CN1939700A - 一种吹膜机专用模头和包括该模头的吹膜机 - Google Patents
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Abstract
一种吹膜机专用模头和包括该模头的吹膜机。模头包括模头主体和环状口模，模头主体包括进料口、主流道、以及中心孔，环状口模与模头主体相配合，其中，进料口为多个，每个进料口与一条或多条主流道连通，与不同进料口连通的主流道与环状口模的不同区域连通，所述区域沿环状口模的圆周方向分布，其横截面呈扇环形状。吹膜机包括本发明提供的模头和多台螺杆挤出机。由本发明提供的吹膜机制成的地膜由两种以上的不同材料相间隔组成。在使用这种特殊的农用地膜铺设种植不同农作物的多个连续间隔的种植垄时，只需一次性将一整块地模铺设在这多个种植垄上即可，省去了每个不同的农作物种植垄都必须单独铺设地膜的麻烦，节省了劳动力和时间。
Description
技术领域
本发明涉及一种塑料加工机械，更具体地说，涉及一种吹膜机专用模头和包括该模头的吹膜机。
背景技术
近年来，白色农业的深入发展使得各种农用地膜的生产迅速兴起。由于各种农作物的生长周期不同，在发生光合作用时对可见光的要求不同，因此不同的农作物就需要不同保温、保墒、降解周期以及能够透过不同光线的农用地膜，例如：当种植茄子时，紫色地膜或黑色地膜可以抑制杂草生长，银色地膜可以预防烟草病虫害的产生等等。并且，由于在实际的农作物种植过程中，各种农作物的种植方式不同，如有些情况下需要在相邻并间隔的不同种植垄上种植不同的农作物，这些农作物根据自身成长规律的不同，又需要不同的保温、保墒、降解以及透过不同光线的要求。但现有的地膜整张均为单一组分，所以在实际使用时，不同的种植垄都必须分别单独铺设不同的地膜，以满足不同农作物的需要，因此在铺设的过程中需要耗费大量的人力、时间和成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种吹膜机专用模头，所述模头能够生产由至少两个组分不同的条带部分构成的地膜。本发明的另一目的是提供一种包括该模头的吹膜机。
本发明提供的吹膜机专用模头包括模头主体和环状口模，所述模头主体包括进料口、位于模头主体中的连通进料口与环状口模的主流道、以及贯通整个模头的中心孔，所述环状口模与模头主体相配合，其特征在于，进料口为多个，每个进料口与一条或多条主流道连通，与不同进料口连通的主流道与环状口模的不同区域连通，所述区域沿环状口模的圆周方向分布，其横截面呈扇环形状。
本发明提供的吹膜机包括模头和多台螺杆挤出机。螺杆挤出机包括驱动装置、喂料装置、挤压螺杆和出料口。模头包括模头主体和环状口模，所述模头主体包括进料口、位于模头主体中的连通进料口与环状口模的主流道、以及贯通整个模头的中心孔，所述环状口模与模头主体相配合，其特征在于，进料口为多个，每个进料口与一条或多条主流道连通，与不同进料口连通的主流道与环状口模的不同区域连通，所述区域沿环状口模的圆周方向分布，其横截面呈扇环形状。模头的一个进料口与一台螺杆挤出机的出料口相连通。
本发明提供的吹膜机专用模头由于具有多个与螺杆挤出机相连通的物料流动通道，且各个物料流动通道之间并不连通，因此能够使由多个螺杆挤出机分别供送的多种组分不同的物料都分别从模头端部的环状模口的至少一个区域中挤出。由于最终整个环状口模的各个区域中都将充满多种组分不同的物料，所以这些物料可以从环状口模处挤出吹塑形成包括多个条带部分的筒形膜，且每个条带部分都含有适合于不同农作物的化学成分。特别是当供送两种组分不同的物料时，每种物料都将从环状口模的两个相间隔的区域中挤出，因此挤出形成的筒形膜由四个条带部分构成，这四个条带部分中相间隔的每两个条带部分的组分是相同的，即最终可以制成ABA型的地膜。因此，在使用由本发明提供的吹膜机制成的这种特殊的农用地膜铺设种植有不同农作物的多个连续间隔的种植垄时，只需一次性将一整块地模铺设在这多个种植垄上即可，从而省去了每个不同的农作物种植垄都必须单独铺设地膜的麻烦，节省了劳动力和时间。
