长纤维增强热塑性塑料在线成型设备

摘要

一种长纤维增强热塑性塑料在线成型设备，其包括一阶挤出机(10)和二阶挤出机(20)，一阶挤出机(10)设置于二阶挤出机(20)的上游，一阶挤出机(10)具有加料口(101)，一阶挤出机(10)通过物料通道(30)与二阶挤出机(20)的机筒相连通；长纤维增强热塑性塑料在线成型设备还包括：玻纤切割机(40)，玻纤切割机(40)通过玻纤通道(50)与二阶挤出机(20)的机筒相连通，玻纤通道(50)与物料通道(30)分离设置。本发明的长纤维增强热塑性塑料在线成型设备过将物料通道与玻纤通道分离设置，使二者通过各自独立的通道进行进料，从而避免了玻纤的架桥现象对物料进料时的造成影响。

说明书

技术领域

本发明涉及一种热塑性塑料成型设备，具体地，涉及一种长纤维增强 热塑性塑料在线成型设备。

背景技术

长纤维增强热塑性塑料(Long Fiber reinforced Thermoplastics，LFT) 是一种纤维长度大于2mm的材料，其机械性能优异，具有良好的抗冲击 性和抗热性。长纤维增强热塑性塑料的制造设备对于制备性能优异的长纤 维增强热塑性塑料具有重要意义。

现有的长纤维增强热塑性塑料的制造设备通常进入同一段入料通道， 使得物料和玻纤充分混合后实现进料。这种结构的缺陷在于，由于玻纤本 身的流动性极差，在进入二阶挤出机过程中极易架桥，架桥后会导致进入 二阶挤出机的玻纤量不均，从而直接导致产品的玻纤含量，使产品质量不 稳定。

此外，玻纤与物料通过同一段通道进入到二阶挤出机中，由于玻纤易 发生架桥现象，从而在进入二阶挤出机时易堵住共同的通道，导致玻纤与 物料的混合物不能进入二阶挤出机。这样就必须停止让设备停止，人工将 物料取出后才能重新开始生产，大大降低了生产效率。

另外，由于在熔融状物料进入二阶挤出机后，二阶挤出机必须提供足 够的热量来保温，如此二阶挤出机在对进入的物料加热过程中产生的热气 流会从通道冒出，而同时玻纤又从同一通道进入，这样进一步阻碍了玻纤 顺利进入二阶挤出机。

因此，有必要对现有技术的物料和玻纤的混合入料机构进行改进，以 避免上述问题的产生。

发明内容

本发明的目的是提供一种长纤维增强热塑性塑料在线成型设备，其通 过将物料进入二阶挤出机和玻纤进入二阶挤出机的通道进行分离设置，避 免了因玻纤出现架桥现象而阻碍物料进入到二阶挤出机中。

本发明的一种长纤维增强热塑性塑料在线成型设备，其包括一阶挤出 机10和二阶挤出机20，所述一阶挤出机10设置于所述二阶挤出机20的 上游，其特征在于，所述一阶挤出机10具有加料口101，所述一阶挤出机 10通过物料通道30与所述二阶挤出机20的机筒相连通；

所述长纤维增强热塑性塑料在线成型设备还包括：玻纤切割机40，所 述玻纤切割机40通过玻纤通道50与所述二阶挤出机20的机筒相连通， 所述玻纤通道50与物料通道30分离设置；

所述二阶挤出机20的下游还依次设置有坯料切断装置、机械手、压 机。

根据本发明的一个方面，所述玻纤通道50的外侧壁上还设置有气动 锤60，所述气动锤60对称设置于所述外侧壁的壁面上。

根据本发明的一个方面，所述玻纤通道50的内侧壁上设置有防粘层。

根据本发明的一个方面，所述长纤维增强热塑性塑料在线成型设备还 包括抽真空装置，所述抽真空装置与所述物料通道30相连通。

根据本发明的一个方面，所述玻纤通道50与所述物料通道30平行的 设置。

优选的，所述玻纤通道50通过玻纤入口与所述二阶挤出机20连通， 所述物料通道30通过物料入口与所述二阶挤出机20连通，所述物料入口 设置在玻纤入口的上游。

根据本发明的一个方面，所述物料通道30和玻纤通道50大致竖直的 设置并垂直于水平设置的所述二阶挤出机20。

根据本发明的一个方面，所述二阶挤出机20中还设置有柔性混炼元 件80，所述柔性混炼元件80设置于所述机筒的内部。

根据本发明的一个方面，所述玻纤切割机40设置于钢平台90上。

本发明的长纤维增强热塑性塑料在线成型设备使物料和玻纤通过不 同的通道进入二阶挤出机中，从而避免了玻纤的架桥现象对物料的进料造 成干扰。

与现有技术相比，本发明的长纤维增强热塑性塑料在线成型设备的有 益效果在于，其通过将物料通道与玻纤通道分离设置，使二者通过各自独 立的通道进行进料，从而避免了玻纤的架桥现象对物料进料时的造成影 响。此外，本发明的长纤维增强热塑性塑料在线成型设备还能够有效的抑 制玻纤的架桥现象，使玻纤进料量均匀一致，进而保证产品质量的稳定性。 附图说明

