專利名稱：一種往復(fù)式螺桿塑化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及化工機(jī)械，特別是一種往復(fù)式螺桿塑化裝置，可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定注 入添加劑流體(包括發(fā)泡劑流體)到塑化裝置中，并實(shí)現(xiàn)均勻的混合，這種裝置能 夠用于新注塑機(jī)的制造和現(xiàn)有注塑成機(jī)的改造。
背景技術(shù)：
由于原材料成本的上漲，注塑制品的結(jié)構(gòu)一方面越來越薄壁化，另一方面要求制 品的尺寸精度和穩(wěn)定性越來越高，這樣就對加工的工藝和裝備的要求越來越高。這 主要是由于熔融樹脂材料在型腔中的流動性會受到限制，造成成型困難，從而需要 提高注射壓力和型腔內(nèi)的壓力，進(jìn)而導(dǎo)致制品脫模后殘留應(yīng)力大，翹曲變形和尺寸 穩(wěn)定性差。采用氮?dú)饣蚨趸嫉茸鳛樵鏊軇﹣硖岣邩渲牧鲃有?，或作為發(fā)泡劑 進(jìn)行微發(fā)泡或結(jié)構(gòu)發(fā)泡注射成型的方法，是已知的。然而，常規(guī)的注塑機(jī)的塑化裝 置(包括螺桿和機(jī)筒)不能實(shí)現(xiàn)這種功能。中國專利文獻(xiàn)在2006年12月15 11公開 了 -種名稱為"氣體發(fā)泡劑流量控制系統(tǒng)"(專利號200620049021.3)的實(shí)用新 型專利，該專利技術(shù)揭示 種氣體發(fā)泡劑流量的控制系統(tǒng)和控制方法，更具體地涉 及釆用氣體物理發(fā)泡劑加工熱塑性泡沫塑料時(shí)對發(fā)泡劑流量的控制系統(tǒng)。若將該裝 置簡單的和常規(guī)的往復(fù)式注塑機(jī)組合使用，是不能實(shí)現(xiàn)氮?dú)饣蚨趸嫉茸鳛樵鏊?劑來提高樹脂的流動性，或作為發(fā)泡劑進(jìn)行微發(fā)泡或結(jié)構(gòu)發(fā)泡注射成型。眾所周知， 常規(guī)的往復(fù)式注塑機(jī)包括合模裝置，塑化注射裝置，液壓與電氣控制系統(tǒng)等。其中 塑化和注射裝置與液壓系統(tǒng)連接，受電氣控制系統(tǒng)控制。塑化和注射裝置包括螺桿、 機(jī)筒、安裝在機(jī)筒上的加熱圈和測溫和控制用的熱電偶、以及注射用的噴嘴等。常 規(guī)的塑化注射裝置由于僅將來自進(jìn)料口的單一粒料或混合料塑化，計(jì)量勻化后注射， 因而塑化注射裝置中的螺桿包括三段，即粒料輸送段、壓縮段、計(jì)量勻化段， 一般 在螺桿末梢增加一個(gè)止逆裝置，塑化裝置總長根據(jù)材料不同， 一般長度在18D到22D 之間。在這種常規(guī)結(jié)構(gòu)中，螺桿上的螺紋是單頭連續(xù)螺旋。若直接在這類常規(guī)注塑 機(jī)中的塑化裝置中加注二氧化碳或氮?dú)?，則需要在機(jī)筒上開設(shè)進(jìn)氣口，但在料流經(jīng) 過壓縮段時(shí)，絕大部分氣體會被壓力倒逼從進(jìn)料口排出，這樣無法獲得均勻穩(wěn)定的
塑化料流。中國專利文獻(xiàn)在2005年9月14日公開了一種名稱為"包括螺桿的聚合 物加工系統(tǒng)"(專利公開號CN03817185.6)的發(fā)明專利申請，該公開文獻(xiàn)揭示了一 種長徑比為小于或等于24的螺桿，用于改造現(xiàn)有注塑機(jī)來實(shí)現(xiàn)用氮?dú)饣蚨趸嫉?氣體進(jìn)行發(fā)泡注塑成型。該文獻(xiàn)中也描述了如何將超臨界氣體引入到螺桿中的熔融 樹脂中。但該公開文獻(xiàn)中未能揭示用于注塑成型的確定的螺桿結(jié)構(gòu)特征，同時(shí)在改 造注塑機(jī)時(shí)仍然會遇到空間不足的問題。