一种零压力海绵制备装置及其方法与流程

1.本发明属于海绵制备技术领域，具体涉及一种零压力海绵制备装置及其方法。


背景技术：

2.常用的海绵的主要成分是由木纤维素纤维或发泡塑料聚合物制成，海绵制造工艺是将发泡树脂、发泡助剂和粘合剂树脂(使成品具有粘合性)混合在一起；进行发泡加工。
3.如一公开号为cn215882322u公开了一种乳胶发泡海绵制备设备，针对海绵进行制作的过程中原料的混合均匀效果不佳的问题，包括搅拌罐以及搅拌罐的底端固定的支撑架，搅拌罐的内部转动连接有两个呈对称设置的转动杆，两个转动杆的外表面均固定有多个呈对称设置的搅拌杆，搅拌罐的外侧安装有与其中一个转动杆的外表面固定的主动齿轮；通过转动齿轮与齿形板的相互配合，使刮块能够进行上下移动，刮块会对搅拌罐的内壁进行刮除，避免了原料的浪费现象，通过t形杆的转动会对搅拌罐的内壁进行清理，提高了对物料的使用性，旋转叶片更加便于出料，避免搅拌过后的原料在出料口堆积。
4.现有的海绵制备设备中，无法精确控制一次制备的原料的用量，同时由于原料自身的情况，在混合过程中，会出现难以混匀的物质，影响制备出的海绵的松软性。


技术实现要素：

5.本发明的目的是，为了解决现有技术的问题，提供一种零压力海绵制备装置及其方法。
6.一种零压力海绵制备装置，包括：
7.制备箱体，其上安装有进料罐和中心桶；
8.进料罐，其内设有计量称重结构，所述进料罐内安装有称重台，称重台底端安装有重力传感器、辅助顶升件和弹簧，所述辅助顶升件位于弹簧两侧；
9.中心桶，其用于对海绵制备原料进行混合发泡，所述中心桶内安装有处理桶，处理桶内为一次加工区，处理桶顶端与中心桶顶端齐平时，处理桶底端与中心桶桶内底端的区域为二次加工区。
10.进一步地，所述中心桶上设有凸沿，凸沿穿过制备箱体，位于凸沿上方和下方的制备箱体外壁连接有连接环，凸沿与制备箱体转动连接，所述中心桶底端安装有底部撑架，底部撑架安装在底部转台上，底部转台与所述制备箱体转动连接，中心桶内侧壁和处理桶外侧壁间隙配合，所述处理桶上安装有顶部气缸，所述顶部气缸顶端安装有顶部转台，所述顶部转台和所述制备箱体转动连接。
11.进一步地，所述凸沿外圈套设有大齿轮，制备箱体一侧安装有支撑架，支撑架上安装有电机，所述电机上套设有传动齿轮，所述传动齿轮与大齿轮相啮合，且传动齿轮的直径小于大齿轮的直径。
12.进一步地，所述凸沿上设有凹槽，所述凹槽内连接有中心轴，所述中心轴上套设有辅助件，辅助件为辅助轮。
13.进一步地，所述中心桶和处理桶上安装有锁紧件。
14.进一步地，所述锁紧件为电磁铁和电磁环，中心桶上设有环形凹槽，所述电磁环安装在环形凹槽内，所述电磁铁安装在处理桶外壁，处理桶底端面与中心桶桶内底端贴合时，电磁铁与电磁环位置对齐，处理桶底端设有多个通料口，以便将搅拌后的颗粒物遗留在处理桶内。
15.进一步地，所述制备箱体上进料罐的数量为一个或多个，且进料罐分布在顶部转台的圆周方向，进料罐内设有料腔，称重台位于料腔内，进料罐底部布设有多个出料管，经过称重后的原料从出料管进入中心桶内，所述称重台和辅助顶升件之间安装有吸盘，称重台进行称重时，吸盘不工作，吸盘吸附称重台时，辅助顶升件使称重台上下移动。
16.进一步地，所述称重台两侧设有斜面，弹簧位于重力传感器两侧，辅助顶升件位于重力传感器两端。
17.进一步地，所述制备箱体上设有计时器，所述计时器与电机、辅助顶升件通信地耦合。
18.基于上述零压力海绵制备装置，本发明还提供了一种零压力海绵制备装置的制备方法，包括以下步骤：
19.步骤一：不同的原料分别位于进料罐内的称重台上，称重台受到物料的压力下移，弹簧压缩，吸盘吸住称重台底部，辅助顶升件下拉称重台，使斜面位于出料管出料口一侧；
