專利名稱：擠出機(jī)的防漏進(jìn)料輥組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及擠出機(jī)的防漏進(jìn)料輥組件。尤其，本發(fā)明涉及在擠出機(jī)的進(jìn)料段中減少?gòu)椥圆牧闲孤┑倪M(jìn)料輥組件。
背景技術(shù)：
應(yīng)用于軟化或熔化、混合以及調(diào)合彈性材料的擠出機(jī)螺桿通常具有三個(gè)區(qū)域，也就是進(jìn)料段、軟化或熔化段、以及計(jì)量段。擠出機(jī)螺桿通常布置為在擠出機(jī)料筒中旋轉(zhuǎn)，所述擠出機(jī)料筒包括鄰近螺桿進(jìn)料段的漏斗或其它防護(hù)段，以及與漏斗或防護(hù)段相對(duì)并靠近螺桿計(jì)量段的排放端。固體的彈性材料在操作期間通過(guò)漏斗或防護(hù)段引入并且供給到螺桿的進(jìn)料段，在此處彈性材料開(kāi)始被軟化或熔化。固體的彈性材料隨后被傳送到軟化或熔化段，在該處彈性材料以比進(jìn)料段更大的速率被軟化或熔化并且最終被轉(zhuǎn)化到熔化狀態(tài)。將熔化的材料從軟化或熔化段傳送到計(jì)量段，以便傳送到擠出機(jī)的排放端，材料在排放端處通常穿過(guò)成形模具。
圖1示出了擠出機(jī)進(jìn)料段中的常規(guī)進(jìn)料輥組件。擠出機(jī)的進(jìn)料段100被包圍在殼體102中，所述殼體102包括具有孔104的料筒(未示出)。進(jìn)料段100一般安裝至齒輪減速器并且包括有與其鄰近的漏斗或防護(hù)段。軸向細(xì)長(zhǎng)的擠出機(jī)螺桿106布置在孔104內(nèi)并且可旋轉(zhuǎn)地結(jié)合到齒輪減速器。擠出機(jī)螺桿106被分成三個(gè)區(qū)域或段位于擠出機(jī)螺桿106的進(jìn)口端處的進(jìn)料段100、位于擠出機(jī)螺桿的出口端處的計(jì)量段、以及位于進(jìn)料段100和計(jì)量段之間的過(guò)渡段。
固體的彈性材料在擠出機(jī)的操作期間通過(guò)漏斗或防護(hù)段被引入料筒的進(jìn)料口108。固體的彈性材料被進(jìn)料輥112運(yùn)載入擠出機(jī)螺桿106，在該處其又被推進(jìn)入過(guò)渡段。固體的彈性材料在其被沿著過(guò)渡段推進(jìn)時(shí)轉(zhuǎn)化到熔化狀態(tài)，并且隨后供給入計(jì)量段。計(jì)量段隨后將熔化材料從擠出機(jī)傳送出去，通常是通過(guò)安裝在料筒出口端上的成形模具。
擠出機(jī)通常采用常規(guī)的旋轉(zhuǎn)、從動(dòng)、輔助進(jìn)料輥112從而便于將彈性材料從進(jìn)料口108供給入進(jìn)料段100中的擠出機(jī)螺桿106。彈性材料在通過(guò)進(jìn)料段100的進(jìn)料口108引入時(shí)非常硬且粘性并且傾向于在擠出機(jī)螺桿106的頂部上滾動(dòng)，并且在沒(méi)有常規(guī)進(jìn)料輥112幫助的情況下不會(huì)被嚙合在擠出機(jī)螺桿106的螺紋之間。常規(guī)的進(jìn)料輥112在與擠出機(jī)螺桿106相反的旋轉(zhuǎn)方向上旋轉(zhuǎn)并且形成了將彈性材料夾緊并沖擊入擠出機(jī)螺桿106的輥夾區(qū)。擠出機(jī)螺桿106隨后將彈性材料傳送到過(guò)渡段(未示出)。
圖2示出了常規(guī)的進(jìn)料輥組件。這種常規(guī)的進(jìn)料輥組件200包括進(jìn)料輥204的驅(qū)動(dòng)軸端202，所述驅(qū)動(dòng)軸端連接到齒輪減速器并在操作期間使進(jìn)料輥204旋轉(zhuǎn)。進(jìn)料輥204包括有自由端206。進(jìn)料輥204的驅(qū)動(dòng)軸端202和自由端206被結(jié)合到進(jìn)料輥支架210的支撐臂208。使用這種常規(guī)的進(jìn)料輥組件200是有問(wèn)題的，因?yàn)榇嬖谥捎谠谶M(jìn)料段中產(chǎn)生的壓力而導(dǎo)致彈性材料被迫進(jìn)入進(jìn)料輥204周圍的泄漏路徑L。這種泄漏路徑L包括處于支撐臂208和進(jìn)料輥204之間的間隙、進(jìn)料輥支架210和進(jìn)料輥204之上的間隙和之下的間隙、以及進(jìn)料輥支架210和進(jìn)料輥204之間的間隙(也可參見(jiàn)圖1中的L)。如果在擠出機(jī)操作的中斷期間沒(méi)有徹底和定期地清潔進(jìn)料輥204，那么位于泄漏路徑L中的彈性材料就會(huì)硬化并且在重新開(kāi)始擠出機(jī)的操作時(shí)會(huì)堵塞進(jìn)料輥204。泄漏的彈性材料變?yōu)閺U屑或廢料并且成為導(dǎo)致要為擠出機(jī)進(jìn)行額外清潔和維護(hù)的收益損失。泄漏的彈性材料還在擠出機(jī)上產(chǎn)生了大范圍的磨損并導(dǎo)致擠出機(jī)更快地磨損。