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提出一種聚合物加工裝 置，該裝置是發(fā)明人經(jīng)過試驗(yàn)和對塑化裝置的螺桿等結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化組合，通過在 螺桿上設(shè)置止逆元件并與混煉元件進(jìn)行有效結(jié)合，使塑化裝置中螺桿的長度在21倍 到23倍螺桿的直徑，本實(shí)用新型塑化裝置能夠有效地將熔融樹脂與添加劑流體(包 括氣體發(fā)泡劑)均勻混合。本實(shí)用新型裝置，不但可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定注入添加劑流體(包 括發(fā)泡劑流體)到塑化裝置中，而且實(shí)現(xiàn)熔融樹脂與添加劑流體的均勻混合。
本實(shí)用新型目的實(shí)現(xiàn)由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
本實(shí)用新型主要包括機(jī)筒和安裝在機(jī)筒內(nèi)輸送聚合物和定義聚合物加工空間的 螺桿，螺桿上設(shè)置兩個(gè)止逆元件3、 4，以及在機(jī)筒上設(shè)置的連接口 7，連接口 7位 置在對應(yīng)于螺桿上兩個(gè)止逆元件之間的任一位置，止逆元件3、 4套裝在螺桿上，并 與機(jī)筒內(nèi)壁滑動配合；在機(jī)筒1內(nèi)的螺桿按順序由粒料輸送壓縮段2a、第一個(gè)止逆 元件3、熔膠輸送計(jì)量段2b、強(qiáng)制混合段2c、第二個(gè)止逆元件4、螺桿末端尖梢2d 組合而成；放置在機(jī)筒l內(nèi)的螺桿長度為螺桿直徑的21D 23D之間螺桿的熔膠輸 送計(jì)量段2b的長度為6D 7D之間；螺桿的熔膠輸送計(jì)量段2b的連續(xù)螺桿部分的 螺槽深度在O. 16D 0.08D之間，大于粒料輸送壓縮段2a末端的螺槽深度，而且熔 膠輸送計(jì)量段2b后段的斷續(xù)螺紋部分的溶膠輸送面積與前段的連續(xù)螺紋的輸送面積 相當(dāng)，使熔膠輸送計(jì)量段2b的輸送能力會大于粒料輸送壓縮段2a的輸送能力大5% 30%之間；螺桿的強(qiáng)制混合段2c的長度為0. 5D L05D之間，并設(shè)置有斷開螺紋 或銷釘；螺桿的強(qiáng)制混合段2c上設(shè)置的斷開螺旋或銷釘?shù)膮^(qū)域的長度為0.35D 0.85D，外切圓直徑在0.7D 0.75D;套裝在螺桿上的第一個(gè)止逆元件3為環(huán)形滑塊， 長度為0. 5D到0. 8D之間，套在粒料輸送壓縮段2a和熔膠輸送計(jì)量段2b的之間的 連接軸桿上；套裝在螺桿上的第二個(gè)止逆元件4是一個(gè)環(huán)狀滑塊，長度為0.5D到 1D之間，套在強(qiáng)制混煉段2c之上，并位于螺桿的溶膠輸送計(jì)量段2b和螺桿末端尖
梢2d之間；套裝在螺桿上的止逆元件4的料流前端設(shè)置為一錐面，與輸送計(jì)量段2b 料流末端的錐面配合形成密封面。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是，使用本實(shí)用新型裝置，可以使氮?dú)夂投趸嫉嘏c熔融樹 脂均勻地混合從而獲得質(zhì)量穩(wěn)定的制品，氮?dú)饣蚨趸贾苯訌臋C(jī)筒按設(shè)定劑量注 入到塑化裝置的螺桿壓縮段之后的熔融塑膠中，然后通過螺桿等機(jī)構(gòu)的攪拌使氮?dú)?或二氧化碳與熔融塑膠均勻混合，再儲存在塑化裝置的木端等待注射進(jìn)模具的型腔 中。因此解決了通過改進(jìn)常規(guī)往復(fù)式注塑機(jī)，達(dá)到利用二氧化碳或氮?dú)膺M(jìn)行發(fā)泡注
