CN1338369A - 一种改进的多层复合塑料管共挤成型装置 - Google Patents
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Abstract
本发明是对多层复合塑料管共挤成型装置的改进,其特点是装置采用模块化组合结构,将共挤成型装置分成由若干喂料块叠合组成共挤喂料体,多重螺旋分料芯同轴套合模头体,不同尺寸模口组件,及连接模头体及模口组件的连接适配器四部分轴向组合,各相邻组件组合采用环形凹凸台阶配合和/或定位销/孔配合,并在螺旋分配芯各流径汇合出口处设有层厚调节器。本发明不仅具有一机多用,灵活可变,而且物料混合均化效果好,无滞料死角,完全消除了熔迹线。分层厚度器可为各层提供独立调节,调节精度高。适配连接器,可实现少量适配连接器连接适配多规格模口组件,大大减少装置连接构件数。
Description
技术领域
本发明涉及一种多层复合塑料管共挤成型装置，尤其是三层复合塑料管共挤成型装置。
背景技术
中国专利86108107、97226308、98208800公开的多层复合塑料管成型装置，均是由共挤喂料装置，分料器，成型口模三部分组成，这种多层复合共挤成型装置，各部分及组合均采用固定配置，一种规格的成型装置，只能适应管径及壁厚小范围变化的复合管材生产，因而装置加工范围窄，生产灵活性差。其次，该类成装置均是采用的是支架型分料共挤成型方式，即各层物料通过支架分料再汇合后成型，这种分料方式的不足：一是由于物料通过支架先分后合，成型管材容易产生熔迹线；二是这种分料方式，物料混合均化效果及出流均一性差。上述二大不足都将影响成型管材的物理力学性能。再就是，这种共挤成型装置，复合管各层厚度调节只能通过调整挤出机的挤出量来实现，这种调节一是精度差，二是影响挤出机效率的充分发挥。
发明内容
本发明的目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种生产灵活性和通用性均好，物料混合均化效果好，出流均匀，不产生熔迹线的多层复合塑料管共挤成型装置。
本发明的另一目的在于提供一种可以独立调节各层厚度，且不影响挤出机效率的多层复合塑料管共挤成型装置。
本发明第一目的实现，其基本构思是：将多层复合塑料管共挤成型装置各部分及组合设计成模块化组合结构，以多重同轴套合螺旋分料芯为基本模头体，一端连接有若干喂料块组成的共挤喂料装置，一端通过连接适配器连接模口组件组成共挤成型装置。从而达到宽范围复合管材生产的灵活性，实现一个共挤成型装置通过更换适配少量喂料块、连接适配器、模口组件，达到共挤成型装置的灵活组合，满足生产各种需要复合层数、任意壁厚及多规格管径的复合塑料管材。具体说，本发明多层复合塑料管共挤成型装置，包括共挤喂料装置，分料器，成型口模，其特征在于所说共挤喂料装置由若干喂料块叠合组成，所说分料器由多重螺旋分配芯同轴套合组成，所说成型口模由可更换模口组件组成，所说多重螺旋分配芯与模口组件间有适配连接器，所说共挤成型装置的各部分及组合采用模块式组合结构。
本发明所说若干喂料块叠合组成的共挤喂料装置，作用是根据复合管层数，通过喂料块组合连接所需的挤出机，向共挤成型装置供料，它可以根据生产复合管层数N及喂料块喂料口设置，可以有一至N个喂料块叠合组成。各喂料块喂料口的不同设计及摆放决定了与之相连挤出机的摆放。
本发明所说多重螺旋分配芯同轴套合组成的分料器(也称基本模头体)，其套合螺旋分配芯个数，由复合管层数决定，即N层需由N个螺旋分配芯同轴套合。多个螺旋模头同轴套合，各层流径汇合既可以在同一平面(各螺旋芯形成的均匀环状流同时到达同一位置)，也可以在不同平面呈错落设置。但其中尤以在同一平面为好，这样不仅体积小，而且流道短，压力损失小，对材料熔融指数等物理性能影响最小，且无滞料死角。螺旋分配芯其料流有轴线流及螺旋流，且轴线流逐渐增加，螺旋流逐渐减少，相互交混产生物料的混合作用，环状分流十分均匀，物料混合均化效果好，完全消除了熔迹线产生的根源。
本发明所说模口组件，由芯模、口模两部分组成，两者相互配合确定了加工管材的管径及壁厚。更换不同模口组件，可以实现不同口径、壁厚管材生产。
