[發(fā)明專利]熔融共擠纖維氈增強(qiáng)多層復(fù)合板的制造設(shè)備及其使用方法

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• 申請日: 2013-11-30
• 公開（公告）號: CN104669646A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林世平
• 申請（專利權(quán)）人: 林世平
• 主分類號: B29C70/50
• 分類號: B29C70/50;B29C70/54
• 代理公司: 上海天協(xié)和誠知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 31216
• 代理人: 李彥

1.?一種熔融共擠纖維氈增強(qiáng)多層復(fù)合板的制造設(shè)備，包括纖維氈防卷架(1)、三臺單螺桿擠出機(jī)(2)、三臺擠出平口模具(3)、熔體對夾輥(4)、雙層環(huán)形鋼板帶擠壓機(jī)(5)、冷卻平臺(6)、牽引機(jī)(7)、切邊機(jī)(8)、切斷機(jī)(9)、鉆孔機(jī)(10)、輸送平臺(11)、打包機(jī)(12)和切割廢料收集機(jī)(13)，

纖維氈防卷架(1)設(shè)于工序的前上端，纖維氈防卷架(1)出料口的側(cè)面設(shè)置單螺桿擠出機(jī)(2)，纖維氈防卷架(1)出料口的下方設(shè)置擠出平口模具(3)，擠出平口模具(3)的出料口正對熔體對夾輥(4)的進(jìn)料口，熔體對夾輥(4)的出料口正對雙層環(huán)形鋼板帶擠壓機(jī)(5)的進(jìn)料口，雙層環(huán)形鋼板帶擠壓機(jī)(5)的出料口正對冷卻平臺(6)的進(jìn)料口，冷卻平臺(6)的出料口正對牽引機(jī)(7)的進(jìn)料口，牽引機(jī)(7)的出料口正對切邊機(jī)(8)的進(jìn)料口，切邊機(jī)(8)的出料口正對切割機(jī)(9)的進(jìn)料口，切割機(jī)(9)的出料口正對鉆孔機(jī)(10)的進(jìn)料口，鉆孔機(jī)(10)的出料口正對輸送平臺(11)，打包機(jī)(12)騎跨于輸送平臺(11)上，切割機(jī)(9)的兩側(cè)各設(shè)一切割機(jī)廢料收集機(jī)(13)；

纖維氈放卷架(1)由放卷輥、定位圓柱體、纖維氈對夾輥、支架、支架平臺構(gòu)成，放卷輥由直徑由2組80mm空心輥和60mm實(shí)心輥二根圓柱體套裝組成，其纖維氈對夾輥由2組外徑200mm外接一個驅(qū)動電機(jī)、金屬鏈條與齒輪組成；

空心輥通過兩端的內(nèi)置軸承居中套裝在50mm短實(shí)心輥上，空心輥的長度為1100mm～1300mm，空心輥的外表面上攻有螺紋，螺紋的兩端套裝兩個100mm長的空心外錐形尼龍材質(zhì)的定位圓柱體，定位圓柱體內(nèi)套螺紋且外表面剖面刻有W形的豎條；

60mm長實(shí)心輥的兩端留設(shè)100mm的吊裝長度后套裝軸承，軸承套裝在支架上，支架坐落在支架平臺上，支架平臺架設(shè)在三臺平口模具(3)的正上方且高出1000mm以上的距離；

纖維氈對夾輥的外表面從中心處開始，距離300mm設(shè)置三道二輥對應(yīng)0.5mm～1.0mm深度的凹凸圓圈，該凹凸圓圈能起到阻止纖維氈跑偏的作用；

纖維氈對夾輥設(shè)置于支架平臺上，纖維氈對夾輥的中心設(shè)于芯層模具的外側(cè)面，纖維氈對夾輥輥用渦輪電機(jī)調(diào)節(jié)對夾纖維氈的松緊度，外接驅(qū)動電機(jī)調(diào)整其轉(zhuǎn)速與生產(chǎn)線的線速度同步；

纖維氈放卷架(1)的纖維氈對夾輥為兩組，分別設(shè)置在纖維氈防卷槽的正前方并處在芯層模具側(cè)面的正上方，纖維氈對夾輥的輥面高度與槽底平，在兩根纖維氈對夾輥表面的兩端和中間處，各設(shè)置一道凹凸圓圈起到導(dǎo)向牽引纖維氈的作用，纖維氈對夾輥的兩端用手動調(diào)節(jié)絲杠調(diào)節(jié)纖維氈對夾輥的松緊度，纖維氈對夾輥外接驅(qū)動電機(jī)并用齒輪與金屬鏈條鏈接同步驅(qū)動二組對夾輥轉(zhuǎn)動的速度；

