CN110054409B - 玻纤增强材料制造装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了玻纤增强材料制造装置，包括玻纤膨散机构、及设置在所述玻纤膨散机构出口端的玻纤混料机构，所述玻纤膨散机构包括第一导丝机构(2)、及气体加热装置(3)，所述第一导丝机构(2)具有多个供玻璃纤维伸入的第一导丝通道(2‑4)，所述气体加热装置(3)与所述第一导丝通道连通(2‑4)；所述玻纤混料机构包括第二导丝机构(6)、及材料注入装置(7)，所述第二导丝机构(6)具有多个供玻璃纤维伸入的第二导丝通道(6‑4)，所述材料注入装置(7)与所述第二导丝通道(6‑4)相连通。本发明提供的玻纤增强材料制造装置，结构简单，提高产品品质。
Description
技术领域
本发明涉及材料设备技术领域，特别涉及一种玻纤增强材料制造装置。
背景技术
玻纤增强技术对工业技术的发展越发重要。因此对原材料的需求也更为迫切。目前原材料以颗粒状为主，需要颗粒内部玻纤分布均匀，长短一致性好。只有这样才能发挥出玻纤的良好力学性能。但是由于普通的玻纤制备工艺是将长玻纤放入螺杆机内搅碎后随主料一同挤出，因此造成玻纤长度不确定性，挤出材料经切料机的切割后形成颗粒。虽以颗粒状出现，但是由于之前的不确定性致使颗粒内的玻纤长度则长短不一。因此用这种颗粒制造的注塑品力学性能会不稳定，影响产品的质量、安全性。虽然有些厂家用电缆覆皮技术原理制造除了可定长度的玻纤颗粒，但是玻纤不够膨散，出现颗粒芯部玻纤集中，周围稀少的现象，这种颗粒在做注塑工艺时会影响加工效率、同时也会造成玻纤的混料不均匀，出现产品力学性能不稳定的现象。在做颗粒切断时，也会由于玻纤过度集中，柔性太高，造成难以切断，无法形成稳定颗粒的现象。有些玻纤增强材料制造装置结构比较复杂，完成加工后设备清洁、维护需要大量时间，增加了生产成本。
发明内容
本发明目的是提供一种玻纤增强材料制造装置，其结构简单，提高产品质量。
基于上述问题，本发明提供的技术方案是：
玻纤增强材料制造装置，包括玻纤膨散机构、及设置在所述玻纤膨散机构出口端的玻纤混料机构，所述玻纤膨散机构包括第一导丝机构、及气体加热装置，所述第一导丝机构具有多个供玻璃纤维伸入的第一导丝通道，所述气体加热装置与所述第一导丝通道连通；所述玻纤混料机构包括第二导丝机构、及材料注入装置，所述第二导丝机构具有多个供玻璃纤维伸入的第二导丝通道，所述材料注入装置与所述第二导丝通道相连通。
在其中的一些实施方式中，所述第一导丝机构包括第一承压板、及固定在所述第一承压板上的第一上压板，所述第一承压板、第一上压板上设有对应的第一凹槽，当所述第一承压板、第一上压板拼合后形成所述第一导丝通道。
在其中的一些实施方式中，所述气体加热装置包括加热桶、设置在所述加热桶内的螺旋气体输送管和气体加热元件，所述气体加热元件设置在所述螺旋气体输送管的中部，所述螺旋气体输送管一端延伸所述加热桶一端形成进气端，所述螺旋气体输送管另一端延伸所述加热桶另一端形成出气端，所述加热桶的外壁上设有排气座，所述排气座内设有气体输入通道、及连通至所述气体输入通道的多个气体输出口，所述气体输入通道与所述出气端连通，所述气体输出口经排气管与所述第一导丝通道连通。
在其中的一些实施方式中，所述第一上压板内邻近所述第一导丝机构入口端设有向所述第一承压板倾斜的多个第一倾斜通道，所述第一倾斜通道由所述第一导丝机构入口端向出口端方向呈向下倾斜，所述多个第一倾斜通道与所述多个第一导丝通道分别连通，所述第一上压板的上端设有与所述多个第一倾斜通道连通的多个进气口，所述排气管连通所述气体输出口与所述进气口。
在其中的一些实施方式中，所述第一上压板内邻近所述第一导丝机构入口端设有第一发热元件。
在其中的一些实施方式中，所述第二导丝机构包括第二承压板、及固定在所述第二承压板上的第二上压板，所述第二承压板、第二上压板上分别设有对应的第二凹槽，当所述第二承压板与所述第二上压板拼合后形成所述第二导丝通道。