塑或增加熔融塑膠的流動性之目的。本實(shí)用新型裝置的長徑比在21D到23D之間， 容易安裝在現(xiàn)有注塑成型機(jī)上，可以通過與己審結(jié)的專利ZL200620049021.3所揭示 流量控制系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)發(fā)泡注射或增加熔融樹脂的流動性來生產(chǎn)發(fā)泡制品和薄壁 結(jié)構(gòu)件，比如汽車內(nèi)飾的A、 B、 C柱等。

附圖1為了本實(shí)用新型裝置結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖2顯示的是本實(shí)用新型的塑化裝置的實(shí)施狀態(tài)圖；具體實(shí)施方式
以下通過實(shí)施例對本實(shí)用新型特征以及相關(guān)技術(shù)特征作進(jìn)一歩詳述 如附圖1、 2所示，附圖中的標(biāo)號1 11分別表示，1 -機(jī)筒、2a-螺桿粒料輸 送壓縮段、2b-熔膠輸送計(jì)量段、2c-強(qiáng)制混合段、2d -末端尖梢、3-第一止逆 元件、4-第二止逆元件、5-粒料進(jìn)料口、 6—熱電偶安裝孔、7—添加劑流體連 接口、 8-動力驅(qū)動截止噴嘴、9-添加劑(發(fā)泡劑)流體流量控制裝置、10-添加 劑(發(fā)泡劑)流體源、11-連接口開關(guān)裝置
本實(shí)用新型的塑化裝置的螺桿由三段組成，其中粒料輸送壓縮段2a與現(xiàn)有的往 復(fù)式螺桿的輸送壓縮段相同(包括粒料輸送段和壓縮段)，長度大約為14D (D為螺 桿的直徑)，為單頭螺旋螺紋；熔膠輸送計(jì)量段2b的長度為6D-7D之間，該段螺桿 在料流輸入端開始計(jì)算的4D - 5D長度上的為連續(xù)的3頭螺紋，在連續(xù)螺紋的下游 緊接著為斷續(xù)螺旋，螺旋也是3頭的；熔膠輸送計(jì)量段2b的連續(xù)螺桿部分的螺槽深 度在0.16D - 0.08D之間，大于粒料輸送壓縮段2a末端的螺槽深度，而且熔膠輸送 計(jì)量段2b后段的斷續(xù)螺紋部分的溶膠輸送面積與前段的連續(xù)螺紋的輸送面積大致相 當(dāng)，這樣熔膠輸送計(jì)量段2b的輸送能力會大于粒料輸送壓縮段2a的輸送能力增大 5%到30%之間，從而保證能確保在塑化時(shí)螺桿后退時(shí)熔膠料能順利地被輸送到下游
的強(qiáng)制混合段2c區(qū)域，同時(shí)在該段形成一個(gè)較低的壓力區(qū)，允許二氧化碳或氮?dú)獗?順利地注入到熔膠中，進(jìn)而與熔膠一起通過斷續(xù)螺紋區(qū)域進(jìn)行混合，然后進(jìn)入強(qiáng)制 混合段2c;強(qiáng)制混合段20的長度為大約0.50- l.OD之間，其結(jié)構(gòu)在下面將進(jìn)行進(jìn) 一步描述，該段與螺桿的末端尖稍(2d)為一體結(jié)構(gòu)。熔膠輸送計(jì)量段2b的料流輸 入端有一段長度約為0.55D - 0.85D之間的無螺紋的軸桿直徑大約為0.5D或稍大， 以及一段連接螺柱；該連接螺柱與粒料輸送壓縮段2a末端的螺紋孔配合連接。這樣 粒料輸送壓縮段2a和熔膠輸送計(jì)量段2b通過螺紋連接成一整體。
