CN1096978A - 合成树脂制粒机 - Google Patents

Abstract

一种合成树脂制粒机，它包括一与水平面安装成 0°＜θ＜90°角的挤压缸，一相对于挤压缸纵轴线 成一定角度地从挤压缸向上延伸的原料供给通道，以 及一设置在模头下方有由第一冷却池和位于第一冷 却池中的第二冷却池组成的双池结构的冷却装置。 这种结构的制粒机尺寸紧凑且能够确保原料平稳地 输入挤压缸中，且挤压成的条状挤出物也能够平稳地 通过冷却装置，而使制得的颗粒质量非常均匀。

Description

本发明涉及一种合成树脂制粒机或造球机，它是通过将一种原材料，诸如合成树脂粉末、团粒或小片挤压成连续的挤出物，然后在冷却之后将此连续的挤出物切割成为小的颗粒。

在合成树脂模塑工业中，将多种具有不同性能的合成树脂材料混合起来以形成一具有所需特性的模塑制品是通常的事。在此情况下，如果混合不均匀，那么最终的产品就不会具有所需的特性。为避免这一问题，日本专利公开号63-32604中所揭示的一种方法是将各种合成树脂分别输到一挤压装置中，在其中，每一种树脂被加热熔化且被挤压成条状挤出物而进入到一水冷池中，然后被冷却后的条状挤出树脂被切割成细的颗粒或小球，最后将所制成的细粒和不同种类的合成树脂的类似的细粒混合起来而形成一模塑制品。

上述日本专利公开中也曾提到传统的制粒机大多是用于大规模生产系统的大尺寸机械。因此，配套在这种大尺寸制粒机中的挤压装置也必须有较大的尺寸，因此考虑到日常维护这个因素，它是由具有一水平地安装在机架上的挤压缸的水平式挤压装置构成的。

具有前述结构的现有制粒机在水平方向上要占据很大的空间，因此空间的使用是不经济的。另外，近年来需要能够生产多品种小批量模塑料制品的生产系统，而现有的制粒机不适用于进行多品种、小批量的生产系统。如果将传统制粒机使用于多品种、小批量生产系统中，一下子就将生产出过多的模塑料制品，这需要有复杂的库存管理系统来管理。因此，人们希望有一种尺寸紧凑，且易于进行多品种、小批量生产的系统。而且，由于树脂原料是以与挤压螺杆轴线垂直的方式馈送到水平式挤压缸的，所以树脂原料很容易在挤压缸的入口堵塞。此外，当条状树脂从水平式挤压缸挤压出而进入一冷却池时会受到一侧向弯曲力，该力会给由挤压出的条状树脂所制得的小球的质量带来不良的影响。

本发明的一个目的是提供一种合成树脂制粒机，它尺寸紧凑，能方便地用于多品种、小批量生产系统，并能保证树脂原料顺利地输入挤压装置且所挤压出的条状物也能够平稳地从冷却池中通过。

本发明所提供的合成树脂制粒机具有一模压部分，在其中，一种包括合成树脂、颜料和多种添加剂的原料被熔化和揉和，然后被挤压成条状，并且对所挤压出的条状挤出物进行冷却；其特点在于在挤压缸的底端具有一模头，它与水平面形成-0°＜θ＜90°的安装角，一原料供给通道，它以一相对于挤压缸纵轴线的预定角度从所述挤压缸向上延伸，以及一设在模头之下以冷却该条状挤出物的冷却装置，该冷却装置为双池式结构，包括一第一冷却池和一设置在该第一冷却池中的第二冷却池。

该挤压缸一般垂直而不是水平地设置，这样该制粒机从整体来说尺寸比较紧凑且在水平方向所占据的空间较小。由于原料是从原料供给通道斜向地输入到挤压装置并朝着挤压方向进入，所以挤压装置不存在已有技术中原来可能发生的堵塞在挤压缸的入口的问题。

本发明的制粒机一般包括一切割装置，它设置在冷却装置中条状馈给通道的下游端，用来将该条状挤出物切割成预定尺寸的颗粒。

挤压缸相对于水平面的安装角θ最好在45°＜θ＜90°的范围中。与该安装角相联系，合成树脂片的供给通道和挤压缸的纵轴线之间的的夹角设定在0°到45°的范围内。

另外，第一和第二冷却池内盛有冷却水，且该冷却水通过一泵推动而在第一和第二冷却池中循环。由于这种循环，可有效地利用冷却水。从挤压缸挤压成的条状挤出物进入冷却池不会受到侧向的弯曲力作用，它是靠它的自重而进入冷却池的。因此，从条状挤出物切成的颗粒的质量非常均匀。