在其中的一些实施方式中，所述材料注入装置包括沿玻纤运行方向垂直方向布置的注入头底座、及设置在所述注入头底座上的注入头，所述注入头包括底板、设置在所述底板上端的注入口、及设置在所述底板下端并沿所述底板长度方向布置的卡块，所述卡块上设有连通至所述注入口的通槽，所述注入头底座上设有供所述卡块伸入的限位槽，所述第二上压板上设有与所述注入头底座匹配的底座固定槽、及设置在所述底座固定槽中部的导流槽，所述导流槽与多个第二导丝通道之间设有多个第二倾斜通道，所述第二倾斜通道由玻纤混料机构进口端向出口端呈向下倾斜，所述通槽与所述导流槽连通。
在其中的一些实施方式中，所述导流槽的纵向截面呈三角形，所述注入头底座长度方向的两端设有与所述导流槽匹配的封堵块以封堵所述导流槽两端。
在其中的一些实施方式中，所述第二上压板内邻近所述注入头位置设有第二发热元件。
在其中的一些实施方式中，还包括支架，所述玻纤膨散机构、玻纤混料机构设置在所述支架上。
与现有技术相比，本发明的优点是：
采用本发明的技术方案，通过玻纤膨散机构使玻纤达到干燥膨散状态，然后经过玻纤混料机构与注塑机排出的熔融材料均匀混合，后续经切割得到性能稳定的颗粒产品，提高产品的质量，该设备结构简单，成本低，生产效率高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种玻纤增强材料制造装置实施例的结构示意图；
图2为本发明实施例的拆解示意图；
图3为本发明实施例中玻纤膨散机构的结构示意图；
图4本发明实施例中玻纤膨散机构的拆解示意图
图5为发明实施例中玻纤膨散机构的俯视图；
图6为图5的A-A剖视图；
图7为本发明实施例中第一承压板与第一上压板的配合示意图；
图8为本发明实施例中排气座的结构示意图；
图9为本发明实施例中玻纤混料机构的结构示意图；
图10为本发明实施例中玻纤混料机构的拆解示意图；
图11为本发明实施例中玻纤混料机构的俯视图；
图12为图11的B-B剖视图；
图13为本发明实施例中注入头底座的结构示意图；
图14为本发明实施例中注入头的结构示意图；
其中：
1、支架；
2、第一导丝机构；2-1、第一承压板；2-2、第一上压板；2-2a、第一倾斜通道；2-3、第一凹槽；2-4、第一导丝通道；2-5、三角凸起；
3、气体加热装置；3-1、加热桶；3-2、气体加热元件；3-3、螺旋气体输送管；
4、排气座；4-1、气体输入通道；4-2、气体输出口；
5、排气管；
6、第二导丝机构；6-1、第二承压板；6-2、第二上压板；6-2a、底座固定槽；6-2b、导流槽；6-2c、第二倾斜通道；6-3、第二凹槽；6-4、第二导丝通道；
7、材料注入装置；7-1、注入头底座；7-1a、限位槽；7-1b、封堵块；7-2、注入头；7-2a、底板；7-2b、注入口；7-2c、卡块；7-2d、通槽；
8、第一发热元件；
9、第二发热元件；
10、吊环；
11、温度传感器。
具体实施方式
以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本发明而不限于限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。
参见图1-2，为本发明实施例的结构示意图，提供一种玻纤增强材料制造装置，其包括玻纤膨散机构、及设置在玻纤膨散机构出口端的玻纤混料机构，玻纤膨散机构包括第一导丝机构2、及气体加热装置3，第一导丝机构2具有多个供玻璃纤维伸入的第一导丝通道2-4，气体加热装置3与第一导丝通道2-4连通；玻纤混料机构包括第二导丝机构6、及材料注入装置7，第二导丝机构6具有多个供玻璃纤维伸入的第二导丝通道6-4，材料注入装置7与第二导丝通道6-4相连通。长玻纤进入第一导丝机构2经气体加热装置3去除表面涂覆材料，使长玻纤膨散，然后经钢丝等牵引机构将长玻纤牵引至玻纤混料机构内进行混料，得到混合材料，最终被切料机切割成玻纤增强颗粒。
参见图3-7，第一导丝机构2包括第一承压板2-1、及固定在第一承压板2-1上的第一上压板2-2，第一承压板2-1、第一上压板2-2上设有对应的第一凹槽2-3，第一凹槽2-3的纵向截面呈半圆弧状，第一上压板2-2经螺栓固定在第一承压板2-1上，当第一承压板2-1与第一上压板2-2拼合后形成第一导丝通道2-4，长玻纤在第一导丝通道2-4行进、膨散。在第一上压板2-2的上端设有吊环10，以便于将第一上压板2-2吊起。