第一止逆元件3布置在粒料輸送壓縮段2a和熔膠輸送計(jì)量段2b的連接處，采用 長度在0.5D-0.8D之間的套筒式結(jié)構(gòu)。止逆元件3的外徑為D或稍小于D，與機(jī)筒 1之間為滑動配合；止逆元件的內(nèi)徑足夠大于前面所述的熔膠輸送計(jì)量段2b前端的 無螺紋軸桿的直徑，這樣當(dāng)止逆元件套在軸桿上以后止逆元件與軸桿之間的間隙足 夠大保證熔膠順利通過。而且止逆元件3的料流前端為一錐面，該錐面將與粒料輸 送壓縮段2a料流末端的錐面配合。而熔膠輸送計(jì)量段2b的料流前端開設(shè)引流槽， 確保從止逆元件3流出的熔膠導(dǎo)入到熔膠輸送計(jì)量段2b的螺旋空間中。這樣止逆元 件3與粒料輸送壓縮段2a及熔膠輸送計(jì)量段2b組成一個(gè)止逆機(jī)構(gòu)。當(dāng)熔膠輸送計(jì) 量段2b中熔膠混合物的壓力高于粒料輸送壓縮段2a中熔膠壓力時(shí)，止逆元件3將 后退阻止熔膠混合物向后返料；并在正常塑化時(shí)，能將熔膠平穩(wěn)輸送到計(jì)量段2b中。
強(qiáng)制混合段2c和末端尖梢2d為一個(gè)零件。當(dāng)在強(qiáng)制混合段2c上套上第二止逆 元件4之后，通過螺紋與輸送計(jì)量段2b末端的螺紋孔配合連接。這樣形成本實(shí)用新 型的螺桿整體。
強(qiáng)制混合段2c上設(shè)置有斷開的螺紋或銷釘，將來自輸送計(jì)量段2b的混合物進(jìn)行 增強(qiáng)混煉。強(qiáng)制混合段2c的長度為0.55D - 1.05D之間，其上設(shè)置有斷開螺旋或銷 釘?shù)膮^(qū)域的長度大約為0.35D-0.85D，外切圓直徑大約在0.7D - 0.75D之間。強(qiáng)制 混合段2c與下面進(jìn)一步描述的第二止逆原件4所形成的熔體通道的面積與輸送計(jì)量 段2c的面積相同，確保料流順利通過該區(qū)域。末端尖稍2d為常規(guī)設(shè)計(jì)，在靠近止 逆元件4和強(qiáng)制混合區(qū)2c末端的大頭部分上開設(shè)有導(dǎo)流槽。這樣可將來自強(qiáng)制混合 區(qū)2c的熔膠混合物順利地導(dǎo)入到儲料空間中。
第二個(gè)止逆元件4采用套筒式結(jié)構(gòu)，長度為0.5D-1D之間，外徑為D或稍小于 D，與機(jī)筒l之間為滑動配合。止逆元件4的內(nèi)徑稍大于強(qiáng)制混合段2c上的斷開螺 紋或銷釘?shù)耐馇袌A直徑，這樣強(qiáng)制混合段2c能夠在止逆元件中自由旋轉(zhuǎn)。止逆元件4的料流前端設(shè)置為一錐面，與輸送計(jì)量段2b料流末端的錐面配合可形成密封面。 這樣構(gòu)造后，既實(shí)現(xiàn)了熔膠混合物的強(qiáng)制混煉，又保證了注射料量穩(wěn)定，而且阻止 注射壓力傳遞到輸送計(jì)量段2b中。
按上面所述的結(jié)構(gòu)制造和連接方式組裝后，形成一個(gè)完整的螺桿組合，包括粒料 輸送壓縮段2a、第一個(gè)止逆元件3、輸送計(jì)量段2b、第二止逆元件4、強(qiáng)制混合段 2c及末端尖稍2d。根據(jù)具體加工的熱塑性樹脂特性進(jìn)行優(yōu)化后，螺桿的有效長度可 以控制在21D到23D之間。
本實(shí)用新型的塑化裝置的機(jī)筒1具有傳統(tǒng)的粒料進(jìn)料口 5和安裝熱電偶的孔6之 外，其特征之處是在某個(gè)位置開設(shè)了添加劑(包括發(fā)泡劑)流體的連接口 7。連接 口7可以是一個(gè)，也可以是3個(gè)。當(dāng)采用多個(gè)連接口7時(shí)，連接口7沿螺桿軸向位 置與上述僅設(shè)置一個(gè)連接口的位置相同，但是在徑向方向均勻分布。連接口 7在機(jī) 筒1的軸向方向上，位于距機(jī)筒1料流末端7D - 8D之間。為了保證添加劑(包括 氣體發(fā)泡劑)流體能夠穩(wěn)定地計(jì)量注入到穩(wěn)定的熔膠流中，連接口 7需要在布置在 第一止逆元件3的下游。如圖l、圖2所示，螺桿在機(jī)筒中處于注射完畢狀態(tài)，連接 口 7位于第一止逆元件3的下游和第二止逆元件4的上游。這樣確保添加劑流體或 發(fā)泡劑流體能夠直接被注入到穩(wěn)定的熔膠流中，而且受第一止逆元件3的作用，限 制較高壓力的添加劑流體或發(fā)泡劑流體從塑化裝置的粒料進(jìn)料口方向溢出。
