專利名稱：纖維增強熱塑性塑料螺桿擠出機的短纖維加料裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及螺桿擠出塑料加工領域，特別是涉及一種纖維增強熱塑性塑料螺桿擠出機的短纖維加料裝置。
背景技術：
螺桿擠出裝置廣泛應用于石油、化工、家電、食品加工、聚合物填充改性以及反應擠出等工業場合。纖維增強熱塑性塑料FRTP(fiber reinforcethermoplastic)就是通過螺桿擠出裝置加工，在原材料基礎上加入纖維制備出增強型改性塑料。相比普通塑料，纖維增強熱塑性塑料的機械性能和耐熱性能大為提高，并在某些方面達到或者超過金屬材料的性能。現有用于纖維增強熱塑性塑料加工的螺桿擠出裝置主要有單螺桿擠出機、雙螺桿擠出機。單螺桿擠出機和雙螺桿擠出機加入纖維主要有兩種，一種是短纖維，另一種是長纖維。對于長纖維，目前主要是用于雙螺桿擠出機，從雙螺桿擠出機中部的纖維加入口加入成束長纖維，依靠螺桿傳動將纖維混入。但由于相互嚙合的兩支螺桿之間間隙小，螺桿轉速高，使得纖維在高速剪切下過度斷裂，影響產品的強度。
對于短纖維，可用單螺桿擠出機和雙螺桿擠出機兩種方式加工。當前短纖維普遍的加入方法是短纖維和原料是一同由加料口加入，進入螺桿擠出前，短纖維與樹脂、阻燃劑等原材料一起混合，混合均勻后從進料口(料斗)直接進入螺桿擠出。在混合拌料過程中和料斗進料時，短纖維常因機械力作用而散開并結團，使得原料混合不均勻，影響產品質量，甚至整批原料不能使用。由于短纖維成團的原因還可使原料在料斗口處堵塞，不能正常下料而影響生產進程。為解決上述問題，需對所用短纖維進行表面處理，以防止上述過程結團。這也使得短纖維增強熱塑性塑料的價格高。
另一方面，由于短纖維與原料共同經過進料、壓縮、擠出三個部分中樹脂原料由固態變為粘稠態，此過程由于纖維的加入使得混合料的粘度明顯增加，因而使得原料樹脂的熔化過程變慢、造成產量低、單位產量的能耗高，設備磨損打。尤其是擠出機螺桿壓縮部分中樹脂在磨損力的作用下漸漸熔化時，高強度的剪切會使部分纖維斷裂過度，影響制品強度。如果使用碳纖維等模量大，耐剪切力差的特殊纖維，在此加工過程中會使產品性能下降更為明顯。總的來說，短纖維與樹脂等原料一起加入存在加料困難，須經過表面處理，成本高、影響生產進程以及影響制品強度等方面的問題。

發明內容
本發明目的在于克服現有技術的缺點，提供一種直接在纖維增強熱塑性塑料螺桿擠出機中單獨加入短纖維的加料裝置。
本發明的目的通過如下裝置實現如圖1所示，纖維增強熱塑性塑料螺桿擠出機的纖維加料裝置，包括由支架1固定的底部帶有開口的料斗2、電機3、變速器4和外部圓周均勻設有開口槽的滾筒7，電機3固定在支架2上，并與變速器4連接，變速器4通過軸與滾筒7連接，滾筒7位于在料斗2內部下端并與料斗2底部的開口槽配合。
為更好地實現本發明的目的，所述纖維增強熱塑性塑料螺桿擠出機的纖維加料裝置還包括纖維攪拌裝置，纖維攪拌裝置包括電機8、變速器9、轉軸10、至少一片葉片6，葉片優選2片或者3片，電機8固定在支架1上，并與變速器9連接，變速器9與轉軸10連接，轉軸10伸入料斗2內，葉片6固定在轉軸10上，并位于料斗2內滾筒7的上方。
所述纖維攪拌裝置的葉片為2片或者3片。
