CN104593882B - 设有冷却机构的塑料拉丝机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及塑料拉丝机。一种设有冷却机构的塑料拉丝机，包括机架、进料斗、料筒、模头和冷却机构，冷却机构包括恒温器、循环泵、除冷凝水机构、设置于模头下方的冷却水桶、以及设置于机架的支撑座和一对呈倾斜状态的支撑轴，冷却水桶以周面接触的方式搁置在一对支撑轴上，支撑座支撑于冷却水桶的底壁，循环泵的进口连接有伸入到冷却水桶内的进水管，循环泵的出口同恒温器的进口连接在一起，恒温器的出口设有伸入冷却水桶内的出水管。本发明提供了一种塑料丝受冷均匀、冷却水的热量利用率高、冷却效率高、卫生性好的设有冷却机构的塑料拉丝机，解决了现有的塑料拉丝机通过自然冷却的方式进行冷却所存在的冷却时间长的问题。

Description

设有冷却机构的塑料拉丝机

技术领域

本发明涉及塑料拉丝机，尤其涉及一种设有冷却机构的塑料拉丝机。

背景技术

塑料拉丝机是将塑料制作成塑料丝的设备。在中国专利申请号为012290475、公开日为2002年3月6日、名称为“免供排气节能塑料拉丝机”的专利文件中公开了一种塑料拉丝机。塑料拉丝机包括进料斗、料筒和模头。使用时，将塑料原料倒入进料斗中，塑料经过料筒时被加热融化机进行相关处理，然后经模头输出而形成塑料丝。现有的塑料拉索机存在以下不足：模头输出的塑料丝是自然冷却的，故冷却时间长、不能够实现高速生产。

发明内容

本发明提供了一种塑料丝受冷均匀、冷却水的热量利用率高、冷却效率高、卫生性好的设有冷却机构的塑料拉丝机，解决了现有的塑料拉丝机通过自然冷却的方式进行冷却所存在的冷却时间长的问题。

以上技术问题是通过下列技术方案解决的：一种设有冷却机构的塑料拉丝机，包括机架、以及设置于机架的进料斗、同进料斗出口端连接在一起的料筒、连接于料筒出口端的模头和冷却机构，所述冷却机构包括恒温器、循环泵、除冷凝水机构、设置于模头下方的冷却水桶、以及设置于所述机架的支撑座和一对呈倾斜状态的支撑轴，所述冷却水桶为圆形桶，所述冷却水桶以周面接触的方式搁置在所述一对支撑轴上，所述支撑座支撑于所述冷却水桶的底壁，所述冷却水桶内周面连接有若干沿冷却水桶周向分布的推块，所述循环泵的进口连接有伸入到所述冷却水桶内的进水管，所述循环泵的出口同所述恒温器的进口连接在一起，所述恒温器的出口设有伸入所述冷却水桶内的出水管，所述除冷凝水机构包括挤压辊和转动连接于所述机架的芯轴，所述芯轴、挤压辊和支撑轴三者平行，所述芯轴和挤压辊之间的间隙小于所述芯轴和冷却水桶之间的间隙，所述芯轴表面设有吸水块，所述吸水块沿芯轴径向的厚度大于芯轴和冷却水桶之间的间隙，所述芯轴位于所述冷却水桶的下方。使用时，将塑料原料倒入进料斗中，塑料经过料筒时被加热融化机进行相关处理，然后经模头输出而形成热的塑料丝，热的塑料丝进入冷却水桶中被冷却。冷却水桶中加入冷却水，冷却水在循环泵的作用下在恒温器和冷却水桶之间循环，恒温器使进入冷却水桶中的水的水温为设定温度。支撑座起到防止冷却水桶沿支撑轴轴向滑下的作用。使支撑轴转动，支撑轴转动时驱动冷却水桶转动（可以通过摩擦力或通过齿啮合的方式进行传动），冷却水桶转动过程中带动推块一起转动。推块将冷却水和塑料丝提升起、然后在重力的作用下冷却水和塑料丝重新掉落下而实现冷却水和塑料丝的接触位置变化，水所产生的运动为非圆周运动，不会在中心部位形成静流区，从而使得水的各处产生流动，使得塑料丝受冷均匀且冷却水桶中的水的各处温度均匀而起到提高传热效率的作用。支撑座可以为直接支撑于冷却水桶、或设计滚轮等部件对冷却水桶进行支撑。由于冷却水桶内的冷却水的温度低，故在环境温度较高时会在冷却水桶的外表面产生冷凝现象，冷凝水的存在不但影响冷却水的热量的利用率、而且影响环境卫生。设置除冷凝水机构，能够将冷却水桶外表面上的冷凝水及时擦掉，从而能够提高冷却水的热利用效率和保持环境卫生。