按照上述方式制造并組合成一個(gè)塑化裝置后，安裝在現(xiàn)有注塑機(jī)上，然后在連接 口 7上安裝開關(guān)裝置11，并在本實(shí)用新型塑化裝置的料流末端安裝一個(gè)動力驅(qū)動截 止噴嘴8;并與傳統(tǒng)塑化裝置相似，在機(jī)筒外部布置幾個(gè)加熱帶，然后通過安裝在熱 電偶孔6中的熱電偶進(jìn)行溫度反饋和控制。這樣形成一套更新后的注塑系統(tǒng)，可以 按傳統(tǒng)的方式進(jìn)行塑化和射出運(yùn)轉(zhuǎn)。即在動力驅(qū)動下，螺桿開始旋轉(zhuǎn)，料流先后通 過兩個(gè)止逆裝置，儲存在動力驅(qū)動截止噴嘴8和螺桿尖稍之間。隨著熔膠壓力的建 立，螺桿逐漸后退。當(dāng)螺桿后退到設(shè)定位置后，等待射膠。動力驅(qū)動截止噴嘴8可 以設(shè)置在射膠完成后立即關(guān)閉，在射膠動作開始時(shí)打開。
在上述基礎(chǔ)上，進(jìn)一步將添加劑連接口 7通過開關(guān)裝置11連接到添加劑(發(fā)泡 劑)流體流量控制裝置9，進(jìn)而連接到添加劑(發(fā)泡劑)流體源10。這樣的系統(tǒng)更 好地體現(xiàn)本實(shí)用新型塑化裝置的特征功能。這里所述的流量控制裝置9為專利 ZL200620049021.3中所述的流量控制系統(tǒng)，所述的添加劑(包括發(fā)泡劑)流體源10 可以提供較高壓力(例如350巴)的流體源。
按照上述方式連接后，就可以進(jìn)行在線添加和混合添加劑(包括發(fā)泡劑)流體的注 射成型了。當(dāng)螺桿開始旋轉(zhuǎn)和塑化時(shí)，安裝在連接口 7中開關(guān)裝置打開，流量控制 裝置9將根據(jù)設(shè)定的流量將來自添加劑(包括發(fā)泡劑)流體源10的輸入到機(jī)筒1內(nèi) 螺桿的熔膠輸送計(jì)量段2b中的熔膠中。由于螺桿預(yù)塑后退時(shí)，連接口7—直保持在
連續(xù)螺旋區(qū)域，螺旋掃過連接口時(shí)，將注入的添加劑(二氧化碳或氮?dú)?流切成細(xì) 小的單元，然后與熔膠混合并通過斷續(xù)螺旋區(qū)域進(jìn)行進(jìn)一步混合后被輸送到強(qiáng)制混
合段2c。熔膠和添加劑的混合物通過強(qiáng)力攪拌混合，并與上一次注射后殘留在機(jī)筒
前端的混合物混合形成均勻混合溶液，等待注塑，保證了每次注射時(shí)混合物的穩(wěn)定
性。當(dāng)塑化達(dá)到設(shè)定位置后，連接口7中的開關(guān)裝置11關(guān)閉。注塑機(jī)發(fā)出射膠信號 后，動力驅(qū)動截止噴嘴8打開，將均勻的混合溶液注入到模具的型腔中，冷卻后成 型脫模，獲得制品。
在注塑時(shí)，為了保證快速注射， 一般射膠壓力非常高。由于有第二止逆裝置的存 在，射膠壓力將推動第二止逆元件4后退，并阻止儲料區(qū)的熔膠混合物向熔膠輸送 計(jì)量段2b流動，保證了射膠量的準(zhǔn)確。同時(shí)射膠壓力不會傳遞到熔膠輸送計(jì)量段2b 中，從而使輸送計(jì)量段2b中的熔膠混合物的壓力相對穩(wěn)定，進(jìn)而保證了下一個(gè)塑化 循環(huán)時(shí)的添加劑穩(wěn)定準(zhǔn)確地經(jīng)過計(jì)量進(jìn)入熔膠中。而在第二止逆裝置之中的強(qiáng)制混 合段2c將來自輸送計(jì)量段2b的熔膠/添加劑混合物進(jìn)行強(qiáng)制混合，確?；旌衔锉M可 能均勻，并儲存在料筒的前端等待注射。當(dāng)塑化開始時(shí)，隨著螺桿旋轉(zhuǎn)后退，第二 止逆元件4快速打開，兩端的壓力快速達(dá)到均衡狀態(tài)，保證熔膠的平穩(wěn)向下游輸送。