試圖減少常規(guī)進(jìn)料輥周圍泄漏路徑的努力在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的。一種這樣的努力提出使用兩個(gè)可分開(kāi)的旋轉(zhuǎn)密封環(huán)和進(jìn)料輥殼體。每個(gè)旋轉(zhuǎn)密封環(huán)被緊固到進(jìn)料輥的一端并且與進(jìn)料輥一起旋轉(zhuǎn)。每個(gè)密封環(huán)包圍進(jìn)料輥的整個(gè)端部。密封環(huán)具有用于在擠出機(jī)的操作期間將泄漏的彈性材料返回到進(jìn)料輥工作面的凹槽。這種設(shè)計(jì)還用進(jìn)料輥殼體包圍進(jìn)料輥的大約50％。進(jìn)料輥殼體具有唯一且恒定的孔直徑。然而，這種設(shè)計(jì)不能提供一種有效的防漏進(jìn)料輥組件。雖然這種設(shè)計(jì)確實(shí)包圍了進(jìn)料輥，但是卻不能將彈性材料重新導(dǎo)向到進(jìn)料輥工作面的中心以及重新從進(jìn)料輥端密封件導(dǎo)離。
因此，在工業(yè)上對(duì)于進(jìn)料輥組件就需要提供溢出彈性材料的期望反饋并且允許為現(xiàn)有的擠出機(jī)改型進(jìn)料輥組件。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明包括一種擠出機(jī)的進(jìn)料輥組件，這種進(jìn)料輥組件具有包括驅(qū)動(dòng)軸端、中間輥部和自由端的進(jìn)料輥。這種進(jìn)料輥組件還具有包括至少兩個(gè)殼體部分的殼體，其中所述殼體遮護(hù)進(jìn)料輥的中間輥部的至少50％。
多個(gè)密封板定位為鄰近每個(gè)殼體部分的外表面。一個(gè)密封板孔定位在每個(gè)密封板中。
至少一個(gè)凹槽定位在每個(gè)密封板的密封板孔的內(nèi)圓周上。
多個(gè)端板定位為鄰近每個(gè)密封板的外表面。
至少一個(gè)凹槽定位在每個(gè)端板的內(nèi)表面上。
一個(gè)端板孔處于每個(gè)端板中。
本發(fā)明涉及一種在擠出機(jī)的進(jìn)料段中減少?gòu)椥圆牧闲孤┑倪M(jìn)料輥組件。殼體、進(jìn)料輥密封板和進(jìn)料輥端板被用來(lái)減少?gòu)椥圆牧闲孤?。殼體能包括變化的孔直徑，其幫助將彈性材料重定向返回進(jìn)入進(jìn)料段的工作面的中心以及遠(yuǎn)離端部密封件。進(jìn)料輥密封板和進(jìn)料輥端板都包括有一個(gè)或多個(gè)凹槽，所述凹槽幫助將彈性材料重定向返回進(jìn)入進(jìn)料段。殼體、進(jìn)料輥密封板、進(jìn)料輥端板和進(jìn)料輥刮刀都涂覆有固體的干潤(rùn)滑劑涂層以減少摩擦。本發(fā)明提供了溢出彈性材料的期望反饋并且允許為現(xiàn)有的擠出機(jī)改型進(jìn)料輥組件。
圖1示出了擠出機(jī)進(jìn)料段中的常規(guī)進(jìn)料輥組件。
圖2示出了一種常規(guī)的進(jìn)料輥組件。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的擠出機(jī)進(jìn)料段中的進(jìn)料輥組件。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一種進(jìn)料輥組件。
