一种发泡母粒加工设备的制作方法

1.本实用新型涉及一种发泡母粒加工设备。


背景技术：

2.众所周知，现有的发泡母粒加工工艺一般是通过间断设置的密炼工艺、冷却和挤出成型工艺等进行加工生产。所需的设备包括密炼机、挤出机等，通过这些设备一步一步的进行加工。这样的加工设备和加工工艺不仅需要较大的生产厂房和较多的人力，同时各种物料在传送转运过程中的污染也较严重；最重要的是生产流程繁琐，成本高，加工效率低，批次质量不稳定。现有技术急需一种占地小、污染少、成本低、效率高和加工质量高的发泡母粒加工设备及其加工工艺。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供一种发泡母粒加工设备，可以减小占地，提高加工效率，降低污染和成本；通过将发泡母粒原料、发泡剂和添加剂按比例分段加入往复式销钉螺杆挤出机可以将密炼、开炼等间断混炼工艺变为连续混炼工艺，通过往复式销钉螺杆挤出机对物料进行剪切、取向、切割、折叠、拉伸等功能可以提高发泡母粒原料、发泡剂和添加剂的混炼效果，提高产品质量。
4.为实现上述目的，本实用新型的技术方案是设计一种发泡母粒加工设备，包括电子计量称加料系统、往复式销钉螺杆挤出机和单螺杆挤出机；所述往复式销钉螺杆挤出机包括挤压混炼系统、往复传动系统、电器控制系统及温度控制系统，挤压混炼系统包括分段设置的机筒和相互配合设置在机筒内的螺杆和销钉，所述分段设置的机筒依次包括前部加料挤出段和中部加料混合段；电器控制系统包括交流调速器及连锁保护；温度控制系统包括油、水模温机及管路；
5.所述前部加料挤出段设有发泡母粒原料入口、发泡剂第一入口及助剂入口，添加剂混合机与机筒前部入口连通；中部加料挤出段设有发泡剂第二入口；往复式销钉螺杆挤出机挤出端与单螺杆挤出机输入端连接。通过使用往复式销钉螺杆挤出机代替传统的密炼机和开炼机等设备可以减小占地，提高加工效率，降低污染和成本。
6.进一步的技术方案是，前部加料挤出段上设有至少四个电子计量称加料设备，包括第一电子计量称加料设备、第二电子计量称加料设备、第三电子计量称加料设备与第四电子计量称加料设备；发泡母粒原料、助剂、发泡剂分别通过第一电子计量称加料设备、第二电子计量称加料设备、第三电子计量称加料设备进入机筒内，用于二次添加发泡剂的第四电子计量称与中段加料口相连，前述电子计量称加料设备均包括电子计量称补料仓、电子计量称和加料装置。这样的设计可以实现设备供料的智能化。
7.进一步的技术方案是，分段设置的机筒依次设置有四段，所述前部加料挤出段包括第一段，所述中部混合段包括第二段，所述后部混合段包括第三段及第四段；发泡母粒原料、助剂、发泡剂入口通过第一电子计量称加料设备、第二电子计量称加料设备以及第三电
子计量称加料设备与第一段连通，二次添加的发泡剂通过第四电子计量称加料设备与第二段连通，所述螺杆的长径比大于20。
8.进一步的技术方案为，电器控制系统还包括设置在单螺杆挤出机输出端处的图像采集器，图像采集器与终端电连接，图像采集器还与控制器电连接，控制器与电子计量称加料设备电连接；单螺杆挤出机输出端处设有沿挤出方向逐渐缩小的出料斗，出料斗的小尺寸端固定连接两块平行的竖向挡板，出料斗的小尺寸端的尺寸与挤出的粒料粒径相当，挡板下方设有横向滑动的底板，底板滑动方向垂直于粒料的挤出方向，前述图像采集器设置在底板正上方的靠近出料斗小尺寸端位置处；底板下设置颜色不合格粒料的回收斗，驱动底板滑动的驱动机构与控制器电连接。驱动底板滑动的驱动机构为现有技术，比如可以包括伺服电机，伺服电机的电机轴上固定连接齿轮，与齿轮啮合有齿条(当然在本设备的机架上相应设置限制齿条自由度的比如工字钢形的滑轨来保证齿条的直线运动)，齿条固定连接在底板的侧面以此驱动底板的横向移动来实现如果粒料颜色不合格则伺服电机动作，将底板滑向一边使得不合格粒料落下至回收斗中；然后反向驱动伺服电机则底板复位再进行下一步检验的工序。为更好实现本方案，在出料斗的小尺寸端的出口处设有横向滑动的竖直挡板，竖直挡板由驱动机构驱动而实现隔一段时间就将出料斗的小尺寸端的出口堵住，竖直挡板的驱动机构可以采用前述类似或相同的结构，包括伺服电机，伺服电机的电机轴上固定连接齿轮等，不再赘述；这样在单螺杆挤出机挤出粒料时隔段时间就暂停一下，以使得图像采集器也即高速摄像机能够针对竖向挡板处一个个送来的粒料拍照后传至终端与终端内的存储器内预先储存的合格颜色的粒料比对，如果一个周期《也即竖直挡板两次挡住出料斗小尺寸端出口的时间间隔》内的粒料有10％以上都未到达颜色要求就给控制器发送信号，使得驱动底板的驱动机构动作，将这一周期内的颜色不合格粒料回收至回收斗中，并且给控制器发送信号，调整发泡母粒原料等投加量以改变三种原料的投加比例，直至符合所需的颜色，因为虽然在开始设计阶段已经先设计好三种料的投加比例，但实际加工时可能由于各种原因，导致挤出的粒料不符合要求，这样可以调整挤出粒料的颜色，更符合现代化加工的生产。