附图说明
图1为本发明提供的吹膜机专用模头的轴截面示意图；
图2为本发明提供的吹膜机的结构示意图；
图3为本发明提供的吹膜机的风环的结构示意图；
图4为本发明提供的吹膜机专用模头的俯视平面示意图；
图5为本发明提供的吹膜机专用模头沿图4中线A-A截取的剖面示意图，其中未示出中心孔；
图6为本发明提供的吹膜机专用模头沿图4中线B-B截取的剖面示意图，其中未示出中心孔；
图7为本发明提供的吹膜机专用模头沿图5中线C-C截取的剖面示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明进行详细说明。
本发明提供的吹膜机专用模头1包括模头主体4和环状口模9，所述模头主体4包括进料口5、主流道6、以及中心孔10，如图1所示。
其中，模头主体4可以根据需要制成各种柱体，优选情况下，模头主体4为圆柱体，其尺寸可以根据不同的需要来确定。
环状口模9位于整个模头的端部，用于使物料沿环状挤出塑化成型。环状口模9与模头主体4相配合。环状口模9具有一定的深度，一般情况下，环状口模9的深度与模头主体整体高度的比值在1/150-1/10之间，优选情况下，在1/50-1/30之间。环状口模9的模口间隙通常在0.3-3毫米之间，优选为0.7-1.2毫米。
中心孔10位于环状口模9的中心，并且沿模头的中心轴线贯通整个模头，以输送空气。当物料从环状口模9挤出时，通过中心孔输送的大量空气将从环形口模9的中心吹出，以使物料吹塑成形为筒形的膜体。中心孔10的直径在小于环形口模9内径的基础上，可以根据需要而定，只要能够满足供送足够量的空气即可。
进料口5可以位于模头主体外围的任何位置上，优选情况下，进料口位于模头主体外围的中、下部位置。进料口的形状和尺寸可以根据需要而定，只要能够满足物料的顺利流入即可。一般情况下，进料口为多个，以使多种不同组分的物料分别流入模头主体的内部。优选情况下，进料口的个数为2-6个。
主流道6位于模头主体的内部，其一端与进料口相连通，另一端与环状口模相连通，用于将从进料口流入模头主体内部的物料输送到环状口模中。主流道6的数量为多条，以分别输送来自不同进料口的不同组分的物料。主流道可以为曲面扇形流道或者管状流道。
一般情况下，每个进料口与一条或多条主流道连通，与不同进料口连通的主流道与环状口模的不同区域连通，所述区域沿环状口模的圆周方向分布，其横截面呈扇环形状。所述环状口模的每个不同区域的横截面面积与整个环状流道横截面总面积的比不大于90％，优选不大于50％，更优选情况下为5-50％。与相同进料口连通的主流道可以与环状口模的相同区域连通。优选情况下，与相同进料口连通的主流道可以与环状口模的不同区域相连通。按照本发明一个具体的实施方式，与相同进料口连通的主流道与环状口模的不同区域相连通，并且与连通不同进料口的主流道相连通的环状口模的各个区域相互间隔排列。
优选情况下，本发明提供的吹膜机专用模头1还包括位于模头主体4内部的偏上部分的环状流道8。环状流道8位于主流道与环状口模之间，用于使物料在进入环状口模9之前沿环状分布。环状流道8的内径和外径尺寸可以根据需要来确定。并且环状流道8具有一定的深度，以利于熔融态的物料在上升输送的过程中顺畅均匀地分散开来，并使不同物料之间相互接触的边界处的物料充分熔合。一般情况下，环状流道的深度与模头主体整体高度的比值在0-1/2之间，优选情况下，在1/20-1/4之间。
在此优选情况下，与不同进料口连通的主流道与环状流道的不同区域连通，所述区域沿环状流道的圆周方向分布，其横截面呈扇环形状。所述环状流道的每个不同区域的横截面面积与整个环状流道横截面总面积的比不大于90％，优选不大于50％，更优选情况下为5-50％。与相同进料口连通的主流道可以与环状流道的相同区域连通。优选情况下，与相同进料口连通的主流道可以与环状流道的不同区域相连通。按照本发明一个具体的实施方式，与相同进料口连通的主流道与环状流道的不同区域相连通，并且与连通不同进料口的主流道相连通的环状流道的各个区域相互间隔排列。
