阅读说明：本技术 具有排气功能的螺杆挤出装置 (Screw extrusion device with exhaust function ) 是由 徐文良 何建领 李明 刘俊 庞阳 肖宇韬 肖志林 于 2019-11-25 设计创作，主要内容包括：一种具有排气功能的螺杆挤出装置,属于塑料挤出装置技术领域。包括机筒和进料筒；螺杆和螺杆驱动机构；一组加热圈,设在机筒外；一组螺杆温区温度调节控制机构,与隔热圈固定；料斗,对应于进料筒的位置设置；特点：还包括有水冷却机构,其设在进料筒外,料斗在对应于进料筒的位置与水冷却机构固定且与进料筒腔相通；排气口开设在机筒的长度方向朝向上的一侧的中部且与一组加热圈中的位于中部的两相邻加热圈之间的出风腔对应,机筒腔对应于位于中部的两相邻加热圈之间的区域构成为排气口区域,螺杆对应于排气口区域的部位的直径小于螺杆位于所述机筒腔内的其它部位的直径。保障塑料制品的质量和强度；保障进料的顺畅效果。(A screw extrusion device with an exhaust function belongs to the technical field of plastic extrusion devices. Comprises a machine barrel and a feeding barrel; a screw and a screw drive mechanism; a group of heating rings arranged outside the machine barrel; the screw temperature zone temperature adjusting and controlling mechanism is fixed with the heat insulation ring; the hopper is arranged corresponding to the position of the feeding cylinder; the method is characterized in that: the hopper is fixed with the water cooling mechanism at the position corresponding to the feeding cylinder and is communicated with the cavity of the feeding cylinder; the air outlet is formed in the middle of one side, facing upwards in the length direction, of the machine barrel and corresponds to an air outlet cavity between two adjacent heating rings in the middle of the group of heating rings, the area, corresponding to the middle of the machine barrel cavity, between the two adjacent heating rings is formed into an air outlet area, and the diameter of the part, corresponding to the air outlet area, of the screw is smaller than the diameter of the other parts, located in the machine barrel cavity, of the screw. The quality and the strength of the plastic product are guaranteed; the smooth and easy effect of feeding is ensured.)

具有排气功能的螺杆挤出装置

技术领域

本发明属于塑料挤出装置技术领域，具体涉及一种具有排气功能的螺杆挤出装置。

背景技术

如业界所知，在将常规的特别是受潮的塑料付诸螺杆挤出机熔融挤出过程中，水蒸发后会产生气体，如果不将气体排出，那么会在料坯表面及内部产生气泡，影响质量与强度。

针对上述问题，CN102205619A推荐的“排气式差速双螺杆挤出机”在机筒上设置有一与机筒腔相通的排气口，由排气口将机筒腔内的气体排出；CN206186319U“聚酯拉伸薄膜生产线高除湿排气式双螺杆挤出机”在机筒的长度方向对应于各温区设置有与机筒的机筒腔相通的排气口，以便将气体外排；CN208730059U介绍的“一种回料造粒专用排气式单螺杆挤出机”在机筒上设置与机筒腔相通的自然排气孔和抽真空孔。

通过对并非限于上面例举的专利的阅读可以确定：由构成于机筒上的排气口将机筒腔内的气体排至外界而旨在消除影响质量与强度的因素。但是，存在以下通弊：其一，由于前述专利的螺杆不论是单螺杆还是双螺杆的直径是相同的，螺杆杆体外壁与料筒内壁之间形成的间隙相同，因而料筒内的对应于排气口区域的压力与其它区域的压力是基本相同的，于是，并不利于气体在排气口区域形成气腔并由排气口顺利排出，从而使消除影响塑料制品的质量与强度的效果并不能达到预期；其二，由于机筒外设置有加热圈，因而与进料区域的进料筒之间的温差悬殊，又由于相对于前述进料筒，机筒温度骤然升高，从而会使物料在进料筒区域特别是进料口相互粘结并结集于进料区域的进料筒筒腔上，时久会出现引料不畅乃至堵塞，给设备维护保养以及检修造成较***烦并且还会影响设备的正常工作效率。在迄今为止公开的中外专利和非专利文献中均未见诸有得以解决前述技术问题的有益启示，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容

