一種微型高溫紡絲的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種微型高溫紡絲機，在紡絲機的機筒內(nèi)安裝兩根錐形螺桿，錐形螺桿使用電機提供動力，并在機筒的出料口安裝閥門濾網(wǎng)和噴絲板，在機筒的背面安裝加熱塊，機筒的上方裝有自動喂料機。本高溫紡絲機由于其自動喂料機的引入，使得原料進入螺桿的量可以控制，同時其閥門和循環(huán)通道結(jié)構(gòu)，使得原料可以在螺桿中通過循環(huán)通道上下循環(huán)混煉，從而取得更好的共混效果。本實用新型只需要10g～15g樹脂就可以進行實驗，大大的節(jié)約了原料。同時，該儀器使用了電阻絲銅塊加熱器，外部包裹保溫套筒，使得紡絲溫度最高可以達到500℃。此裝置不但可以節(jié)約實驗及科研中的原料使用量，同時混合效果良好，便于開展及模擬各類加工實驗。
【專利說明】—種微型高溫紡絲機
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬熔融紡絲設(shè)備領(lǐng)域，涉及一種微型高溫紡絲機，特別是一種主要應(yīng)用于實驗教學(xué)及科研實驗且特別適合于小劑量的實驗的微型高溫紡絲機。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著高分子共混物和納米復(fù)合材料的迅速發(fā)展，迫切需要一種針對新材料研究使用的實驗室用紡絲設(shè)備。這是因為最初階段在實驗室里獲得的產(chǎn)量很低或者材料本身很昂貴，許多新型材料的獲取只能以“g”為單位來計量。然而一般的熔融紡絲都采用螺桿擠出產(chǎn)生熔體壓力，采用計量泵實現(xiàn)均勻出絲。這種方式如果用于實驗研究，主要問題是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價高，投料量大。特別是在配方設(shè)計和紡絲改性實驗時，需要頻繁改變配方，清洗料筒，更換絲板。
[0003]所以，現(xiàn)在要求一種微型紡絲機，它既能加工這些微量的材料，同時又可以精確模擬紡絲流程，且要求儀器容易操作。但是，現(xiàn)有的大多數(shù)小型紡絲機的紡絲效果都不甚理想，因為首先它們一般為單螺桿擠出裝置，混合效果不好。若帶有計量泵的小型紡絲機，則操作和維護成本較高，而不帶計量泵的紡絲機，紡絲效果不好，紡絲過程容易出現(xiàn)斷絲。同時，近年來特種塑料的改性及紡絲研究非常流行，但是市場上大多數(shù)紡絲機最高紡絲溫度為300°C，不能滿足大多數(shù)特種塑料紡絲加工要求。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本實用新型的一種微型高溫紡絲機，由于其獨特的自動進料機，使得原料進入螺桿的量可以控制，省去了計量泵，更便于操作，同時其螺桿及閥門結(jié)構(gòu)，與普通紡絲機相比，可以在螺桿中停留更長時間。本實用新型不但有良好的共混效果，同時其只需要IOg?15g樹脂就可以進行實驗，大大的節(jié)約了原料。同時，該儀器使用了銅塊加熱器，使得紡絲溫度最高可以達到500°C。此裝置不但可以節(jié)約實驗及科研中的原料使用量，同時混合效果良好，料筒內(nèi)還有充氮保護系統(tǒng)及氣流冷卻系統(tǒng)，便于開展及模擬各類加工實驗。特別適合配方中某些材料特別昂貴或難于獲得的情況。
[0005]本實用新型的一種微型高溫紡絲機，主要包括機架、合頁式料筒、錐形雙螺桿、力口熱裝置和自動喂料裝置；
