CN204525917U - 一种间歇发泡装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种间歇发泡装置，属于机械技术领域。本间歇发泡装置包括具有发泡池的水箱、用于输送片材的第一传输机构，在第一传输机构的出口处设有可将第一传输机构送出的片材压紧并将其浸入发泡池的夹紧机构；在水箱内设有用于接收夹紧机构送出的片材并将其卸出发泡池的第二传输机构。本间歇发泡装置具有生产效率高、可实现片材的全自动压紧和释放的优点。

Description

一种间歇发泡装置

技术领域

本实用新型属于机械技术领域，涉及一种间歇发泡装置，特别是一种适用于制备微孔塑料片材的间歇发泡装置。

背景技术

在现代化生产过程中，企业对微孔塑料的研究越来越广泛，近几年，无论是原材料改进还是工艺设备改造方面都取得了很大的研究成果，微孔塑料因具有超轻、隔热、吸音、韧性好等优点，其应用范围也变得越来越广泛。鉴于当前环保要求越来越高，超临界流体物理发泡法在微孔塑料的制备方面应用最广，尤其是超临界CO₂间歇发泡法。超临界CO₂无毒、不燃、化学惰性、廉价易得、使用安全、无污染，是一种“绿色”介质。

现有技术中，制备微孔塑料片材主要有连续发泡法和间歇发泡法两种，由于连续发泡法很难对发泡工艺参数进行控制，其应用受到限制，间歇发泡法制备微孔塑料片材可以控制发泡工艺参数，特别是饱和压力、饱和温度、发泡温度、发泡时间，因此能显著提高发泡质量。但是现有的大多数用于制备微孔塑料片材的间歇发泡装置无法实现连续生产，效率低下。

综上所述，为解决现有间歇发泡装置结构上的不足，需要设计一种生产效率高的间歇发泡装置。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种生产效率高、可实现片材的全自动压紧和释放的间歇发泡装置。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种间歇发泡装置，包括具有发泡池的水箱、用于输送片材的第一传输机构，其中：

在第一传输机构的出口处设有可将第一传输机构送出的片材压紧并将其浸入发泡池的夹紧机构；

在水箱内设有用于接收夹紧机构送出的片材并将其卸出发泡池的第二传输机构。

作为本实用新型的进一步改进，所述夹紧机构包括设置在第一传输机构出口处的至少一个圆盘凸轮组件，所述圆盘凸轮组件包括固设于水箱上的立柱、可转动地安装在立柱上的横拉盘，在横拉盘上方活动安装有夹紧层且第一传输机构送出的片材位于夹紧层与横拉盘之间，在横拉盘转动过程中，夹紧层不断靠近或者远离横拉盘，使得夹紧层与横拉盘之间的间隙渐变并将片材先压紧、后释放。

作为本实用新型的更进一步改进，圆盘凸轮组件的数量为两个且相对设置在第一传输机构出口处的两侧，两个横拉盘通过同步轮相连。

作为本实用新型的更进一步改进，所述夹紧层由若干周向均匀环绕设置在横拉盘上方的压紧杆构成，所述圆盘凸轮组件还包括与立柱固连并位于夹紧层上方的锁紧凸轮，在锁紧凸轮面朝横拉盘的端面上开设有深度渐变的凹槽，所述压紧杆一侧通过夹紧定销与横拉盘铰接，另一侧固设有与凹槽对应设置的深沟球轴承，所述压紧杆中部设有能使压紧杆动作后复位的压紧弹簧，所述第一传输机构送出的片材位于压紧杆与横拉盘之间，在横拉盘转动过程中，深沟球轴承在凹槽内转动，压紧杆先被下压、后抬起，使得压紧杆与横拉盘之间的间隙渐变并将片材先压紧、后释放。

作为本实用新型的进一步改进，所述发泡池呈倒置梯形设置，所述发泡池具有底面、对称设置的两个侧板面、对称设置的两个斜坡面，所述底面分别于各侧板面、各斜坡面相连，所述夹紧机构设置在其中一个斜坡面上。

