CN119635877A - 一种增强塑料颗粒滚压生产装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及塑料颗粒生产技术领域，特别提供了一种增强塑料颗粒滚压生产装置，包括：底座，其上设置有支架；辊筒，沿其轴线水平设置在支架上，并且辊筒相对于支架转动；外筒，可转动地套设在辊筒的外周，并且外筒的转速低于辊筒的转速；外筒的内壁面上设置有多个沿轴向设置的滚压槽，滚压槽的槽底为圆弧形；注料机构，设置在底座上，位于辊筒的一端，用于向滚压槽邻近的一端注入原料；第一螺旋导条，设置在辊筒和外筒之间；第一螺旋导条饶设在辊筒上，并与支架固定连接；其中，第一螺旋导条被配置成引导滚压槽中的原料向远离注料机构的一端移动。本发明的方案，加长了滚压路径，使得原料被滚压得更为充分全面，提高了增强塑料颗粒的结合紧密性。

Description

一种增强塑料颗粒滚压生产装置

技术领域

本发明涉及塑料颗粒生产技术领域，特别是涉及一种增强塑料颗粒滚压生产装置。

背景技术

增强塑料颗粒一般包含纤维材料和塑料材料。将纤维束和塑料粒子紧密结合在一起，利用纤维束的增强作用，从而提高增强塑料颗粒的整体性能（如拉伸强度、刚性、抗蠕变性能以及耐疲劳性等多种性能）。

增强塑料颗粒的生产方法通常有两种。一种是采用挤压切割的技术，将纤维束和塑料粒子混合在一起并持续挤出，然后通过切割形成增强塑料颗粒。但切割的工艺会破坏增强塑料颗粒中的纤维束，影响材料性能。另一种是采用滚压技术，对混合的纤维束和塑料粒子进行滚压，使限位束和塑料粒子结合在一起形成增强塑料颗粒。如专利CN110450306A中所公开的一种长纤维增强塑料颗粒滚压生产装置的生产方法，利用外滚压筒和底板的配合，对原料进行滚压，使原料适应外滚压筒上的滚压橡胶套的形状，形成柱状的增强塑料颗粒。显然，现有的滚压生产技术虽然能够减弱对纤维束的破坏，但是有效滚压过程较短，所生产的增强塑料颗粒中的纤维束和塑料粒子的结合紧密性较差，塑料粒子之间往往存在较大的空隙，从而严重影响了增强塑料颗粒的整体性能。

发明内容

本发明的一个目的是要提高增强塑料颗粒的内部材料的结合紧密性，从而提高增强塑料颗粒的整体性能。

本发明的另一个目的是要提高增强塑料颗粒的生产效率和生产质量。

特别地，本发明提供了一种增强塑料颗粒滚压生产装置，包括：底座，其上设置有支架；辊筒，沿其轴线水平设置在支架上，并且辊筒相对于支架转动；外筒，可转动地套设在辊筒的外周，并且外筒的转速低于辊筒的转速；外筒的内壁面上设置有多个沿轴向设置的滚压槽，滚压槽的槽底为圆弧形；注料机构，设置在底座上，位于辊筒的一端，用于向滚压槽邻近的一端注入原料；第一螺旋导条，设置在辊筒和外筒之间；第一螺旋导条饶设在辊筒上，并与支架固定连接；其中，第一螺旋导条被配置成引导滚压槽中的原料向远离注料机构的一端移动；滚压槽从靠近注料机构的一端起，包括依次连接的第一区段、第二区段以及第三区段；其中，第二区段的槽底的曲率半径从靠近注料机构的一端起向另一端渐缩；第一区段的槽底的曲率半径不变，并等于第二区段的槽底的最大曲率半径；第三区段的槽底的曲率半径不变，并等于第二区段的槽底的最小曲率半径。