[0006]所述合頁式料筒為對稱的各帶半腔的兩塊體構(gòu)成，兩塊體合并時共同形成料筒腔體、輸入軸孔、進料通道、出料通道和循環(huán)通道，所述半腔體主體呈底朝上的圓錐形凹陷，所述圓錐形的縱向中心剖切平面與塊體平面一致，所述圓錐形的底部開有兩道輸入軸孔半圓凹槽，所述輸入軸孔半圓凹槽的深度等于輸入軸孔的半徑，所述圓錐形的上部一側(cè)開有進料通道半圓凹槽，所述進料通道半圓凹槽的深度等于進料通道的半徑，所述圓錐形的另一側(cè)開有循環(huán)管半圓凹槽，所述循環(huán)管半圓凹槽的深度等于所述循環(huán)管半圓凹槽的半徑，所述循環(huán)管半圓凹槽的上端接通所述圓錐形的上部，所述循環(huán)管半圓凹槽的下端接通所述圓錐形的下部；所述圓錐形的頂部開有出料通道半圓凹槽，所述出料通道半圓凹槽的深度等于所述出料通道半圓凹槽的半徑；所述合頁式料筒下端與壓力傳感器相連接；
[0007]所述右錐形螺桿和左錐形螺桿安裝于合并后的所述合頁式料筒的料筒腔體中，所述錐形雙螺桿的輸入軸穿過所述輸入軸孔，驅(qū)動輸入軸的驅(qū)動電機安裝于所述微型高溫紡絲機的機座；所述錐形雙螺桿由右錐形螺桿和左錐形螺桿嚙合構(gòu)成，所述右錐形螺桿和所述左錐形螺桿同時為圓錐形雙螺旋線螺桿或圓錐形單螺旋線螺桿，圓錐角度20°?35°之間，且兩根螺桿的螺旋線旋轉(zhuǎn)方向相同或相反，即一根為順時針方向另一根為逆時針方向，或兩根同為順時針方向，又或兩根同為逆時針方向；所述右錐形螺桿和所述左錐形螺桿的兩軸線安裝夾角與其錐形角相等；所述右錐形螺桿和所述左錐形螺桿的兩軸線安裝夾角的中心線垂直于水平方向；
[0008]所述合頁式料筒的進料通道安裝自動喂料裝置，所述自動喂料裝置包含電機和喂料筒，喂料筒與合頁式料筒的進料孔相連，電機與喂料筒相連，所述的自動喂料裝置為電機帶動喂料筒中的螺桿轉(zhuǎn)動，推動原料向前運動的自動進料裝置，螺桿直徑為10?20mm，長徑比為1:15?1:30，電機的轉(zhuǎn)速為O?20r/min ；
[0009]所述合頁式料筒的出料通道上端安裝閥門，所述閥門為截止閥；出料通道下端嵌入濾網(wǎng)，濾網(wǎng)為50?200目，濾網(wǎng)下段嵌入噴絲板；所述合頁式料筒與加熱塊相連，加熱塊采用電阻絲銅塊加熱器，使得紡絲溫度范圍為50?500°C。
[0010]所述加熱裝置包含加熱塊和保溫套筒，保溫套筒包裹在合頁式料筒上，加熱塊采用電阻絲銅塊加熱器，加熱塊與合頁式料筒后端相連；
[0011]所述操作臺與機架上端相連，合頁式料筒與機架側(cè)面相連，壓力傳感器固定在機架底部，且與合頁式料筒底部相連；所述錐形雙螺桿的長度為11?15cm，螺桿轉(zhuǎn)速為O?300r/min，所述合頁式料筒承受壓力在10?300N之間。
[0012]有益效果
[0013]本實用新型的一種微型高溫紡絲機，由于獨特的自動進料機，使得原料進入螺桿的量可以控制，省去了計量泵，更便于操作，同時其螺桿及閥門結(jié)構(gòu)，與普通紡絲機相比，可以在螺桿中停留更長時間。本實用新型不但有良好的共混效果，同時其只需要IOg?15g樹脂就可以進行實驗，大大的節(jié)約了原料。同時，該儀器使用了銅塊加熱器，使得紡絲溫度最高可以達到500°C。此裝置不但可以節(jié)約實驗及科研中的原料使用量，同時混合效果良好，料筒內(nèi)還有充氮保護系統(tǒng)及氣流冷卻系統(tǒng)，便于開展及模擬各類加工實驗。該微型裝置便于進行小劑量實驗，對于昂貴材料和微量材料的開發(fā)和研究具有重要意義，可以節(jié)約大量成本，減少浪費。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型的一種微型高溫紡絲機的結(jié)構(gòu)示意圖
[0015]圖2是本實用新型的合頁式料筒示意圖
[0016]圖3是本實用新型的閥門打開時出料孔示意圖
[0017]圖4是本實用新型的閥門閉合時出料孔示意圖
[0018]其中:(I)是操作臺、(2 )是驅(qū)動電機、(3 )是進料裝置、(4 )是右錐形螺桿、(5 )是左錐形螺桿、(6)是合頁式料筒、(7)是加熱塊、(8)是閥門、(9)是濾網(wǎng)、(10)是噴絲板、