为了提高第一上压板2-2与第一承压板2-1之间配合的密封性，在第一上压板2-2上半圆弧第一凹槽2-3的径向两侧分别设有三角凸起2-5，同时在第一承压板2-1上设有与三角凸起2-5配合的三角槽，通过三角凸起2-5与三角槽的配合，提高第一上压板2-2与第一承压板2-1配合后第一导丝通道2-3的密封性。
气体加热装置3包括加热桶3-1、设置在加热桶3-1内的螺旋气体输送管3-3和气体加热元件3-2，气体加热元件3-2设置在螺旋气体输送管3-3的中部并与加热电源连接，螺旋气体输送管3-3一端延伸至加热桶3-1一端形成进气端，螺旋气体输送管3-3另一端延伸至加热桶3-1另一端形成出气端，在加热桶3-1的外壁上设有排气座4，该排气座4内设有气体输入通道4-1、及连通至气体输入通道4-1的多个气体输出口4-2，气体输出口4-2孔位根据需要选择使用，不使用的气体输出口4-2可封堵，气体输入通道4-1与出气端连通，气体输出通口4-2经排气管5与第一导丝通道2-4连通。为了检测气体温度，在气体输入通道4-1上与输入端相对的一端设有温度传感器11。
为了进一步优化本发明的实施效果，在第一上压板2-2内邻近第一导丝机构2入口端设有向第一承压板2-1倾斜的多个第一倾斜通道2-2a，第一倾斜通道2-2a由第一导丝机构2入口端向出口端方向呈向下倾斜，该多个第一倾斜通道2-2a与多个第一导丝通道2-4分别连通，第一倾斜通道2-2a可根据需要选择使用，不使用的第一倾斜通道2-2a封堵。在第一上压板2-2的端部设有与多个第一倾斜通道2-2a连通的多个进气口，排气管5连通的两端分别连通气体输出口4-2和进气口。长玻纤进入第一导丝通道2-4内，高温高压气体经第一倾斜通道2-2a进入第一导丝通道2-4，一方面，在第一倾斜通道2-2a背压方向产生负压，引导长玻纤进入第一导丝通道2-4，另一方面，高温高压气体使玻纤表面在玻纤制备时为了收线整齐而涂覆的液体材料气化，最终在第一导丝通道2-4两端排出蒸汽，高压射流在水平的第一导丝通道2-4内形成倾斜射流、伴随射流、撞击射流，同时产生卷吸，扰动玻纤使其膨散，推动玻纤继续向前。
为了避免第一导丝机构2降低高温高压气体的温度，在第一上压板2-2内邻近第一导丝机构2入口端设有第一发热元件8，以防止第一导丝机构2表面散热导致高温高压气体降温。第一发热元件8与加热电源连接，此为现有技术，本发明不再赘述。
参见图9-12，第二导丝机构6包括第二承压板6-1、及固定在第二承压板6-1上的第二上压板6-2，第二上压板6-2、第二承压板6-1上分别设有对应的第二凹槽6-3，该第二凹槽6-3的纵向截面呈半圆弧状，当第二承压板6-1与第二上压板6-2拼合后形成第二导丝通道6-4。经膨散后的长玻纤在第二导丝通道6-4内进行材料混合。在第二上压板6-2上端设有吊环10，以便于吊起第二上压板6-2。
为了提高第二上压板6-2与第二承压板6-1之间配合的密封性，在第二上压板6-2上半圆弧第二凹槽6-3的径向两侧分别设有三角凸起，同时在第二承压板上6-1设有与三角凸起配合的三角槽，通过三角凸起与三角槽的配合，提高第二上压板6-2与第二承压板6-2配合后第二导丝通道6-4的密封性，第二承压板6-1、第二上压板6-2的配合与第一承压板2-1、第一上压板2-2的配合一致。
参见图13-14，材料注入装置7包括沿玻纤运行方向垂直方向布置的注入头底座7-1、及设置在注入头底座7-1上的注入头7-2，注入头7-2包括底板7-2a、设置在底板7-2a上端的注入口7-2b、及设置在底板7-2a下端并沿底板7-2a长度方向布置的卡块7-2c，卡块7-2c上设有连通注入口7-2b的通槽7-2d，注入头底座上7-1设有供卡块7-2c伸入的限位槽7-1a，在第二上压板6-2上设有与注入头7-1底座匹配的底座固定槽6-2a、及设置在底座固定槽6-2a中部的导流槽6-2b，导流槽6-2b与多个第二导丝通道6-3之间设有多个第二倾斜通道6-2c，第二倾斜通道6-2c由玻纤混料机构进口端向出口端呈向下倾斜，第二倾斜通道6-2c可根据需要选择使用，不使用的第二倾斜通道6-2c封堵。注入口7-2b经通槽7-2d道连通至导流槽6-2b。注入口7-2b连接至注塑机以接纳高温高压熔融材料，当高温高压材料打入第二倾斜通道后6-2c，根据流体力学原理，会在水平的第二导丝通道6-4内形成倾斜射流、伴随射流、撞击射流，同时产生卷吸，这些都会有力的使物料(ABS、PP、PE等)与玻纤充分的混合，并使混合玻纤材料向导出孔方向运动。
