环保结粒机的制作方法

1.本发明总体来说涉及结粒设备技术领域，具体而言，涉及一种环保结粒机。


背景技术：

2.结粒机是一种把塑料制品重新粉碎成型并输出塑料粒的设备。其可以把工业生产过程中剩下的无法利用的塑料制品及回收的塑料制品，重新利用输出可再次使用的塑料粒，不仅可以缓解塑料制品丢弃代来的污染问题，且可以增加塑料的循环利用。
3.但是现有技术中的结粒机，其工作原理是先把塑料制品粉碎、熔化，再成型挤出。这样就导致塑料制品再次发生熔化和成型，这样就会严重影响塑料粒中高分子材料的分子结构，导致塑料粒的各种参数下降，让塑料粒制成的产品强度等参数不达标。有鉴于此，发明人在研究了现有的技术后特提出本技术。


技术实现要素：

4.在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
5.本发明的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种环保结粒机。
6.为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
7.一种环保结粒机，包含结粒机构，所述结粒机构包括结粒组件，该结粒组件包括机筒和螺杆，所述机筒设置有筒腔，所述机筒的一端设置有用以出料的出料端，所述螺杆可旋转的配置于所述筒腔，所述螺杆相邻两螺纹一圈与所述筒腔内壁之间形成有螺纹间隙，所述螺杆依进料软化温度的不同设置有不同的所述螺纹间隙，具体的：
8.当t≤100℃时，所述螺杆用以出料的出料螺纹，包括依次相连接的进料段、挤压段和泄压段，形成于所述进料段、挤压段和泄压段的螺纹间隙分别为第一间隙、第二间隙和第三间隙，所述第二间隙的容积小于所述第一间隙的容积，所述第三间隙的容积到大于所述第二间隙的容积；进料由所述进料段进入所述挤压段时，进料会升温至软化状态；
9.当100℃＜t≤200℃时，所述螺杆用以出料的出料螺纹，包括依次相连接的进料段、挤压段和升温段，形成于所述进料段、挤压段和升温段的螺纹间隙分别为第四间隙、第五间隙和第六间隙，所述第五间隙的容积小于等于所述第四间隙的容积，所述第六间隙的容积小于所述第五间隙的容积，且所述第六间隙的容积沿所述筒腔出料端的方向逐渐变小；进料由所述挤压段进入所述升温段时，进料会升温至软化状态。
10.根据本发明的一实施方式，位于所述进料段、挤压段和泄压段的螺纹外径相等，且位于所述泄压段的螺纹牙高度大于位于所述挤压段的螺纹牙高度；位于所述进料段、挤压段和升温段的螺纹外径相等，位于升温段的螺纹牙高度小于位于所述挤压段的螺纹牙高度，且位于升温段的螺纹牙高度沿所述筒腔出料端的方向逐渐变小。
11.根据本发明的一实施方式，所述机筒设置有入料口，该入料口和所述第一间隙或所述第四间隙相连通；所述机筒设置有排气孔，该排气孔和所述第三间隙或所述第六间隙相连通。
12.根据本发明的一实施方式，所述螺杆还包括反向螺纹段，该反向螺纹段连接于所述进料段或所述进料段，所述反向螺纹段设置有方向和出料螺纹相反的螺纹，且所述机筒对应所述反向螺纹段的位置设置有余料孔，该余料孔位于所述机筒的下部。
13.根据本发明的一实施方式，所述结粒组件还包括配置于所述出料端的出料板，出料板和所述出料端之间形成有出料腔，所述出料板设置有多个和所述出料腔相连通的出料孔。
14.根据本发明的一实施方式，所述结粒组件还包括配置于所述入料口的碎料刀，该碎料刀设置有多个并排的凸尖，该凸尖大致垂直于入料的方向。
15.根据本发明的一实施方式，所述结粒机构还包括切粒组件，该切粒组件设置有对着所述出料端的切刀，所述切粒组件能够驱动所述切刀旋转以把来自所述结粒组件的出料切成粒状。
16.根据本发明的一实施方式，环保结粒机还包含驱动机构和冷却机构，所述驱动机构用以驱动所述螺杆相对所述机筒旋转，所述冷却机构包括风机组件和冷却组件，所述风机组件用以把结粒吹入所述冷却组件，以对结粒进行冷却。
17.根据本发明的一实施方式，所述筒腔的侧壁对应所述进料段或所述进料段的位置设置有存料槽，该存料槽的上端和所述入料口相连通，所述存料槽的下端和所述筒腔的内壁圆滑过度，且所述螺杆以先经所述存料槽的上端，再经所述存料槽的下端的方向旋转。
18.根据本发明的一实施方式，当100℃＜t≤200℃时，所述螺杆还包括配置于所述升温段的防逆段，该防逆段设置有螺纹槽，且该螺纹槽的导程角大于升温段的导程角。
