CN203712938U

CN203712938U - 一种温控高效预发泡机

Info

Publication number: CN203712938U
Application number: CN201420047339.2U
Authority: CN
Inventors: 丛培良; 刘建飞; 韩卫洁; 陈江锋
Original assignee: Changan University
Current assignee: Changan University
Priority date: 2014-01-25
Filing date: 2014-01-25
Publication date: 2014-07-16
Anticipated expiration: 2024-01-25

Abstract

本实用新型公开了一种温控高效预发泡机，包括底盘，以及安装于底盘中心处的电动机，发泡桶的外壁上设置有控温制热系统；发泡桶外壁的顶端开设有出料口，外壁的底端开设有进料口和压缩空气进气口。本实用新型在将采用电机作为驱动部分带动联动轴转动，联动轴上安装有螺旋搅拌杆，通过螺旋搅拌杆的转动对发泡桶内的反应物质进行充分的搅拌，同时发泡桶的外壁上设置本设计有控温加热系统，维持稳定的反应温度；在发泡桶外壁底部开设压缩空气进气口和进料口，在螺旋搅拌杆与压缩空气的作用下，使反应完的泡沫有发泡桶上部的出料口送出，获得的泡沫粒径均匀，成型后力学性能良好，性能优异，应用效果十分理想。

Description

一种温控高效预发泡机

技术领域

本实用新型涉及一种可进行控温的用于预发泡的装备，具体涉及一种温控高效预发泡机。

背景技术

随着人类节能意识的加强，塑料泡沫板的应用越来越广泛，它可以用于包装箱、门板、保温隔热墙和日常器具等。发泡机是一种制备塑料泡沫的装置，目前制备泡沫的装备从发泡原理来看主要有高速叶轮型、高压空气型、鼓风中低压型等三类。

传统的发泡机是通过用高压空气将泡沫剂溶液先雾化，然后通过装有不锈钢丝等填充物的发泡管，通过该区域的空隙大小和孔隙率大小以及填充物阻力来控制泡沫的发生量和泡沫的粒径大小，因此获得的泡沫粒径不均匀，成型后力学性能不强，应用效果不理想。市场上制备泡沫塑料原材料中本身就包含发泡剂，目前已有实验设备中的泡沫雾化装置就显得多余；常规设备缺少控温系统，不能更好的维持发泡体系温度的恒定，使生产效率不高；发泡完成后，残留物质仍然存在腔体内，清洗不是非常方便。基于目前发泡装置存在的缺点，本实用新型对装置进行了优化和改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有设备中存在的不足，提供一种温度可控且高效的温控高效预发泡机。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：包括底盘，以及安装于底盘中心处的电动机，电动机的上方设置有平台，平台上设置有带顶盖的发泡桶；电动机的输出轴上连接有联动轴，联动轴穿过平台深入到发泡桶内，联动轴上安装有螺旋搅拌杆；发泡桶的外壁上设置有控温制热系统；发泡桶外壁的顶端开设有出料口，外壁的底端开设有进料口和压缩空气进气口。

所述的底盘为三角支架，其中，三角支架的三个脚按120°分布，且每个脚与水平方向的夹角为75°，各脚之间用三角铁固定。

所述的电动机的输出轴通过联轴器与联动轴相连。

所述的联轴器位于平台的下方。

所述的螺旋搅拌杆包括以Z型首尾相连的若干水平杆和搅拌扇叶，其中水平杆分层固定在联动轴上；搅拌扇叶倾斜设置，搅拌扇叶的上端固定在上一层水平杆的一端，下端固定在下一层水平杆的另一端。

所述的搅拌扇叶为具有曲度且宽度为cm的扇叶。

所述的控温制热系统包括安装于发泡桶外壁上的数字显示控温仪以及加热装置；加热装置的外侧还包裹有保温隔热板。

所述的保温隔热板的厚度为0.5cm。

所述的加热装置为缠绕在发泡桶外壁上的加热电阻丝。

所述的发泡桶的内壁上涂布有厚度为1.5mm的聚四氟乙烯涂层。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型在将采用电机作为驱动部分带动联动轴转动，联动轴上安装有螺旋搅拌杆，通过螺旋搅拌杆的转动对发泡桶内的反应物质进行充分的搅拌，同时发泡桶的外壁上设置本设计有控温加热系统，维持稳定的反应温度；在发泡桶外壁底部开设压缩空气进气口和进料口，在螺旋搅拌杆与压缩空气的作用下，使反应完的泡沫有发泡桶上部的出料口送出，获得的泡沫粒径均匀，成型后力学性能良好，性能优异，应用效果十分理想。