(11)是機架、(12)是壓力傳感器、(13)是循環(huán)通道、(14)是出料通道、(15)是輸入軸孔、(16)是進料通道【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合【具體實施方式】，進一步闡述本實用新型。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實用新型講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本實用新型作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0020]如圖1所示，一種微型高溫紡絲機，其特征是主要包括機架(11)、合頁式料筒(6)、錐形雙螺桿、加熱裝置、自動喂料裝置；所述裝置包括操作臺(I)、驅(qū)動電機(2)、進料裝置
(3)、右錐形螺桿(4)、左錐形螺桿(5)、合頁式料筒(6)、加熱塊(7)、閥門(8)、濾網(wǎng)(9)、噴絲板(10)、機架(11)、壓力傳感器(12)、循環(huán)通道(13)、出料通道(14)、輸入軸孔(15)、進料通道(16);所述操作臺(I)安裝在所述機架(11)的頂端，并在操作臺(I)的底面安裝所述驅(qū)動電機(2);所述支架(11)的前側(cè)固定所述加熱塊(7);所述加熱塊(7)的前側(cè)固定所述機筒(10)，所述機筒(6)內(nèi)部有兩個錐形螺桿腔，分別安裝右錐形螺桿(4)和左錐形螺桿
(5)，所述右錐形螺桿(4)和所述左錐形螺桿(5)的上端分別通過齒輪與驅(qū)動電機(2)聯(lián)接，所述機筒(6)的上方有進料通道(16)與進料裝置(3)聯(lián)接；所述機筒(6)的下端有出料通道(14)，出料通道裝有閥門(8)、濾網(wǎng)(9)和噴絲板(10)；
[0021]如圖2所示，所述合頁式料筒(6)為對稱的各帶半腔的兩塊體構(gòu)成，兩塊體合并時共同形成料筒腔體、輸入軸孔(15)、進料通道(16)、出料通道(14)和循環(huán)通道(13)，所述半腔體主體呈底朝上的圓錐形凹陷，所述圓錐形的縱向中心剖切平面與塊體平面一致，所述圓錐形的底部開有兩道輸入軸孔半圓凹槽，所述輸入軸孔半圓凹槽的深度等于輸入軸孔的半徑，所述圓錐形的上部一側(cè)開有進料通道半圓凹槽，所述進料通道半圓凹槽的深度等于進料通道的半徑，所述圓錐形的另一側(cè)開有循環(huán)管半圓凹槽，所述循環(huán)管半圓凹槽的深度等于所述循環(huán)管半圓凹槽的半徑，所述循環(huán)管半圓凹槽的上端接通所述圓錐形的上部，所述循環(huán)管半圓凹槽的下端接通所述圓錐形的下部；所述圓錐形的頂部開有出料通道半圓凹槽，所述出料通道半圓凹槽的深度等于所述出料通道半圓凹槽的半徑；
[0022]如圖1所示，所述加熱裝置(7)包含加熱塊和保溫套筒，保溫套筒包裹在合頁式料筒上，加熱塊采用電阻絲銅塊加熱器，加熱塊與合頁式料筒(6)后端相連；所述自動喂料裝置(3)包含電機和喂料筒，喂料筒與合頁式料筒的進料孔相連，電機與喂料筒相連；所述合頁式料筒(6)的進料通道(16)安裝自動喂料裝置(3)，所述的自動喂料裝置為電機帶動喂料筒中的螺桿轉(zhuǎn)動，推動原料向前運動的自動進料裝置，螺桿直徑為10?20mm，長徑比為1:15?1:30，電機的轉(zhuǎn)速為O?20r/min ;所述操作臺(I)與機架(11)上端相連，合頁式料筒(6)與機架(11)側(cè)面相連，壓力傳感器(12)固定在機架底部，且與合頁式料筒底部相連；所述所述錐形雙螺桿的長度為11?15cm，螺桿轉(zhuǎn)速為O?300r/min，所述合頁式料筒承受壓力在10?300N之間；
[0023]如圖3所示，為閥門打開時出料孔示意圖，所述合頁式料筒的出料通道上端安裝閥門(8)，所述閥門為截止閥；出料通道下端嵌入濾網(wǎng)(9)，濾網(wǎng)為50?200目，濾網(wǎng)下段嵌入噴絲板(10);所述合頁式料筒與加熱塊相連，加熱塊采用電阻絲銅塊加熱器，使得紡絲溫度范圍為50?500°C ； [0024] 如圖4所示,為閥門閉合時出料孔示意圖。
【權(quán)利要求】