图1是现有技术中长纤维增强热塑性塑料制备设备的平面示意图；

图2为图1中该设备的俯视图；

图3是本发明的长纤维增强热塑性塑料在线成型设备的俯视图；

图4是图3所示成型设备的侧视图；

图5是图3所示成型设备的左视图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实 施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是 示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对 公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

下面结合附图对现有的长纤维增强热塑性塑料设备中存在的缺陷进 行阐述。

图1为现有的长纤维增强热塑性塑料制备设备的平面示意图，图2为 图1中该设备的俯视图。

如图1、图2所示，现有技术的热塑性塑料制备设备包括一阶挤出机 1、位于一阶挤出机1下游的二阶挤出机2，其中一阶挤出机1设置有加料 口11。物料从上述加料口11加入从而进入一阶挤出机1中，经一阶挤出 机1的挤出加工后沿物料通道进入到二阶挤出机2。玻纤经玻纤切割机3 切割后进入到二阶挤出机2。上述玻纤和物料进入二阶挤出机2时，通过 同一段通道12进入到二阶挤出机2中。

如此可见，玻纤与物料通过同一段通道12进入到二阶挤出机2中， 由于玻纤易发生架桥现象，从而在进入二阶挤出机2时易堵住共同的通道 12，导致玻纤与物料的混合物不能进入二阶挤出机2。这样就必须停止让 设备停止，人工将物料取出后才能重新开始生产，大大降低了生产效率。 同时，由于在熔融状物料进入二阶挤出机2后，二阶挤出机2必须提供足 够的热量来保温，如此二阶挤出机2在对进入的物料加热过程中产生的热 气流会从通道冒出，而同时玻纤又从同一通道12进入，这样进一步阻碍 了玻纤顺利进入二阶挤出机2。

图3是本发明的长纤维增强热塑性塑料在线成型设备100的俯视图， 图4是图3所示成型设备的侧视图，图5是图3所示成型设备的左视图。

如图3-5所示，本发明优选实施例的长纤维增强热塑性塑料在线成型 设备100(以下简称成型设备)包括一阶挤出机10、二阶挤出机20、玻纤 切割机40，此外，还包括坯料切断装置、机械手、压机等通用装置。二阶 挤出机20与一阶挤出机10大致垂直的连接，并设置在一阶挤出机10的 下游(即物料前进方向的下游)，一阶挤出机10的出口连接到二阶挤出机 20的入口。

一阶挤出机10包括第一加料机筒103。上述第一加料机筒103上开设 有加料口101，该加料口101将一阶挤出机10的加工空间与外部相连通， 通过该加料口101可将待加工的物料投入到加工空间中进行加工。上述加 料口101上可设置对其进行打开或封闭的第一加料盖(未示出)，第一加 料盖上还可设置进行计量加料的装置(未示出)，从而进行计量加料。一 阶挤出机10还包括第一驱动电机102，该第一驱动电机102为物料的加工 以及输送提供动力。物料通过一阶挤出机10的加工后，经过一物料通道 30进入设置在下游的二阶挤出机20的机筒中。

二阶挤出机20用于接收从一阶挤出机10传输来的物料并对其进行进 一步加工。二阶挤出机20包括两段第二加料机筒201、202，该二阶挤出 机20的加工空间通过物料通道30与一阶挤出机10的加工空间相连通。 类似地，二阶挤出机20还包括第二驱动电机203，该第二驱动电机203 为从来自一阶挤出机10的物料的进一步加工以及输送提供动力。

物料通道30设置在一阶挤出机10和二阶挤出机20的连接处，连接 一阶挤出机10的物料出口和二阶挤出机20的物料入口，用于将来自一阶 挤出机10的物料输送进入二阶挤出机20。

玻纤切割机40设置在钢平台90上，用于加工出规定长度的玻纤。玻 纤切割机40中设置有进行切割的刀具。该玻纤切割机40用于对玻纤进行 切割，切割长度为产品的需求长度，以便于后续的混合工序。玻纤切割机 40上还设置有用于玻纤进行进料的开口、以及用于切割后的玻纤出料的出 口，该出口突出设置在上述钢平台90内，并连接到一玻纤通道50以与二 阶挤出机20相连。

玻纤通道50设置在玻纤切割机40和二阶挤出机20的连接处，连接 玻纤切割机40的玻纤出口和二阶挤出机20的玻纤入口，用于将来自玻纤 切割机40的玻纤通过玻纤通道50输出并进入到第二加料机筒202，进而 输送到二阶挤出机20的加工空间。

