阅读说明：本技术 输送系统和包括该输送系统的混合系统 (Conveying system and mixing system comprising same ) 是由 J·塔奇昂 Y·奥诺奇 于 2018-03-30 设计创作，主要内容包括：一种输送系统(10),其包括输送通道(12)、在增强物供给开口(32)处连接至输送通道(12)并构造成将增强材料供给至输送通道(12)的增强物供给管(30)、和鼓风机(40),所述鼓风机构造成在增强物供给管(30)中提供吹气(B),以将增强材料推向输送通道(12)。一种混合系统(100),其包括该输送系统。(A conveyor system (10) includes a conveyor channel (12), an reinforcement supply tube (30) connected to the conveyor channel (12) at a reinforcement supply opening (32) and configured to supply reinforcement material to the conveyor channel (12), and a blower (40) configured to provide a blow (B) in the reinforcement supply tube (30) to push the reinforcement material toward the conveyor channel (12). A mixing system (100) comprising the delivery system.)

输送系统和包括该输送系统的混合系统

技术领域

本公开涉及复合材料的技术领域，并且更特别地，本公开涉及一种用于生产包括基质和增强物的复合材料的改进的混合系统、以及一种可以在改进的混合系统中使用的改进的输送系统。

背景技术

输送系统是已知的，例如用于将增强材料例如通过输送通道输送到混合单元。混合单元可以将增强材料与基质材料混合，以为了获得可以在包括注射成型在内的许多领域中使用的复合材料。然而，诸如纤维之类的增强材料倾向于桥接并阻塞用于将增强物供给到输送通道的增强物供给导管。这导致不均匀的增强物流动以及所产生的复合材料的非均相复合。

已经提出了解决该问题的系统，但是它们增加了显著的复杂性并且需要附加的部件，这些附加的部件经常要求维护和/或监测。

因此，需要一种至少基本上解决上述缺点的简单的输送系统。

发明内容

在这方面，本公开涉及一种输送系统，该输送系统包括输送通道、在增强物供给开口处连接到输送通道并且被构造成将增强材料供给到输送通道的增强物供给管、和鼓风机，该鼓风机被构造成在增强物供给管中提供吹气，以将增强材料推向输送通道。

在本公开中，除非另有说明，取决于上下文，术语“上游”和“下游”参考增强材料的正常运输方向或运输系统中的吹气来使用。

吹气是流体(期望为气态的流体)的流，其配置成将增强材料推向输送通道。即，增强材料被从上游驱动。换句话说，鼓风机设置在吹气的上游。因此，显著降低了由吹气从上游带到下游的一部分增强材料到达鼓风机的风险。因此，鼓风机不需要复杂的保护措施来防止增强材料的渗透。此外，可以在不显著增加输送系统复杂性的情况下获得改善的流动质量和更均匀的增强物速率。

吹气可配置成将增强材料推到输送通道。输送系统可以用作用于混合系统的增强物供给器，其可以是侧面供给器。作为上述改进的结果，提高了混合产品的质量。

在一些实施例中，吹气的压力大于大气压力。换句话说，不是由抽吸泵或真空泵产生吹气，而是由在增强物供给管的至少一部分中提供的过压产生吹气。

在一些实施例中，增强材料包括纤维。纤维可以是不连续的纤维，例如短纤维或短切纤维，其最大尺寸优选地介于5毫米和25毫米(mm)之间。纤维可以由碳或玻璃制成。

在一些实施例中，输送系统包括辅助管，该辅助管在增强物供给开口的上游连接到增强物供给管，鼓风机布置成在辅助管中提供吹气。因此，首先在辅助管中提供吹气，该吹气沿着辅助管向下流动，并在增强物供给开口的上游进入增强物供给管，以便沿着增强物供给管将增强材料推向增强物供给开口和输送通道。

在一些实施例中，辅助管具有朝向增强物供给开口定向的出口部分。在这些实施例中，来自鼓风机的吹气沿着辅助管并通过出口部分被引向增强物供给开口，以便更有效地将增强材料推向输送通道。例如，出口部分的中心轴线可以穿过增强物供给开口。

在一些实施例中，输送系统包括在增强物供给管的至少一部分中延伸的螺杆轴。螺杆轴可以参与防止堵塞增强物供给管和/或将增强材料朝着输送通道输送。

在一些实施例中，输送系统包括在增强物供给管的一部分中延伸的螺杆轴，其中，螺杆轴的下游端设置在辅助管与增强物供给管之间的连接区域的上游。在这些实施例中，螺杆轴不干扰吹气并且增强材料被更有规律地推动。

