行星螺桿流延擠出的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種行星螺桿流延擠出機，包括依次連接的真空喂料部分、送料預熱部分、行星塑化段、多螺桿真空段、螺桿增壓段、過濾裝置、計量泵和衣架式模具；主變頻電機依次帶動送料螺桿；行星塑化段中的行星主螺桿、行星小螺桿；多螺桿真空段中心螺桿、排氣螺桿；螺桿增壓段的增壓主螺桿和增壓螺桿同時轉動；真空喂料部分在真空狀態(tài)下不間斷連續(xù)供料；物料在行星塑化段剪切擠壓成熔融狀，物料中的水分氣化分離出來并由多螺桿真空段完全排除。針對具有吸濕性問題的聚酯PET材料，在熱塑性塑化時不用預先結晶干燥除濕，利用本發(fā)明行星螺桿流延擠出機，一次性解決結晶干燥除濕、熔融擠出鑄片等問題，節(jié)能環(huán)保，產(chǎn)品質量更穩(wěn)定。
【專利說明】行星螺桿流延擠出機
[0001]
【技術領域】
[0002]本發(fā)明屬于塑料制品加工設備，具體涉及一種生產(chǎn)加工結晶體含濕材料而不需使用結晶干燥除濕機的流延擠出機設備。
[0003]【背景技術】塑料是現(xiàn)代文明生活當中一種不可或缺的日常用品制造材料，它涉及的使用范圍之廣和替代的品種種類之多已經(jīng)到了我們無法離開它的地步。任何塑料在成型加工當中都得使用一種必不可少的擠出機設備，而擠出機的種類也有多種，比如:單螺桿擠出機、雙螺桿擠出機、多螺桿擠出機、行星擠出機、布氏擠出機等。不同的擠出機也是有針對加工的不同材料而有選擇性，比如單螺桿、雙螺桿擠出機它有擠壓力而沒有塑化剪切混合效果，而多螺桿、行星擠出機它有塑化剪切混合效果而沒有擠壓力，所以我們在生產(chǎn)加工不同材料性能方面也要有針對性的選擇不同類型的擠出設備。 我們目前生產(chǎn)加工聚酯PET、PETG材料普遍采用的擠出設備是單螺桿、雙螺桿擠出機，生產(chǎn)工藝流程是首先對材料結晶、接著是干燥然后再加入單螺桿、雙螺桿擠出機高溫擠出成型，簡單而言加工工藝流程是，先結晶干燥，后熔融擠出流延鑄片。其工藝流程存在很多缺陷，其1、輔機過多，致使設備占地面積大，維護繁瑣，需定期更換干燥劑、加熱器、過濾器等。其2、預先結晶干燥的時間太久，結晶需要2小時，干燥除濕需要4?5小時，其間造成的能源消耗也是巨大的。其
3、結晶攪拌后產(chǎn)生的粉末大。其4、更換原料清理困難，清理時間約為2?3小時。其5、主機，單螺桿或雙螺桿擠出機，結構相對比較簡單，僅是對物料輸送、擠壓、利用外部熱源而進行擠壓熔解，致使效率低下，其6、主機對多種原料配混合生產(chǎn)沒有攪合力。其7、全回收料二次加工產(chǎn)品質量達不到要求，不利于環(huán)保。所以說根據(jù)現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝流程先結晶干燥、后熔融擠出的方法即:能耗大，產(chǎn)量低、生產(chǎn)工藝復雜、全回收料二次生產(chǎn)加工產(chǎn)品質量達不到要求、不利于環(huán)境保護等。
[0004]
【發(fā)明內容】
本發(fā)明所要解決的技術問題針對現(xiàn)有技術存在的缺陷而提供行星螺桿流延擠出機，根據(jù)聚酯PET材料所具有的吸濕性問題，在熱塑性塑化當中，不使用結晶干燥除濕的前提下，在行星螺桿流延擠出機當中一次性解決結晶干燥除濕、熔融擠出鑄片等問題，這將有利于節(jié)省大量能源，產(chǎn)品質量更穩(wěn)定。