作为优选，所述芯轴逆时针转动；所述挤压辊表面设有沿挤压辊轴向延伸的集水沟，所述集水沟位于所述芯轴轴线和挤压辊的轴线所确定的平面的上方，所述挤压辊固接于所述机架。结构紧凑且能够方便地对冷凝水进行集中排放。

作为另一优选，所述除冷凝水机构还包括位于所述挤压辊的挤压处的下方的接水槽，所述芯轴顺时针转动。擦拭块经过挤压辊时，擦拭块中的水能够更为高效地被挤出，起到将冷却水桶表面上的冷凝水高效地擦拭掉的效果。冷凝水能够被集中排放。

作为优选，所述挤压辊转动连接于所述机架，所述吸水块同挤压辊表面的接触处的线速度和所述挤压辊表面的线速度相等。吸水块对冷却水桶进行擦拭时的磨损小。

作为优选，所述吸水块同冷却水桶表面的接触处的线速度和所述冷却水桶外周面的线速度相等。吸水块同挤压辊接触而产生挤压时的磨损小。

作为优选，所述支撑座包括上段和下段，所述下段同所述机架固接在一起，所述上段通过平面轴承同所述下段转动连接在一起，所述冷却水桶的下端连接在所述上段上，所述平面轴承和所述冷却水桶同轴。能够使得冷却水桶同支撑座之间不容易产生相对移动，从而能够避免二者移动而产生磨损；还能够防止支撑座产生阻碍冷却水桶转动的力，从而降低支撑轴的负载，起到降低能耗的作用。

作为优选，所述冷却机构还包括真空产生器、控制阀和破真空源，所述上段与所述下段套接在一起，所述上段与所述下段之间设有密封圈，所述上段设有吸盘，所述冷却水桶通过所述吸盘吸附在所述上段上，所述上段通过所述密封圈与所述下段密封连接，所述上段、密封圈、下段三者合围成一个密封腔，所述密封腔同所述吸盘所围成的空间相连通，所述下段设有同所述密封腔相连通的气孔，所述控制阀用于控制所述气孔同所述真空产生器和破真空源二者中的一者连通。使用过程，当需要将冷却水桶同机架固定在一起时，使气孔同真空产生器连通，真空产生器对吸盘内部空间进行抽真空，从而使得冷却水桶能够牢固地同上段固定在一起；要取下冷却水桶时，使气孔同破真空源连通而对吸盘进行破真空，使得冷却水桶能够轻松地取下。破真空源可以为大气空间或其它气源。吸盘由于是可抽真空的吸盘，且通过控制阀同真空产生器和破真空源连接在一起，因此既能使得吸盘能够牢固地将冷却水桶吸附着，且吸盘的吸附力不影响冷却水桶的取下。支撑座的该技术方案使吸盘与真空泵之间的气路通过支撑座进行密封旋转连接，有效而巧妙地解决了吸盘旋转过程中气管会产生缠绕的问题。通过吸盘吸附，能够防止转动过程中产生的振动而导致冷却水桶从支撑轴上掉落或产生打滑现象而导致的传动效率降低。

作为优选，所述冷却水桶包括内桶和套设在内桶上的外桶，所述内桶通过弹簧同外桶弹性连接在一起，所述内桶的上端通过密封环同外桶的上端密封连接在一起，所述内桶、外桶和密封环围成负压腔。能够降低冷却水桶内的振动外传量，使得工作时的振动小。对冷却水的保冷效果好。

本发明还包括盖在冷却水桶上的桶盖，所述冷却水桶和桶盖之间通过充气式密封环密封连接在一起，所述充气式密封环包括充气内圈和套设在充气内圈外的充气外圈，所述充气外圈和充气内圈之间充有气体和色粉。设置桶盖，能够提高保冷效果。桶盖和桶体的密封效果好。当充气式密封圈破损时，色粉会流出，使得破损时能够方便地获知破损部位。

