一种多层共挤色母粒制备设备与工艺

技术领域

本发明涉及塑料加工技术领域，具体为一种多层共挤色母粒制备设备与工艺。

背景技术

色母的全称叫色母粒，也叫色种，是一种新型高分子材料专用着色剂，亦称颜料制备物。色母主要用在塑料上。色母由颜料或染料、载体和添加剂三种基本要素所组成，是把超常量的颜料均匀载附于树脂之中而制得的聚集体，可称颜料浓缩物，所以它的着色力高于颜料本身。加工时用少量色母料和未着色树脂掺混，就可达到设计颜料浓度的着色树脂或制品。

其中在色母粒制备过程中最后一步操作是进行切割造粒操作，常会用到造粒机或是切粒机；常见的色母粒切粒机至少由机箱、驱动机构、上下压轮、定刀、转刀组成，上下压轮将塑料条送入切粒部位，高速转动的转刀将塑料切成粒状；

而传统的色母粒切粒机的压轮位置固定设置，导致稍大尺寸的塑料条无法穿过压轮，小尺寸的塑料条容易晃动，不方便后续定刀和转刀对塑料条进行切割，且在切割过程中，操作人员处于投料口处投放塑料条，在切割过程中外部的塑料条抖动容易造成塑料条弹起撞击到操作人员，存在安全问题；

经检索，中国专利(专利名称：一种用于切割塑料色母粒的切割装置申请号：CN202021644088.8)提出用于切割塑料色母粒的切割装置，包括壳体，壳体两侧分别设有进料机构和出料口，壳体内部设有固定导向机构，且壳体内位于固定导向机构上方设有可调节导向机构，固定导向机构固定于支撑块上，其前端设有定刀，固定导向机构和可调节导向机构前端设有转刀。将塑料色母粒条从进料机构进入壳体内，根据其直径调节固定导向机构与可调节导向机构之间的距离，同时开启转刀对其进行切割颗粒化；

而随着市场的进步，出现了多层共挤色母粒，由于多层共挤色母粒的内部多层设置，上述对比案例中的转刀在进行切割处理时，难以进行均匀完整的切割操作，致使色母粒的质量难以保证，给使用带来不便；

为此，我们提出一种多层共挤色母粒制备设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多层共挤色母粒制备设备与工艺，具备均匀切割的优点，解决了背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多层共挤色母粒制备设备，包括三个熔融仓，其特征在于三个所述熔融仓的侧方设有水冷道，三个所述熔融仓被贯穿并固定连接有将熔融态原料导出的四通管，所述四通管上远离熔融仓的一端贯穿并延伸至水冷道内，三个所述熔融仓内的异色熔融态原料穿过四通管合三为一为长条形待切割色型材并顺着四通管上远离熔融仓的一端进入水冷道，所述水冷道内设有对长条形待切割色型材进行均匀切割的造粒装置；

所述造粒装置包括固定设置在水冷道内的圆形固定罩,所述圆形固定罩的弧形轮廓上固定连接有固定在水冷道内壁上的支撑架，所述长条形待切割色型材穿过圆形固定罩的圆心并与圆形固定罩活动连接，所述圆形固定罩内同轴转动连接有转动环,所述转动环上朝向圆形固定罩的一侧开设有四个均匀分布的弧形槽，所述弧形槽内限位滑动连接有滑动杆，所述滑动杆上靠近圆形固定罩的一端固定连接有在圆形固定罩内壁上径向限位滑动连接并对长条形待切割色型材进行切割的切割刀片。

