一种聚氨酯泡沫塑料切块的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种聚氨酯泡沫塑料切块机，利用圆形送料桶和圆盘锯的刀齿使聚氨酯泡沫块经过垂直切割和水平切割后仍保持圆柱形，泡沫条相对位置保持不变，不会出现泡沫条与圆盘锯大面积接触造成切割刀组抱死的情况，泡沫条经横切刀组切断后成为聚氨酯泡沫塑料块，通过气流吹送至包装袋中。本发明所提出的聚氨酯泡沫塑料切块机在一次送料过程中实现了泡沫块的切片、切条、切块和包装，切割速度快，适用于聚氨酯泡沫塑料的快速切割。
【专利说明】一种聚氨酯泡沬塑料切块机
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种泡沫塑料切块机，特别是一种聚氨酯泡沫塑料切块机。
【背景技术】
[0002]聚氨酯是一种由异氰酸酯和多元醇通过共聚反应生成的高分子聚合物。聚氨酯制品分为发泡制品和非发泡制品两大类:发泡制品有软质、硬质和半硬质聚氨酯泡沫塑料；非发泡制品包括涂料、粘合剂、合成皮革、弹性体和弹性纤维等。聚氨酯材料性能优异，用途广泛，制品种类多，其中聚氨酯泡沫塑料用途最为广泛，约占聚氨酯制品消费总量的70%。
[0003]聚氨酯泡沫塑料成型加工的方法可分为两种:第一种为一次成型法，如注射成型、模压成型、压延成型等，利用模具生产预定形状的泡沫塑料制品；第二种为二次成型法，利用切割设备对大块泡沫作裁剪，加工成预定形状。
[0004]依据切割原理，聚氨酯泡沫塑料切割设备可分为热切割设备和冷切割设备。热切割设备利用电热丝、电热刀、激光等切割泡沫，切割过程中泡沫塑料局部熔融，制品表面泡孔结构发生改变。冷切割设备利用各种刀具，如线锯、带锯、颤刀等切割泡沫，与热切割相t匕，冷切割所得泡沫制品表面泡孔结构不发生改变。
[0005]ZL201010110309.8中公开了一种吸油性聚氨酯泡沫材料，该材料是一种半硬质聚氨酯泡沫材料，具有可现场快速制备、储运方便、吸收能力强、水浸泡不解体等特点，适用于溢油等突发性事件的应急处置。
[0006]为获得最佳的吸油效果，需要将吸油性聚氨酯泡沫材料切成小块，而且不能破坏其泡孔结构。为满足应急处置的需求，要求切割具备一定速度。
[0007]为避免泡孔结构不被破坏，切割时只能采取冷切割模式。
[0008]现有冷切割设备中，基于线锯、带锯或颤刀的常用设备均采取一维切割模式，每次操作只能切一刀，为获得聚氨酯小块，需要反复送料三次，此作法难以满足应急处置的速度要求。基于颤刀的冷切割设备可制成二维切割模式，如Wintech International公司的双刀式切割机，将泡沫块放到输送带上定位后，操作人员用立刀或横刀先作切割，而后再改用另一种切刀再作切割，此模式亦无法满足应急处置的速度要求。
【发明内容】
[0009]本发明要解决的技术问题是将聚氨酯泡沫塑料切割成块，克服现有聚氨酯泡沫塑料冷切割设备的缺点，提高切割速度，使之更适于聚氨酯泡沫塑料的切割成块。
[0010]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种聚氨酯泡沫塑料切块机，其中包含一个圆形送料桶1，沿所述送料桶I依次布置垂直刀组2、水平刀组3、横切刀组4、料仓8和出料装填口 9。
[0011]所述垂直刀组2包含两组格栅园刀21，每组格栅园刀21包含五片圆盘锯a，b, c,d, e ；a' , b' , c' , d'，e',直径比所述送料桶内径大50?80mm,所述圆盘锯相互平行，以平均分布的形式固定在转轴33Α，33Β上，转轴33Α，33Β两端安装轴承32Α，34Α，32Β, 34Β，其中一端于轴承外侧处安装轴联器31A，31B。
