CN110091525A - 一种结晶聚合物制品模外结晶装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种结晶聚合物制品模外结晶装置，包括结晶仓和结晶仓入口、结晶仓出口、仓内传送装置及微波加热装置。仓内传送装置包括垂直固定设置在结晶仓内中部的螺旋导轨筒，插设于螺旋导轨筒内的旋转驱动轴，和连接并驱动旋转驱动轴旋转运动的调速电机；其中：所述螺旋导轨筒上开有两条相对盘旋的螺旋导槽，且两条螺旋导槽的顶端和底端均相连通；所述旋转驱动轴相对应的两侧开有竖直的直线导槽，且两侧直线导槽的顶端和底端均相连通；所述螺旋导轨筒上还插设有多个托物件，且各托物件一端穿过螺旋导槽可滑动的卡装于直线导槽内，另一端延伸至邻近结晶仓内壁的位置。本发明使用时调节方便，故障率低，控时准确，生产效率高。

Description

一种结晶聚合物制品模外结晶装置

技术领域

本发明涉及塑料加工机械设备，特别指一种适用于需要退火处理以提升物理机械性能的结晶聚合物制品模外结晶装置。

背景技术

高分子聚合物广泛应用于生活中的各个领域，高分子聚合物分为无定型与结晶型两大类，组成结晶型聚合物的高分子链在其加工成型过程中需要先后经历无规化与有序化两个阶段。在受热、受力作用下高分子链的结晶区开始转变运动并形成可流动的熔体，通过外力作用完成对模具开腔的充填而成型制品，随后在模具约束下降温完成定型。对于结晶聚合物过快冷却高分子链段在短时间内并不能完全完成重排，导致最终制品热性能、机械性能无法达到设计要求，因此必须在冷却过程中或后段对其进行二次退火处理即重结晶。

传统的结晶方法有两种，一种是模内结晶，即在注塑成型过程中维持较高的模具温度延长开模时间以达到聚合物分子链充分有序化的目的；另一种方法是模外结晶，即制品注塑成型以后置于加热空间内进行二次加热完成制品的结晶过程。采用模内结晶可以有效保持制品的形状不变形，但是制品在模具内时间太久颜色与机械性能均会有所降低，且时间周期过长，影响效率增加成本。采用模外结晶可克服模内结晶的一些问题，但其时间控制不太好把握，凭借操作人员经验判断极易因结晶时间把控不合理影响产品质量及生产效率；再加上模外结晶一般无模具限制，受传统加热方式（红外、风炉、灯光等）热量分布不均影响，也易导致制品结构变形，影响外观，甚止导致质量问题。对于上述问题可采用智能控制技术来准确调控模外结晶的时间，但该类设备购买、使用和维护成本较高，不能得到很好的推广。针对上述存在的问题，亟需一种新的工艺与装置来解决结晶聚合物制品二次结晶的问题。

发明内容

本发明的目的是针对背景技术中存在的缺点和问题加以改进和创新，提供一种能够解决结晶聚合物制品二次结晶过程中效率低下、受热不均引发制品变形问题的结晶聚合物制品模外结晶装置。

本发明的技术方案是构造一种包括结晶仓和设置在结晶仓上的结晶仓入口、结晶仓出口的结晶装置，所述的结晶仓上设置有仓内传送装置和微波加热装置。所述的仓内传送装置包括垂直固定设置在结晶仓内中部的螺旋导轨筒，插设于螺旋导轨筒内的旋转驱动轴，和连接并驱动旋转驱动轴旋转运动的调速电机；其中：所述螺旋导轨筒上开有两条相对盘旋的螺旋导槽，且两条螺旋导槽的顶端和底端均相连通；所述旋转驱动轴相对应的两侧开有竖直的直线导槽，且两侧直线导槽的顶端和底端均相连通；所述螺旋导轨筒上还插设有多个托物件，且各托物件一端穿过螺旋导槽可滑动的卡装于直线导槽内，另一端延伸至邻近结晶仓内壁的位置。

在其中一个实施例中，所述的微波加热装置包括设置在结晶仓外的微波发生器，连接微波发生器并延伸至结晶仓内的波导管，和均匀分布在结晶仓内的搅拌器，其中所述波导管延伸至结晶仓的顶部，所述搅拌器对应分布多组于结晶仓内的上、下对角位置。采用波导管将微波发生器产生的加热微波从结晶仓上部导入仓内，并且采用多组搅拌器均化，使仓内受热更均匀，保证了制品的结晶效果，提升了出品质量。