9.本实用新型还提供的技术方案为，采用发泡母粒加工设备加工发泡母粒的加工工艺，包括以下步骤：
10.一、将半发泡母粒原料加入第一电子计量称加料设备；
11.二、将助剂加入第二电子计量称加料设备；
12.三、将发泡剂按比例分别导入分别加入第三电子计量称加料设备与第四电子计量称加料设备；
13.四、将往复式销钉螺杆挤出机开启，将第一电子计量称加料设备、第二电子计量称加料设备和第三电子计量称加料设备开启；第一电子计量称加料设备、第二电子计量称加料设备及第三电子计量称加料设备根据预定值投入发泡母粒原料、助剂及发泡剂，发泡母粒原料、助剂及发泡剂在前部加料挤出段被往复式挤压并推向混合段；第四电子计量称加料设备根据预定值二次投入发泡剂并与中部加料混合段推出的发泡母粒原料、助剂及发泡剂继续混炼；混炼完成后从复式销钉螺杆挤出机挤出端挤出至单螺杆挤出机；
14.五、单螺杆挤出机将混炼后的发泡母粒挤出成粒料；
15.六、冷却后挤出成型。通过将发泡母粒原料、助剂和发泡剂按比例分段加入往复式
销钉螺杆挤出机可以将密炼、开炼等间断混炼工艺变为连续混炼工艺，通过往复式销钉螺杆挤出机对物料进行剪切、取向、切割、折叠、拉伸等功能可以提半导电屏蔽电缆料原料、助剂和导电炭黑的混炼效果，提高产品质量。
16.进一步的技术方案为，往复式销钉螺杆挤出机螺杆转速为100-400r/min。
17.进一步的技术方案为，单螺杆挤出机螺杆转速为20-80r/min。
18.进一步的技术方案为，第一段内温度范围为60-100℃，所述第二段内温度范围为60-100℃，所述第三段内温度范围为60-100℃。
19.本实用新型的优点和有益效果在于：可以减小占地，提高加工效率，降低污染和成本；通过将发泡母粒原料、发泡剂和添加剂按比例分段加入往复式销钉螺杆挤出机可以将密炼、开炼等间断混炼工艺变为连续混炼工艺，通过往复式销钉螺杆挤出机对物料进行剪切、取向、切割、折叠、拉伸等功能可以提高发泡母粒原料、发泡剂和添加剂的混炼效果，提高产品质量；通过将发泡母粒原料、助剂和发泡剂按比例分段加入往复式销钉螺杆挤出机可以将密炼、开炼等间断混炼工艺变为连续混炼工艺，通过往复式销钉螺杆挤出机对物料进行剪切、取向、切割、折叠、拉伸等功能可以提半导电屏蔽电缆料原料、助剂和导电炭黑的混炼效果，提高产品质量。
附图说明
20.图1为本实用新型的结构示意图；
21.图2是图1中单螺杆挤出机的放大示意图；
22.图3是图2中出料斗、竖向挡板与底板的俯视图顺时针旋转90
°
后的示意图。
23.图中：1、往复式销钉螺杆挤出机；2、图像采集器；3、终端；4、单螺杆挤出机；5、机筒；6、控制器；7、第一电子计量称加料设备；8、第二电子计量称加料设备；9、第三电子计量称加料设备；10、第四电子计量称加料设备；11、出料斗；12、竖向挡板；13、底板；14、第一段；15、第二段；16、第三段；17、第四段；18、回收斗；19、伺服电机；20、齿轮；21、齿条；22、滑轨；23、竖直挡板。
具体实施方式
24.下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
25.如图1至图3所示(为便于图示，图1未示出出料斗、竖向挡板、底板及回收斗)，本实用新型是一种发泡母粒加工设备，包括电子计量称加料系统、往复式销钉螺杆挤出机1和单螺杆挤出机4；所述往复式销钉螺杆挤出机1包括挤压混炼系统、往复传动系统、电器控制系统及温度控制系统，挤压混炼系统包括分段设置的机筒5和相互配合设置在机筒5内的螺杆和销钉，所述分段设置的机筒5依次包括前部加料挤出段和中部加料混合段；电器控制系统包括交流调速器、接触器、断路器及连锁保护；温度控制系统包括油、水模温机及管路；述前部加料挤出段设有发泡母粒原料入口、发泡剂第一入口及助剂入口，添加剂混合机与机筒5前部入口连通；中部加料挤出段设有发泡剂第二入口；往复式销钉螺杆挤出机1挤出端与单螺杆挤出机4输入端连接。前部加料挤出段上设有至少四个电子计量称加料设备，包括第一