进一步的，第一区段靠近注料机构的部分的槽口到辊筒的侧壁面的径向距离小于滚压槽中的原料的最小尺寸。

进一步的，增强塑料颗粒滚压生产装置还包括：第二螺旋导条，设置在辊筒的外周，并与第一区段靠近注料机构的部分相对，用于引导第一区段中的原料向第二区段移动；其中，第二螺旋导条远离注料机构的一端与第一螺旋导条靠近注料机构的一端相连。

进一步的，第二螺旋导条的螺距和第一螺旋导条的螺距相等。

进一步的，第二区段的槽口与辊筒的侧壁面的径向距离自靠近注料机构的一端起向另一端逐渐减小。

进一步的，第一螺旋导条靠近外筒的侧壁面上，在远离注料机构的一端形成有倒角。

进一步的，第一螺旋导条远离注料机构的一端部分伸出外筒。

进一步的，增强塑料颗粒滚压生产装置还包括：收料装置，设置在底座上，位于第一螺旋导条伸出外筒的部分的下方。

本发明的有益效果是：

本发明的增强塑料颗粒滚压生产装置，通过在辊筒的外周套设转速低于辊筒的外筒，并在外筒的内壁面上设置多个沿轴向设置的滚压槽，利用外筒和辊筒之间的相对运动带动原料在滚压槽中沿弧形槽底滚动，使原料被压紧形成柱状。通过设置第一螺旋导条，使原料在受到滚压的同时，沿滚压槽从靠近注料机构的一端移动向另一端。原料的滚压路径被加长，使得原料受到的滚压更为充分全面，从而提高了增强塑料颗粒的内部材料的结合紧密性，进而提高了增强塑料颗粒的整体性能。此外，外筒的内壁面上设置的多个滚压槽同时工作，提高了增强塑料颗粒的生产效率；

进一步的，本发明的增强塑料颗粒滚压生产装置，将滚压槽的部分区段的槽底的曲率半径设置为自靠近注料机构的一端起向另一端渐缩，使得原料在滚压槽中自靠近注料机构的一端向另一端移动时，在渐缩的槽底的滚压下压缩形成圆台形，使其内部材料结合的更为紧实，从而提高了增强塑料颗粒的整体性能；

进一步的，本发明的增强塑料颗粒滚压生产装置，在槽底渐缩的第二区段后设置槽底不变的第三区段，将经过第二区段形成的圆台形的原料进一步滚压成柱形，在进一步提高增强塑料颗粒的内部材料的结合紧密性的同时，使增强塑料颗粒的形状更为规整，从而提高增强塑料颗粒的生产质量。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。

图1是根据本发明一个实施例的增强塑料颗粒滚压生产装置的结构示意图。

图2是根据本发明又一实施例的增强塑料颗粒滚压生产装置的结构示意图；其中，隐去了底座等结构。

图3是根据本发明又一实施例的增强塑料颗粒滚压生产装置的示意性剖视图；其中，隐去了底座等结构。

图4是图3中区域A的示意性放大图。

图5是根据本发明一个实施例的外筒的轴测剖视图。

图6是根据本发明一个实施例的辊筒的结构示意图。

图7是根据本发明一个实施例的增强塑料颗粒滚压生产装置的第一螺旋导条和第二螺旋导条的结构示意图。

图8是图7中区域B的示意性放大图。

图9是根据本发明一个实施例的增强塑料颗粒滚压生产装置的第一螺旋导条和第二螺旋导条的轴测剖视图。

其中：

100、底座；110、支架；120、第一动力装置；121、皮带；130、第二动力装置；131、驱动轮；200、辊筒；210、转动中心轴；220、第一台阶面；230、第二台阶面；300、外筒；310、滚压槽；311、第一区段；312、第二区段；313、第三区段；320、凹槽；330、环形带；340、环形端盖；341、进料口；400、注料机构；410、储料槽；420、注料嘴；421、环形片；500、第一螺旋导条；510、倒角；520、第二套环；600、第二螺旋导条；610、第一套环；700、收料装置。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本文中术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。当某个特征“包括或者包含”某个或某些其涵盖的特征时，除非另外特别地描述，这指示不排除其它特征和可以进一步包括其它特征。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。本领域的普通技术人员，应该可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要理解的是，术语“水平”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

