CN2311501Y - 熔体压力驱动式塑料网挤出编织机头 - Google Patents

Abstract

一种熔体压力驱动式塑料网挤出编织机头,其构造包括机头体、转动模芯、模口、分流体,其转动模芯下端面与分流体上端面贴合,并由设在分流体内部的传动轴带动其旋转,传动轴由能量转换装置中的转子驱动,能量转换装置主要由底座、转子、定子、柱塞组及相关件组成;本实用新型以挤出机挤出的塑料熔体自身压力为动力,无需采用外设驱动,节约能源,实现连系性安全生产,结构简单、密封可靠,适用于各种规格,包括大口径圆筒塑料编织网的生产。

Description

熔体压力驱动式塑料网挤出编织机头

本实用新型涉及塑料加工设备，具体地是一种熔体压力驱动式塑料网挤出编织机头。

塑料网挤出编织机头是采用塑料编织网挤出法的生产模具，它的特点是依靠挤出模具模芯和模口的相对运动使塑料条状(丝状)熔体相互产生分离-粘合-再分离-再粘合的有规则的相对运动，从而产生分离部为“条(丝)”，粘合部为“结”的挤出编织网，广泛应用于农业、林业、牧业、水产养殖业及建筑、水利、包装等领域。

塑料网挤出编织机头型式有：口模转动，芯模固定；芯模转动，口模固定；芯模和口模以相反方向同时旋转等型式，驱动型式均为外驱动。由于塑料熔体压力高、温度高，采用外驱动旋转部位的密封问题都是关键问题。

在现有技术中，塑料网挤出编织机头主要由以下几部分组成：驱动装置、机头装置以及供机头加热及控温的控制装置等部件。其中：驱动装置包括：电动机、减速器和传动系统等。现有技术的塑料网挤出编织机头由于结构限制，工作中存在以下问题：

1．由于采用外驱动方式，结构复杂，并且在操作进程中机械装置、传动系统以及供电系统存在种种不良因素影响操作安全。

2．熔体密封的问题不易解决，容易造成物料泄漏。

3．机头直径较大，由于机头本身重量的增加造成传动扭矩加大、密封面压力过大而无法使用。

本实用新型的目是克服上述不足，提供一种熔体压力驱动式塑料网挤出编织机头，以挤出机挤出的塑料熔体自身压力为动力，驱动挤出机头的模芯旋转，无需采用外设驱动，节约能源，实现连续性安全生产。其结构简单、密封可靠，而且适用于各种规格，包括大口径圆筒塑料编织网的生产，且排料量与模芯运转速度相互关系值准确，使产品质量进一步提高。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种熔体压力驱动式塑料网挤出编织机头，其构造包括机头体、转动模芯、模口、分流体，其特征在于：

转动模芯下端面与分流体上端面贴合，并由设在分流体内部的传动轴带动其旋转，传动轴由能量转换装置中的转子驱动；

旋转模芯的外圆周上设置有等分圆周的若干轴向的模线凹槽，模口的内圆周上设置有等分圆周的数量与旋转模芯模线相同的轴向的模线凹槽，该旋转模芯的外圆周与模口的内圆周转动配合，转动时各模线凹槽作重合--分离--重合的相对运动。

能量转换装置主要由底座、转子、定子、柱塞组及相关件组成；其中：

底座与定子相连，底座与机头连接体间设有熔体流通通道；

在底座上设有熔体进料分配孔；

定子与底座和分流体相连，分流体与机头体相连，定子内孔表面为由若干段均匀分布的凹弧面连续构成导轨曲面，每个弧面由上升区段、过渡区段和下降区段组成；

转子外圆浮动于定子的内部，其两端面与底盘和机头体间分别有小的间隙，并以密封件密封，转子中心孔与传动轴以键固定连接；转子圆周面上开有若干径向的等分圆周的柱塞孔，每个柱塞孔中装有柱塞组，各柱塞组的位置与定子内圆导轨曲面上升区段相对应时能使该组柱塞作用于导轨的压力形成推动转子旋转的切向作用力，同时位于与排料口相通的柱塞组在定子导轨曲面下降区段的推动下向回移动而将柱塞孔内的塑料熔体经转子的轴向进料孔排入分流体上的入料口。

