CN86203919U

CN86203919U - 高压聚乙烯一次发泡机

Info

Publication number: CN86203919U
Application number: CN 86203919
Authority: CN
Inventors: 王克强
Original assignee: SONGJIANG PLASTIC CHEMICAL TECHNIQUE INST HARBIN
Current assignee: SONGJIANG PLASTIC CHEMICAL TECHNIQUE INST HARBIN
Priority date: 1986-05-28
Filing date: 1986-05-28
Publication date: 1987-06-17

Abstract

高压聚乙烯一次发泡机是一种以高压聚乙烯为原料生产高发泡制品的一系列设备中最关键的第一次发泡设备。该发泡机以四只工作油缸产生一千余吨的压力，将六套模具叠层式的压合，再以大流量的卸荷阀在0.1秒钟内将压力卸掉，在此瞬间完成第一次发泡，发泡效果在20倍以上。该发泡机采用框架式结构，稳定性好，没有磨损，不需维修，使用寿命长，容易加工制造。该机以四只油缸为动力，体积小占地空间少，配用特制脱模剂，发泡体能自行脱模。

Description

高压聚乙烯一次发泡机，是一种以高压聚乙烯为原料生产聚乙烯高发泡制品的设备。

聚乙烯高发泡制品，因其比重小，体轻，保温性能好而在保温、防震、包装、建筑、家具及日用品等方面获得了广泛的应用。尤其是高压聚乙烯高发泡制品能与PE薄膜、织物、纸张等复合，更开拓了它的应用前景。目前广泛应用的塑料泡沫多是以聚苯乙烯和低压聚乙烯为原料生产的，因而产品成本特别高。我国常州包装厂从日本三和株式会社引进一条高压聚乙烯高发泡制品生产线，全部设备十三台套，它是采用模具二次发泡法。发泡机采用四导柱结构，液压系统工作油缸采用单缸式。这种进口高压聚乙烯高发泡机组结构复杂，制造难度大，维护不方便，泡沫制品不能自行脱膜，设备造价也高。我国目前还没有自己的以高压聚乙烯为原料生产高发泡制品的技术设备，只掌握以高压聚乙烯为原料生产低发泡制品技术，因为它只能发泡10～15倍，制品仅能做拖鞋等，高压聚乙烯低发泡制品应用范围较窄，成本相对比较也高。本发明所涉及的以高压聚乙烯为原料，生产高发泡制品设备是第一次发泡机。它首先是将高压聚乙烯树酯放在密炼机中第一次密炼，然后再配以各种助剂、润滑剂进行第二次、第三次密炼，再经开炼机混炼，最后将混炼合格的混合物分别经过一次发泡机第一次发泡和二次发泡机第二次发泡。第一次泡20倍以上，第二次发泡45倍以上，两次发泡的效果都比较理想，所以又称为高发泡机。

本实用新型的目的，是提供一种利用高压聚乙烯为原料生产高发泡制品的新型设备一次发泡机。

本实用新型是由一次发泡机、蒸汽加热系统、液压传动系统和电控系统组成的。

一次发泡机，机体采用框架式结构，如附图一、二。它由机架〔4〕、上垫板〔5〕、下垫板〔6〕、热压板〔7〕、模具〔8〕、盖板〔9〕、油缸〔10〕、缸架板〔11〕、梯形板〔16〕、档铁〔17〕构成。

