供挤出机用的圆形槽缝式多孔板组件.pdf

本发明公开了一种供挤出机用的圆形槽缝式多孔板组件。该多孔板组件包括内径朝向出口侧渐小的壳体以及安装于该壳体内的多孔板。该多孔板穿透形成有中心孔；围绕该中心孔同心地形成有多个圆弧形槽缝，以使所述圆弧形槽缝在各个方向上均对称，从而能防止在长时间挤出过程中由于树脂的滞留时间延长而导致树脂氧化和变色，并且能限制杂质通过筛网的外周，从而能改善产品质量。

权利要求书
1.  一种供挤出机用的圆形槽缝式多孔板组件，包括：
壳体，其内径朝向出口侧渐小；
多孔板，其安装于该壳体内并具有多个圆弧形的槽缝，所述槽缝限定了一个或多个围绕该多孔板中心的同心圆，以使至少两个圆弧形槽缝设置在一个所述同心圆上，同一同心圆的槽缝在各个方向上均对称设置；以及
筛网，其安装于该壳体内并由该多孔板支撑。

2.  如权利要求1所述的组件，其中，该多孔板还具有贯穿该多孔板的中心孔。

3.  如权利要求1所述的组件，其中，所述槽缝全体限定的开口比占该多孔板的整个面积的50％至80％。

4.  如权利要求1所述的组件，其中，所述槽缝的总数范围为4至24。

5.  如权利要求1或2所述的组件，其中，所述槽缝的入口和出口及该中心孔的入口和出口以40度至80度范围内的角度渐细。

6.  如权利要求1所述的组件，其中，所述槽缝呈圆弧的形式，并设置成限定三个围绕该多孔板中心的同心圆；最靠近该多孔板中心的槽缝采用角度在40度至45度范围内的长型圆弧的形式；次靠近该多孔板中心的槽缝采用角度在62度至68度范围内的长型圆弧的形式；再次靠近该多孔板中心的槽缝采用角度在70度至75度范围内的长型圆弧的形式。