[0005]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:
行星螺桿流延擠出機，包括依次連接的真空喂料部分、送料預熱部分、行星塑化段、多螺桿真空段、螺桿增壓段、過濾裝置、計量泵和衣架式模具；所述行星塑化段的行星主螺桿、行星小螺桿套在一起置于行星塑化螺筒內；所述多螺桿真空段的排氣螺桿均勻排布在中心螺桿周圍，并包囊在中心螺桿中，中心螺桿和排氣螺桿套在一起置于真空筒中；所述螺桿增壓段的增壓主螺桿、增壓螺桿置于增壓筒內，增壓主螺桿與多螺桿真空段中心螺桿連接，3根增壓螺桿均勻排布在中心螺桿周圍并與增壓主螺桿嚙合；所述的送料螺桿、行星塑化段行星主螺桿、多螺桿真空段中心螺桿、增壓主螺桿依次通過內外花鍵連接；主變頻電機依次帶動送料螺桿；行星塑化段中的行星主螺桿、行星小螺桿；多螺桿真空段中心螺桿、排氣螺桿；螺桿增壓段的增壓主螺桿和增壓螺桿同時轉動；真空喂料部分在保持真空狀態(tài)下不間斷連續(xù)供料；物料經(jīng)送料預熱部分進入行星塑化段，在行星塑化段剪切擠壓成熔融狀，物料中的水分會快速氣化分離出來，氣化的水份由多螺桿真空段完全排除。
[0006]所述的多螺桿真空段上設置有真空室；真空室設有觀察窗。
[0007]所述的行星塑化段上設置有電加熱圈，并配有散熱風機；所述的多螺桿真空上設置有電加熱圈，并配有散熱風機；所述的螺桿增壓段上設置有電熱棒，并配有散熱風機。
[0008]首先生產(chǎn)開機前，把整條流水線的各區(qū)溫度按生產(chǎn)工藝要求調整到位，之后把免結晶干燥的物料(新料或全回收料)加入料斗喂料系統(tǒng)，料斗裝有料位開關和觀察窗口，以便控制料位多料少料現(xiàn)象，當料斗原料加滿，關閉上料閥，料斗上設置的真空排氣裝置開始工作，直至料斗內真空度達到設定值，至此準備工作完成，開啟下料閥，原料進入喂料室或喂料機，接下來由變頻喂料驅動電機控制根據(jù)生產(chǎn)量的大小而進行對行星主機不間斷性供料。
[0009]行星主機的驅動運轉，由變頻調速電機通過彈性聯(lián)軸器驅動減速齒輪，減速齒輪低速軸通過花鍵連接驅動送料螺桿而運轉。其中送料螺桿負責對物料的輸送，送料螺筒充當物料的流道。
[0010]物料自進入行星塑化段受到高速剪切、擠壓摩擦，因為行星三件嚙合是具有螺旋齒輪式型面嚙合運轉，間隙極小、精度極高，這時的物料在塑化段由顆粒狀或片狀將剪切擠壓成熔融狀，至此剪切熔融狀物料中的水分會快速氣化從物料中分離，這時氣化的水份通過行星小螺桿之間的間隙排至多螺桿真空段，熔融狀物料也同時排入多螺桿真空段。
[0011]物料經(jīng)行星塑化段擠出進入多螺桿真空段，未完全熔融粉狀物料完全融化，水份充分分離出來，此時的氣化水份由多螺桿真空段上設置的真空室，真空排氣裝置完全排除。
[0012]此時已完全真空塑化熔融狀物料，由多螺桿真空段擠出到螺桿增壓段。增壓段由增壓筒、主螺桿、增壓螺桿組成。主螺桿與增壓螺桿嚙合并與包囊它們的增壓筒一同形成密閉空間，當主螺桿旋轉時物料增壓排出。增壓筒外部裝有電熱棒加熱，并配有散熱風機。
[0013]過濾器為液壓自動換網(wǎng)器，其工作性能為過濾熔融狀物料中的雜質，換網(wǎng)時間根據(jù)工作流量壓力來確定，加熱恒溫裝置為電熱棒加熱恒溫。
[0014]計量泵其工作性能是恒定熔融狀物料的壓力流量，確保物料不會時多時少的因素出現(xiàn)，其驅動由變頻電機通過萬向節(jié)聯(lián)接驅動，加熱恒溫裝置為電熱棒加熱恒溫。