本发明所说适配连接器，是为基本模头体连接/更换不同模口组件，提供适配连接，实现一个适配连接器可以连接适配多个规格模口组件，可以大大减少装置连接构件数。
为确保模块组合各部分及组合同心度及连接精度，本发明共挤成型装置相邻各部/零件的结合面可采用凹凸台阶配合和/或定位销/孔配合。为方便拆卸，各部/零件上可设置拆装用贯通顶出螺栓，通过顶出螺栓的旋出，可使两紧密连接的零件在结合面分开，从而可有效避免拆卸过程对零件的损坏。
本发明为方便对复合管各层管壁厚度的调整，以及可以根据需要灵活改变成型管层数，本发明在多重螺旋分配芯汇流出口端设置有内环与嵌环组合的层厚调节器，用于调节管子壁厚。以三层复合为例，内环设在内层螺旋芯出口端，嵌环设在模体外套，更换不同组合的调节环，可以实现分层厚度的精确调节，用以生产各层厚度不一的复合管，以及作内层和/或外层流径之一或同时闭合调节取消某层，使成型装置具有单层挤出、双层和三层共挤成型的灵活通用功能。而不必依赖调节各层供料挤出机的挤出量，可以充分发挥挤出机的效率，从而取得高产、高效的良好效果。
本发明共挤成型装置，由于采用模块式组合结构，使得仅需更换少量标准模块，就能变成不同规格型号设备，具有宽范围灵活可变，以适应各种要求复合管材的生产，实现一机多用，生产灵活性和通用性均好。由喂料块叠合组成的组合式共挤喂料装置，可作单层、双层和/或多层共挤喂料灵活切换，如一台挤出机可挤单层、双层，两台挤出机可挤二层、三层，三台挤出机可挤三层或四和五层。基本模头体采用多重螺旋分配芯同轴套合螺旋分料，物料通过螺旋流道的部分漏流进入环形流道混合，物料混合均化效果好，无滞料死角，完全消除了熔迹线产生的根源，而且可以适应较低压力挤出成型，因而可降低成型温度，不仅能耗省，而且可有效防止原料分子降解，可提高制品强度。尤其是各层流径汇合在同一平面，更具有混合流道短，压力损失小，可减小对材料熔融指数等物理性能的影响。层厚调节器的设置，可为分层厚度提供独立调节，具有调节精度高，而且不影响挤出机挤出效率的发挥。适配连接器，可实现少量(如一或两种)适配连接器连接适配多种规格(例如至少6种)模口组件，大大减少装置连接构件数，使装置变得简单。
本发明的详细结构及相关部件功能、工作过程，将通过下面一个具体实施例的描述，加以说明。
附图说明
附图为本发明一种非限定性三层复合共挤成型装置剖视结构示意图。
具体实施方式
实施例：参见附图，三层复合塑料管共挤成型装置，由组合式共挤喂料体1，基本模头体2，适配连接器3，模口组件4四个模块组合而成，为保证各组件组合的同心度和连接精度，相邻各部(零)件连接采用凹凸台阶5配合和/或定位销/孔6，为便于拆装，各部(零)件上有贯通的顶出螺栓7。组合式共挤喂料体1由进料块1.1和进料块1.2叠合而成，其中进料块1.1上有外层进料口1.3和中间层进料口1.4，进料块1.2上有内层进料口1.5，各进料口分别与三台挤出机相连，三台挤出机轴线相邻呈45°布置，各进料块上有测温孔1.6，共挤喂料体上有贯通的进气孔1.7和穿线孔(图中未给出)，进气孔和穿线孔内有绝热管(图中未给出)，可以避免进气受模温影响及有效保护电线。基本模头体2由相邻流道方向相互反向的内、中、外三个螺旋分配芯2.1、2.2、2.3同轴套合组成，外层螺旋分配芯外有模体外套2.4，内芯有放置电加热器的加热孔2.5。相邻螺旋芯流道相互反向，更有利改善复合管质量的均一性，且各螺旋芯流道数以≥4为好，尤以对应直径每25毫米取一个螺旋槽为最好，螺旋槽流道越多混合效果、出流的均一性越好。各螺旋芯的出流端在同一平面，即各层流道的汇合在同一位置。流道汇合处设有内芯2.6和嵌环2.7组成的可置换层厚调节器，配置不同调节器，可为分层厚度提供独立调节。适配连接器3有连接套3.1和内芯3.2组成。模口组件4由同轴套合的口模4.1及芯模4.2组成。更换不同的模口组件(如模口组件中虚线所示)及与之匹配的适配连接器，可以生产不同规格的复合管。适配连接套径向有若干调节口模的调节螺钉8，用于调整管壁厚度及口模对中。