本发明的优选实施例中，玻纤通道50与物料通道30平行的设置，分 别连接到二阶挤出机上。玻纤通道50通过玻纤入口与二阶挤出机连通， 物料通道30通过物料入口与二阶挤出机连通。特别的，物料入口设置在 玻纤入口在前方(即物料前进方向的下游)，使得物料总是比玻纤先输入 到二阶挤出机，这样有利于物料与玻纤更好地包覆，防止了因同时进入二 阶机将管道堵塞。玻纤经玻纤切割机40切割后，通过玻纤通道50进入到 二级挤出机20的机筒中，并进一步与物料进行混合。

如上所述，本发明优选实施例的长纤维增强热塑性塑料在线成型设备 中，物料通道30和玻纤通道50采用分离的方式进行设置，并与二阶挤出 机20相连通，从而使物料和玻纤通过各自独立的通道进入到二阶挤出机 的加工空间中进行加工，避免了因玻纤的架桥现象阻碍了物料进入到二阶 挤出机20中，这种加料结构具有更高的进料效率。

同时，玻纤通道50与物料通道30平行设置，且按照工艺的流水线方 向，上述玻纤通道50的玻纤入口设置于物料通道30的物料入口的上游， 即物料入口设置在玻纤入口的前面。如此设置，使得物料总是先于玻纤进 入二阶挤出机，有利于物料与玻纤更好地混合包覆，防止了因同时进入而 在二阶挤出机20的机筒部分发生堵塞的现象。

进一步，优选地，物料通道30和玻纤通道50大致竖直的设置并垂直 于水平设置的二阶挤出机20的机筒。这样，物料和玻纤可以在重力作用 下进入通道，最终进入到二阶挤出机20中，从而实现了物料和玻纤的主 动入料，避免另外设置强制喂料机，简化了设备结构。

进一步，为了避免玻纤在玻纤通道50中出现架桥现象，在玻纤通道 50的外侧壁上还设置有气动锤60，气动锤60通过气压对玻纤通道50进 行频繁的敲打。本发明的长纤维增强热塑性塑料在线成型设备开始工作 时，气动锤60随之启动，当玻纤在玻纤通道50中出现架桥现象、或者玻 纤进料效率不高时，该气动锤60通过对玻纤通道50的敲打将形成架桥或 者粘附在玻纤通道50内壁的玻纤施加作用力，使其沿玻纤通道50掉落下 去，并进入到二阶挤出机20中。优选地，上述气动锤60对称设置于玻纤 通道50外侧壁的壁面上，如此可以更好地防止玻纤架桥等现象，使玻纤 进入主机更加顺畅。

优选的，在上述玻纤通道50的内侧壁上设置有防粘层(未图示)，该 防粘层可减少玻纤与玻纤通道内侧壁之间的摩擦力，防止玻纤粘在管道内 壁上，从而便于玻纤顺利从玻纤通道通过。

进一步，本发明的成型设备100在物料通道30上优选的设置有抽真 空装置(未示出)。具体的，该抽真空装置包括在物料通道30上设置的抽 真空排气口，以及该抽真空排气口的抽真空设备。

现有技术的设备中，由于在熔融状物料进入二阶挤出机后，二阶挤出 机需要提供足够的热量来保温，这样就使得二阶挤出机的第一段机筒加 热，从而产生热气流从下料通道冒出，同时玻纤又从同一下料管道进入， 这样更加阻碍玻纤的顺利进入主机。

本发明的上述结构中，通过在物料通道30上设置抽真空装置，可以 将玻纤通道50中热气流通过二阶挤出机20从物料通道30抽走，以防止 热气流对玻纤的进入产生阻碍，将热气流抽走后，有利于玻纤的加入优选 地，上述物料通道30上的抽真空排气口设置于物料通道30的上部，以与 物料保持一定的距离，从而避免在抽走热量的同时将物料吸入。

可选的，在二阶挤出机20机筒内还设置有柔性混炼元件80，该柔性 混炼元件80设置于机筒的内部，通过该柔性混炼元件80可将物料与玻纤 更好的柔炼在一起，达到混合均匀，且最大限度地使玻纤的长度不被破坏。 具体地，上述二阶挤出机20的下游还依次设置有坯料切断装置、机械手、 以及压机。熔融的物料与玻纤形成的混合物经柔性混炼元件80柔炼，由 二阶挤出机20的模头挤出输送至坯料切断装置进行加工，然后通过机械 手放入压机中，实现长纤维增强热塑性塑料直接在线成型。

综上所述，本发明的长纤维增强热塑性塑料在线成型设备的有益效果 在于，其通过将物料通道与玻纤通道分离设置，使二者通过各自独立的通 道进行进料，从而避免了玻纤的架桥现象对物料进料时的造成影响。此外， 本发明的长纤维增强热塑性塑料在线成型设备还能够有效的抑制玻纤的 架桥现象，使玻纤进料量均匀一致，进而保证产品质量的稳定性。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解 释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精 神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发 明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要 求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。