并且，环状流道上的区域与环状口模上的区域相互对应，与不同进料口连通的主流道通过环状流道与环状口模的不同区域连通，环状流道的不同区域中的不同物料将从对应的环状口模上的不同区域挤出。在没有环状流道的情况下，熔融态的物料将被直接输送到环状口模中，在环状口模中完成分散、不同物料边界处的混合、以及塑化成型挤出。在有环状流道的优选情况下，熔融态的物料在环状流道中顺畅均匀地分散开来，并且不同物料在相互接触的边界处充分熔合，而环状口模仅完成物料的塑化成型及挤出。此时，环状口模的模口间隙必须小于环状流道的流道宽度。
优选情况下，本发明提供的吹膜机专用模头1还包括位于模头主体4内部的分支流道7。所述分支流道7连通主流道与环状口模，或者连通主流道与环状流道。通过增加分支流道，可以使物料更加均匀地分布在环形口模或者环形流道中。一般情况下，每条主流道可以连接一条或多条分支流道。当主流道为管状流道时，与其相连的分支流道可以为曲面扇形流道或者管状流道。
与相同进料口连通的分支流道可以与环状口模或环状流道的相同区域连通。优选情况下，与相同进料口连通的分支流道可以与环状口模或环状流道的不同区域相连通。按照本发明一个具体的实施方式，与相同进料口连通的分支流道与环状口模或环状流道的不同区域相连通，并且与连通不同进料口的分支流道相连通的环状口模或环状流道的各个区域相互间隔排列。
这里需要说明的是，所述的环状口模或环状流道的不同的“区域”之间并没有实际的界限，所述的环状口模或环状流道的“区域”，是指从与进料口连通的一个或多个主流道或分支流道输送到环状口模或环状流道上的流体，在环状口模或环状流道上所能达到的一个或多个区域。
按照本发明提供的吹膜机包括本发明所提供的模头1和螺杆挤出机2，如图2所示。其中，螺杆挤出机2的结构为本领域技术人员所公知，包括驱动装置、喂料装置、挤压螺杆和出料口。螺杆挤出机可以是本领域技术人员公知的各种螺杆挤出机，如锥形单螺杆挤出机、往复式单螺杆挤出机、锥形同向(和/或异向)双螺杆挤出机、同向(和/或异向)平行双螺杆挤出机、同向(和/或异向、积木式)平行双螺杆挤出机等。每台螺杆挤出机所供送的物料各不相同。螺杆挤出机的数量因制成地膜所需的物料的种类数的不同而不同，但至少为两台，以分别向模头供送至少两种不同的物料。例如，当需要向模头供送两种组分不同的物料，以制成包括两种组分不同的条带部分的地膜时，螺杆挤出机的数量为两台；当需要向模头供送三种组分不同的物料，以制成包括三种组分各不相同的条带部分的地膜时，螺杆挤出机的数量为三台；依此类推。优选情况下，螺杆挤出机为2-6台。并且，一台螺杆挤出机的出料口与模头的一个进料口相连通。
优选情况下，按照本发明提供的吹膜机还包括风环3。如图3所示，所述风环3包括上环面31、下环面32、筒形内壁33、以及筒形外壁34。其中，筒形内壁33的直径大于模头主体4的直径。下环面32上形成有至少一个开口，用于将空气吹入风环的内部。筒形内壁33的圆周上有间隙，间隙的大小可以根据所需吹出的风力的大小而定。所述风环3套装在模头1上。当大量的空气通过下环面32上的开口进入中空的风环3内部后，这些空气将通过筒形内壁33圆周上的间隙吹出。
优选情况下，按照本发明提供的吹膜机还包括气体发生装置。气体发生装置与模头的中心孔10以及风环下环面32上的开口相连通，用于向中心孔和风环中供送空气。当吹膜机工作时，从中心孔10吹出的空气将吹向从环形口模9挤出的熔融态的物料筒膜的内部，以按照适合于该物料的吹胀比将物料筒膜吹胀至所要求的宽度，同时从风环3的所述间隙中吹出的空气将使从环状口模9挤出的物料筒膜冷却成型。气体发生装置可以选用本领域技术人员公知的各种能够产生气体的装置，如风机、压缩气泵等。
