CN109333904A - 一种高效的立式发泡设备 - Google Patents

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    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34Auxiliary operations
    • B29C44/35Component parts; Details or accessories

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Abstract

本发明涉及发泡炉技术领域,尤其涉及一种高效的立式发泡设备。其依次包括水平预热炉、垂直发泡炉以及用于传送发泡片材的辊组,所述垂直发泡炉高6‑10m,所述垂直发泡炉设有用于在辊组快速收卷情况下对发泡后膨胀的片材展平的展开装置以及驱动所述展开装置的驱动装置,所述展开装置包括一对对称安装于炉壁两侧的展开辊组,所述展开辊组包括至少两根展开辊,所述展开辊通过固定架设置于炉壁,所述固定架包括第一安装座和第二安装座,所述展开辊包括第一支撑部和第二支撑部,所述第一安装座与第一支撑部转动连接,所述第二安装座与第二支撑部转动连接。该发明产能高、且在快速收卷情况下能够对片材进行稳定展开以得到质量稳定的发泡产品。

Description

一种高效的立式发泡设备
技术领域
本发明涉及发泡炉技术领域,尤其涉及一种高效的立式发泡设备。
背景技术
聚烯烃类塑料应用范围广泛,具有良好的物理、化学和力学性能,其韧性、挠曲性和缓冲性能良好,并且具有电绝缘、隔热等性质,广泛应用于包装、化工、建筑等领域。聚烯烃类泡沫塑料应用广泛,也是最早成功制得的泡沫塑料之一。
目前交联聚烯烃发泡工艺主要是首先将聚烯烃原料及各种助剂进行捏合、造粒,加入挤出机进行塑化,得到各组分混合均匀的聚烯烃母片,然后通过发泡炉进行发泡。现在通用的发泡炉主要有两种,一种是以水平炉为预热段和发泡段,一种是让发泡母片首先通过一段水平炉,然后在垂直炉中进行发泡。在第二种方式中,水平炉主要提供聚烯烃母片的预热,通过不同温度的区间加热以后,使到达垂直炉的聚烯烃母片具有一定的温度,有利于发泡的进行,提高发泡质量。垂直炉是聚烯烃母片发泡段,是主要的发泡完成工位。聚烯烃母片进入垂直炉后,在高温作用下发泡剂发生分解,气泡分散与母片内形成聚烯烃泡沫。
申请号为201210171489.X的专利文件公开了这样一种电子辐照交联聚乙烯发泡设备,包括依次设置的水平预热装置和垂直发泡装置,其垂直发泡装置包括垂直发泡炉,所述垂直发泡炉从垂直进料口到垂直出料口依次设有过渡区、预发泡区和发泡区。
目前常用的发泡炉和这种发泡设备一样,在水平预热炉预热后到达垂直发泡炉的片材依旧不能马上发泡,需要再经过一定程度的过渡。这是因为目前所用的发泡炉垂直段高度较低,一般为5-6m,在这种高度下,垂直发泡炉最上面的一段,如果不设加热装置,由于高度不够,其无法自然通过抽风效应达到发泡温度,如果设置加热装置,又会在抽风效应下导致温度过高,因此往往选择将其设置为过渡段从而避免这种情况。此外,片材在垂直发泡炉中一边被收卷一边受热发泡,这种高度的垂直发泡炉会使得片材发泡完成后会立即从垂直发泡炉的出口出炉,冷却程度不够。同时,为了保证片材在垂直发泡炉中的受热时间和受热程度,片材的收卷速度较低,从而也导致设备的产能较低。
针对这种情况,本公司生产了一种通过提高垂直发泡炉高度从而到达提高生产效率的目的的立式发泡设备,但是在这种设备中,由于其具有较高的收卷速度,相对应地,其展开装置也应具有符合其收卷速度的展开速度。传统发泡炉中,采用展开辊进行展开,但是由于展开辊较长,且是悬空工作的,因此如果其需要快速转动展开的话,其悬空的工作段及其不稳定,容易发生颤动,从而严重影响片状的展开质量。
