阅读说明：本技术 一种立式聚烯烃连续发泡设备 (Vertical continuous foaming equipment for polyolefin ) 是由 李建华 于 2019-11-21 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种立式聚烯烃连续发泡设备,包括卧式传送装置、卧式预热装置、立式发泡装置及调厚收卷装置；卧式传送装置用于将聚烯烃片材传送给卧式预热装置,卧式预热装置用于对聚烯烃片材预热,立式发泡装置用于对已经预热的聚烯烃片材发泡,调厚收卷装置用于对已发泡的聚烯烃半成品进行压光收卷；所述立式发泡装置包括立式发泡炉,该立式发泡炉内从上至下依次划分过渡区、预发泡区及发泡区,每个区相对应的两侧分别设置电热管,在电热管与立式发泡炉内壁之间设置热风循环风机,其中,过渡区电热管的总功率小于预发泡区电热管的总功率,预发泡区电热管的总功率小于发泡区电热管的总功率。本发明的发泡设备,能确保产品生产效率和成品率。(The invention relates to vertical polyolefin continuous foaming equipment, which comprises a horizontal conveying device, a horizontal preheating device, a vertical foaming device and a thickness adjusting and winding device, wherein the horizontal conveying device is arranged on the vertical conveying device; the horizontal conveying device is used for conveying the polyolefin sheets to the horizontal preheating device, the horizontal preheating device is used for preheating the polyolefin sheets, the vertical foaming device is used for foaming the preheated polyolefin sheets, and the thickness adjusting and winding device is used for calendering and winding foamed polyolefin semi-finished products; the vertical foaming device comprises a vertical foaming furnace, wherein a transition area, a pre-foaming area and a foaming area are sequentially divided from top to bottom in the vertical foaming furnace, electric heating pipes are respectively arranged on two corresponding sides of each area, and a hot air circulating fan is arranged between each electric heating pipe and the inner wall of the vertical foaming furnace, wherein the total power of the electric heating pipes in the transition area is smaller than that of the electric heating pipes in the pre-foaming area, and the total power of the electric heating pipes in the pre-foaming area is smaller than that of the electric heating pipes in. The foaming equipment can ensure the production efficiency and the yield of products.)

一种立式聚烯烃连续发泡设备

技术领域

本发明属于材料制造领域，具体涉及一种立式聚烯烃连续发泡设备，尤其适合生产超薄型聚烯烃泡沫材料。

背景技术

聚烯烃泡沫材料具有优异的物理、化学和力学性能，广泛应用于汽车、体育、建筑工程、电子、包装、交通运输等领域。现有的聚烯烃发泡设备包括按顺序设置的卧式传送装置、卧式预热装置、立式发泡装置、辅机装置，其工作过程为：首先卧式预热装置预热聚烯烃片材，卧式传送装置将经预热的聚烯烃片材传送到立式发泡装置中，聚烯烃片材在立式发泡装置中进行发泡片材半成品输出，然后再通过辅机装置将聚烯烃发泡片材成品收卷。但是现有的聚烯烃立式发泡设备普遍采用加热管直接辐照加热的方式，造成炉内温度不稳定，各区温差极大，导致发泡产品厚薄不均、宽度不等，出现很多不合格制品，生产效率及合格率低。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种立式聚烯烃连续发泡设备，能够提高产品生产效率及合格率，结构简单，便于安装和维护。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：提供一种立式聚烯烃连续发泡设备，包括卧式传送装置、卧式预热装置、立式发泡装置、展开装置及调厚收卷装置，所述卧式传送装置用于将聚烯烃片材传送给卧式预热装置，卧式预热装置用于对聚烯烃片材进行预热，立式发泡装置用于对预热的聚烯烃片材发泡，调厚收卷装置用于对发泡的聚烯烃半成品压光后收卷；立式发泡装置包括立式发泡炉，该立式发泡炉内从上至下依次设有过渡区、预发泡区及发泡区，每个区相对应的两侧分别设置电热管，在电热管与立式发泡炉内壁之间设有热风循环风机，过渡区电热管的总功率小于预发泡区电热管的总功率，预发泡区电热管的总功率小于发泡区电热管的总功率。

