[发明专利]熔融共挤纤维毡增强多层复合板的制造设备及其使用方法

摘要

本发明涉及塑料或用塑性状态的物质生产的板材或片材制品领域，具体为一种熔融共挤纤维毡增强多层复合板的制造设备及其使用方法。一种熔融共挤纤维毡增强多层复合板的制造设备，包括纤维毡防卷架(1)、三台单螺杆挤出机(2)、三台挤出平口模具(3)、熔体对夹辊(4)、双层环形钢板带挤压机(5)、冷却平台(6)、牵引机(7)、切边机(8)、切断机(9)、钻孔机(10)、输送平台(11)、打包机(12)和切割废料收集机(13)。本发明产品结构合理，性能优异。

主权项

一种熔融共挤纤维毡增强多层复合板的制造设备，包括纤维毡防卷架(1)、三台单螺杆挤出机(2)、三台挤出平口模具(3)、熔体对夹辊(4)、双层环形钢板带挤压机(5)、冷却平台(6)、牵引机(7)、切边机(8)、切断机(9)、钻孔机(10)、输送平台(11)、打包机(12)和切割废料收集机(13)，纤维毡防卷架(1)设于工序的前上端，纤维毡防卷架(1)出料口的侧面设置单螺杆挤出机(2)，纤维毡防卷架(1)出料口的下方设置挤出平口模具(3)，挤出平口模具(3)的出料口正对熔体对夹辊(4)的进料口，熔体对夹辊(4)的出料口正对双层环形钢板带挤压机(5)的进料口，双层环形钢板带挤压机(5)的出料口正对冷却平台(6)的进料口，冷却平台(6)的出料口正对牵引机(7)的进料口，牵引机(7)的出料口正对切边机(8)的进料口，切边机(8)的出料口正对切割机(9)的进料口，切割机(9)的出料口正对钻孔机(10)的进料口，钻孔机(10)的出料口正对输送平台(11)，打包机(12)骑跨于输送平台(11)上，切割机(9)的两侧各设一切割机废料收集机(13)；纤维毡放卷架(1)由放卷辊、定位圆柱体、纤维毡对夹辊、支架、支架平台构成，放卷辊由直径由2组80mm空心辊和60mm实心辊二根圆柱体套装组成，其纤维毡对夹辊由2组外径200mm外接一个驱动电机、金属链条与齿轮组成；空心辊通过两端的内置轴承居中套装在50mm短实心辊上，空心辊的长度为1100mm～1300mm，空心辊的外表面上攻有螺纹，螺纹的两端套装两个100mm长的空心外锥形尼龙材质的定位圆柱体，定位圆柱体内套螺纹且外表面剖面刻有W形的竖条；60mm长实心辊的两端留设100mm的吊装长度后套装轴承，轴承套装在支架上，支架坐落在支架平台上，支架平台架设在三台平口模具(3)的正上方且高出1000mm以上的距离；纤维毡对夹辊的外表面从中心处开始，距离300mm设置三道二辊对应0.5mm～1.0mm深度的凹凸圆圈，该凹凸圆圈能起到阻止纤维毡跑偏的作用；纤维毡对夹辊设置于支架平台上，纤维毡对夹辊的中心设于芯层模具的外侧面，纤维毡对夹辊辊用涡轮电机调节对夹纤维毡的松紧度，外接驱动电机调整其转速与生产线的线速度同步；纤维毡放卷架(1)的纤维毡对夹辊为两组，分别设置在纤维毡防卷槽的正前方并处在芯层模具侧面的正上方，纤维毡对夹辊的辊面高度与槽底平，在两根纤维毡对夹辊表面的两端和中间处，各设置一道凹凸圆圈起到导向牵引纤维毡的作用，纤维毡对夹辊的两端用手动调节丝杠调节纤维毡对夹辊的松紧度，纤维毡对夹辊外接驱动电机并用齿轮与金属链条链接同步驱动二组对夹辊转动的速度；单螺杆挤出机(2)为排气单螺杆挤出机，单螺杆挤出机(2)的长度和直径比为33:1，单螺杆挤出机(2)包括上面层挤出机、下面层挤出机、芯层挤出机以及与其配套的上料