7.  如权利要求1所述的组件，其中，该壳体一体地形成有环形突起，该突起与该多孔板的边缘接触，使得该突起将一些与该筛网的外周对应的槽缝遮挡。

说明书供挤出机用的圆形槽缝式多孔板组件
技术领域
本发明涉及一种供挤出机用的圆形槽缝式多孔板组件，尤其涉及如下一种供挤出机用的圆形槽缝式多孔板组件：其能防止在长时间挤出过程中由于树脂的滞留时间延长而导致树脂氧化和变色，并且能限制杂质通过筛网的外周，从而能改善产品质量。
背景技术
一般来说，螺杆式挤出机以如下方式设计：通过螺杆将供入其内的树脂混合并熔化，同时穿过挤筒(barrel)的内部；然后熔化的树脂从该挤筒的末端返回至连接器(adaptor)。在这种情况下，为了除去树脂中所含杂质，在螺杆和挤出机头(extrusion head)之间安装有筛网；而筛网进而由多孔板(breaker plate)支撑。这种筛网以及多孔板也用来将树脂压力保持在一个恒定范围内，该范围为获得一致的模制产品所必需。
至于多孔板，特别地，树脂必须以均匀的流速通过多孔板。传统上，为了防止树脂的早期桥接(early bridge)以及碳化，并为了维持树脂的一致的滞留时间，已经开发并使用了如图1和图2所示的各种多孔板。
在所述各种多孔板中，一种如图1所示的传统孔式多孔板40一体地形成有筛网的连接部(未图示)，并且在多孔板40上形成有呈多个同心圆设置的多个孔41。这种设置意味着这些孔41绕筛网的外周均匀地设置。然而，所述绕筛网外周设置的孔41并不能良好地滤去树脂中所含的杂质。另外，由于多孔板40的入口侧处的压降，在沿多孔板40的边缘进入的树脂和通过多孔板40的中央进入的树脂之间会存在着流速偏差的问题。
图2示出了一种传统的槽缝式多孔板50，这种多孔板也是应用最广泛的多孔板。这种槽缝式多孔板50以如下方式设计：处于多孔板50中央部分处的槽缝51的尺寸较长，以使流体流动均匀。另外，对于这种槽缝式多孔板50，各槽缝51的入口侧和出口侧渐细，使得相邻的槽缝51之间的距离在入口和出口侧处最小化。在这种情况中，与筛网分开地形成有供连接筛网(未图示)使用的壳体55。然而，这种槽缝式多孔板50存在一个问题，即多孔板边缘处的熔化树脂的流速低于多孔板中央部分处的熔化树脂的流速，从而导致熔化树脂的流速偏差。
也就是说，无论是这种孔式多孔板还是这种槽缝式多孔板，均分别在其中央部分处以及边缘部分处或多或少地产生低速区域，从而增加了流动阻力以及树脂的滞留时间，由此导致树脂的碳化及变色。
另外，尽管附图中未示出，但在日本专利特开1995-214640号公报(于1995年8月15日公布)中公开了一种与本发明类似的圆形槽缝式多孔板。该公开的传统圆形槽缝式多孔板以如下方式设计：上部圆形槽缝和下部圆形槽缝具有与连接器的内径相同的长度。这种多孔板可用于挤出平面产品例如膜，但是不适于挤出柱形物件。另外，为了连接筛网，必须利用一个单独的环件挤压这种圆形槽缝式多孔板。在这种情况中，该环件易于产生额外的间隙，造成材料在所述间隙中堆积。
发明内容
技术问题
因此，鉴于上述问题提出了本发明，本发明的目的是为了提供一种供挤出机用的圆形槽缝式多孔板组件，其能防止在长时间挤出过程中由于树脂的滞留时间延长而导致树脂氧化和变色，并且能限制杂质通过筛网的外周，从而能改善产品质量。
技术方案
根据本发明，上述和其他目的可以通过提供如下一种供挤出机用的圆形槽缝式多孔板组件来实现，该圆形槽缝式多孔板组件包括：壳体，其内径朝向出口侧渐小；多孔板，其安装于该壳体内并具有多个圆弧形的槽缝，所述槽缝限定了一个或多个围绕该多孔板中心的同心圆，以使至少两个圆弧形槽缝设置在一个所述同心圆上，同一同心圆的槽缝在各个方向上均对称设置；以及筛网，其安装于该壳体内并由该多孔板支撑。
优选地，该多孔板还可以具有贯穿该多孔板的中心孔。
优选地，所述槽缝全体可限定的开口比占该多孔板的整个面积的50％至80％。
优选地，所述槽缝的总数可以为4至24。
优选地，所述槽缝的入口和出口及该中心孔的入口和出口可以以40度至80度范围内的角度渐细。
优选地，所述槽缝可以呈圆弧的形式，并设置成限定三个围绕该多孔板中心的同心圆；最靠近该多孔板中心的槽缝采用角度在40度至45度范围内的长型圆弧的形式；次靠近该多孔板中心的槽缝采用角度在62度至68度范围内的长型圆弧的形式；再次靠近该多孔板中心的槽缝采用角度在70度至75度范围内的长型圆弧的形式。
优选地，该壳体可以一体地形成有环形突起，该突起与该多孔板地边缘接触，使得该突起将一些与该筛网的外周对应的槽缝遮挡。
有益效果
这样，根据本发明，通过利用所述的供挤出机用的圆形槽缝式多孔板，可以防止在长时间挤出过程中由于树脂的滞留时间延长而导致树脂氧化和变色，并且能限制杂质从筛网的外周通过，从而改善产品的质量。
附图说明
从下述结合附图的详细描述可以更清楚地理解本发明的上述和其他目的、特征和其他优点，附图中：
图1为分别示出传统孔式多孔板的局部剖开侧视图以及主视图；
图2为分别示出传统槽缝式多孔板的主视图以及立体图；
图3为示出根据本发明的多孔板组件的分解状态的剖视图；
图4为组成根据本发明的多孔板组件的多孔板的主视图；
图5至图8为示出检测到的被氧化的碳杂质的含量的监测结果。
具体实施方式