在一些实施例中，增强物供给管包括构造成振动的振动部分。振动部分可以进一步有利于将增强材料朝着输送通道输送并且限制了对增强物供给管的阻塞。如果适用，振动部分可以设置在辅助管和增强物供给管之间的连接区域的上游和/或螺杆轴的上游。

在一些实施例中，输送系统还包括盖，该盖构造成密封用于将增强材料***到增强物供给管中的孔。因此，尽管受到吹气，但增强材料仍被防止从增强物供给管中吹出，从而在增强材料为导电性的情况下避免了可能的短路并维护了操作人员的健康。由于盖而获得的密封足够紧密以防止增强材料的回流。

在一些实施例中，增强物供给管具有变窄部分。变窄部分的尺寸可以帮助控制增强物的供给速率。

在一些实施例中，输送系统包括构造成控制吹气流速的控制单元。控制单元可以被构造为控制鼓风机的吹气功率。吹气流速可以适配增强材料的组成或形状、增强材料的供给速率等中的任何一种，以为了向输送通道中提供期望量的增强材料。

本公开还涉及一种混合系统，其包括如前所述的输送系统和混合单元，该输送系统被构造为输送用于与所述混合单元中的基质材料混合的增强材料。混合系统可以集成在注塑机中，也可以是可操作地连接到注塑机的其余部分的侧面系统。

本公开还涉及一种由如前所述的混合系统生产的复合材料，其包括嵌入在基质中的增强物。这种复合材料具有在基质中均匀分布的增强物。

附图说明

通过阅读以下作为非限制性示例给出的实施例的详细描述，将更好地理解本发明及其优点。该描述参考附图，其中唯一的附图是包括根据一个实施例的输送系统的混合系统的示意性侧视图。

具体实施方式

在附图中示意性地示出了根据一个实施例的混合系统100。混合系统100包括混合单元102和输送系统10。输送系统10构造成输送用于与混合单元102中的基质材料混合的增强材料。为此，如图所示，输送系统10的出口可以连接到混合单元102的至少一个供给口。

混合单元102可以是本身已知的类型。在混合单元102中，将基质材料和增强材料混合并被复合以形成上述复合材料。混合单元102可以被构造为例如通过挤出机提供呈丸粒的形式的复合材料。基质材料可包含聚合物，例如聚合树脂。该树脂可以是热塑性的或热固性的。例如，基质材料可以是聚丙烯。

输送系统10包括输送通道12。输送通道12可以包括至少一个输送元件14，以为了便于增强材料的输送。在该实施例中，所述至少一个输送元件14包括螺杆轴(以下称为“螺杆轴14”)。可以提供一个或多个可能反向旋转的螺杆轴14。螺杆轴14朝着输送通道12的出口输送增强材料。除了螺杆轴之外或作为螺杆轴的替代，可以提供其他输送元件14。

输送系统10进一步包括在增强物供给开口32处连接至输送通道12的增强物供给管30。增强物供给开口32是增强物供给管30与输送通道12之间的界限。在该实施例中，输送通道12和增强物供给管30彼此形成一折弯部，但是可以构思其他形状或取向，例如直线形状。

增强材料可以包括纤维。在该实施例中，增强材料包括碳短纤维，可能是短切纤维。

输送系统10还可包括在增强物供给管30的至少一部分中延伸的螺杆轴34。螺杆轴34不仅沿增强物供给管30运送增强材料，而且还参与防止例如纤维的增强材料在增强物供给管30的相应区段中的桥接。

螺杆轴34可以与输送通道12的螺杆轴14相似或不同。螺杆轴34可以例如被紧固到输送系统10的固定部分的支撑件(例如固定到增强物供给管30的上游部分的支撑件)保持在增强物供给管30中。螺杆轴14、34中的任何一个均可以调节其转速。

附加地或替代地，增强物供给管30可以包括构造成振动的振动部分36。振动部分36可以通过柔软和/或弹性材料(例如，环形接头36a)连接到增强物供给管30的其余部分。在本实施例中，振动部分36设置为料斗。

振动部分36可以被本身已知的未示出的致动器致动以进行振动。期望的是，致动器位于增强物供给管30的外部，以保护其不受增强材料的影响并简化维护。

通过振动，振动部分36不仅可以通过重力促进增强材料沿着增强物供给管30的流动，而且可以参与防止增强材料(例如纤维)在振动部分36中的桥接。

在该实施例中，如图所示，增强物供给管30具有变窄部分。即，增强物供给管30的横截面从上游到下游(即朝向输送通道12)减小。在该实施例中，变窄部分包括振动部分36。在这方面，振动部分36可以具有基本上截头圆锥形的形状。附加地或替代地，变窄部分可以包括增强物供给管30的另一部分，例如，如图所示，增强物供给管30的位于振动部分36上游的一部分。

