一种EPS混料装置及其控制方法与流程

本发明涉及混料技术领域，更具体的是，本发明涉及一种eps混料装置及其控制方法。

背景技术：

eps塑料是可发泡聚苯乙烯的简称，又称可发性聚苯乙烯，是由苯乙烯悬浮聚合，再加入发泡剂而制得。白色珠状颗粒，相对密度1.05。热导率低，吸水件小。耐冲击振动、隔热、隔音、防潮、减振。介电性能优良。溶于丙酮、醋酸乙酯、苯、甲苯、二氯乙烷、氯仿、不溶于乙醇、正己烷、环己烷、溶剂汽油等；可发性聚苯乙烯(eps)通称聚苯乙烯和苯乙烯系共聚物，是一种树脂与物理性发泡剂和其它添加剂的混合物。可发性ps可被加工成低密度(0.7—10.0ib/ft3)的泡沫塑料剂品。最常见的可发性聚苯乙烯是含有作为发泡剂的戊烷的透明ps粒料。由可发性聚苯乙烯制出泡沫塑料制品有几个专门步骤，这也是许多塑料树脂(包括可成型泡沫的聚烯烃及其共聚物)的一种特性。可发性ps可用来制造各种制品如咖啡杯、吸收能量的汽车用减震器或300ft3大的泡沫塑料块。eps的主要用途是一次性饮料杯、抗震包装以及隔热材料；发性聚苯乙烯是小颗粒状树脂，直径一般为0.01－0.1in。大多数这种颗粒是悬浮聚合生成的珠粒，而较大直径的颗粒也可通过切粒得到。采用的珠粒大小决定于最终泡沫制品的最小壁厚。较大的粒子膨胀制成低密度泡沫制品比较容易，较小的粒子则较易制成填充均匀的部件。泡沫塑料产品的性能取决于原料聚合物，但受泡沫的密度影响很大。一个密度为11b/ft3的ps泡沫产品其中97％的体积是空气，这种产品的机械性能较差。泡沫体中所含的空气分隔成数百万个泡孔，正是它们的存在使聚合物泡沫材料具有许多有价值的特性。这些特性包括绝热性、吸收能量、漂浮性、高的刚度/重量比以及单位体积成本低等等。泡沫ps的大多数性能都与其密度有很明显的函数关系，因此生产者可不需重新设计模具，只根据加工工艺简单变化的需要对实际操作做些微小调整。ps泡沫的其它性能同样取决于聚合物的类型和发泡时用的数量。由于发泡ps产品的机械强度可由发泡密度来调节，因此有时通过选用另外一种泡沫聚合物来获得需要的强度。一个例子是获得不是属于强度方面的性能，如使ps提高其本身不具备的耐高温性和耐溶剂性；另一个例子是采用聚烯烃或烯烃/苯乙烯共聚体，可提高柔软性或伸长率，但强度提高不多。

