專(zhuān)利名稱(chēng)：往復(fù)對(duì)挫塑化擠注裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采用狹縫磨盤(pán)對(duì)高分子材料進(jìn)行往復(fù)對(duì)挫塑化、并進(jìn)行擠出、注射的裝置。屬高分子材料成型加工領(lǐng)域。
對(duì)高分子材料進(jìn)行加工首先要進(jìn)行塑化，使單立狀的材料充分地混合、均化、并形成均一、連續(xù)的材料。
傳統(tǒng)的塑化方法有兩輥機(jī)、密煉機(jī)、單螺桿擠出機(jī)、雙螺桿擠出機(jī)、注射機(jī)等，它們各自都存在這樣和那樣的一些缺點(diǎn)。
兩輥機(jī)塑化良好且塑化程度可控制，但是它是非密閉式結(jié)構(gòu)，工作和操作環(huán)境差、出料為不易取用的塊狀。
密煉機(jī)改善了兩輥機(jī)大部分缺點(diǎn)，但出料仍為不易取用的塊狀且取料和清料都非常困難。
單螺桿擠出機(jī)解決了上述機(jī)型不易取料和取用的缺點(diǎn)，可連續(xù)地輸出非塊狀的物料。缺點(diǎn)是混合效果差、不能使用粉料、塑化質(zhì)量靠占地大且流程長(zhǎng)的大長(zhǎng)徑比螺桿改善、塑化程度難以控制。
雙螺桿擠出機(jī)改善了單螺桿擠出機(jī)混合效果差、不能使用粉料的缺點(diǎn)，但仍有大長(zhǎng)徑比問(wèn)題，雖然可改變長(zhǎng)徑比，但需要拆裝機(jī)器，非常麻煩。雙螺桿擠出機(jī)還有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高的缺點(diǎn)。
注射機(jī)一般采用分流梭或短螺桿塑化，塑化質(zhì)量比較差。
上述所有方法還有一個(gè)共同的缺點(diǎn)清洗料腔不方便，一般采用耗料量很大的物料沖洗方法清洗料腔。
本發(fā)明采用了一種狹縫磨盤(pán)往復(fù)對(duì)挫塑化方法，它利用至少兩套料筒柱塞，使物料在壓力作用下往復(fù)地通過(guò)一個(gè)帶磨盤(pán)的狹縫，使其可控地、反復(fù)地受到剪切、混合、塑化，然后，使用其中一個(gè)料筒柱塞將塑化好的物料從擠注出料噴嘴擠出或注射出。其特點(diǎn)有塑化程度和質(zhì)量可控制、可使用粉料、注射壓力大、出料量精確、可實(shí)現(xiàn)微小量物料塑化、密閉式結(jié)構(gòu)、取料和清料方便、工作腔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且占地小?？蛇M(jìn)行塑化、擠出、注射。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
往復(fù)對(duì)挫塑化擠注成型裝置由3個(gè)部分組成，

圖1中1.柱塞式擠出注射裝置。2.塑化裝置。3.輔助塑化裝置。
柱塞式擠出注射裝置由擠注料筒(1)，擠注柱塞(2)，擠注出料噴嘴(4)，熔體注入澆口套(5)，擠注動(dòng)力連接桿(15)，擠注油缸活塞桿(19)，擠注油缸(12)組成。
兩個(gè)擠注動(dòng)力連接桿(15)將擠注料筒(1)、擠注油缸(12)連接成一個(gè)整體構(gòu)成柱塞式擠出注射裝置。擠注料筒(1)上安裝有擠注柱塞(2)，頭部安裝擠注出料噴嘴(4)，側(cè)面安裝熔體注入澆口套(5)。擠注柱塞(2)與擠注油缸活塞桿(19)連接以便得到擠注油缸的往復(fù)移動(dòng)動(dòng)力。擠注料筒(1)上套有加熱圈(圖中未畫(huà)出)。
塑化裝置由塑化腔(6)，塑化磨盤(pán)(11)，熔體出料噴嘴(8)，塑化馬達(dá)(14)，塑化動(dòng)力連接桿(17)組成。塑化腔(6)上套有加熱圈(圖中未畫(huà)出)。
