專利名稱：擠出機的防漏進料輥組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及擠出機的防漏進料輥組件。尤其，本發(fā)明涉及在擠出機的進料段中減少彈性材料泄漏的進料輥組件。
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螺桿通常具有三個區(qū)域，也就是進料段、軟化或熔化段、以及計量段。擠出機螺桿通常布置為在擠出機料筒中旋轉(zhuǎn)，所述擠出機料筒包括鄰近螺桿進料段的漏斗或其它防護段，以及與漏斗或防護段相對并靠近螺桿計量段的排放端。固體的彈性材料在操作期間通過漏斗或防護段引入并且供給到螺桿的進料段，在此處彈性材料開始被軟化或熔化。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量段，以便傳送到擠出機的排放端，材料在排放端處通常穿過成形模具。
圖1示出了擠出機進料段中的常規(guī)進料輥組件。擠出機的進料段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段。軸向細長的擠出機螺桿106布置在孔104內(nèi)并且可旋轉(zhuǎn)地結(jié)合到齒輪減速器。擠出機螺桿106被分成三個區(qū)域或段位于擠出機螺桿106的進口端處的進料段100、位于擠出機螺桿的出口端處的計量段、以及位于進料段100和計量段之間的過渡段。
固體的彈性材料在擠出機的操作期間通過漏斗或防護段被引入料筒的進料口108。固體的彈性材料被進料輥112運載入擠出機螺桿106，在該處其又被推進入過渡段。固體的彈性材料在其被沿著過渡段推進時轉(zhuǎn)化到熔化狀態(tài)，并且隨后供給入計量段。計量段隨后將熔化材料從擠出機傳送出去，通常是通過安裝在料筒出口端上的成形模具。
擠出機通常采用常規(guī)的旋轉(zhuǎn)、從動、輔助進料輥112從而便于將彈性材料從進料口108供給入進料段100中的擠出機螺桿106。彈性材料在通過進料段100的進料口108引入時非常硬且粘性并且傾向于在擠出機螺桿106的頂部上滾動，并且在沒有常規(guī)進料輥112幫助的情況下不會被嚙合在擠出機螺桿106的螺紋之間。常規(guī)的進料輥112在與擠出機螺桿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螺桿106的輥夾區(qū)。擠出機螺桿106隨后將彈性材料傳送到過渡段(未示出)。
圖2示出了常規(guī)的進料輥組件。這種常規(guī)的進料輥組件200包括進料輥204的驅(qū)動軸端202，所述驅(qū)動軸端連接到齒輪減速器并在操作期間使進料輥204旋轉(zhuǎn)。進料輥204包括有自由端206。進料輥204的驅(qū)動軸端202和自由端206被結(jié)合到進料輥支架210的支撐臂208。使用這種常規(guī)的進料輥組件200是有問題的，因為存在著由于在進料段中產(chǎn)生的壓力而導(dǎo)致彈性材料被迫進入進料輥204周圍的泄漏路徑L。這種泄漏路徑L包括處于支撐臂208和進料輥204之間的間隙、進料輥支架210和進料輥204之上的間隙和之下的間隙、以及進料輥支架210和進料輥204之間的間隙(也可參見圖1中的L)。如果在擠出機操作的中斷期間沒有徹底和定期地清潔進料輥204，那么位于泄漏路徑L中的彈性材料就會硬化并且在重新開始擠出機的操作時會堵塞進料輥204。泄漏的彈性材料變?yōu)閺U屑或廢料并且成為導(dǎo)致要為擠出機進行額外清潔和維護的收益損失。泄漏的彈性材料還在擠出機上產(chǎn)生了大范圍的磨損并導(dǎo)致擠出機更快地磨損。
試圖減少常規(guī)進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可分開的旋轉(zhuǎn)密封環(huán)和進料輥殼體。每個旋轉(zhuǎn)密封環(huán)被緊固到進料輥的一端并且與進料輥一起旋轉(zhuǎn)。每個密封環(huán)包圍進料輥的整個端部。密封環(huán)具有用于在擠出機的操作期間將泄漏的彈性材料返回到進料輥工作面的凹槽。這種設(shè)計還用進料輥殼體包圍進料輥的大約50％。進料輥殼體具有唯一且恒定的孔直徑。然而，這種設(shè)計不能提供一種有效的防漏進料輥組件。雖然這種設(shè)計確實包圍了進料輥，但是卻不能將彈性材料重新導(dǎo)向到進料輥工作面的中心以及重新從進料輥端密封件導(dǎo)離。
因此，在工業(yè)上對于進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)有的擠出機改型進料輥組件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明包括一種擠出機的進料輥組件，這種進料輥組件具有包括驅(qū)動軸端、中間輥部和自由端的進料輥。這種進料輥組件還具有包括至少兩個殼體部分的殼體，其中所述殼體遮護進料輥的中間輥部的至少50％。
多個密封板定位為鄰近每個殼體部分的外表面。一個密封板孔定位在每個密封板中。
至少一個凹槽定位在每個密封板的密封板孔的內(nèi)圓周上。
多個端板定位為鄰近每個密封板的外表面。
至少一個凹槽定位在每個端板的內(nèi)表面上。
一個端板孔處于每個端板中。