作为优选，所述密封环为沿冷却水桶的径向褶皱的褶皱结构。能够适应内桶的晃动和降低振动的外传。

作为优选，所述吸水块为沿芯轴周向延伸的环形结构。能够将冷却水桶表面的冷凝水较彻底且及时地擦拭掉。

作为优选，所述推块为沿冷却水桶的轴向延伸的长条形结构，所述推块的沿冷却水桶的径向的宽度从上向下逐渐变大，所述推块延伸至所述冷却水桶的底面，所述推块设有推液面，所述推块以推液面靠近所述冷却水桶内周面的状态倾斜。“推液面”是指推块沿冷却水桶转动方向前侧的表面。在搅拌过程中，能够使得桶内物体被抬升得更高，能够进一步提高塑料丝受热的均匀性和降低水的热能利用率。

本发明具有下述优点：通过将冷却水桶设置为倾斜状态，而通过支撑轴去驱动，使得冷却水和塑料丝既产生旋转运动又产生下降运动、所以不会产生静流区，能够使得塑料丝受热更为均匀且冷却水的热量利用率更好，冷却效率高；设置除冷凝水机构、为生性好且保冷效果好。

附图说明

图1为本发明实施例一的正视示意图。

图2为冷却机构的立体结构示意图。

图3为冷却机构的正视放大示意图。

图4为支撑座的轴向剖视图。

图5为冷却机构沿冷却水桶的轴向进行投影的局部示意图。

图6为实施例二中的冷却机构沿冷却水桶的轴向进行投影的局部示意图。

图7为本发明实施例三中的冷却水桶的剖视示意图。

图8为图7的A处的局部放大示意图。

图中：冷却机构1、支撑轴11、驱动轮111、冷却水桶12、推块121、推液面1211、充气式密封环122、充气内圈1221、充气外圈1222、内桶123、承置台阶1231、外桶124、桶盖125、进丝孔1251、弹簧126、密封环127、负压腔128、驱动电机13、恒温器14、出水管141、循环泵15、进水管151、除冷凝水机构16、挤压辊161、集水沟1611、芯轴162、吸水块163、吸水块的同冷却水桶表面接触处1631、吸水块同挤压辊表面的接触处1632、芯轴和挤压辊之间的间隙164、芯轴和冷却水桶之间的间隙165、接水槽166、支撑座17、上段171、下段172、吸盘173、吸盘所围成的空间1731、平面轴承174、密封圈175、密封腔176、气孔177、真空产生器18、控制阀19、机架2、进料斗3、料筒4、模头5、芯轴轴线和挤压辊的轴线所确定的平面S。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。

实施例一，参见图1，一种设有冷却机构的塑料拉丝机，包括机架2、进料斗3、料筒4、模头5和冷却机构1。进料斗3固定于机架2。料筒4固定于机架2。料筒4中还设有加热装置和送料装置。料筒4的进口端同进料斗3的出口端对接在一起。进料斗3高于料筒4。模头5连接在料筒4的出口端。

冷却机构1包括支撑轴11、冷却水桶12、驱动电机13、恒温器14、循环泵15、除冷凝水机构16、支撑座17、真空产生器18和控制阀19。

支撑轴11呈倾斜状态。支撑轴11转动连接于机架1上。支撑轴11设有若干个沿轴向分布的驱动轮111。

冷却水桶12为圆形。

恒温器14固定于机架2。恒温器14的出口设有伸入冷却水桶12内的出水管141。

循环泵15固定于机架2。循环泵15的进口连接有伸入到冷却水桶12内的进水管151。循环泵15的出口同恒温器14的进口连接在一起。

除冷凝水机构16位于冷却水桶12前侧的下方。除冷凝水机构16包括挤压辊161。挤压辊161同机架2固接在一起。挤压辊161同冷却水桶12平行。

参见图2，支撑轴11有一对。一对支撑轴11沿前后方向分布。两根支撑轴11平行。一对支撑轴11中位于前方的那根支撑轴同驱动电机13连接在一起。驱动电机13连接在支撑轴的低端。这样能够提高本发明的稳定性。

冷却水桶12以周面接触的方式搁置在一对支撑轴11中的驱动轮111上。冷却水桶12内周面连接有推块121。推块121有6块。推块121沿冷却水桶11周向分布。推块121为沿冷却水桶12的轴向延伸的长条形结构。推块121的沿冷却水桶的径向的宽度从上向下逐渐变大。推块121延伸至冷却水桶12的底面。

除冷凝水机构16还包括芯轴162。芯轴162转动连接于机架2。挤压辊161表面设有集水沟1611。集水沟1611沿挤压辊161轴向延伸。芯轴162也是通过驱动电机13驱动的。芯轴162和挤压辊161平行。芯轴162表面设有吸水块163。吸水块163为海绵制作而成。吸水块163为沿芯轴162周向延伸的环形结构、也即是完全包裹住芯轴162的。