进一步的，本实用新型将发泡桶、电动机和联动轴均以联动轴为纵轴垂直设置，合理的利用空间，是设备更为简约实用。

进一步的，本实用新型的底盘采用三角支架，各脚按120°分布，且与水平夹角成75°，各脚之间用三角铁固定，进一步增强了整个装置的稳定性和安全性。

进一步的，本实用新型螺旋搅拌杆采用以Z型首尾相连的水平杆和搅拌扇叶，其中水平杆与联动轴固定连接，搅拌扇叶的两端分别与上下层的水平杆的两端相连，使搅拌更为均匀，进一步提高了生产效率。

进一步的，本实用新型发泡桶的外层包裹有厚度为4cm的保温隔热板，进一步为发泡桶内的反应提供更好的温度环境。

进一步的，本实用新型在发泡桶的内壁上涂布有厚度为1.5mm的聚四氟乙烯涂层，使发泡桶在清洗时更加方便。

附图说明

图1为本实用新型预发泡机的结构示意图

其中，1为出料口；2为进料口；3为三脚支架；4为电动机；5为联轴器；6为平台；7为压缩空气进气口；8为发泡桶；9为加热装置；10为保温隔热办；11为搅拌扇叶；12为顶盖；13为数字显示控温仪；14为联动轴；15为水平杆。

具体实施方式

下面结合附图示对本实用新型作进一步详细的描述。以下实例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

参见图1，本实用新型包括底盘，以及安装于底盘中心处的电动机4，底盘为三角支架3，其中，三角支架3的三个脚按120°分布，且每个脚与水平方向的夹角为75°，各脚之间用三角铁固定。电动机4的上方设置有平台6，平台6上设置有带顶盖12的发泡桶8；电动机4的输出轴上通过联轴器5连接有联动轴14，联轴器5位于平台6的下方。联动轴14穿过平台6深入到发泡桶8内，联动轴14上安装有螺旋搅拌杆；螺旋搅拌杆包括以Z型首尾相连的若干水平杆15和搅拌扇叶11，搅拌扇叶11为具有曲度且宽度为4cm的扇叶。其中水平杆15分层固定在联动轴14上；搅拌扇叶11倾斜设置，搅拌扇叶11的上端固定在上一层水平杆15的一端，下端固定在下一层水平杆15的另一端。发泡桶8的外壁上设置有控温制热系统，内壁上涂布有厚度为1.5mm的聚四氟乙烯涂层。发泡桶8外壁的顶端开设有出料口1，外壁的底端开设有进料口2和压缩空气进气口7。控温制热系统包括安装于发泡桶8外壁上的数字显示控温仪13以及加热装置9，加热装置9为缠绕在发泡桶8外壁上的加热电阻丝。加热装置9的外侧还包裹有厚度为0.5cm的保温隔热板10。

本实用新型以三脚支架3为底盘，正中竖直连接电动机4，电动机4与联轴器5竖连位于平台6下侧，平台6上方为涂布聚四氟乙烯的发泡桶8，且发泡桶8的外壁被保温隔热板10包裹，螺旋搅拌杆与电动机4和联轴器5位于整个装置的正中与联动轴14相连，控温制热系统由加热电阻丝与数字显示控温仪13组成，进料口2和出料口1分别位于发泡桶外壁的下部和上部。

为了更为合理的利用空间，使设备更为简约实用，实用新型将发泡桶8、电动机4和联轴器5均以联动轴14为纵轴垂直设置，电动机4和联轴器5位于平台的下侧。在制备过程中，装备的稳定性和安全性很重要，本实用新型的三脚支架3的各脚按120°分布，且与水平夹角成75°，各脚之间用三角铁固定。基于提高生产效率的目的，使搅拌更为均匀，设计搅拌杆以Z型首尾相连，水平杆15与联动轴14固定连接，扇叶宽度为4cm，且有一定曲度。为了提供更好的温度环境，发泡腔外层被保温隔热材料包裹内层，厚度为0.5cm；为了清洗方便，发泡腔内侧涂布聚四氟乙烯，厚度为1.5mm。

本实用新型设计有用于维持发泡桶内稳定的反应温度的控温加热系统，控温加热系统由加热装置和数字显示控温仪组成，数字显示控温仪的温控上限为180℃。加热系统利用电磁感应原理，将电能转换为磁热能，在控制器内高速度变化的电流通过线圈会产生高速度的磁场，当磁场内部的磁力线通过金属容器时产生无数的小涡流，使金属容器自行高速发热，使筒体的温度迅速升温，用温度计测量达到90度以上，即可实现进行预发泡。

本实用新型的原理

本实用新型的进料采用喷枪送料，在一定的压力下将可发性的聚苯乙烯颗粒随气流送入到预发泡机的筒体内。采用间歇式送料，使可发性的聚苯乙烯颗粒停留在筒体内45秒。通压缩空气，收集珠粒，即可实现预发泡过程。