下面参照图1至图9来描述本发明提供的一种增强塑料颗粒滚压生产装置。

本实施例提供了一种增强塑料颗粒滚压生产装置。增强塑料颗粒滚压生产装置一般性地可以包括：底座100，辊筒200，外筒300，注料机构400，以及第一螺旋导条500。

底座100上设置有支架110。辊筒200沿其轴线水平设置在支架110上，并且辊筒200相对于支架110转动。外筒300可转动地套设在辊筒200的外周，并且外筒300的转速低于辊筒200的转速。外筒300的内壁面上设置有多个沿轴向设置的滚压槽310，滚压槽310的槽底为圆弧形。注料机构400设置在底座100上，位于辊筒200的一端，用于向滚压槽310邻近的一端注入原料。第一螺旋导条500设置在辊筒200和外筒300之间。第一螺旋导条500饶设在辊筒200上，并与支架110固定连接。其中，第一螺旋导条500被配置成引导滚压槽310中的原料向远离注料机构400的一端移动。

本实施例的方案，通过在辊筒200的外周套设转速低于辊筒200的外筒300，并在外筒300的内壁面上设置多个沿轴向设置的滚压槽310，利用外筒300和辊筒200之间的相对运动带动原料在滚压槽310中沿弧形槽底滚动，使原料被压紧形成柱状。通过设置第一螺旋导条500，使原料在受到滚压的同时，沿滚压槽310从靠近注料机构400的一端移动向另一端。原料的滚压路径被加长，使得原料受到的滚压更为充分全面，从而提高了增强塑料颗粒的内部材料的结合紧密性，进而提高了增强塑料颗粒的整体性能。此外，外筒300的内壁面上设置的多个滚压槽310同时工作，不仅大大减少了设备体积，而且提高了增强塑料颗粒的生产效率。

底座100上可以设置有多个支架110，外筒300的外壁面上可以设置有多个环形的凹槽320。每个凹槽320均对应一个支架110，并且支架110的形状与凹槽320相适配，从而在保证外筒300的转动顺畅的情况下，对外筒300起支撑作用。

辊筒200朝向注料机构400的一端的中心位置形成有向外突出的转动中心轴210。底座100上设置有第一动力装置120，第一动力装置120连接有皮带121，皮带121套设在转动中心轴210上，从而带动转动中心轴210转动，进而带动辊筒200转动。

外筒300的外壁面上形成有向外突出的环形带330。底座100上设置有第二动力装置130，第二动力装置130的驱动轮131与环形带330接触。优选地，驱动轮131和环形带330上分别设置有彼此啮合的传动齿。驱动轮131通过齿轮传动，带动环形带330转动，从而带动外筒300转动。

辊筒200和外筒300的转动方向优选地配置为相反，以提高辊筒200和外筒300之间的相对转速，从而提高滚压效率。

如图1所示，注料机构400一般性地可以包括用于放置原料的储料槽410，以及将储料槽410中的原料注入滚压槽310中的注料嘴420。外筒300在靠近注料机构400的一端形成有环形端盖340，滚压槽310穿透环形端盖340形成进料口341。注料嘴420的尺寸与进料口341保持一致，并且注料嘴420上设置有环形片421。环形片421与环形端盖340抵接，以避免原料从注料嘴420处泄露增加损耗。

外筒300的转速优选地配置的较低，以便于在外筒300的转动过程中，在注料嘴420与进料口341相对时，注料机构400能够顺利地向滚压槽310中注入一定量的原料。

在一些实施例中，注料机构400以恒定的速度进行注料，并且注料机构400的注料速度与外筒300的转动速度相适配。在外筒300的转动过程中，注料机构400的注料嘴420与进料口341错开时，原料在环形端盖340的抵压下，在注料嘴420中堆积并初步凝聚在一起，以便于原料进行滚压槽310中进行后续的滚压，从而提高成品率。