20.步骤二：一次原料全部进入一次加工区内后，吸盘松开称重台，称重台依靠弹簧的弹力回到原位等待第二次加料；
21.步骤三：从出料管掉出的原料全部进入一次加工区，此时，处理桶底端与中心桶内部底端贴合，电机驱动传动齿轮旋转，传动齿轮将动力传递给大齿轮，中心桶随大齿轮旋转，此时电磁铁和电磁环吸合，底部撑架和底部转台随中心桶旋转，对一次加工区内的原料进行混合；
22.步骤四：混合到一定时间后，电磁环失电，顶部气缸上拉处理桶，此时混合后的物料从通料口进入二次加工区内，一次混合中的颗粒物则遗留在一次加工区内；
23.步骤五：传动齿轮继续旋转，继续对二次加工区内的一次混合物进行混合，使其充分混合均匀；
24.步骤六：此时，计时器记载一次加料时间和一次混合时间，并设定该时间为计时器阈值，计时器和辅助顶升件、电机通信地耦合，后续加工，直接根据计时器记载时间进行工作。
25.本发明的有益效果是：
26.制备箱体上布设有多个进料罐，且进料罐内设有计量称重结构，精准控制一次混合搅拌的各原料的重量，且称重台下方安装有辅助顶升件，制备箱体上还设有计时器，从而自动控制进料的时间，无需操作人员手动进行称量、倒料，操作简便，保证各原料的占比；
27.制备箱体内安装有中心桶，且中心桶内设有处理桶，先经过处理桶进行混合，难以混合的颗粒物残留在处理桶内，再通过中心桶进一步混合，确保各原料的混合均匀；
28.中心桶的旋转通过小齿轮将动力传递给大齿轮，大齿轮带动中心桶旋转，可保证中心桶低速混合，避免配方中的原料分散，使所有混合物在发泡放热成型中进行更加剧烈的化学反应，保证制备出海绵的质量；
29.控制发泡混合的时间并转速混合搅拌，使制得的海绵具有松软、透气等性能。
附图说明
30.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
31.图1是本发明的结构示意图；
32.图2是本发明的制备箱体内部结构示意图；
33.图3是本发明的中心桶剖视图；
34.图4是本发明的进料罐结构示意图；
35.图5是本发明的称重台结构示意图；
36.图6是本发明的制备箱体轴测图；
37.图7是本发明的中心筒体主视图；
38.图8是本发明的中心筒体俯视图；
39.图9是本发明的图8中的a部放大图。
40.图中标记为：100、制备箱体；101、连接环；102、计时器；
41.200、进料罐；
42.201、称重台；202、料腔；203、斜面；204、出料管；205、弹簧；206、重力传感器；207、吸盘；208、辅助顶升件；
43.300、中心桶；
44.301、传动齿轮；302、电机；303、支撑架；304、顶部气缸；305、顶部转台；306、一次加工区；307、二次加工区；308、底部转台；309、底部撑架；310、电磁铁；311、电磁环；312、大齿轮；313、辅助件；314、中心轴；315、凹槽；316、通料口；317、处理桶；318、凸沿。
具体实施方式
45.实施例一
46.如图1所示，一种零压力海绵制备装置，包括制备箱体100，制备箱体100上安装有进料罐200和中心桶300，进料罐200底部布设有多个出料管204，原料经由出料管204进入中心桶300内进行混合，由于制备海绵时需要多种原料混合而成，因此为了避免原料使用同一进料罐，制备箱体100上均匀布设有多个进料罐200。
47.由于各原料的占比的不同会影响制备出的海绵的质量，因此，在加料的工序中添加有计量称重结构，可以精准控制一次进入中心桶300内的各原料的重量。
48.如图4-图5所示，进料罐200内设有料腔202，料腔202内设有计量称重结构，计量称重结构包括称重台201，称重台201位于料腔202内，通过称重台201称取进入料腔202内原料的重量，称重台201底端安装有重力传感器206和弹簧205，重力传感器206位于称重台201中心，称重台201和料腔202间隙配合，避免称重台201倾斜导致原料掉入料腔202内。
