CN1850490A - 纤维增强热塑性塑料螺杆挤出机的短纤维加料装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种纤维增强热塑性塑料螺杆挤出机的短纤维加料装置。该装置包括由支架(1)固定的底部带有开口的料斗(2)、电机(3)、变速器(4)和外部圆周均匀设有开口槽的滚筒(5)以及纤维搅拌装置，电机(3)固定在支架(2)上，并与变速器(4)连接，变速器(4)通过轴与滚筒(7)连接，滚筒(7)位于在料斗(2)内部下端并与料斗(2)底部的开口槽配合。该装置通过电机和变速器控制滚筒的转动速度，以及通过滚筒开口槽的设置与料斗底部开口的设置，能有效控制短纤维加入量和加入速度，保证短纤维加入的完整性，避免因纤维的加入造成挤出堵塞，实现短纤维在挤出机内混合均匀，整个装置结构简单、加工方便、可实现自动控制。
Description
技术领域
本发明涉及螺杆挤出塑料加工领域，特别是涉及一种纤维增强热塑性塑料螺杆挤出机的短纤维加料装置。
背景技术
螺杆挤出装置广泛应用于石油、化工、家电、食品加工、聚合物填充改性以及反应挤出等工业场合。纤维增强热塑性塑料FRTP(fiber reinforcethermoplastic)就是通过螺杆挤出装置加工，在原材料基础上加入纤维制备出增强型改性塑料。相比普通塑料，纤维增强热塑性塑料的机械性能和耐热性能大为提高，并在某些方面达到或者超过金属材料的性能。现有用于纤维增强热塑性塑料加工的螺杆挤出装置主要有单螺杆挤出机、双螺杆挤出机。单螺杆挤出机和双螺杆挤出机加入纤维主要有两种，一种是短纤维，另一种是长纤维。对于长纤维，目前主要是用于双螺杆挤出机，从双螺杆挤出机中部的纤维加入口加入成束长纤维，依靠螺杆传动将纤维混入。但由于相互啮合的两支螺杆之间间隙小，螺杆转速高，使得纤维在高速剪切下过度断裂，影响产品的强度。
对于短纤维，可用单螺杆挤出机和双螺杆挤出机两种方式加工。当前短纤维普遍的加入方法是短纤维和原料是一同由加料口加入，进入螺杆挤出前，短纤维与树脂、阻燃剂等原材料一起混合，混合均匀后从进料口(料斗)直接进入螺杆挤出。在混合拌料过程中和料斗进料时，短纤维常因机械力作用而散开并结团，使得原料混合不均匀，影响产品质量，甚至整批原料不能使用。由于短纤维成团的原因还可使原料在料斗口处堵塞，不能正常下料而影响生产进程。为解决上述问题，需对所用短纤维进行表面处理，以防止上述过程结团。这也使得短纤维增强热塑性塑料的价格高。
另一方面，由于短纤维与原料共同经过进料、压缩、挤出三个部分中树脂原料由固态变为粘稠态，此过程由于纤维的加入使得混合料的粘度明显增加，因而使得原料树脂的熔化过程变慢、造成产量低、单位产量的能耗高，设备磨损打。尤其是挤出机螺杆压缩部分中树脂在磨损力的作用下渐渐熔化时，高强度的剪切会使部分纤维断裂过度，影响制品强度。如果使用碳纤维等模量大，耐剪切力差的特殊纤维，在此加工过程中会使产品性能下降更为明显。总的来说，短纤维与树脂等原料一起加入存在加料困难，须经过表面处理，成本高、影响生产进程以及影响制品强度等方面的问题。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术的缺点，提供一种直接在纤维增强热塑性塑料螺杆挤出机中单独加入短纤维的加料装置。
本发明的目的通过如下装置实现：