圖5示出了如圖4所示的進(jìn)料輥組件的殼體402的(a)側(cè)視圖和(b)橫截面視圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及一種在擠出機(jī)進(jìn)料段中減少?gòu)椥圆牧闲孤┑倪M(jìn)料輥組件。一個(gè)殼體、進(jìn)料輥密封板以及進(jìn)料輥端板用來(lái)減少?gòu)椥圆牧闲孤?。通過(guò)應(yīng)用殼體的變直徑孔以及包括在進(jìn)料輥密封板和進(jìn)料輥端板中的凹槽來(lái)將彈性材料重新定向返回到進(jìn)料段。殼體、進(jìn)料輥密封板、進(jìn)料輥端板以及進(jìn)料輥刮刀都涂覆有固體的干潤(rùn)滑劑涂層以便減少摩擦。本發(fā)明提供了溢出彈性材料的期望反饋并且允許為現(xiàn)有的擠出機(jī)改型進(jìn)料輥組件。
本發(fā)明提供了一種進(jìn)料輥組件，其用殼或罩封裝進(jìn)料輥的一部分同時(shí)仍然將進(jìn)料輥的一部分工作面暴露給進(jìn)料口，彈性材料在所述進(jìn)料口處被引入擠出機(jī)的進(jìn)料段以使得彈性材料由進(jìn)料輥朝著擠出機(jī)螺桿傳送。本發(fā)明還提供了包圍進(jìn)料輥圓周一部分的密封板和覆蓋進(jìn)料輥整個(gè)端部的端板。任何試圖通過(guò)本發(fā)明所提供的緊密間隙離開(kāi)的彈性材料被泵送返回進(jìn)入進(jìn)料口的有效流動(dòng)路徑。密封板和端板都具有凹槽，所述凹槽幫助將彈性材料泵送返回進(jìn)入進(jìn)料口的流動(dòng)路徑。殼或罩包括具有變直徑間隙的孔，所述孔也幫助將彈性材料泵送返回進(jìn)入進(jìn)料口的流動(dòng)路徑。殼、密封板、端板以及進(jìn)料輥刮刀都涂覆有固體的干潤(rùn)滑劑以便減少密封表面和彈性材料之間的摩擦。進(jìn)料輥組件能容易地被改裝以適應(yīng)采用常規(guī)進(jìn)料輥的擠出機(jī)。進(jìn)料輥的這種封裝和將彈性材料有效地重新定向返回進(jìn)入進(jìn)料口流動(dòng)路徑就避免了泄漏的彈性材料變?yōu)閺U屑或廢料以及導(dǎo)致擠出機(jī)需要額外清潔和維護(hù)的收益損失的問(wèn)題，以及導(dǎo)致擠出機(jī)快速磨損的問(wèn)題。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的擠出機(jī)的進(jìn)料段中的進(jìn)料輥組件。擠出機(jī)的進(jìn)料段300被包圍在外殼302中，所述外殼包括具有孔304的料筒(未示出)。進(jìn)料段300一般安裝至齒輪減速器并且包括有與其鄰近的漏斗或遮護(hù)段。軸向細(xì)長(zhǎng)的擠出機(jī)螺桿306定位在孔304內(nèi)并且可旋轉(zhuǎn)地結(jié)合到齒輪減速器。擠出機(jī)螺桿306被分成三個(gè)區(qū)域或段位于擠出機(jī)螺桿306的進(jìn)口端處的進(jìn)料段300、位于擠出機(jī)螺桿的出口端處的計(jì)量段、以及位于進(jìn)料段300和計(jì)量段之間的過(guò)渡段。
固體的彈性材料在擠出機(jī)的操作期間通過(guò)漏斗或遮護(hù)段被引入料筒的進(jìn)料口308而進(jìn)入進(jìn)料輥組件310。固體的彈性材料被進(jìn)料輥312從進(jìn)料輥組件310運(yùn)載到擠出機(jī)螺桿306，在該處其又被推進(jìn)入過(guò)渡段。固體的彈性材料在其被沿著過(guò)渡段推進(jìn)時(shí)轉(zhuǎn)化到熔化狀態(tài)，并且隨后供給入計(jì)量段。計(jì)量段將熔化材料從擠出機(jī)傳送出去，通常是通過(guò)安裝在料筒出口端上的成形模具。
進(jìn)料輥組件310包括結(jié)合到進(jìn)料輥312每端的固定的輥密封板314。固定的輥密封板314包圍驅(qū)動(dòng)軸的至少75％和進(jìn)料輥312的自由端。殼體316遮護(hù)進(jìn)料輥312的至少50％。輥端板318結(jié)合到固定的輥密封板314的外側(cè)面。刮刀320布置在進(jìn)料輥312的下面。固定的輥密封板314和輥端板318包括螺旋形的密封凹槽，所述密封凹槽收集進(jìn)入到旋轉(zhuǎn)的進(jìn)料輥312和固定密封板314之間的緊密間隙中的彈性材料。借助于進(jìn)料輥312的表面相對(duì)于固定輥密封板314和輥端板318的運(yùn)動(dòng)，固定輥密封板314和輥端板318的密封凹槽將彈性材料重定向返回到進(jìn)料輥312的工作面311。
