CN103786331B - 用于冷却挤出塑料的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于冷却挤出塑料的装置，包括：机架，用于传送挤出塑料的料条的传送带机构。该传送带机构包括在机架内沿垂直方向布置的至少两层水平的传送带，其中各层传送带的传送方向相对于相邻层传送带的传送方向相反，设置在第一层传送带的上方的流体喷射器，用于向料条喷冷却用流体，以及至少设置在第一层传送带的下方的流体收集槽，用于收集从所述传送带上漏下的冷却用流体。本发明的装置实现了冷却效果较好、塑料粒子外观均匀、流体含量少的优点并且占地面积也较小。

Description

用于冷却挤出塑料的装置

技术领域

本发明涉及一种挤出塑料生产装置，特别涉及用于冷却挤出塑料的装置。

背景技术

目前，在塑料挤出造粒生产线中，主要设备有挤出机、冷却装置、牵引架、切粒机等。其中，挤出机的混炼效果和生产工艺是产品质量的保证。在塑料生产过程中，挤出机将原料进行加热挤压后，将从挤出机的机头中挤出成型的塑料。由于挤出成型的塑料温度较高，会在重力的作用下发生变形，因此需要通过冷却装置对成型的塑料进行降温。

在现有技术中，塑料加工行业的挤出造粒工艺大多采用水冷却的方式来加速料条的冷却结晶。在水冷期间，尽管料条表面完全被冷却水包围而使料条表面迅速冷却，但是由于塑料本身的导热系数极低，料条内部降温十分缓慢，所以料条内部仍然处于熔融状态，不适合直接造粒，而不得不延长冷却时间。例如，对于聚乳酸、聚苯乙烯、PET和聚碳酸酯等结晶速率慢的塑料，需要较长的冷却结晶时间才适合进入造粒系统。

通过加长、加宽或加深水槽，以增加冷却水的容积可以增加冷却装置的冷却能力。但是加长或加宽水槽必将使整条生产线加长或加宽，并因此大幅提高了成本，造成浪费。

料条运动的牵引力来自于切粒机，因此所产生的料条往往会出现粗细不均匀的现象而达不到要求，甚至料条会出现断裂而使得生产不能连续进行。

此外，采用水冷却方式得到的塑料粒往往含有大量的水，在后续步骤中需要对其进行干燥处理，增加操作步骤，并且能耗也因此而增大。

因此，急需一种冷却效果好、塑料粒子外观均匀、流体含量少并且占地面积小的装置。

发明内容

针对现有技术中所存在的上述技术问题，本发明提出了一种用于冷却挤出塑料的装置，其冷却效果较好、塑料粒子外观均匀、流体含量少并且占地面积也较小。

根据本发明，提出了一种用于冷却挤出塑料的装置，包括：

机架，

用于传送挤出塑料的料条的传送带机构，传送带机构包括在机架内沿垂直方向布置的至少两层水平的传送带，其中各层传送带的传送方向相对于相邻层传送带的传送方向相反，

设置在第一层传送带的上方的流体喷射器，用于向料条喷冷却用流体，以及

至少设置在第一层传送带的下方的流体收集槽，用于收集从传送带上漏下的冷却用流体。

根据本发明的用于冷却挤出塑料的装置避免了将料条浸泡在流体中进行冷却，因此避免了在后续步骤中得到的塑料粒子含有大量流体的问题。设置流体收集槽可防止流体漏到地面上而带来安全隐患。并且，多个传送带联用实际上延长了料条的冷却时间，增强了冷却效果。多个传送带成成层状设置也不会增加占地面积，从而降低了成本。

在一个实施例中，流体喷射器的喷嘴安装在筒状流体喷射挡板的顶壁上，筒状流体喷射挡板在传送带运动方向上为贯通，使得传送带能从中穿过。筒状流体喷射挡板使得流体会全部用于冷却料条而不会四处飞溅，这不但提高了流体的利用率也可防止流体漏到地面上。

在一个实施例中，传送带选择为履带。履带能够使流体漏走从而促进尽快排出料条中的流体。在一个优选的实施例中，履带表面为网状结构。网状结构的履带还能够为料条的输送提供动力，减少切粒机对料条的拉力，从而使得所获得的塑料粒子具有均匀的外观。

在一个实施例中，在机架上还设置有吹风器，吹风器设置在流体喷射器的下游并用于向料条吹风。这种设置的吹风器会促进料条表面的流体蒸发而带走热量，从而加速料条的冷却。此外，给料条吹风也会使料条干燥，从而免去了后续的料条干燥步骤。在一个实施例中，吹风器的出风嘴安装在筒状吹风挡板的顶壁上，筒状吹风挡板在传送带运动方向上为贯通，使得传送带能从中穿过。

在一个实施例中，在机架上还固定设置有至少一个与接收流体的传送带的下表面接触的集液板，集液板设置在流体喷射器的下游，并且处于流体收集槽的上方。集液板用于清除传送带上的残余流体，防止流体漏到地面上。

