螺杆一线式电磁动态塑化挤出机

摘要

本发明涉及一种电磁动态塑化挤出设备，运用电磁动态塑化挤出方法，采用螺杆一线式结构，即输料螺杆、挤压螺杆和计量螺杆呈一线式排列。它的熔料挤出方向为水平挤出或垂直向上挤出或垂直向下挤出。它可以设有熔料储存缸，以满足大型中空塑料制品的增压、增量挤出。它还可以设有冷物料预热夹套，以进一步提高机器的能量利用率。;改进后的电磁动态塑化挤出机，具有现有技术的所有优点，且扩大了它的使用范围，提高了产量、质量。

说明书

本发明涉及一种塑料加工领域中的一种电磁动态塑化挤出设备。

中国专利申请号为90101034·0公开了一种与传统螺杆挤出机理完全不同的电磁动态塑化挤出方法及设备。该方法及设备采用电磁能通过一悬浮运动体给物料施加动态塑化挤出所需的各种能量，物料的固体输送、熔融塑化混炼和熔体输送全过程均在周期性振动和转动状态下进行。它改变了传统螺杆挤出设备的塑化挤出方式、换能方式及结构型式。它的目的是省去驱动、传动装置，省去传统意义上的大长径比的螺杆，创造出机电磁合一的集成化动态塑化挤出机。然而，该设备尚存在以下不足之处：

（1）该设备采用内外螺杆折返式结构，固体物料的输入和熔料的挤出均在机器的同一端，熔体输送区的热量传入固体输送区，这对某些物料容易引起超温，以致使固体输送效率降低，控制难度大。

（2）折返式结构决定小料筒套装于大螺杆内，以致大螺杆与小螺杆旋转线速度相差较大，限止了运动体平均转速的提高，影响产量的提高。

（3）折返式结构无法在机内设置熔料储存缸，不便于大容量的塑料中空容器的管坯挤出。

（4）该设备的工作位置只能是使物料向上或水平方向挤出的位置，无法向下挤出熔料，不便于下吹薄膜生产以及中空容器管坯的挤出。

本发明的目的在于改进发明人的申请号为90101034·0发明在结构上不完善之处，而提供一种能进一步提高产量、质量，扩大适用范围以致得心应手地满足吹薄膜生产和大容量的塑料中空容器管坯挤出的螺杆一线式电磁动态塑化挤出机。

本发明的目的可通过如下措施来达到：

一种由电磁绕组装置、金属运动体、螺杆、料筒以及塑化滚动体所组成的电磁动态塑化挤出机，其特征在于：它的输料螺杆6、挤压螺杆7和计量螺杆8呈一线式排列;计量螺杆8与挤压螺杆7固定联接，挤压螺杆7与金属运动体2固定联接，输料料筒3与金属运动体2也固定联接，因此，金属运动体2与输料料筒3、挤压螺杆7和计量螺杆8同步转动和振动。为了强化轴向振动，在金属运动体2的内腔里增加一辅助绕组11。本发明所描述的机器可以垂直放置，下进料，熔料向上挤出;也可垂直放置，上进料;熔料向下挤出;还可水平放置，水平进料，熔料水平挤出。当机器垂直放置，溶料向上挤出时，该机还可以在主电磁绕组装置的外围设有一与上料斗19和料斗18相贯通的冷物料预热夹套20，以便利用绕组装置的热损、预热冷物料，进一步提高机器的能量利用率。

本发明的目的还可以通过如下措施来达到：

熔料挤出方向为向上或向下或水平的电磁动态塑化挤出机，计量螺杆8与挤压螺杆7还可以仅周向定位，而使计量螺杆8可以沿挤压螺杆7的内孔轴向位移，后退时在其前端留出相应的空间作为熔料储存缸，且输料螺杆6的位移，推动计量螺杆8前进时作为增压、增量挤出。输料螺杆6的轴向运动可通过液压或气动或机械或电磁等装置驱动。当该机选择垂直放置，熔料向上挤出时，也可在电磁绕组装置外围设有一与上料斗19和料斗18相贯通的冷物料预热夹套20。

下面通过附图中表示的三个实施例进一步叙述本发明。

图1为螺杆一线式电磁动态塑化挤出机结构示意图。

图2为带熔料储存缸的螺杆一线式电磁动态塑化挤出机结构示意图。

图3为设有冷物料预热夹套的螺杆一线式电磁动态塑化挤出机结构示意图。

图1、2、3中1为主电磁绕组装置，2为金属运动体;3为输料料筒;4为挤压料筒;5为计量料筒;6为输料螺杆;7为挤压螺杆;8为计量螺杆;9、10为塑化滚动体;11、12为辅助电磁绕组装置;13为入料端支承体;14为出料端支承体;15为过渡套;16、17为辅助加热元件;18为料斗。图3中19为上料斗;20为冷物料预热夹套。