机架〔4〕是采用冂型钢板，两块之间用支撑件固定焊接在基础梁上，成框架形结构。机架是一次发泡机的主体，承担着千余吨的工作压力。机架〔4〕冂型钢板采用四块2000×3000×25mm普通钢板。上垫板〔5〕与下垫板〔6〕是焊有加强肋的厚钢板，上垫板〔5〕固定在机架〔4〕的内顶部，下垫板〔6〕通过连接块固定在油缸柱塞〔28〕上。缸架板〔11〕采用30mm厚钢板，固定在基础梁上，四支工作油缸均匀的分布并固定在缸架板〔11〕上。梯形板〔16〕结构如附图9。梯形板〔16〕带有阶梯，分左右、前后共四块，相对应的焊接在机架〔4〕同一水平线相对的两个侧面上。热压板〔7〕的结构如附图5。热压板是一块体内钻有数条沿平面方向平行并首尾相接通孔的金属板。本例是在1515×1320×84mm厚钢板上沿平面方向钻有φ30mm平行孔15条，在平行孔两端的垂直孔中相间的用丝堵堵死，形成首尾相接的通孔，由进汽孔〔32〕与排汽孔〔33〕把这条通孔连接起来，使加热蒸汽，如附图6所示的汽流通过热压板〔7〕。这种通汽加热结构使热压板加热均匀，各点的温差在0.1℃以下。这样的热压板〔7〕共七块，其中最上面的一块固定在上垫板〔5〕的下面，最下面的一块固定在下垫板〔6〕的上面，其余五块分别支撑在左右梯形板〔16〕相应的阶梯上，七块热压板，形成六个上下加热并能随油缸柱塞〔28〕上下移动而缩紧和张开的空腔。模具〔8〕的结构如附图7。是由模具体〔34〕和模具框〔35〕组成。模具体〔34〕采用厚钢板加工成630×335×33mm空腔，表面要求精加工，光洁度在

10，保证合模的密闭性和容易脱模。模具内底表面加工成深为1.5mm梯形断面的环形增料槽，使发泡体的表面平整丰满。模具〔8〕共六套，分别放在上述的六个加热腔的热压板上。盖板〔9〕的结构如附图8。盖板是一块具有一个精加工平面的金属薄板，大小与模具〔8〕配合。本例采用1.5mm钢板，工作表面加工精度为

10，只有这样才能保证合模的密闭性，模内才能承受住6kg／cm²的压力，盖板〔9〕共有六块，分别固定在六块热压板〔7〕的底面下。档铁〔17〕结构如附图10。档铁的长度L随着层数位置的不同而变化，档铁固定在热压板〔7〕的两端，支撑在梯形板〔16〕的阶梯上。油缸〔10〕的结构如附图4。油缸采用柱塞式结构，由缸体〔27〕、柱塞〔28〕、V型夹布橡胶密封圈〔29〕、导向套〔30〕构成。柱塞直径本例采用φ360mm，行程900mm。当工作油缸柱塞〔28〕向上运动时，推动下垫板〔6〕及最下面的热压板〔7〕并带动模具〔8〕向上升起，随着柱塞〔28〕的继续上升，使六个模具与热压板从底层开始向上逐层叠压式的闭合起来。当油缸柱塞〔28〕向下降落时，使热压板〔7〕从上层开始逐个与模具〔8〕离开，支撑在左右梯形板〔16〕相应阶梯上。卸荷阀〔18〕安装在工作油缸〔10〕与油箱〔42〕中间的管路中。卸荷阀〔18〕的结构如附图3，它是由阀体〔19〕、阀芯〔21〕、弹簧〔22〕、阀套〔23〕、两个排油管法兰盘〔24〕、主排油管〔25〕、高压油孔〔26〕构成。卸荷阀〔18〕的两个排油管法兰盘〔24〕分别与两组四只工作油缸油管〔15〕相连，主排油管〔25〕与油箱〔42〕相连，高压油孔〔26〕通过电磁阀〔43〕控制与柱塞泵〔38〕油管接通。当发泡机处于合模发泡时，卸荷阀在弹簧〔22〕的作用下，阀芯〔21〕落在下部将连结两组油缸油管〔15〕的通路堵死，系统压力只能增加或保持不变。当发泡机发泡完毕需要卸荷降压时，电磁阀〔44〕控制柱塞泵〔38〕的高压油进入油孔〔26〕，将阀芯〔21〕顶起，使四只油缸〔10〕的压力油通过卸荷阀排入油箱，将发泡机千余吨工作压力在0.1秒钟内降到零、本例卸荷阀的伐芯〔21〕直径采用230mm。