作为本实用新型的更进一步改进，在发泡池的底面上设有排污口，在发泡池的其中一个侧板面上设有进液口以及位于进液口上方的出液口。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一传输机构包括平行设置的两个主动轮轴以及与主动轮轴对应设置的两个从动轮轴，在主动轮轴的两端分别活动安装有主动轮，在从动轮轴的两端分别活动安装有与主动轮对应设置的从动轮，同侧设置的两个主动轮通过主动皮带相连，同侧设置的两个从动轮通过从动皮带相连，所述片材被夹紧于主动皮带与对应的从动皮带之间。

作为本实用新型的更进一步改进，所述主动轮轴与从动轮轴大小相同、形状相同、尺寸相等，所述两个主动轮轴之间的距离大于片材的长度，所述主动轮轴的长度大于片材的宽度。

基于上述技术方案，本实用新型实施例至少可以产生如下技术效果：1、调节发泡池中液位的高低可以调节发泡的时间，从而可以满足不同材料的发泡要求，简单有效；夹紧机构设置在第一传输机构和第二传输机构的交接处，外界未发泡的片材由第一传输机构带来并被夹紧机构压紧，然后由夹紧机构带动片材浸入发泡池，在预设时间过后，夹紧机构将片材释放，此时第二传输机构将夹紧机构释放的片材卸出发泡池，进入下游剪切烘干和压延整平阶段，本间歇发泡装置能实现连续生产，大大提升了生产效率。

2、在片材发泡时，圆盘凸轮组件压紧片材，在长度和宽度方向对片材具有拉伸效果，可以实现长度和宽度方向上不同比例的拉伸，进一步保证了片材发泡的质量；通过改变凹槽深度的变化率，可以延长或缩短拉伸过程，拉伸过程的时间不同，横拉盘所转过的角度不同，材料在长度和宽度方向上被拉伸的比例也就随之改变，使用方便，通用性广。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1是本实用新型一较佳实施例的结构示意图。

图2是本实用新型一较佳实施例中圆盘凸轮组件的结构示意图。

图3是图2另一视角的结构示意图。

图4是本实用新型一较佳实施例中水箱的结构示意图。

图5是本实用新型一较佳实施例中第一传输机构的结构示意图。

图中，10、水箱；11、发泡池；111、底面；112、侧板面；113、斜坡面；114、排污口；115、进液口；116、出液口；20、第一传输机构；21、主动轮轴；22、从动轮轴；23、主动轮；24、从动轮；25、主动皮带；26、从动皮带；30、圆盘凸轮组件；31、立柱；32、横拉盘；33、压紧杆；34、锁紧凸轮；341、凹槽；35、夹紧定销；36、深沟球轴承；37、压紧弹簧；38、同步轮；391、底座；392、推力轴承；393、轴承套；394、托板螺母；395、轴承座；396、定位圈。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

本实用新型保护一种间歇发泡装置，是一种全新的、性能优良的微孔塑料片材快速升温发泡装置。本间歇发泡装置主要用于微孔片材制备过程中升温发泡阶段，自动化程度高，生产效率高，使得在泡孔长大过程中片材能够自由伸张且不卷曲，提高了微孔片材的质量。

现有的间歇发泡装置无法实现连续生产，效率低下。因此，设计一种比较合理的间歇发泡装置是很有必要的。

本间歇发泡装置是一种新型微孔片材生产线的重要组成部分，上游工艺过程一般为釜压饱和，下游工艺过程一般为剪切烘干和压延整平。

如图1至图5所示，本间歇发泡装置包括具有发泡池11的水箱10、用于输送片材的第一传输机构20，其中：

在第一传输机构20的出口处设有可将第一传输机构20送出的片材压紧并将其浸入发泡池11的夹紧机构；

在水箱10内设有用于接收夹紧机构送出的片材并将其卸出发泡池11的第二传输机构。

本间歇发泡装置在初始状态下，调节发泡池11中液位的高低可以调节发泡的时间，从而可以满足不同材料的发泡要求，简单有效；夹紧机构设置在第一传输机构20和第二传输机构的交接处，外界未发泡的片材由第一传输机构20带来并被夹紧机构压紧，然后由夹紧机构带动片材浸入发泡池11，在预设时间过后，夹紧机构将片材释放，此时第二传输机构将夹紧机构释放的片材卸出发泡池11，进入下游剪切烘干和压延整平阶段。