机，三台单螺杆挤出机(2)的轴线互相平行并布置在生产线的侧面，轴线与整条生产线轴线互相垂直，芯层挤出机位于三台挤出机的中间，上下面层挤出机分别位于芯层挤出机的二侧，上面层挤出机的出料口和上平口模具的进料口连接，下面层挤出机的出料口和下平口模具的进料口连接，芯层挤出机的出料口与芯层模具的进料口连接，每台挤出机的熔体导管与其前端平口模具的内置熔体流道从侧面连接成为整体，三台单螺杆挤出机(2)的平面距离，依据前端与其连接的平口模具平面摆设而定；所属的三台挤出平口模具(3)，分别为上面层平口模具、下面层平口模具、芯层平口模具，挤出平口模具(3)的长度为1350mm，模具的熔体流道为内置，模具熔体的进料口设置在侧面分别与三台对应的单螺杆挤出机(2)连接，三台挤出平口模具(3)的摆设为模口统一朝下、轴线互相平行、与整条生产线垂直，中心线与生产线轴线重叠设置并固定于模具架上，其中芯层模具模唇垂直向下设置在三台模具的中间位置，内外层模具分别设置在芯层模具的二侧面，其模唇与芯层模具成30～60°的内倾斜夹角，内外层模具的内侧与芯层模具最小净距离保留30m～50mm的间隙供纤维毡通过；熔体对夹辊(4)是外径为219mm～450mm、长度为1500mm的空心钢管，钢管外表面喷砂处理后喷涂二氧化硅涂层或特氟龙，钢管侧面连接外进内出的内循环装置，并用金属软管连接于电加热棒加热的油箱和油泵上，通过油泵的驱动力与金属软管的导流作用，将加热的循环导热油的热量传导到熔体对夹辊的表面，通过调整熔体对夹辊的之间的间隙来调整复合五层熔体的厚度，保持适宜的复合五层熔体的厚度进入到双层环形钢板带中；双层环形钢板带挤压机(5)的中心高度为1100mm，上下层钢板带的厚度为2mm～3mm、宽度为1300mm，材质为不锈钢环形钢带，包括上下层环形不锈钢带、上下层钢板带主动轮与驱动电机、上下层钢板带从动轮、固定式辊轮、循环式辊轮、滑块、支撑箱体、上下层钢板带松紧调节辊、侧面密封系统、钢板带升降压力系统、加热系统、钢桁架支撑体系；双层环形钢板带挤压机(5)分成5个功能区域，即熔体复合区、熔体加热区、熔体挤压层流区、熔体结晶区、熔体冷却成型区；熔体复合区，是指比上层钢板带长出为2000mm～3000mm的下层循环钢板带部分，该熔体复合区供三层挤出熔体、二层纤维毡铺展、叠加成五层复合熔体后进入到上下层钢板带中；熔体复合区在上层钢板带从动轮之前设置熔体宽度切边刀与熔体厚度调整压辊，将调整好宽度与厚度的熔体直接送入到上下层钢板带中；熔体复合区下层钢板带的支撑是外径200mm、间距300mm的固定式空心辊，其辊内通250℃左右的循环导热油并加热下层钢板带；双层环形钢板带挤压机(5)的熔体加热区位于上下双层钢板带的初始区段，长度为4000mm，该区段上下层钢板带背面用铝合金材料做成长×宽×厚为1300mm×50mm×30mm的滑块，滑块的背面用四根金属链条连接，金属链条的背面用金属条支撑，金属条固定在长×宽×高为4000mm×1300mm×500mm的表面设有众多散热孔空心矩形金属箱面上，下层钢板带的金属箱通过5根支撑梁固定在外侧的桁架上，上层金属箱通过导杆与侧面的3个液压缸或气缸连接，液压缸或气缸固定在下层支撑梁上，通过3个缸体的行程来上下移动上层钢板带；双层环形钢板带挤压机(5)的熔体加热区采用电加热石英管设置在上下层金属箱内构成，金属箱内加热温度依据塑料不同材料与线速度设置在200℃～350℃；熔体加热区