专利名称：内循环可控剪切密炼装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种对高分子材料进行塑化的密炼装置。属高分子材料成型加工领域。
背景技术：
传统的塑化方法都存在这样和那样的一些缺点。
两辊机塑化是非密闭式结构，工作和操作环境差、出料为不易取用的块状。
密炼机塑化出料仍为不易取用的块状且取料和清料都非常困难。
单螺杆塑化混合效果差、不能使用粉料、塑化质量靠占地大且流程长的大长径比螺杆改善、塑化程度难以控制。
双螺杆塑化结构复杂、成本高、长径比大。
发明内容
本发明采用了一种新塑化装置，在一个密闭的料体内，一个与料腔构成窄缝的塑化辊将密闭料腔分成两个部分，利用塑化辊的旋转和往复移动使物料通过窄缝在密闭腔体的两个部分循环置换，实现往复旋转剪切塑化。其特点是塑化程度可控制、出料和清料方便、密闭式结构、可使用粉料、工作腔结构简单且占地小。
技术方案下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1中料腔(1)，喷嘴(2)，前固定板(3)，中间筒(4)，塑化辊(5)，加料斗(14)组成往复旋转剪切密炼装置的核心部分；液压马达(10)提供旋转动力，液压油缸(8)提供中心移动动力；对称的2个液压油缸(11)、同步板(13)提供旁侧移动动力；后固定板(7)用于固定液压油缸(8)和液压油缸(11)，机架(6)用于固定前固定板(3)和后固定板(7)。
前固定板(3)固定在机架(6)上。料腔(1)和加料斗(14)安装固定在前固定板(3)上。喷嘴(2)安装固定在料腔(1)上。中间筒(4)套装在料腔(1)内，其上固定有同步板(13)，液压油缸(11)的活塞杆与同步板(13)相联，故中间筒(4)可在液压油缸(11)旁侧移动动力作用下相对于料腔(1)往复移动。塑化辊(5)套装在中间筒(4)内，其上连接有且液压马达(10)，液压马达(10)又与液压油缸(8)相联，故塑化辊(5)可在液压油缸(8)的旋转动力和液压油缸(8)的移动动力作用下相对于中间筒(4)往复移动和旋转。
中间筒(4)的外径与料腔(1)的内径相等，中间筒(4)的内径与塑化辊(5)的小径相等，以便密封。
塑化辊(5)的小径与料筒(1)内径以及中间筒(4)的端面构成一个环形腔体。
塑化辊(5)的大径端面与料筒(1)内径以及喷嘴(2)构成一个柱形腔体。
塑化辊(5)的大径比料腔(1)的内径小，以便构成一个用于塑化的小环形间隙，具体值可根据塑化要求而定，环形间隙小则塑化剪切作用大但物料流动阻力大。塑化辊(5)大径的两边有斜倒角，以便于物料进入上述的环形窄缝。
料腔(1)的外圈安装有图1中未画的环形加热圈。
整个工作过程如下物料从图1中的加料斗(14)加入，中间筒(4)向后作往复移动，将从加料斗(14)加入的物料推入料腔(1)，达到所需的加料量后中间筒(4)向前固定板(3)的方向移动到图1所示位置并停止，以关闭加料口，同时中间筒(4)与料腔(1)，构成了一个密闭的腔体，塑化辊(5)按给定的转速和移动速度边旋转边向后固定板(7)方向移动，物料在塑化辊(5)的旋转摩擦热和加热器的热作用下融化，同时，由于塑化辊(5)向后固定板(7)方向移动，融化的物料在压力作用下流过塑化辊(5)大径与料腔(1)构成的窄缝，产生强烈的旋转剪切塑化。当塑化辊(5)移动至与中间筒(4)相碰时，物料已经由环形腔体置换到了柱形腔体。然后，塑化辊(5)反向移动，也即朝前固定板(3)的方向移动，物料反向流过塑化辊(5)大径与料腔(1)构成的窄缝，再次产生强烈的旋转剪切塑化，直到物料由柱形腔体置换回到环形腔体。此时由于塑化背压比较低故物料不会从喷嘴(2)流出。如果塑化背压比较高，则喷嘴(2)可采用阀式喷嘴。上述过程可按给定的次数反复循环，旋转的转速可控制塑化和混合程度。移动的速度可控制塑化背压和塑化时间。以适应不同物料对塑化程度的不同要求。