优选的，所述转动环的弧形轮廓上固定连接有复位拉簧，所述复位拉簧的顶部固定连接有固设在圆形固定罩上的弧形连接板。

优选的，所述转动环的弧形轮廓上固定连接有弧形齿条，所述弧形齿条上的齿牙间歇式传动啮合有受驱动进行转动的非完全齿轮。

优选的，所述水冷道内固定设有支架一，所述支架一上靠近端部的表面定轴转动连接有两个由动力机构带动转动的转动柱，两个转动柱在水冷道内倾斜设置且两个转动柱相对端的圆心处均固定连接有转动轴一，所述转动轴一上远离转动柱的一端贯穿支架一并与支架一转动连接，所述转动轴一上远离转动柱的一端固定连接有转动盘，所述转动盘的弧形轮廓上固定连接有连接臂一，所述连接臂一上靠近端部的表面通过销轴转动连接有连接臂二，两个所述转动盘上对应的两个连接臂二的端部通过销轴转动连接有同一个连接臂三，连接臂三上两个连接臂二的表面均固定连接有相互配合并对长条形待切割色型材进行夹持合并的夹持塑性块。

优选的，所述转动柱被贯穿并轴向滑动连接有三个均匀分布的伸缩轴一，所述伸缩轴一上远离转动柱的一端均通过销轴转动连接有连接部，所述连接部上远离伸缩轴一一侧的内壁通过销轴转动连接有伸缩轴二，三个所述伸缩轴二上远离连接部的一端贯穿并轴向滑动连接有同一个驱动柱，所述水冷道的内壁固定连接有被驱动柱贯穿且定轴转动连接的支架二，所述驱动柱的数量为两个。

优选的，所述驱动柱的弧形轮廓上固定连接有搅动叶片，且搅动叶片的数量为五个并在驱动柱的弧形轮廓上均匀分布。

优选的，所述驱动柱上远离伸缩轴二一端的圆心处固定连接有传动延伸杆，所述传动延伸杆上远离支架二的一端固定连接有圆台形柱体，所述圆台形柱体上的锥尖朝向圆形固定罩，所述圆台形柱体的弧形轮廓上开设有螺旋槽，所述圆台形柱体的数量为两个，且两个圆台形柱体以及两个圆台形柱体上的螺旋槽均对称设置。

优选的，其中一个所述圆台形柱体的端部延伸处理并与非完全齿轮上远离圆形固定罩的一侧同轴固连。

一种多层共挤色母粒制备设备的工艺，其特征在于：该工艺包括以下步骤：

S1、准备操作：将所需的原材料对应的添加至熔融仓中进行熔融匀混处理；

S2、优化处理：通过转动柱的转动，带动转动轴一、转动盘、连接臂一、连接臂二、连接臂三和夹持塑性块的同步运动，进而实现对于长条形待切割色型材的压合、延伸以及牵拉处理；

S21、匀混水冷液一：通过转动柱的转动，带动伸缩轴一、连接部、伸缩轴二和驱动柱的顺利转动，最终实现对长条形待切割色型材周围水冷液的及时匀混处理；

S22、匀混水冷液二：通过驱动柱带动其上搅动叶片的转动，进一步对水冷道内的水冷液进行匀混处理；

S3、优化打磨处理：通过圆台形柱体的转动，引导长条形待切割色型材顺利进给的同时，通过其上的螺旋槽对长条形待切割色型材的外轮廓进行打磨处理；

S4、造粒操作：通过四个切割刀片受驱动同步进行径向往复移动，优化打磨处理后的长条形待切割色型材进行切割操作，同时长条形待切割色型材在被切割时，受力均匀并被完整切割。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明通过转动柱的转动，带动转动轴一、转动盘、连接臂一、连接臂二、连接臂三和夹持塑性块的同步运动，进而实现对于长条形待切割色型材的压合、延伸以及牵拉处理；

2、通过转动柱的转动，带动伸缩轴一、连接部、伸缩轴二和驱动柱的顺利转动，最终实现对长条形待切割色型材周围水冷液的及时匀混处理；通过驱动柱带动其上搅动叶片的转动，进一步对水冷道内的水冷液进行匀混处理

3、通过圆台形柱体的转动，引导长条形待切割色型材顺利进给的同时，通过其上的螺旋槽对长条形待切割色型材的外轮廓进行打磨处理；

4、通过四个切割刀片受驱动同步进行径向往复移动，优化打磨处理后的长条形待切割色型材进行切割操作，同时长条形待切割色型材在被切割时，受力均匀并被完整切割。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明整体结构俯视角度结构示意图；