根据本发明一个具体的实施方式，本发明提供的吹膜机包括模头1、两台螺杆挤出机2a，2b、风环3以及气体发生装置。其中，模头1包括模头主体4和环状口模9，模头主体4包括两个进料口5a，5b、两个管状的主流道6a，6b、四个曲面扇形的分支流道7a，7b，7c，7d、环状流道8、以及中心孔10。环状流道8的深度与模头主体4整体高度的比为1/10。环状流道8被分为四个区域8a，8b，8c，8d，每个区域的横截面面积与整个环状流道横截面总面积的比近似为1/4。环状口模9也被分为与环状流道8的四个区域相对应的四个区域9a，9b，9c，9d，每个区域的横截面面积与整个环状口模横截面总面积的比近似为1/4，如图4所示。环状口模9的模口间隙为1毫米，环状口模9的深度与模头主体4整体高度的比为1/40。两台螺杆挤出机2a，2b的出料口分别与两个进料口5a，5b连通。
模头的两个进料口5a，5b设置在模头主体外围的靠近下部的两个位置上，这两个位置的高度相同，即位于同一水平面上，并且当从这两个位置分别向模头主体的中心轴线作垂线时，所作的两条垂线在该水平面内大致互相垂直，即两个进料口5a，5b位于大致相互垂直的位置，如图4所示。
如图5、6和7所示，进料口5a连接管状的主流道6a，管状的主流道6a连接两个曲面扇形的分支流道7a和7b，曲面扇形的分支流道7a连通环状流道8的区域8a，曲面扇形的分支流道7b连通环状流道8的区域8b。进料口5b连接管状的主流道6b，管状的主流道6b连接两个曲面扇形的分支流道7c和7d，曲面扇形的分支流道7c连通环状流道8的区域8c，曲面扇形的分支流道7d连通环状流道8的区域8d。
从螺杆挤出机2a的出料口排出的物料A，通过进料口5a、管状的主流道6a、曲面扇形的分支流道7a和7b，分布到环状流道8的区域8a和8b中，最终从环状口模9的区域9a和9b中挤出。从螺杆挤出机2b的出料口排出的物料B，通过进料口5b、管状的主流道6b、曲面扇形的分支流道7c和7d，分布到环状流道8的区域8c和8d中，最终从环状口模9的区域9c和9d中挤出。即，由螺杆挤出机2a，2b分别供送的物料A和B相间隔分布地从环状口模9中挤出，如图4所示。此时，利用从中心孔10以及风环3的所述间隙中吹出的空气，可以使从环状口模9中挤出的物料按照适合于该物料的吹胀比吹胀至所需的宽度并且冷却成型为筒状地膜，并且该地膜的筒形是由四个条带部分构成的，这四个条带部分中相间隔的每两个条带部分的组分是相同的，即由A、B两种不同的物料形成，因此最终可以制成ABA型的地膜。
根据本发明另一个具体的实施方式，本发明提供的吹膜机包括模头1、三台螺杆挤出机2a，2b，2c、风环3以及气体发生装置。其中，模头1包括模头主体4和环状口模9，模头主体4包括三个进料口5a，5b，5c、三个主流道6a，6b，6c、环状流道8、以及中心孔10。环状流道8的深度与模头主体4整体高度的比为1/9。环状流道8被分为三个区域8a，8b，8c，每个区域的横截面面积与整个环状流道横截面总面积的比近似为1/3。环状口模9被分为与环状流道8的三个区域相对应的三个区域9a，9b，9c，每个区域的横截面面积与整个环状口模横截面总面积的比近似为1/3。环状口模9的模口间隙为0.9毫米，环状口模9的深度与模头主体4整体高度的比为1/38。三台螺杆挤出机2a，2b，2c的出料口分别与三个进料口5a，5b，5c连通。
模头1的三个进料口5a，5b，5c设置在模头主体外围的靠近下部的三个位置上，这三个位置的高度相同，即位于同一水平面上，并且当从这三个位置分别向模头主体的中心轴线作垂线时，所作的三条垂线在该水平面内彼此大致成120°角。
进料口5a连接曲面扇形的主流道6a，主流道6a连通环状流道8的区域8a。进料口5b连接曲面扇形的主流道6b，主流道6b连通环状流道8的区域8b。进料口5c连接曲面扇形的主流道6c，主流道6c连通环状流道8的区域8c。
从螺杆挤出机2a的出料口排出的物料A，通过进料口5a、曲面扇形的主流道6a，分布到环形流道8的区域8a中，最终从环状口模9的区域9a中挤出。从螺杆挤出机2b的出料口排出的物料B，通过进料口5b、曲面扇形的主流道6b，分布到环形状流道8的区域8b中，最终从环状口模9的区域9b中挤出。从螺杆挤出机2c的出料口排出的物料C，通过进料口5c、曲面扇形的主流道6c，分布到环状流道8的区域8c中，最终从环状口模9的区域9c中挤出。即，由螺杆挤出机2a，2b，2c分别供送的物料A、B和C顺次分布地从环状口模9中挤出。此时，利用从中心孔10以及风环3的所述间隙中吹出的空气，可以使从环状口模9中挤出的物料按照适合于该物料的吹胀比吹胀至所需的宽度并且冷却成型为筒状地膜，并且该地膜的筒形是由三个条带部分构成的，这三个条带部分的组分各不相同，即分别由A、B、C三种不同的物料形成，因此最终可以制成ABC型的地膜。