采用本實(shí)用新型的這種塑化裝置，可以在塑化時(shí)按照塑化和輸送的溶膠量準(zhǔn)確地 將添加劑流體(包括發(fā)泡劑)，特別是氣態(tài)發(fā)泡劑準(zhǔn)確計(jì)量進(jìn)入到熔膠中，并混合成 均勻的混合物，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的注射成型。 實(shí)施例1
改造一臺400噸注塑機(jī)，現(xiàn)有塑化裝置包括傳統(tǒng)的22D長的螺桿，螺桿直徑為 70毫米。采用本實(shí)用新型的塑化裝置的結(jié)構(gòu)，如圖2所示，粒料輸送壓縮段的長度 約為13.5D，第一個(gè)止逆元件的長度為0.6D，輸送壓縮段和輸送計(jì)量段之間為0.65D， 輸送計(jì)量段的長度約為6D，并為連續(xù)螺旋，第二止逆元件的長度為0.8D，第二止逆 元件的下面的強(qiáng)制混合段為銷釘結(jié)構(gòu)，其長度為0.85D，螺桿的總有效長度為21D，比 現(xiàn)有的螺桿長度稍長一些。將這一塑化裝置安裝在注塑機(jī)上，在塑化裝置的末端安 裝一個(gè)動力驅(qū)動截止噴嘴。在添加劑的連接口中安裝一個(gè)開關(guān)裝置，并與流量控制
系統(tǒng)連接，進(jìn)而連接到添加劑源。在本實(shí)施例中，添加劑為高壓氮?dú)?。動力?qū)動截 止噴嘴與一副安裝在注塑機(jī)合模單元上的模具的直澆口連接。加工的材料為聚丙烯 (PP)料；當(dāng)塑化開始，螺桿開始后退，流量控制器發(fā)出指令將安裝連接口上的開 關(guān)裝置打開，按照預(yù)先設(shè)定的流量，例如按螺桿的輸送熔膠量的0.5% (重量百分比) 向機(jī)筒內(nèi)的熔膠中注入高壓氮?dú)?，?jì)量注入到機(jī)筒中輸送計(jì)量段中的熔膠中。當(dāng)螺 桿后退到設(shè)定位置，塑化結(jié)束，流量控制器發(fā)出指令將安裝在連接口上的開關(guān)裝置 切換到關(guān)閉位置，熔膠與氮?dú)獾木鶆蚧旌臀飪Υ嬖趧恿︱?qū)動截止噴嘴和螺桿末端的 空間中等待注塑。當(dāng)注塑機(jī)發(fā)出注塑指令，安裝在塑化裝置末端的動力驅(qū)動截止噴 嘴打開，螺桿在注射裝置的推力下前移，將儲存的混合料快速注入成型模具的型腔 中。冷卻成型后脫模，獲得發(fā)泡的制品。按照上述過程反復(fù)操作，獲得品質(zhì)穩(wěn)定的 發(fā)泡制品。通過進(jìn)一步調(diào)整向熔膠中注入氮?dú)獾谋壤?，可以獲得不同發(fā)泡程度的制
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實(shí)施例2
改造一臺400噸注塑機(jī)，現(xiàn)有塑化裝置包括傳統(tǒng)的22D長的螺桿，螺桿直徑為 70毫米。采用本實(shí)用新型的塑化裝置的結(jié)構(gòu)，如圖2所示，粒料輸送壓縮段的長度 約為14.5D，第一個(gè)止逆元件的長度為0.6D，輸送壓縮段和輸送計(jì)量段之間為0.65D， 輸送計(jì)量段的長度約為7D，料流前端約4.5D長度為連續(xù)螺旋，而后為斷續(xù)螺旋， 第二止逆元件的長度為0.7D，第二止逆元件的下面的強(qiáng)制混合段為銷釘結(jié)構(gòu)，其長 度為0.75D，螺桿的總有效長度為22.9D，比現(xiàn)有的螺桿長度稍長一些。