图3为本发明图2中A处结构的放大图；

图4为本发明圆形固定罩的剖视图；

图5为本发明支架一所在部位的立体图；

图6为本发明夹持塑性块所在部位的立体图；

图7为本发明驱动柱所在部位的立体图；

图8为本发明连接部所在部位的立体图；

图9为本发明多层共挤色母粒制备设备的加工工艺流程图。

图中：1、熔融仓；2、水冷道；3、四通管；4、长条形待切割色型材；5、固定罩；6、支撑架；7、转动环；8、弧形槽；9、滑动杆；10、切割刀片；11、复位拉簧；12、弧形连接板；13、弧形齿条；14、非完全齿轮；15、支架一；16、转动柱；17、转动轴一；18、转动盘；19、连接臂一；20、连接臂二；21、连接臂三；22、夹持塑性块；23、伸缩轴一；24、连接部；25、伸缩轴二；26、驱动柱；27、支架二；28、搅动叶片；29、传动延伸杆；30、圆台形柱体；31、螺旋槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

请参阅图1至图9，本发明提供一种技术方案：一种多层共挤色母粒制备设备,包括三个熔融仓1，三个熔融仓1的侧方设有水冷道2，三个熔融仓1被贯穿并固定连接有将熔融态原料导出的四通管3，四通管3上远离熔融仓1的一端贯穿并延伸至水冷道2内，三个熔融仓1内的异色熔融态原料穿过四通管3合三为一为长条形待切割色型材4并顺着四通管3上远离熔融仓1的一端进入水冷道2，水冷道2内设有对长条形待切割色型材4进行均匀切割的造粒装置；

通过异色原料在对应的熔融仓1内进行高温熔化匀混，高温熔融态的原料在压力作用下会通过四通管3向外转移，通过四通管3的四通设置，四通管3上的其中三个管口能将三种异色的原料叠加整合成长条形待切割色型材4，最终长条形待切割色型材4由四通管3上最后一个管口转移至水冷道2内进行水冷固化处理，在水冷固化处理的同时，由造粒装置进行切割造粒操作。

造粒装置包括固定设置在水冷道2内的圆形固定罩5,圆形固定罩5的弧形轮廓上固定连接有固定在水冷道2内壁上的支撑架6，长条形待切割色型材4穿过圆形固定罩5的圆心并与圆形固定罩5活动连接，圆形固定罩5内同轴转动连接有转动环7,转动环7上朝向圆形固定罩5的一侧开设有四个均匀分布的弧形槽8，弧形槽8内限位滑动连接有滑动杆9，滑动杆9上靠近圆形固定罩5的一端固定连接有在圆形固定罩5内壁上径向限位滑动连接并对长条形待切割色型材4进行切割的切割刀片10；

参考图1－图4，通过驱动转动环7在圆形固定罩5内的往复转动，由于切割刀片10、滑动杆9只能在圆形固定罩5上进行径向限位滑动，使得转动环7转动后，会使滑动杆9会相对弧形槽8进行转动，在弧形槽8上轨迹的引导下，使得方案中的四个滑动杆9带着对应的切割刀片10进行同步的径向移动，在本方案中，四个切割刀片10上的刀尖径向朝向长条形待切割色型材4，四个切割刀片10同步收拢，使得长条形待切割色型材4能够得到均匀同步的剪切，由此使得长条形待切割色型材4的受力更加平衡稳定，保证了多层共计色母粒制备质量的稳定性；

本方案中转动环7与圆形固定罩5之间通过轴承进行转动连接，该方式为本领域技术人员的熟知手段，故未在方案附图中加以展示。

进一步的，转动环7的弧形轮廓上固定连接有复位拉簧11，复位拉簧11的顶部固定连接有固设在圆形固定罩5上的弧形连接板12，转动环7的弧形轮廓上固定连接有弧形齿条13，弧形齿条13上的齿牙间歇式传动啮合有受驱动进行转动的非完全齿轮14；

