专利名称：砂和树脂的混合挤出设备的制作方法
技术领域：
砂和树脂的混合挤出设备技术领壤本实用新型涉及用于玻璃钢管生产的砂和树脂的混合挤出设备。 京救不GRP管(玻璃钢管)通用制造工艺为纤维缠绕，即，将通过热固树脂(主要是 聚酯、乙烯酯和环氧树脂)连续浸润的玻璃纤维砂缠绕在柱状载体(也称为芯模) 上。在玻璃纤维的缠绕过程中，通常在玻璃纤维缠绕层的内部夹上一定量的砂。这 种通过在两层玻璃纤维缠绕层之间夹砂的处理方式增加了管道管壁厚度。在同等管 道工作压力下，采用成本更为经济的砂作为原料，可以大大增加管壁的强度系数。目前管壁夹砂的工艺是通过对旋转的芯模加上适宜树脂流体后再加上砂的方 式简单地进行。采用这种技术，树脂和砂是分别加在成型管道表面的，两种组份之 间的紧密混合没有得到保证。由于仅仅是随后的玻璃纤维缠绕层具备了压实所有层 下结构的作用，故管壁内部可能形成空隙或非浸润区域(即，所加的砂量和树脂量 不匹配)，从而导致剥离、水压试验中的漏水和浪费树脂。更具体地说，目前在管道表面加砂的装置采用例如输送带或旋转辊等不同技 术。然而，所有这些装置中树脂和砂都是处于分离状态，而没有在沉积前先将它们 紧密地预混合。砂是从上面以重力方式撒落在成形管道表面的。而树脂沉积在砂流之前，同 样也是以重力方式从悬挂在成形管道上方的底部带孔的盒子中沉积下来的。这种系 统并不能够始终保证树脂从孔中的规则流量。树脂会由于已经催化和或多或少的加 速而在孔周围发生凝聚和固化，进而阻碍树脂的流出。这种现象很难被消除，因为 树脂在从孔中流出前总是要在盒子内部停留一段时间。如果需要高速地制造管道， 这种现象会更为突出，因为此时需要增加树脂中加速剂和催化剂的剂量以保证管道 在走出芯模前的固化。这种不便只有通过在生产过程中用其他清洁的盒子来替换正在使用的盒子才 能消除。这种替换过程带来以下不便之处a)或多或少地中断了规则的树脂流， 从而造成砂和/或结构的局部不良浸润；以及b)需要额外人力来替换盒子。发明内容为克服上述缺陷，本实用新型的目的在于，提供一种砂和树脂的混合挤出设 备，其能混合和挤出预先确定量的砂和树脂的混合物，从而提高产品质量并降低制 造成本。为实现上述目的，本实用新型提供了一种砂和树脂的混合挤出设备，包括砂输送装置和树脂输送装置，该设备还包括混合挤出装置，所述混合挤出装置具有一用于输入树脂的入口和一用于输出树脂和砂的混合物的开口，在所述混合挤出装置的内部设置有一可沿水平轴转动的螺杆，所述螺杆由电动机带动旋转。本实用新型的砂和树脂的混合挤出设备主要用于采用纤维缠绕工艺制造的玻 璃钢管管壁结构层的成形。该设备的作用在于称量和紧密混合事先确定量的树脂和砂，并将如此得到的混合物以所需厚度均匀地沉积在成型管道的表面。在本实用新型的设计中，考虑到了采用手动和/或自动调节以在芯模上方定位 的方便性。这种调节使得在成型管道表面沉积树脂和砂的混合物的装置能被插入最 合适的位置。相对现有技术来讲，本实用新型的设备能够以更佳的方式称量树脂和砂的比 例，从而能得到更为均匀、密实、机械性能最为理想的混合物。另外还带来了其它 一系列优点1) 可以在结构层使用理想数量的树脂，从而降低管道制造成本；2) 大大降低由于缺少树脂和/或砂过多而造成的管壁剥离危险，并且填料更 加密实；3) 能够更加高精度地控制结构层厚度，进而使管壁最终厚度控制的精度也更高；4) 避免了传统重力式砂沉积方式中不可避免的砂浪费，因为采用这种传统方 式总是有部分石英砂从管道表面弹起并侧向跌落，而没有夹在树脂中；5) 可以获得均匀的水平管壁厚度，消除或者减少表面不规则性，这种不规则 性典型地表现为波纹形式。