CN102529060B - 一种挤出机的多层共挤模头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种挤出机的多层共挤模头，包括模体、模芯和若干进料管口，模芯的轴心形成进气通道，模体与模芯之间在出料外端设有复合共挤通道、在进料内端由螺旋套形成的若干层进料通道，所述的进料管口分别通过若干层进料通道与复合共挤通道相通，其所述的模芯内设有冷却套，所述的冷却套两侧的壁部设有独立沿轴向迂回曲折的螺旋气道、轴心构成进气通道的一部分，该冷却套的外端部设有通道连通两螺旋气道，模体内端设有外接冷却循环系统的进气管和出气管分别与两螺旋气道的内端连通；本发明提供一种能调节模头内部温度的挤出机的多层共挤模头。

Description

一种挤出机的多层共挤模头

技术领域

本发明涉及一种多层管材挤出机，尤其涉及一种挤出机的多层共挤模头。

背景技术

PE-RT管材是90年代初开发应用的新型塑料管道，有人称其为第五代新型管材，主要用于建筑的热水系统，饮用水系统及地板采暖系统，在输送70度热水，长期内压为1Mpa时使用寿命可达50年。在国内正在逐步淘汰PEX管，PE-RT由于管无毒卫生，耐热保温，连接安装方式简单可靠，耐磨损，防冻裂，废料可回收等优点，成为良好的替代产品。

目前，大多管材是采用三层结构的阻氧PERT管，即在PERT管道外均匀涂覆一层热熔胶和EVOH树脂层，其从外向内的结构是EVOH阻氧层/热熔胶/PERT，由于EVOH树脂较易吸潮且吸潮后它的阻氧能力会大大降低，同时施工时容易划伤管材表面，降低管材的阻氧性。因此，这种三层结构的PERT管并不能称其为“真正意义的阻氧管”。进而推出了一种五层共挤阻氧PERT管，其从外向内的结构是PERT/热溶胶/EVOH阻氧层/热溶胶/PERT，从层结构不难看出，五层PERT管道的阻氧性较为理想，但目前制造这种五层PERT管道的共挤机模头内部大多没有相应防止模头内部温度过高的装置，当模头内部温度过高时，会影响管材产品的内壁光洁度，从而影响管材产品的质量，造成一些不必要的损失。因此，如何解决上述问题，成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能调节模头内部温度，具有结构简单、精度高的挤出机的多层共挤模头。

为解决上述技术问题，本发明的一种挤出机的多层共挤模头，包括模体、模芯和若干进料管口，模芯的轴心形成进气通道，模体与模芯之间在出料外端设有复合共挤通道、在进料内端由螺旋套形成的若干层进料通道，所述的进料管口分别通过若干层进料通道与复合共挤通道相通，其所述的模芯内设有冷却套，所述的冷却套两侧的壁部设有独立沿轴向迂回曲折的螺旋气道、轴心构成进气通道的一部分，该冷却套的外端部设有通道连通两螺旋气道，模体内端设有外接冷却循环系统的进气管和出气管分别与两螺旋气道的内端连通。

本发明采用上述的结构后，当冷却气体由进气管进入冷却套后，冷却气体沿着轴向迂回上升传递的螺旋气道到达通道，再通过通道进入出气螺旋气道，然后从出气管排出。在此过程中，冷却气体在冷却套内进行热交换，从而使冷却套温度降低，达到降低模头内部温度的目的。在进气管上设有热电偶元件，热电偶元件检测到模头内部温度过高的时候，通过相关的电气系统打开进气管的通断开关，实现自动控制的技术效果。同时内层芯模采用的螺旋气冷散热芯棒装置，在保证芯模内孔与外界相通的情况下，通过压力空气对芯模进行冷却，以确保PERT管材在高速挤出时不会因为材料的高速剪切发热而导致温度过高，从而保证管材内壁的质量。

本发明的进一步改进方案：

上述的一种挤出机的多层共挤模头，所述的模体包由内至外依次固定连接的分流架、中间分流板、模板、模腰和口模，所述的模芯包括定位模芯和上模芯，所述的定位模芯与模板一体成型设置，上模芯通过销钉销接在定位模芯上，所述的冷却套设置在定位模芯内与模板相螺接。