本实用新型的目的还可以通过以下措施实现：

所述定子内圆周面上的组成导轨曲面的各弧面采用脉动系数为零的等加速--阿基米德--等加速组合曲线形成导轨曲面。

所述柱塞组由柱塞和钢球组成，钢球装在柱塞前端的半球形凹槽内，柱塞组装在转子的径向柱塞孔内而可径向移动，钢球顶触于定子内孔的导轨曲面。

本实用新型有以下积极有益的效果：

熔体压力传动式塑料网挤出编织机头与其它型式塑料网挤出编织机头相比，主要差别就是它没有外驱动装置，因而它也就具备了其它型式机头所不具备的优点：

(1)结构简单：由于该实用新型以熔体压力为动力，不采用外驱动，因而省去了驱动马达减速装置、传动装置等零部件，结构简单、紧凑。

(2)无漏料问题：由于采用了熔体压力为动力无驱动联接密封面，因此，塑料熔体的外泄漏问题得以避免。

(3)适应范广：由于机头外形整体固定，能量转换装置设在机头内部，传动力矩大，不仅适用于中、小规格塑料网挤出编织机头，而且也适用于大规格塑料网挤出编织机头。

(4)产品质量好：模芯转速与塑料熔体挤出量关系为定值，网结距与塑料熔体挤出量为正比关系，为提高产品质量创造了良好条件。

(5)熔体压力传动式塑料网挤出编织机头，通过在机头内部设置的能量转换转置，将塑料挤出机输送到机头内的塑料熔体的压力能转换成机械能，带动机头模芯作旋转运动，而机头口模固定不动，塑料熔体从模芯和模口各自的排料孔排出时即产生相对运动，当模芯和模口的排料孔重合时，两股塑料熔体汇合，粘连即形成“网结”。旋转模芯以塑料熔体为载体，它的转速与熔体排出的体积间的关系为定值，因此，生产出的塑料挤出编织网在网丝断面形状尺寸不变时，网结距离亦为定值，为产品质量提高创造了良好的保证条件。

(6)适用于各种规格，包括大口径圆筒塑料编织网的生产，且排料量与模芯运转速度相互关系值准确，使产品质量进一步提高。

以较佳实施例结合附图进行说明：

图1是本实用新型应用于塑料网挤出编织机头的实施例示意图；

图2是图1是侧视图；

图3是图1的A-A剖截视图；

图4示编织成的塑料网的结构示意图；

图5是图3中柱塞及转子运动示意图；图示柱塞往位，进料位置；

图6同图5，示柱塞复位，排料位置；

图7是图3中柱塞受力分析图。

附图编号

1．螺母        2．旋转模芯    3．模口

4．滑动轴承    5．推力轴承    6．向心轴承

7．机头体      8．传动轴      9．分流体

10．转子       11．定子       111．导轨曲面

12．底座       13．柱塞组     13a．柱塞

13b．钢球      14．密封环     15．推力轴承

16．弹性元件   17．定距环     18．推力轴承

19．键         20．键

a．底座12上开设的进料分配孔

b．转子10上的轴向料孔    c．分流体9上的进料孔

d．分流体外表面的熔体流道    e．机头环形模的凹槽

F．定子导轨曲面作用于柱塞的反作用力

F′.F沿柱塞轴线的分力

F″.F垂直柱塞轴线的分力

请参照图1图2，本实用新型的熔体压力驱动式塑料网挤出编织机头，其机壳自下而上依次由底座12、定子11、分流体9、机头体7和模口3，分别以螺钉连接为整体。

底座12中心设有连接接挤出机的机头连接体的内螺孔，该内螺孔连通锥形分流体内腔121；

定子11呈空心圆环形，定子内孔表面为由若干均匀分布的凹弧面连续构成导轨曲面，每个弧面由上升区段、过渡区段和下降区段组成，该内孔中间隔一定间隙装有转子10；

分流体9为下端有法兰盘，上端外圆呈倒锥形曲面的圆柱体；

机头体7为内腔呈上大下小锥面圆孔的圆柱体，其内腔与分流体9的倒锥形曲面间形成下宽上窄的环形腔状的熔体流道d；

模口3为有内阶梯孔的圆柱体，该阶梯孔的下端与机头体7的上凸止口配合，在模口3的内孔中间隔适当缝隙装有旋转模芯2，旋转模芯的外圆周上设置有等分圆周的若干轴向的模线凹槽e，模口的内圆周上设置有等分圆周的数量与旋转模芯模线相同的轴向的模线凹槽e，该旋转模芯的外圆周与模口的内圆周转动配合，转动时各模线凹槽作重合--分离--重合的相对运动。该旋转模心2的下端通过滑动轴承4，推力轴承5与分流体9的上端面贴合，该缝隙为塑料网挤出口；

传动轴8穿过分流体9的中心孔并由装在分流体9上、下端的轴承6和8支承，该传动轴上端以键19固接于旋转模芯2，下端以键20固接于转子10，并由定距环17定位，转子10的上、下端面与分流体9和底座12间有小间隙分别以弹性元件16，密封环14实现密封，该弹性元件及密封环分置于推力轴承15两侧；