发明内容
本发明要解决上述问题,提供一种产能高、且在快速收卷情况下能够对片材进行稳定展开以得到质量稳定的发泡产品的高效的立式发泡设备。
本发明解决问题的技术方案是,提供一种高效的立式发泡设备,依次包括水平预热炉、垂直发泡炉以及用于传送发泡片材的辊组,所述垂直发泡炉高6-10m,所述垂直发泡炉设有用于在辊组快速收卷情况下对发泡后膨胀的片材展平的展开装置以及驱动所述展开装置的驱动装置,所述展开装置包括一对对称安装于炉壁两侧的展开辊组,所述展开辊组包括至少两根展开辊,所述展开辊通过固定架设置于炉壁,所述固定架包括第一安装座和第二安装座,所述展开辊包括第一支撑部和第二支撑部,所述第一安装座与第一支撑部转动连接,所述第二安装座与第二支撑部转动连接。
优选地,所述垂直发泡炉高7-9m。
优选地,所述垂直发泡炉炉壁沿发泡片材传送方向依次设有2-3对所述展开辊组。
优选地,所述第一支撑部和第二支撑部将所述展开辊分为悬空设置于片材两侧的工作段、设置于固定件的支撑段以及与所述驱动装置连接的传动段,所述工作段的长度为支撑段的2-3倍。
优选地,所述驱动装置包括驱动电机组和传动轴,所述传动轴的一端与驱动电机组连接,另一端通过轴套安装于固定架并与所述展开辊组连接。
优选地,所述传动轴套接有若干驱动齿轮,所述展开辊均套接有传动齿轮,至少有一展开辊的传动齿轮通过链条与所述驱动齿轮连接,其他展开辊的传送齿轮与所述驱动齿轮啮合连接。
优选地,所述展开辊相对于水平面向下倾斜,且与所述垂直发泡炉炉壁夹角为30-60°。
优选地,所述固定架靠近第一安装座的一端设有密封隔热盖。
优选地,所述展开辊内部空心并设有冷却水进口。
优选地,所述展开辊组依次通过水管连通,且所述水管内设有抽水泵,最靠近所述垂直发泡炉出料端的展开辊组的冷却水进口与外界水箱连接。
本发明的有益效果:
1.通过加高垂直发泡炉的高度,使得在相同的受热时间下,片材的收卷速度提高,从而提高设备的产能。同时设置展开装置,展开辊的第一支撑部和第二支撑部分别与第一安装座和第二安装座的结合处形成支撑点和限位点,以在片材的快速收卷速度下、展开辊本身快速的旋转展开速度下,稳定展开辊悬空的工作段,从而达到稳定地展开片材、避免抖动的目的,保证了高产情况下的产品质量。
2.配合垂直发泡段较高的高度,在垂直发泡炉设置2-3对展开辊组,多次对片材进行展开,进一步提高产品质量。
3.将展开辊内部设置为空心,向其内填充冷却水,以在展开过程中对片材进行冷却。
4.设置于不同高度的展开辊组之间依次通过水管连通,冷却水通过最下方展开辊组依次进入上方的展开辊组内,使得展开辊组内的冷却水温度从上到下具有一定的温度梯度,以对片材有层次地进行冷却降温。
附图说明
图1是一种高效的立式发泡设备的结构示意图;
图2是一种高效的立式发泡设备的展开示意图;
图3是一种高效的立式发泡设备展开辊组之间的连接示意图;
图4是一种高效的立式发泡设备展开装置的结构示意图;
图中:水平预热炉100,垂直发泡炉200,辊组300,展开装置400,展开辊组410,展开辊411,固定架420,第一安装座421,第二安装座422,轴套423,密封隔热盖424,水管430,驱动装置500,驱动电机组510,传动轴520。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施方式,并结合附图,对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明并不限于这些实施例。