上述的一种挤出机的多层共挤模头，所述的冷却套包括内芯和芯套，进气通道设置在内芯的轴心中，内芯与芯套内端相螺接，芯套与模板相螺接，螺旋气道形成在内芯和芯套之间的内芯外壁面；在模板的径向设有径向通道连通内芯轴心的进气通道。有效的保证了模头内部气体能顺利的排出，与模头外部空气形成循环气流，从而有效防止因模头内部空体膨胀无法排出而影响管材质量的现象发生。

上述的一种挤出机的多层共挤模头，所述的模芯中设有能检测模体内部温度的热电偶元件。通过安装在热电偶接头上的热电偶可实现模头内部的温度检测，与电气结合可设定在模头内部达到一定温度时自动通入或切断冷却气体，从而达到防止模头内部温度过高的目的。

上述的一种挤出机的多层共挤模头，所述的螺旋套内端层层套设在定位模芯上与模板固定连接，进料通道形成在模腰、螺旋套及定位模芯之间的壁面内，进料通道为五层独立螺旋进料通道、其螺旋深度沿出料端方向向外逐渐变浅。螺旋通道的深度逐渐变浅，使流体在经过螺旋流道时轴向流料停留时间缩短；五层螺旋流道里继续向前流动的流体，该流体逐渐变小，在五层螺旋流道的起点和终点之间，实现由五层螺旋流体连续地过渡到复合共挤通道内的轴向流料的过程。

上述的一种挤出机的多层共挤模头，所述进料管口为三个、分别设置在模体两侧的径向进料管口及设置在模体内端部的轴向进料管口，其中一径向进料管口和轴向进料管口分别设有分流调节装置，该径向进料管口通过分流调节装置分别与第二层和第四层的进料通道管路连接，另一径向进料管口与第三层的进料通道管路连接，该轴向进料管口通过分流调节装置分别与第一层和第五层的进料通道管道连接。

上述的一种挤出机的多层共挤模头，第二、三、四层的进料通道在内端形成内复合交汇的内复合出料通道，进料通道内复合出料通道和第一、五层的进料通道向外延伸交汇连接复合共挤通道。复合共挤通道的容腔由下至上逐渐缩小，流体逐渐被压缩从模芯出料端被挤出。

上述的一种挤出机的多层共挤模头，所述的分流调节装置为“Y”形管道结构设置，在管口上分别设有控制流量的节流子。分流调节装置通过节流子实现胶水的分流以简化进料结构，并通过节流子分别实现对内，外层胶水的流量控制，以达到调节其壁厚的目的。

上述的一种挤出机的多层共挤模头，所述的热电偶元件设置在定位模芯中与径向通道相连通。热电偶元件的中部延伸至螺旋套一侧，与电气结合可设定在模头内部达到一定温度时自动通入或切断冷却气体，从而达到防止模头内部温度过高的目的。

本发明上述技术方案解决五层PERT管加工成型相对困难的技术问题，而且五层结构管只能采用一次共挤涂覆工艺进行一次成型，因此对于挤出共挤模头的结构及精度要求非常高。本发明的技术方案主要是用于生产五层PERT管材的一种共挤模头，根据五层PERT管内、外层及胶水层材质相同，故此模头采用两个分流结构使PERT内、外层及两层胶水层分别只由一台挤出机挤料，这样可以改变原来需要五台挤出机同时进料的情况，节省空间和成本。

附图说明

下面将结合附图中的实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不构成对本发明的任何限制。

图1为本发明的整体剖面结构示意图；

图2为本发明的冷却套剖面结构示意图；

图3为本发明的冷却套立体结构示意图；

图4为本发明的径向管道结构示意图；

图5为本发明的轴向管路结构示意图；

图6为本发明的具体实施例的结构示意图。

图中：1为模体，11为分流架，12为中间分流板，13为模板，13a为径向通道，14为模腰，15为口模，16为分流调节装置，16a为节流，2为模芯，21为销钉，22为上模芯，22a为进气通道，23为定位模芯，24为热电偶元件，3为进料管口，31、32为径向进料管口，33为轴向进料管口，4为复合共挤通道，5为螺旋套，51为进料通道，51a为内复合出料通道，6为冷却套，6a为内芯，6b为芯套，61、62为螺旋气道，63为通道，64为进气管，65为出气管。