19.由上述技术方案可知，本发明的环保结粒机的优点和积极效果在于：
20.1、本发明的环保结粒机，可以依据进料软化温度t的不同，设置不同结构的螺杆，让进料从出料端输出后呈软化的状态，该状态可以让进料的高分子材料不发生聚合等反应，尽可能保持进料原有的物理特性，同时又可以对进料进行塑形最终形成结粒状。
21.2、本发明的环保结粒机，其螺杆的螺纹外径在不同段是相同的，只是在不同段其螺纹牙高度是不同的，这样不仅极大的便于机筒的加工，同时也便于对螺杆的加工。
附图说明
22.通过结合附图考虑以下对本发明的优选实施例的详细说明，本发明的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本发明的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。
23.图1是根据一示例性实施方式示出的环保结粒机的第一轴侧结构示意图。
24.图2是根据一示例性实施方式示出的环保结粒机的第一剖面结构示意图。
25.图3是根据一示例性实施方式示出的环保结粒机的第二轴侧结构示意图(隐去冷却组件)。
26.图4是根据一示例性实施方式示出的结粒组件的结构示意图。
27.图5是根据一示例性实施方式示出的第一种螺杆和机筒的配合剖面结构示意图；
28.图6是根据一示例性实施方式示出的第一种螺杆结构示意图。
29.图7是根据一示例性实施方式示出的环保结粒机的第二剖面结构示意图。
30.图8是根据一示例性实施方式示出的结粒组件的局部分解示意图。
31.图9是根据一示例性实施方式示出的结粒组件的剖面结构示意图。
32.图10是根据一示例性实施方式示出的第二种螺杆和机筒的配合剖面结构示意图。
33.图11是根据一示例性实施方式示出的第二种螺杆结构示意图。
34.图12是根据另一示例性实施方式示出的第二种螺杆结构示意图。
35.其中，附图标记说明如下：
36.100-结粒机构；110-结粒组件；120-切粒组件；111-机筒；112-螺杆；113-碎料刀；114-冷却管；115-出料板；116-挤出件；117-入料斗；1111-入料口；1112-出料端；1113-排气孔；1114-余料孔1114；1115-粉碎槽；1117-存料槽；1131-凸尖；1151-出料腔；1161-挤出叶片；121-切刀；
37.200-冷却机构；210-风机组件；220-冷却组件；
38.300-驱动机构；
39.g0-反向螺纹段；g1-a进料段；g2-a挤压段；g3-泄压段；g4-b进料段；g5-b挤压段；g6-升温段；g7-防逆段；j1-第一间隙；j2-第二间隙；j3-第三间隙；j4-第四间隙；j5-第五间隙；j6-第六间隙；s-挤出面；q-螺纹槽。
具体实施方式
40.现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。
41.所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组件、材料等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本发明的各方面。
42.在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
43.如图1和图2所示，本实施例提供一种环保结粒机，该环保结粒机包含结粒机构100、冷却机构200和驱动机构300。驱动机构300用来驱动结粒机构100工作，让结粒机构100把回收的塑料制品或生物基等材料制成粒状的颗粒。冷却机构200则对制成的结粒进行冷却。具体的，如下：
44.如图2至图5所示，在本实施例中，结粒机构100包括结粒组件110，该结粒组件110包括机筒111、螺杆112和入料斗117。其中，机筒111设有柱状的筒腔，机筒111的侧壁上设置有入料口1111，该入料口1111和筒腔相连通且靠近机筒111的一端，机筒111的另一端设置
有和筒腔相通且用以出料的出料端1112。入料斗117配置于机筒111上，且入料斗117和入料口1111相连通。螺杆112可旋转的配置于筒腔，驱动机构300能够驱动螺杆112在筒腔内旋转。螺杆112用以出料的出料螺纹，其相邻两螺纹一圈与筒腔内壁之间形成有螺纹间隙。本实施例的环保结粒机，其结粒组件110的螺杆112，依进料软化温度t的不同设置有不同的螺纹间隙。需要说明的是，本案所指的软化温度t是指塑料在升温至熔化状态前的一种温度，在该温度下进料还未熔化和分解，但是此时进料已经软化，可以被挤压成型。具体的：