底座12的内腔有轴间通孔a连通转子10的轴间通孔b，该通孔b对应分流体9的轴向孔c而与熔体流道d连通，该熔体流道连通模口3与旋转模芯2之间的挤出间隙e；

请参照图3，在转子10的圆周面上开有若干径向的等分圆周的柱塞孔，每个柱塞孔中装有柱塞组13，所述柱塞组13由柱塞13a和钢球13b组成，钢球13b装在柱塞13a前端的半球形凹槽内，柱塞13a装在转子10的径向柱塞孔内而可径向移动，钢球13b顶触于定子内孔的导轨曲面111。当柱塞组13的位置与定子11内圆导轨曲面111的上升区段相对应时能使该组柱塞作用于导轨的压力形成推动转子旋转的切向作用力，如图3所示，(虚线孔a为底座12上开设的进料孔，实线孔b为转子10上的轴向料孔，阴影部分c为所述分流体9上的轴向料孔)，图5为在导轨曲面的上升区段，当a孔口与b孔相通时，物料进入柱塞孔，此时，由于b孔的上端面被封死，物料的压力即推动柱塞组13向外运动，使柱塞组13的钢球13b紧压在导轨表面上。在接触点，导轨曲面给钢球13b以反作用力F(见图7)，由于其方向垂直于导轨表面，且通过钢球13b的中心，导轨曲面的反作用力F分解为一个沿柱塞组13轴线的力F′和一个垂直于柱塞组13轴线的力F″,F′与柱塞组13受到的压力平衡，F″力通过柱塞组13对转子10轴线产生扭矩，使转子10旋转，与此同时，处在下降区段(见图6)的柱塞组13受导轨推力向中心移动，此时b孔与c孔相通；且b孔下端面被封死，柱塞组13即把物料排入孔c；在任何瞬时总有孔b处于上升区段，所以转子10能够连续旋转；同理见图5，在任何瞬时总有孔b处于下降区段，所以物料能够连续进入分流体6的螺旋流道d见图1。

在图1所示实施例中，孔a开设6个，孔b开设10个，孔c也开设6个，孔a的位置应设在导轨上升区段，具体位置是当柱塞组13处于导轨曲线上升区段始点，a孔和d孔恰好相交，孔c的位置是当柱塞组13处于导轨曲线下降区段始点，孔c和孔b恰好相交，本实施例中，孔a和孔d恰好相差30度，孔a和孔c均为圆孔；

转子10的旋转方向如图5图6所示，交换孔a和孔c的位置，可使旋转方向改变。

在较佳实施例中，所述定子内圆周面上的组成导轨曲面的各弧面采用脉动系数为零的等加速--阿基米德--等加速组合曲线形成导轨曲面111。

图4示本编织机头挤出的丝网形式。

Claims (3)

1．一种熔体压力驱动式塑料网挤出编织机头，其构造包括机头体、转动模芯、模口、分流体，其特征在于：

转动模芯下端面与分流体上端面贴合，并由设在分流体内部的传动轴带动其旋转，传动轴由能量转换装置中的转子驱动；

旋转模芯的外圆周上设置有等分圆周的若干轴向的模线凹槽，模口的内圆周上设置有等分圆周的数量与旋转模芯模线相同的轴向的模线凹槽，该旋转模芯的外圆周与模口的内圆周转动配合，转动时各模线凹槽作重合--分离--重合的相对运动。

能量转换装置主要由底座、转子、定子、柱塞组及相关件组成；其中：

底座与定子相连，底座与机头连接体间设有熔体流通通道；

在底座上设有熔体进料分配孔；

定子与底座和分流体相连，分流体与机头体相连，定子内孔表面为由若干段均匀分布的凹弧面连续构成导轨曲面，每个弧面由上升区段、过渡区段和下降区段组成；

转子外圆浮动于定子的内部，其两端面与底盘和机头体间分别有小的间隙，并以密封件密封，转子中心孔与传动轴以键固定连接；转子圆周面上开有若干径向的等分圆周的柱塞孔，每个柱塞孔中装有柱塞组，各柱塞组的位置与定子内圆导轨曲面上升区段相对应时能使该组柱塞作用于导轨的压力形成推动转子旋转的切向作用力，同时位于与排料口相通的柱塞组在定子导轨曲面下降区段的推动下向回移动而将柱塞孔内的塑料熔体经转子的轴向进料孔排入分流体上的入料口。

2．如权利要求1所述的熔体压力驱动式塑料网挤出编织机头，其特征在于：所述定子内圆周面上的组成导轨曲面的各弧面采用脉动系数为零的等加速--阿基米德--等加速组合曲线形成导轨曲面。

3．如权利要求1所述的熔体压力驱动式塑料网挤出编织机头，其特征在于：所述柱塞组由柱塞和钢球组成，钢球装在柱塞前端的半球形凹槽内，柱塞组装在转子的径向柱塞孔内而可径向移动，钢球顶触于定子内孔的导轨曲面。

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