在一个实施例中，在流体收集槽的下游端部处设置有流体排出管。流体排出管用于将流体收集槽内的流体导出，防止流体收集槽内积满流体后溢流出来。

在一个优选的实施例中，流体排出管将所收集的流体排出到下一层传送带。这种设计使得流体从上向下自然流动即可对每一层传送带上的料条起到冷却作用，提高了流体的制冷效率，也提高了料条冷却效果。

在一个实施例中，在最末层传送带的下游部分设置有用于向料条吹风的吹风器。这种设计使得在将料条排出冷却装置时，尽可能地将料条干燥以免去后续的干燥步骤。

在本申请中，用语“上游”、“下游”规定为朝向传送带的运动方向为下游，另一方向即为上游。用语“第一层”传送带、“最末层”传送带规定为挤出塑料的料条进入根据本发明的装置时的传送带为第一层传送带、而挤出塑料的料条进入根据本发明的装置时的传送带为最末层传送带。在本发明中，第一层传送带是最上层的传送带，而最末层传送带是最下层的传送带。

与现有技术相比，本发明的优点在于，通过使用带有流体喷射器、吹风器的用于冷却挤出塑料的装置避免了将料条浸泡在流体中进行冷却，因此避免了在后续步骤中得到的塑料粒子含有大量流体的问题，也由此免去了后续的干燥步骤。设置流体收集槽可防止流体漏到地面上而带来安全隐患。此外，传送带能够为料条的输送提供动力，减少切粒机对料条的拉力，从而使得所获得的塑料粒子具有均匀的外观。更为有利地是，本发明的装置使用了多个传送带，这实际上延长了料条的冷却时间，增强了冷却效果。此外，多个传送带在沿竖直方向由同一个机架支撑，不会增加占地面积，从而降低了成本。更重要地是，当在每一个传送带上均设置流体收集槽，并且在流体收集槽的下游端部处设置有流体排出管时，流体收集槽内的流体从上向下自然流动即可对每一层传送带上的料条带来冷却作用，提高了流体的制冷效率，也会增强对料条的冷却效果。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1是根据本发明的用于冷却挤出塑料的装置的第一实施例的示意图；

图2是根据本发明的用于冷却挤出塑料的装置的第二实施例的示意图；

图3是根据本发明的流体收集槽的示意图；

图4是根据本发明的传送带的示意图；

图5是根据本发明的从动链轮的示意图。

在图中，相同的构件由相同的附图标记标示。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做进一步说明。

图1示意性地显示了根据本发明的用于冷却挤出塑料的装置10的第一实施例。该用于冷却挤出塑料的装置10包括机架18，在机架18上设置有多个用于输送料条11的水平传送带12和传送带12的驱动机构。为了减小装置10的占地面积，可将多个传送带12在机架18上沿垂直方向布置。该用于冷却挤出塑料的装置10还固定设置有多个喷嘴朝向传送带的流体喷射器13，在传送带12的与其输送面相邻的下方设置有流体收集槽20。在输送料条过程中，流体喷射器13用于向料条喷流体以将其冷却，流体收集槽20则用于收集从传送带12上漏下的流体，以防止流体漏到地面上而带来安全隐患。在一个实施例中，这种流体可选择为水。

为了避免在传送带12上流体积聚，传送带12选择为能够使流体漏下的结构。在一个实施例中，传送带12选择为履带。流体喷射器13喷出的流体对料条11冷却后，过多的流体将穿过履带中的间隙流出，从而避免了传送带12上流体积聚，并由此避免了将料条浸泡在流体中而使后续的塑料粒子流体含量过大。在一个优选的实施例中，履带式传送带12为网状结构，如图4所示。履带式传送带12的材质可选择为不锈钢，并且其构成密布网状结构。在一个实施例中，网孔的当量直径不大于0.5mm，使得履带式传送带12具有良好的透过性。更重要地是，履带式传送带12还能够驱动料条11运动，便于将高温料条11拉成规定的粗细尺寸，避免了料条11受切粒机（未示出）的牵引发生料条11粗细不均匀，甚至料条11被拉断而被迫停止生产的问题。

如图1所示，为了防止流体喷洒到地面上来，将流体喷射器13的喷嘴安装在筒状流体喷射挡板14的顶壁上。筒状流体喷射挡板14构造为在传送带12的运动方向上为贯通，使得传送带12能从中穿过。在一个实施例中，流体喷射器13的喷嘴儿可选择为雾化喷头。雾化喷头喷出的流体为雾状，更加细密，冷却效果更好。

为了进一步冷却料条11，还在机架18上还设置有多个出风嘴朝向传送带12的吹风器15。在一个实施例中，吹风器15设置在流体喷射器13的下游。这种设计实现了对料条11同时进行流体冷和风冷，而且是在流体冷之后进行风冷，加速料条11表面流体的蒸发，冷却效果更好。此外，在冷却料条11的过程中，料条11也会被干燥，从而避免后续的料条干燥步骤。如图1所示，为了集中风力，将吹风器15的出风嘴安装在筒状吹风挡板16的顶壁上。筒状吹风挡板16构造为在传送带12运动方向上为贯通，使得传送带12能从中穿过。