另外，本实用新型的设备还消除了由于树脂在盒子中固化而带来的种种不便。 由于混合挤压装置的螺杆具有螺旋的特殊形状，故使树脂、砂的流动是借助压力和 /或推力实现的。也就是说，以一种机械的方式逼迫树脂不停留，因此不会使树脂 在装置内部固化。再者，在螺杆内部被牵引的砂也能以摩擦的方式不断地对混合挤压装置的内壁加以清洁。因此，相对于容纳树脂的盒子而言，本实用新型的设备可 保证甚至在高速管道生产过程中的生产连续性。通过
以下结合附图所作的详细描述，可以更清楚地理解本实用新型的其它特 征、目的和优点。
图1是根据本实用新型较佳实施例的砂和树脂的混合挤出设备的前侧示意图； 图2是前述砂和树脂的混合挤出设备的后侧示意图； 图3是前述砂和树脂的混合挤出设备的左侧示意图； 图4是前述砂和树脂的混合挤出设备的俯视示意图；以及图5是前述砂和树脂的混合挤出设备的右側示意图。具体实滩方式下面将结合各附图来描述根据本实用新型较佳实施例的砂和树脂的混合挤出 设备。该砂和树脂的混合挤出设备主要包括砂输送装置、树脂输送装置和混合挤 出装置。砂输送装置主要包括电动机l、砂容器3和带槽柱状辊4。砂容器3位于带槽 柱状辊4上方。带槽柱状辊4的两端各设置有一个轴承12。带槽柱状辊4由通过 机械联轴器8与辊轴连接的电动机1带动旋转。两个轴承12的轴承座都被专用盖 子11封闭。带槽柱状辊4借助设置在其上的槽，从砂容器3收集砂，并借助电动 机1的转动，将砂排送到混合挤出装置5的内部。树脂输送装置在图中没有示出，它可以是一个泵，其按照事先设定的流量， 将树脂输入混合挤出装置5。混合挤出装置5具有一用于输入树脂的入口 14、 一用于输入溶剂的入口 15、 以及一用于输出树脂和砂的混合物的开口 6。树脂及可能使用的催化剂通过专用装 置，例如齿轮泵，送往入口 14，以保证流量的最大规则性。树脂、热催化剂的混 合可以在入口 14的稍稍前端完成，混合作业可釆用商业化的混合装置来实现。混 合挤出装置的一端设置有一个带有轴承的牵引组件和机械联轴器7，另一端设置有 装在端盖上的防摩擦轴瓦10。混合挤出装置5的内部有一个沿着水平轴转动的螺杆9。螺杆9由一个通过牵引组件和机械联轴器7与其主轴连接的电动机2带动旋转。术语"螺杆"可以指螺 旋形杆，也可以指带有桨翼的杆或是其它合适的、具有混合和推进功能的杆。该杆 能够紧密地混合树脂和砂，同时将均匀的混合物沿着轴向推到由开口 6构成的挤出 区域。开口 6使得砂和树脂的混合物在管道上宽幅地、平整地沉积。砂和树脂的混 合物沉积在成型管的管壁上，根据所需厚度进一步地被一系列设置在混合挤出装置 外壳上的刮刀13加以平整和水平。较为理想的是，可以设置一个清洁装置，其例如通过一个泵自动地将溶剂， 如丙酮，送入入口 15。于是，可以对混合挤出装置的内部加以清洁，从而在发生 预定的或者意外的停产时防止混合物在螺杆内部固化。另外，在图中没有示出，可以采用一个商业化化的气动推进器或者其他等效 装置将砂输运到砂容器3。再有，可以采用商业化的电子测量系统(或称之为流量 计)实时地控制着流量，该电子测量系统联系于电动机并自动地与电动机互动，以 调节电动机的转速。PLC (可编程控制器)和专用软件能够实时地进行自动控制和 适应性调整，以保持装置正常运行的所有参数。另外，较为理想的是，可以设置一个没有在附图中表示的定位系统。