 12. Экструзию эластомера в головке 11 выполняют в направлении вперед через отверстие 12 и наружу из экструзионного выходного отверстия 18.
[16] Как показано на Фиг.5, через элемент 13 для установки матрицы и головку 11 с противоположных сторон адаптера 14 проходят первые отверстия 21, являющиеся горизонтальными. В каждое из первых отверстий 21 вставлен первый стержень 24, который включает головку 23. Первое отверстие 21 имеет глубинную часть 22, в которую помещена пружина 25. Пружина 25 смещает первый стержень 24 в направлении вперед.
[17] Как показано на Фиг.4, центральная по длине часть первого стержня 24 имеет выемку 26. В выемке 26 создана наклонная скошенная поверхность 27.
[18] Как показано на Фиг.1 и 5, сверху элемента 13 для установки матрицы расположен установочный элемент 31. В вертикальном направлении через установочный элемент 31 на его двух концах проходят вторые верхние отверстия 32. Между этими двумя вторыми верхними отверстиями 32 в вертикальном направлении через установочный элемент 31 проходит отверстие 33 для болта. В отверстии 33 для болта закреплен затягиваемый болт 34. Дальний конец затягиваемого болта 34 контактирует с верхней поверхностью упорной пластины 35, которая находится сверху матрицы 17 и является отдельной от нее. Болт 34 затягивают на упорной пластине 35 для прижатия частей 15, 16 матрицы друг к другу, а также прижатия матрицы 17 к внутренней нижней поверхности адаптера 14 в элементе 13 для установки матрицы.
[19] Как показано на Фиг.1 и 5, в вертикальном направлении через элемент 13 для установки матрицы на двух его концах проходят вторые нижние отверстия 41, которые расположены напротив вторых верхних отверстий 32. Вторые нижние отверстия 41 пересекают первые отверстия 21 элемента 13 для установки матрицы. Во вторые верхние отверстия 32 и вторые нижние отверстия 41 вставлены вторые стержни 40. Верхний конец каждого из вторых стержней 40 включает головку 42, находящуюся на верхней поверхности установочного элемента 31.
[20] Как показано на Фиг.4 и 5, средняя по вертикали часть каждого из вторых стержней 40 имеет наклонную скошенную поверхность 45. Сила смещения пружины 25 заставляет скошенную поверхность 27 первого стержня 24 контактировать с скошенной поверхностью 45.
[21] Как показано на Фиг.2 и 5, между головками 23 первых стержней 24 и матрицей 17 находится удерживающий элемент 51 в виде пластины. Удерживающий элемент 51 имеет два конца с выемками 52, при помощи которых этот элемент удерживается выше первых стержней 24. В этом состоянии первые стержни 24 соединены с удерживающим элементом 51. Центральная часть удерживающего элемента 51 имеет отверстие 53, которое соответствует экструзионному выходному отверстию 18. Эластомер, выпущенный из экструзионного выходного отверстия 18 матрицы 17, проходит через отверстие 53 в направлении вперед.
[22] В представленном варианте первые стержни 24, скошенные поверхности 27, установочный элемент 30, болт 34, вторые стержни 40 и скошенные поверхности 45 образуют прижимной механизм. Первые стержни 24 образуют первый элемент, а установочный элемент 31 и вторые стержни 40 образуют второй элемент.
[23] Теперь будет описана работа экструзионной машины.
[24] На Фиг.1 показано рабочее состояние экструзионной машины. Шнек (не показан) в головке 11 вращается для экструзии эластомера из экструзионного выходного отверстия 18, в результате чего эластомер в поперечном сечении принимает форму, соответствующую форме и размеру экструзионного выходного отверстия 18.
[25] В этом состоянии нижний конец болта 34 в значительной степени выступает вниз. В результате чего нижний конец болта 34 контактирует с верхней поверхностью упорной пластины 35 и прижимает эту пластину. Это создает силу реакции, которая действует на болт 34, и на установочный элемент 31 в направлении вверх действует сила, в результате чего установочный элемент 31 стремится поднять первые стержни 24.
[26] Как следствие, скошенная поверхность 27 первого стержня 24 и скошенная поверхность 45 второго стержня 40 прижимаются друг к другу, и эффект клина на скошенных поверхностях 27, 45 тянет первый стержень 24 в направлении головки 11. В результате головка 23 первого стержня 24 прикладывает к удерживающему элементу 51 силу, вызывающую перемещение в направлении головки 11. Удерживающий элемент 51 прижимает матрицу 17 к передней поверхности головки 11. Как указано выше, скошенные поверхности 27, 45 в одном направлении прикладывают силу к первому стержню 24, которая действует на удерживающий элемент 51 в направлении матрицы 17. Это эффективным образом позволяет предотвратить вытекание эластомера между матрицей 17 и передней поверхностью головки 11.