將這一塑化 裝置安裝在注塑機(jī)上，在塑化裝置的末端安裝一個(gè)動力驅(qū)動截止噴嘴。在添加劑的 連接口中安裝一個(gè)開關(guān)裝置，并與流量控制系統(tǒng)連接，進(jìn)而連接到添加劑源。在本 實(shí)施例中，添加劑為高壓氮?dú)?。動力?qū)動截止噴嘴與一副安裝在注塑機(jī)合模單元上 的模具的直澆口連接。加工的材料為ABS料。當(dāng)塑化開始，螺桿開始后退，流量控 制器發(fā)出指令將安裝連接口上的開關(guān)裝置打開，按照預(yù)先設(shè)定的流量，例如按螺桿 的輸送熔膠量的0.2% (重量百分比) 向機(jī)筒內(nèi)的熔膠中注入高壓氮?dú)猓?jì)量注入 到機(jī)筒中輸送計(jì)量段中的熔膠中。當(dāng)螺桿后退到設(shè)定位置，塑化結(jié)束，流量控制器 發(fā)出指令將安裝在連接口上的開關(guān)裝置切換到關(guān)閉位置，熔膠與氮?dú)獾木鶆蚧旌臀?儲存在動力驅(qū)動截止噴嘴和螺桿末端的空間中等待注塑。當(dāng)注塑機(jī)發(fā)出注塑指令， 安裝在塑化裝置末端的動力驅(qū)動截止噴嘴打開，螺桿在注射裝置的推力下前移，將 儲存的混合料快速注入成型模具的型腔中。冷卻成型后脫模，獲得發(fā)泡的制品。按
照上述過程反復(fù)操作，獲得品質(zhì)穩(wěn)定的發(fā)泡制品。通過進(jìn)一步調(diào)整向熔膠中注入氮 氣的比例，可以獲得所需要的減重效果。
雖然以上己經(jīng)參照附圖按照本實(shí)用新型及實(shí)用新型目的的構(gòu)思和實(shí)施作了詳盡 說明，但本領(lǐng)域普遍技術(shù)人員可以認(rèn)識到，在沒有脫離權(quán)利要求限定范圍的前提條 件下，仍然可以對本實(shí)用新型做出各種改進(jìn)和變換，而這種改進(jìn)和變換仍然應(yīng)用屬 于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種往復(fù)式螺桿塑化裝置，主要包括機(jī)筒和安裝在機(jī)筒內(nèi)輸送聚合物和定義聚合物加工空間的螺桿，其特征在于，螺桿上設(shè)置兩個(gè)止逆元件(3)(4)，以及在機(jī)筒上設(shè)置的連接口(7)，連接口(7)位置在對應(yīng)于螺桿上兩個(gè)止逆元件之間的任一位置，止逆元件(3)(4)套裝在螺桿上，并與機(jī)筒內(nèi)壁滑動配合。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種往復(fù)式螺桿塑化裝置，其特征在于，在機(jī)筒(1) 內(nèi)的螺桿按順序由粒料輸送壓縮段(2a)、第一個(gè)止逆元件(3)、熔膠輸送計(jì) 量段(2b)、強(qiáng)制混合段(2c)、第二個(gè)止逆元件(4)、螺桿末端尖梢(2d) 組合而成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種往復(fù)式螺桿塑化裝置，其特征在于，放置在機(jī)筒(l) 內(nèi)的螺桿長度為螺桿直徑的21D 23D之間。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種往復(fù)式螺桿塑化裝置，其特征在于，螺桿的熔膠輸 送計(jì)量段(2b)的長度為6D 7D之間。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的一種往復(fù)式螺桿塑化裝置，其特征在于，螺桿的熔 膠輸送計(jì)量段(2b)的連續(xù)螺桿部分的螺槽深度在0. 