兩個(gè)塑化動(dòng)力連接桿(17)將塑化腔(6)、塑化馬達(dá)(14)連接成一個(gè)整體構(gòu)成塑化裝置。塑化腔(6)中安裝可自由旋轉(zhuǎn)的塑化磨盤(pán)(11)，兩者之間形成一個(gè)間隙腔以便熔體流過(guò)。塑化磨盤(pán)(11)固定在塑化馬達(dá)(14)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力輸出軸上，以得到塑化馬達(dá)(14)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力。這樣，流過(guò)間隙腔的物料可以得到塑化磨盤(pán)(11)的旋轉(zhuǎn)剪切和混合作用。
輔助塑化裝置由加料斗(10)，輔助料筒(7)，輔助柱塞(9)，輔助動(dòng)力連接桿(16)，輔助油缸活塞桿(18)，輔助油缸(13)組成。
兩個(gè)輔助動(dòng)力連接桿(16)將輔助料筒(7)、輔助油缸(13)連接成一個(gè)整體構(gòu)成輔助塑化裝置。輔助料筒(7)上安裝有輔助柱塞(9)，加料斗(10)，頭部連接在塑化腔(6)上。輔助柱塞(9)與輔助油缸活塞桿(18)連接以便得到輔助油缸的往復(fù)移動(dòng)動(dòng)力。輔助料筒(7)上套有加熱圈(圖中未畫(huà)出)。
熔體出料噴嘴(8)和熔體注入澆口套(5)的弧面依靠總機(jī)架緊貼在一起。
整個(gè)工作過(guò)程如下物料從加料斗(10)加入，輔助柱塞(9)通過(guò)輔助油缸動(dòng)力作往復(fù)短程加料移動(dòng)，將加入的物料推入輔助料筒(7)后停止移動(dòng)以便對(duì)物料進(jìn)行加熱。物料被加熱到足夠的流動(dòng)溫度后，輔助柱塞(9)開(kāi)始進(jìn)行塑化移動(dòng)，以比較低的塑化壓力將物料壓入塑化腔(6)，塑化腔(6)中的塑化磨盤(pán)(11)對(duì)流過(guò)的物料施加旋轉(zhuǎn)剪切和混合作用，使物料得到剪切、混合、塑化。然后，物料通過(guò)熔體出料噴嘴(8)、熔體注入澆口套(5)流入擠注料筒(1)。流入擠注料筒(1)中的物料的背壓由擠注柱塞(2)的后退速度決定，一般比較低，故物料一般不會(huì)從擠注出料噴嘴(4)流出，如果背壓比較高，則擠注出料噴嘴(4)可采用閥式噴嘴。物料全部進(jìn)入擠注料筒(1)后，擠注柱塞(2)開(kāi)始反推移動(dòng)，同樣以比較低的塑化壓力將物料反推，物料流過(guò)塑化腔(6)回到輔助料筒(7)完成一個(gè)塑化循環(huán)過(guò)程。通過(guò)控制間隙腔間隙、塑化磨盤(pán)(11)轉(zhuǎn)速、輔助柱塞(9)和擠注柱塞(2)移動(dòng)速度、塑化循環(huán)次數(shù)這些參數(shù)，可以以不同方式控制塑化程度。
塑化過(guò)程完成后，由輔助柱塞(9)將物料壓入擠注料筒(1)，且輔助柱塞(9)在壓力作用下鎖住不動(dòng)。擠注料筒(1)中的物料在擠注柱塞(2)產(chǎn)生的擠出或注射壓力下從擠注出料噴嘴(4)中擠出或注射出。整個(gè)工作過(guò)程結(jié)束。
塑化馬達(dá)(14)可為液壓馬達(dá)，也可為減速電動(dòng)機(jī)。
設(shè)計(jì)熔體出料噴嘴(8)和熔體注入澆口套(5)的主要作用是便于拆洗，如果不需要方便拆洗，也可去掉它們，使輔助料筒(7)和擠注料筒(1)直接相連。
塑化動(dòng)力連接桿(17)的有效長(zhǎng)度也可通過(guò)其上的安裝螺紋進(jìn)行調(diào)節(jié)，以便調(diào)節(jié)間隙腔的間隙。
輔助油缸動(dòng)力和擠注油缸動(dòng)力也可采用絲桿加電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)。
由于采用柱塞，故漏流小，注射壓力大，擠注量精確，可使用粉料，清料方便。
擠注柱塞(2)也可采用效果更好的帶活塞環(huán)的柱塞。
由于塑化采用可調(diào)狹縫磨盤(pán)，并由兩套柱塞裝置多次往復(fù)對(duì)挫，故可實(shí)現(xiàn)微小量物料塑化，且料筒長(zhǎng)度僅按最大塑化或注射量設(shè)計(jì)即可，不必象普通螺桿或柱塞式塑化裝置那樣靠大的長(zhǎng)徑比來(lái)滿足塑化要求。
本裝置的輔助油缸和擠注油缸呈L字形排列，也可呈I字形狀、“人”字形狀排列。