1.一種微型高溫紡絲機，其特征是主要包括機架(11)、合頁式料筒(6)、錐形雙螺桿、加熱裝置和自動喂料裝置(3)； 所述合頁式料筒(6)為對稱的各帶半腔的兩塊體構(gòu)成，兩塊體合并時共同形成料筒腔體、輸入軸孔(15)、進料通道(16)、出料通道(14)和循環(huán)通道(13)，所述半腔體主體呈底朝上的圓錐形凹陷，所述圓錐形的縱向中心剖切平面與塊體平面一致，所述圓錐形的底部開有兩道輸入軸孔半圓凹槽，所述輸入軸孔半圓凹槽的深度等于輸入軸孔的半徑，所述圓錐形的上部一側(cè)開有進料通道半圓凹槽，所述進料通道半圓凹槽的深度等于進料通道的半徑，所述圓錐形的另一側(cè)開有循環(huán)管半圓凹槽，所述循環(huán)管半圓凹槽的深度等于所述循環(huán)管半圓凹槽的半徑，所述循環(huán)管半圓凹槽的上端接通所述圓錐形的上部，所述循環(huán)管半圓凹槽的下端接通所述圓錐形的下部；所述圓錐形的頂部開有出料通道半圓凹槽，所述出料通道半圓凹槽的深度等于所述出料通道半圓凹槽的半徑；所述合頁式料筒下端與壓力傳感器(12)相連接； 所述右錐形螺桿(4)和左錐形螺桿(5)安裝于合并后的所述合頁式料筒(6)的料筒腔體中，所述錐形雙螺桿的輸入軸穿過所述輸入軸孔(15)，驅(qū)動輸入軸的驅(qū)動電機(2)安裝于所述微型高溫紡絲機的機座；所述錐形雙螺桿由右錐形螺桿(4)和左錐形螺桿(5)嚙合構(gòu)成，所述右錐形螺桿(4)和所述左錐形螺桿(5)同時為圓錐形雙螺旋線螺桿或圓錐形單螺旋線螺桿，圓錐角度20°?35°之間，且兩根螺桿的螺旋線旋轉(zhuǎn)方向相同或相反，即一根為順時針方向另一根為逆時針方向，或兩根同為順時針方向，又或兩根同為逆時針方向；所述右錐形螺桿(4)和所述左錐形螺桿(5)的兩軸線安裝夾角與其錐形角相等；所述右錐形螺桿和所述左錐形螺桿的兩軸線安裝夾角的中心線垂直于水平方向； 所述加熱裝置(7 )包含加熱塊和保溫套筒，保溫套筒包裹在合頁式料筒上，加熱塊采用電阻絲銅塊加熱器，加熱塊與合頁式料筒(6)后端相連； 所述自動喂料裝置(3)包含電機和喂料筒，喂料筒與合頁式料筒的進料孔相連，電機與喂料筒相連； 所述操作臺(I)與機架(11)上端相連，合頁式料筒(6)與機架(11)側(cè)面相連，壓力傳感器(12)固定在機架底部，且與合頁式料筒底部相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微型高溫紡絲機，其特征在于，所述錐形雙螺桿的長度為11?15cm，螺桿轉(zhuǎn)速為O?300r/min，所述合頁式料筒承受壓力在10?300N之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微型高溫紡絲機，其特征在于，所述合頁式料筒(6)的進料通道(16)安裝自動喂料裝置(3)，所述的自動喂料裝置為電機帶動喂料筒中的螺桿轉(zhuǎn)動，推動原料向前運動的自動進料裝置，螺桿直徑為10?20mm，長徑比為1:15?1:30，電機的轉(zhuǎn)速為O?20r/min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微型高溫紡絲機，其特征在于，所述合頁式料筒的出料通道上端安裝閥門(8)，所述閥門為截止閥；出料通道下端嵌入濾網(wǎng)(9)，濾網(wǎng)為50?200目，濾網(wǎng)下段嵌入噴絲板(10);所述合頁式料筒與加熱塊相連，加熱塊采用電阻絲銅塊加熱器，使得紡絲溫度范圍為50?500°C。
【文檔編號】B29C47/08GK203726792SQ201420050953
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年1月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月26日
【發(fā)明者】吳文華, 羅偉強, 楊偉, 王小平, 施鎮(zhèn)江 申請人:東華大學(xué)