一种高效的立式发泡设备,如图1所示,依次包括水平预热炉100、垂直发泡炉200以及用于传送发泡片材的辊组300。在辊组300的动力下,待发泡片材依次经过水平预热炉100预热、进入垂直发泡炉200发泡后收卷得到成品。其中,辊组300的速度即决定了设备的产能效率。
因此,为了提高设备的产品效率,本发明的垂直发泡炉200高6-10m,进一步地,本实施例中,垂直发泡炉200高7-9m,即为传统垂直发泡炉的1.5倍左右,在不考虑其他影响因素的情况下,为了保证原有发泡完成度,可将收卷速度提高1.5倍左右,即产能为原来的1.5倍左右。但垂直发泡炉200的加高所带来的优势不仅于此,由于水平预热炉100的进口和垂直发泡炉200的出口均为开口,在开口作用和垂直高度作用下,垂直发泡炉200内会产生抽风效应,使得垂直发泡炉200与水平预热炉100连接的一段具有较高的温度。因此从水平预热炉100转入垂直发泡炉200的片材会在转入瞬间得到发泡。与传统的发泡炉相比,实际发泡段的长度增加了,即片材停留于实际发泡段内的时间增加了。同时,由于垂直发泡炉200的加高,热能本身停留于实际发泡段内的时间增加了,使得温度升高。影响发泡的两个因素:发泡时间和发泡温度,均相对于传统发泡炉有所增加,那么为了保证原有发泡完成度,可再次提高收卷速度,即进一步提高设备的产能效率。
本实施例中,通过将垂直发泡炉200加高为原来的1.5倍左右,从而使得最后设备的产品产能能够从7m/min提高到20m/min以上。
如图2和图4所示,发泡完成的产品需要设置展开装置400展开,垂直发泡炉200设有用于在辊组300快速收卷情况下对发泡后膨胀的片材展平的展开装置400以及驱动展开装置400的驱动装置500,展开装置400包括一对对称安装于炉壁两侧的展开辊组410,展开辊组410包括至少两根展开辊411。展开辊411分别设置于片材的两面,从而将片材夹住,每根展开辊411均相对片材向内转动,从而产生摩擦力。又由于展开辊411相对于水平面向下倾斜,且与垂直发泡炉200炉壁夹角为30-60°,产生的摩擦力方向朝向片材的两侧并斜向下,从而将褶皱的片材展开。
为了在快速的收卷速度下,展开装置400依旧能够达到良好的展开效果,展开辊411也应需要有较高的转动展开速度。但展开辊411是悬空工作的,其在快速转动中势必会出现悬空段抖动的问题。因此将展开辊411通过固定架420设置于炉壁,固定架420包括第一安装座421和第二安装座422,展开辊411包括第一支撑部和第二支撑部,第一安装座421与第一支撑部转动连接,第二安装座422与第二支撑部转动连接。第一支撑部和第二支撑部将展开辊411分为悬空设置于片材两侧的工作段、设置于固定件420的支撑段以及与驱动装置连接的传动段,工作段的长度为支撑段的2-3倍。驱动装置500包括驱动电机组510和传动轴520,传动轴520的一端与驱动电机组510连接,另一端通过轴套423安装于固定架420并与展开辊组410连接。传动轴520套接有若干驱动齿轮,展开辊411均套接有传动齿轮,至少有一展开辊411的传动齿轮通过链条与驱动齿轮连接,其他展开辊411的传送齿轮与驱动齿轮啮合连接。
展开辊411的支撑部和固定架420的安装座之间的连接处形成支撑点和限位点,即除了驱动装置500对展开辊411提供的连接支撑作用外,还在展开辊411的悬空部分上增加了支撑力和压制力,使得悬空在发泡炉内的工作段即使在转动下,也能得到有效的支撑固定,且其悬空的工作段端部部分不会因其旋转或者外力因素发生颤动,从而保证了片材的展开质量。
此外,固定架420靠近第一安装座421的一端设有密封隔热盖424。
进一步地,由于较高的垂直发泡炉200,一对展开辊组410的展开效果不够,因此需要在垂直发泡炉200炉壁沿发泡片材传送方向依次设有2-3对展开辊组410,以多次对片材进行展开,进一步提高产品质量。
