CN2227016Y - 单螺杆挤出机 - Google Patents

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薛平
何继敏
何亚东
朱复华
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China Petrochemical Corp
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Beijing University of Chemical Technology
China Petrochemical Corp
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    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/50—Details of extruders
    • B29C48/68—Barrels or cylinders
    • B29C48/685—Barrels or cylinders characterised by their inner surfaces, e.g. having grooves, projections or threads
    • B29C48/687—Barrels or cylinders characterised by their inner surfaces, e.g. having grooves, projections or threads having projections with a short length in the barrel direction, e.g. pins

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Abstract

一种超高分子量聚乙烯单螺杆挤出机，其特点是在机筒的压缩段、计量段和螺杆的计量段设置销钉；采用四段式螺杆，压缩段做成压缩比较低且不相等的二个区段，加料段采用双头螺纹结构；在螺杆出口处，成型模头前设置过滤板；机筒加料段的沟槽采用镶拉槽套结构。这样的设计加强了混合均化效果，改善了物料在机筒加料段和压缩段的堵塞现象，提高了进料能力，从而实现了制品质量可靠，产量稳定的连续挤出。

Description

单螺杆挤出机
本实用新型涉及一种单螺杆挤出机，属塑料加工机械，尤其适用于超高分子量聚乙烯粉料的连续挤出成型。
现有技术的超高分子量聚乙烯单螺杆挤出机的构成包括机筒、机筒加料段、螺杆、成型模头和加料斗。机筒由压缩段和计量段组成，与机筒加料段用法兰连接。机筒的压缩段和计量段设有加热装置。机筒加料段设有水冷夹套，且在内表面开设有沿挤出方向逐渐变浅，直至最后消失的沟槽。加料斗设在机筒加料段的上方。在机筒和机筒加料段内，沿中心线置入螺杆，螺杆为三段式，分加料段、压缩段和计量段，加料段的一端与驱动机构连接，计量段的一端设有成型模头。物料从加料斗连续加入加料段，随着螺杆的旋转，被输送到压缩段进行压缩、混合、分散，然后进入计量段均化，最后经成型模头挤出。机筒加料段设有水冷夹套，用于防止物料在加料段提前熔融，削弱推进力。机筒的压缩段和计量段设加热装置，用于物料在螺杆中熔融提供所需的热量。公告号为特公平1-38658专利文献陈述了现有技术的单螺杆挤出机。
现有技术的单螺杆挤出机的不足之处是物料在螺杆中是以固体塞的形式向前输送的，熔融混合效果差；成型模头中发生的是螺带状螺旋方式的物料熔合，使得制品的质量难于保证。物料在机筒加料段和机筒的压缩段容易堵塞；沟槽的形状和尺寸不能更换也是现有技术的缺陷。
本实用新型旨在克服现有技术的不足而设计的一种单螺杆挤出机。
本实用新型的目的是这样实现的：
见图1。在机筒(4)的压缩段和计量段分别置机筒销钉(12)，使物料通过压缩段CD时，强行打破固体床，对其分割，将固液相搅到一起，使未熔固相碎块与已熔物料的接触面增大，促进物料的熔融；当物料通过计量段DE时，分割料流，增加界面，改变料流方向，从而达到均化混合之目的。且在螺杆(8)的计量段DE设置螺杆销钉(13)，加强混合均化效果。
在螺杆(8)出口处，成型模头(1)前设置过滤板(2)，使物料的运动形式与方向发生变化，有利于物料的压实成型。过滤板(2)为圆形，所开的过滤孔孔径较大，使其流通总面积高于机筒(4)横截面积的50％。
采用四段式螺杆。将螺杆(8)的压缩段BD分成压缩比不同的二个区，即第一压缩段BC和第二压缩段CD，降低压缩比，使物料在压缩段受缓慢压缩，既有利于物料的脱气，提高制品的致密性，又避免物料在压缩段BD堵塞。第一压缩段的压缩比为1.0-2.0，第二压缩段的压缩比为1.5-2.5。
在螺杆(8)的加料段AB采用双头螺纹结构，增加物料向前的输送推进力，以防物料在加料段AB处的滞留，避免在此处堵塞。
采用开有纵向沟槽的内套(11)镶入机筒加料段(5)的内壁，替代现有技术的沟槽。这种镶拉槽套结构便于更换不同形状和尺寸的沟槽，防止粉料周向打转，提高挤出机的进料能力。沟槽截面的形状可以是矩形、梯形或三角形。
采用本实用新型的单螺杆挤出机，制品的质量可靠，致密性好；改善了物料在机筒加料段(5)和机筒(4)的压缩段的堵塞现象，提高了进料能力，因而实现了质量可靠、产量稳定的连续挤出。
附图的图面说明如下：
图1是本实用新型的单螺杆挤出机；
图2是机筒销钉；
图3是螺杆销钉；
图4是镶拉槽套的矩形沟槽。
下面结合实施例对本实用新型的技术方案作进一步的陈述。
图1示出了本实用新型的单螺杆挤出机。
机筒(4)由压缩段BD和计量段DE组成，与机筒加料段(5)用法兰连接。机筒(4)的压缩段BD和计量段DE设有加热装置(3)。在螺杆(8)的第二压缩段CD和计量段DE的起点C、D处相对应的机筒(4)上，分别设有1组机筒销钉(12)。
机筒加料段(5)设有水冷夹套(6)，(9)、(10)是水冷夹套(6)的进水和出水口。在机筒加料段(5)的内壁，镶有开设纵向沟槽的内套(11)。加料斗(7)设在机筒加料段(5)的上方。
在机筒(4)和机筒加料段(5)内，沿中心线置入四段式螺杆(8)，它是由加料段AB、第一压缩段BC、第二压缩段CD和计量段DE组成。螺杆(8)的直径为45毫米，长径比25，第一压缩段长150毫米，压缩比1.6；第二压缩段长300毫米，压缩比1.9。螺杆(8)的加料段AB长180毫米，采用双头螺纹结构，螺距等于机筒(4)的内径，本实施例的螺距44毫米。在螺杆(8)的计量段DE、靠近D处，设有3组螺杆销钉(13)。螺杆(8)A端的入口处，通过键与驱动机构连接。
成型模头(1)设在螺杆(8)E端出口处，通过螺纹与机筒(4)头部的法兰连接。
在螺杆(8)E端出口处、成型模头(1)前设置过滤板(2)。过滤板(2)放置在机筒(4)的止口中，由成型模头(1)顶紧。过滤板(2)开设的过滤孔总面积为机筒(4)横截面积的60％。
图2是机筒销钉。在机筒(4)上，沿圆周等距的开设8个带有螺纹的圆孔，分别旋入头部直径为4毫米的8个销钉，构成一组机筒销钉(12)。机筒销钉(12)伸入机筒(4)内的长度可通过螺纹调节，本实施例伸入的长度为4.5毫米。
图3是螺杆销钉。在螺杆(8)上，沿圆周开设9个直径为3毫米的圆孔，分别镶入9个圆柱状销钉，构成一组螺杆销钉(13)。螺杆销钉(13)伸出螺杆(8)的长度为3.5毫米。
图4是镶拉槽套的矩形沟槽。沟槽沿纵向沟槽的内套(11)的内壁等矩分布，本实施例开设8条沟槽，槽宽8毫米，槽深5毫米。沟槽沿挤出方向逐渐变浅，直至最后消失。
本实施例的单螺杆挤出机配置直径为25毫米的圆棒模头，或者配置外径19.5毫米、内径16.5毫米、壁厚1.5毫米的管材模头和宽83毫米、厚2.4毫米的片材模头，对分子量为190万和273万超高分子量聚乙烯粉料，连续稳定的挤出了质量合格的圆棒、管材和片材。