位于上下双层钢板带的第二区段，长度约为7000mm左右，该区段上下层钢板带背面用铝合金材料做成长×宽×厚为1300mm×50mm×30mm的支撑滑块，支撑滑块的背面用四根金属链条连接，金属链条的背面用金属条支撑，金属条固定在长×宽×高为4000mm×1300mm×500mm的表面设有众多散热孔空心矩形金属箱面上，下层金属箱通过7根支撑梁固定在外侧的桁架上，上层金属箱通过导杆与侧面的5个液压缸或气缸连接，液压缸或气缸固定在下层支撑梁上，通过5个缸体的行程来上下移动上层钢板带；熔体加压区采用电加热石英管设置在上下层金属箱内构成，金属箱内加热温度依据塑料不同材料与线速度设置在200℃～350℃；熔体结晶区位于上下双层钢板带的第三区段，长度为7000mm，该区段上下层钢板带背面用铝合金材料做成长×宽×厚为1300mm×50mm×30mm的支撑滑块，支撑滑块的背面用四根金属链条连接，金属链条的背面用金属条支撑，金属条固定在长×宽×高为4000mm×1300mm×500mm的表面设有众多散热孔空心矩形金属箱面上，下层金属箱通过7根支撑梁固定在外侧的桁架上，上层金属箱通过导杆与侧面的5个液压缸或气缸连接，液压缸或气缸固定在下层支撑梁上，通过5个缸体的行程来上下移动上层钢板带；熔体加压区采用外置鼓风机通过风管连接在上下层金属箱内构成，通过调节风速与风量保持上下层钢板带的表面温度保持在80℃～90℃；熔体冷却成型区位于上下双层钢板带的最后区段，长度为7000mm；上下层钢板带的背面用外径100mm、间距500mm的空心对夹辊支撑，下层对夹辊二端用轴承连接于外侧桁架上，下层对夹辊二端用轴承、气缸连接于外侧的桁架上，通过调整气缸的行程与压力来上下移动上层对夹辊，继而实现对结晶后的塑料板材施压后继续冷却，该段上层钢板带上下移动靠移动主动轮上下来带动；熔体冷却成型区在空心对夹辊内通冷却循环水，强迫冷却钢板带继而实现对塑料板材的冷却；熔体加热区、熔体挤压层流区、熔体结晶区滑块区段，滑块背面的金属链条在该区段的二端设置齿轮后与链条啮合，在靠近熔体结晶区端的齿轮外界驱动电机来带动金属链条旋转；切边二把刀分别设置在生产线宽度的二侧，二把刀分别夹在夹具中，夹具套在六角形钢辊上的二侧，六角形钢辊二端套在轴承上，其中一端与外接涡轮电机连接，通过转动电机来调整刀片的角度；双层环形钢板带挤压机(5)的密封系统由T形金属密封块、金属链条、齿轮及其驱动电机、金属支撑长条及其方钢组成， T形金属密封块的矩形金属块从钢板带侧面插入上下层钢板带外表面中，起到密封上下层钢板带的作用，防止塑料熔体从上下层钢板带间隙中逃逸；T形金属密封块，其矩形金属块的厚度×宽度为10mm～15mm×50mm～100mm，T形肋的尺寸为高100mm×厚5mm，在矩形金属块表面的前部设置间距10mm三根宽3mm×厚2.5mm的O型硅胶密封圈，密封圈嵌入矩形金属块表面1.5mm，相邻金属块密封圈错开布置其侧面嵌入相邻金属块的侧边凹槽内，在前进反方向矩形金属块倒圆角；金属链条与T形金属密封块T形肋的侧面连接后组成整体密封圈，金属链条与金属齿轮啮合后形成平面旋转的闭路循环；金属支撑长条及其方钢，支撑长条与方钢侧面连接，方钢坐落在支撑横梁上；横梁与外围的桁架连接，支撑长条从侧面抵住金属链条并在其表面滑动，起到防止T形金属密封块侧滑移动的作用；出钢板带的T形金属密封块下方设置滚轴支撑其滑行；齿轮及其驱动电机，齿轮分别在加热进料区头部