帶振動芯軸的外螺槽式螺桿擠出裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種帶振動芯軸的外螺槽式螺桿擠出裝置，包括擠出機頭、料筒、中空螺桿、料斗、座子、向心推力軸承組、傳動機構(gòu)、電機、固定座架、齒輪、電熱圈及芯軸；其中中空螺桿位于料筒內(nèi)并可轉(zhuǎn)動，在中空螺桿的外表面設有貫通全長并連續(xù)的外螺紋槽，芯軸位于中空螺桿的中心孔內(nèi)，中空螺桿相對芯軸可轉(zhuǎn)動，料筒、中空螺桿和芯軸均同軸；特點是還包括振動裝置及運動控制儀，振動裝置設在芯軸上，運動控制儀控制振動裝置振動，振動裝置帶動芯軸作軸向振動或圓周振動或同時進行軸向振動與圓周振動，或者振動裝置帶動芯軸作圓周旋轉(zhuǎn)運動。振動強化了融料的傳質(zhì)傳熱和均化，物料的混合剪切加強，生產(chǎn)的制品質(zhì)量好。
【專利說明】
帶振動芯軸的外螺槽式螺桿擠出裝置
技術(shù)領域
[0001]本發(fā)明涉及一種帶振動芯軸的外螺槽式螺桿擠出裝置，主要用于各類材料尤其是高分子材料的塑化和擠出，屬于材料塑化擠出成型裝備技術(shù)領域。
【背景技術(shù)】
[0002]材料擠出成型裝置是材料加工成型的重要設備，固體狀材料通過料斗進入機筒及螺桿螺槽空間后，在螺桿螺棱推動下向前移動，物料在螺槽中要經(jīng)過塑化熔融等一系列過程，其形態(tài)由初始的固態(tài)，經(jīng)塞流、熔膜、環(huán)流、固相破碎等諸多環(huán)節(jié)，最終轉(zhuǎn)變?yōu)槿廴趹B(tài)，然后經(jīng)由機頭、模具等設備成型為塑料成品。
[0003]在眾多形式的螺桿擠出機中，單螺桿擠出機是最早出現(xiàn)，也是應用最為廣泛的一種，經(jīng)過多年發(fā)展，單螺桿擠出機本身也得到改變和完善，現(xiàn)有的單螺桿擠出機，不論是普通單螺桿擠出機還是錐形單螺桿擠出機，都具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、生產(chǎn)成本相對較低的特點。
[0004]依托傳統(tǒng)擠出機，諸多研究者進行了大量探索，其中有部分研究者將振動引入到塑料加工成型領域。
[0005]有的研究者利用螺桿的振動對物料塑化擠出過程的影響來優(yōu)化擠出加工過程，通過在塑化擠出過程中對螺桿施加振動來改善加工過程、提高擠出制品品質(zhì)。
[0006]還有部分研究者利用柱塞或活塞的振動來達到優(yōu)化塑化、擠出和注射加工過程的目的。國外文獻[1，2]介紹了其研制的流變注射成型機，聚合物熔體首先在螺桿作用下由料筒注入振動腔，切換閥的方向，并由活塞施加振動。然后由活塞注入模具型腔，在保壓的同時，繼續(xù)使熔體在模具澆口凍結(jié)前受到壓力振動作用。
[0007]為了更進一步完善塑化擠出過程，提高制品品質(zhì)，還必須對傳統(tǒng)意義上擠出機施加振動方式加以改變，以新的方式在擠出過程中引入振動，進一步強化其功能，簡化其結(jié)構(gòu)。
[0008]參考文獻:
[I Ibar JP.Control of polymer properties by melt vibrat1n technology: areview.Polymer Engineering and Science.1998;38(I):1-20
[2] A.Minardi，M.BoudeulIe，E.Duval，S Etienne.Effect of the mouldingcondit1ns on the semicrystalline structure of polypropylene.Polymer.1997,38(15):3957-3965o

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、制造、使用和維修成本低，生產(chǎn)的制品質(zhì)量好的帶振動芯軸的外螺槽式螺桿擠出裝置。