49.设定重力传感器206的阈值，即为一次加入原料的重量，弹簧205随着物料的重量而压缩，此时称重台201下移，且称重台201底端还安装有辅助顶升件208，辅助顶升件208位于弹簧205两侧。
50.称重台201称取好定量原料后，斜面203位于出料管204的出料口上方，原料无法通
过出料管204，因此需要向称重台201施加一定的力使称重台201继续下移。
51.称重台201和辅助顶升件208之间安装有吸盘207，称重台201进行称重时，辅助顶升件208位于最下极限位置，吸盘207不工作，且吸盘207与称重台201不接触，称重完成后，吸盘207吸附称重台201底端。
52.为了便于卸料，称重台201两侧设有斜面203，辅助顶升件208位于重力传感器206两端，以便保证称重台201的平衡，而后辅助顶升件208下拉称重台201使斜面203位于出料管204的出料口一侧。
53.如图2所示，经过称重后的原料从出料管204进入中心桶300内，中心桶300用于对海绵制备原料进行混合发泡，原料混合发泡的质量直接影响了制备出的海绵的质量。
54.中心桶300内安装有处理桶317，处理桶317内为一次加工区306，处理桶317顶端与中心桶300顶端齐平时，处理桶317底端与中心桶300桶内底端的区域为二次加工区307。
55.由于在搅拌发泡过程中，随着搅拌时间的变化，部分原料未能充分混合均匀，因此会存在颗粒物影响发泡后物料的质量，因为通过二次发泡滤出难以加工的颗粒物，以提高发泡后的物料的纯度。
56.中心桶300上设有凸沿318，凸沿318穿过制备箱体100，凸沿318与制备箱体100转动连接，以便整个中心桶300相对于制备箱体100旋转。
57.如图1-图2所示，中心桶300底端安装有底部撑架309，底部撑架309安装在底部转台308上，底部转台308与制备箱体100转动连接，确保中心桶300稳定性的同时还可相对制备箱体100转动。
58.中心桶300内侧壁和处理桶317外侧壁间隙配合，两者的旋转运动互不干涉，处理桶317上安装有顶部气缸304，顶部气缸304顶端安装有顶部转台305，顶部转台305和制备箱体100转动连接；
59.一次混合发泡后，顶升气缸304上拉处理桶317，处理桶317底端设有多个通料口316，以便将搅拌后的颗粒物遗留在处理桶317内，即可保证进入二次加工区307内的物料的纯度，使得制备出的海绵松软、透气性能好。
60.制备箱体100上进料罐200的数量为一个或多个，当进料罐200的数量为多个时，进料罐200分布在顶部转台305的圆周方向。
61.为了使中心桶300平稳缓慢转动，即内部以低速进行混合搅拌，如图2-图7所示，凸沿318外圈套设有大齿轮312，制备箱体100一侧安装有支撑架303，支撑架303上安装有电机302，电机302上套设有传动齿轮301，传动齿轮301与大齿轮312相啮合，且传动齿轮301的直径小于大齿轮312的直径，通过小齿轮带动大齿轮啮合传动传递动力，实现中心桶300的缓慢匀速转动。
62.如图1-图6所示，制备箱体100上设有计时器102，计时器102与电机302、辅助顶升件208通信地耦合，通过计时器102获得一次加入物料时所用时间和一次混合发泡所用时间，达到加入物料所用时间后，计时器102向电机302发出信号，此时即可驱动中心桶300旋转；到达混合发泡所用时间后，计时器102向辅助顶升件208发出信号，继续向一次加工区306内加入原料混合发泡。