進(jìn)料輥312被殼體316部分地包圍。殼體316遮護(hù)進(jìn)料輥312的至少50％并且收集從進(jìn)料輥312的供給面落下的彈性材料條。殼體316和進(jìn)料輥312之間的間隙從工作面311的端部朝著中心增大。這種增大的間隙將彈性材料朝著進(jìn)料輥312的工作面311的中心導(dǎo)向并將其導(dǎo)向返回進(jìn)入進(jìn)料流。殼體316的孔317的內(nèi)側(cè)涂覆有降低摩擦的涂層以防止彈性材料粘著于殼體316。
輥密封板314包圍進(jìn)料輥312端部圓周的大約75％。殼體316包圍進(jìn)料輥312剩余部分的圓周，其包圍程度稍小于輥密封板314。輥端板318緊緊地安裝到進(jìn)料輥312的端部。輥密封板314和輥端板318上的螺旋形密封凹槽捕獲并重定向試圖進(jìn)入輥密封板314和輥端板318之間間隙的彈性材料。非粘性涂層被涂敷到輥密封板314和輥端板318的表面以降低與彈性材料的摩擦。輥密封板314的孔315小于殼體316外端的孔317。
殼體316具有增大的孔直徑，這與進(jìn)料輥312形成了變化的間隙以將彈性材料朝著進(jìn)料輥312的工作面311的中心重定向。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)料輥組件。進(jìn)料輥組件400包括殼體部分402，所述殼體部分遮護(hù)進(jìn)料輥的至少50％。每個(gè)殼體部分402包括內(nèi)表面404和外表面406。每個(gè)殼體部分402還包括殼體孔408，所述殼體孔408直徑有變化從而與進(jìn)料輥一起形成變化的間隙以將彈性材料從殼體孔408的外端朝著進(jìn)料輥的工作面的中心重定向。彈性材料從漏斗供給穿過(guò)殼體402的頂部410上的進(jìn)料口。殼體402的頂部410朝著進(jìn)料輥向下彎曲以方便彈性材料的流動(dòng)。殼體402的頂部410和殼體孔408涂覆有固體的干潤(rùn)滑劑涂層以方便彈性材料的流動(dòng)。
固定輥密封板412結(jié)合到殼體402的外表面406。輥密封板412至少覆蓋進(jìn)料輥端部圓周的75％。每個(gè)輥密封板412包括內(nèi)表面414和外表面416。每個(gè)輥密封板412的頂部413延伸超過(guò)每個(gè)殼體402的頂部410的長(zhǎng)度并且朝著進(jìn)料輥向下逐漸變細(xì)。每個(gè)輥密封板412還包括有其直徑小于殼體孔408的密封板孔418。螺旋形密封板凹槽420設(shè)在密封板孔418的表面上。螺旋形密封板凹槽420幫助將彈性材料朝著進(jìn)料輥的工作面部分的中心重定向。輥密封板412的內(nèi)表面414、密封板孔418和螺旋形密封板凹槽420涂覆有固體的干潤(rùn)滑劑涂層以方便彈性材料的流動(dòng)。
固定的輥端板422結(jié)合到每個(gè)輥密封板412的外表面416。每個(gè)輥端板422具有內(nèi)表面424和外表面426。螺旋形端板凹槽428設(shè)在每個(gè)輥端板422的內(nèi)表面424上。螺旋形端板凹槽428幫助將彈性材料朝著密封板凹槽420重新定向，密封板凹槽420隨后將彈性材料朝著進(jìn)料輥的工作面部分的中心重定向。輥端板422還具有端板孔430。端板孔430的直徑小于密封板孔418并緊緊地裝配到進(jìn)料輥的端部。輥端板422的內(nèi)表面424、端板凹槽428和端板孔430涂覆有固體的干潤(rùn)滑劑涂層以方便彈性材料的流動(dòng)。緊固件432用來(lái)緊固進(jìn)料輥組件400。
圖5(a)和(b)分別示出了如圖4所示的進(jìn)料輥組件的殼體402的側(cè)視圖和橫截面視圖。每個(gè)殼體402的殼體孔408的直徑從每個(gè)殼體402的內(nèi)表面404到外表面406發(fā)生變化。殼體孔408包括如圖5(b)所示的內(nèi)徑500和外徑502。殼體孔408的直徑從內(nèi)徑500到外徑502逐漸增大從而與進(jìn)料輥一起提供變化的間隙。這個(gè)變化的間隙幫助將彈性材料從殼體孔408的外端重定向到進(jìn)料輥的工作面部分的中心。
考慮到在不偏離本發(fā)明原理的前提下能做出很多變化和變型，對(duì)于本發(fā)明保護(hù)范圍的理解應(yīng)當(dāng)基于所附的權(quán)利要求。
權(quán)利要求