进一步，如上述所述的一种立式聚烯烃连续发泡设备，所述立式发泡炉的上端设有立式进料口，下端设有立式出料口。

进一步，如上述所述的一种立式聚烯烃连续发泡设备，所述卧式预热装置包括卧式预热炉，该卧式预热炉内设有用于对聚烯烃片材进行正反两面加热的上下两排电热管，其中，上排电热管的总功率小于下排电热管的总功率。

进一步，如上述所述的一种立式聚烯烃连续发泡设备，所述卧式预热炉的一端设有用于满足炉内温度从底到高要求的进气风机，另一端设有用于排出炉内废气的集气罩。

进一步，如上述所述的一种立式聚烯烃连续发泡设备，所述卧式传送装置包括用于输送聚烯烃片材的传动机构、套设在传动机构上的穿芯网带及固定穿芯网带上的用于承载聚烯烃片材的钢网。

进一步，如上述所述的一种立式聚烯烃连续发泡设备，所述传动机构包括设置在卧式预热炉内的平行导轨及设置在平行导轨两端、卧式预热炉外的主动链轮和被动链轮。

进一步，如上述所述的一种立式聚烯烃连续发泡设备，所述展开装置设置发泡区下方，其包括对称地穿设在立式发泡炉侧壁上的两个扩福单元，每个扩福单元包括固定在立式发泡炉外壁上的底板、安装在底板上且能够转动的中心轴、与中心轴连接的传动架及一端与传动架轴接、另一端穿过底板进入立式发泡炉的第一展品管及第二展品管。

进一步，如上述所述的一种立式聚烯烃连续发泡设备，所述第一展品管短于第二展品管，第一展品管和第二展品管分别与第二驱动机构连接。

进一步，如上述所述的一种立式聚烯烃连续发泡设备，所述调厚收卷装置包括调厚装置，该调厚装置包括正面压光机和反面压光机，正面压光机包括第一机架，从上至下依次设置在第一机架上的第一传输转向机构、第一加热机构及正面压光机构；反面压光机包括第二机架，从上至下依次设置在第二机架上的反面压光机构、加热机构及第二传输转向机构。

进一步，如上述所述的一种立式聚烯烃连续发泡设备，所述调厚收卷装置包括收卷装置，该收卷装置包括收卷机架，设置在收卷机架上能够翻转的翻转机构及设置在翻转机构上能够转动的第一收卷轴和第二收卷轴。

本发明的有益技术效果在于：

(1)本发明的立式发泡装置通过在炉内依次设置过渡区、预发泡区和发泡区，在每个区中设置电热管和热风循环风机，其中，保证过渡区、预发泡区和发泡区的电热管的总功率依次增大，从而使立式发泡炉内热风场的温度分布更加均匀，同一温区同一截面温差控制在±3℃范围内，保证发泡的聚烯烃片材厚度一致，泡孔细密均匀，宽度尺寸无偏差，大大提高了生产效率。

(2)本发明的卧式传送装置通过在传动机构上设置穿芯网带，钢网附着在其外表面，确保工作时钢网只承受产品重量，因此，钢网的使用寿命大大延长，比现有设备中钢网的使用寿命延长6～8倍，同时完全避免了产品出现S形边的现象，提高了生产效率；

(3)本发明的展开装置通过将中心轴固定安装在底板上，中心轴与传动架通过两个轴承连接，传动架整体绕中心轴摆动，中心轴静止，扩幅单元整体摆动幅度较小，增强了展品装置的平衡稳定性，扩幅效果好。

(4)本发明的调厚装置通过设置气缸轴行程调整机构，通过手转动气缸尾部的气缸轴行程调整机构来控制气缸轴伸出的长度，即可方便快捷的调整主动调厚装置辊和被动调厚装置辊之间的间隙，调整好后，主动调厚装置辊和被动调厚装置辊多次开合其间隙不会变动，保证主动调厚装置辊和被动调厚装置辊平行，调厚装置效果好；另外，气缸轴行程调整机构为套筒时，套筒内设置有内螺纹，第一被动调厚装置气缸的气缸轴尾端和第二被动调厚装置气缸的气缸轴尾端均设置有外螺纹，第一被动调厚装置气缸的气缸轴尾端和第二被动调厚装置气缸的气缸轴尾端均与套筒螺纹连接，进一步增加了其操作便捷性，可以节省调整时间，提高调整精度。