本间歇发泡装置能实现连续生产，大大提升了生产效率。且在输送过程中夹紧机构可实现片材的全自动压紧和释放，便于进一步对发泡时间进行调节，使用方便且通用性广。

进一步的，夹紧机构包括设置在第一传输机构20出口处的至少一个圆盘凸轮组件30，圆盘凸轮组件30包括固设于水箱10上的立柱31、可转动地安装在立柱31上的横拉盘32，在横拉盘32上方活动安装有夹紧层且第一传输机构20送出的片材位于夹紧层与横拉盘32之间，在横拉盘32转动过程中，夹紧层不断靠近或者远离横拉盘32，使得夹紧层与该横拉盘32之间的间隙渐变并将片材先压紧、后释放。

通过横拉盘32和夹紧层的相互配合，使得圆盘凸轮组件30可以压紧或者释放(即松开)片材，调节起来方便，使得片材输送更加顺畅，提升了生产效率。而且在片材发泡时，圆盘凸轮组件30压紧片材，在长度和宽度方向对片材具有拉伸效果，可以实现长度和宽度方向上不同比例的拉伸，进一步保证了片材发泡的质量。通过改变夹紧层高度的变化率，可以延长或缩短拉伸过程。拉伸过程的时间不同，横拉盘32所转过的角度不同，材料在长度和宽度方向上被拉伸的比例也就随之改变，通用性广。

为使得夹紧机构工作更可靠，片材输送更加平稳。作为优化方案，选择本案中圆盘凸轮组件30的数量为两个且相对设置在第一传输机构20出口处的两侧，两个横拉盘32通过同步轮38相连，这样就能实现两个横拉盘32同步转动，工作效率更高且夹持效果更佳。

立柱31可以通过底座391固定在水箱10上，使其固定牢靠；立柱31插设在横拉盘32中部，作为优化方案，横拉盘32可以通过推力轴承392以及配对的轴承套393与立柱31相连，推力轴承392和轴承套393用于调整和固定横拉盘32的位置，而且上述同步轮38可以套设于轴承套393外，并在轴承套393外设置定位圈396。上述结构设计使得立柱31与水箱10、立柱31与横拉盘32、横拉盘32与横拉盘32配合紧密，使得片材输送平稳，提高整体生产效率。

更进一步的，夹紧层由多个周向均匀环绕设置在横拉盘32上方的压紧杆33构成，圆盘凸轮组件30还包括与立柱31固连并位于夹紧层上方的锁紧凸轮34，在锁紧凸轮34面朝横拉盘32的端面上开设有深度渐变的凹槽341，压紧杆33一侧通过夹紧定销35与横拉盘32铰接，另一侧固设有与凹槽341对应设置的深沟球轴承36，压紧杆33中部设有能使压紧杆33动作后复位的压紧弹簧37，第一传输机构20送出的片材位于压紧杆33与横拉盘32之间，在横拉盘32转动过程中，深沟球轴承36在凹槽341内转动，压紧杆33先被下压、后抬起，使得压紧杆33与横拉盘32之间的间隙渐变并将片材先压紧、后释放。

锁紧凸轮34可通过托板螺母394和立柱31相连，托板螺母394用于调整和固定锁紧凸轮34的位置；深沟球轴承36和压紧杆33可通过轴承座395相连，并且深沟球轴承36的外圈转动时位于锁紧凸轮34的凹槽341内；压紧杆33和横拉盘32通过夹紧定销35相连，压紧弹簧37和压紧杆33相连。