單螺桿擠出機(jī)(2)為排氣單螺桿擠出機(jī)，單螺桿擠出機(jī)(2)的長度和直徑比為33:1，單螺桿擠出機(jī)(2)包括上面層擠出機(jī)、下面層擠出機(jī)、芯層擠出機(jī)以及與其配套的上料機(jī)，三臺單螺桿擠出機(jī)(2)的軸線互相平行并布置在生產(chǎn)線的側(cè)面，軸線與整條生產(chǎn)線軸線互相垂直，芯層擠出機(jī)位于三臺擠出機(jī)的中間，上下面層擠出機(jī)分別位于芯層擠出機(jī)的二側(cè)，上面層擠出機(jī)的出料口和上平口模具的進(jìn)料口連接，下面層擠出機(jī)的出料口和下平口模具的進(jìn)料口連接，芯層擠出機(jī)的出料口與芯層模具的進(jìn)料口連接，每臺擠出機(jī)的熔體導(dǎo)管與其前端平口模具的內(nèi)置熔體流道從側(cè)面連接成為整體，三臺單螺桿擠出機(jī)(2)的平面距離，依據(jù)前端與其連接的平口模具平面擺設(shè)而定；

所屬的三臺擠出平口模具(3)，分別為上面層平口模具、下面層平口模具、芯層平口模具，擠出平口模具(3)的長度為1350mm，模具的熔體流道為內(nèi)置，模具熔體的進(jìn)料口設(shè)置在側(cè)面分別與三臺對應(yīng)的單螺桿擠出機(jī)(2)連接，三臺擠出平口模具(3)的擺設(shè)為模口統(tǒng)一朝下、軸線互相平行、與整條生產(chǎn)線垂直，中心線與生產(chǎn)線軸線重疊設(shè)置并固定于模具架上，其中芯層模具模唇垂直向下設(shè)置在三臺模具的中間位置，內(nèi)外層模具分別設(shè)置在芯層模具的二側(cè)面，其模唇與芯層模具成30～60°的內(nèi)傾斜夾角，內(nèi)外層模具的內(nèi)側(cè)與芯層模具最小凈距離保留30m～50mm的間隙供纖維氈通過；

熔體對夾輥(4)是外徑為219mm～450mm、長度為1500mm的空心鋼管，鋼管外表面噴砂處理后噴涂二氧化硅涂層或特氟龍，鋼管側(cè)面連接外進(jìn)內(nèi)出的內(nèi)循環(huán)裝置，并用金屬軟管連接于電加熱棒加熱的油箱和油泵上，通過油泵的驅(qū)動力與金屬軟管的導(dǎo)流作用，將加熱的循環(huán)導(dǎo)熱油的熱量傳導(dǎo)到熔體對夾輥的表面，通過調(diào)整熔體對夾輥的之間的間隙來調(diào)整復(fù)合五層熔體的厚度，保持適宜的復(fù)合五層熔體的厚度進(jìn)入到雙層環(huán)形鋼板帶中；

雙層環(huán)形鋼板帶擠壓機(jī)(5)的中心高度為1100mm，上下層鋼板帶的厚度為2mm～3mm、寬度為1300mm，材質(zhì)為不銹鋼環(huán)形鋼帶，包括上下層環(huán)形不銹鋼帶、上下層鋼板帶主動輪與驅(qū)動電機(jī)、上下層鋼板帶從動輪、固定式輥輪、循環(huán)式輥輪、滑塊、支撐箱體、上下層鋼板帶松緊調(diào)節(jié)輥、側(cè)面密封系統(tǒng)、鋼板帶升降壓力系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、鋼桁架支撐體系；

雙層環(huán)形鋼板帶擠壓機(jī)(5)分成5個功能區(qū)域，即熔體復(fù)合區(qū)、熔體加熱區(qū)、熔體擠壓層流區(qū)、熔體結(jié)晶區(qū)、熔體冷卻成型區(qū)；

熔體復(fù)合區(qū)，是指比上層鋼板帶長出為2000mm～3000mm的下層循環(huán)鋼板帶部分，該熔體復(fù)合區(qū)供三層擠出熔體、二層纖維氈鋪展、疊加成五層復(fù)合熔體后進(jìn)入到上下層鋼板帶中；