蒸汽加热系统是由进汽管〔1〕、进汽分汽筒〔2〕、进汽金属软管〔3〕、排汽金属软管〔12〕、排汽集汽筒〔13〕、排汽管〔14〕组成。加热蒸汽由进汽管〔1〕通过进汽分汽筒〔2〕，分成七路由金属软管〔3〕分别送到上下运动和固不动的七块热压板〔7〕中，对六套模具〔8〕同时进行加热。加热后的蒸汽再分别由七个排汽金属软管〔12〕送到排汽集汽筒〔13〕，由排汽管〔14〕排出。

液压系统是驱动发泡机工作的动力装置，与电控系统配合，可以使发泡机根据第一次发泡生产工艺要求进行工作。它们包括齿轮油泵〔36〕、〔37〕，柱塞泵〔38〕，溢流阀〔39〕、〔40〕、〔46〕，电结点压力表〔41〕，电磁阀〔43〕、〔44〕，单向阀〔47〕、〔48〕、〔49〕，油箱〔42〕及电控系统的时间继电器，限位开关等。齿轮油泵〔36〕、〔37〕是低压大流量泵，供液压系统及工作油缸快速充油，柱塞泵〔38〕用于液压系统的增压。

高压聚乙烯一次高发泡机组是这样工作的：如附图11。先将模具〔8〕的内表面涂刷一层特制的脱模剂，再装入一定数量的混炼混合物，起动齿轮油泵〔36〕、〔37〕和柱塞泵〔38〕，同时向工作油缸送油，油缸柱塞〔28〕带动下垫板〔6〕、热压板〔7〕、模具〔8〕、盖板〔9〕一起上升，逐层叠压使六组模具与盖板闭合，液压系统的压力不断上升，当工作压力上升至溢流阀〔39〕、〔40〕予先调整好的压力（约16～20kg／cm²）时，它使齿轮油泵〔36〕、〔37〕自动卸荷，同时停止转动。而柱塞泵〔38〕继续运转，向油缸〔10〕输送压力油，液压系统油的压力不断升高，只需9秒钟的时间压力就上升到260kg／cm²，此时四只工作油缸〔10〕加在上下垫板〔5〕、〔6〕之间的热压板〔7〕、模具〔8〕、盖板〔9〕上的压力达一千余吨。在电结点压力表〔41〕予定的上限压力（260kg／cm²）的控制下，使柱塞泵〔38〕停止工作。与此同时，时间继电器开始工作，使进汽管〔1〕的加热蒸汽经分汽筒〔2〕分成七路由进汽金属软管〔3〕送入七块热压板〔7〕，再经排汽金属软管〔12〕将废汽排入集汽筒〔13〕，由排汽管〔14〕排出。由于加热蒸汽开始对热压板〔7〕加热，要求发泡机进入保持一定压力的发泡阶段。此期间若油缸〔10〕的工作压力，由于某种原因下降，低于结点压力表〔41〕调整的下限压力（约250kg／cm²）时，则柱塞泵〔38〕自动起动，向油缸〔10〕充油，以维持液压系统的正常工作压力。在保持压力的十分钟内，高压聚乙烯树酯在模具〔8〕内完成第一次发泡反应，时间继电器停止工作，使进汽管关闭，停止加热蒸汽供给，同时使溢流阀〔45〕、〔46〕打开，使工作油缸〔10〕和系统的压力油少量流回油箱，液压系统油的压力开始下降，当系统工作压力降低到170kg／cm²时，柱塞泵〔38〕重新起动，电磁阀〔43〕、〔44〕带电动作，使柱塞泵的高压油进入卸荷阀〔18〕的油孔〔26〕，克服弹簧〔22〕的压力使阀芯〔21〕迅速提起，因为卸荷阀〔18〕卸荷流量很大，使四只油缸〔10〕的压力油能迅速的排回油箱〔42〕，在0.1秒钟内油缸〔10〕的工作油压力由260kg／cm²降到零，即加在热压板、模具、盖板的压力，由一千余吨降到零。在此0.1秒钟的瞬间，经过混炼的高压聚乙烯树酯，在模具〔8〕内，体积骤然膨大20倍，完成了第一次发泡。随着油缸内压力油排回油箱，油缸柱塞〔28〕开始下落，热压板〔7〕带着模具〔8〕随着柱塞〔28〕的下落被左右梯形板〔16〕相应的阶梯支撑住，使模具〔8〕与盖板〔9〕从上至下逐层离开，六块发泡体随着模具的张开自行脱模。下垫板〔6〕随着柱塞〔28〕下落，当碰到限位开关时，电磁阀〔43〕、〔44〕失电回复原位，柱塞泵〔38〕也停止工作，卸荷阀〔18〕的阀芯〔21〕在弹簧〔22〕的作用下回复原位。完成了第一次发泡。