如图3所示,产品收卷成品之前,还需要冷却,因此将展开辊411内部空心并设有冷却水进口,且展开辊组410依次通过水管430连通,且水管430内设有抽水泵,最靠近垂直发泡炉200出料端的展开辊组410的冷却水进口与外界水箱连接。
按照图3中所示的方向,冷却水从最下方的展开辊组410中进入,其进行冷却后带有一点温度的冷却水在抽水泵的作用下进入其相邻的、上一组展开辊组410中,而其进行冷却后带有更高一点的温度的冷却水在抽水泵的作用下进入更上一组展开辊组410中,从而使得展开辊组410内的冷却水温度从上到下具有一定的温度梯度,以对片材有层次地进行冷却降温。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种高效的立式发泡设备,其特征在于:依次包括水平预热炉(100)、垂直发泡炉(200)以及用于传送发泡片材的辊组(300),所述垂直发泡炉(200)高6-10m,所述垂直发泡炉(200)设有用于在辊组(300)快速收卷情况下对发泡后膨胀的片材展平的展开装置(400)以及驱动所述展开装置(400)的驱动装置(500),所述展开装置(400)包括一对对称安装于炉壁两侧的展开辊组(410),所述展开辊组(410)包括至少两根展开辊(411),所述展开辊(411)通过固定架(420)设置于炉壁,所述固定架(420)包括第一安装座(421)和第二安装座(422),所述展开辊(411)包括第一支撑部和第二支撑部,所述第一安装座(421)与第一支撑部转动连接,所述第二安装座(422)与第二支撑部转动连接。
2.根据权利要求1所述的一种高效的立式发泡设备,其特征在于:所述垂直发泡炉(200)高7-9m。
3.根据权利要求1所述的一种高效的立式发泡设备,其特征在于:所述垂直发泡炉(200)炉壁沿发泡片材传送方向依次设有2-3对所述展开辊组(410)。
4.根据权利要求1所述的一种高效的立式发泡设备,其特征在于:所述第一支撑部和第二支撑部将所述展开辊(411)分为悬空设置于片材两侧的工作段、设置于固定件(420)的支撑段以及与所述驱动装置连接的传动段,所述工作段的长度为支撑段的2-3倍。
5.根据权利要求1所述的一种高效的立式发泡设备,其特征在于:所述驱动装置(500)包括驱动电机组(510)和传动轴(520),所述传动轴(520)的一端与驱动电机组(510)连接,另一端通过轴套(423)安装于固定架(420)并与所述展开辊组(410)连接。
6.根据权利要求5所述的一种高效的立式发泡设备,其特征在于:所述传动轴(520)套接有若干驱动齿轮,所述展开辊(411)均套接有传动齿轮,至少有一展开辊(411)的传动齿轮通过链条与所述驱动齿轮连接,其他展开辊(411)的传送齿轮与所述驱动齿轮啮合连接。
7.根据权利要求1所述的一种高效的立式发泡设备,其特征在于:所述展开辊(411)相对于水平面向下倾斜,且与所述垂直发泡炉(200)炉壁夹角为30-60°。
8.根据权利要求1所述的一种高效的立式发泡设备,其特征在于:所述固定架(420)靠近第一安装座(421)的一端设有密封隔热盖(424)。
9.根据权利要求3所述的一种高效的立式发泡设备,其特征在于:所述展开辊(411)内部空心并设有冷却水进口。
10.根据权利要求9所述的一种高效的立式发泡设备,其特征在于:所述展开辊组(410)依次通过水管(430)连通,且所述水管(430)内设有抽水泵,最靠近所述垂直发泡炉(200)出料端的展开辊组(410)的冷却水进口与外界水箱连接。
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