在变窄部分的下游、和/或振动部分36的下游，增强物供给管30可以呈基本圆筒形，例如，具有基本圆形的横截面。

增强物供给管30的最上游部分限定了可用于将增强材料***增强物供给管30中的孔。在其他实施例中，该孔可以设置在增强物供给管30的一侧。为了避免在输送系统10的操作期间强速喷射增强材料，特别是由于以下所述的吹气，可以通过盖38密封用于***增强材料的孔。

盖38可以在其周围上具有弹性密封件(例如由橡胶制成的弹性密封件)和/或将其附接到振动部分36的一些夹具。

盖38可以是可移除的，使得可以利用增强材料装载增强物供给管30。例如，可以分批地组织装载，再次安装盖38以在两个连续的装载或批次之间密封***孔。尽管顺序地分批装载，但是螺杆轴34、振动部分36和/或其他合适的部件仍能够将增强材料连续地供给到输送通道12。

如图所示，在该实施例中，螺杆轴34的下游端34a位于增强物供给开口32的上游。结果，通过增强物供给开口32可以获得足够的增强物供给速率。为了防止在端部34a与增强物供给开口32之间形成增强物桥接，并且更一般地，为了防止在增强物供给管30中形成桥接，输送系统10包括鼓风机40。鼓风机40构造成在增强物供给管30中提供吹气B，以将增强材料推向输送通道12。

鼓风机40可以是压缩机、泵等，其被构造成对流体(通常是诸如空气的气体)加压并且将其投射到增强物供给管30中，以为了对增强材料施加压力并破坏可能开始形成的桥接。换句话说，鼓风机40被构造成以大于大气压力的压力提供吹气B，从而触发流体在增强物供给管30内流动并减少增强材料的停滞。结果，限制了增强物供给管30的阻塞。

为了限制由鼓风机40引起的过压，可以在输送系统10中设置通风口。例如，孔可以设置在盖38中，例如，设置在其中央部分。通风口可以设置有过滤装置，以避免将纤维吹出输送系统10。

如前所述，输送系统10可以包括辅助管42，该辅助管在增强物供给开口32的上游连接到增强物供给管30，所述鼓风机40布置成在辅助管42中提供吹气B。如图所示，鼓风机40可具有连接到辅助管42的出口部分44。吹气B沿辅助管40流动并在增强物供给开口32的上游进入增强物供给管30。

为了有效地将至少大部分吹气B引导至增强物供给开口32，辅助管40的出口部分44可以朝向增强物供给口32定向。出口部分44可以是辅助管40的直接连接到增强物供给管30的部分。例如，出口部分44的中心轴线X可以穿过增强物供给开口32。注意，在这种情况下，辅助管42基本上是直线的，但其可以不这样。根据辅助管42的形状，中心轴线X也可以不是直线而是可以是弯曲的。更一般地，期望的是，沿出口部分44的中心轴线X延伸的假想直线穿过增强物供给开口32。如图所示，辅助管42和增强物供给管30可形成小于90°的角度。

在该实施例中，为了不干扰离开出口部分44并进入增强材料供给管30的吹气B，可以将螺杆轴34的下游端34a沿着增强物供给方向设置在辅助管42和增强物供给管30之间的连接区域的上游，如图所示。在其他实施例中，辅助管42和增强物供给管30之间的连接区域可以设置在更上游，包括振动部分36(如果有的话)的上游，尽管这可能需要更强劲的吹气B。

输送系统10可以进一步包括控制单元46，所述控制单元构造成控制吹气B的流速(即鼓风机40的吹气功率)。例如，取决于增强物的密度、尺寸、组成等，可以调整吹气B的流速，以提供这样的流动，所述流动足够强劲以防止或断开桥接，但足够温和以保持增强物供给流有规律。

可以如上所解释的那样使用输送系统10来将增强材料供给到混合系统100，以为了生产复合材料，所述复合材料因此包括嵌入在基质中的增强物。

尽管本公开涉及特定的示例性实施例，但是在不脱离由权利要求限定的本发明的总体范围的情况下，可以对这些示例进行修改。特别地，可以在另外的实施例中组合不同的图示/提到的实施例的各个特征。因此，应当以说明性而非限制性的意义来考虑说明书和附图。