本间歇发泡装置开始工作时，外界未发泡的片材由第一传输机构20带来并传送到圆盘凸轮组件30；圆盘凸轮组件30的锁紧凸轮34固定不动，外部动力源(例如电机等)带动同步轮38转动，同步轮38带动横拉盘32不断旋转；当片材进入压紧杆33和横拉盘32之间时，深沟球轴承36随横拉盘32在锁紧凸轮34的凹槽341内转动，由于凹槽341的深度不断变化，在深沟球轴承36和压紧弹簧37的共同作用下，压紧杆33末端与横拉盘32之间的距离也随之变化，深沟球轴承36带动压紧杆33下压，夹住片材；横拉盘32继续旋转，片材被带入发泡池11的高温液体(介质)中，片材开始发泡；微观上，气泡开始成核和长大，宏观上，片材体积开始增长，在圆盘凸轮组件30的双向拉伸和高温液体的加热共同作用下，片材体积迅速膨胀，完成发泡过程；随着凹槽341的深度逐渐加深，深沟球轴承36上抬，在压紧弹簧37的作用下，压紧杆33被撑起，片材被释放，再由第二传输机构把发泡后的片材运送到发泡池11外，进入下游剪切烘干和压延整平阶段。

在本实用新型中，压紧机构通过压紧杆33、压紧弹簧37、深沟球轴承36和锁紧凸轮34的组合运动可实现对片材的全自动压紧和释放，利用凸轮结构和杠杆原理全部依靠机械结构实现对片材的自动夹持和释放。

优选地，发泡池11呈倒置梯形设置，发泡池11具有底面111、对称设置的两个侧板面112、对称设置的两个斜坡面113，底面111分别于各侧板面112、各斜坡面113相连，夹紧机构设置在其中一个斜坡面113上，使得片材浸入发泡池11内更加快速、顺畅。

还可以将本案中的发泡池11设置为类似V型水槽，使得发泡池11的横截面形状中上底宽度远小于下底宽度，由于发泡池11具有两个斜坡面113，与方形槽相比，两侧的斜坡面113增加了片材进出加热液体的时间，使片材能够充分发泡，有利于片材中泡孔的成型与稳定，同时不用增加发泡池11体积，节约空间。

进一步的，在发泡池11的底面111上设有排污口114114，在发泡池11的其中一个侧板面112上设有进液口115以及位于进液口115上方的出液口116。选择出液口116位于进液口115上方，使得加热液体不断地从下补入发泡池11内，再由上卸出发泡池11外，减少了介质与外界的对接，减少了热量散发，使得介质的温度能更完整地保存于发泡池11内，提高了生产效率。

优选在水箱10外设置与发泡池11相配合的循环泵和外部锅炉，且循环泵、外部锅炉、进液口115、出液口116通过管道串联并形成加热循环机构，保证发泡温度保持恒定，使气泡能充分成核和长大，从而保证发泡片材的发泡率和质量。

发泡池11的排污口114114位于底面111，加热介质长时间使用，由于发泡池11斜坡面113的缘故，杂质会沿着斜坡面113坡壁沉积到底面111，排污口114114可以排除积累的杂物，保持加热液体的清洁，保证片材质量。

进一步的，第一传输机构20包括平行设置的两个主动轮轴21以及与主动轮轴21对应设置的两个从动轮轴22，在主动轮轴21的两端分别活动安装有主动轮23，在从动轮轴22的两端分别活动安装有与主动轮23对应设置的从动轮24，同侧设置的两个主动轮23通过主动皮带25相连，同侧设置的两个从动轮24通过从动皮带26相连，片材被夹紧于主动皮带25与对应的从动皮带26之间。

主动轮23由外界驱动转动并带动从动轮24转动，主动轮轴21的转速由主动轮23控制，主动轮23转速由外接的伺服电机等动力源控制，可实时调整其转速。

皮带质地柔软，片材在传输过程中，利用皮带对片材进行夹紧运输，可以保证片材平稳运输，可以避免对片材产生压痕，保证了成品质量。

更进一步的，主动轮轴21与从动轮轴22大小相同、形状相同、尺寸相等，两个主动轮轴21之间的距离大于片材的长度，主动轮轴21的长度大于片材的宽度。使得在泡孔长大过程中片材能够自由伸张且不卷曲，保证了片材发泡的质量。