与塑料板材结晶成型区尾部水平平面布置，啮齿从侧面与金属链条啮合后，在结晶区驱动电机的驱动下，带动链条、T形金属密封块与钢板带相对静止移动，T形金属密封块从加热进料区头部进入钢板带，从塑料板材结晶成型区尾部出钢板带水平旋转；双层环形钢板带挤压机(5)的外围支撑桁架用槽钢制作，桁架之间用对拉螺栓链接形成整体与滚轮连接后坐落在通长的钢轨上，在其二端头设置驱动电机，同步推动双层环形钢板带挤压机前后运动；冷却平台(6)长度20m～30m，宽度1500mm，由空心铝合金对夹辊、钢托辊、外钢框支架组成，平台托辊面与对夹辊面中心高度与双层环形钢板带挤压机的上下层钢板带接触面的中心高度一样；上下排对夹辊的外径100mm，其内通冷却循环水，上排对夹辊上部外接气缸调节上下移动，其二端外套轴承与滑块后镶在导向板内，下排对夹辊为固定式，其二端内衬轴承支撑在外钢框支架上，气缸的压力在6kg/cm2，对夹辊的轴心线与生产线垂直，对夹辊之间的间距为100mm～500mm呈前密后疏布置，总长度依据生产速度设定为5m～10m，在对夹辊最后一组的下方加装驱动电机与减速齿轮后用链条与所有下排的对夹辊齿轮链接，对夹辊转动的线速度与生产线线速度同步；钢托辊外径为60mm，辊面镀硬铬，二端外套轴承后镶嵌在外钢框支架，托辊的轴线间距为500mm并与生产线的轴线成垂直；切边机(8)由二台驱动电机和二片无齿金属锯片组成，二台电机与锯片分装在冷却平台尾部外钢框支架的内两侧，用气缸来调节其上下移动，用蜗轮减速机来调整其中心宽度，切边机的切割线速度与生产线速度一致，在锯片的上半圆处加装金属罩和毛条，在锯片的下半圆加装喷淋冷却水冷却锯片，冷却水通过水槽导引到水箱，水箱内加装水泵后通过水管与喷淋连接；牵引机(7)由二排上下外套硬橡胶金属对夹辊、一台驱动电机与调节气缸组成，对夹辊的外径为200mm、宽度为1500mm、中心高度为1100mm，二排对夹辊的外间距为200mm，二排对夹辊的上辊二端外套轴承，轴承与滑块钢板连接，滑块钢板镶嵌在支撑钢板内且上端与气缸导杆连接，用气缸带动滑块、轴承上下，继而带动上排对夹辊上下移动，起到夹紧塑料板材的作用；二排对夹辊下辊用齿轮与金属链条相连后用双齿轮双金属链条连接于驱动电机的齿轮上，驱动电机及其齿轮旋转带动二排下排对夹辊旋转，带动摩擦力的作用带动上下二排对夹辊旋转的同时牵引从上下对夹辊穿过的塑料板材潜行；切断机(9)由切割锯片及其驱动电机、横向导杆及其驱动电机、从向导杆及其底座与拉力气缸、塑料板材支撑平面钢板与倒扣槽钢压板组成，槽钢压板长度为1500mm左右，槽钢内的空间供锯片行走，其二端与气缸连接后实现上下移动来压紧塑料板，支撑塑料板材切割的平面钢板宽度为1600mm，长度为800mm的不锈钢板，在平面钢板中间开50mm×1400mm长空心槽供锯片通过，切割锯片与其驱动电机连接后与气缸及其导杆连接后与支撑支架整体坐落在其二根的支撑导杆及其底座上，锯片支架外接齿轮后用金属链条与外置的驱动电机啮齿连接正方转电机拖动切割锯片前行后退，切割锯片及其驱动电机、横向导杆及其驱动电机、塑料板材支撑平面钢板与倒扣槽钢压板整体连接后坐落在从向导杆及其底座，依靠前道工序牵引机与塑料板的推力同步推动切断系统前行，依靠气缸的拉力拉回切割系统；纤维毡是指玻璃纤维毡、碳纤维毡、无机与有机混合纤维毡、无机纤维与有机粉料混合毡；塑料是指PP、PE、PA、UPVC和PET中的任意一种或任意几种的混合。