如图1所示，纤维增强热塑性塑料螺杆挤出机的纤维加料装置，包括由支架1固定的底部带有开口的料斗2、电机3、变速器4和外部圆周均匀设有开口槽的滚筒7，电机3固定在支架2上，并与变速器4连接，变速器4通过轴与滚筒7连接，滚筒7位于在料斗2内部下端并与料斗2底部的开口槽配合。
为更好地实现本发明的目的，
所述纤维增强热塑性塑料螺杆挤出机的纤维加料装置还包括纤维搅拌装置，纤维搅拌装置包括电机8、变速器9、转轴10、至少一片叶片6，叶片优选2片或者3片，电机8固定在支架1上，并与变速器9连接，变速器9与转轴10连接，转轴10伸入料斗2内，叶片6固定在转轴10上，并位于料斗2内滚筒7的上方。
所述纤维搅拌装置的叶片为2片或者3片。
所述滚筒开口槽为锯齿状槽、方形槽、矩形槽或倾斜槽。
所述连接变速器4与滚筒7的两轴通过连接器5连接。
所述连接变速器9的轴与转轴10通过连接器5连接。
所述纤维搅拌装置的叶片6为长方形或扇形。
本发明相对现有技术具有如下有益效果：
(1)避免因纤维的加入造成挤出堵塞，通过电机和变速器控制滚筒的转动速度，以及滚筒开口槽的设置与料斗底部开口的设置能有效控制短纤维加入量和加入速度，以防短纤维加入过快或者过多造成纤维在在挤出机内堵塞。
(2)保证短纤维加入的完整性。以滚筒的方式加入短纤维，纤维只能以顺序排列的方式加入挤出机，从而避免传统方式纤维搅拌、压缩、挤出等工艺等造成纤维的过渡破坏，进而影响塑料制品性能的问题。
(3)实现短纤维在挤出机内混合均匀。由于有效控制了纤维的加入量，可防短纤维加入过快或者过多造成纤维在螺杆内与树脂等原材料的混合不均匀的问题。
(4)避免加料不连续问题。由于在料斗内增加料纤维搅拌装置，可有效防止纤维在料斗内形成空腔，引起加料不连续问题。
(5)整个装置结构简单、加工方便、可实现自动控制。
附图说明
图1是本发明纤维增强热塑性塑料螺杆挤出机的短纤维加料装置结构示意图。
图2是图1中滚筒的A-A截面放大图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
纤维增强热塑性塑料螺杆挤出机的纤维加料装置用于双螺杆挤出机。
如图1所示，纤维增强热塑性塑料螺杆挤出机的纤维加料装置，包括由支架1固定的底部带有开口的料斗2、电机3、变速器4和外部圆周均匀设有开口槽的滚筒7，具体是连接变速器4与滚筒7的两轴通过连接器5连接。电机3固定在支架2上，并与变速器4连接，变速器4通过轴与滚筒7连接，滚筒7位于在料斗2内部下端并与料斗2底部的开口槽配合。纤维增强热塑性塑料螺杆挤出机的纤维加料装置还包括纤维搅拌装置，纤维搅拌装置包括电机8、变速器9、转轴10、叶片6，本实施例中叶片为2片，叶片为长方形，电机8固定在支架1上，并与变速器9连接，变速器9与转轴10连接，具体是连接变速器9的轴与转轴10通过连接器5连接。转轴10伸入料斗2内，叶片6固定在转轴10上，并位于料斗2内滚筒7的上方。
如图2所示，滚筒7的开口槽为锯齿状槽。
电机3和电机8的型号都为M5120，转速为90～1400r/min。
本发明的装置使用简单方便，将短纤维加入料斗2内，启动电机8，纤维将通过滚筒7上的开口，随着滚筒7的转动，从料斗2底部的开口，加入到单螺杆中部(加料口后面)纤维加入口中，并与从加料口加入的树脂等原材料混合挤出加工。
本发明通过电机3和变速器4控制滚筒7的转动速度，并通过滚筒7开口槽的设置与料斗2底部开口的设置能有效控制短纤维加入量和加入速度，以防短纤维加入过快或者过多造成纤维在在挤出机内堵塞以及纤维在螺杆内与树脂等原材料的混合不均匀的问题。而且以滚筒的方式加入短纤维，纤维只能以顺序排列的方式加入挤出机，从而避免传统方式纤维搅拌、压缩、挤出等工艺等造成纤维的过渡破坏，进而影响塑料制品性能的问题。