[0012]所述圆盘锯锯齿厚度大于盘片厚度0.8mm。
[0013]所述轴联器31A，31B连接柱塞式气动马达10A，10B，用于驱动转轴33A，33B转动。
[0014]所述垂直刀组2的正前方边缘至送料桶I进口端的距离大于400mm。
[0015]所述送料桶I在所述垂直刀组2安装处开槽23，所述两组格栅园刀21穿过开槽
23,其中所包含圆盘锯a, b, c, d, e ;a' , b' , c' , d' , e'的一半处于所述送料桶I内部，其余部分以及转轴33A，33B处于所述送料桶I外部，两转轴33A，33B相互平行，所构成的平面与所述送料桶I的长轴垂直，各组格栅园刀21中所包含的五片圆盘锯按a-a'、b_b'、c-c'、d_d'、e-e'之模式相互对齐，处于同一平面上，相互对应的圆盘锯的外缘最接近处所形成的间距18控制在2?3mm之间。
[0016]所述水平刀组3包含两组格栅园刀25，每组格栅园刀包含三片圆盘锯f，g，h ;f'，g,，h'，规格与所述垂直刀组2中的圆盘锯相同，圆盘锯相互平行，以平均分布的形式固定在转轴37A，37B上，转轴37A，37B两端安装轴承36A，38A，36B, 38B，其中一端于轴承外侧处安装轴联器35A，35B。
[0017]所述轴联器35A，35B上连接柱塞式气动马达11A，11B，用于驱动转轴37A，37B转动。
[0018]所述垂直刀组2和所述水平刀组3的中心距与圆盘锯的直径相等。
[0019]所述送料桶I在所述水平刀组3安装处开槽28，所述两组格栅园刀25穿过开槽28，其中所包含圆盘锯f，g，h;f'，g'，h'的一半处于所述送料桶I内部，其余部分以及转轴37A，37B处于所述送料桶I外部，两转轴37A，37B相互平行，所构成的平面与所述送料桶I的长轴处于同一平面上，各组格栅园刀25中所包含的三片圆盘锯按f-f'、g-g'、h-h'之模式相互对齐，处于同一平面上，相互对应的圆盘锯的外缘最接近处所形成的间距18控制在2?3mm之间。
[0020]所述水平刀组3转轴37A，37B中心线至送料桶出口端的距离比圆盘锯直径大
0.5 ?200mm。
[0021]所述横切刀组4包含一片规格与所述垂直刀组2中的圆盘锯相同的圆盘锯i以及带动其旋转的转轴40、轴联器39和柱塞式气动马达12。
[0022]所述横切刀组4安装在滑轨6上，在气缸5的带动下按预定节拍左右移动，所述横切刀组4移动至左侧最远端时，所述圆盘锯i完全遮盖送料桶I出口，所述横切刀组4移动至右侧最远端时，送料桶I出口完全暴露。
[0023]所述挡块7位于所述横切刀组4对面，用于横切时支撑泡沫条。
[0024]所述料仓8位于所述横切刀组4的下方，用于承接聚氨酯泡沫塑料块。
[0025]所述料仓8前下部包含一个或多个进气口，通过管路将柱塞式气动马达10A，10B，11A，11B，12的出气口与所述料仓的进气口连接，所述出料装填口 9位于所述料仓8的后下部，所述柱塞式气动马达的出气将聚氨酯泡沫塑料块经所述出料装填口 9直接吹送至聚氨酯泡沫塑料块的包装袋24中。
[0026]所述聚氨酯泡沫塑料切块机还包含一个用于放置切割机构的具有安全防护机制的支架50。
[0027]所述支架50安装安全开关13，安全开关13与进气总阀14具有联动关系，支架50打开时安全开关13被触发，进气总阀14随即关闭。
[0028]所述聚氨酯泡沫塑料切块机用于切割小于送料桶内径O?25mm的圆柱形聚氨酯泡沫块。