本例中，导流槽6-2b的纵向截面呈三角形，在注入头底座7-1长度方向的两端设有与导流槽6-2b匹配的封堵块以封堵导流槽7-1b两端。
为了避免高温高压物料进入注入头7-2装置后降温，在第二上压板6-2内邻近注入头位置设有第二发热元件9。第二发热元件9与加热电源连接，此为现有技术，本发明不再赘述。
本例中，还设有支架1，玻纤膨散机构和玻纤混料机构设置在支架1上，并沿支架1的长度方向布置，玻纤膨散机构与玻纤混合机构之间断开设置，以便于排出玻纤机构内的蒸气。
上述实例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.玻纤增强材料制造装置，其特征在于：包括玻纤膨散机构、及设置在所述玻纤膨散机构出口端的玻纤混料机构，所述玻纤膨散机构包括第一导丝机构（2）、及气体加热装置（3），所述第一导丝机构（2）具有多个供玻璃纤维伸入的第一导丝通道（2-4），所述气体加热装置（3）与所述第一导丝通道连通（2-4）；所述玻纤混料机构包括第二导丝机构（6）、及材料注入装置（7），所述第二导丝机构（6）具有多个供玻璃纤维伸入的第二导丝通道（6-4），所述材料注入装置（7）与所述第二导丝通道（6-4）相连通；
所述第一导丝机构（2）包括第一承压板（2-1）、及固定在所述第一承压板（2-1）上的第一上压板（2-2），所述第一承压板（2-1）、第一上压板（2-2）上设有对应的第一凹槽（2-3），当所述第一承压板（2-1）、第一上压板（2-2）拼合后形成所述第一导丝通道（2-4）；
所述气体加热装置（3）包括加热桶（3-1）、设置在所述加热桶（3-1）内的螺旋气体输送管（3-3）和气体加热元件（3-2），所述气体加热元件（3-2）设置在所述螺旋气体输送管（3-3）的中部，所述螺旋气体输送管（3-3）一端延伸所述加热桶（3-1）一端形成进气端，所述螺旋气体输送管（3-3）另一端延伸所述加热桶（3-1）另一端形成出气端，所述加热桶（3-1）的外壁上设有排气座（4），所述排气座（4）内设有气体输入通道（4-1）、及连通至所述气体输入通道（4-1）的多个气体输出口（4-2），所述气体输入通道（4-1）与所述出气端连通，所述气体输出口（4-2）经排气管（5）与所述第一导丝通道（2-4）连通；
所述第二导丝机构（6）包括第二承压板（6-1）、及固定在所述第二承压板（6-1）上的第二上压板（6-2），所述第二承压板（6-1）、第二上压板（6-2）上分别设有对应的第二凹槽（6-3），当所述第二承压板（6-1）与所述第二上压板（6-2）拼合后形成所述第二导丝通道（6-4）。
2.根据权利要求1所述的玻纤增强材料制造装置，其特征在于：所述第一上压板（2-2）内邻近所述第一导丝机构（2）入口端设有向所述第一承压板（2-1）倾斜的多个第一倾斜通道（2-2a），所述第一倾斜通道（2-2a）由所述第一导丝机构（2）入口端向出口端方向呈向下倾斜，所述多个第一倾斜通道（2-2a）与所述多个第一导丝通道（2-4）分别连通，所述第一上压板（2-2）的上端设有与所述多个第一倾斜通道（2-2a）连通的多个进气口，所述排气管（5）连通所述气体输出口（4-2）与所述进气口。
3.根据权利要求1所述的玻纤增强材料制造装置，其特征在于：所述第一上压板（2-2）内邻近所述第一导丝机构（2）入口端设有第一发热元件（8）。