16D 0.08D之間，大于 粒料輸送壓縮段(2a)末端的螺槽深度，而且熔膠輸送計(jì)量段(2b)后段的斷 續(xù)螺紋部分的溶膠輸送面積與前段的連續(xù)螺紋的輸送面積相當(dāng)，使熔膠輸送計(jì) 量段(2b)的輸送能力會大于粒料輸送壓縮段(2a)的輸送能力大5% 30%之 間。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種往復(fù)式螺桿塑化裝置，其特征在于，螺桿的強(qiáng)制混 合段(2c)的長度為0.5D 1.05D之間，并設(shè)置有斷開螺紋或銷釘。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種往復(fù)式螺桿塑化裝置，其特征在于，螺桿的強(qiáng)制混 合段(2c)上設(shè)置的斷開螺旋或銷釘?shù)膮^(qū)域的長度為0.35D 0.85D，外切圓 直徑在0. 7D 0. 75D。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的聚合物加工裝置，其特征在于，套裝在螺桿上的第一個(gè) 止逆元件(3)為環(huán)形滑塊，長度為0.5D到0.8D之間，套在粒料輸送壓縮段 (2a)和熔膠輸送計(jì)量段(2b)的之間的連接軸桿上。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種往復(fù)式螺桿塑化裝置，其特征在于，套裝在螺桿上 的第二個(gè)止逆元件(4)是一個(gè)環(huán)狀滑塊，長度為0.5D到1D之間，套在強(qiáng)制 混煉段(2c)之上，并位于螺桿的溶膠輸送計(jì)量段(2b)和螺桿末端尖梢(2d) 之間。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種往復(fù)式螺桿塑化裝置，其特征在于，套裝在螺 桿上的止逆元件(4)的料流前端設(shè)置為一錐面，與輸送計(jì)量段(2b)料流末 端的錐面配合形成密封面。
專利摘要本實(shí)用新型涉及化工機(jī)械，特別是一種往復(fù)式螺桿塑化裝置，可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定注入添加劑流體(包括發(fā)泡劑流體)到塑化裝置中，這種裝置能夠用于新注塑機(jī)的制造和現(xiàn)有注塑成機(jī)的改造。本實(shí)用新型主要包括機(jī)筒和安裝在機(jī)筒內(nèi)輸送聚合物和定義聚合物加工空間的螺桿，其特征在于，螺桿上設(shè)置兩個(gè)止逆元件3、4，以及在機(jī)筒上設(shè)置的連接口7，連接口7位置在對應(yīng)于螺桿上兩個(gè)止逆元件之間的任一位置，止逆元件3、4套裝在螺桿上，并與機(jī)筒內(nèi)壁滑動配合；本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是，可以使氮?dú)夂投趸寂c熔融樹脂均勻地混合從而獲得質(zhì)量穩(wěn)定的制品，氮?dú)饣蚨趸贾苯訌臋C(jī)筒按設(shè)定劑量注入到塑化裝置的螺桿壓縮段之后的熔融塑膠中，然后通過螺桿等機(jī)構(gòu)的攪拌使氮?dú)饣蚨趸寂c熔融塑膠均勻混合，再儲存在塑化裝置的末端等待注射進(jìn)模具的型腔中。
文檔編號B29C45/60GK201189712SQ20082005705
公開日2009年2月4日 申請日期2008年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月8日
發(fā)明者唐慶華, 桓鎖成 申請人:北京中拓機(jī)械有限責(zé)任公司