参考图4，通过驱动非完全齿轮14的连续转动，使得弧形齿条13会同步带动转动环7的转动，而当非完全齿轮14和弧形齿条13上的齿牙脱离时，在复位拉簧11的弹力作用下，会使转动环7顺利的进行复位转动，由此实现连续的造粒操作。

实施例2：

在实施例1的基础上，进一步的是：

水冷道2内固定设有支架一15，支架一15上靠近端部的表面定轴转动连接有两个由动力机构带动转动的转动柱16，两个转动柱16在水冷道2内倾斜设置且两个转动柱16相对端的圆心处均固定连接有转动轴一17，转动轴一17上远离转动柱16的一端贯穿支架一15并与支架一15转动连接，转动轴一17上远离转动柱16的一端固定连接有转动盘18，转动盘18的弧形轮廓上固定连接有连接臂一19，连接臂一19上靠近端部的表面通过销轴转动连接有连接臂二20，两个转动盘18上对应的两个连接臂二20的端部通过销轴转动连接有同一个连接臂三21，连接臂三21上两个连接臂二20的表面均固定连接有相互配合并对长条形待切割色型材4进行夹持合并的夹持塑性块22。

参考图6，图6中为了便于理解将其中一对连接臂二20上的两个夹持塑性块22进行了隐藏处理，其他两对的连接臂二20上夹持塑性块22进行了保留处理；本实施例中的销轴连接处均存在摩擦阻尼，保证零件之间的稳定传动配合；

本实施例中的动力机构为接通电源后的防水电机，该防水电机的型号为LDVF-4-400-TJ IP55；

通过转动轴一17带动转动盘18的同步转动，两个倾斜设置的转动盘18同步带动其上三个连接臂一19的转动，两个转动盘18上的三个连接臂一19两两一对组成一组，经每组连接臂三21的连接，使得每组的两个连接臂二20运动更加同步；

由于转动盘18的倾斜设置，以及连接臂一19和连接臂二20、连接臂二20和连接臂三21之间的销轴连接，使得每组的两个连接臂二20在靠近长条形待切割色型材4时，会进行转动靠拢再而后分离的转动操作，通过连接臂二20上夹持塑性块22的设置，能够对由四通管3内挤出的长条形待切割色型材4进行压合、延伸以及牵拉处理，该处的拉伸处理由转动盘18、连接臂一19的转动路径决定的；

刚由四通管3所挤出的长条形待切割色型材4温度较高，通过上述的压合、延伸以及牵拉处理，使其内部结合更加紧密，配合水冷道2内的水冷处理，使其在加固塑性的同时快速水冷固化；

实施例3：

在实施例2的基础上，进一步的是：转动柱16被贯穿并轴向滑动连接有三个均匀分布的伸缩轴一23，伸缩轴一23上远离转动柱16的一端均通过销轴转动连接有连接部24，连接部24上远离伸缩轴一23一侧的内壁通过销轴转动连接有伸缩轴二25，三个伸缩轴二25上远离连接部24的一端贯穿并轴向滑动连接有同一个驱动柱26，水冷道2的内壁固定连接有被驱动柱26贯穿且定轴转动连接的支架二27，驱动柱26的数量为两个；

参考图5，伴随着转动柱16的转动，使得转动柱16上是哪个伸缩轴一23同步的进行转动，通过支架二27对驱动柱26的转动提供运动支撑；

在伸缩轴一23随转动柱16转动时，伸缩轴一23会在转动柱16上进行对应的轴向移动以避免运动抵触，同时伸缩轴二25也会在驱动柱26上进行对应的轴向移动；

通过连接部24与对应的伸缩轴一23和伸缩轴二25的转动配合，使得驱动柱26能够顺利的与转动柱16进行同步转动，并且通过伸缩轴一23、连接部24和伸缩轴二25所组成的伸缩转动臂，能够在水冷道2内的水中不断地进行搅拌，使得靠近长条形待切割色型材4的水能够得到匀混处理，保证对于长条形待切割色型材4的足量冷却处理。