参阅以下的详细描述以及举例地表示出应用本发明原理的较佳实施例的附图，本技术领域中的那些熟练技术人员可理解本发明的上述的和其它的目的、特征和优点。

图1为本发明第一实施例的合成树脂精制粒机的总体结构的立体前视图，其中剖示出了主要的部件。

图2为该制粒机冷却装置的放大的立体图；

图3为本发明第二个实施例的合成树脂制粒机的总结构的立体前视图，其中剖示了主要的部件。

请参见图1至图2。图中示出了本发明的合成树脂制粒机的第一个实施例。该制粒机的构造具有总体尺寸小的特点。为此，制粒机中水平布置部件被减少到最低限度以增加垂直结构的部件。这种垂直布置的部件的一个典型的例子就是挤压装置1。如图1所示，制粒机的挤压装置1包括一挤压缸10，一挤压螺杆11，一挤压螺杆11的驱动件12以及一进给原料的料斗13。挤压装置1的部件10-13的结构和功能都和现有挤压装置相似。本实施例的挤压装置1区别于现有挤压装置之处在于挤压装置1是作为一个整体垂直设置的。因此，驱动件12直接设置在挤压缸10的上方，-模头14安装在挤压缸10的底部，进给原料的料斗13通过-从挤压缸10的原料入口10a倾斜地向上延伸的原料供给管15而设置成与挤压缸10平行。供给管15中形成一原料供给通道。在图示的实施例中，挤压装置1是垂直设置的。然而，也可以将挤压装置1设置成与水平面成0°至90°的范围内的θ角。考虑到有效地利用空间和挤压装置1的功能，角度θ最好在45°至90°之间。

制粒机还包括-设置在模头14下方的冷却装置2。该冷却装置2，如图1和2中清楚所示，具有双冷却池20，它包括一矩形的第冷却池21和-置于第一冷却池21中的第二冷却池22。-对可以旋转的开有凹槽的导向辊23，23分别位于靠近第二冷却池22的前端和后端（在图1中为左端和右端）以形成条状挤出物S沿它们前进的条状挤出物进给通道的主体部分。-排水管24通过-排水孔（编号未示出）连接到第一冷却池21的前端部（在图1中为左端部）的底壁上。同样，-进水管25通过-进水孔（图2中未标出编号）连接到第二冷却池22的后端部侧壁上（图1中为右端部）。进水管25具有-与供水泵27（图1）连接的承接端。排水管24具有一设置在-水池26中的排水端和一供水泵27。水池26设置在双冷却池20的下方且安装在机架3上。

机架3由一具有一上支撑板31和中间支撑板32的台座构成。挤压装置1和双冷却池20都安装在上支撑板31上，水池26则安装在中间支撑板32上。

按照第一个实施例，一切割装置4沿着机架3的前端壁设置（图1中为左端壁），这样切割装置4就位于延伸过冷却装置2的条状挤出物供给通道的下游端。为了有助于减少制粒机的总体尺寸，从机架3前端伸出的切割装置4的纵向尺寸尽可能地减小以使切割装置4具有一水平方向缩小、垂直方向伸长的结构。如图1所示，一对协同运转的进给辊41安装在上支撑板31的前端部。一定切刀42设置在靠近进给辊对41的条状挤出物的排出侧，一旋转切刀43侧面对定切刀42设置。定切刀42和旋转切刀43都位于一垂直延伸的矩形管状输出槽44中。该槽44有-上顶或盖子。-颗粒承集箱45设置在输出槽44的下方以在其中容装由切割条状挤出物S所制成的小球或颗粒。由弹性材料，诸如-泡沫塑料板制成的引导条状，挤出物的构件46紧接地设置在供给辊对41的上游以引导条状挤出物S。该条状挤出物导向构件46还具有将条状挤出物S在冷却时所粘附的水份去掉的功能。图1中，标号5表示一系杆，标号6表示控制仪表板。

显而易见，切割装置4的结构并不限于实施例中所示的结构。而且，切割装置4也可以不是和机架3的前端壁连续的。例如，上述实施例的切割装置4可以由-接受条状挤出物的箱子或容器所代替，这样切割装置就可以与机架分开。

上述结构的合成树脂制粒机操作过程如下。在进给原料的料斗13中，注入由合成树脂和多种添加剂组成的原料，该添加剂诸如为具有一定色泽的颜料和增塑剂，它们以一定的比例和合成树脂混合。装在原料进给料斗13中的原料通过原料供给管15，然后和挤压螺杆11轴线成一定角度且朝着挤压方向被斜向地从原料进口10a输送到挤压缸10中。

值得注意的是，在现有挤压装置中，原料是和挤压缸轴线成直角地输送到挤压缸中的，而在本发明中，原料是和挤压螺杆11纵轴线成一定角度且朝着挤压方向斜向地输送到挤压缸10中的。因此，在本发明制粒机中，原料在挤压方向是被挤压螺杆11平滑地施力的，而不会发生堵塞在挤压缸10的原料进口10a上的现象。然后原料被熔化，且当其在挤压缸10中前进时被均匀地揉和，所以，细粒或颗粒制成品的质量非常均匀。