[0029]在本发明所提出的聚氨酯泡沫塑料切块机中，利用圆形送料桶和圆盘锯的刀齿使聚氨酯泡沫块经过垂直切割和水平切割后仍保持圆柱形，泡沫条相对位置保持不变，不会出现泡沫条与圆盘锯大面积接触造成切割刀组抱死的情况，泡沫条经横切刀组切断后成为聚氨酯泡沫塑料块，通过气流吹送至包装袋中。本发明所提出的聚氨酯泡沫塑料切块机在一次送料过程中实现了泡沫块的切片、切条、切块和包装，切割速度快，适用于聚氨酯泡沫塑料的快速切割。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]图1是聚氨酯泡沫塑料切块机的工作原理图。
[0031]图2是垂直刀组的剖面图。
[0032]图3是水平刀组的剖面图。
[0033]图4是横切刀组的剖面图。
[0034]图5是聚氨酯泡沫塑料切块机的立体图。
[0035]图6是聚氨酯泡沫塑料切块机的立体图。
[0036]图中符号说明如下:
[0037]1、送料桶，2、垂直刀组，3、水平刀组，4、横切刀组，5、气缸，6、滑轨，7、挡块，8、料仓，9、出料装填口，10A、柱塞式气动马达，10B、柱塞式气动马达，11A、柱塞式气动马达，11B、柱塞式气动马达，12、柱塞式气动马达，13、安全开关，14、进气总阀，21、格栅园刀，23、槽，
24、包装袋，25、格栅园刀，28、槽，31A，31B、轴联器，32A，32B、轴承，33A，33B、转轴，34A，34B、轴承，35A，35B、轴联器，36A，36B、轴承，37A，37B、转轴，38A，38B、轴承，39、轴联器，40、转轴，50、支架，a, b, c, d, e ;a' , b' , c' , d' , e' , f, g, h ；f; , g' , h' , 1、圆盘锯。
【具体实施方式】
[0038]下面结合附图并采用具体实施例对本发明进行详细描述。
[0039]如图1至图4所示，送料桶I是一个内径为300mm的圆筒，壁厚1.5mm。
[0040]垂直刀组2包含两组格栅园刀，每组格栅园刀包含五片直径350mm圆盘锯,锯齿厚度3.2mm,盘片厚度1.8mm,圆盘锯间距为50mm,相互平行，固定在直径50mm的转轴上,转轴两端安装轴承，其中一端于轴承外侧处安装轴联器。
[0041]为保证垂直刀组2工作时的稳定度，对转轴进行热处理，对固定用压环和螺母的端面作精磨处理，在车床上装配圆盘锯，调校至五片圆盘锯相互平行，转动时无晃动现象为止。
[0042]转轴通过轴联器连接0.5马力柱塞式气动马达IOA和10B。
[0043]柱塞式气动马达耗气量小,扭矩大,与电动机相比，柱塞式气动马达过载时转速下降或者停转，消除过载后可正常工作，不会出现过载烧毁马达的情况。选用柱塞式气动马达可提高切割机的可靠性。
[0044]为避免推送物料时操作人员手接触圆盘锯造成身体伤害，垂直刀组2正前方边缘至送料桶I进口端的距离设定为400mm。
[0045]送料桶I在垂直刀组2安装处开槽，两组格栅园刀穿过开槽，圆盘锯的一半处于送料桶I内部，其余部分以及转轴处于所述送料桶I外部，两转轴相互平行，所构成的平面与所述送料桶I的长轴垂直，各组格栅园刀中所包含的五片圆盘锯按a-a'、b_b'、C-C'、d-d'、e-e'之模式相互对齐，处于同一平面上，相互对应的圆盘锯的外缘最接近处所形成的间距控制在2?3mm之间。
[0046]水平刀组3包含两组格栅园刀，为降低切割阻力，每组格栅园刀包含三片直径350mm圆盘锯，圆盘锯间距为75mm,相互平行，固定在直径50mm的转轴上,转轴两端安装轴承，其中一端于轴承外侧处安装轴联器。
[0047]为保证垂直刀组3工作时的稳定度，对转轴进行热处理，对固定用压环和螺母的端面作精磨处理，在车床上装配圆盘锯，调校至三片圆盘锯相互平行，转动时无晃动现象为止。
[0048]转轴通过轴联器连接0.5马力柱塞式气动马达IlA和11B。