这样的第一传输机构20结构设计，使得片材的两边在长度方向上被皮带覆盖，可以防止片材产生褶皱。值得一提的是，第二传输机构可以设置与第一传输机构20一样，则优选第二传输机构的输送速度大于或略大于第一传输机构20的输送速度，第一传输机构20和第二传输机构的主动轮23转速可由片材长度方向上的发泡倍率决定，避免片材在运输过程中堆积、褶皱。设置主动轮轴21的长度大于片材的宽度，以防止片材跑偏。主动轮23和从动轮24位置可调，不仅可以夹紧皮带，同时可以改变上下两根皮带的距离。这样，根据片材的不同厚度，可以对其施加适当的夹紧力。

综上所述，本间歇发泡装置用于间歇式快速升温发泡的特殊工艺，是一种全新的微孔片材连续生产线的重要组成部分。整个装置均为智能自动控制，对温度、转速等关键参数可实现计算机远程监控。微孔塑料片材制备过程中，本实用新型可使其在长度和宽度方向上得到自由伸张且不卷曲，保证了片材的发泡倍率和表面质量，克服了传统间歇发泡生产设备无法连续生产微孔片材的局限，提高了生产效率。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (8)

1.一种间歇发泡装置，其特征在于：包括具有发泡池的水箱、用于输送片材的第一传输机构，其中：

在第一传输机构的出口处设有可将第一传输机构送出的片材压紧并将其浸入发泡池的夹紧机构；

在水箱内设有用于接收夹紧机构送出的片材并将其卸出发泡池的第二传输机构。

2.根据权利要求1所述的一种间歇发泡装置，其特征在于：所述夹紧机构包括设置在第一传输机构出口处的至少一个圆盘凸轮组件，所述圆盘凸轮组件包括固设于水箱上的立柱、可转动地安装在立柱上的横拉盘，在横拉盘上方活动安装有夹紧层且第一传输机构送出的片材位于夹紧层与横拉盘之间，在横拉盘转动过程中，夹紧层不断靠近或者远离横拉盘，使得夹紧层与横拉盘之间的间隙渐变并将片材先压紧、后释放。

3.根据权利要求2所述的一种间歇发泡装置，其特征在于：圆盘凸轮组件的数量为两个且相对设置在第一传输机构出口处的两侧，两个横拉盘通过同步轮相连。

4.根据权利要求2所述的一种间歇发泡装置，其特征在于：所述夹紧层由若干周向均匀环绕设置在横拉盘上方的压紧杆构成，所述圆盘凸轮组件还包括与立柱固连并位于夹紧层上方的锁紧凸轮，在锁紧凸轮面朝横拉盘的端面上开设有深度渐变的凹槽，所述压紧杆一侧通过夹紧定销与横拉盘铰接，另一侧固设有与凹槽对应设置的深沟球轴承，所述压紧杆中部设有能使压紧杆动作后复位的压紧弹簧，所述第一传输机构送出的片材位于压紧杆与横拉盘之间，在横拉盘转动过程中，深沟球轴承在凹槽内转动，压紧杆先被下压、后抬起，使得压紧杆与横拉盘之间的间隙渐变并将片材先压紧、后释放。

5.根据权利要求1或2所述的一种间歇发泡装置，其特征在于：所述发泡池呈倒置梯形设置，所述发泡池具有底面、对称设 置的两个侧板面、对称设置的两个斜坡面，所述底面分别于各侧板面、各斜坡面相连，所述夹紧机构设置在其中一个斜坡面上。

6.根据权利要求5所述的一种间歇发泡装置，其特征在于：在发泡池的底面上设有排污口，在发泡池的其中一个侧板面上设有进液口以及位于进液口上方的出液口。

7.根据权利要求1或2所述的一种间歇发泡装置，其特征在于：所述第一传输机构包括平行设置的两个主动轮轴以及与主动轮轴对应设置的两个从动轮轴，在主动轮轴的两端分别活动安装有主动轮，在从动轮轴的两端分别活动安装有与主动轮对应设置的从动轮，同侧设置的两个主动轮通过主动皮带相连，同侧设置的两个从动轮通过从动皮带相连，所述片材被夹紧于主动皮带与对应的从动皮带之间。

8.根据权利要求7所述的一种间歇发泡装置，其特征在于：所述主动轮轴与从动轮轴大小相同、形状相同、尺寸相等，所述两个主动轮轴之间的距离大于片材的长度，所述主动轮轴的长度大于片材的宽度。