[27] Когда скошенная поверхность 45 второго стержня 40 и скошенная поверхность 27 первого стержня 24 прижимаются друг к другу, подъем второго стержня 40 ограничивается. Таким образом, ограничивается подъем установочного элемента 31 с его прижатием к головкам 42 вторых стержней 40. В результате при перемещении болта 34 вниз верхняя поверхность упорной пластины 35 прижимается к дальней стороне болта 34. Это приводит к прижатию матрицы 17 к внутренней нижней поверхности адаптера 14 в элементе 13 для установки матрицы и к прижатию друг к другу частей 15, 16 матрицы. Соответственно, эффективным образом предотвращается вытекание эластомера между частями 15, 16 матрицы.
[28] При замене матрицы 17 на матрицу с экструзионным выходным отверстием 18, имеющим другую форму, либо при очистке матрицы 17 ее снимают с экструзионной машины. Если говорить более конкретно, ослабляют болт 34, который прижимает упорную пластину 35. Это уменьшает степень выступания вниз нижнего конца этого болта 34. Таким образом, уменьшается сила прижатия, действующая на матрицу 17 через упорную пластину 35, уменьшается сила прижатия матрицы 17 к внутренней нижней поверхности адаптера 14 в элементе 13 для установки матрицы, и уменьшается сила прижатия частей 15, 16 матрицы друг к другу.
[29] При уменьшении силы прижатия болта 34 к упорной пластине 35, подъемная сила, действующая на каждый из вторых стержней 40 через установочный элемент 31, снижается. Таким образом, исчезает состояние, при котором скошенные поверхности 27, 45 прижимаются друг к другу, и становится возможным перемещение первого стержня 24 вперед. Пружина 25 перемещает первый стержень 24 в направлении вперед. Таким образом, исчезает прижатие головки 23 первого стержня 24 к удерживающему элементу 51, исчезает прижатие удерживающего элемента 51 к матрице 17, и удерживающий элемент 51 можно снять с первого стержня 24.
[30] Как следствие, матрица 17 выходит из состояния фиксации, и ее можно снять с экструзионной машины.
[31] При прикреплении другой матрицы 17 к экструзионной машине описанные выше процедуры снятия выполняют в обратном порядке.
[32] Представленный вариант имеет преимущества, которые рассмотрены ниже.
[33] В представленном варианте эффект закрепления болта 34 используется для прижатия друг к другу скошенных поверхностей 27, 45. В результате удерживающий элемент 51 прижимает матрицу 17 к передней поверхности головки 17, и подходящим образом предотвращается вытекание эластомера между головкой 11 и матрицей 17. Кроме того, части 15, 16 матрицы 17 прижимаются друг к другу, и также подходящим образом предотвращается вытекание эластомера между этими частями.
[34] Кроме того, затяжка болта 34 прижимает части 15, 16 матрицы 17 друг к другу с силой затяжки, и взаимодействие скошенных поверхностей 27, 45 прижимает матрицу 17 к передней поверхности головки 11 через посредство удерживающего элемента 51. Следовательно, необходимо только затягивать один болт 34, конструкция является простой, и задача является легкой. Соответственно, снятие и установку матрицы 17 при ее замене или очистке можно выполнять быстро и легко.
[35] Помимо этого, перемещение при закреплении болта 34 преобразуется скошенными поверхностями 27, 45 в силу, которая прижимает удерживающий элемент 51 к матрице 17. Таким образом, матрицу 17 можно сильно прижать к головке 11 с использованием небольшой силы, обеспечивающей поворачивание болта 34. Это дополнительно способствует предотвращению вытекания эластомера.
[36] Приведенный выше вариант может быть модифицирован указанным ниже образом.
[37] Вместо создания матрицы 17, имеющей части 15, 16, эту матрицу можно изготовить как один цельный блок.
[38] Удерживающий элемент 51 может быть соединен с головкой 11 экструзионной машины винтом, и этот винт можно затягивать для прижатия матрицы 17 к передней поверхности головки 11.
[39] Наклонные скошенные поверхности 27, 45 первого стержня 24 и второго стержня 40 необходимо создавать только, по меньшей мере, на одном из этих первого и второго стержней.
Список ссылочных обозначений
11 - Головка
13 - Элемент для установки матрицы
15 - Часть матрицы
16 - Часть матрицы
17 - Матрица
24 - Первый стержень
27 - Скошенная поверхность
31 - Установочный элемент
34 - Болт
40 - Второй стержень
45 - Скошенная поверхность
51 - Удерживающий элемент.