在其中一个实施例中，所述的结晶仓入口和结晶仓出口处均设置有传送制品的输送带，且结晶仓入口处的输送带传送未端伸至结晶仓内与托物件对应，结晶仓出口处的输送带传送始端伸至结晶仓内与托物件对应。通过输送带传送制品，提高了工作效率。还可以根据托物件的旋转传送速度来调整制品在输送带上的放置间距，使各托物件与输送带能逐一有序的承接或承送制品，更好的确保的结晶工作的有序、高效完成。

在其中一个实施例中，所述的托物件包括下部的支撑架和上部的支撑盘，其中所述支撑架为杆状结构其一端穿过螺旋导槽可滑动的卡装于直线导槽内，所述支撑盘固定于支撑架的另一端，为双叉状板式结构，且双叉间距与输送带的宽度相适应。托物件采用上下固定的杆状支撑架和板式支撑盘相结合的结构，可减小传热和吸热，进而减小托物件对热能的消耗及吸热过度对托放制品的影响。同时采用叉状支撑盘承接或承送制品，能使制品在输送带与托物件之间实现平稳的承接过渡，确保工作的有序进行。

优选的，所述的支撑架卡装于直线导槽内的一端为大于支撑架主体的矩形头结构，所述直线导槽为与矩形头相适应的凹槽。采用矩形移动头及相适应的凹槽既可使支撑架在直线导槽内的顺利滑动，同时矩形头还增加和限制了卡装支撑面可防止支撑架不受控制的摆动，发生坠物情况。

优选的，所述的支撑盘的双叉位置与制品接触的侧面为向内并向下凹陷的弧状结构。采用该结构使双叉形成捧托状，能使托物更加平稳，并且还可有效防止制品从支撑盘上坠落，确保制品传送的安全性。

本发明的优点及有益效果：

本发明根据制品的厚度、材料的配方，通过调整调速电机的转速来控制支撑盘上的制品在结晶仓内传送的时间，并通过微波加热装置调整微波加热强度实现对制品退火工艺的优化与调整。其制品在仓内传送主要采用两条螺旋导槽与两条直线导槽相配合，通过旋转驱动轴的单向旋转即可使托物件在螺旋导槽的导向和支撑作用下在直线导槽内移动实现上、下循环传送，进而在要求时间内完成进料、受热和出料的工作过程。本发明结晶时间控制采用机械结构的调控方式，即通过调整电机转速控制托物件的移动传送速度进而控制托物件上的制品在仓内的加热时间，使用时调节方便，故障率低，控时准确，生产效率高，且购买、使用和维护成本低，适于不同规模生产企业使用。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图。

图2是本发明仓内传送装置结构示意图。

图3是本发明支撑盘与输送带俯视状态示意图。

附图序号说明：

1、制品，2、输送带，3、结晶仓入口，4、微波发生器，5、搅拌器，6、结晶仓，7、波导管，8、支撑盘，9、支撑架，10、结晶仓出口，11、旋转驱动轴，12、调速电机，13、螺旋导轨筒，14、直线导槽，15、螺旋导槽。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被认为是“设置”或“连接”在另一个元件上，它可以是直接设置或连接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文中所使用的所有的技术和科学术语与本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在于限制本发明。

实施例：

如图1所示，本结晶聚合物制品模外结晶装置主要包括有结晶仓6、输送带2、结晶仓入口3、结晶仓出口10、微波加热装置和仓内传送装置。仓内传送装置和微波加热装置安装在结晶仓6上，其中微波加热装置包括微波发生器4、搅拌器5和波导管7。仓内传送装置包括支撑盘8、支撑架9、旋转驱动轴11、调速电机12、螺旋导轨筒13、直线导槽14和螺旋导槽15，详见图2。具体结构如下：

如图1所示，微波加热装置包括设置在结晶仓6外的微波发生器4，连接微波发生器4并延伸至结晶仓6内的波导管7，和均匀分布在结晶仓6内的搅拌器5。其中波导管7延伸至结晶仓6的顶部。搅拌器5对应分布多组于结晶仓6内的上、下对角位置。本例中微波发生器4通过波导管7将微波引入结晶仓6，并在结晶仓6的上下对角位置设置2-8个搅拌器5，用于均化微波在结晶仓内的分布。其搅拌器采用旋转叶轮式搅拌结构。

如图1、2所示，仓内传送装置包括垂直固定设置在结晶仓6内中部的螺旋导轨筒13，插设于螺旋导轨筒13内的旋转驱动轴11，和连接并驱动旋转驱动轴11旋转运动的调速电机12。其中：螺旋导轨筒13上开有两条相对盘旋的螺旋导槽15，且两条螺旋导槽15的顶端和底端均相连通。旋转驱动轴11相对应的两侧开有竖直的直线导槽14，且两侧直线导槽14的顶端和底端均相连通。螺旋导轨筒13上还插设有多个托物件，且各托物件一端穿过螺旋导槽15可滑动的卡装于直线导槽14内，另一端延伸至邻近结晶仓6内壁的位置。