[0015]熔融狀物料經(jīng)過計量泵進入熔體管道，再進入衣架式模具后從模唇口流延鑄片，衣架式模具加熱恒溫裝置為電熱棒加熱恒溫。
[0016]本發(fā)明的行星螺桿流延擠出機，相對于現(xiàn)有技術其具體有益效果表現(xiàn)如下:
1、對生產(chǎn)加工結晶體材料，該設備不需要使用結晶干燥除濕機，這樣有利于節(jié)省大量能源；
2、可以100%全回收材料加工，同樣可以達到非常理想的效果，有利于環(huán)境保護；
3、產(chǎn)量大、能耗低；
4、產(chǎn)品質量更穩(wěn)定、效果更佳，由于物料集結晶干燥除濕、塑化熔融擠出鑄片，使物料一次性快速流動成型。
[0017]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明進一步說明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明第一實施例結構示意圖；
圖2為本發(fā)明第二實施例結構示意圖。
[0019]附圖標記說明:
1、第一真空喂料裝置；2、第二真空喂料裝置；
101,201第一、第二真空喂料裝置下料位開關，
102,202第一、第二真空喂料裝置上料位開關，
103,203第一、第二真空喂料裝置攪拌機，
104,204第一、第二真空喂料裝置上料閥，
105,205第一、第二真空喂料裝置料斗，
106、206第一、第二真空喂料裝置下料閥，
13喂料室，14喂料螺桿，15喂料驅動電機，16下料三通；17送料螺桿，
18送料外殼；19行星主螺桿，20行星小螺桿，21塑化螺筒，22止推環(huán)；
23真空室；24中心螺桿，25真空筒，26排氣螺桿，27中心止推環(huán)；28主螺桿， 29增壓筒，30增壓螺桿；31過濾器，32計量泵，
33衣架式模具；34主機傳動減速箱，35主變頻電機，36主機底座支架；
37螺旋上料機；38喂料機，39喂料機喂料螺桿。
[0020]
【具體實施方式】
[0021]實施例1:
根據(jù)圖1所示，行星螺桿流延擠出機，包括依次連接的真空喂料部分、送料預熱部分、行星塑化段、多螺桿真空段、螺桿增壓段、過濾裝置、計量泵和衣架式模具；所述行星塑化段的行星主螺桿、行星小螺桿套在一起置于行星塑化螺筒內；所述多螺桿真空段的排氣螺桿均勻排布在中心螺桿周圍，并包囊在中心螺桿中，中心螺桿和排氣螺桿套在一起置于真空筒中；所述螺桿增壓段的增壓主螺桿、增壓螺桿置于增壓筒內，增壓主螺桿與多螺桿真空段中心螺桿連接，3根增壓螺桿均勻排布在中心螺桿周圍并與增壓主螺桿嚙合；所述的送料螺桿、行星塑化段行星主螺桿、多螺桿真空段中心螺桿、增壓主螺桿依次通過內外花鍵連接;
主變頻電機依次帶動送料螺桿；行星塑化段中的行星主螺桿、行星小螺桿；多螺桿真空段中心螺桿、排氣螺桿；螺桿增壓段的增壓主螺桿和增壓螺桿同時轉動；真空喂料部分在保持真空狀態(tài)下不間斷連續(xù)供料；物料經(jīng)送料預熱部分進入行星塑化段，在行星塑化段剪切擠壓成熔融狀，物料中的水分會快速氣化分離出來，氣化的水份由多螺桿真空段完全排除。
[0022]所述的多螺桿真空段設置有真空室，真空室設有觀察窗。
[0023]所述的行星塑化段外側設置有多個電熱圈，并配有散熱風機；所述的多螺桿真空段外側設置有多個電熱圈，并配有散熱風機；所述的螺桿增壓段設置有電熱棒，并配有散熱風機。