本发明的任务在于提供一种有助于在排气口区域形成气腔并由排气口将塑料熔体中的由水蒸发后形成的气体顺利地排向外界、有利于消除机筒骤然升高的温度对进料筒区域产生影响并造成物料相互粘结而得以保障进料的顺畅效果的具有排气功能的螺杆挤出装置。

本发明的任务是这样来完成的，一种具有排气功能的螺杆挤出装置，包括一机筒和一进料筒，该进料筒的左端与机筒的右端配接并且进料筒的进料筒腔与机筒的机筒腔相通，而在机筒的左端配接有一机筒熔体挤出头，并且在机筒上开设有一排气口，在对应于该排气口的位置设置有一与所述机筒腔相通的排气管；一螺杆和一螺杆驱动机构，螺杆设置在所述机筒腔内并且该螺杆的左端探出机筒腔伸展到所述机筒熔体挤出头，而螺杆的右端伸出进料筒腔并且构成有一螺杆轴头，该螺杆轴头与螺杆驱动机构传动连接，而该螺杆驱动机构在使用状态下设置在机架上；一组加热圈，该组加热圈在对应于螺杆的各温区的状态下间隔分布并且设置在所述机筒外，在一组加热圈的内壁上并且位于加热圈的长度方向的中部围绕加热圈的四周各开设有一环形腔，围绕该环形腔的腔壁两侧各间隔开设有通风槽，在一组加热圈外各设置有一隔热圈，并且各两相邻的加热圈之间的空间构成为出风腔，该出风腔与所述的通风槽相通；一组螺杆温区温度调节控制机构，该组螺杆温区温度调节控制机构的数量与所述的一组加热圈的数量相等，并且与所述隔热圈固定以及与所述环形腔相通；一料斗，该料斗对应于所述进料筒的位置设置；特征在于还包括有一水冷却机构，该水冷却机构设置在所述进料筒外，所述的料斗在对应于进料筒的位置与所述水冷却机构固定并且与所述进料筒腔相通；所述排气口开设在所述机筒的长度方向朝向上的一侧的中部并且与所述一组加热圈中的位于中部的两相邻加热圈之间的所述出风腔相对应，所述机筒腔对应于所述位于中部的两相邻加热圈之间的区域构成为排气口区域，所述螺杆对应于排气口区域的部位的直径小于螺杆位于所述机筒腔内的其它部位的直径。

在本发明的一个具体的实施例中，在所述的一组加热圈上并且在对应于所述的一组螺杆温区温度调节控制机构的位置各构成有一风机配接座，该风机配接座构成有一配接座进风腔，该配接座进风腔与所述的环形腔相通，所述的一组螺杆温区温度调节控制机构在对应于所述风机配接座的位置与所述隔热圈固定。

在本发明的另一个具体的实施例中，所述的一组螺杆温区温度调节控制机构各包括一电机和一风机，电机与风机传动配合并且由风机连同电机在对应于所述风机配接座的位置与所述隔热圈固定，风机的风机出风口与所述配接座进风腔相通。

在本发明的又一个具体的实施例中，所述进料筒的左端通过进料筒固定螺钉与所述机筒的右端端面固定。

在本发明的再一个具体的实施例中，所述的水冷却机构包括一套筒和一水套，水套设置在套筒外，该水套的内壁与套筒的外壁之间的空间构成为水冷却腔，并且在水套上构成有一进水管接口和一出水管接口，该进水管接口以及出水管接口与水冷却腔相通，并且在使用状态下与水循环供水装置管路连接，套筒的左端通过套筒左固定螺钉与所述机筒的右端固定，而套筒的右端通过套筒右固定螺钉与所述进料筒的右端固定；与所述进料筒腔相通的所述料斗与套筒固定；在所述螺杆的右端的螺杆轴头上构成有一平键。