具体的，如图2、3所示，托物件包括下部的支撑架9和上部的支撑盘8。其中支撑架9为杆状结构其一端穿过螺旋导槽15可滑动的卡装于直线导槽14内。本例中，支撑架9卡装于直线导槽14内的一端为大于支撑架主体的矩形头结构，直线导槽14为与矩形头相适应的凹槽。支撑盘8固定于支撑架9的另一端，用于承载待处理制品，为双叉状板式结构，且双叉间距与输送带2的宽度相适应。本例中，支撑盘8的双叉位置与制品接触的侧面为向内并向下凹陷的弧状结构。

如图1所示，结晶仓入口3和结晶仓出口10相对应的开设在结晶仓6的两侧下部。输送带2设置在结晶仓入口3和结晶仓出口10处，用于传入或传出制品1，且结晶仓入口3处的输送带2传送未端伸至结晶仓6内与支撑盘8对应，结晶仓出口10处的输送带2传送始端伸至结晶仓6内与支撑盘8对应。结晶仓6的出、入口位置可设置软帘，可防止仓内热量散失，又不影响正常进、出料。

本结晶装置处理结晶聚合物制品退火工艺流程为：

首先将采用结晶聚合物生产的制品通过输送带以及结晶仓入口送入结晶仓内不断旋转的支撑盘，支撑盘通过支撑架在旋转驱动轴上直线导槽以及旋转导轨的旋转导槽作用下螺旋上升，制品在支撑盘的带动下不断向上旋转，当支撑盘旋转至结晶仓顶部时在连通的另一条螺旋导槽的限位作用下转向继续向下旋转，直至到达结晶仓出口，完成一个退火处理周期，最后制品通过输送带转出，完成结晶过程。工作时，进出料输送带、制品的放置间距及调速电机均可调整，以达到相适应的传送速度，确保制品在要求的时间内顺利完成传送及生产。

本发明所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (6)

1.一种结晶聚合物制品模外结晶装置，包括结晶仓（6）和设置在结晶仓（6）上的结晶仓入口（3）、结晶仓出口（10），其特征在于所述的结晶仓（6）上设置有仓内传送装置和微波加热装置；

所述的仓内传送装置包括垂直固定设置在结晶仓（6）内中部的螺旋导轨筒（13），插设于螺旋导轨筒（13）内的旋转驱动轴（11），和连接并驱动旋转驱动轴（11）旋转运动的调速电机（12）；其中：所述螺旋导轨筒（13）上开有两条相对盘旋的螺旋导槽（15），且两条螺旋导槽（15）的顶端和底端均相连通；所述旋转驱动轴（11）相对应的两侧开有竖直的直线导槽（14），且两侧直线导槽（14）的顶端和底端均相连通；所述螺旋导轨筒（13）上还插设有多个托物件，且各托物件一端穿过螺旋导槽（15）可滑动的卡装于直线导槽（14）内，另一端延伸至邻近结晶仓（6）内壁的位置。

2.根据权利要求1所述的结晶聚合物制品模外结晶装置，其特征在于所述的微波加热装置包括设置在结晶仓（6）外的微波发生器（4），连接微波发生器（4）并延伸至结晶仓（6）内的波导管（7），和均匀分布在结晶仓（6）内的搅拌器（5），其中所述波导管（7）延伸至结晶仓（6）的顶部，所述搅拌器（5）对应分布多组于结晶仓（6）内的上、下对角位置。

3.根据权利要求1或2所述的结晶聚合物制品模外结晶装置，其特征在于所述的结晶仓入口（3）和结晶仓出口（10）处均设置有传送制品（1）的输送带（2），且结晶仓入口（3）处的输送带（2）传送未端伸至结晶仓（6）内与托物件对应，结晶仓出口（10）处的输送带（2）传送始端伸至结晶仓（6）内与托物件对应。

4.根据权利要求3所述的结晶聚合物制品模外结晶装置，其特征在于所述的托物件包括下部的支撑架（9）和上部的支撑盘（8），其中所述支撑架（9）为杆状结构其一端穿过螺旋导槽（15）可滑动的卡装于直线导槽（14）内，所述支撑盘（8）固定于支撑架（9）的另一端，为双叉状板式结构，且双叉间距与输送带（2）的宽度相适应。

5.根据权利要求4所述的结晶聚合物制品模外结晶装置，其特征在于所述的支撑架（9）卡装于直线导槽（14）内的一端为大于支撑架主体的矩形头结构，所述直线导槽（14）为与矩形头相适应的凹槽。

6.根据权利要求4所述的结晶聚合物制品模外结晶装置，其特征在于所述的支撑盘（8）的双叉位置与制品接触的侧面为向内并向下凹陷的弧状结构。