熔體復(fù)合區(qū)在上層鋼板帶從動輪之前設(shè)置熔體寬度切邊刀與熔體厚度調(diào)整壓輥，將調(diào)整好寬度與厚度的熔體直接送入到上下層鋼板帶中；

熔體復(fù)合區(qū)下層鋼板帶的支撐是外徑200mm、間距300mm的固定式空心輥，其輥內(nèi)通250℃左右的循環(huán)導(dǎo)熱油并加熱下層鋼板帶；

雙層環(huán)形鋼板帶擠壓機(jī)(5)的熔體加熱區(qū)位于上下雙層鋼板帶的初始區(qū)段，長度為4000mm，該區(qū)段上下層鋼板帶背面用鋁合金材料做成長×寬×厚為1300mm×50mm×30mm的滑塊，滑塊的背面用四根金屬鏈條連接，金屬鏈條的背面用金屬條支撐，金屬條固定在長×寬×高為4000mm×1300mm×500mm的表面設(shè)有眾多散熱孔空心矩形金屬箱面上，下層鋼板帶的金屬箱通過5根支撐梁固定在外側(cè)的桁架上，上層金屬箱通過導(dǎo)桿與側(cè)面的3個液壓缸或氣缸連接，液壓缸或氣缸固定在下層支撐梁上，通過3個缸體的行程來上下移動上層鋼板帶；

雙層環(huán)形鋼板帶擠壓機(jī)(5)的熔體加熱區(qū)采用電加熱石英管設(shè)置在上下層金屬箱內(nèi)構(gòu)成，金屬箱內(nèi)加熱溫度依據(jù)塑料不同材料與線速度設(shè)置在200℃～350℃；

熔體加熱區(qū)位于上下雙層鋼板帶的第二區(qū)段，長度約為7000mm左右，該區(qū)段上下層鋼板帶背面用鋁合金材料做成長×寬×厚為1300mm×50mm×30mm的支撐滑塊，支撐滑塊的背面用四根金屬鏈條連接，金屬鏈條的背面用金屬條支撐，金屬條固定在長×寬×高為4000mm×1300mm×500mm的表面設(shè)有眾多散熱孔空心矩形金屬箱面上，下層金屬箱通過7根支撐梁固定在外側(cè)的桁架上，上層金屬箱通過導(dǎo)桿與側(cè)面的5個液壓缸或氣缸連接，液壓缸或氣缸固定在下層支撐梁上，通過5個缸體的行程來上下移動上層鋼板帶；

熔體加壓區(qū)采用電加熱石英管設(shè)置在上下層金屬箱內(nèi)構(gòu)成，金屬箱內(nèi)加熱溫度依據(jù)塑料不同材料與線速度設(shè)置在200℃～350℃；

熔體結(jié)晶區(qū)位于上下雙層鋼板帶的第三區(qū)段，長度為7000mm，該區(qū)段上下層鋼板帶背面用鋁合金材料做成長×寬×厚為1300mm×50mm×30mm的支撐滑塊，支撐滑塊的背面用四根金屬鏈條連接，金屬鏈條的背面用金屬條支撐，金屬條固定在長×寬×高為4000mm×1300mm×500mm的表面設(shè)有眾多散熱孔空心矩形金屬箱面上，下層金屬箱通過7根支撐梁固定在外側(cè)的桁架上，上層金屬箱通過導(dǎo)桿與側(cè)面的5個液壓缸或氣缸連接，液壓缸或氣缸固定在下層支撐梁上，通過5個缸體的行程來上下移動上層鋼板帶；

熔體加壓區(qū)采用外置鼓風(fēng)機(jī)通過風(fēng)管連接在上下層金屬箱內(nèi)構(gòu)成，通過調(diào)節(jié)風(fēng)速與風(fēng)量保持上下層鋼板帶的表面溫度保持在80℃～90℃；

熔體冷卻成型區(qū)位于上下雙層鋼板帶的最后區(qū)段，長度為7000mm；

上下層鋼板帶的背面用外徑100mm、間距500mm的空心對夾輥支撐，下層對夾輥二端用軸承連接于外側(cè)桁架上，下層對夾輥二端用軸承、氣缸連接于外側(cè)的桁架上，通過調(diào)整氣缸的行程與壓力來上下移動上層對夾輥，繼而實(shí)現(xiàn)對結(jié)晶后的塑料板材施壓后繼續(xù)冷卻，該段上層鋼板帶上下移動靠移動主動輪上下來帶動；