45.如图5和图6所示，当进料的软化温度t≤100℃时，如进料为pcl、pdem、pvc等，此时螺杆112用以出料的出料螺纹，包括依次相连接的a进料段g1、a挤压段g2和泄压段g3。形成于a进料段g1、a挤压段g2和泄压段g3的螺纹间隙分别为第一间隙j1、第二间隙j2和第三间隙j3。其中，第二间隙j2的容积小于第一间隙j1的容积，第三间隙j3的容积到大于第二间隙j2的容积。具体的，当进料由a进料段g1进入a挤压段g2时，进料会被压缩进而升温，最终让进料升温至软化状态。当进料由a挤压段g2进入到泄压段g3，进料会泄压，最终由出料端1112挤出。
46.如图10和图11所示，当进料的软化温度100℃＜t≤200℃时，如进料为pe、pa、abs等，此时螺杆112用以出料的出料螺纹，包括依次相连接的b进料段g4、b挤压段g5和升温段g6。形成于b进料段g4、b挤压段g5和升温段g6的螺纹间隙分别为第四间隙j4、第五间隙j5和第六间隙j6。其中，第五间隙j5的容积小于等于第四间隙j4的容积，第六间隙j6的容积小于第五间隙j5的容积，且第六间隙j6的容积沿筒腔出料端1112的方向逐渐变小。具体的，当进料由b进料段g4进入b挤压段g5时，进料会被压缩进行第一次升温，再由b挤压段g5进入到升温段g6时，进料会被再一次压缩升温，最终让进料升温至软化状态，最终由出料端1112挤出。需要说明的是，螺杆112对应升温段g6的轴径往出口端方向逐渐变大，让第六间隙j6的容积往出口端方向逐渐变小，可以让进料升温至软化状态。
47.需要强度的是，通过上述两种螺杆112，可以把进料进行软化再挤压出来，进料不会发生熔化和分解，不会导致进料发生聚合等化学反应，可以最大程度的保持进料的原有特性。此外，进料的软化温度t是本领域现有技术，当然在实际操作过程中，操作人员也可以分别通过上述两种螺杆112结构进行尝试，以便选取适合的螺杆112。另外，在实际操作过程中，第二间隙j2相比第一间隙j1其容积的缩小量，第六间隙j6相比第五间隙j5其容积的缩小量，均可以针对具体的进料设置具体的参数，以便让进料达到最合适的软化温度t。
48.另外，如图5和图6所示，在本实施例中，位于a进料段g1、a挤压段g2和泄压段g3的螺纹外径相等，且位于泄压段g3的螺纹牙高度大于位于a挤压段g2的螺纹牙高度。如图10和图11，位于b进料段g4、b挤压段g5和升温段g6的螺纹外径相等，位于升温段g6的螺纹牙高度小于位于b挤压段g5的螺纹牙高度，且位于升温段g6的螺纹牙高度沿筒腔出料端1112的方向逐渐变小。这样可以保证螺杆112的螺纹外径在不同段是相同的，只是在不同段其螺纹牙高度是不同的，这样不仅极大的便于机筒111的加工，同时也便于对螺杆112的加工。同时可以让机筒111匹配不同的螺杆112。
49.如图4和图7所示，在本实施例中，结粒组件110还包括配置于入料口1111的碎料刀113。该碎料刀113设置有多个并排的凸尖1131，该凸尖1131大致垂直于入料的方向。当来自入料斗117的大块进料落入入料口1111时，旋转的螺杆112会带动进料旋转至凸尖1131上，被凸尖1131碎成多块，以便顺畅的进入螺纹间隙。当然在另一实施例中，碎料刀113可以设
置为其他的结构，如多个凸尖1131为分体结构，多个凸尖1131分别配置在机筒111上。
50.如图8和图9所示，在本实施例中，机筒111还设置有入料口1111和排气孔1113。其中入料口1111和上述的第一间隙j1或第四间隙j4相连通，排气孔1113和上述第三间隙j3或第六间隙j6相连通。排气孔1113可以把进料在挤压软化的过程中，产生或者进入的气体通过排气孔1113排出，以便结粒组件110可以把软化的进料高质量的挤出。此外，如图8和图9所示，结粒组件110还包括出料板115和挤出件116，出料板115配置于出料端1112。出料板115和出料端1112之间形成有出料腔1151，出料板115设置有多个和出料腔1151相连通的出料孔。挤出件116可旋转的位于出料腔1151，挤出件116设置有多个的挤出叶片1161，且该挤出叶片1161设置有倾斜设置且对着出料腔1151的挤出面s。在工作时，螺杆112会带动挤出件116旋转，挤出叶片1161可以对出料腔1151内的进料提供一个挤压力，让软化的进料从多个出料孔条状挤出。