(5)本发明的收卷装置通过将第一收卷轴的一端和第二收卷轴的一端均固定在翻转机构上，第一收卷轴的另一端和第二收卷轴的另一端均悬空，收卷完成后，只需一个员工抱住卷材从第一收卷轴悬空一端或第二收卷轴的悬空一端轻轻拔出即可，卸卷方便，省时省力且劳动强度低。

附图说明

图1为本发明立式聚烯烃连续发泡设备的结构示意图。

图2为本发明卧式传送装置和卧式预热装置的结构连接示意图。

图3为图2中A-A剖视图。

图4为图2中穿芯网带的结构示意图。

图5为钢网的结构示意图。

图6为本发明立式发泡装置的结构示意图。

图7为本发明展开装置与立式发泡装置的安装示意图。

图8为图7中扩幅单元的剖视图。

图9为本发明调厚装置的结构示意图。

图10为正面压光机的侧视图。

图11为正面压光机的俯视图。

图12为反面压光机的侧视图。

图13为反面压光机的俯视图。

图14为本发明收卷装置的主视图。

图15为本发明收卷装置的侧视图。

图中：

1-卧式传送装置

11-穿芯网带 12-钢网 13-平行导轨 14-主动链轮 15-被动链轮 16-传动机构17-电机

2-卧式预热装置

21-进气风机 22-卧式预热炉 23-进气口 24-出气口 25-集气罩 26-排气口 27-卧式进料口 28-卧式出料口 29-炉体内腔 210-进风刀 211-第四加热管 212-第五加热管

3-立式发泡装置

31-立式发泡炉 32-立式进料口 33-立式出料口 34-炉体内腔 35-过渡区 36-预发泡区 37-发泡区 38-第一电热管 39-第二电热管 310-第三电热管 311-第一热风循环风机 312-第二热风循环风机 313-第三热风循环风机 314、315、316-风叶 317-侧壁

4-展开装置

41-展品装置 42-扩幅单元 43-底板 44-中心轴 45-第一驱动机构 46-第二驱动机构 47-第一展品管 48-第二展品管 49-传动架 410-轴承

5-调厚装置

51-正面压光机 52-反面压光机 53-第一机架 54-第一传输转向机构 55-第一加热机构 56-正面压光机构 57-第一主动压光单元 58-第一被动压光单元 59-主动压光辊510-主动压光电机 511-被动压光辊 512-第一被动压光气缸 513-第二被动压光气缸514-气缸轴行程调整机构 515-第二机架 516-第二传输转向机构 517-第二加热机构518-反面压光机构

6-收卷装置

61-收卷机架 62-动力机构 63-减速机构 64-翻转机构 65-第一收卷轴 66-第二收卷轴 67-第一电机 68-第二电机

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

如图1所示，是本发明提供的立式聚烯烃连续发泡设备，该设备包括依次设置的卧式传送装置1、卧式预热装置2、立式发泡装置3、展开装置4、调厚装置5及收卷装置6。其中，卧式传送装置1用于将聚烯烃片材输给卧式预热装置2；卧式预热装置2用于对发泡的聚烯烃片材进行提前预热，降低聚烯烃片材的水分含量；立式发泡装置3用于将聚烯烃片材发泡成半成品；展开装置4用于将发泡膨胀后的聚烯烃半成品展开；调厚收卷装置用于将聚烯烃片材压光后收卷。

如图2-5所示，卧式传送装置1包括传动机构16、套设在传动机构16上的穿芯网带11及叠置并固定在穿芯网带11外表面、起承载产品的钢网12。传动机构16包括设置在卧式预热装置2内、起支撑和限位作用的平行导轨13和设置在平行导轨13两端、保证穿芯网带11宽度方向受力均匀的主动链轮14及被动链轮15，主动链轮14通过电机17控制其转动。