本实用新型与日本三和株式会社同类发泡机相比具有如下的优点。机体采用框架式结构，与四导柱式结构相比，结构稳定牢固，容易加工制造，运行中没有磨损，不需要维修，使用寿命长，液压系统的工作油缸采用四只，与日本大尺寸的单缸相比具有缸体小，占地空间少，加工制造容易，工作压力仍能满足合模的要求，是符合我国国情的。热压板采用钻孔式结构，即能承受大的外压力，又加热均匀，表面各点加热温差不超过0.1℃。模具内底面带有梯形断面的环形增料沟槽，使发泡体表面平整丰满。由于脱模剂的配合使用，使发泡体能自行脱模。采用大尺寸的卸荷阀，能使工作油缸在0.1秒钟的瞬间卸荷，发泡效果达20倍以上，效果比较理想。

附图说明：

图1、2为发泡机结构示意图。

图3为卸荷伐结构示意图。

图4为油缸结构示意图。

图5为热压板结构示意图。

图6为热压板汽流图。

图7为模具结构示意图。

图8为盖板结构示意图。

图9为梯形板示意图。

图10为档铁示意图。

图11为液压系统工作原理示意图。

Claims

1、一种包含有蒸汽加热系统、液压传动系统、电控系统的高压聚乙烯一次发泡机，其特征在于该发泡机是由框架式机架[4]、上垫板[5]、热压板[7]、盖板[9]、模具[8]、下垫板[6]油缸[10]、梯形板[16]、卸荷阀[18]所构成。

2、根据权利要求1所述的发泡机，其特征在于其中的热压板〔7〕，是一块体内有沿平面方向平行并首尾相接通孔的金属板。

3、根据权利要求1所述的发泡机，其特征在于其中的油缸〔10〕是由缸体〔27〕、柱塞〔28〕、密封圈〔29〕、导向套〔30〕构成。

4、根据权利要求1、3所述的发泡机，其特征在于所说的油缸〔10〕是四个。

5、根据权利要求1所述的发泡机，其特征在于其中的模具〔8〕的内底平面上带有环形凹槽。

6、根据权利要求1所述的发泡机，其特征在于其中的盖板〔9〕是一块固定在热压板〔7〕底面下的带有一个精加工平面的金属板。

7、根据权利要求1所述的发泡机，其特征在于其中的梯形板〔16〕是阶梯状的，热压板〔7〕、模具〔8〕自由的支撑在左右对称的梯形板上，模具〔8〕与盖板〔9〕能跟随油缸柱塞〔28〕的上下运动逐层叠压式的闭合或张开。

8、根据权利要求1所述的发泡机，其特征在于其中的卸荷阀〔18〕是由阀体〔19〕、阀盖〔20〕、阀芯〔21〕、弹簧〔22〕、阀套〔23〕、排油管法兰盘〔24〕、主排油管〔25〕、油孔〔26〕所构成。