现有eps塑料混料系统，对eps塑料上色效率低，导致不良品增多，增加了生产成本。

技术实现要素：

本发明的一个目的是设计开发了一种eps混料装置，能够将eps塑料和碳素粉混合均匀，且结构简单。

本发明的另一个目的是设计开发了一种eps混料装置的控制方法，能够控制轮轴和搅拌杆的旋转速度，提高eps塑料的上色率。

本发明提供的技术方案为：

一种eps混料装置，包括：

漏料斗；以及

漏料管，其为四棱柱结构，其设置在所述漏料斗底部

漏料支管，其两侧设置有漏料口且中部与所述漏料管连通；

漏料齿轮，其配合设置在所述漏料管内，所述漏料齿轮中心固定设置有轮轴，所述轮轴两端穿过所述漏料管相对两侧，用于支撑所述漏料齿轮；

其中，当所述漏料齿轮旋转时，漏料斗中的物料能够通过漏料管并经漏料支管流出；当所述漏料齿轮静止时，漏料斗中的物料不能流出。

优选的是，还包括：

搅拌室，其顶部设置有上盖，所述漏料支管两侧穿过所述上盖，并与所述搅拌室连通；

搅拌杆，其竖直设置在所述搅拌室内，且顶端可旋转设置在所述上盖中心；

搅拌叶片，其分层等间距设置在所述搅拌上。

优选的是，还包括：

第一电机，其与所述轮轴连接，用于驱动所述轮轴旋转；

第二电机，其设置在所述上盖上且与所述搅拌杆连接，用于驱动所述搅拌杆旋转。

优选的是，还包括：

支架，其一端与所述上盖固定连接，另一端与所述漏料斗侧壁固定连接，用于支撑所述漏料斗；

进料口，其设置在所述搅拌室上部一侧，用于eps塑料进料；

出料口，其设置在所述搅拌室底部中心，用于出料。

优选的是，还包括：

转速传感器，其分别设置在所述轮轴和搅拌杆上没用于检测所述轮轴和搅拌杆的转速；

重量传感器，其设置在所述搅拌室底部，用于检测搅拌室内物料的重量；

控制器，其与所述转速传感器、重量传感器、第一电机和第二电机连接，用于接收所述转速传感器和重量传感器的检测数据并控制所述第一电机和第二电机工作。

相应地，本发明还提供一种eps混料装置的控制方法，包括：

eps塑料通过进料口进入搅拌室内，漏料斗中加入碳素粉，控制器控制轮轴的旋转速度为：

其中，n1为轮轴的旋转速度，m为搅拌室内物料的重量，τ为上色比例，l为漏料齿轮相邻齿尖的距离，h为漏料齿轮齿沟深度，d为漏料齿轮的厚度，ξ为漏料齿轮的齿的数量，ρ1为碳素粉的密度，ρ2为eps塑料的密度，r为eps塑料的平均粒径，t1为碳素粉的漏料时间。

优选的是，当碳素粉通过漏料管并经漏料支管进入搅拌室的同时，控制器控制搅拌杆的旋转速度为：

其中，n2为搅拌杆的旋转速度，e为自然对数的底数，a为搅拌叶片的层数，b为每层搅拌叶片的个数。

优选的是，所述eps塑料的加入体积满足：

其中，veps为eps塑料的加入体积，v为搅拌室的体积。

优选的是，所述搅拌杆的搅拌时间t2满足：

t2≥t1+40。

本发明所述的有益效果：

(1)本发所述的eps混料装置，能够控制碳素粉的加入与否，能够将eps塑料和碳素粉混合均匀，提高eps塑料的上色率，且结构简单，操作方便，降低混料成本，提高产品良率。

(2)本发明所述的eps混料装置的控制方法，能够控制轮轴和搅拌杆的旋转速度，使得eps塑料和碳素粉混合均匀，提高eps塑料的上色率，提高产品良率。

附图说明

图1为本发明所述eps混料装置的结构示意图。

图2为本发明所述eps混料装置的结构示意图。

图3为本发明所述eps混料装置的结构示意图。

图4为本发明所述漏料管和漏料支管的放大图。

图5为本发明所述eps混料装置的剖视结构示意图。

图6为本发明所述漏料管的剖视放大图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

本发明可以有许多不同的形式实施，而不应该理解为限于再此阐述的实施例，相反，提供这些实施例，使得本公开将是彻底和完整的。在附图中，为了清晰起见，会夸大结构和区域的尺寸和相对尺寸。