[0024]所述的真空喂料部分由第一真空喂料裝置、第二真空喂料裝置、內部設有喂料螺桿的喂料室及喂料驅動電機構成，第一、第二真空喂料裝置固定在密閉的喂料室上方且與其相通，所述的第一、第二真空喂料裝置，在真空狀態(tài)下交替供料到喂料室，保持在不失壓狀態(tài)下連續(xù)供料；喂料驅動電機帶動喂料螺桿將喂料室內的物料傳送至送料預料部分。
[0025]所述第一、第二真空喂料裝置由料斗及設置在料斗上的真空排氣裝置、上料閥裝置、下料閥裝置、攪拌裝置和料位開關構成。
[0026]本發(fā)明設備工作時，首先將第一真空喂料裝置上料閥104打開，原料進入第一真空喂料裝置料斗105，原料裝滿第一真空喂料裝置料斗105后關閉第一真空喂料裝置上料閥104，并由第一真空喂料裝置攪拌機103攪拌，第一真空喂料裝置料斗105上的真空裝置開始工作，直至第一真空喂料裝置料斗105內的真空度達到設定值，這時開啟第一真空喂料裝置下料閥106，原料進入到喂料室13，再經(jīng)過喂料室13中的喂料螺桿14，根據(jù)生產(chǎn)量的大小進行定量喂料，喂料螺桿14的運轉有變頻喂料驅動電機15驅動。
[0027]第一真空喂料裝置1、第二真空喂料裝置2是兩個功能完全相同的料斗裝置，交替為喂料室13供料。
[0028]當?shù)谝徽婵瘴沽涎b置料斗105在下料工作時，第二真空喂料裝置料斗205中的第二真空喂料裝置下料閥206關閉，第二真空喂料裝置上料閥204開啟進行上料，原料上滿關閉第二真空喂料裝置上料閥204，第二真空喂料裝置上的真空裝置開始工作，直至第二真空喂料裝置料斗205內的真空度達到設定值，第二真空喂料裝置料斗205準備完畢。當?shù)谝徽婵瘴沽涎b置料斗105內原料狀態(tài)達到第一真空喂料裝置下料位開關101時，關閉第一真空喂料裝置下料閥106，開啟第二真空喂料裝置下料閥206，第二真空喂料裝置料斗205內原料進入喂料室13，第一真空喂料裝置上料閥104開啟上料，至此重復第二真空喂料裝置料斗205上料的相同動作。就這樣料斗第一真空喂料裝置1、第二真空喂料裝置2交替為喂料室13供料。在生產(chǎn)時，應保證第一、第二真空喂料裝置的兩個料斗，其中一個料斗內的原料還未用盡前，另一個料斗已裝好原料并處于真空準備狀態(tài)。
[0029]原料經(jīng)過喂料室13進入下料三通16，后自由下料到送料預熱部分，主變頻電機35經(jīng)主機傳動減速箱34驅動送料螺桿17運轉，原料由送料螺桿17送入行星塑化段后，由塑化段塑化螺筒21和行星主螺桿19和行星小螺桿20剪切擠壓塑化。
[0030]其中塑化螺筒21內表面是特殊的螺旋齒輪式型面供行星小螺桿20螺旋齒輪式型面嚙合運轉。行星主螺桿19運轉驅動是由送料螺桿17花鍵連接同步運轉。原材料進入行星塑化段之后，進行剪切、磨碎、高溫擠壓，物料由顆粒狀態(tài)磨碎成粉末狀態(tài)，再經(jīng)過高溫，物料從粉末狀變成熔融狀態(tài)，物料中所含的水分排出并迅速氣化，產(chǎn)生的氣體與熔融狀物料一同擠壓排出至多螺桿真空段。
[0031]物料進入多螺桿真空段，由真空段中心螺桿24和排氣螺桿26表面的螺旋槽旋轉對熔融狀物料進行輸送，并置于真空筒25中，真空筒上設置有真空室23。多螺桿真空段中心螺桿24運轉驅動是和行星主螺桿19花鍵連接同步驅動運轉。熔融狀物料自行星塑化段擠出到多螺桿真空段后，經(jīng)真空段中心螺桿24和排氣螺桿26表面的螺旋槽旋轉輸送，并維持物料熔融狀態(tài)。再由設置在真空段上的真空室23，排氣裝置充分排出塑化中產(chǎn)生的氣體，完全真空后的熔融狀物料隨著中心螺桿24和排氣螺桿26的運轉排出至螺桿增壓段。
