[發明專利]一種高分子材料偏心螺旋攪拌式強制喂料方法及其裝置

有效

• 申請號: 201210560569.4
• 申請日: 2012-12-20
• 公開（公告）號: CN103057083A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 瞿金平;楊智韜;晉剛;鄒新良;馮彥洪
• 申請（專利權）人: 華南理工大學;廣州華新科實業有限公司
• 主分類號: B29C47/10
• 分類號: B29C47/10
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡茂略

技術領域

本發明涉及應用于高分子材料加工裝備中的強制喂料方法及設備；特別是涉及一種高分子材料偏心螺旋攪拌式強制喂料方法及其裝置。

背景技術

目前，高分子材料加工的方法多種多樣，而這些方法一般都是由高分子加工設備從塑料顆粒開始，制造出最終的塑料產品，其過程一般為：固體物料的輸送，熔融，增壓和泵送，混煉，脫揮和脫模。固體物料的加入，作為加工過程的第一步，能否有效地實現對整個加工過程有著重要的意義，然而以往高分子加工設備的發展主要集中在提高塑化能力以及混合能力方面，喂料方法和裝置的研究一直較缺乏。

高分子材料加工裝備最初的喂料方法是采用自由喂料，其喂入過程完全是被動的，因受機頭反壓作用的影響，常在喂料口出現堆積物料或膠條打滑現象，影響生產效率和穩定性。因此出現了各種強制喂料裝置，如旁壓輥喂料裝置、力矩喂料裝置等，前一種雖能對物料施加一定的喂入壓力，增加物料在螺槽中的充滿程度，在一定程度上克服了自由喂料存在的物料堆積和打滑現象，有利于生產能力的提高和加工的穩定性，但也存在不少問題，如這種裝置只能實現單向的強制喂料，不能使喂料量與塑化系統的塑化量協調平衡，并且這種結構的喂料裝置容易產生漏料等故障；后一種通過引入力矩在一定程度上獲得了加工過程的穩定性并提高了生產能力，因結構復雜而未被廣泛采用。

隨著人們對塑料制品的要求越來越高，相應的加工工藝也會越來越苛刻。作為高分材料加工裝備輸入端的喂料裝置，它能否正常、穩定、高效地工作將直接影響到整機性能的發揮。

發明內容

本發明的目的是針對以上技術與裝備中存在的問題與不足，提供一種具有喂料效率高、穩定性好并能與擠壓系統實現自協同的強制喂料的方法及裝置。

該方法是利用異向嚙合的帶偏心螺旋槽的物料輸送軸與帶偏心螺旋槳葉的物料攪拌軸，使物料在嚙合螺紋的推力以及螺旋槳葉的攪拌下，通過周期性變化的間隙向前強制輸送；物料攪拌軸的槳葉間存在缺口，當喂料裝置的喂料量大于擠壓系統的塑化量時，多余的物料能經缺口回料，使喂料系統的物料輸送能力與擠壓系統的塑化輸運能力實現自協同，同時槳葉的攪拌，對物料具有預混的作用。

本發明的目的通過如下技術方案實現：

一種高分子材料偏心螺旋攪拌式強制喂料方法：由料斗加入的物料在料筒由帶偏心螺旋槽的物料輸送軸與帶偏心螺旋槳葉的物料攪拌軸異向嚙合旋轉強制輸送；當喂料量大于擠壓系統的塑化量時，物料在喂料裝置前端壓力作用下，通過設置在螺旋槳葉間的缺口向后回料，實現喂料系統的物料輸送能力與擠壓系統的塑化輸運能力的自協同。

一種高分子材料偏心螺旋攪拌式強制喂料裝置：包括物料輸送軸、物料攪拌軸和料筒；物料輸送軸和物料攪拌軸設置在料筒中，物料輸送軸的旋轉軸線與物料攪拌軸的旋轉軸線固定且互相平行，兩軸異向嚙合旋轉；物料輸送軸的螺旋槽的中心線和物料攪拌軸的螺旋槳葉的中心線均與各自旋轉軸線存在相同的偏心量，且兩軸水平偏心方向相同；物料攪拌軸的槳葉呈螺旋排布，且沿周向存在均勻分布的缺口。優選地所述缺口為4個。

相對于現有技術本發明具有如下優點：在輸送物料的間隙內引入拉伸力場，提高了物料在輸送過程中的混合作用；采用物料攪拌軸上的槳葉將物料輸送軸螺旋槽內的物料刮下，以防止物料抱輥打滑，提高了強制輸送的能力；槳葉間存在的缺口，實現了喂料系統的物料輸送能力與擠壓系統的塑化輸運能力的自協同。

附圖說明

圖1為偏心螺旋攪拌式強制喂料裝置擠出機結構示意圖；

圖2為偏心螺旋攪拌式強制喂料裝置擠出機結構的A——A剖視圖；

圖3為偏心螺旋攪拌式強制喂料裝置擠出機結構的B——B剖視圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施方式對本發明進行進一步的說明，但本發明要求保護的范圍并不局限于實施方式表述的范圍。

如圖1-3所示，一種高分子材料偏心螺旋攪拌式強制喂料裝置主要包括物料輸送軸10、物料攪拌軸4和料筒6；物料輸送軸10和物料攪拌軸4設置在料筒6中，物料輸送軸10的旋轉軸線8與物料攪拌軸4的旋轉軸線9固定且互相平行，兩軸異向嚙合旋轉；物料輸送軸10的螺旋槽的中心線11和物料攪拌軸4的螺旋槳葉3的中心線2均與各自旋轉軸線存在相同的偏心量，且兩軸水平偏心方向相同；物料攪拌軸4的槳葉3呈螺旋排布，且沿周向存在均勻分布的4個缺口5；物料攪拌軸4上槳葉3能防止物料在輸送軸10上抱輥打滑，同時能使物料強制輸送能力與擠壓系統的塑化輸運能力實現自協同。