Claims (22)
1.一种吹膜机专用模头，所述模头包括模头主体和环状口模，所述模头主体包括进料口、位于模头主体中的连通进料口与环状口模的主流道、以及贯通整个模头的中心孔，所述环状口模与模头主体相配合，其特征在于，进料口为多个，每个进料口与一条或多条主流道连通，与不同进料口连通的主流道与环状口模的不同区域连通，所述区域沿环状口模的圆周方向分布，其横截面呈扇环形状。
2.根据权利要求1所述的吹膜机专用模头，其中，与不同进料口连通的环状口模的每个不同区域的横截面面积与整个环状口模横截面总面积的比不大于90％。
3.根据权利要求1所述的吹膜机专用模头，其中，与相同进料口连通的主流道与环状口模的相同区域相连通。
4.根据权利要求1所述的吹膜机专用模头，其中，与相同进料口连通的主流道与环状口模的不同区域相连通。
5.根据权利要求4所述的吹膜机专用模头，其中，与连通不同进料口的主流道相连通的环状口模的各个区域相互间隔排列。
6.根据权利要求1所述的吹膜机专用模头，其中，所述模头还包括位于主流道与环状口模之间的环状流道，与不同进料口连通的主流道与环状流道的不同区域连通，所述区域沿环状流道的圆周方向分布，其横截面呈扇环形状；所述环状流道的区域与环状口模的区域相对应，与不同进料口连通的主流道通过环状流道与环状口模的不同区域连通。
7.根据权利要求6所述的吹膜机专用模头，其中，与不同进料口连通的环状流道的每个不同区域的横截面面积与整个环状流道横截面总面积的比不大于90％。
8.根据权利要求6所述的吹膜机专用模头，其中，与相同进料口连通的主流道与环状流道的相同区域相连通。
9.根据权利要求6所述的吹膜机专用模头，其中，与相同进料口连通的主流道与环状流道的不同区域相连通。
10.根据权利要求9所述的吹膜机专用模头，其中，与连通不同进料口的主流道相连通的环状流道的各个区域相互间隔排列。
11.根据权利要求6所述的吹膜机专用模头，其中，所述环状口模的模口间隙小于环状流道的流道宽度。
12.根据权利要求6所述的吹膜机专用模头，其中，所述环状流道的深度与模头主体整体高度的比值在0-1/2之间。
13.根据权利要求1所述的吹膜机专用模头，其中，所述环状口模的深度与模头主体整体高度的比值在1/150-1/10之间。
14.根据权利要求1所述的吹膜机专用模头，其中，所述环状口模的模口间隙在0.3毫米-3毫米之间。
15.根据权利要求1所述的吹膜机专用模头，其中，所述进料口的个数为2-6个。
16.根据权利要求1或6所述的吹膜机专用模头，其中，所述主流道为曲面扇形流道。
17.根据权利要求1或6所述的吹膜机专用模头，其中，所述主流道为管状流道。
18.根据权利要求17所述的吹膜机专用模头，其中，在所述主流道靠近环状口模或环状流道的端部有多个分支流道，分支流道连通主流道与环状口模或环状流道。
19.根据权利要求18所述的吹膜机专用模头，其中，所述分支流道为管状流道或者曲面扇形流道。
20.一种吹膜机，所述吹膜机包括模头和多台螺杆挤出机，螺杆挤出机包括驱动装置、喂料装置、挤压螺杆和出料口，其中所述模头为权利要求1或6所述的模头，一台螺杆挤出机的出料口与模头的一个进料口相连通。
21.根据权利要求20所述的吹膜机，其中，所述吹膜机还包括套装在模头上的风环，所述风环包括上环面、下环面、筒形内壁、以及筒形外壁，并且，筒形内壁的直径大于模头主体的直径，下环面上有至少一个开口，筒形内壁的圆周上有间隙。
22.根据权利要求21所述的吹膜机，其中，所述吹膜机还包括气体发生装置，气体发生装置与模头的中心孔以及风环下环面上的开口相连通。
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