Claims (6)

1.一种单螺杆挤出机，包括机筒、机筒加料段、螺杆、成型模头和加料斗，其特征在于在机筒(4)的压缩段和计量段设置机筒销钉(12)，在螺杆(8)的计量段设置螺杆销钉(13)；采用四段式螺杆(8)；在螺杆(8)出口处，成型模头(1)前设置过滤板(2)；在机筒加料段(5)镶有纵向沟槽的内套(11)。
2.按权利要求1所述的单螺杆挤出机，其特征在于所说的四段式螺杆(8)有二区压缩段，第一压缩段压缩比为1.0-2.0，第二压缩段的压缩比为1.5-2.5。
3.按权利要求1所述的单螺杆挤出机，其特征在于所说的四段式螺杆(8)的加料段采用双头螺纹结构，其螺距等于机筒(4)的内径。
4.按权利要求1所述的单螺杆挤出机，其特征在于过滤板(2)的过滤孔总面积大于机筒(4)横截面积的50％。
5.按权利要求1所述的单螺杆挤出机，其特征在于机筒销钉(12)分别设在螺杆(8)的第二压缩段和计量段的起点相对应的机筒(4)上，机筒销钉(12)伸入机筒(4)内的尺寸可调节。
6.按权利要求1所述的单螺杆挤出机，其特征在于螺杆销钉(13)设在螺杆(8)的计量段，靠近计量段起点。
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