[发明专利]以熔体压力为驱动源的塑料旋转挤出法

说明书

本发明涉及塑料加工方法，具体地是一种以熔体压力为驱动源的塑料旋转挤出法。

挤出成型是塑料主要成型方法之一，它是将颗粒状或粉状塑料由加料漏斗连续地加入带有加热装置的机筒中，将塑料在旋转螺杆与机筒之间进行输送、压缩、熔融、塑化，定量地通过机头模具成型，冷却定型后即为所需的制品。

在现有技术中，旋转式挤出机头主要由以下几部分组成：驱动装置、机头装置以及供机头加热及控温的控制装置和输送电能的滑环换向器等部件。其中：驱动装置包括：电动机、减速器和传动系统等。现有技术的旋转式塑料挤出机头由于结构限制，工作中存在以下问题：

1.由于采用外驱动方式，结构复杂，并且在操作过程中机械装置、传动系统以及供电系统存在种种不良因素影响操作安全。

2.机头熔体流道加长，塑料熔体受热时间加长，容易造成分子链热剪切，影响制品的物理性能。

3.熔体密封的问题不易解决，容易造成物料泄漏。

4.由于无法与机头连接体刚性连接，机头部分容易产生摆动，造成膜管偏摆致使成品卷筒端部不平齐。

5.充气工作由于机头体转动而必须间歇操作。

6.机头直径较大时，由于机头本身重量的增加造成传动扭矩加大、密封面压力过大而无法使用。

7.由于结构限制，模口与模芯间无相对运动，或相对运动速度过低，难以改善熔体压力和流速的不均匀性，无法从根本上改善制品的不均匀性。

8.仅适用于上吹法使用，平吹法和下吹法吹塑薄膜生产无法使用。

本发明的目的是克服上述不足，提供一种以熔体压力为驱动源的塑料旋转挤出法，以挤出机挤出的塑料熔体自身压力为动力，驱动挤出机头的旋转模芯旋转，无需采用外设驱动，达到节约能源，实现连续性安全生产，并改善挤出制品厚度的不均匀性，提高制品的均匀度。

本发明的目的是这样实现的：

一种以熔体压力为驱动源的塑料旋转挤出法，是对塑料挤出成型设备的挤出机头加以改进，实现挤出机头无外驱动源的旋转挤出，该挤出机头的构造包括：机头体、旋转模芯、模口、分流体/螺旋芯棒体，其特征在于：

旋转模芯下端面与分流体/螺旋芯棒体上端面贴合，并由设在机头心部的传动轴带动其旋转，传动轴由能量转换装置中的转子驱动；

能量转换装置主要由底座、底盘、转子、定子及柱塞组成；

其中：

底座与机头连接体和定子相连，底座与机头连接体间设有熔体流通通道；

底盘与底座相连，底盘上设有熔体进料分配孔；

定子与底座和机头体相连，定子内孔表面为由若干段均匀分布的凹弧面连续构成导轨曲面，每个弧面由上升区段、过渡区段和下降区段组成；

转子外圆浮动于定子的内部，其两端面与底盘和机头体间分别有小的间隙，并以密封件密封，转子中心孔与传动轴以键固定连接；转子圆周面上开有若干径向的等分圆周的柱塞孔，每个柱塞孔中装有柱塞组，各柱塞组的位置与定子内圆导轨曲面上升区段相对应时能使该组柱塞作用于导轨的压力形成推动转子旋转的切向作用力，同时位于与排料口相通的柱塞组在定子导轨曲面下降区段的推动下向回移动而将柱塞孔内的塑料熔体排入机头分流体/螺旋芯棒体上的入料口。

本发明的目的还可以通过以下措施实现：

所述定子内圆周面上的组成导轨曲面的各弧面采用脉动系数为零的等加速--阿基米德--等加速组合曲线形成导轨曲面。

所述柱塞组由柱塞和钢球组成，钢球装在柱塞前端的半球形凹槽内，柱塞组装在转子的径向柱塞孔内而可径向移动，钢球顶触于定子内孔的导轨曲面。

本发明有以下积极有益的效果：

1.由于不采用外驱动方式，而是以熔体压力为动力使旋转模芯旋转，因此可以省去驱动电机，减速装置和机械传动装置等部件，从而可使装置结构简单，紧凑，安装方便。

2.由于无外露的转动的部件和传动装置，操作过程更安全。

3.熔体物料的密封问题容易解决，不易漏料。

4.由于模芯转动所需的扭矩很小.即使是大直径机头，(模口直径1米以上)也可采用。

5.改善了熔体压力和流速的不均匀性，因而从根本上改善了薄膜制品厚度的不均匀性，使产品质量得以提高。

现以较佳实施例结合附图进行说明：

图1是本发明应用于吹塑薄膜挤出旋转机头的实施例示意图；

图2是图1的A-A剖截视图；

图3是图2中柱塞及转子运动示意图，示柱塞往位，进料位置；

图4同图3，示柱塞复位，排料位置；

图5是图2中柱塞组受力分析图；

图6是本发明应用于多层吹塑薄膜挤出旋转机头的实施例示意图；