第一螺旋导条500的径向厚度略小于滚压槽310的槽口到辊筒200的侧壁面的径向距离，以减小辊筒200、外筒300和第一螺旋导条500之间的摩擦阻力，保证辊筒200以及外筒300的转动顺畅。

滚压槽310的部分区段的槽底的曲率半径从靠近注料机构400的一端起向另一端渐缩。

本实施例的方案，将滚压槽310的部分区段的槽底的曲率半径设置为自靠近注料机构400的一端起向另一端渐缩，使得滚压槽310的部分区段在轴向方向上形成独特的圆台形结构。原料在滚压槽310中自靠近注料机构400的一端向另一端移动时，能够在渐缩的槽底的滚压下产生较大的压缩量，从而结合的更加紧密，进一步提高增强塑料颗粒的内部材料的结合紧密性，进而提高增强塑料颗粒的整体性能。

在一些优选的实施例中，滚压槽310中槽底渐缩的区段的长度可以占滚压槽310总长度的一半及以上，以保证滚压槽310能够给原料提供充足的压缩量，使增强塑料颗粒的内部材料的结合得足够紧密，从而保证增强塑料颗粒的整体性能。

如图5所示，在一些实施例中，滚压槽310从靠近注料机构400的一端起，包括依次连接的第一区段311、第二区段312以及第三区段313。其中，第一区段311和第三区段313的槽底的曲率半径不变。第二区段312的槽底的曲率半径从靠近注料机构400的一端起向另一端渐缩。

可以理解的是，第一区段311的槽底的曲率半径不变，并且第一区段311的槽底的曲率半径等于第二区段312的槽底的最大曲率半径（即第二区段312靠近注料机构400的一端的槽底的曲率半径）。第三区段313的槽底的曲率半径不变，并且第二区段312的槽底的最小曲率半径（即第二区段312远离注料机构400的一端的槽底的曲率半径）等于第三区段313的槽底的曲率半径。

本实施例的方案，将靠近注料机构400的第一区段311的槽底的曲率半径设置为不变，使得注入滚压槽310中的原料，能够在第一区段311和辊筒200的滚压下，由松散的无规则状态滚压成基本的圆柱形态，从而提高成品率。第二区段312的槽底的曲率半径渐缩，使得原料从第一区段311移动至第二区段312后，在第二区段312和辊筒200的滚压下，从圆柱压缩成圆台，从而提高其内部材料的结合紧密性，提升整体性能。第三区段313的槽底的曲率半径不变，使得原料自第二区段312移动至第三区段313后，在第三区段313和辊筒200的滚压下，原料再次被压缩，从圆台变回圆柱，进一步提高其内部材料的结合紧密性的同时，使增强塑料颗粒的形状更为规整。此外，利用第三区段313对原料进行冷却和定型，进一步提高了增强塑料颗粒的成品质量。第三区段313的槽底的曲率半径根据所需生产的增强塑料颗粒的半径确定。

在另一些实施例中，滚压槽310中可以包括多段槽底渐缩的区段以及多段槽底不变的区段。其中，槽底渐缩的区段和槽底不变的区段可以间隔设置，使原料在圆柱-圆台-圆柱的形态变化之间，被反复压缩，从而提高增强塑料颗粒的整体性能以及生产质量。

第一区段311靠近注料机构400的部分的槽口到辊筒200的侧壁面的径向距离小于滚压槽310中的原料的最小尺寸。

本实施例的方案，特别地将第一区段311靠近注料机构400的部分的槽口到辊筒200的径向距离设置的极小，从而避免了原料被注入滚压槽310中，在尚未被滚压的松散状态下，自外筒300和辊筒200之间的间隙泄露。

增强塑料颗粒滚压生产装置一般性地还可以包括第二螺旋导条600。

第二螺旋导条600设置在辊筒200的外周，并与第一区段311靠近注料机构400的部分相对，用于引导第一区段311中的原料向第二区段312移动。其中，第二螺旋导条600远离注料机构400的一端与第一螺旋导条500靠近注料机构400的一端相连。