具体实施方式

如图1和图6所示，本发明的一种挤出机的多层共挤模头，包括模体1、模芯2和若干进料管口3，模芯2的轴心形成进气通道22a，模体1与模芯2之间在出料外端设有复合共挤通道4、在进料内端由螺旋套5形成的若干层进料通道51，进料管口3分别通过若干层进料通道51与复合共挤通道4相通，模芯2内设有冷却套6，所述的冷却套6两侧的壁部设有独立沿轴向迂回曲折的螺旋气道61、62，其轴心构成进气通道22a的一部份，该冷却套6的外端部设有通道63连通两螺旋气道61、62，模体1内端设有外接冷却循环系统的进气管64和出气管65分别与两螺旋气道61、62的内端连通。

模体1包括由内至外依次固定连接的分流架11、中间分流板12、模板13、模腰14和口模15，模芯2包括上模芯22和定位模芯23，定位模芯23与模板13一体成型设置，上模芯22通过销钉21销接在定位模芯23上，冷却套6设置在定位模芯23内与模板13相螺接；在模板13的径向设有径向通道13a连通冷却套内芯6a轴心的进气通道22a。

模芯2中设有能检测模体内部温度的热电偶元件24，热电偶元件24设置在定位模芯23中与径向通道13a相连通。当热电偶元件24检测到模头内部温度过高时，将冷却气体接入气管接头，实现降低模头内部温度的目的，当热电偶元件24检测到模头内部温度合适时，只需停止冷却气体接入即可。

螺旋套5内端层层套设在定位模芯23上与模板13固定连接，进料通道51形成在模腰14、螺旋套5及定位模芯23之间的壁面，进料通道51为五层独立螺旋进料通道、其螺旋深度沿出料端方向向外逐渐变浅。

如图2和图3所示，通过进出气管64、65连通冷却循环系统与冷却套6组成芯模冷却装置，冷却套6两侧的壁部设有独立沿轴向迂回曲折的螺旋气道61、62，该冷却套6的外端部设有通道63连通两螺旋气道61、62，模体1内端设有外接冷却循环系统的进气管64和出气管65分别与两螺旋气道61、62的内端连通；冷却套6包括内芯6a和芯套6b，进气通道22a设置在内芯6a的轴心中，内芯6a与芯套6b内端相螺接，螺旋气道61、62形成在内芯6a和芯套6b之间的内芯6a外壁面，模体1内端设有外接冷却循环系统的进气管64和出气管65分别与冷却套连通。

如图4至图6所示，五层进料通道由外至内依次为PERT层、胶水层、EVOH层、胶水层、PERT层，进料管口3为三个、分别设置在模体1两侧的径向进料管口31、32及设置在模体1内端部的轴向进料管口33，其中一径向进料管口31和轴向进料管口33分别设有分流调节装置16，该径向进料管口31通过分流调节装置16分别与第二层和第四层的胶水进料通道51管路连接，另一径向进料管口32与第三层的EVOH进料通道51管路连接，该轴向进料管口33通过分流调节装置16分别与第一层和第五层的PERT进料通道51管道连接；第二、三、四层的进料通道51在内端形成内复合交汇的内复合出料通道51a构成胶水层、EVOH层、胶水层的三层结构，进料通道51内复合出料通道51a和第一、五层的进料通道51向外延伸交汇连接复合共挤通道4；分流调节装置16为“Y”形管道结构设置，在管口上分别设有控制流量的节流子16a；当节流子16a时针转动时，节流子16a插入管道的体积逐渐减少，流道可通过的流料逐渐增加，则流道中流料的流量逐渐增大，在牵引机牵引速度及流料进料共挤机挤料速度不变的前提下，管材中流料的厚度也会逐渐加厚；反之，当节流子16a顺时针转动时，节流子16a插入流道的体积逐渐增加，流道可通过的流料逐渐减少，则流道中流料的流量逐渐减少，在牵引机牵引速度及流料进料共挤机挤料速度不变的前提下，管材中流料的厚度也会逐变薄，实现流量的控制。

本发明在具体实施时，流料分别从轴向进料管口33和两径向进料管口31、32流入模体1，经过若干条分管道分别进入五层螺旋套5形成的相互叠加且独立的进料通道51内，流料经过进料通道51在复合共挤通道4复合交汇一起挤出模体1外，当热电偶元件24检测到模体1内部温度过高时，将冷却气体接入进气管64，通过进气管64进入冷却套6，在冷却套6内经过热交换后，冷却气体将通过出气管65排出，当热电偶元件24检测到模体1内部温度合适时，只需停止冷却气体接入即可。