当EPS珠粒受热温度大于珠粒的玻璃化温度时，珠粒开始软化并表现良好的塑性，以各自独立的核存在于珠粒中的发泡剂受热气化产生的压力，促使发泡核膨胀成为互不连通的泡孔，这些泡孔一旦形成，蒸汽便向泡孔内渗透，同时发泡剂也向外渗透。由于蒸汽的渗透速度远远大于发泡剂的渗透速度，故泡孔内的压力逐渐增加，致使泡孔进一步增大。在泡孔胀大过程中，两种渗透过程始终同时进行，直至两者的分压力在泡模孔壁内外相等时粒珠才停止胀大。发泡时，所有泡孔都同时形成，同时长大，不发生并孔现象。如果对珠粒不断地通过蒸汽，压力就不断地增大，粒珠的体积也就不断增大，继续膨胀下去直至每个泡孔壁破裂。

本实用新型的工作过程：

（1）将称量好的可发性聚苯乙烯颗粒（EPS），倒入喷枪内，调节好喷嘴和喷枪口的距离，这样可以平稳的将可发性聚苯乙烯珠粒吹入到预发泡筒内。

（2）打开数字显示控温仪电源，此时，预发泡筒内的温度缓慢上升，当数字显示控温仪可以达到95度以上的温度，就可以实现预发泡了，预发泡机筒外包覆了一层厚厚的保温层（玻璃纤维毡），防止温度的扩散和流失。

（3）打开电机电源，让搅拌器的转速达到72r/min，机器运行平稳，然后，将准备称量好可发性聚苯乙烯珠粒倒入喷枪内，打开铝管上的球阀。这时，颗粒平稳的进入到预发泡筒内。送料结束后，立即关闭铝管上的球阀，原因在于，可发性聚苯乙烯珠粒预热会立即膨胀，相互粘接一起，将进料口堵塞。

（4）持续加热，使得筒内的温度保持不变，然后，开始通压缩空气，调节气阀的大小，使得发起来的聚苯乙烯珠粒随气流的走向，吹向出料口。

（5）收集发好的聚苯乙烯珠粒，熟化一天（24h），倒入250ml的量筒内，振实，测量其密度，做好记录备用。

以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。

Claims

1.一种温控高效预发泡机，其特征在于：包括底盘，以及安装于底盘中心处的电动机（4），电动机（4）的上方设置有平台（6），平台（6）上设置有带顶盖（12）的发泡桶（8）；电动机（4）的输出轴上连接有联动轴（14），联动轴（14）穿过平台（6）深入到发泡桶（8）内，联动轴（14）上安装有螺旋搅拌杆；发泡桶（8）的外壁上设置有控温制热系统；发泡桶（8）外壁的顶端开设有出料口（1），外壁的底端开设有进料口（2）和压缩空气进气口（7）。

2.根据权利要求1所述的温控高效预发泡机，其特征在于：所述的底盘为三角支架（3），其中，三角支架（3）的三个脚按120°分布，且每个脚与水平方向的夹角为75°，各脚之间用三角铁固定。

3.根据权利要求1所述的温控高效预发泡机，其特征在于：所述的电动机（4）的输出轴通过联轴器（5）与联动轴（14）相连。

4.根据权利要求3所述的温控高效预发泡机，其特征在于：所述的联轴器（5）位于平台（6）的下方。

5.根据权利要求1所述的温控高效预发泡机，其特征在于：所述的螺旋搅拌杆包括以Z型首尾相连的若干水平杆（15）和搅拌扇叶（11），其中水平杆（15）分层固定在联动轴（14）上；搅拌扇叶（11）倾斜设置，搅拌扇叶（11）的上端固定在上一层水平杆（15）的一端，下端固定在下一层水平杆（15）的另一端。

6.根据权利要求5所述的温控高效预发泡机，其特征在于：所述的搅拌扇叶（11）为具有曲度且宽度为4cm的扇叶。

7.根据权利要求1所述的温控高效预发泡机，其特征在于：所述的控温制热系统包括安装于发泡桶（8）外壁上的数字显示控温仪（13）以及加热装置（9）；加热装置（9）的外侧还包裹有保温隔热板（10）。

8.根据权利要求7所述的温控高效预发泡机，其特征在于：所述的保温隔热板（10）的厚度为0.5cm。

9.根据权利要求7所述的温控高效预发泡机，其特征在于：所述的加热装置（9）为缠绕在发泡桶（8）外壁上的加热电阻丝。

10.根据权利要求1所述的温控高效预发泡机，其特征在于：所述的发泡桶（8）的内壁上涂布有厚度为1.5mm的聚四氟乙烯涂层。