用于冷卻擠出塑料的裝置制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于冷卻擠出塑料的裝置，包括：機架，用于傳送擠出塑料的料條的傳送帶機構。該傳送帶機構包括在機架內沿垂直方向布置的至少兩層水平的傳送帶，其中各層傳送帶的傳送方向相對于相鄰層傳送帶的傳送方向相反，設置在第一層傳送帶的上方的流體噴射器，用于向料條噴冷卻用流體，以及至少設置在第一層傳送帶的下方的流體收集槽，用于收集從所述傳送帶上漏下的冷卻用流體。本發明的裝置實現了冷卻效果較好、塑料粒子外觀均勻、流體含量少的優點并且占地面積也較小。
【專利說明】用于冷卻擠出塑料的裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種擠出塑料生產裝置，特別涉及用于冷卻擠出塑料的裝置。
【背景技術】
[0002]目前，在塑料擠出造粒生產線中，主要設備有擠出機、冷卻裝置、牽引架、切粒機等。其中，擠出機的混煉效果和生產工藝是產品質量的保證。在塑料生產過程中，擠出機將原料進行加熱擠壓后，將從擠出機的機頭中擠出成型的塑料。由于擠出成型的塑料溫度較高，會在重力的作用下發生變形，因此需要通過冷卻裝置對成型的塑料進行降溫。
[0003]在現有技術中，塑料加工行業的擠出造粒工藝大多采用水冷卻的方式來加速料條的冷卻結晶。在水冷期間，盡管料條表面完全被冷卻水包圍而使料條表面迅速冷卻，但是由于塑料本身的導熱系數極低，料條內部降溫十分緩慢，所以料條內部仍然處于熔融狀態，不適合直接造粒，而不得不延長冷卻時間。例如，對于聚乳酸、聚苯乙烯、PET和聚碳酸酯等結晶速率慢的塑料，需要較長的冷卻結晶時間才適合進入造粒系統。
[0004]通過加長、加寬或加深水槽，以增加冷卻水的容積可以增加冷卻裝置的冷卻能力。但是加長或加寬水槽必將使整條生產線加長或加寬，并因此大幅提高了成本，造成浪費。
[0005]料條運動的牽引力來自于切粒機，因此所產生的料條往往會出現粗細不均勻的現象而達不到要求，甚至料條會出現斷裂而使得生產不能連續進行。
[0006]此外，采用水冷卻方式得到的塑料粒往往含有大量的水，在后續步驟中需要對其進行干燥處理，增加操作步驟，并且能耗也因此而增大。
[0007]因此，急需一種冷卻效果好、塑料粒子外觀均勻、流體含量少并且占地面積小的裝置。
【發明內容】
[0008]針對現有技術中所存在的上述技術問題，本發明提出了一種用于冷卻擠出塑料的裝置，其冷卻效果較好、塑料粒子外觀均勻、流體含量少并且占地面積也較小。
[0009]根據本發明，提出了一種用于冷卻擠出塑料的裝置，包括:
[0010]機架，
[0011 ] 用于傳送擠出塑料的料條的傳送帶機構,傳送帶機構包括在機架內沿垂直方向布置的至少兩層水平的傳送帶，其中各層傳送帶的傳送方向相對于相鄰層傳送帶的傳送方向相反，
[0012]設置在第一層傳送帶的上方的流體噴射器，用于向料條噴冷卻用流體，以及
[0013]至少設置在第一層傳送帶的下方的流體收集槽，用于收集從傳送帶上漏下的冷卻用流體。
[0014]根據本發明的用于冷卻擠出塑料的裝置避免了將料條浸泡在流體中進行冷卻，因此避免了在后續步驟中得到的塑料粒子含有大量流體的問題。設置流體收集槽可防止流體漏到地面上而帶來安全隱患。并且，多個傳送帶聯用實際上延長了料條的冷卻時間，增強了冷卻效果。多個傳送帶成成層狀設置也不會增加占地面積，從而降低了成本。
[0015]在一個實施例中，流體噴射器的噴嘴安裝在筒狀流體噴射擋板的頂壁上，筒狀流體噴射擋板在傳送帶運動方向上為貫通，使得傳送帶能從中穿過。筒狀流體噴射擋板使得流體會全部用于冷卻料條而不會四處飛濺，這不但提高了流體的利用率也可防止流體漏到地面上。
[0016]在一個實施例中，傳送帶選擇為履帶。履帶能夠使流體漏走從而促進盡快排出料條中的流體。在一個優選的實施例中，履帶表面為網狀結構。網狀結構的履帶還能夠為料條的輸送提供動力，減少切粒機對料條的拉力，從而使得所獲得的塑料粒子具有均勻的外觀。