本发明由于在料斗内增加料纤维搅拌装置，可有效防止纤维在料斗内形成空腔，引起加料不连续问题。整个装置结构简单、加工方便、可实现自动控制。
实施例2
纤维增强热塑性塑料螺杆挤出机的纤维加料装置用于单螺杆挤出机。结构同实施例1，不同之处是搅拌装置的叶片6为3片，叶片为扇形，滚筒7的开口槽为矩形槽。其应用效果同实施例1。
实施例3
纤维增强热塑性塑料螺杆挤出机的纤维加料装置用于双螺杆挤出机。结构同实施例1，不同之处是搅拌装置的叶片6为1片，叶片为扇形，滚筒7的开口槽为倾斜槽。其应用效果同实施例1。
Claims (10)
1、纤维增强热塑性塑料螺杆挤出机的纤维加料装置，包括由支架(1)固定的料斗(2)，其特征在于，所述装置还包括电机(3)、变速器(4)和外部圆周均匀设有开口槽的滚筒(7)，所述电机(3)固定在支架上，并与变速器(4)连接，变速器(4)通过轴与滚筒(7)连接，所述滚筒(7)位于在料斗(2)内部下端并与料斗(2)底部的开口槽配合。
2、根据权利要求1所述纤维增强热塑性塑料螺杆挤出机的纤维加料装置，其特征在于，所述纤维加料装置还包括纤维搅拌装置，所述纤维搅拌装置包括电机(8)、变速器(9)、转轴(10)、至少一片叶片(6)，所述电机(8)固定在支架(1)上，并与变速器(9)连接，变速器(9)与转轴(10)连接，转轴(10)伸入料斗(2)内，所述叶片(6)固定在转轴(10)上，并位于料斗(2)内滚筒(7)的上方。
3、根据权利要求2所述纤维增强热塑性塑料螺杆挤出机的纤维加料装置，其特征在于，所述纤维搅拌装置的叶片(6)为2片或者3片。
4、根据权利要求1所述纤维增强热塑性塑料螺杆挤出机的纤维加料装置，其特征在于，所述滚筒(7)开口槽为锯齿状槽。
5、根据权利要求1所述纤维增强热塑性塑料螺杆挤出机的纤维加料装置，其特征在于，所述滚筒(7)开口槽为方形槽。
6、根据权利要求1所述纤维增强热塑性塑料螺杆挤出机的纤维加料装置，其特征在于，所述滚筒(7)开口槽为矩形槽。
7、根据权利要求1所述纤维增强热塑性塑料螺杆挤出机的纤维加料装置，其特征在于，所述滚筒(7)开口槽为倾斜槽。
8、根据权利要求1所述纤维增强热塑性塑料螺杆挤出机的纤维加料装置，其特征在于，所述连接变速器(4)与滚筒(7)的两轴通过连接器(5)连接。
9、根据权利要求2所述纤维增强热塑性塑料螺杆挤出机的纤维加料装置，其特征在于，所述连接变速器(9)的轴与转轴(10)通过连接器(5)连接。
10、根据权利要求2所述纤维增强热塑性塑料螺杆挤出机的纤维加料装置，其特征在于，所述纤维搅拌装置的叶片(6)为长方形或扇形。
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| CN 200610035525 CN1850490A (zh) | 2006-05-19 | 2006-05-19 | 纤维增强热塑性塑料螺杆挤出机的短纤维加料装置 |
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-
2006
- 2006-05-19 CN CN 200610035525 patent/CN1850490A/zh active Pending
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