电子计量称加料设备7、第二电子计量称加料设备8、第三电子计量称加料设备9与第四电子计量称加料设备10；发泡母粒原料、助剂、发泡剂分别通过第一电子计量称加料设备7、第二电子计量称加料设备8、第三电子计量称加料设备9进入机筒5内，用于二次添加发泡剂的第四电子计量称与中段加料口相连，前述电子计量称加料设备均包括电子计量称补料仓、电子计量称和加料装置。分段设置的机筒5依次设置有四段，所述前部加料挤出段包括第一段14，所述中部混合段包括第二段15，所述后部混合段包括第三段16及第四段17；发泡母粒原料、助剂、发泡剂入口通过第一电子计量称加料设备7、第二电子计量称加料设备8以及第三电子计量称加料设备9与第一段14连通，二次添加的发泡剂通过第四电子计量称加料设备10与第二段15连通，所述螺杆的长径比大于20。电器控制系统还包括设置在单螺杆挤出机4输出端处的图像采集器2，图像采集器2与终端3电连接，图像采集器2还与控制器6电连接，控制器6与电子计量称加料设备电连接；单螺杆挤出机4输出端处设有沿挤出方向逐渐缩小的出料斗11，出料斗11的小尺寸端固定连接两块平行的竖向挡板12，出料斗11的小尺寸端的尺寸与挤出的粒料粒径相当，挡板下方设有横向滑动的底板13，底板13滑动方向垂直于粒料的挤出方向，前述图像采集器2设置在底板13正上方的靠近出料斗11小尺寸端位置处；底板13下设置颜色不合格粒料的回收斗18，驱动底板13滑动的驱动机构与控制器6电连接。驱动机构包括伺服电机19，伺服电机19的电机轴上固定连接齿轮20，与齿轮20啮合有齿条21(当然在本设备的机架上相应设置限制齿条21自由度的比如工字钢形的滑轨22来保证齿条21的直线运动)，齿条21固定连接在底板13的侧面以此驱动底板13的横向移动来实现如果粒料颜色不合格则伺服电机19动作，将底板13滑向一边使得不合格粒料落下至回收斗18中；然后反向驱动伺服电机19则底板13复位再进行下一步检验的工序。为更好实现本方案，在出料斗11的小尺寸端的出口处设有横向滑动的竖直挡板23，竖直挡板23由驱动机构驱动而实现隔一段时间就将出料斗11的小尺寸端的出口堵住，竖直挡板23的驱动机构可以采用前述类似或相同的结构，包括伺服电机19，伺服电机19的电机轴上固定连接齿轮20等。
26.采用发泡母粒加工设备加工发泡母粒的加工工艺，包括以下步骤：
27.一、将半发泡母粒原料加入第一电子计量称加料设备7；
28.二、将助剂加入第二电子计量称加料设备8；
29.三、将发泡剂按比例分别导入分别加入第三电子计量称加料设备9与第四电子计量称加料设备10；
30.四、将往复式销钉螺杆挤出机1开启，将第一电子计量称加料设备7、第二电子计量称加料设备8和第三电子计量称加料设备9开启；第一电子计量称加料设备7、第二电子计量称加料设备8及第三电子计量称加料设备9根据预定值投入发泡母粒原料、助剂及发泡剂，发泡母粒原料、助剂及发泡剂在前部加料挤出段被往复式挤压并推向混合段；第四电子计量称加料设备10根据预定值二次投入发泡剂并与中部加料混合段推出的发泡母粒原料、助剂及发泡剂继续混炼；混炼完成后从复式销钉螺杆挤出机挤出端挤出至单螺杆挤出机4；
31.五、单螺杆挤出机4将混炼后的发泡母粒挤出成粒料；
32.六、冷却后挤出成型。往复式销钉螺杆挤出机1螺杆转速为100-400r/min。单螺杆挤出机4螺杆转速为20-80r/min。第一段14内温度范围为60-100℃，所述第二段15内温度范围为60-100℃，所述第三段16内温度范围为60-100℃。各个区段和螺杆的温度通过控温设备严格控制，控制温度范围如下表
[0033][0034][0035]
本实用新型所述的加工设备和加工工艺不仅限于加工pe，同时也适用于等pp、eva的整体或者部分工艺，添加助剂和发泡剂应其用途和要求各不相同，但工艺步骤和设备与本实用新型所述的设备和工艺相同。采用本实用新型所述的设备和工艺进行加工与传统的间断式加工相比，首先，失重计量系统分组计量发泡母粒原料、助剂、发泡剂等连续加料，进入往复式混炼挤出机连续混炼生产，配比精确，连续混炼工艺控制稳定，自动化程度高，产品质量稳定；其次，降低劳动强度，提高生产效益；再次，减少车间污染，改善工作环境；再次，工人操作安全可靠；最后，减少工艺流程，降低设备及厂房投入，降低生产成本。
[0036]
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。