[0017]在一個實施例中，在機架上還設置有吹風器，吹風器設置在流體噴射器的下游并用于向料條吹風。這種設置的吹風器會促進料條表面的流體蒸發而帶走熱量，從而加速料條的冷卻。此外，給料條吹風也會使料條干燥，從而免去了后續的料條干燥步驟。在一個實施例中，吹風器的出風嘴安裝在筒狀吹風擋板的頂壁上，筒狀吹風擋板在傳送帶運動方向上為貫通，使得傳送帶能從中穿過。
[0018]在一個實施例中，在機架上還固定設置有至少一個與接收流體的傳送帶的下表面接觸的集液板，集液板設置在流體噴射器的下游，并且處于流體收集槽的上方。集液板用于清除傳送帶上的殘余流體，防止流體漏到地面上。
[0019]在一個實施例中，在流體收集槽的下游端部處設置有流體排出管。流體排出管用于將流體收集槽內的流體導出，防止流體收集槽內積滿流體后溢流出來。
[0020]在一個優選的實施例中，流體排出管將所收集的流體排出到下一層傳送帶。這種設計使得流體從上向下自然流動即可對每一層傳送帶上的料條起到冷卻作用，提高了流體的制冷效率，也提高了料條冷卻效果。
[0021]在一個實施例中，在最末層傳送帶的下游部分設置有用于向料條吹風的吹風器。這種設計使得在將料條排出冷卻裝置時，盡可能地將料條干燥以免去后續的干燥步驟。
[0022]在本申請中，用語“上游”、“下游”規定為朝向傳送帶的運動方向為下游，另一方向即為上游。用語“第一層”傳送帶、“最末層”傳送帶規定為擠出塑料的料條進入根據本發明的裝置時的傳送帶為第一層傳送帶、而擠出塑料的料條進入根據本發明的裝置時的傳送帶為最末層傳送帶。在本發明中，第一層傳送帶是最上層的傳送帶，而最末層傳送帶是最下層的傳送帶。
[0023]與現有技術相比，本發明的優點在于，通過使用帶有流體噴射器、吹風器的用于冷卻擠出塑料的裝置避免了將料條浸泡在流體中進行冷卻，因此避免了在后續步驟中得到的塑料粒子含有大量流體的問題，也由此免去了后續的干燥步驟。設置流體收集槽可防止流體漏到地面上而帶來安全隱患。此外，傳送帶能夠為料條的輸送提供動力，減少切粒機對料條的拉力，從而使得所獲得的塑料粒子具有均勻的外觀。更為有利地是，本發明的裝置使用了多個傳送帶，這實際上延長了料條的冷卻時間，增強了冷卻效果。此外，多個傳送帶在沿豎直方向由同一個機架支撐，不會增加占地面積，從而降低了成本。更重要地是，當在每一個傳送帶上均設置流體收集槽，并且在流體收集槽的下游端部處設置有流體排出管時，流體收集槽內的流體從上向下自然流動即可對每一層傳送帶上的料條帶來冷卻作用，提高了流體的制冷效率，也會增強對料條的冷卻效果。【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]在下文中將基于實施例并參考附圖來對本發明進行更詳細的描述。其中:
[0025]圖1是根據本發明的用于冷卻擠出塑料的裝置的第一實施例的示意圖；
[0026]圖2是根據本發明的用于冷卻擠出塑料的裝置的第二實施例的示意圖；
[0027]圖3是根據本發明的流體收集槽的示意圖；
[0028]圖4是根據本發明的傳送帶的示意圖；
[0029]圖5是根據本發明的從動鏈輪的示意圖。
[0030]在圖中，相同的構件由相同的附圖標記標示。附圖并未按照實際的比例繪制。【具體實施方式】
[0031]下面將結合附圖對本發明做進一步說明。
[0032]圖1示意性地顯示了根據本發明的用于冷卻擠出塑料的裝置10的第一實施例。該用于冷卻擠出塑料的裝置10包括機架18，在機架18上設置有多個用于輸送料條11的水平傳送帶12和傳送帶12的驅動機構。為了減小裝置10的占地面積，可將多個傳送帶12在機架18上沿垂直方向布置。該用于冷卻擠出塑料的裝置10還固定設置有多個噴嘴朝向傳送帶的流體噴射器13，在傳送帶12的與其輸送面相鄰的下方設置有流體收集槽20。在輸送料條過程中，流體噴射器13用于向料條噴流體以將其冷卻，流體收集槽20則用于收集從傳送帶12上漏下的流體，以防止流體漏到地面上而帶來安全隱患。在一個實施例中，這種流體可選擇為水。