本实施例的方案，在辊筒200和外筒300之间设置与第一区段311靠近注料机构400的部分相对的第二螺旋导条600，使得原料在第一区段311中滚压时，能够在第二螺旋导条600的引导下向第二区段312移动。第二螺旋导条600的末端与第一螺旋导条500的首端连接，使得原料能够在第二螺旋导条600和第二螺旋导条600的引导下，顺利地自第一区段311移动至第二区段312。

如图4所示，第一区段311远离注料机构400的部分的槽口与辊筒200的侧壁面的径向距离增大，用于为第一螺旋导条500让位，使第二螺旋导条600与第一螺旋导条500顺利连接。

在一些实施例中，辊筒200朝向注料机构400的一端形成有下沉的环形的第一台阶面220。第二螺旋导条600的内侧固定连接有第一套环610。第一套环610套设在辊筒200下沉的第一台阶面220上，并且第一套环610的侧壁面与辊筒200的侧壁面平齐。

增强塑料颗粒滚压生产装置所生产出来的增强塑料颗粒的长度等于第一螺旋导条500的螺距。

第二螺旋导条600的螺距和第一螺旋导条500的螺距相等。

本实施例的方案，将第二螺旋导条600的螺距设置为与第一螺旋导条500的螺距相等，使得第二螺旋导条600向第二区段312输送的原料的尺寸符合第一螺旋导条500的螺距要求，从而提高增强塑料颗粒的生产质量以及生产效率。

第二区段312的槽口与辊筒200的侧壁面的径向距离自靠近注料机构400的一端起向另一端逐渐减小。

随着第二区段312的槽底的曲率半径渐缩，原料经过滚压形成的柱体的半径随之减小。为了保证辊筒200的侧壁面能够始终带动原料沿滚压槽310的槽底弧度进行滚压，本实施例的方案，将第二区段312的槽口与辊筒200的侧壁面的径向距离设置为渐缩，使得第二区段312的槽口与辊筒200的侧壁面的径向距离与槽底的曲率半径相适配，保证了原料与滚压槽310的槽底的有效接触面积，从而保证了滚压效果。

在一些实施例中，第二区段312的槽口到辊筒200的侧壁面的径向距离始终为槽底到辊筒200的径向距离的二分之一。

第一螺旋导条500靠近外筒300的侧壁面上，在远离注料机构400的一端形成有倒角510。

原料在第一螺旋导条500的推动下沿滚压槽310移动时，由于第一螺旋导条500的端面为螺旋斜面，原料朝向注料机构400的一端的端面被挤压成斜面。在原料的滚动过程中，其倾斜的端面突出的部分容易被第一螺旋导条500的端面切割。本实施例的方案，通过在第一螺旋导条500上设置倒角510，使得原料滚动时，其倾斜的端面能够顺着倒角510被挤压，降低了原料的损失率，从而提高了增强塑料颗粒的生产质量。

第一螺旋导条500远离注料机构400的一端部分伸出外筒300。

本实施例的方案，将第一螺旋导条500远离注料机构400的一端部分伸出外筒300，使得原料在第一螺旋导条500的带动下，能够顺利地脱离外筒300。

在一些实施例中，辊筒200远离注料机构400的一端形成有下沉的环形的第二台阶面230，第一螺旋导条500伸出外筒300的部分的内侧固定连接有第二套环520，并且第二套环520与支架110固定连接。第二套环520套设在第二台阶面230上，并且第二套环520的侧壁面与辊筒200的侧壁面平齐。在一些优选的实施例中，第一螺旋导条500、第二螺旋导条600、第一套环610以及第二套环520一体成型。

增强塑料颗粒滚压生产装置一般性地还可以包括收料装置700。

收料装置700设置在底座100上，位于第一螺旋导条500伸出外筒300的部分的下方。

本实施例的方案，通过在第一螺旋导条500伸出外筒300的部分的下方设置收料装置700，降低了增强塑料颗粒的收集难度，从而提高了增强塑料颗粒滚压生产装置的整体生产效率。