[0049]垂直刀组2和水平刀组3的中心距与圆盘锯的直径相等，设定为350mm。垂直刀组2和水平刀组3的中心距应尽可能小，聚氨酯泡沫块经过垂直切割和水平切割后，利用圆形送料桶和圆盘锯的刀齿保持泡沫条相对位置不变，避免因泡沫条滑动出现泡沫条与圆盘锯大面积接触造成切割刀组抱死的情况。
[0050]送料桶I在水平刀组3安装处开槽，两组格栅园刀穿过开槽，圆盘锯近一半的部分处于所述送料桶I内部，其余部分以及转轴处于送料桶I外部，两转轴相互平行，所构成的平面与送料桶I的长轴处于同一平面上，各组格栅园刀中所包含的3片圆盘锯按f-f'、g-g'、h-h'之模式相互对齐，处于同一平面上，相互对应的圆盘锯的外缘最接近处所形成的间距控制在2?3mm之间。
[0051]水平刀组3转轴的中心线距离送料桶出口端的距离设为400mm，该距离需尽可能小，聚氨酯泡沫块经过垂直切割和水平切割后，在此位置下圆盘锯刀齿不再具有保持泡沫条相对位置不变的作用，泡沫条的滑动可能造成水平刀组3抱死。
[0052]横切刀组4包含I片直径350mm圆盘锯以及带动其旋转的转轴、轴联器和0.3马力柱塞式气动马达12。
[0053]横切刀组4安装在滑轨6上，在气缸5的带动下按预定节拍左右移动，横切刀组4移动至左侧最远端时，圆盘锯i完全遮盖送料桶出口，完成一次横切，横切刀组4移动至右侧最远端时，送料桶出口完全暴露，等待下一次进料。
[0054]在横切刀组4对面安装挡块7，用于横切时支撑泡沫条，确保横切时所有泡沫条被拉断。
[0055]横切刀组4的下方为料仓位8，横切后聚氨酯泡沫塑料块落入仓位8中。
[0056]料仓8前下部设置二个进气口，通过管路将水平刀组3的柱塞式气动马达IlA和IIB的出气口与料仓8的进气口连接，利用柱塞式气动马达IIA和IIB的出气将聚氨酯泡沫塑料块吹送至包装袋中。
[0057]如图5和图6所示，上述由送料桶I，垂直刀组2、水平刀组3、横切刀组4、料仓8和出料装填口 9所构成的切割机构被安装在一个长方形支架上，为避免操作人员触及切割机构造成身体伤害，切割机构外部安装防护盖板。防护盖板下安装安全开关13，安全开关13与进气总阀14具有联动关系，防护盖板打开时安全开关13被触发，进气总阀14随即关闭。
[0058]上述聚氨酯泡沫塑料切块机可用于切割小于送料桶直径为275?300mm的圆柱形聚氨酯泡沫块。聚氨酯泡沫块尺寸过小时可能造成泡沫条滑动，导致切割刀组抱死。
[0059]以ZL201010110309.8中公开的吸油性聚氨酯泡沫材料为原料，利用直径为290mm的圆柱形模具制作长度为IOOOmm的吸油性聚氨酯泡沫条。
[0060]以3.2m3/min柴驱空压机为动力源，横切刀组4的工作节拍设为每秒换向一次，控制泡沫条推送速度，使得每次横切时泡沫条前进50mm左右，以此计算每小时切割量达
6.4m3。
[0061]实际使用正面，上述聚氨酯泡沫塑料切块机在一次送料过程中实现了泡沫块的切片、切条、切块和包装，切割速度快，无切割刀组抱死的情况，适用于吸油性聚氨酯泡沫条，可用于溢油应急处置。
【权利要求】
1.一种聚氨酯泡沫塑料切块机，其特征在于包含一个圆形送料桶(I)，沿所述送料桶(I)依次布置垂直刀组(2)、水平刀组(3)、横切刀组(4)、料仓(8)和出料装填口(9)； 所述垂直刀组(2)包含两组格栅圆刀(21)，每组格栅圆刀(21)包含五片圆盘锯(a，b，c，d，e;a，，b，，c，，d，，e，)，直径比所述送料桶内径大50~80mm，所述圆盘锯相互平行，以平均分布的形式固定在转轴(33A，33B)上，转轴两端安装轴承(32A，34A，32B，34B)，其中一端于轴承外侧处安装轴联器(31A，31B)； 所述圆盘锯锯齿厚度大于盘片厚度0.8mm ； 所述轴联器(31A，31B)连接柱塞式气动马达(10A，10B)，用于驱动转轴(33A，33B)转动； 