在本发明的还有一个具体的实施例中，在所述套筒朝向上的一侧并且在对应于所述料斗的位置构成有一进料管配接座，在该进料管配接座上固定有一进料管，所述料斗的下部与该进料管法兰连接，其中，进料管的进料管腔与进料管配接座的进料管配接座腔相通，而该进料管配接座腔与开设在进料筒上的进料筒入料口相通，该进料筒入料口与进料筒腔相通。

在本发明的更而一个具体的实施例中，所述接水管接口与所述出水管接口在所述水套上彼此形成对角设置的位置关系。

在本发明的进而一个具体的实施例中，在所述套筒的右端固定有一螺杆轴座连接法兰，所述螺杆的螺杆轴头伸展到螺杆轴座，该螺杆轴座通过螺杆轴座固定螺钉与螺杆轴座连接法兰固定，螺杆轴头在螺杆轴座的位置与所述螺杆驱动机构传动连接。

在本发明的又更而一个具体的实施例中，所述的螺杆驱动机构包括一减速箱传动轮和一减速箱，减速箱在使用下与机架固定，该减速箱的减速箱动力输出轴在对应于所述螺杆轴头的位置伸展到所述螺杆轴座，所述螺杆轴头与减速箱动力输出轴传动连接，减速箱传动轮与减速箱的减速箱动力输入轴固定，并且该减速箱传动轮在使用状态下通过传动带与驱动电机传动连接。

在本发明的又进而一个具体的实施例中，所述的螺杆对应于所述排气口区域的部位的直径小于螺杆位于所述机筒腔内的其它部位的直径的

至

本发明提供的技术方案的技术效果之一，由于将螺杆对应于排气口区域的部位的直径小于螺杆位于机筒腔内的其它部位的直径，因而螺杆与机筒的内壁在对应于排气口区域之间的间隙变大，有利于使塑料熔体中的由水蒸发后形成的气体在该排气口区域形成气腔并由排气口经排气管顺利排出，有利于保障塑料制品的质量和强度；由于在对应于进料筒外增设了水冷却机构，因而能阻止机筒骤然升高的温度对进料筒的区域的料产生影响并造成相互粘结，有益于保障进料的顺畅效果。

附图说明

图1为本发明的实施结构图。

图2为图1所示的机筒以及螺杆的长度方向的中部的剖视图。

图3为图1的A-A剖视图。

具体实施方式

为了能够更加清楚地理解本发明的技术实质和有益效果，申请人在下面以实施例的方式作详细说明，但是对实施例的描述均不是对本发明方案的限制，任何依据本发明构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的等效变换都应视为本发明的技术方案范畴。

在下面的描述中凡是涉及上、下、左、右、前和后的方向性或称方位性的概念都是针对图1所处的位置状态为例的，因而不能将其理解为对本发明提供的技术方案的特别限定。

请参见图1至图3，示出了一机筒1和一进料筒2，该进料筒2的左端与机筒1的右端配接(固定连接)并且进料筒2的进料筒腔21与机筒1的机筒腔11相通，而在机筒1的左端配接有一机筒熔体挤出头12，该机筒熔体挤出头12也可称为机筒熔体挤出口并且由支撑架121支撑，并且在机筒1上开设有一排气口13，在对应于该排气口13的位置设置有一与前述机筒腔11相通的排气管131；示出了一螺杆3和一螺杆驱动机构4，螺杆3设置在前述机筒腔11内并且该螺杆3的左端探出机筒腔11伸展到前述机筒熔体挤出头12，而螺杆3的右端伸出进料筒腔21的右端并且构成有一螺杆轴头31，该螺杆轴头31与螺杆驱动机构4传动连接，而该螺杆驱动机构4在使用状态下设置在机架上；示出了一组加热圈5，该组加热圈5在对应于螺杆3的各温区的状态下间隔分布并且设置在前述机筒1外，在一组加热圈5的内壁上并且位于(即对应于)加热圈5的长度方向的中部围绕加热圈5的内壁四周各开设有(也可称“构成有”)一环形腔51，围绕该环形腔51的腔壁两侧以平行于加热圈5的长度方向的状态各间隔开设有通风槽511。假如前述环形腔51的腔壁的一侧的通风槽511有十二条，那么另一侧也有十二条，并且一侧的通风槽511与另一侧的通风槽511相对应。在一组加热圈5外各设置有一隔热圈52，并且各两相邻的加热圈5之间的空间构成为出风腔53，该出风腔53与前述的通风槽511相通；示出了一组螺杆温区温度调节控制机构6，该组螺杆温区温度调节控制机构6的数量与前述的一组加热圈5的数量相等，并且与前述隔热圈52固定以及与前述环形腔51相通；示出了一料斗7，该料斗7对应于前述进料筒2的位置设置。