本發(fā)明涉及一種在擠出機的進料段中減少彈性材料泄漏的進料輥組件。殼體、進料輥密封板和進料輥端板被用來減少彈性材料泄漏。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入進料段的工作面的中心以及遠離端部密封件。進料輥密封板和進料輥端板都包括有一個或多個凹槽，所述凹槽幫助將彈性材料重定向返回進入進料段。殼體、進料輥密封板、進料輥端板和進料輥刮刀都涂覆有固體的干潤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)有的擠出機改型進料輥組件。


圖1示出了擠出機進料段中的常規(guī)進料輥組件。
圖2示出了一種常規(guī)的進料輥組件。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的擠出機進料段中的進料輥組件。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一種進料輥組件。
圖5示出了如圖4所示的進料輥組件的殼體402的(a)側(cè)視圖和(b)橫截面視圖。
具體實施例方式
本發(fā)明涉及一種在擠出機進料段中減少彈性材料泄漏的進料輥組件。一個殼體、進料輥密封板以及進料輥端板用來減少彈性材料泄漏。通過應(yīng)用殼體的變直徑孔以及包括在進料輥密封板和進料輥端板中的凹槽來將彈性材料重新定向返回到進料段。殼體、進料輥密封板、進料輥端板以及進料輥刮刀都涂覆有固體的干潤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)有的擠出機改型進料輥組件。
本發(fā)明提供了一種進料輥組件，其用殼或罩封裝進料輥的一部分同時仍然將進料輥的一部分工作面暴露給進料口，彈性材料在所述進料口處被引入擠出機的進料段以使得彈性材料由進料輥朝著擠出機螺桿傳送。本發(fā)明還提供了包圍進料輥圓周一部分的密封板和覆蓋進料輥整個端部的端板。任何試圖通過本發(fā)明所提供的緊密間隙離開的彈性材料被泵送返回進入進料口的有效流動路徑。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入進料口的流動路徑。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入進料口的流動路徑。殼、密封板、端板以及進料輥刮刀都涂覆有固體的干潤滑劑以便減少密封表面和彈性材料之間的摩擦。進料輥組件能容易地被改裝以適應(yīng)采用常規(guī)進料輥的擠出機。進料輥的這種封裝和將彈性材料有效地重新定向返回進入進料口流動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)致擠出機需要額外清潔和維護的收益損失的問題，以及導(dǎo)致擠出機快速磨損的問題。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的擠出機的進料段中的進料輥組件。擠出機的進料段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段。軸向細長的擠出機螺桿306定位在孔304內(nèi)并且可旋轉(zhuǎn)地結(jié)合到齒輪減速器。擠出機螺桿306被分成三個區(qū)域或段位于擠出機螺桿306的進口端處的進料段300、位于擠出機螺桿的出口端處的計量段、以及位于進料段300和計量段之間的過渡段。
固體的彈性材料在擠出機的操作期間通過漏斗或遮護段被引入料筒的進料口308而進入進料輥組件310。固體的彈性材料被進料輥312從進料輥組件310運載到擠出機螺桿306，在該處其又被推進入過渡段。固體的彈性材料在其被沿著過渡段推進時轉(zhuǎn)化到熔化狀態(tài)，并且隨后供給入計量段。計量段將熔化材料從擠出機傳送出去，通常是通過安裝在料筒出口端上的成形模具。
進料輥組件310包括結(jié)合到進料輥312每端的固定的輥密封板314。固定的輥密封板314包圍驅(qū)動軸的至少75％和進料輥312的自由端。殼體316遮護進料輥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入到旋轉(zhuǎn)的進料輥312和固定密封板314之間的緊密間隙中的彈性材料。借助于進料輥312的表面相對于固定輥密封板314和輥端板318的運動，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料輥312的工作面311。
進料輥312被殼體316部分地包圍。殼體316遮護進料輥312的至少50％并且收集從進料輥312的供給面落下的彈性材料條。殼體316和進料輥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料輥312的工作面311的中心導(dǎo)向并將其導(dǎo)向返回進入進料流。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包圍進料輥312端部圓周的大約75％。殼體316包圍進料輥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，這與進料輥312形成了變化的間隙以將彈性材料朝著進料輥312的工作面311的中心重定向。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的進料輥組件。進料輥組件400包括殼體部分402，所述殼體部分遮護進料輥的至少50％。每個殼體部分402包括內(nèi)表面404和外表面406。每個殼體部分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的外端朝著進料輥的工作面的中心重定向。彈性材料從漏斗供給穿過殼體402的頂部410上的進料口。殼體402的頂部410朝著進料輥向下彎曲以方便彈性材料的流動。殼體402的頂部410和殼體孔408涂覆有固體的干潤滑劑涂層以方便彈性材料的流動。