[0010]為了達到上述目的，本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，其是一種帶振動芯軸的外螺槽式螺桿擠出裝置，包括擠出機頭、料筒、中空螺桿、料斗、座子、向心推力軸承組、傳動機構(gòu)、電機、固定座架、齒輪、電熱圈及芯軸;其中所述中空螺桿位于料筒內(nèi)并可轉(zhuǎn)動，，在中空螺桿的外表面設有貫通全長并連續(xù)的外螺紋槽，所述芯軸位于中空螺桿的中心孔內(nèi)，中空螺桿相對芯軸可轉(zhuǎn)動，所述料筒、中空螺桿和芯軸均同軸;其特征在于還包括振動裝置及運動控制儀，所述振動裝置設在固定座架與芯軸之間，所述運動控制儀控制振動裝置振動，振動裝置帶動芯軸作如下運動:軸向振動、圓周振動、同時進行軸向振動與圓周振動，或者振動裝置帶動芯軸作圓周旋轉(zhuǎn)運動。
[0011]在本技術(shù)方案中，所述中空螺桿的外形為圓柱形或圓錐形或其他形狀。
[0012]在本技術(shù)方案中，所述振動裝置為超聲波式振動裝置或機械式振動裝置或電磁式振動裝置或液壓式振動裝置或氣動式振動裝置或是它們的組合。
[0013]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點:
1、物料完成塑化進入擠出階段后，芯軸的振動有利于融料的傳質(zhì)傳熱和均化，使塑料熔體的有效粘彈性和粘度減小，流動性增加，物料的混合剪切加強，能明顯改善成型制品的性能，通過對施加振動后擠出成型制品進行力學性能、DSC和密度測試，發(fā)現(xiàn)制品的拉伸和沖擊強度提高，密度變大，試樣的結(jié)晶度提高，制品內(nèi)在品質(zhì)和外觀質(zhì)量都有很大改善和提尚O
[0014]2、相比于塑料加工成型中其他結(jié)構(gòu)形式的振動方式，“芯軸振動”方式具有結(jié)構(gòu)簡單及工作可靠的優(yōu)點，制造、使用和維修成本更低。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明實施例一中空螺桿的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是本發(fā)明實施例二中空螺桿的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步說明。在此需要說明的是，對于這些實施方式的說明用于幫助理解本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限定。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以互相結(jié)合。
[0017]在本發(fā)明描述中，術(shù)語“左”及“右”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明而不是要求本發(fā)明必須以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0018]在本發(fā)明的描述中，術(shù)語“第一”及“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0019]實施例一
如圖1及圖2所示，其是一種帶振動芯軸的外螺槽式螺桿擠出裝置，包括擠出機頭1、料筒2、帶外螺紋槽的中空螺桿3、料斗4、座子5、向心推力軸承組6、傳動機構(gòu)7、電機8、振動裝置9、固定座架10、運動控制儀11、齒輪12、電熱圈13及芯軸14;其中
所述擠出機頭I安裝料筒2的右端即料筒2的出料口，料筒2的出料口與擠出機頭I連通；所述料斗4安裝在料筒2的左端即料筒2的進料口，料筒2的進料口與料斗4連通;所述電熱圈13套設在整個料筒2上；
所述中空螺桿3位于在料筒2內(nèi)并可轉(zhuǎn)動，在中空螺桿3的外表面設有貫通全長并連續(xù)的外螺紋槽301，中空螺桿3的左端部伸出料筒2外，中空螺桿3的左端轉(zhuǎn)動的安裝在座子5上，中空螺桿3的外表面的外螺紋槽301的左端部與料斗4的進料口連通，中空螺桿3的外表面的外螺紋槽301的右端部與料筒2的出料口連通；