4.根据权利要求1所述的玻纤增强材料制造装置，其特征在于：所述材料注入装置（7）包括沿玻纤运行方向垂直方向布置的注入头底座（7-1）、及设置在所述注入头底座（7-1）上的注入头（7-2），所述注入头（7-2）包括底板（7-2a）、设置在所述底板（7-2a）上端的注入口（7-2b）、及设置在所述底板（7-2a）下端并沿所述底板（7-2a）长度方向布置的卡块（7-2c），所述卡块（7-2c）上设有连通至所述注入口（7-2b）的通槽（7-2d），所述注入头底座（7-1）上设有供所述卡块（7-2c）伸入的限位槽（7-1a），所述第二上压板（6-2）上设有与所述注入头底座（7-1）匹配的底座固定槽（6-2a）、及设置在所述底座固定槽（6-2a）中部的导流槽（6-2b），所述导流槽（6-2b）与多个第二导丝通道（6-4）之间设有多个第二倾斜通道（6-2c），所述第二倾斜通道（6-2c）由玻纤混料机构进口端向出口端呈向下倾斜，所述通槽（7-2d）与所述导流槽（6-2b）连通。
5.根据权利要求4所述的玻纤增强材料制造装置，其特征在于：所述导流槽（6-2b）的纵向截面呈三角形，所述注入头底座（7-1）长度方向的两端设有与所述导流槽（6-2b）匹配的封堵块（7-1b）以封堵所述导流槽（6-2b）两端。
6.根据权利要求4所述的玻纤增强材料制造装置，其特征在于：所述第二上压板（6-2）内邻近所述注入头（7-2）位置设有第二发热元件（9）。
7.根据权利要求1所述的玻纤增强材料制造装置，其特征在于：还包括支架（1），所述玻纤膨散机构、玻纤混料机构设置在所述支架（1）上。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1041831A (fr) * | 1951-06-25 | 1953-10-27 | Owens Corning Fiberglass Corp | Procédé et dispositif de fabrication de fibres de verre |
| GB1147114A (en) * | 1966-09-23 | 1969-04-02 | Hoechst Ag | Process and apparatus for continuously heating tows of filaments |
| US5970752A (en) * | 1997-07-28 | 1999-10-26 | Johns Mavnille International, Inc. | High temperature, grooved filament guide which is coated with a thermally conductive material |
| EP1361035A1 (en) * | 2002-05-06 | 2003-11-12 | P.C.R. S.R.L. | Apparatus and method for the extrusion of plastic material, in particular for thermoplastic material to be recycled and product so obtained |
| CN103921456A (zh) * | 2014-04-24 | 2014-07-16 | 王冠立 | 长纤维增强热塑性塑料在线成型设备 |
-
2019
- 2019-05-17 CN CN201910415578.6A patent/CN110054409B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| FR1041831A (fr) * | 1951-06-25 | 1953-10-27 | Owens Corning Fiberglass Corp | Procédé et dispositif de fabrication de fibres de verre |
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| CN103921456A (zh) * | 2014-04-24 | 2014-07-16 | 王冠立 | 长纤维增强热塑性塑料在线成型设备 |
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