图1是完整的结构图，图2至图5是主要部件的几个工作状态。图2是待塑化右状态。
图3是待塑化左状态。图4是物料的出料过程结束状态。图5是另外一种加料状态。
塑化循环结束总是在图2状态。
塑化结束后，中间筒(4)在旁侧移动动力作用下推动塑化辊(5)同时朝前固定板(3)的方向移动，物料会在高压作用下从喷嘴(2)流出。此时，一个周期的加料、塑化、出料过程全部结束。中间筒(4)和塑化辊(5)一起复位至图1状态，进行下一次塑化。
上述的出料过程配合注射模具可以实现注射，配合挤出模具可实现挤出。
上述的塑化循环中，也可以中途再加料，以实现中途配方或可控反应塑化。
中间筒(4)的外径上也可安装活塞环，以增加密封性。
整个装置的布置可以卧式，也可以立式。
如果整个装置的布置为立式向上，也可以通过卸下喷嘴(2)向料腔(1)内直接进行加料；如果整个装置的布置为立式向下，也可以通过卸下喷嘴(2)并利用喷嘴(2)的锥形凹坑进行加料。
中间筒(4)和塑化辊(5)退回至图5状态时可进行另外一种方式的加料。
权利要求
1一种内循环可控剪切密炼装置，其特征在于它包括一个料筒(1)，安装在料筒(1)上的喷嘴(2)，套装在料筒(1)内的带移动动力的中间筒(4)，套装在中间筒(4)内的带旋转和移动动力的塑化辊(5)，安装在料筒(1)上的加料斗(14)。
2根据权利要求1所述的内循环可控剪切密炼装置，其特征在于塑化辊(5)的大径与料筒(1)内径构成一个环形窄缝。
3根据权利要求1所述的内循环可控剪切密炼装置，其特征在于塑化辊(5)的小径与料筒(1)的内径构成一个环形腔体。
4根据权利要求1所述的内循环可控剪切密炼装置，其特征在于塑化辊(5)的大径端面与料筒(1)内径构成一个柱形腔体。
5根据权利要求1所述的内循环可控剪切密炼装置，其特征在于中间筒(4)可在料筒(1)内往复移动以便将从加料斗(14)落下的物料推入权利要求3所述的环形腔体。
6根据权利要求1所述的内循环可控剪切密炼装置，其特征在于在于塑化辊(5)可在中间筒(4)内旋转并往复移动以便物料流过权利要求2所述的环形窄缝，并使物料在权利要求3所述的环形腔体和权利要求4所述的柱形腔体之间往复来回置换。
7根据权利要求1所述的内循环可控剪切密炼装置，其特征在于中间筒(4)可带着塑化辊(5)向喷嘴(2)的方向移动，以便将塑化好的物料通过喷嘴(2)的内孔压出。
8根据权利要求1所述的内循环可控剪切密炼装置，其特征在于塑化辊(5)大径的两边有斜倒角，以便于物料进入权利要求2所述的环形窄缝。
全文摘要
本发明公开了一种密炼装置，利用一个与料腔构成窄缝的塑化辊将密闭料腔分成两个部分，通过塑化辊的旋转和往复移动使物料通过窄缝在密闭腔体的两个部分循环置换，实现往复旋转剪切塑化。其特点有塑化质量好且塑化程度可控制、取料和清料方便、密闭式结构、可使用粉料、工作腔结构简单且占地小。料腔(1)、喷嘴(2)、中间筒(4)构成一个密闭的腔体，物料从加料斗(14)加入，物料在塑化辊(5)的旋转和移动动力作用下，往复来回地通过由塑化辊(5)的大径与料腔(1)构成的一个窄缝，进行旋转剪切塑化。本发明可用于对塑化程度和质量要求比较高的高分子材料成型加工设备和仪器中。
文档编号B29B7/10GK1631637SQ20041006104
公开日2005年6月29日 申请日期2004年11月4日 优先权日2004年11月4日
发明者孙义明, 彭少贤 申请人:湖北工业大学