如图1-6所示，本发明提供一种eps混料装置，包括：漏料斗100；以及漏料管110，其为四棱柱结构，其设置在所述漏料斗100底部；漏料支管120，其两侧设置有漏料口且中部与所述漏料管110连通，使得物料(本实施例中为碳素粉)能够在在漏料斗100中通过漏料管110分两路流进漏料支管120中，并从两侧漏料口流出；漏料齿轮130，其配合设置在所述漏料管110内，所述漏料齿轮130中心固定设置有轮轴131，所述轮轴131两端穿过所述漏料管110相对两侧，用于支撑所述漏料齿轮130；其中，当所述漏料齿轮130旋转时，漏料斗100中的物料能够通过漏料管110并经漏料支管120流出；当所述漏料齿轮130静止时，漏料斗100中的物料不能流出，进而能够通过控制漏料管110中设置的漏料齿轮130在控制漏料与否，还能通过控制漏料齿轮130的转速控制漏料斗100中物流的流出速度(即漏料量)

本实施例中，还包括：搅拌室200，其顶部设置有上盖210，所述漏料支管120两侧穿过所述上盖210，并与所述搅拌室200连通，使得漏料斗100中的物料通过漏料支管120进入搅拌室中；搅拌杆220，其竖直设置在所述搅拌室100内，且顶端可旋转设置在所述上盖210中心；搅拌叶片230，其分层等间距设置在所述搅拌杆220上，能够对搅拌室200内的物料进行充分搅拌。本实施例中，所述搅拌叶片230有4层，每层的搅拌叶片有3个，互相呈120度夹角。

本实施例中，还包括：第一电机132，其与所述轮轴131连接，用于驱动所述轮轴131旋转；第二电机221，其设置在所述上盖210上且与所述搅拌杆220连接，用于驱动所述搅拌杆220旋转。

本实施例中，还包括：支架140，其一端与所述上盖210固定连接，另一端与所述漏料斗100侧壁固定连接，用于支撑所述漏料斗100，使得整体结构更加稳固；当然还包括进料口240，其设置在所述搅拌室200上部一侧，用于eps塑料进料，出料口(图中未示出)，其设置在所述搅拌室200底部中心，用于出料。

本实施例中，还包括：转速传感器，其分别设置在所述轮轴131和搅拌杆220上没用于检测所述轮轴131和搅拌杆220的转速；重量传感器，其设置在所述搅拌室200底部，用于检测搅拌室200内物料的重量；控制器，其与所述转速传感器、重量传感器、第一电机132和第二电机221连接，用于接收所述转速传感器和重量传感器的检测数据并控制所述第一电机132和第二电机221工作。

本发所述的eps混料装置，能够控制碳素粉的加入与否，能够将eps塑料和碳素粉混合均匀，提高eps塑料的上色率，且结构简单，操作方便，降低混料成本，提高产品良率。

本发明还提供一种eps混料装置的控制方法，包括：

eps塑料通过进料口进入搅拌室内，漏料斗中加入碳素粉，控制器控制轮轴的旋转速度为：

其中，n1为轮轴的旋转速度(r/min)，m为搅拌室内物料的重量(g)，τ为上色比例(g/cm³)，l为漏料齿轮相邻齿尖的距离(cm)，h为漏料齿轮齿沟深度(cm)，d为漏料齿轮的厚度(cm)，ξ为漏料齿轮的齿的数量，ρ1为碳素粉的密度(g/cm³)，ρ2为eps塑料的密度(g/cm³)，r为eps塑料的平均粒径(cm)，t1为碳素粉的漏料时间(min)。

当碳素粉通过漏料管并经漏料支管进入搅拌室的同时，控制器控制搅拌杆的旋转速度为：

其中，n2为搅拌杆的旋转速度(r/min)，e为自然对数的底数，a为搅拌叶片的层数，b为每层搅拌叶片的个数。

所述eps塑料的加入体积满足：

其中，veps为eps塑料的加入体积(cm³)，v为搅拌室的体积(cm³)。

所述搅拌杆的搅拌时间t2(min)满足：

t2≥t1+40。

本发明所述的eps混料装置的控制方法，能够控制轮轴和搅拌杆的旋转速度，使得eps塑料和碳素粉混合均匀，提高eps塑料的上色率，提高产品良率。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。