进一步的，驱动柱26的弧形轮廓上固定连接有搅动叶片28，且搅动叶片28的数量为五个并在驱动柱26的弧形轮廓上均匀分布。

参考图5，伴随着驱动柱26的转动，使得其上的搅动叶片28会同步进行转动，由此进一步实现对水冷道2中液体水的匀混搅拌，保证水冷处理的质量；

其次，在实际使用过程中可以优化调整搅动叶片28的形状以及角度，以及调整支架二27的尺寸大小，使得水冷道2的内的水流还能够朝向远离熔融仓1的方向进行流动，通过流动的水流能引导制粒完成后的色母粒能够顺利的进行转移，最终将色母粒集中在一起，便于后期集中进行收集取出；

实施例4：

在实施例3的基础上，进一步的是：

驱动柱26上远离伸缩轴二25一端的圆心处固定连接有传动延伸杆29，传动延伸杆29上远离支架二27的一端固定连接有圆台形柱体30，圆台形柱体30上的锥尖朝向圆形固定罩5，圆台形柱体30的弧形轮廓上开设有螺旋槽31，圆台形柱体30的数量为两个，且两个圆台形柱体30以及两个圆台形柱体30上的螺旋槽31均对称设置；

参考图7，伴随着支架二27的转动，经传动延伸杆29的传动，使得圆台形柱体30以及螺旋槽31会顺利的进行同步转动，在使用前，由操作人员进行手动调试，使得长条形待切割色型材4能够顺利的处于其中一条圆台形柱体30的螺旋槽31上，伴随着对应圆台形柱体30的转动，实现对于四通管3表面的打磨处理，使得长条形待切割色型材4的规格尺寸更加稳定；

实施例5：

与实施例4基本相同，不同之处在于：通过调整两个圆台形柱体30的间距，使得长条形待切割色型材4被稳定的夹持在两个圆台形柱体30之间，通过两个圆台形柱体30的转动打磨，进一步实现对长条形待切割色型材4规格尺寸的优化处理，其次，本实施例中，通过进一步调整螺旋槽31的圈数以及螺距等数据，能够顺利的实现长条形待切割色型材4顺利的轴向移动，辅助长条形待切割色型材4的进给。

实施例6：

与实施例4基本相同，进一步的是：

其中一个圆台形柱体30的端部延伸处理并与非完全齿轮14上远离圆形固定罩5的一侧同轴固连。

通过该延伸处理的圆台形柱体30的转动，使得非完全齿轮14顺利的进行转动，进而实现前述内容中转动环7的转动效果。

一种多层共挤色母粒制备设备的加工工艺，该工艺包括以下步骤：

S1、准备操作：将所需的原材料对应的添加至熔融仓1中进行熔融匀混处理；

S2、优化处理：通过转动柱16的转动，带动转动轴一17、转动盘18、连接臂一19、连接臂二20、连接臂三21和夹持塑性块22的同步运动，进而实现对于长条形待切割色型材4的压合、延伸以及牵拉处理；

S21、匀混水冷液一：通过转动柱16的转动，带动伸缩轴一23、连接部24、伸缩轴二25和驱动柱26的顺利转动，最终实现对长条形待切割色型材4周围水冷液的及时匀混处理；

S22、匀混水冷液二：通过驱动柱26带动其上搅动叶片28的转动，进一步对水冷道2内的水冷液进行匀混处理；

S3、优化打磨处理：通过圆台形柱体30的转动，引导长条形待切割色型材4顺利进给的同时，通过其上的螺旋槽31对长条形待切割色型材4的外轮廓进行打磨处理；

S4、造粒操作：通过四个切割刀片10受驱动同步进行径向往复移动，优化打磨处理后的长条形待切割色型材4进行切割操作，同时长条形待切割色型材4在被切割时，受力均匀并被完整切割。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。