参见图3，支撑座17包括上段171和下段172。下段172同机架2固接在一起。上段171连接有吸盘173。支撑座17通过吸盘173吸附住冷却水桶12而对冷却水桶12进行支撑。冷却机构还设有破真空源。本实施例中破真空源即为大气空间，也即为吸盘173的外部空间，当然采用空压机或液氮作为破真空源也是可以的。

真空产生器18为真空泵。

控制阀19为两位三通阀。控制阀19的进气口通过气管同真空产生器18的吸气口对接在一起，控制阀19的两个出气口中的一个同下段172中的气孔177（参见图4）连接在一起、另一个空置也即同破真空源连接在一起。

参见图4，上段171套接在下段172上，上段171通过平面轴承174同下段172转动连接在一起。由于平面轴承174的作用，使得上段171与下段172之间可以轻松地转动，且能在沿轴向受力的情况下轻松转动。平面轴承174和冷却水桶12（参见图1）同轴。上段171与下段172之间设有密封圈175，上段171与下段172通过密封圈175密封连接在一起。上段171、密封圈175、下段172三者合围成一个密封腔176。密封腔176同吸盘所围成的空间1731相连通。下段172设有同密封腔176相连通的气孔177。

参见图5，芯轴和挤压辊之间的间隙164小于芯轴和冷却水桶之间的间隙165。吸水块163沿芯轴径向的厚度大于芯轴和冷却水桶之间的间隙165。芯轴162的转动方向为从上向下即图中B向。冷却水桶12的转动方向同芯轴162的转动方向相反。集水沟1611位于芯轴轴线和挤压辊的轴线所确定的平面S的上方。吸水块的同冷却水桶表面接触处1631的线速度和冷却水桶12外周面的线速度相等。

参见图1，将塑料原料倒入进料斗3中，塑料经过料筒4时被加热融化及进行相关处理，然后经模头5输出而形成热的塑料丝，热的塑料丝进入冷却水桶12中被冷却。

参见图2到图5，冷却机构的工作过程为：通过控制阀19使真空产生器18同吸盘173所围成的空间相连通，真空产生器18使吸盘173内的压力下降而牢固地吸附住冷却水桶12。在循环泵15的作用下，冷却水在冷却水桶12和恒温器14之间循环。恒温器14使出水温度保持在需要的温度(通常为10±2) ℃。通过驱动电机13驱动支撑轴11转动，支撑轴11通过驱动轮111驱动冷却水桶12转动。驱动电机13还驱动芯轴162安装图5中的B向转动。冷却水桶12带动推块121一起转动。推块121转动的过程通过推液面1211去沿冷却水桶12的周向上推冷却水和塑料丝，冷却水和塑料丝在重力作用下下落，从而产生对流形式的流动和摆动。芯轴162驱动吸水块163转动，吸水块163同冷却水桶12的外表面接触时将冷却水桶12表面的冷凝水吸入，吸水块163转动到同挤压辊161接触时、吸水块163中的水被挤压处而变干，水沿集水沟1611下流。

当要取下冷却水桶12时，通过控制阀19使破真空源同吸盘173所围成的空间相连通，吸盘173被破真空，从而不会干涉冷却水桶12的取下。

实施例二，同实施例一的不同之处为：

参见图6，挤压辊161也是转动连接于机架2（参见图1）的。挤压辊也是通过驱动电机13（参见图1）驱动的。除冷凝水机构16还包括接水槽166，即通过接水槽替代集水沟。接水槽166位于挤压辊161的挤压处的下方。吸水块同挤压辊表面的接触处1632的线速度和挤压辊161表面的线速度相等。使用时，芯轴162的转动方向为从下向上即图中C向，也即同实施例一的转动方向相反。挤压辊161的转动方向同芯轴的转动方向相反。

实施例三，同实施例二的不同之处为：

参见图7，冷却水桶12包括内桶123、外桶124和桶盖125。外桶124套设在内桶123外。内桶123通过弹簧126同外桶124弹性连接在一起。内桶123的上端通过密封环127同外桶124的上端密封连接在一起。内桶123、外桶124和密封环127围成负压腔128。负压腔128内的气压低于0.5个标准大气压。密封环127为橡胶制作而成的。密封环127为沿冷却水桶的径向褶皱的褶皱结构。桶盖125盖在内桶123上。桶盖125同外桶124断开。桶盖125的中心处设有进丝孔1251。模头5同进丝孔1251对齐。