实施例1：

图1中金属运动体2被悬浮在提供径向悬浮磁场的主电磁绕组装置1内，提供其轴向磁悬浮磁场的辅助电磁绕组11和12，则分别被固定安装在出料端支承体14和入料端支承体13上。挤压料筒4被固定安装在辅助电磁绕组装置11上。挤压螺杆7与金属运动体2为同一回转中心，它的进料端安装于金属运动体2的内端面的中央，并被套装在挤压料筒4的内孔中，挤压螺杆7与挤压料筒4之间安装有两道塑化滚动体9和10。输料料筒3也与金属运动体2为同一回转中心，它被安装在金属运动体2的外端面中央，输料螺杆6被固定安装在入料端支承体13上，并套装在输料料筒3内。输料料筒3的自由端部开设有一缺口，使输料螺杆6的螺槽能与安装在入料端支承体13中的料斗18相贯通。计量料筒5被固定安装在挤压料筒4上，计量螺杆8以挤压螺杆7相同的轴线安装在挤压螺杆7的出料端并被套入计量料筒5的内孔中，计量料筒一端与挤压料筒4固定联接，另一端则与熔料输出过渡套15固定联接，且被固定在出料端支承体14上。在挤压料筒4和计量料筒5的外表面上分别装有辅助加热元件16、17。当机器工作时，在主电磁绕组装置1和辅助电磁绕组装置11、12产生的旋转磁场及脉振磁场作用下，金属运动体2带动挤压螺杆7、计量螺杆8和输料料筒3同步转动和振动。料斗18中的固体物料经输料料筒3的自由端部的缺口进入输料螺杆6的螺槽，在输料料筒3的转动和振动作用下，物料向前或向上或向下输送，经挤压螺杆7上与其内孔贯通的孔道进入挤压螺杆7的螺槽，在挤压螺杆7的转动和振动作用下，物料继续向前或向上或向下输送，同时动态压实、排气、塑化、混炼，在输送过程中，物料必须越过塑化滚动体9和10，在塑化滚动体9和10的公转、自转及振动的作用下，物料受到强烈的动态压延、混炼、塑化。塑化后的物料经挤压螺杆7的输出端与挤压料筒4的内端面间的间隙进入计量螺杆8的螺槽，通过计量螺杆8的转动和振动，物料被定压、定量、定温向前或向上或向下泵送，熔料经过过渡套15和模头挤出成型。辅助加热元件16、17一般用于机器启动前对机器进行预热，以塑化原有已固化在机器中的塑料。本发明所描述的电磁动态塑化挤出机，可以根据挤出制品的要求，改变熔料的挤出方向，它可以垂直放置，上进料，向下挤出;也可以垂直放置，下进料，向上挤出，还可以水平放置，水平进料，水平挤出。

实施例2：

图2中，金属运动体2被悬浮在提供其径向悬浮磁场的主电磁绕组装置1内，提供其轴向磁悬浮磁场的辅助电磁绕组11和12，则分别被固定安装在出料端支承体14和入料端支承体13上，挤压料筒4被固定安装在辅助电磁绕组11上。挤压螺杆7与金属运动体2同一回转中心，它的进料端安装于金属运动体2的内端面的中央，并被套装在挤压料筒4的内孔中，挤压螺杆7与挤压料筒4之间安有两道塑化滚动体9和10。输料料筒3也与金属运动体2同一回转中心，它被安装在金属运动体2的外端面的中央，输料螺杆6被固定安装在入料端支承体13上，并套装在输料料筒3内。输料料筒3的自由端部开设有一缺口，使输料螺杆6的螺槽能与安装在入料端支承体13中的料斗18相贯通。计量料筒5被固定安装在挤压料筒4上，计量螺杆8以挤压螺杆7相同的轴线与挤压螺杆7的周向定位，并被套入挤量料筒5的内孔中，使计量螺杆可沿挤压螺杆7的内孔轴向位移，后退时在其前端即计量料筒5中留出相应的空间作为熔料储存缸，前进时将所储存的熔料增压、增量挤出。计量料筒5一端与挤压料筒4固定联接，另一端则与熔料输出过渡套15固定联接，且被固定在出料端支承体14上。在挤压料筒4和计量料筒5的外表面上分别装有辅助加热元件16、17。当机器工作时，在主电磁绕组装置1和辅助电磁绕组装置11、12产生的旋转磁场及脉振磁场作用下，金属运动体2带动挤压螺杆7、计量螺杆8和输料料筒3同步转动和振动。料斗18中的固体物料经输料料筒3的自由端部的缺口进入输料螺杆6的螺槽，在输料料筒3的转动和振动作用下，物料向前或向上或向下输送，经挤压螺杆7上与其内孔贯通的孔道进入挤压螺杆7的螺槽，在挤压螺杆7的转动和振动作用下，物料继续向前或向上或向下输送，同时动态压实、排气、塑化、混炼，在输送过程中，物料必须越过塑化滚动体9和10，在塑化滚动体9和10的公转、自转及振动的作用下，物料受到强烈的动态压延、混炼、塑化。塑化后的物料经挤压螺杆7的输出端与挤压料筒4的内端面间的间隙进入计量螺杆8的螺槽通过计量螺杆8的转动和振动，物料被定压、定量、定温向前或向上或向下泵送，并利用挤出压力使计量螺杆8沿挤压螺杆7的内孔向后位移一定距离，在计量料筒中储存一定量的熔料，可通过液压、气动、机械、电磁等装置驱动输料螺杆6作轴向位移推动计量螺杆向前位移，将所储存的熔料增压、增量经过渡套15和各种模头挤出成型。辅助加热元件16、17一般用于机器启动前对机器进行预热，以塑化原有已固化在机器中的塑料。设置放置及挤出方向同实施例1。