本发明的卧式传送装置，工作时，钢网12在穿芯网带11带动下在两条平行导轨13上运行，从而将外部的聚烯烃片材输送至卧式预热装置2内，进行预热。在输送过程中，因钢网只承受产品重量，不承受其余外力，由此延长了钢网的使用寿命。本发明钢网的使用寿命比现有设备中钢网的使用寿命延长6～8倍，同时完全避免了产品出现S形边的现象，提高了生产效率。

如图2所示，卧式预热装置2包括卧式预热炉22、设置在卧式预热炉22一端的用于排出炉内废气的及设置在卧式预热炉22另一端的用于满足炉内温度从底到高要求的进气风机21。卧式预热炉22的炉体上分别设有卧式进料口27和卧式出料口28。进气风机21的进风刀210通过卧式进料口27进入卧式预热炉22内。集气罩25包括进气口23、出气口24及排气口26，进气口23与卧式出料口28相通，出气口24与排气口26相通，排气口26与室外相连通。卧式预热炉22的炉体内腔29上部设置间隔排列的多个第四加热管211，下部设置间隔排列的多个第五加热管212，第五加热管212的总功率大于第四加热管211总功率。第四加热管211设置在传动机构16上方，第五加热管212设置在传动机构16内，风机21的进风刀210对准第四加热管211和第五加热管212。本发明的进风刀210采用全截面扁嘴型进风刀，使卧式预热温度梯度分布更均匀，同一梯度温度内的温度波动度可控制在±1℃范围内。

本发明的卧式预热装置，因设置第四加热管211和第五加热管212，第五加热管212的总功率大于第四加热管211的总功率，加热时热空气向上流动，使卧式预热炉内由下到上的温度分布更加均匀。本发明在卧式进料口设置进气风机，能将室温新鲜空气输送到卧式预热装置内，使整个卧式预热装置内的温度分布更符合IXPE对产品卧式预热时从进料口到出料口温度由低到高的要求，卧式预热温度梯度分布均匀、易控制。进气风机可通过变频器调节其进风量，根据不同产品选择不同大小风量，确保冷空气对预热温度的影响最小。本发明设置有集气罩，工作中产生的废气全部被集气罩收集并被排放到工作场区外部，为工人营造了舒适的工作环境。

如图6所示，立式发泡装置3包括立式发泡炉31，立式发泡炉31的炉体内腔34从上到下依次设置过渡区35、预发泡区36及发泡区37，过渡区35内沿产品下垂宽度方向上设置间隔排列的多个第一电热管38，预发泡区36内沿产品下垂宽度方向上设置间隔排列的多个第二电热管39，发泡区37内沿产品下垂宽度方向上设置间隔排列的多个第三电热管310，第一电热管38的总功率小于第二电热管39的总功率，第二电热管39的总功率小于第三电热管310的总功率。第一电热管38与立式发泡炉31侧壁317之间设置间隔排列的多个第一热风循环风机311，第二电热管39与立式发泡炉31侧壁317之间设置间隔排列的多个第二热风循环风机312，第三电热管310与立式发泡炉31侧壁317之间设置间隔排列的多个第三热风循环风机313，第一热风循环风机311的风叶313、第二热风循环风机312的风叶314、第三热风循环风机313风叶315均设置在立式发泡炉内部，第一热风循环风机311的机体、第二热风循环风机312的机体、第三热风循环风机313的机体均设置立式发泡炉外部。第一热风循环风机311、第二热风循环风机312和第三热风循环风机313可以是耐温型大风量风机，使立式发泡炉内的温度分布更均匀。立式发泡炉31的上下两端分别设有立式进料口32和立式出料口33。

本发明的立式发泡装置，分区均匀控温，工作时，各区电热管均匀辐照加热，热风循环风机将热风吹进炉体内腔内，使立式发泡炉内形成一个温度分布均匀的热风场；同时立式发泡炉内过渡区、预发泡区和发泡区的电热管的总功率依次增大，即立式发泡炉内的辐照加热功率下大上小，热空气向上流动，使立式发泡炉内热风场的温度分布更加均匀，同一温区同一截面温差控制在±3℃范围内，保证了出口片材厚度一致，泡孔细密均匀，宽度尺寸无偏差，大大提高了生产效率。