该定位 系统由两个相互之间成90度夹角的滑轨组成。第一滑轨使得挤出和混合装置能够 沿着芯模的轴方向水平地移动。第二滑轨则是沿垂直方向移动。这样就保证了能以 最佳方式调节开口 6和成形管道表面之间的距离。虽然以上结合一较佳实施例对本实用新型的砂和树脂的混合挤出设备作了详 细的描述，但应该理解，熟悉本领域的普通技术人员应该可以在以上揭示内容的基 础上作出各种等同的变换和改动。例如，可以采用其它类型的砂输送装置和树脂输 送装置，如输送带等；入口 14和入口 15的位置和功能都是可以互换的。因此，本 实用新型的保护范围应由所附权利要求书来限定。
权利要求1. 一种砂和树脂的混合挤出设备，包括砂输送装置和树脂输送装置，其特征在于，还包括混合挤出装置，所述混合挤出装置(5)具有一用于输入树脂的入口和一用于输出树脂和砂的混合物的开口(6)，在所述混合挤出装置的内部设置有一可沿水平轴转动的螺杆(9)，所述螺杆由电动机(2)带动旋转。
2. 如权利要求l所述的砂和树脂的混合挤出设备，其特征在于，所述砂输送 装置包括电动机(1)、砂容器(3)和带槽柱状辊(4)，所述砂容器位于所述带槽 柱状辊上方，所述带槽柱状辊由电动机(1)带动旋转。
3. 如权利要求l所述的砂和树脂的混合挤出设备，其特征在于，所述树脂输 送装置是一个泵，其按照事先设定的流量，通过所述用于输入树脂的入口，将树脂 输入混合挤出装置(5)。
4. 如权利要求3所述的砂和树脂的混合挤出设备，其特征在于，所述树脂输送装置是一个齿轮泵。
5. 如权利要求l所述的砂和树脂的混合挤出设备，其特征在于，混合挤出装 置的一端设置有一个带有轴承的牵引组件和机械联轴器(7)，另一端设置有装在端 盖上的防摩il轴瓦(10)。
6. 如权利要求l所述的砂和树脂的混合挤出设备，其特征在于，所述混合挤 出装置(5)还包括一用于输入溶剂的入口。
7. 如权利要求6所述的砂和树脂的混合挤出设备，其特征在于，还包括一清 洁装置，其通过一个泵自动地将溶剂送入所述用于输入溶剂的入口。
8. 如权利要求l所述的砂和树脂的混合挤出设备，其特征在于，还包括一定 位系统，该定位系统由两个相互之间成90度夹角的滑轨组成。
9. 如权利要求l所述的砂和树脂的混合挤出设备，其特征在于，在所述混合 挤出装置的外壳上设置有刮刀(13)。
10. 如权利要求1或2所述的砂和树脂的混合挤出设备，其特征在于，还包 括一流量计，所述流量计联系于所述电动机(1、 2)，以调节转速。
专利摘要本实用新型提供了一种砂和树脂的混合挤出设备，包括砂输送装置和树脂输送装置，该设备还包括混合挤出装置，混合挤出装置具有一用于输入树脂的入口和一用于输出树脂和砂的混合物的开口，在混合挤出装置的内部设置有一可沿水平轴转动的螺杆，螺杆由电动机带动旋转。其优点是可以在结构层使用理想数量的树脂，从而降低管道制造成本；大大降低由于缺少树脂和/或砂过多而造成的管壁剥离危险，并且填料更加密实；能够更加高精度地控制结构层厚度，进而使管壁最终厚度控制精度也更高；避免了传统重力式砂沉积方式中不可避免的砂浪费；可以获得均匀的水平管壁厚度，消除或者减少表面不规则性。另外，还可以避免因树脂固化而带来的问题。
文档编号B29C47/08GK201115994SQ200720004798
公开日2008年9月17日 申请日期2007年4月9日 优先权日2007年4月9日
发明者乔万尼 法拉第 申请人:Vem股份有限公司