请继续见图1至图3，作为本发明提供的技术方案的技术要点：在前述具有排气功能的螺杆挤出装置的结构体系中，还包括有一水冷却机构8，该水冷却机构8设置在前述进料筒2外，前述的料斗7在对应于进料筒2的位置与前述水冷却机构8固定并且与前述进料筒腔21相通；前述排气口13开设在前述机筒1的长度方向朝向上的一侧的中部并且与前述一组加热圈5中的位于中部的两相邻加热圈之间的前述出风腔53相对应，前述机筒腔11对应于前述位于中部的两相邻加热圈之间的区域构成为排气口区域111，前述螺杆3对应于排气口区域111的部位的直径小于螺杆3位于前述机筒腔11内的其它部位的直径。

在前述的一组加热圈5上并且在对应于前述的一组螺杆温区温度调节控制机构6的位置各构成有一风机配接座54，该风机配接座54构成有一配接座进风腔541，该配接座进风腔541与前述的环形腔51相通，前述的一组螺杆温区温度调节控制机构6在对应于前述风机配接座54的位置与前述隔热圈52固定。

依据专业常识，作为螺杆挤出装置，自进料至熔体引出这一区域即自机筒1的右端至左端这一区域依据工艺要求通常被设定为不同的温区，各温区的温度是不同的，因而由前述的一组螺杆温区温度调节控制机构6予以调节控制。在本实施例中虽然只示出了一组螺杆温区温度调节控制机构6的数量为四个，但显然不应受到该数量的限制，因为螺杆挤出装置的温区越多，那么螺杆温区温度调节控制机构6的数量相应增多，反之亦然。

前述的一组螺杆温区温度调节控制机构6各包括一电机61和一风机62，电机61与风机62传动配合并且由风机62连同电机61在对应于前述风机配接座54的位置与前述隔热圈52固定，风机62的风机出风口与前述配接座进风腔541相通。当电机61工作，由其带动风机62，由风机62的风机出风口将外界环境温度的空气引入前述风机配接座54的配接座进风腔541，由配接座进风腔541将空气引入前述环形腔51并经通风槽511从出风腔53引出，由风机62风量大小来控制对应于机筒1的部位的温区的温度。

前述进料筒2的左端通过进料筒固定螺钉22与前述机筒1的右端端面固定。

由图1所示，前述的水冷却机构8包括一套筒81和一水套82，水套82设置在套筒81外，该水套82的内壁与套筒81的外壁之间的空间构成为水冷却腔83，并且在水套82上构成有一进水管接口821和一出水管接口822，该进水管接口821以及出水管接口822与水冷却腔83相通，并且在使用状态下与水循环供水装置如循环泵管路连接，套筒81的左端通过套筒左固定螺钉811与前述机筒1的右端固定，而套筒81的右端通过套筒右固定螺钉812与前述进料筒2的右端固定；与前述进料筒腔21相通的前述料斗7与套筒81固定；在前述螺杆3的右端的螺杆轴头31上构成有一平键311。

由图1所示，在前述套筒81朝向上的一侧并且在对应于前述料斗7的位置构成有一进料管配接座813，在该进料管配接座813上固定有一进料管8131，前述料斗7的下部与该进料管8131法兰连接，其中，进料管8131的进料管腔81311与进料管配接座813的进料管配接座腔8132相通，而该进料管配接座腔8132与开设在进料筒21上的进料筒入料口23相通，该进料筒入料口23与进料筒腔21相通。