固定輥密封板412結(jié)合到殼體402的外表面406。輥密封板412至少覆蓋進料輥端部圓周的75％。每個輥密封板412包括內(nèi)表面414和外表面416。每個輥密封板412的頂部413延伸超過每個殼體402的頂部410的長度并且朝著進料輥向下逐漸變細。每個輥密封板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涂覆有固體的干潤滑劑涂層以方便彈性材料的流動。
固定的輥端板422結(jié)合到每個輥密封板412的外表面416。每個輥端板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涂覆有固體的干潤滑劑涂層以方便彈性材料的流動。緊固件432用來緊固進料輥組件400。
圖5(a)和(b)分別示出了如圖4所示的進料輥組件的殼體402的側(cè)視圖和橫截面視圖。每個殼體402的殼體孔408的直徑從每個殼體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逐漸增大從而與進料輥一起提供變化的間隙。這個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，對于本發(fā)明保護范圍的理解應(yīng)當基于所附的權(quán)利要求。
權(quán)利要求
1.一種擠出機的進料輥組件，包括包括驅(qū)動軸端、中間輥部和自由端的進料輥；包括至少兩個殼體部分的殼體，其中所述殼體遮護所述進料輥的所述中間輥部的至少50％；鄰近每個殼體部分的外表面設(shè)置的多個密封板；位于每個密封板中的密封板孔；多個位于每個密封板的密封板孔的內(nèi)圓周上的凹槽；多個鄰近每個密封板的外表面設(shè)置的端板；多個位于每個端板的內(nèi)表面上的凹槽；和位于每個端板中的端板孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的進料輥組件，其特征在于，每個殼體部分包括變化的內(nèi)徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的進料輥組件，其特征在于，位于每個輥端板中的每個凹槽具有恒定的寬度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的進料輥組件，其特征在于，位于每個密封板中的每個凹槽具有恒定的寬度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的進料輥組件，其特征在于所述殼體具有兩個殼體部分；兩個密封板之一布置為鄰近每個殼體部分的所述外表面，每個密封板具有多個凹槽；和兩個端板之一布置為鄰近每個密封板的所述外表面，每個端板具有多個凹槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的進料輥組件，其特征在于，每個殼體部分包括變化的內(nèi)徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的進料輥組件，其特征在于，位于每個輥端板中的每個凹槽具有恒定的寬度。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的進料輥組件，其特征在于，位于每個密封板中的每個凹槽具有恒定的寬度。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的進料輥組件，其特征在于，位于每個密封板中的每個凹槽具有恒定的寬度。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的進料輥組件，其特征在于，在進料輥組件的操作期間，所述密封板的至少一個凹槽和所述端板的至少一個凹槽在結(jié)構(gòu)上相互配合以將彈性材料朝著所述進料輥的中間輥部重新定向返回。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的進料輥組件，其特征在于，在進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的進料段中減少彈性材料泄漏的進料輥組件。使用殼體(402)、進料輥密封板(412)和進料輥端板(422)來減少彈性材料泄漏。通過使用殼體中直徑變化的孔(408，500，502)以及包含在進料輥密封板和進料輥端板中的凹槽(420，428)來將彈性材料重新定向返回到進料段。殼體、進料輥密封板、進料輥端板和進料輥刮刀(320)都涂覆有固體的干潤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)有的擠出機改型進料輥組件。
文檔編號B29C47/10GK1871112SQ200480028709
公開日2006年11月29日 申請日期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 申請人:戴維斯-標準有限責(zé)任公司