所述垂直刀组(2)正前方边缘至送料桶(I)进口端的距离大于400mm; 所述送料桶(I)在所述垂直刀组安装处开槽(23)，所述两组格栅圆刀(21)穿过开槽(23)，其中所包含圆盘锯(a，b，c，d，e;a，，b，，c，，d，，e，)的一半处于所述送料桶(I)内部，其余部分以及转轴(33A，33B)处于所述送料桶(I)外部，两转轴(33A，33B)相互平行，所构成的平面与所述送料桶(I)的长轴垂直，各组格栅圆刀(21)中所包含的五片圆盘锯按a_a’、b_b’、c_c’、d_d’、e_e’之模式相互对齐,处于同一平面上，相互对应的圆盘锯的外缘所形成的间距(18)控制在2~3mm之间； 所述水平刀组包含两组格栅圆刀(25)，每组格栅圆刀包含三片圆盘锯(f，g，h;f’，g’，h’)，规格与所述垂直刀组(2)中的圆盘锯相同，圆盘锯相互平行，以平均分布的形式固定在转轴(37A，37B)上，转轴(37A，37B)两端安装轴承(36A，38A，36B，38B)，其中一端于轴承外侧处安装轴联器(35A，35B)； 所述轴联器(35A，35B)上连接柱塞式气动马达(11A，11B)，用于驱动转轴(37A，37B)转动； 所述垂直刀组(2)和所述水平刀组(3)的中心距与圆盘锯的直径相等； 所述送料桶(I)在所述水平刀组(3)安装处开槽(28)，所述两组格栅圆刀(25)穿过开槽(28)，其中所包含圆盘锯(f，g，h;f’，g’，h’)的一半处于所述送料桶⑴内部，其余部分以及转轴(37A，37B)处于所述送料桶(I)外部，两转轴(37A，37B)相互平行，所构成的平面与所述送料桶(I)的长轴处于同一平面上，各组格栅圆刀(25)中所包含的三片圆盘锯按f-f’、g_g’、h-h’之模式相互对齐，处于同一平面上，相互对应的圆盘锯的外缘所形成的间距(18)控制在2~3mm之间； 所述水平刀组(3)转轴(37A，37B)中心线至送料桶(1)出口端的距离比圆盘锯直径大.0.5 ~200mm ; 所述横切刀组(4)包含一片规格与所述垂直刀组(2)中的圆盘锯相同的圆盘锯(i)以及带动其旋转的转轴(40)、轴联器(39)和柱塞式气动马达(12)； 所述横切刀组(4)安装在滑轨(6)上，在气缸(5)的带动下按预定节拍左右移动，所述横切刀组(4)移动至左侧最远端时，所述圆盘锯(i)完全遮盖送料桶(1)出口，所述横切刀组移动至右侧最远端时，送料桶(1)出口完全暴露； 所述挡块(7)位于所述横切刀组(4)对面，用于横切时支撑泡沫条； 所述料仓(8)位于所述横切刀组(4)的下方，用于承接聚氨酯泡沫塑料块。
2.权利要求1中的聚氨酯泡 沫塑料切块机，所述料仓(8)前下部包含一个或多个进气口，通过管路将柱塞式气动马达(10A，10B，11A，11B，12)的出气口与所述料仓⑶的进气口连接，所述出料装填口(9)位于所述料仓(8)的后下部，所述柱塞式气动马达的出气将聚氨酯泡沫塑料块经所述出料装填口(9)直接吹送至聚氨酯泡沫塑料块的包装袋(24)中。
3.权利要求1中的聚氨酯泡沫塑料切块机，所述聚氨酯泡沫塑料切块机还包含一个用于放置切割机构的具有安全防护机制的支架(50)。
4.权利要求1中的聚氨酯泡沫塑料切块机，所述聚氨酯泡沫塑料切块机用于切割小于送料桶内径O~25_的圆柱形聚氨酯泡`沫块。
【文档编号】B26D7/00GK103624830SQ201310396463
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年9月4日 优先权日:2013年9月4日
【发明者】邹传品, 夏恒新, 华军, 王普慧, 何小伟, 华成璞, 鲁怀利 申请人:中国人民解放军63975部队, 上海华帆机电科技有限公司