本发明如说明书及图示内容所示，已制成出实际样品且经多次使用测试，从使用测试的效果看，本发明能达到预期之目的，实用性价值无庸置疑。以上所举实施例仅用来方便举例说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提供技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更改或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围。

Claims (10)

1.一种挤出机的多层共挤模头，包括模体（1）、模芯（2）和若干进料管口（3），模芯（2）的轴心形成进气通道（22a），模体（1）与模芯（2）之间在出料外端设有复合共挤通道（4）、在进料内端由螺旋套（5）形成的若干层进料通道（51），所述的进料管口（3）分别通过若干层进料通道（51）与复合共挤通道（4）相通，其特征在于：所述的模芯（2）内设有冷却套（6），所述的冷却套（6）两侧的壁部设有独立沿轴向迂回曲折的螺旋气道（61、62）、其轴心构成进气通道（22a）的一部分，该冷却套（6）的外端部设有通道（63）连通两螺旋气道（61、62），模体（1）内端设有外接冷却循环系统的进气管（64）和出气管（65）分别与两螺旋气道（61、62）的内端连通。

2.根据权利要求1所述的一种挤出机的多层共挤模头，其特征在于：所述的模体（1）包括由内至外依次固定连接的分流架（11）、中间分流板（12）、模板（13）、模腰（14）和口模（15），所述的模芯（2）包括上模芯（22）和定位模芯（23），所述的定位模芯（23）与模板（13）一体成型设置，上模芯（22）通过销钉（21）销接在定位模芯（23）上，所述的冷却套（6）设置在定位模芯（23）内与模板（13）相螺接。

3.根据权利要求1或2所述的一种挤出机的多层共挤模头，其特征在于：所述的冷却套（6）包括内芯（6a）和芯套（6b），进气通道（22a）设置在内芯（6a）的轴心中，内芯（6a）与芯套（6b）内端相螺接，芯套（6b）与模板（13）相螺接，螺旋气道（61、62）形成在内芯（6a）和芯套（6b）之间的内芯（6a）外壁面，在模板（13）的径向设有径向通道（13a）连通内芯（6a）轴心的进气通道（22a）。

4.根据权利要求1所述的一种挤出机的多层共挤模头，其特征在于：所述的模芯（2）中设有能检测模体内部温度的热电偶元件（24）。

5.根据权利要求1或2所述的一种挤出机的多层共挤模头，其特征在于：所述的螺旋套（5）内端层层套设在定位模芯（23）上与模板（13）固定连接，进料通道（51）形成在模腰（14）、螺旋套（5）及定位模芯（23）之间的壁面内，进料通道（51）为五层独立螺旋进料通道、其螺旋深度沿出料端方向向外逐渐变浅。

6.根据权利要求5所述的一种挤出机的多层共挤模头，其特征在于：所述进料管口（3）为三个、分别设置在模体（1）两侧的径向进料管口（31、32）及设置在模体（1）内端部的轴向进料管口（33），其中一径向进料管口（31）和轴向进料管口（33）分别设有分流调节装置（16），该径向进料管口（31）通过分流调节装置（16）分别与第二层和第四层的进料通道（51）管路连接，另一径向进料管口（32）与第三层的进料通道（51）管路连接，该轴向进料管口（33）通过分流调节装置（16）分别与第一层和第五层的进料通道（51）管道连接。

7.根据权利要求6所述的一种挤出机的多层共挤模头，其特征在于：第二、三、四层的进料通道（51）在内端形成内复合交汇的内复合出料通道（51a），进料通道（51）内复合出料通道（51a）和第一、五层的进料通道（51）向外延伸交汇连接复合共挤通道（4）。

8.根据权利要求6所述的一种挤出机的多层共挤模头，其特征在于：所述的分流调节装置（16）为“Y”形管道结构设置，在管口上分别设有控制流量的节流子（16a）。

9.根据权利要求4所述的一种挤出机的多层共挤模头，其特征在于：所述的热电偶元件（24）设置在定位模芯（23）中与径向通道（13a）相连通。

10.一种多层共挤的复合塑料管挤出机，其特征在于：使用上述权利要求1至9任一所述的挤出机的多层共挤模头。