63.基于上述零压力海绵制备装置，本发明还提出了一种零压力海绵制备装置的制备方法，包括以下步骤：
64.不同的原料分别位于进料罐200内的称重台201上，称重台201受到物料的压力下移，弹簧205压缩，此时称重台201的仍然位于出料管204上方，为使原料进入出料管204，吸盘207吸住称重台201底部，辅助顶升件208下拉称重台201，使斜面203位于出料管204出料口一侧；
65.一次原料(一次加工所用的原料)全部进入一次加工区306内后，吸盘207松开称重台201，称重台201依靠弹簧205的弹力回到原位，重复上述步骤，但吸盘此时不工作，等待第二次加料；
66.从出料管204掉出的原料全部进入一次加工区306，处理桶317底端与中心桶300内部底端贴合，电机302驱动传动齿轮301旋转，传动齿轮301将动力传递给大齿轮312，中心桶300随大齿轮312旋转，底部撑架309和底部转台308随中心桶300旋转，对一次加工区306内的原料进行混合；
67.顶部气缸304上拉处理桶317，此时混合后的物料从通料口316进入二次加工区307内，一次混合中的颗粒物则遗留在一次加工区306内；
68.传动齿轮301继续旋转，继续对二次加工区307内的一次混合物进行混合，使其充分混合均匀；
69.计时器102记载一次加料时间和一次混合时间，并设定该时间为计时器102阈值，计时器102和辅助顶升件208、电机302通信地耦合，后续加工，直接根据计时器102记载时间进行工作。
70.实施例二
71.在上述实施例一的基础上，如图6所示，中心桶300上设有凸沿318，凸沿318穿过制备箱体100，凸沿318与制备箱体100转动连接，以便整个中心桶300相对于制备箱体100旋转，位于凸沿318上方和下方的制备箱体100外壁连接有连接环101，以保证制备箱体100的稳定性，且连接环101采用可拆卸连接，以便制备装置的安装和拆卸操作方便。
72.本实施例其他部件及原理与实施例一相同。
73.实施例三
74.在实施例二的基础上，如图1-图2、图7-图9所示，凸沿318上设有凹槽315，凹槽315内连接有中心轴314，中心轴314上套设有辅助件313，辅助件313为辅助轮，以便减少中心桶旋转时，中心桶与制备箱体之间的摩擦力，从而使中心桶达到更加平稳地转动。
75.本实施例其他部件及原理与实施例二相同。
76.实施例四
77.在实施例三的基础上，如图3所示，中心桶300和处理桶317上安装有锁紧件。
78.锁紧件为电磁铁310和电磁环311，中心桶300上设有环形凹槽，电磁环311安装在环形凹槽内，电磁铁310安装在处理桶317外壁，处理桶317底端面与中心桶300桶内底端贴合时，电磁铁310与电磁环311位置对齐；
79.原料在一次加工区306内混合时，处理桶317和中心桶300一起旋转，避免一定量的原料未混合均匀即从通料口316进入二次加工区307内。
80.工作时，从出料管204掉出的原料全部进入一次加工区306，处理桶317底端与中心桶300内部底端贴合，电机302驱动传动齿轮301旋转，传动齿轮301将动力传递给大齿轮312，中心桶300随大齿轮312旋转，此时电磁铁310和电磁环311吸合，底部撑架309和底部转
台308随中心桶300旋转，对一次加工区306内的原料进行混合；
81.混合到一定时间后，电磁环311失电，顶部气缸304上拉处理桶317，此时混合后的物料从通料口316进入二次加工区307内，一次混合中的颗粒物则遗留在一次加工区306内，二次加工区307内的一次混合物继续进行混合，中心桶300缓慢匀速旋转，处理桶317不动，避免颗粒物掉落。
82.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。