所述滾筒開口槽為鋸齒狀槽、方形槽、矩形槽或傾斜槽。
所述連接變速器4與滾筒7的兩軸通過連接器5連接。
所述連接變速器9的軸與轉軸10通過連接器5連接。
所述纖維攪拌裝置的葉片6為長方形或扇形。
本發明相對現有技術具有如下有益效果(1)避免因纖維的加入造成擠出堵塞，通過電機和變速器控制滾筒的轉動速度，以及滾筒開口槽的設置與料斗底部開口的設置能有效控制短纖維加入量和加入速度，以防短纖維加入過快或者過多造成纖維在在擠出機內堵塞。
(2)保證短纖維加入的完整性。以滾筒的方式加入短纖維，纖維只能以順序排列的方式加入擠出機，從而避免傳統方式纖維攪拌、壓縮、擠出等工藝等造成纖維的過渡破壞，進而影響塑料制品性能的問題。
(3)實現短纖維在擠出機內混合均勻。由于有效控制了纖維的加入量，可防短纖維加入過快或者過多造成纖維在螺桿內與樹脂等原材料的混合不均勻的問題。
(4)避免加料不連續問題。由于在料斗內增加料纖維攪拌裝置，可有效防止纖維在料斗內形成空腔，引起加料不連續問題。
(5)整個裝置結構簡單、加工方便、可實現自動控制。


圖1是本發明纖維增強熱塑性塑料螺桿擠出機的短纖維加料裝置結構示意圖。
圖2是圖1中滾筒的A-A截面放大圖。
具體實施例方式
下面結合實施例及附圖對本發明作進一步地詳細說明，但本發明的實施方式不限于此。
實施例1纖維增強熱塑性塑料螺桿擠出機的纖維加料裝置用于雙螺桿擠出機。
如圖1所示，纖維增強熱塑性塑料螺桿擠出機的纖維加料裝置，包括由支架1固定的底部帶有開口的料斗2、電機3、變速器4和外部圓周均勻設有開口槽的滾筒7，具體是連接變速器4與滾筒7的兩軸通過連接器5連接。電機3固定在支架2上，并與變速器4連接，變速器4通過軸與滾筒7連接，滾筒7位于在料斗2內部下端并與料斗2底部的開口槽配合。纖維增強熱塑性塑料螺桿擠出機的纖維加料裝置還包括纖維攪拌裝置，纖維攪拌裝置包括電機8、變速器9、轉軸10、葉片6，本實施例中葉片為2片，葉片為長方形，電機8固定在支架1上，并與變速器9連接，變速器9與轉軸10連接，具體是連接變速器9的軸與轉軸10通過連接器5連接。轉軸10伸入料斗2內，葉片6固定在轉軸10上，并位于料斗2內滾筒7的上方。
如圖2所示，滾筒7的開口槽為鋸齒狀槽。
電機3和電機8的型號都為M5120，轉速為90～1400r/min。
本發明的裝置使用簡單方便，將短纖維加入料斗2內，啟動電機8，纖維將通過滾筒7上的開口，隨著滾筒7的轉動，從料斗2底部的開口，加入到單螺桿中部(加料口后面)纖維加入口中，并與從加料口加入的樹脂等原材料混合擠出加工。
本發明通過電機3和變速器4控制滾筒7的轉動速度，并通過滾筒7開口槽的設置與料斗2底部開口的設置能有效控制短纖維加入量和加入速度，以防短纖維加入過快或者過多造成纖維在在擠出機內堵塞以及纖維在螺桿內與樹脂等原材料的混合不均勻的問題。而且以滾筒的方式加入短纖維，纖維只能以順序排列的方式加入擠出機，從而避免傳統方式纖維攪拌、壓縮、擠出等工藝等造成纖維的過渡破壞，進而影響塑料制品性能的問題。
本發明由于在料斗內增加料纖維攪拌裝置，可有效防止纖維在料斗內形成空腔，引起加料不連續問題。整個裝置結構簡單、加工方便、可實現自動控制。