[0032]完全真空后的物料進入到螺桿增壓段，由增壓段的增壓主螺桿28與增壓螺桿30嚙合和增壓筒29三者共同形成的密閉空間對物料進行增壓輸送。增壓段主螺桿28的運轉驅動是和真空段中心螺桿24花鍵連接同步驅動運轉。真空熔融狀物料自多螺桿真空段排出進入由增壓段主螺桿28與增壓螺桿30嚙合和增壓筒29三者共同形成的密閉空間中，螺桿旋轉使密閉空間不斷形成并被物料填滿并向前排出，從而完成物料的增壓排出，再進入到過濾器31。
[0033]過濾器31是由電熱棒加熱恒溫，其熔融狀物料的雜質通過過濾器的過濾網(wǎng)而濾清。熔融狀物料經(jīng)過過濾器31后進入到計量泵32，計量泵32是有電熱棒加熱恒溫，其驅動運轉是由變頻電機通過萬向節(jié)聯(lián)接驅動，其內部是齒輪式旋轉結構。熔融狀物料經(jīng)過計量泵32排送至衣架模具33，其中計量泵32可以提供恒定穩(wěn)定計量生產(chǎn)，不會造成忽多忽少現(xiàn)象。衣架式模具33是由電熱棒加熱恒溫，其熔融狀物料經(jīng)計量泵排出至模頭的模唇口而流延鑄片。
[0034]主機底座支架36是一個型鋼結構，供主電機、減速齒輪箱和機筒支撐。
[0035]電器控制部分:電器控制部分主要有喂料電機、計量泵電機和行星主電機，都采用變頻調速裝置，可獨立調速或同步調速。
[0036]主機電熱控制部分:全部采用PLC控制，設定溫度正負I度。最高溫度320度。
[0037]模具電熱控制部分:對過濾器、計量泵、衣架式模具進行恒溫加熱，全部采用PLC控制，設定溫度正負I度。最高溫度320度。
[0038]真空壓力控制部分:負責對多螺桿真空段真空室排出的氣體真空，負責對料斗內原料的真空，根據(jù)設定的真空壓力值自動控制。
[0039]實施例2:
圖2為本發(fā)明第二實施例結構示意圖。
[0040]本發(fā)明第二實施例與第一實施例的不同在于真空喂料部分。
[0041]如圖2所示，本發(fā)明第二實施例真空喂料部分由第一真空喂料裝置1、螺旋上料機37，第二真空喂料裝置2和喂料機38構成，第一、第二真空喂料裝置由料斗及設備在料斗上的真空排氣裝置、上料閥裝置、下料閥裝置、攪拌裝置和料位開關構成；第一真空喂料裝置下料閥與螺旋上料機37進料口相連接，螺旋上料機37出料口與第二真空喂料裝置上料閥204相連接，第二真空喂料裝置下料閥與喂料機38相連接；第一真空喂料裝置在真空狀態(tài)下為第二真空喂料裝置供料，第二真空喂料裝置在真空狀態(tài)下經(jīng)喂料機為本發(fā)明設備送料預熱部分連續(xù)供料。
[0042]本發(fā)明設備工作時，首先確認第二真空喂料裝置上料閥204處于關閉狀態(tài)，開啟第二真空喂料裝置料斗205上的真空裝置，直至第二真空喂料裝置料斗205內的真空度達到設定值，料斗準備完畢。
[0043]將第一真空喂料裝置上料閥102打開，原料進入第一真空喂料裝置料斗105，原料裝滿料斗后關閉第一真空喂料裝置上料閥102，并由第一真空喂料裝置攪拌機103攪拌，第一真空喂料裝置料斗105上的真空裝置開始工作，直至第一真空喂料裝置料斗105內的真空度達到設定值；這時開啟第二真空喂料裝置上料閥204，原料通過螺旋上料機37進入第二真空喂料裝置料斗205，當?shù)诙婵瘴沽涎b置料斗205裝滿后關閉第二真空喂料裝置上料閥204 ；
然后，第一真空喂料裝置I重復上述上料工作，裝好原料并處于真空準備狀態(tài)。