如图7所示，展开装置4设置在立式发泡炉31内、且位于发泡区37下方，其包括展品装置41，展品装置41包括两个扩幅单元42，两个扩幅单元42呈一定倾斜角度且对称地穿设在立式发泡炉31的侧壁上。如图8所示，扩幅单元42包括底板43、中心轴44、第一驱动机构45、第二驱动机构46、第一展品管47、第二展品管48和传动架49。底板43固定安装在立式发泡炉31的炉体上；中心轴44的一端固定安装在底板43上，另一端与传动架49先后通过两个轴承410连接；第一展品管47和第二展品管48与传动架49轴接，第一展品管47和第二展品管48平行设置，第一展品管47可以具有比第二展品管48大的长度，第一展品管47和第二展品管48的表面上涂覆有防粘层；第一驱动机构45与传动架49连接，第二驱动机构46与第一展品管47和第二展品管48连接。需要说明的是，两个轴承410可以均为普通轴承，第一驱动机构45和第二驱动机构46可以均为电机。

本发明展品装置的扩幅单元，将中心轴固定安装在底板上，中心轴与传动架通过两个轴承连接，传动架整体绕中心轴摆动，中心轴为静止状态，这样，扩幅单元整体摆动幅度较小，增强了展品装置的平衡稳定性，扩幅效果好。当中心轴与传动架通过两个普通轴承连接时，由于传动架不与立式发泡炉的炉体接触，其温度较低，普通轴承即能承受此处的温度，节约成本。当第一展品管和第二展品管的表面均涂覆有防粘层时，一方面可以防止发泡剂发泡时挥发物粘到第一展品管和第二展品管上，另一方面也避免了对第一展品管和第二展品管的频繁清洗。防粘层为纳米涂层，且厚度为35μm左右时，可以保证防粘层牢固不脱落，可靠性高。

如图9所示，调厚装置5包括正面压光机51和反面压光机52，正面压光机51包括第一机架53及从上至下依次安装第一机架53上的第一传输转向机构54、第一加热机构55和正面压光机构56。正面压光机构56包括第一主动压光单元57和第一被动压光单元58。如图10、11所示，第一主动压光单元57包括主动压光辊59和用于驱动主动压光辊59转动的主动压光电机510；第一被动压光单元58包括被动压光辊511、第一被动压光气缸512和第二被动压光气缸513，第一被动压光气缸512与被动压光辊511的一端连接，第二被动压光气缸513与被动压光辊511的另一端连接，第一被动压光气缸512的气缸轴始端和第二被动压光气缸513的气缸轴始端伸入主动压光辊59和被动压光辊511之间，第一被动压光气缸512的气缸轴尾端和第二被动压光气缸513的气缸轴尾端均设有用于控制气缸轴伸出长度的气缸轴行程调整机构514。反面压光机52包括第二机架515及从下至上依次安装第二机架515上的第二传输转向机构516、第二加热机构517和反面压光机构518；反面压光机构518的结构与正面压光机构56的结构相同，所起作用相同，此处不再赘述，如图12、13所示。本发明的气缸轴行程调整机构514采用套筒，该套筒套设在第一被动压光气缸512的气缸轴尾端和第二被动压光气缸513的气缸轴尾端，套筒内设置有内螺纹，第一被动压光气缸512的气缸轴尾端和第二被动压光气缸513的气缸轴尾端均设置有外螺纹，第一被动压光气缸512的气缸轴尾端和第二被动压光气缸513的气缸轴尾端均与套筒螺纹连接。

本发明的调厚装置，通过在第一被动压光气缸的气缸轴尾端和第二被动压光气缸的气缸轴尾端设置气缸轴行程调整机构，气缸轴行程调整机构与被动压光气缸的气缸轴固定连接，通过操作人员转动被动压光气缸尾部的气缸轴行程调整机构来控制气缸轴伸出的长度，即可方便快捷的调整主动压光辊和被动压光辊之间的间隙，调整好后，主动压光辊和被动压光辊经过多次开合，其间隙都不会变动，保证主动压光辊和被动压光辊平行，调厚装置效果好。当气缸轴行程调整机构为套筒时，套筒内设置有内螺纹，第一被动压光气缸的气缸轴尾端和第二被动压光气缸的气缸轴尾端均设置有外螺纹，第一被动压光气缸的气缸轴尾端和第二被动压光气缸的气缸轴尾端均与套筒螺纹连接，由此，进一步增加了其操作便捷性，可以节省调整时间，提高调整精度。