1.一種擠出機(jī)的進(jìn)料輥組件，包括包括驅(qū)動(dòng)軸端、中間輥部和自由端的進(jìn)料輥；包括至少兩個(gè)殼體部分的殼體，其中所述殼體遮護(hù)所述進(jìn)料輥的所述中間輥部的至少50％；鄰近每個(gè)殼體部分的外表面設(shè)置的多個(gè)密封板；位于每個(gè)密封板中的密封板孔；多個(gè)位于每個(gè)密封板的密封板孔的內(nèi)圓周上的凹槽；多個(gè)鄰近每個(gè)密封板的外表面設(shè)置的端板；多個(gè)位于每個(gè)端板的內(nèi)表面上的凹槽；和位于每個(gè)端板中的端板孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的進(jìn)料輥組件，其特征在于，每個(gè)殼體部分包括變化的內(nèi)徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的進(jìn)料輥組件，其特征在于，位于每個(gè)輥端板中的每個(gè)凹槽具有恒定的寬度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的進(jìn)料輥組件，其特征在于，位于每個(gè)密封板中的每個(gè)凹槽具有恒定的寬度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的進(jìn)料輥組件，其特征在于所述殼體具有兩個(gè)殼體部分；兩個(gè)密封板之一布置為鄰近每個(gè)殼體部分的所述外表面，每個(gè)密封板具有多個(gè)凹槽；和兩個(gè)端板之一布置為鄰近每個(gè)密封板的所述外表面，每個(gè)端板具有多個(gè)凹槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的進(jìn)料輥組件，其特征在于，每個(gè)殼體部分包括變化的內(nèi)徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的進(jìn)料輥組件，其特征在于，位于每個(gè)輥端板中的每個(gè)凹槽具有恒定的寬度。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的進(jìn)料輥組件，其特征在于，位于每個(gè)密封板中的每個(gè)凹槽具有恒定的寬度。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的進(jìn)料輥組件，其特征在于，位于每個(gè)密封板中的每個(gè)凹槽具有恒定的寬度。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的進(jìn)料輥組件，其特征在于，在進(jìn)料輥組件的操作期間，所述密封板的至少一個(gè)凹槽和所述端板的至少一個(gè)凹槽在結(jié)構(gòu)上相互配合以將彈性材料朝著所述進(jìn)料輥的中間輥部重新定向返回。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的進(jìn)料輥組件，其特征在于，在進(jìn)料輥組件的操作期間，密封板的凹槽和端板的凹槽在結(jié)構(gòu)上相互配合以將彈性材料朝著進(jìn)料輥的中間輥部重新定向返回。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在擠出機(jī)的進(jìn)料段中減少?gòu)椥圆牧闲孤┑倪M(jìn)料輥組件。使用殼體(402)、進(jìn)料輥密封板(412)和進(jìn)料輥端板(422)來(lái)減少?gòu)椥圆牧闲孤Ｍㄟ^(guò)使用殼體中直徑變化的孔(408，500，502)以及包含在進(jìn)料輥密封板和進(jìn)料輥端板中的凹槽(420，428)來(lái)將彈性材料重新定向返回到進(jìn)料段。殼體、進(jìn)料輥密封板、進(jìn)料輥端板和進(jìn)料輥刮刀(320)都涂覆有固體的干潤(rùn)滑劑涂層以減少摩擦。本發(fā)明提供了溢出彈性材料的期望反饋并且允許為現(xiàn)有的擠出機(jī)改型進(jìn)料輥組件。
文檔編號(hào)B29C47/10GK1871112SQ200480028709
公開(kāi)日2006年11月29日 申請(qǐng)日期2004年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月2日
發(fā)明者J·拉多維奇, J·S·布賴恩 申請(qǐng)人:戴維斯-標(biāo)準(zhǔn)有限責(zé)任公司