在一些实施例中，收料装置700被设置为尺寸与第一螺旋导条500适配的收料盒。

结合上述实施例来描述本发明提供的增强塑料颗粒滚压生产装置的具体工作过程：

启动第一动力装置120以及第二动力装置130，外筒300和辊筒200开始相对转动。启动注料机构400向滚压槽310中注入原料。

原料进入滚压槽310中后，在第二螺旋导条600和第一螺旋导条500的引导下沿滚压槽310依次经过第一区段311、第二区段312以及第三区段313后排出。原料在槽底曲率半径不变的第一区段311中，被滚压形成初步的圆柱状。然后进入槽底曲率半径渐缩的第二区段312中，在第二区段312的滚压下，从圆柱状被压缩成圆台状。之后进入槽底曲率半径不变的第三区段313，在第三区段313的滚压下，由圆台状进一步压缩形成圆柱状。最后从滚压槽310远离注料机构400的一端排出，并落入收料装置700中。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种增强塑料颗粒滚压生产装置，其特征在于，包括：

底座，其上设置有支架；

辊筒，沿其轴线水平设置在所述支架上，并且所述辊筒相对于所述支架转动；

外筒，可转动地套设在所述辊筒的外周，并且所述外筒的转速低于所述辊筒的转速；所述外筒的内壁面上设置有多个沿轴向设置的滚压槽，所述滚压槽的槽底为圆弧形；

注料机构，设置在所述底座上，位于所述辊筒的一端，用于向所述滚压槽邻近的一端注入原料；

第一螺旋导条，设置在所述辊筒和所述外筒之间；所述第一螺旋导条饶设在所述辊筒上，并与所述支架固定连接；其中，

所述第一螺旋导条被配置成引导所述滚压槽中的原料向远离所述注料机构的一端移动；

所述滚压槽从靠近所述注料机构的一端起，包括依次连接的第一区段、第二区段以及第三区段；其中，

所述第二区段的槽底的曲率半径从靠近所述注料机构的一端起向另一端渐缩；所述第一区段的槽底的曲率半径不变，并等于所述第二区段的槽底的最大曲率半径；所述第三区段的槽底的曲率半径不变，并等于所述第二区段的槽底的最小曲率半径。

2.根据权利要求1所述的增强塑料颗粒滚压生产装置，其特征在于，

所述第一区段靠近所述注料机构的部分的槽口到所述辊筒的侧壁面的径向距离小于所述滚压槽中的原料的最小尺寸。

3.根据权利要求2所述的增强塑料颗粒滚压生产装置，其特征在于，还包括：

第二螺旋导条，设置在所述辊筒的外周，并与所述第一区段靠近所述注料机构的部分相对，用于引导所述第一区段中的原料向所述第二区段移动；其中，

所述第二螺旋导条远离所述注料机构的一端与所述第一螺旋导条靠近所述注料机构的一端相连。

4.根据权利要求3所述的增强塑料颗粒滚压生产装置，其特征在于，

所述第二螺旋导条的螺距和所述第一螺旋导条的螺距相等。

5.根据权利要求1所述的增强塑料颗粒滚压生产装置，其特征在于，

所述第二区段的槽口与所述辊筒的侧壁面的径向距离自靠近所述注料机构的一端起向另一端逐渐减小。

6.根据权利要求1所述的增强塑料颗粒滚压生产装置，其特征在于，

所述第一螺旋导条靠近所述外筒的侧壁面上，在远离所述注料机构的一端形成有倒角。

7.根据权利要求1所述的增强塑料颗粒滚压生产装置，其特征在于，

所述第一螺旋导条远离所述注料机构的一端部分伸出所述外筒。

8.据权利要求7所述的增强塑料颗粒滚压生产装置，其特征在于，还包括：

收料装置，设置在所述底座上，位于所述第一螺旋导条伸出所述外筒的部分的下方。