如图14、15所示，收卷装置6包括收卷机架61、动力机构62、减速机构63、翻转机构64、第一收卷轴65和第二收卷轴66。动力机构62和减速机构63均设置在收卷机架61上。动力机构62包括第一电机67和第二电机68，第一电机67与第一收卷轴65连接，第二电机68与第二收卷轴66连接。第一收卷轴65和第二收卷轴66均包括转轴和气胀轴，气胀轴套设在转轴上，转轴与翻转机构64固定连接，减速机构63与翻转机构64连接，第一收卷轴65的一端和第二收卷轴66的一端均固定在翻转机构64上，第一收卷轴65的另一端和第二收卷轴66的另一端均悬空，第一收卷轴65与第二收卷轴66平行设置。减速机构63为减速电机。

本发明的收卷装置，因第一收卷轴和第二收卷轴均包括转轴和气胀轴，气胀轴套设在转轴上，转轴与翻转机构固定连接时，在卸卷时，只需一个员工将气胀轴内压缩空气放掉，抱住卷材从第一收卷轴悬空一端或第二收卷轴的悬空一端轻轻拔出即可，卸卷方便，省时省力。

本发明聚烯烃发泡设备的工作原理如下：

在卧式传送和卧式预热阶段，聚烯烃片材进入卧式传送装置1和卧式预热装置2前，针对不同产品，首先通过变频器调节选择进气风机21适宜的进风量大小，确保冷空气对预热温度的影响最小，开启进气风机21，将室温的新鲜空气经卧式进料口27处的进风刀210输送到炉体内腔29内，使整个卧式预热装置内的温度分布更符合IXPE对产品卧式预热时从卧式进料口27到卧式出料口28温度由低到高的要求，待发泡的聚烯烃片材置于钢网12上，传动机构16带动穿芯网带11运行进而将聚烯烃片材传送卧式预热装置内。产品经卧式传送装置1传送的同时被第四电热管211和第五电热管212辐照加热，产品加热后从卧式出料口自由下垂进入立式发泡炉。在立式发泡阶段，经过过渡区35、预发泡区36内的辐照加热，此时聚烯烃材料达到发泡温度，进入到发泡区37内完成发泡，经立式出料口33离开立式发泡装置3进入展开装置。在展开阶段，第一驱动机构45驱动传动架49，传动架49转动90度，使聚烯烃发泡片材通过第一展品管47和第二展品管48之间，第二驱动机构46驱动第一展品管47和第二展品管48转动，对聚烯烃发泡片材半成品进行扩幅，扩幅后的产品进入调厚装置。在调厚阶段，经立式发泡装置3输出的聚烯烃发泡片材通过第一传输转向机构54转向90度后向下输送，先通过第一加热机构55进行加热，然后继续输送到主动压光辊59和被动压光辊511之间的间隙中，第一被动压光气缸512的气缸轴尾端和第二被动压光气缸513气缸轴尾端驱动被动压光辊511向主动压光辊59方向水平移动将聚烯烃发泡片材压住，主动压光电机510驱动主动压光辊59转动，从而将聚烯烃发泡片材靠近被动压光辊511的一面压光，聚烯烃发泡片材通过主动压光辊59和被动压光辊511之间的间隙后沿水平方向向反面压光机52传输，通过第二传输转向机构516转向90度后沿竖直方向向上传输，然后经过第二加热机构517进行加热后输送到反面压光机构518中将聚烯烃发泡片材靠近主动压光辊59的一面压光，完成聚烯烃发泡片材的两面压光，压光后进入收卷装置。收卷阶段，只需一个员工将气胀轴内压缩空气放掉，抱住卷材从第一收卷轴悬空一端或第二收卷轴的悬空一端轻轻拔出即可。

本发明的立式聚烯烃连续发泡设备并不限于上述具体实施方式，本领域技术人员根据本发明的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本发明的技术创新范围。