下面将参考附图对本发明的优选实施例进行说明。本实施例仅用于解释说明的目的而非用于限制本发明的范围。该实施例中的某些部件与现有技术中的某些部件实质上相同，因此将由相同的附图标记及术语来表示。
图3为示出根据本发明的多孔板组件的分解状态的剖视图。图4为组成根据本发明的多孔板组件的多孔板的主视图。
参考图3和图4，本发明的该圆形槽缝式多孔板组件包括：壳体30，其内径朝向其出口侧渐小；以及多孔板10，其安装于壳体30内。多孔板10中央穿设形成有圆形中心孔11，并且围绕中心孔11同心地形成有多个圆弧形槽缝12。所述圆弧形槽缝12在各个方向上均对称。
本发明的多孔板组件还包括筛网20，筛网20安装在壳体30内以使其可由安装于壳体30内的多孔板10来支撑。如上所述，多孔板10中央穿设形成有中心孔11，并且围绕中心孔11在各个方向上对称地设置有4到24个圆弧形槽缝12，从而使熔化树脂的滞留最小化。在这种情况下，如果槽缝的总数超过25，则槽缝12限定的结构与所述传统的孔式多孔板的结构类似，从而增加了流速偏差的可能性。反之，如果槽缝12的数量少于4，则熔化树脂可能不良地在槽缝12之间产生堆积。
下面更详细地说明槽缝12的设置。槽缝12呈圆弧形式，其设置成限定至少三个围绕穿过多孔板10中心的中心孔11的同心圆。在该实施例中，最靠近中心孔11的槽缝12采用角度(A1)在40度至45度范围内的长型圆弧的形式；次靠近中心孔11的槽缝12采用角度(A2)在62度至68度范围内的长型圆弧的形式；再次靠近中心孔11的槽缝12采用角度(A3)在70度至75度范围内的长型圆弧的形式。
在这种情况下，优选地，相应槽缝12的曲率半径(R1、R2、R3)位于4mm至6mm的范围内。
另外，优选地，，所有槽缝12限定的开口比占多孔板10的全部面积的50％至80％。换句话说，如果开口比低于50％，则使挤出压力增加，并导致发热的问题。反之，如果开口比超过80％，则不能维持适当的挤出压力，从而不能均匀地混合熔化的树脂，并且由于挤出速度降低而不良地造成氧化。
多孔板10由高温下不发生化学反应的材料制成，并且可用于挤出各种塑性材料，所述塑性材料包括作为基本树脂组分的聚烯烃。另外，相应槽缝12的入口12a和出口12b以及中心孔11的入口和出口以40度至80度范围内的角度(α)渐细(见图3)，使得熔化树脂在槽缝12的壁面处的流速增大，从而防止熔化树脂在槽缝12之间堆积和氧化。
在这种情况下，多孔板10优选地形成具有15mm至23mm的厚度，从而不会影响熔化树脂的流动性能，同时保证对筛网20的足够支撑力。
壳体30一体地形成有环形突部31，且该环形突部31与多孔板10的边缘紧密接触。这种环形突部31用来将一些与筛网20的外周对应的槽缝12遮挡，从而防止熔化树脂流过这些槽缝12。
下面对具有上述结构的本发明的多孔板组件的操作及效果进行说明。
首先，在该多孔板组件中，圆弧形的槽缝12设置成在各个方向上均对称，使得熔化树脂不会产生流速偏差，从而能够防止由于熔化树脂的滞留而造成的氧化和变色。
另外，由于与筛网20的外周对应的多孔板10边缘被壳体30的环形突部31遮挡，因此不存在杂质通过筛网20的外周进入、与熔化树脂一起混合并挤出的风险。
除了上述效果之外，50％至80％的开口比使得多孔板能有效地防止挤出压力及发热量的增加，并且能将挤出压力维持在一个适当的水平，从而允许熔化树脂均匀地混合，并防止熔化树脂的堆积。
下面，基于与连续挤出的输出量相对应的被氧化的碳的含量，将根据本发明的圆形槽缝式多孔板与所述传统的孔式及槽缝式多孔板进行比较。
图5至图7示出了利用杂质检测装置检测到的尺寸大于30微米的被氧化的碳杂质含量的监测结果。此处，检测到的杂质含量与连续挤出的输出量对应。
如图5所示，在本发明的一个实施例中，当输出量为21000kg时检测到的被氧化的碳杂质的含量为25EA/L。
考虑到传统上能接受的上限值为30EA/L，因而可以理解，即使在输出量超出21000kg之后，本发明的实施例仍可以继续进行挤出。
相反，对于所述传统的孔式多孔板(图6-对比实施例1)以及传统的槽缝式多孔板(图7-对比实施例2)，当输出量仅为18000kg时，检测到的被氧化的碳杂质的含量已达到65EA/L和40EA/L。这样的结果远远超出30EA/L的极限值，因而对于所述传统的多孔板来说，不能进行更多的继续挤出。
图8示出了利用杂质检测装置检测到的每小时内被氧化的碳杂质含量的监测结果。此处，杂质的尺寸大于70微米。
在这种情况下，根据本发明实施例的圆形槽缝式多孔板的值为1EA/HR至2EA/HR，而传统的槽缝式多孔板的值为15EA/HR，传统的孔式多孔板的值为35EA/HR。
从上述结果可以看出，相较于现有技术，当使用本发明的圆形槽缝式多孔板时，筛网的杂质过滤性能可以得到改善。
实用性
从上面的说明显而易见，本发明提供了一种供挤出机用的圆形槽缝式多孔板组件，其能防止在长时间挤出过程中由于树脂的滞留时间延长而导致树脂氧化和变色，并且能限制杂质通过筛网的外周，从而能改善产品质量。
尽管出于解释的目的公开了本发明的优选实施例，但是本领域技术人员应能认识到，在不脱离所附权利要求书所公开的本发明的范围和精神的前提下可以进行各种修改、添加及替换。