熔體冷卻成型區(qū)在空心對夾輥內(nèi)通冷卻循環(huán)水，強(qiáng)迫冷卻鋼板帶繼而實(shí)現(xiàn)對塑料板材的冷卻；

熔體加熱區(qū)、熔體擠壓層流區(qū)、熔體結(jié)晶區(qū)滑塊區(qū)段，滑塊背面的金屬鏈條在該區(qū)段的二端設(shè)置齒輪后與鏈條嚙合，在靠近熔體結(jié)晶區(qū)端的齒輪外界驅(qū)動電機(jī)來帶動金屬鏈條旋轉(zhuǎn)；

切邊二把刀分別設(shè)置在生產(chǎn)線寬度的二側(cè)，二把刀分別夾在夾具中，夾具套在六角形鋼輥上的二側(cè)，六角形鋼輥二端套在軸承上，其中一端與外接渦輪電機(jī)連接，通過轉(zhuǎn)動電機(jī)來調(diào)整刀片的角度；

雙層環(huán)形鋼板帶擠壓機(jī)(5)的密封系統(tǒng)由T形金屬密封塊、金屬鏈條、齒輪及其驅(qū)動電機(jī)、金屬支撐長條及其方鋼組成，?T形金屬密封塊的矩形金屬塊從鋼板帶側(cè)面插入上下層鋼板帶外表面中，起到密封上下層鋼板帶的作用，防止塑料熔體從上下層鋼板帶間隙中逃逸；

T形金屬密封塊，其矩形金屬塊的厚度×寬度為10mm～15mm×50mm～100mm，T形肋的尺寸為高100mm×厚5mm，在矩形金屬塊表面的前部設(shè)置間距10mm三根寬3mm×厚2.5mm的O型硅膠密封圈，密封圈嵌入矩形金屬塊表面1.5mm，相鄰金屬塊密封圈錯開布置其側(cè)面嵌入相鄰金屬塊的側(cè)邊凹槽內(nèi)，在前進(jìn)反方向矩形金屬塊倒圓角；

金屬鏈條與T形金屬密封塊T形肋的側(cè)面連接后組成整體密封圈，金屬鏈條與金屬齒輪嚙合后形成平面旋轉(zhuǎn)的閉路循環(huán)；

金屬支撐長條及其方鋼，支撐長條與方鋼側(cè)面連接，方鋼坐落在支撐橫梁上；橫梁與外圍的桁架連接，支撐長條從側(cè)面抵住金屬鏈條并在其表面滑動，起到防止T形金屬密封塊側(cè)滑移動的作用；出鋼板帶的T形金屬密封塊下方設(shè)置滾軸支撐其滑行；

齒輪及其驅(qū)動電機(jī)，齒輪分別在加熱進(jìn)料區(qū)頭部與塑料板材結(jié)晶成型區(qū)尾部水平平面布置，嚙齒從側(cè)面與金屬鏈條嚙合后，在結(jié)晶區(qū)驅(qū)動電機(jī)的驅(qū)動下，帶動鏈條、T形金屬密封塊與鋼板帶相對靜止移動，T形金屬密封塊從加熱進(jìn)料區(qū)頭部進(jìn)入鋼板帶，從塑料板材結(jié)晶成型區(qū)尾部出鋼板帶水平旋轉(zhuǎn)；

雙層環(huán)形鋼板帶擠壓機(jī)(5)的外圍支撐桁架用槽鋼制作，桁架之間用對拉螺栓鏈接形成整體與滾輪連接后坐落在通長的鋼軌上，在其二端頭設(shè)置驅(qū)動電機(jī)，同步推動雙層環(huán)形鋼板帶擠壓機(jī)前后運(yùn)動；