本发明具体实施方式，在基本构思下还可以有其他不同形式，如组合式共挤喂料体可以有根据复合管层数及进料口设置有若干进料块组合而成，挤出机的排列可以根据场地作轴向对称排列或单侧排列，分别组成一至多台挤一至多层复合管，例如一台挤一层，二台挤一层、二层、三层，三台挤一层、二层、三层等；基本模头体根据复合管层数N，可以由N个螺旋分配芯同轴套合组成，各螺旋流的汇合也可以错开不在同一平面上；层厚调节器还可以采用其他形式，层厚调节器嵌环与内环可作单一或同时置换，以关闭其一边和两边的流径。等等，只要实质上没有偏离本发明基本构成及工作原理，均属本发明保护范围。
以上述实旋例所述结构组合的三层复合塑料管共挤成型装置，以给定汇流口径×环隙满足下表产品范围成型要求的三重螺旋分料模头体，通过两组连接适配器与五种规格模口组件结合，并以前述的一种侧边排列方式连接两种规格三台挤出机(2×φ65、L/D30+1×φ90L/D33)为之供料，以聚丙烯及其高填充混合料为原料，生产三层复合共挤排水静音管。最大产率达350kg/h，所生产复合管产品的规格与特征如下表：
此外，在上述实施例装置中，以其它材料(如PE类、PP类、ABS等)作小试切换，有类似同样令人满意的结果。
| 公称外径DN/OD(mm) | 平均外径×总壁厚d×s(mm) | 三层壁厚分配S1+S1+Sa(外径+中层+内层)(mm) | 单位重量(计算平均值)(kg/m) |
| 50 | 50+0.5×2+0.3 | 0.45+1.15+0.3+0.4 | 0.359 |
| 75 | 75+0.7×2.6+0.4 | 0.45+1.75+0.3＋0.4 | 0.730 |
| 110 | 110+1.0×3.4+0.5 | 0.55+2.35+0.4+0.5 | 1.418 |
| 160 | 160+1.5×4.9+0.6 | 0.65+3.65+0.5+0.6 | 3.040 |
| 200 | 200+1.8×5.6+0.7 | 0.75+4.15+0.6+0.7 | 4.217 |
| 50 | 50+0.5×4+0.3 | 0.45+3.15+0.3+0.4 | 0.718 |
| 75 | 75+0.7×4.5+0.4 | 0.45+3.65+0.3+0.4 | 1.263 |
| 110 | 110+1.0×5.3+0.5 | 0.55+4.25+0.4+0.5 | 2.210 |
| 160 | 160+1.5×6+0.6 | 0.65+4.75+0.5+0.6 | 3.722 |
| 200 | 200+1.8×7.9+0.7 | 0.75+6.45+0.6+0.7 | 5.950 |
Claims (10)
1、一种改进的多层复合塑料管共挤成型装置，包括共挤喂料装置，分料器，成型口模，其特征在于所说共挤喂料装置由若干喂料块叠合组成，所说分料器由多重螺旋分配芯同轴套合组成，所说成型口模由可更换模口组件组成，所说多重螺旋分配芯与模口组件间有适配连接器，所说共挤成型装置的各部分及组合采用模块式组合结构。
2、根据权利要求1所述多层复合塑料管共挤成型装置，其特征在于所说模块式组合的相邻各部/零件的结合面采用凹凸台阶配合和/或定位销/孔配合。
3、根据权利要求1或2所述多层复合塑料管共挤成型装置，其特征在于所说各部/零件上有拆卸用贯通顶出螺栓。
4、根据权利要求1所述多层复合塑料管共挤成型装置，其特征在于所说多重螺旋分配芯各流径汇合出口在同一平面。
5、根据权利要求1或4所述多层复合塑料管共挤成型装置，其特征在于所说螺旋分配芯汇合处有层厚调节器。
6、根据权利要求5所述多层复合塑料管共挤成型装置，其特征在于所说层厚调节器有内环与嵌环组成。
7、根据权利要求1所述多层复合塑料管共挤成型装置，其特征在于所说多重螺旋分配芯相邻螺旋芯的螺旋流道方向相互反向。
8、根据权利要求1或7所述多层复合塑料管共挤成型装置，其特征在于所说各螺旋分配芯的螺旋流道数≥4。
9、根据权利要求1所述多层复合塑料管共挤成型装置，其特征在于所说各螺旋分配芯和/或适配器内芯和/或模口组件芯模上设有电加热体。
10、根据权利要求1所述多层复合塑料管共挤成型装置，其特征在于共挤成型装置上有进气孔和穿线孔，其内置有绝热管。
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