[0033]為了避免在傳送帶12上流體積聚，傳送帶12選擇為能夠使流體漏下的結構。在一個實施例中，傳送帶12選擇為履帶。流體噴射器13噴出的流體對料條11冷卻后，過多的流體將穿過履帶中的間隙流出，從而避免了傳送帶12上流體積聚，并由此避免了將料條浸泡在流體中而使后續的塑料粒子流體含量過大。在一個優選的實施例中，履帶式傳送帶12為網狀結構，如圖4所示。履帶式傳送帶12的材質可選擇為不銹鋼，并且其構成密布網狀結構。在一個實施例中，網孔的當量直徑不大于0.5mm，使得履帶式傳送帶12具有良好的透過性。更重要地是，履帶式傳送帶12還能夠驅動料條11運動，便于將高溫料條11拉成規定的粗細尺寸，避免了料條11受切粒機(未示出)的牽引發生料條11粗細不均勻，甚至料條11被拉斷而被迫停止生產的問題。
[0034]如圖1所示，為了防止流體噴灑到地面上來，將流體噴射器13的噴嘴安裝在筒狀流體噴射擋板14的頂壁上。筒狀流體噴射擋板14構造為在傳送帶12的運動方向上為貫通，使得傳送帶12能從中穿過。在一個實施例中，流體噴射器13的噴嘴兒可選擇為霧化噴頭。霧化嗔頭嗔出的流體為霧狀，更加細S，冷卻效果更好。
[0035]為了進一步冷卻料條11，還在機架18上還設置有多個出風嘴朝向傳送帶12的吹風器15。在一個實施例中，吹風器15設置在流體噴射器13的下游。這種設計實現了對料條11同時進行流體冷和風冷，而且是在流體冷之后進行風冷，加速料條11表面流體的蒸發，冷卻效果更好。此外，在冷卻料條11的過程中，料條11也會被干燥，從而避免后續的料條干燥步驟。如圖1所示，為了集中風力，將吹風器15的出風嘴安裝在筒狀吹風擋板16的頂壁上。筒狀吹風擋板16構造為在傳送帶12運動方向上為貫通，使得傳送帶12能從中穿過。[0036]為了在將料條11流體冷和風冷之后，進一步除去傳送帶12上的殘余流體，在機架18上還固定設置有至少一個與傳送帶12的下表面接觸的集液板17，并且集液板17設置在流體噴射器13的下游，如圖1所示。在一個實施例中，集液板17與傳送帶12相接處的面上設置有軟毛，形成軟毛刷，以加強引流作用。
[0037]如圖1所示，在流體收集槽20的端部設置有流體排出管21，以將流體收集槽20內的流體排出防止溢流。圖3示意性地顯示了流體收集槽20。在一個優選的實施例中，流體收集槽20設置為其帶有流體排出管21的端部處于相應的傳送帶12的下游部分。
[0038]用于冷卻擠出塑料的裝置10的驅動力來源于電機33。如圖1所示，電機33通過驅動主動鏈輪36而驅動各級從動鏈輪，最終驅動各層傳送帶沿不同方向以相同的速度轉動。圖5示意性地顯示了從動鏈輪30,其包括帶動傳送帶12轉動的鼓輪31和接受驅動力的齒輪32。上述特征是本領域的技術人員所熟知的，因此為節約篇幅起見在此未對其進行更具體的描述。
[0039]下面根據圖1描述用于冷卻擠出塑料的裝置10的對料條11的輸送和冷卻過程。如圖1所示，裝置10包括在豎直方向中層狀布置的三層傳送帶1、2、3。為了使此多個傳送帶能聯動運動而輸送料條11，相鄰的傳送帶的運動方向必須為相反。即第I層傳送帶設置為順時針轉動，第2層傳送帶設置為逆時針轉動，第3層傳送帶設置為順時針轉動。這樣，料條11首先進入裝置10的第I層(即最上層)傳送帶的左端，并且在第I層傳送帶的帶動下由左至右運動。然后，料條11從第I層傳送帶的右端落到第2層傳送帶右端，并由右至左運動。接著，再從第2層傳送帶左端落到第3層傳送帶左端并由左向右運動，最后從第3層傳送帶的右端離開裝置10。從整體上看，料條11呈“S”型運動。在圖1所示的實施例中，由于僅在沿著第I層傳送帶布置了流體噴射器13、吹風器15和流體收集槽20，因此料條11僅在經過第I層傳送帶時會被冷卻。
[0040]圖2示意性地顯示了根據本發明的用于冷卻擠出塑料的裝置10的第二實施例。在此第二實施例中的各個元件均與第一實施例中的相同，并且第二實施例的主體結構而后運轉方式也與第一實施例基本相同，對此不再贅述。用于冷卻擠出塑料的裝置10的第二實施例與第一實施例的區別在于，在每層傳送帶的下方設置有流體收集槽20，并且在流體收集槽20的下游端部處設置有流體排出管21。從整體上來看，多個流體排出管21成錯開布置。