冷卻平臺(6)長度20m～30m，寬度1500mm，由空心鋁合金對夾輥、鋼托輥、外鋼框支架組成，平臺托輥面與對夾輥面中心高度與雙層環(huán)形鋼板帶擠壓機(jī)的上下層鋼板帶接觸面的中心高度一樣；上下排對夾輥的外徑100mm，其內(nèi)通冷卻循環(huán)水，上排對夾輥上部外接氣缸調(diào)節(jié)上下移動，其二端外套軸承與滑塊后鑲在導(dǎo)向板內(nèi)，下排對夾輥為固定式，其二端內(nèi)襯軸承支撐在外鋼框支架上，氣缸的壓力在6kg/cm²，對夾輥的軸心線與生產(chǎn)線垂直，對夾輥之間的間距為100mm～500mm呈前密后疏布置，總長度依據(jù)生產(chǎn)速度設(shè)定為5m～10m，在對夾輥?zhàn)詈笠唤M的下方加裝驅(qū)動電機(jī)與減速齒輪后用鏈條與所有下排的對夾輥齒輪鏈接，對夾輥轉(zhuǎn)動的線速度與生產(chǎn)線線速度同步；鋼托輥外徑為60mm，輥面鍍硬鉻，二端外套軸承后鑲嵌在外鋼框支架，托輥的軸線間距為500mm并與生產(chǎn)線的軸線成垂直；

切邊機(jī)(8)由二臺驅(qū)動電機(jī)和二片無齒金屬鋸片組成，二臺電機(jī)與鋸片分裝在冷卻平臺尾部外鋼框支架的內(nèi)兩側(cè)，用氣缸來調(diào)節(jié)其上下移動，用蝸輪減速機(jī)來調(diào)整其中心寬度，切邊機(jī)的切割線速度與生產(chǎn)線速度一致，在鋸片的上半圓處加裝金屬罩和毛條，在鋸片的下半圓加裝噴淋冷卻水冷卻鋸片，冷卻水通過水槽導(dǎo)引到水箱，水箱內(nèi)加裝水泵后通過水管與噴淋連接；

牽引機(jī)(7)由二排上下外套硬橡膠金屬對夾輥、一臺驅(qū)動電機(jī)與調(diào)節(jié)氣缸組成，對夾輥的外徑為200mm、寬度為1500mm、中心高度為1100mm，二排對夾輥的外間距為200mm，二排對夾輥的上輥二端外套軸承，軸承與滑塊鋼板連接，滑塊鋼板鑲嵌在支撐鋼板內(nèi)且上端與氣缸導(dǎo)桿連接，用氣缸帶動滑塊、軸承上下，繼而帶動上排對夾輥上下移動，起到夾緊塑料板材的作用；二排對夾輥下輥用齒輪與金屬鏈條相連后用雙齒輪雙金屬鏈條連接于驅(qū)動電機(jī)的齒輪上，驅(qū)動電機(jī)及其齒輪旋轉(zhuǎn)帶動二排下排對夾輥旋轉(zhuǎn)，帶動摩擦力的作用帶動上下二排對夾輥旋轉(zhuǎn)的同時牽引從上下對夾輥穿過的塑料板材潛行；

切斷機(jī)(9)由切割鋸片及其驅(qū)動電機(jī)、橫向?qū)U及其驅(qū)動電機(jī)、從向?qū)U及其底座與拉力氣缸、塑料板材支撐平面鋼板與倒扣槽鋼壓板組成，槽鋼壓板長度為1500mm左右，槽鋼內(nèi)的空間供鋸片行走，其二端與氣缸連接后實(shí)現(xiàn)上下移動來壓緊塑料板，支撐塑料板材切割的平面鋼板寬度為1600mm，長度為800mm的不銹鋼板，在平面鋼板中間開50mm×1400mm長空心槽供鋸片通過，切割鋸片與其驅(qū)動電機(jī)連接后與氣缸及其導(dǎo)桿連接后與支撐支架整體坐落在其二根的支撐導(dǎo)桿及其底座上，鋸片支架外接齒輪后用金屬鏈條與外置的驅(qū)動電機(jī)嚙齒連接正方轉(zhuǎn)電機(jī)拖動切割鋸片前行后退，切割鋸片及其驅(qū)動電機(jī)、橫向?qū)U及其驅(qū)動電機(jī)、塑料板材支撐平面鋼板與倒扣槽鋼壓板整體連接后坐落在從向?qū)U及其底座，依靠前道工序牽引機(jī)與塑料板的推力同步推動切斷系統(tǒng)前行，依靠氣缸的拉力拉回切割系統(tǒng)；

纖維氈是指玻璃纖維氈、碳纖維氈、無機(jī)與有機(jī)混合纖維氈、無機(jī)纖維與有機(jī)粉料混合氈；

塑料是指PP、PE、PA、UPVC和PET中的任意一種或任意幾種的混合。