所述向心推力軸承組6及齒輪12分別套裝在中空螺桿3的左端，齒輪12帶動中空螺桿3轉(zhuǎn)動，電機8帶動傳動機構(gòu)7，傳動機構(gòu)7帶動齒輪12，在中空螺桿3上設有中心孔;在本實施例中，料筒2及中空螺桿3的外形均為圓柱形；
所述芯軸14位于中空螺桿3的中心孔內(nèi)，中空螺桿3相對芯軸14可轉(zhuǎn)動，芯軸14的左端伸出中空螺桿3的中心孔外，振動裝置9安裝在芯軸14的左端部與固定座架10之間，所述料筒2、中空螺桿3和芯軸14均同軸；
振動裝置9帶動芯軸14振動，運動控制儀11控制振動裝置9的振動;振動裝置9可以帶動芯軸14作如下運動:軸向振動、圓周振動、同時進行軸向振動與圓周振動，或者振動裝置9帶動芯軸14作圓周旋轉(zhuǎn)運動;所述振動裝置9是超聲波式振動裝置或機械式振動裝置或電磁式振動裝置或液壓式振動裝置或氣動式振動裝置，也可以是以上方式間的組合。
[0020]工作時，電機8通過傳動機構(gòu)7和齒輪12帶動中空螺桿3旋轉(zhuǎn)，物料從料斗4通過機筒I進入中空螺桿3的外螺紋槽，在螺棱的推動下，順著外螺紋槽移動到擠出機頭1，同時，振動裝置9帶動芯軸14進行振動或者旋轉(zhuǎn)運動，將振動施加于料筒2前端的恪融物料，被施振融料最后通過擠出機頭I，然后冷卻定型。
[0021]實施例二
如圖3及圖4所示，其是一種帶振動芯軸的外螺槽式螺桿擠出裝置，其結(jié)構(gòu)基本上與實施例一相同，所不同的是在本實施例中料筒2及中空螺桿3外形為圓錐形;其工作原理與實施例一類似，在此不再重述。
[0022]以上結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式作出詳細說明，但本發(fā)明不局限于所描述的實施方式。對于本領域的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下對這些實施方式進行多種變化、修改、替換及變形仍落入在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種帶振動芯軸的外螺槽式螺桿擠出裝置，包括擠出機頭(I)、料筒(2)、中空螺桿(3)、料斗(4)、座子(5)、向心推力軸承組(6)、傳動機構(gòu)(7)、電機(8)、固定座架(10)、齒輪(12)、電熱圈(13)及芯軸(14);其中所述中空螺桿(3)位于料筒(2)內(nèi)并可轉(zhuǎn)動，在中空螺桿(3)的外表面設有貫通全長并連續(xù)的外螺紋槽(301)，所述芯軸(14)位于中空螺桿(3)的中心孔內(nèi)，中空螺桿(3)相對芯軸(14)可轉(zhuǎn)動，所述料筒(2)、中空螺桿(3)和芯軸(14)均同軸；其特征在于還包括振動裝置(9)及運動控制儀(11)，所述振動裝置(9)設在固定座架(10)與芯軸(14)之間，所述運動控制儀(11)控制振動裝置(9)振動，振動裝置(9)帶動芯軸(14)作軸向振動或圓周振動或同時進行軸向振動與圓周振動，或者振動裝置(9)帶動芯軸(14)作圓周旋轉(zhuǎn)運動。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶振動芯軸的外螺槽式螺桿擠出裝置，其特征在于所述中空螺桿(3)的外形為圓柱形或圓錐形或其他形狀。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶振動芯軸的外螺槽式螺桿擠出裝置，其特征在于所述振動裝置(9)為超聲波式振動裝置或機械式振動裝置或電磁式振動裝置或液壓式振動裝置或氣動式振動裝置或是它們的組合。
【文檔編號】B29C47/58GK105904699SQ201610263516
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月25日
【發(fā)明人】陳學鋒, 凃明霞, 徐言生, 胡建國, 柯美元, 曾憲榮
【申請人】順德職業(yè)技術(shù)學院