實施例2纖維增強熱塑性塑料螺桿擠出機的纖維加料裝置用于單螺桿擠出機。結構同實施例1，不同之處是攪拌裝置的葉片6為3片，葉片為扇形，滾筒7的開口槽為矩形槽。其應用效果同實施例1。
實施例3纖維增強熱塑性塑料螺桿擠出機的纖維加料裝置用于雙螺桿擠出機。結構同實施例1，不同之處是攪拌裝置的葉片6為1片，葉片為扇形，滾筒7的開口槽為傾斜槽。其應用效果同實施例1。
權利要求
1.纖維增強熱塑性塑料螺桿擠出機的纖維加料裝置，包括由支架(1)固定的料斗(2)，其特征在于，所述裝置還包括電機(3)、變速器(4)和外部圓周均勻設有開口槽的滾筒(7)，所述電機(3)固定在支架上，并與變速器(4)連接，變速器(4)通過軸與滾筒(7)連接，所述滾筒(7)位于在料斗(2)內部下端并與料斗(2)底部的開口槽配合。
2.根據權利要求1所述纖維增強熱塑性塑料螺桿擠出機的纖維加料裝置，其特征在于，所述纖維加料裝置還包括纖維攪拌裝置，所述纖維攪拌裝置包括電機(8)、變速器(9)、轉軸(10)、至少一片葉片(6)，所述電機(8)固定在支架(1)上，并與變速器(9)連接，變速器(9)與轉軸(10)連接，轉軸(10)伸入料斗(2)內，所述葉片(6)固定在轉軸(10)上，并位于料斗(2)內滾筒(7)的上方。
3.根據權利要求2所述纖維增強熱塑性塑料螺桿擠出機的纖維加料裝置，其特征在于，所述纖維攪拌裝置的葉片(6)為2片或者3片。
4.根據權利要求1所述纖維增強熱塑性塑料螺桿擠出機的纖維加料裝置，其特征在于，所述滾筒(7)開口槽為鋸齒狀槽。
5.根據權利要求1所述纖維增強熱塑性塑料螺桿擠出機的纖維加料裝置，其特征在于，所述滾筒(7)開口槽為方形槽。
6.根據權利要求1所述纖維增強熱塑性塑料螺桿擠出機的纖維加料裝置，其特征在于，所述滾筒(7)開口槽為矩形槽。
7.根據權利要求1所述纖維增強熱塑性塑料螺桿擠出機的纖維加料裝置，其特征在于，所述滾筒(7)開口槽為傾斜槽。
8.根據權利要求1所述纖維增強熱塑性塑料螺桿擠出機的纖維加料裝置，其特征在于，所述連接變速器(4)與滾筒(7)的兩軸通過連接器(5)連接。
9.根據權利要求2所述纖維增強熱塑性塑料螺桿擠出機的纖維加料裝置，其特征在于，所述連接變速器(9)的軸與轉軸(10)通過連接器(5)連接。
10.根據權利要求2所述纖維增強熱塑性塑料螺桿擠出機的纖維加料裝置，其特征在于，所述纖維攪拌裝置的葉片(6)為長方形或扇形。
全文摘要
本發明提供一種纖維增強熱塑性塑料螺桿擠出機的短纖維加料裝置。該裝置包括由支架(1)固定的底部帶有開口的料斗(2)、電機(3)、變速器(4)和外部圓周均勻設有開口槽的滾筒(5)以及纖維攪拌裝置，電機(3)固定在支架(2)上，并與變速器(4)連接，變速器(4)通過軸與滾筒(7)連接，滾筒(7)位于在料斗(2)內部下端并與料斗(2)底部的開口槽配合。該裝置通過電機和變速器控制滾筒的轉動速度，以及通過滾筒開口槽的設置與料斗底部開口的設置，能有效控制短纖維加入量和加入速度，保證短纖維加入的完整性，避免因纖維的加入造成擠出堵塞，實現短纖維在擠出機內混合均勻，整個裝置結構簡單、加工方便、可實現自動控制。
文檔編號B29K105/06GK1850490SQ20061003552
公開日2006年10月25日 申請日期2006年5月19日 優先權日2006年5月19日
發明者林軍 申請人:林軍