参见图8，内桶123的内周面上端设有承置台阶1231。桶盖125搁置在承置台阶1231上。桶盖125和内桶123之间通过充气式密封环122密封连接在一起。充气式密封环122包括充气内圈1221和充气外圈1222。充气外圈1222套设在充气内圈1221外。充气外圈1222和充气内圈1221之间充有气体。充气外圈1222和充气内圈1221之间填充有色粉，该色粉为红色。

Claims (10)

1.一种设有冷却机构的塑料拉丝机，包括机架、以及设置于机架的进料斗、同进料斗出口端连接在一起的料筒和连接于料筒出口端的模头，其特征在于，还包括冷却机构，所述冷却机构包括恒温器、循环泵、除冷凝水机构、设置于模头下方的冷却水桶、以及设置于所述机架的支撑座和一对呈倾斜状态的支撑轴，所述冷却水桶为圆形桶，所述冷却水桶以周面接触的方式搁置在所述一对支撑轴上，所述支撑座支撑于所述冷却水桶的底壁，所述冷却水桶内周面连接有若干沿冷却水桶周向分布的推块，所述循环泵的进口连接有伸入到所述冷却水桶内的进水管，所述循环泵的出口同所述恒温器的进口连接在一起，所述恒温器的出口设有伸入所述冷却水桶内的出水管，所述除冷凝水机构包括挤压辊和转动连接于所述机架的芯轴，所述芯轴、挤压辊和支撑轴三者平行，所述芯轴和挤压辊之间的间隙小于所述芯轴和冷却水桶之间的间隙，所述芯轴表面设有吸水块，所述吸水块沿芯轴径向的厚度大于芯轴和冷却水桶之间的间隙，所述芯轴位于所述冷却水桶的下方。

2.根据权利要求1所述的设有冷却机构的塑料拉丝机，其特征在于，所述芯轴逆时针转动；所述挤压辊表面设有沿挤压辊轴向延伸的集水沟，所述集水沟位于所述芯轴轴线和挤压辊的轴线所确定的平面的上方，所述挤压辊固接于所述机架。

3.根据权利要求1所述的设有冷却机构的塑料拉丝机，其特征在于，所述除冷凝水机构还包括位于所述挤压辊的挤压处的下方的接水槽，所述芯轴顺时针转动。

4.根据权利要求3所述的设有冷却机构的塑料拉丝机，其特征在于，所述挤压辊转动连接于所述机架，所述吸水块同挤压辊表面的接触处的线速度和所述挤压辊表面的线速度相等。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的设有冷却机构的塑料拉丝机，其特征在于，所述吸水块同冷却水桶表面的接触处的线速度和所述冷却水桶外周面的线速度相等。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的设有冷却机构的塑料拉丝机，其特征在于，所述支撑座包括上段和下段，所述下段同所述机架固接在一起，所述上段通过平面轴承同所述下段转动连接在一起，所述冷却水桶的下端连接在所述上段上，所述平面轴承和所述冷却水桶同轴。

7.根据权利要求6所述的设有冷却机构的塑料拉丝机，其特征在于，所述冷却机构还包括真空产生器、控制阀和破真空源，所述上段与所述下段套接在一起，所述上段与所述下段之间设有密封圈，所述上段设有吸盘，所述冷却水桶通过所述吸盘吸附在所述上段上，所述上段通过所述密封圈与所述下段密封连接，所述上段、密封圈、下段三者合围成一个密封腔，所述密封腔同所述吸盘所围成的空间相连通，所述下段设有同所述密封腔相连通的气孔，所述控制阀用于控制所述气孔同所述真空产生器和破真空源二者中的一者连通。

8.根据权利要求1或2或3或4所述的设有冷却机构的塑料拉丝机，其特征在于，所述冷却水桶包括内桶和套设在内桶上的外桶，所述内桶通过弹簧同外桶弹性连接在一起，所述内桶的上端通过密封环同外桶的上端密封连接在一起，所述内桶、外桶和密封环围成负压腔。

9.根据权利要求8所述的设有冷却机构的塑料拉丝机，其特征在于，还包括盖在冷却水桶上的桶盖，所述冷却水桶和桶盖之间通过充气式密封环密封连接在一起，所述充气式密封环包括充气内圈和套设在充气内圈外的充气外圈，所述充气外圈和充气内圈之间充有气体和色粉。

10.根据权利要求8所述的设有冷却机构的塑料拉丝机，其特征在于，所述密封环为沿冷却水桶的径向褶皱的褶皱结构。