51.如图2和图8所示，在本实施例中，结粒机构100还包括切粒组件120和驱动组件，粒组件设置有对着出料端1112的切刀121，驱动组件能够驱动切刀121旋转，把来自结粒组件110的条状挤出料切成粒状。
52.如图6和图11所示，在本实施例中，螺杆112还包括反向螺纹段g0，该反向螺纹段g0连接于a进料段g1或b进料段g4，反向螺纹段g0设置有方向和出料螺纹相反的螺纹。同时，机筒111对应反向螺纹段g0和出料螺纹段相连接的位置设置有余料孔1114，且该余料孔1114位于机筒111的下部。当环保结粒机停机前，或者需要把螺纹间隙内的余料排出时，可以让螺杆112反向旋转，余料会由出料螺纹逆向挤压到反向螺纹段g0，而反向螺纹段g0提供的挤压反向又是和出料螺纹相反的，因此余料会从反向螺纹段g0和出料螺纹段相连接的位置掉落，最终从余料孔1114排出。本实施例的环保结粒机通过反向螺纹段g0和余料孔1114的设置，可以把余料快速的排出。
53.另外，如图5和图10所示，在本实施例中，机筒111的筒腔内壁对应a挤压段g2和b挤压段g5的位置设置有粉碎槽1115，该粉碎槽1115为设置于筒腔内壁上的螺旋槽，在工作时，来自入料口1111的进料进入a挤压段g2或b挤压段g5时，仍会有一些体积较大的块状或杆状的进料，这些体积较大的进料在螺杆112和粉碎槽1115的作用下，会被更高效的被粉碎。此外，粉碎槽1115也有利于进料的挤压速度，加快环保结粒机的工作效率。当然，在另外的实施例中，粉碎槽1115可以为设置于筒腔内壁上且和机筒111大致平行的线形槽，在此不再赘述。
54.此外，如图7所示，在本实施例中，筒腔的侧壁设置有存料槽1117，该存料槽1117位于a进料段g1或b进料段g4的位置，且该存料槽1117为一段圆弧形的槽，该存料槽1117的上端和入料口1111相连通，存料槽1117的下端和筒腔的内壁圆滑过度。螺杆112在筒腔内正常出料旋转时，螺杆112以先经存料槽1117的上端，再经存料槽1117的下端的方向旋转。在实际操作过程中，来自进料斗的进料速度并不稳定，这会导致结粒组件110的出料不稳定。而在本案中，来自进料斗的一部分进料可预存于存料槽1117上，当来自进料斗的进料变少时，存料槽1117内的进料会给螺纹间隙补充进料，以保证结粒组件110出料的稳定。
55.另外，如图1和图2所示，环保结粒机还包含驱动机构300和冷却机构200，驱动机构300用以驱动螺杆112相对机筒111旋转。冷却机构200包括风机组件210和冷却组件220，风机组件210位于出料板115和切刀121的下方，风机组件210可以把切刀121切下的结粒，通过
管道吹入冷却组件220，再于冷却组件220中进行冷却。其中，风机组件210和冷却组件220属于本领域现有技术在此不再赘述。
56.如图12所示，在另一实施例中，当100℃＜t≤200℃时，螺杆112还包括防逆段g7，该防逆段g7连接于升温段g6的末端，该防逆段g7设置有螺纹槽q，且该螺纹槽q的导程角大于升温段g6的导程角。在出料时，软化的进料需先经过螺纹槽q才能被挤出，由于螺纹槽q具有比升温段g6更大的导程角，因此防逆段g7具有更好的向前排料性，在使用时可以有效防止由于压力大等因素导致进料逆流的情况发生。此外，在停机后或者没有进料继续补充时，位于防逆段g7的进料也能够顺畅的把进料挤出，可以防止尾料不能顺畅排出的问题。
57.通过上述实施例，本案的环保结粒机，可以依据进料熔点的不同，设置不同结构的螺杆112。让不同材质的进料发生软化再从结粒组件110挤出的出料，这样可以让进料的高分子材料不发生聚合等反应，尽可能保持进料原有的物理特性，让最终形成的结粒尽可能保持原来所具有的物理特性。
58.应理解，以上描述的多个示例可沿多个方向(如倾斜、颠倒、水平、垂直，等等)并且以多个构造被利用，而不背离本发明的原理。附图中示出的实施例仅作为本发明的原理的有效应用的示例而被示出和描述，本发明并不限于这些实施例的任何具体的细节。
59.当然，一旦仔细考虑代表性实施例的以上描述，本领域技术人员就将容易理解，可对这些具体的实施例做出多种改型、添加、替代、删除以及其他变化，并且这些变化在本发明的原理的范围内。因此，前面的详细描述应被清楚地理解为是仅以说明和示例的方式来给出的，本发明的精神和范围仅由所附权利要求书及其等同物限定。