[0044]裝好原料的第二真空喂料裝置2再經(jīng)過喂料機38中的喂料機喂料螺桿39，根據(jù)生產(chǎn)量的大小進行定量喂料，喂料機喂料螺桿39的運轉由喂料驅動電機15驅動。
[0045]本發(fā)明真空喂料部分工作狀態(tài)下，應保證第二真空喂料裝置料斗內的原料還未用盡前，第一真空喂料裝置I已裝好原料并處于真空準備狀態(tài)，等待上料。
[0046]本實施例中，第一真空喂料裝置I在真空狀態(tài)下為第二真空喂料裝置2供料，第二真空喂料裝置2在真空狀態(tài)下經(jīng)喂料機38為本發(fā)明設備送料預熱部分連續(xù)供料。
[0047]上述實施例1、實施例2僅作為對本發(fā)明的解釋，凡采用等同技術手段置換所得的技術方案，均在本發(fā)明權利要求的保持范圍之內。
【權利要求】
1.行星螺桿流延擠出機，其特征是:包括依次連接的真空喂料部分、送料預熱部分、行星塑化段、多螺桿真空段、螺桿增壓段、過濾裝置、計量泵和衣架式模具；所述行星塑化段的行星主螺桿、行星小螺桿套在一起置于行星塑化螺筒內；所述多螺桿真空段的排氣螺桿均勻排布在中心螺桿周圍，并包囊在中心螺桿中，中心螺桿和排氣螺桿套在一起置于真空筒中；所述螺桿增壓段的增壓主螺桿、增壓螺桿置于增壓筒內，增壓主螺桿與多螺桿真空段中心螺桿連接，3根增壓螺桿均勻排布在中心螺桿周圍并與增壓主螺桿嚙合；所述的送料螺桿、行星塑化段行星主螺桿、多螺桿真空段中心螺桿、增壓主螺桿依次通過內外花鍵連接；主變頻電機依次帶動送料螺桿；行星塑化段中的行星主螺桿、行星小螺桿；多螺桿真空段中心螺桿、排氣螺桿；螺桿增壓段的增壓主螺桿和增壓螺桿同時轉動；真空喂料部分在保持真空狀態(tài)下不間斷連續(xù)供料；物料經(jīng)送料預熱部分進入行星塑化段，在行星塑化段剪切擠壓成熔融狀，物料中的水分會快速氣化分離出來，氣化的水份由多螺桿真空段完全排除。
2.根據(jù)權利要求1所述的行星螺桿流延擠出機，其特征是:所述的真空喂料部分由第一真空喂料裝置、第二真空喂料裝置、內部設有喂料螺桿的喂料室，及喂料驅動電機構成，第一、第二真空喂料裝置固定在密閉的喂料室上方且與其相通，所述的第一、第二真空喂料裝置，在真空狀態(tài)下交替供料到喂料室，保持在不失壓狀態(tài)下連續(xù)供料；喂料驅動電機帶動喂料螺桿將喂料室內的物料傳送至送料預料部分。
3.根據(jù)權利要求2所述的行星螺桿流延擠出機，其特征是:所述第一、第二真空喂料裝置由料斗及設置在料斗上的真空排氣裝置、上料閥裝置、下料閥裝置、攪拌裝置和料位開關構成。
4.根據(jù)權利要求1所述的行星螺桿流延擠出機，其特征是:所述的真空喂料部分由第一真空喂料裝置、螺旋上料機，第二真空喂料裝置和喂料機構成；所述的第一、第二真空喂料裝置由料斗及設備在料斗上的真空排氣裝置、上料閥裝置、下料閥裝置、攪拌裝置和料位開關構成；第一真空喂料裝置下料閥與螺旋上料機進料口相連接，螺旋上料機出料口與第二真空喂料裝置上料閥相連接，第二真空喂料裝置下料閥與喂料機相連接；第一真空喂料裝置在真空狀態(tài)下為第二真空喂料裝置供料，第二真空喂料裝置在真空狀態(tài)下經(jīng)喂料機為本發(fā)明設備送料預熱部分連續(xù)供料。
【文檔編號】B29C47/42GK104369345SQ201310348416
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2013年8月12日 優(yōu)先權日:2013年8月12日
【發(fā)明者】鄒昌鳳 申請人:上海龍山鳳機器制造有限公司