实施例3：

图3中，垂直放置、向上挤出的螺杆一线式电磁动态塑化挤出机，金属运动体2被悬浮在提供其径向悬浮磁场的主电磁绕组装置1内，提供其轴向磁悬浮磁场的辅助电磁绕组11和12，则分别被固定安装在出料端支承体14和入料端支承体13上。挤压料筒4被固定安装在辅助电磁绕组11上。挤压螺杆7与金属运动体2同一回转中心，它的进料端安装于金属运动体2的内端面的中央，并被套装在挤压料筒4的内孔中，挤压螺杆7与挤压料筒4之间安装有两道塑化滚动体9和10。输料料筒3也与金属运动体2同一回转中心，它被安装在金属运动体2的外端面的中央，输料螺杆6被固定安装在入料端支承体13上，并套装在输料料筒3内。在主电磁绕组装置1的外围设有一冷物料预热夹套20，它一端与上料斗19相通，另一端与料斗18相通，冷物料由19加入，经过冷物料预热夹套20后，落入料斗18。计量料筒5被固定安装在挤压料筒4上，计量螺杆8以挤压螺杆7相同的轴线安装在挤压螺杆7的出料端并被套入计量料筒5的内孔中，计量料筒一端与挤压料筒4固定联接，另一端则与熔料输出过渡套15固定联接，且被固定在出料端支承体14上。在挤压料筒4和计量料筒5的外表面上分别装有辅助加热元件16、17。当机器工作时，在主电磁绕组装置1和辅助电磁绕组装置11、12产生的旋转磁场及脉振磁场作用下，金属运动体2带动挤压螺杆7、计量螺杆8和输料料筒3同步转动和振动。料斗18中的固体物料经输料料筒3的自由端部的缺口进入输料螺杆6的螺槽，在输料料筒3的转动和振动作用下，物料向上输送，经挤压螺杆7上与其内孔贯通的孔道进入挤压螺杆7的螺槽，在挤压螺杆7的转动和振动作用下，物料继续向上输送，同时动态压实、排气、塑化、混炼，在输送过程中，物料必须越过塑化滚动体9和10，在塑化滚动体9和10的公转、自转及振动的作用下，物料受到强烈的动态压延、混炼、塑化。塑化后的物料经挤压螺杆7的输出端与挤压料筒4的内端面间的间隙进入计量螺杆8的螺槽，通过计量螺杆8的转动和振动物料被定压、定量、定温向上泵送，熔料后的物料经过渡套15和模头挤出成型。辅助加热元件16、17一般用于机器启动前对机器进行预热，以塑化原有已固化在机器中的塑料。

本发明相比现有技术具有如下优点：

（1）由原来采用内外螺杆析返式结构改为螺杆一线式结构，除具有原设备的全部优点外，因熔料挤出方向可以为向上或向下或水平方向而拓宽了该机的适用范围，用户可根据挤出制品的要求选择熔料挤出方向，例如：难度较大的吹膜制品，可选用垂直放置向上或向下挤出的电磁动态塑化挤出挤，该机可直接安放在吹膜膜架中，再采用中心进料模头，上吹薄膜或下吹薄膜，可使挤出均匀性大为增加，提高其产、质量，同时还大幅度减少吹膜机组的占地面积。中空制品的管坯挤出可选用垂直放置向下挤出的机器。加工电线、电缆、管、板、型材、丝、平膜等，可选用水平放置水平挤出的机器。因此，它可与各种挤出模头和辅助设备组成占地面积很小的专用塑料制品成型设备。

（2）实施2所描述的带有储存缸的电磁塑化动态挤出机，可对大容量中空塑料制品的管坯实现增压、增量挤出，有效地提高了产、质量。

（3）该机克服了因熔体输送区的热量传入固体输送区，容易出现超温问题，提高了固体输送效率。

（4）实施例3描述表示的设有冷物料预热夹套的机器，利用电磁绕组装置的损耗热量对物料进行预热，进一步提高了机器的能量利用率。