[0041]在輸送料條11的過程中，由于第I層傳送帶的流體收集槽的流體排出管處于第I層傳送帶的下游部分(即圖2中的右端)，因此第I層傳送帶的流體收集槽內的流體可通過其流體排出管流到第2層傳送帶的上游端(即圖2中的右端)并且在整個第2層傳送帶的范圍內對料條11進行冷卻。同樣，第2層傳送帶的流體收集槽內的流體可通過相應的流體排出管流到第3層傳送帶的上游端(即圖2中的左端)并對整個第3層傳送帶的范圍內對料條11進行冷卻。由此，通過流體收集槽內的流體從上向下自然流動即可對每一層傳送帶上的料條帶來冷卻作用，提高了流體的制冷效率，也會增強對料條的冷卻效果。在一個優選的實施例中，在最末層傳送帶的下游部分設置有至少一個吹風器以將即將離開裝置10的料條11干燥，免去后續的干燥步驟，如在圖2中示意性地顯示了在第3層傳送帶的下游端設置了吹風器15’和筒狀吹風擋板16’。
[0042]應注意地是，也可在每一級傳送帶上設置流體噴射器13、吹風器15，其結構與用于冷卻擠出塑料的裝置10的第一實施例和第二實施例的結構相似，這里不再贅述。[0043]雖然已經參考優選實施例對本發明進行了描述，但在不脫離本發明的范圍的情況下，可以對其進行各種改進并且可以用等效物替換其中的部件。尤其是，只要不存在結構沖突，各個實施例中所提到的各項技術特征均可以任意方式組合起來。本發明并不局限于文中公開的特定實施例，而是包括落入權利要求的范圍內的所有技術方案。
【權利要求】
1.一種用于冷卻擠出塑料的裝置，包括: 機架， 用于傳送擠出塑料的料條的傳送帶機構，所述傳送帶機構包括在機架內沿垂直方向布置的至少兩層水平的傳送帶，其中各層傳送帶的傳送方向相對于相鄰層傳送帶的傳送方向相反， 設置在第一層傳送帶的上方的流體噴射器，用于向料條噴冷卻用流體，以及 至少設置在第一層傳送帶的下方的流體收集槽，用于收集從所述傳送帶上漏下的冷卻用流體。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，在所述流體收集槽的下游端部處設置有流體排出管。
3.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述流體排出管將所收集的流體排出到下一層傳送帶的上游。
4.根據上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，在所述機架上還固定設置有至少一個與接收所述流體的傳送帶的下表面接觸的集液板，其中所述集液板設置在流體噴射器的下游，并且處于流體收集槽的上方。
5.根據上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，在所述機架上還設置有吹風器，所述吹風器設置在所述流體噴射器的下游并用于向料條吹風。
6.根據權利要求1到4中任一項所述的裝置，其特征在于，在最末層傳送帶的下游部分設置有用于向料條吹風的吹風器。
7.根據上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，所述流體噴射器的噴嘴安裝在筒狀流體噴射擋板的頂壁上，筒狀流體噴射擋板在傳送帶運動方向上為貫通，使得傳送帶能從中穿過。
8.根據權利要求5或6所述的裝置，其特征在于，所述吹風器的出風嘴安裝在筒狀吹風擋板的頂壁上，筒狀吹風擋板在傳送帶運動方向上為貫通，使得傳送帶能從中穿過。
9.根據上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，所述傳送帶為履帶。
10.根據權利要求9所述的裝置，其特征在于，所述履帶為網狀結構。
【文檔編號】B29C47/88GK103786331SQ201210419407
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年10月26日 優先權日:2012年10月26日
【發明者】王洪濤, 鄒弋, 祝桂香, 張偉, 計文希, 許寧, 韓翎 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司北京化工研究院