挤压缸10的内部温度可适当地加以控制，以便使输送到挤压缸10中的原料由于挤压螺杆11的旋转而逐渐朝模头14前进时，得以塑化和揉和。原料从安装在挤压缸10底端的模头14以具有预定粗细的条状挤出物S的形状被向下挤压到第二冷却池22中。在这种情况下，由于条状挤出物S的挤压方向与作用在条状挤出物S上的自重方向相同，所以与现有水平式挤压装置所形成的条状挤出物不同，本发明所挤压成的条状挤出物S不会受到横向弯曲力的作用而能够因其自重进入到第二冷却池22中。

条状挤出物S由开有凹槽的导向槽23引导通过第二冷却池22中的冷却水W，这样条状挤出物S被水W冷却。被冷却后的条状挤出物S在穿过条状挤出物导向件46的过程中，附在条状挤出物S表面上的水被排除。随后，条状挤出物S通过进给辊对41继续朝定切刀42和旋转切刀43前进。在定切刀42和旋转切刀43之间，条状挤出物S被切割成一定大小的小球或颗粒。最后，所制成的颗粒落入输出槽44中被装进在设在输出槽44下方的收集箱45中。

在冷却装置2中，设置在水池26中的供水泵27将冷却水W从水池26通过输水管25输送到第二冷却池22中。然后冷却水W从第二冷却池22溢流到第一冷却池21中，从那儿冷却水W通过排水管24被排到储存冷却水W的水池26中。因为这种循环而充分有效地利用了冷却水W。

图3示出了本发明的第二个实施例。在此实施例中，挤压缸10大约以45°角斜向设置，而原料馈给料斗13和原料输送管15都垂直设置。在此实施例中，原料输送管15和挤压缸10以45°角度相交的方式连接。类似地，模头14以一相同角度（即45°）斜对着冷却装置2，这样所挤压成的条状挤出物S斜向地进入第二冷却池22中。在这种情况下，条状剂出物S受到一使条状挤出物S弯曲的力。然而，这种弯曲力大大地小于在现有水平式挤压装置情况下所产生的力，对条状挤出物S的质量产生的影响是微不足道的。

第二个实施例的其它结构和功能细节基本上都和前述的第一个实施例的那些部分相同。

在本发明的制粒机具有和现有制粒机相同的制造能力的条件下，本发明的构造可以缩小制粒机的整体尺寸因此而可以有效地使用空间。具体地说，挤压装置1是竖式的，这样当制粒机的整体尺寸被缩小以应付多品种、小批量生产系统的要求时，可以方便地进行种种维修工作。

从前文的描述中可见，本发明的合成树脂制粒机整体结构紧凑，因此能够充分利用空间。另外，该制粒机可以满足缩小尺寸的要求即使使用了竖式挤压装置也可以使维修工作不会成为很麻烦的事，从而适用于多品种，小批量的生产系统。该竖式挤压装置为熔化的树脂提供了平稳的挤压机构。具体地说，由于原料是被斜向地朝着挤压方向输入挤压缸中的，所以原料可由挤压螺杆推动平稳地向前运行而不会堵塞在挤压缸的进口处。当原料在挤压缸中前进时可被塑化和均匀地揉和。由模头所挤压成的条状挤出物由其自身的重量作用而到达冷却池，这样，已被挤压而尚未完全固化的条状挤出物不会受到过度的弯曲力。因此，由条状挤出物所制得颗粒的尺寸具有较高的精度。

显然，在上述揭示的基础上熟悉本技术领域的人可以对本发明作种种小的变化和修改，所以，应当理解，在权利要求范围内本发明也可以用与上述略有不同的方式加以实施，因此保护范围应由所附的权利要求书来限定而不是由上述具体实施例的描述所限定。

Claims (5)

1、一种合成树脂制粒机，它具有一模制部分，在其中包括合成树脂、颜料和多种添加剂的原料被熔化和揉和，然后被挤压成条状挤出物，最后对挤压成的条状挤出物进行冷却；其特征在于，它还包括：

一在其底端有一模头的挤压缸，它安装成与水平面成0°＜θ＜90°的角度；

一原料供给通道，它相对所述挤压缸的纵轴线成一定角度地从所述挤压缸向上延伸；

一设置在所述模头下方以冷却所述条状挤出物的冷却装置，所述冷却装置具有双池结构，它由一第一冷却池和一设置在所述第一冷却池中的第二冷却池组成。

2、如权利要求1所述的合成树脂制粒机，其特征在于，所述冷却装置具有用于条状挤出物沿着它通过的条状挤出物进给通道，所述装置还包括一基本上设置在所述条状挤出物进给通道下游端用来将条状挤出物切割成预定尺寸的颗粒的切割装置。

3、如权利要求1或2所述的合成树脂制粒机，其特征在于，所述挤压缸相对于所述水平面的安装角θ在45°＜θ＜90°之间。

4、如权利要求1或2所述的合成树脂制粒机，其特征在于，所述原料供给通道和所述挤压缸的纵轴线之间的所述预定角度可在0°至45°范围内变化。

5、如权利要求1或2所述的合成树脂制粒机，其特征在于，所述第一和第二冷却池中装有冷却水，所述冷却水由一泵驱动而在所述第一和第二冷却池之间进行循环。

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