如果塑化磨盤(pán)(11)不加旋轉(zhuǎn)，也可實(shí)現(xiàn)靜態(tài)狹縫塑化。
如果塑化磨盤(pán)(11)加上振動(dòng)，也可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)振動(dòng)狹縫塑化。
如果輔助柱塞(9)換成螺桿，相對(duì)應(yīng)的動(dòng)力換為液壓馬達(dá)，則可實(shí)現(xiàn)非循環(huán)的連續(xù)塑化。
塑化磨盤(pán)(11)、擠注柱塞(2)、輔助柱塞(9)與相應(yīng)的動(dòng)力裝置均為活動(dòng)連接，柱塞抽出后可方便地拆下，便于清料。
本發(fā)明可用于對(duì)塑化程度和質(zhì)量要求比較高的高分子材料成型加工設(shè)備和儀器中。
權(quán)利要求
1 一種往復(fù)對(duì)挫塑化擠注裝置，其特征在于至少一擠注料筒(1)，其上安裝有擠注柱塞(2)，頭部安裝擠注出料噴嘴(4)，側(cè)面安裝熔體注入澆口套(5)，擠注柱塞(2)與擠注油缸活塞桿(19)連接以便得到擠注油缸的往復(fù)移動(dòng)動(dòng)力；至少一塑化腔(6)，其中安裝可自由旋轉(zhuǎn)的塑化磨盤(pán)(11)，兩者之間形成一個(gè)可調(diào)間隙腔以便熔體流過(guò)，塑化磨盤(pán)(11)安裝在塑化馬達(dá)(14)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力輸出軸上；至少一輔助料筒(7)，其上安裝有輔助柱塞(9)，加料斗(10)，頭部連接在塑化腔(6)上，輔助柱塞(9)與輔助油缸活塞桿(18)連接，熔體注入澆口套(5)和熔體出料噴嘴(8)的弧面緊貼在一起。
2 根據(jù)權(quán)利要求1所述的往復(fù)對(duì)挫塑化擠注裝置，其特征在于輔助柱塞(9)和擠注柱塞(2)可在擠注油缸活塞桿(19)作用下左、上或右、下移動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)往復(fù)對(duì)挫塑化。
3 根據(jù)權(quán)利要求1所述的往復(fù)對(duì)挫塑化擠注裝置，其特征在于擠注柱塞(2)可在擠注油缸活塞桿(19)作用下單獨(dú)上下移動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)擠出或注射。
4 根據(jù)權(quán)利要求1所述的往復(fù)對(duì)挫塑化擠注裝置，其特征在于塑化裝置中的塑化磨盤(pán)(11)可在塑化馬達(dá)(14)的作用下旋轉(zhuǎn)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種采用狹縫磨盤(pán)對(duì)高分子材料進(jìn)行往復(fù)多次對(duì)挫塑化、并進(jìn)行擠出、注射的方法和裝置。其特點(diǎn)有塑化程度和質(zhì)量可控制、可使用粉料、注射壓力大、出料量精確、可實(shí)現(xiàn)微小量物料塑化、密閉式結(jié)構(gòu)、取料和清料方便、工作腔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且占地小，可進(jìn)行塑化、擠出、注射。它使用兩套獨(dú)立的帶移動(dòng)動(dòng)力的料筒柱塞，使熔融物料在壓力作用下往復(fù)多次地通過(guò)一個(gè)帶磨盤(pán)的狹縫，使其可控地、反復(fù)地受到剪切、混合、塑化。塑化好的物料通過(guò)其中一套柱塞擠注裝置經(jīng)出料噴嘴擠出或注射出。本發(fā)明可用于對(duì)塑化程度和質(zhì)量要求比較高的高分子材料成型加工設(shè)備和儀器中。
文檔編號(hào)B29C47/52GK1603092SQ20041006104
公開(kāi)日2005年4月6日 申請(qǐng)日期2004年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月4日
發(fā)明者彭少賢, 孫義明, 應(yīng)繼儒 申請(qǐng)人:湖北工業(yè)大學(xué)