优选地，前述接水管接口821与前述出水管接口822在前述水套82上彼此形成对角设置的位置关系。

继续见图1，在前述套筒81的右端固定有一螺杆轴座连接法兰814，前述螺杆3的螺杆轴头31伸展到螺杆轴座312，该螺杆轴座312通过螺杆轴座固定螺钉3121与螺杆轴座连接法兰814固定，螺杆轴头31在螺杆轴座312的位置与前述螺杆驱动机构4传动连接。

继续见图1，前述的螺杆驱动机构4包括一减速箱传动轮41和一减速箱42，减速箱42在使用下与机架固定，该减速箱42的减速箱动力输出轴421在对应于前述螺杆轴头31的位置伸展到前述螺杆轴座312，前述螺杆轴头31与减速箱动力输出轴421传动连接，减速箱传动轮41与减速箱42的减速箱动力输入轴422固定，并且该减速箱传动轮41在使用状态下通过传动带与驱动电机传动连接。

在本实施例中，前述的螺杆3对应于前述排气口区域111的部位的直径小于螺杆3位于前述机筒腔11内的其它部位的直径的

但也可以是

塑料粒子从料斗7引入，依次经进料管8131的进料管腔81311和进料筒入料口23进入进料筒腔21，与此同时，在图1中未示出的螺杆驱动机构4的结构体系的驱动电机带动驱动电机主轮，由驱动电机主动轮经传动带如皮带带动减速箱传动轮41，由减速箱传动轮41带动减速箱动力输入轴422，进而由减速箱42减速并由减速箱42的减速箱动力输出轴421带动螺杆轴头31，使螺杆3转动，此时进入进料筒腔21内的塑料粒子在螺杆3的运动下自右向左并且在形成熔体的状态下从机筒熔体挤出头12挤出。在前述过程中，水冷却机构8处于工作状态，由进水管接口821将水引入水冷却腔83，由水冷却腔83对套筒81降温，进而由套筒81对进料筒21降温，使进料筒腔21的温度降低，避免与机筒1接壤部位的机筒1内的骤然升高的温度对进料筒腔21内的料出现粘缠(粘结)，进料筒腔21内的料得以顺利向机筒腔11引送，进入水冷却腔83内的水由出水管接口822引出，如此形成循环。还与此同时，前述的一组螺杆温区温度调节控制机构6俱处于工作状态，按申请人在上面的说明而对挤出装置的各温区的温度进行控制。具体是：由于一组螺杆温区温度调节控制机构6受控于电气箱的PLC(可编程序控制器)，因而由PLC对一组螺杆温区温度调节控制机构6中的各螺杆温区温度调节控制机构6的电机61的转速控制，以改变风机62的转速，从而使风机62的供风量改变，最终使对应机筒1的不同温区的温度得到控制。

如申请人在上面所述，由于对应于排气口区域111部位的或称区间的螺杆3的直径细于(小于)其它部位的直径，因而在该排气口区域111的机筒腔11的空腔体积比其它部位大，熔融的塑料熔体内的由蒸汽产生的气体得以由排气口13经排气管131排出，提高料坯表面的质量与强度，最终提高塑料制品的质量与强度。从图1和图2的示意可知：前述排气口区域111的长度基本上为位于一组加热圈中的处于中部的两个相邻的加热圈5之间的距离，而排气口13对应于该排气口区域111的长度方向的居中位置。

此外，通过上面的说明并且结合图1可知：整个螺杆3自右向左，可分别称为引料段、输送加热段、排气释放段和压缩段，引料段对应于进料筒腔21，输送加热段位于排气释放段的右方与引料段之间，该排气释放段即为螺杆3对应于前述的排气口区域111的部位，由于水蒸发后产生的气体通常集中于该区域，因而由该区域释放出(即，将气体排出)，压缩段即为对应于排气释放段的左方与机筒熔体挤出头12之间的区域。在图1中还示出了螺杆3对应于压缩段的区域的螺杆体上的螺纹为双螺槽螺纹。

综上所述，本发明提供的技术方案弥补了已有技术中的缺憾，顺利地完成了发明任务，如实地兑现了申请人在上面的技术效果栏中载述的技术效果。