为了在将料条11流体冷和风冷之后，进一步除去传送带12上的残余流体，在机架18上还固定设置有至少一个与传送带12的下表面接触的集液板17，并且集液板17设置在流体喷射器13的下游，如图1所示。在一个实施例中，集液板17与传送带12相接处的面上设置有软毛，形成软毛刷，以加强引流作用。

如图1所示，在流体收集槽20的端部设置有流体排出管21，以将流体收集槽20内的流体排出防止溢流。图3示意性地显示了流体收集槽20。在一个优选的实施例中，流体收集槽20设置为其带有流体排出管21的端部处于相应的传送带12的下游部分。

用于冷却挤出塑料的装置10的驱动力来源于电机33。如图1所示，电机33通过驱动主动链轮36而驱动各级从动链轮，最终驱动各层传送带沿不同方向以相同的速度转动。图5示意性地显示了从动链轮30，其包括带动传送带12转动的鼓轮31和接受驱动力的齿轮32。上述特征是本领域的技术人员所熟知的，因此为节约篇幅起见在此未对其进行更具体的描述。

下面根据图1描述用于冷却挤出塑料的装置10的对料条11的输送和冷却过程。如图1所示，装置10包括在竖直方向中层状布置的三层传送带1、2、3。为了使此多个传送带能联动运动而输送料条11，相邻的传送带的运动方向必须为相反。即第1层传送带设置为顺时针转动，第2层传送带设置为逆时针转动，第3层传送带设置为顺时针转动。这样，料条11首先进入装置10的第1层（即最上层）传送带的左端，并且在第1层传送带的带动下由左至右运动。然后，料条11从第1层传送带的右端落到第2层传送带右端，并由右至左运动。接着，再从第2层传送带左端落到第3层传送带左端并由左向右运动，最后从第3层传送带的右端离开装置10。从整体上看，料条11呈“S”型运动。在图1所示的实施例中，由于仅在沿着第1层传送带布置了流体喷射器13、吹风器15和流体收集槽20，因此料条11仅在经过第1层传送带时会被冷却。

图2示意性地显示了根据本发明的用于冷却挤出塑料的装置10的第二实施例。在此第二实施例中的各个元件均与第一实施例中的相同，并且第二实施例的主体结构而后运转方式也与第一实施例基本相同，对此不再赘述。用于冷却挤出塑料的装置10的第二实施例与第一实施例的区别在于，在每层传送带的下方设置有流体收集槽20，并且在流体收集槽20的下游端部处设置有流体排出管21。从整体上来看，多个流体排出管21成错开布置。

在输送料条11的过程中，由于第1层传送带的流体收集槽的流体排出管处于第1层传送带的下游部分（即图2中的右端），因此第1层传送带的流体收集槽内的流体可通过其流体排出管流到第2层传送带的上游端（即图2中的右端）并且在整个第2层传送带的范围内对料条11进行冷却。同样，第2层传送带的流体收集槽内的流体可通过相应的流体排出管流到第3层传送带的上游端（即图2中的左端）并对整个第3层传送带的范围内对料条11进行冷却。由此，通过流体收集槽内的流体从上向下自然流动即可对每一层传送带上的料条带来冷却作用，提高了流体的制冷效率，也会增强对料条的冷却效果。在一个优选的实施例中，在最末层传送带的下游部分设置有至少一个吹风器以将即将离开装置10的料条11干燥，免去后续的干燥步骤，如在图2中示意性地显示了在第3层传送带的下游端设置了吹风器15’和筒状吹风挡板16’。

应注意地是，也可在每一级传送带上设置流体喷射器13、吹风器15，其结构与用于冷却挤出塑料的装置10的第一实施例和第二实施例的结构相似，这里不再赘述。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (8)

1.一种用于冷却挤出塑料的装置，包括：

机架，

用于传送挤出塑料的料条的传送带机构，所述传送带机构包括在机架内沿垂直方向布置的至少两层水平的传送带，其中各层传送带的传送方向相对于相邻层传送带的传送方向相反，

设置在第一层传送带的上方的流体喷射器，用于向料条喷冷却用流体，以及

至少设置在第一层传送带的下方的流体收集槽，用于收集从所述传送带上漏下的冷却用流体，在所述流体收集槽的下游端部处设置有流体排出管，所述流体排出管将所收集的流体排出到下一层传送带的上游。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述机架上还固定设置有至少一个与接收所述流体的传送带的下表面接触的集液板，其中所述集液板设置在流体喷射器的下游，并且处于流体收集槽的上方。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述机架上还设置有吹风器，所述吹风器设置在所述流体喷射器的下游并用于向料条吹风。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在最末层传送带的下游部分设置有用于向料条吹风的吹风器。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述流体喷射器的喷嘴安装在筒状流体喷射挡板的顶壁上，筒状流体喷射挡板在传送带运动方向上为贯通，使得传送带能从中穿过。

6.根据权利要求3或4所述的装置，其特征在于，所述吹风器的出风嘴安装在筒状吹风挡板的顶壁上，筒状吹风挡板在传送带运动方向上为贯通，使得传送带能从中穿过。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述传送带为履带。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述履带为网状结构。