CN101767417A - 塑注分离式嵌套注射机 - Google Patents

Abstract

本发明塑注分离式嵌套注射机，主要由加料装置、柱塞、螺杆、机筒、注射机机头、传动装置、模具、开合模装置等组成。机筒内装有嵌套的螺杆和柱塞，可以是螺杆在外柱塞在内，也可以是柱塞在外螺杆在内。由螺杆塑化物料，柱塞注射物料。本发明把物料的塑化和注射相分离，而且两项工作是在同一机筒内完成。相比传统的往复螺杆式注射机，物料塑化效果得到提高；相比双阶式注射机，减少了设备体积，物料历程缩短。

Description

塑注分离式嵌套注射机

技术领域

本发明塑注分离式注射机，可用于塑料、橡胶、合成纤维、涂料、纸浆、制药、饲料、食品、炸药等加工中的注射工艺过程。该机既可用于实验也能直接用于生产。

背景技术

传统注射机应用比较多的有三种，一是柱塞式注射机，二是螺杆塑化柱塞注射式注射机，另外一种是往复螺杆式注射机。

柱塞式注射机结构简单，物料的塑化靠加热机筒实现，并由柱塞向前推移进行注射。由于柱塞式注射机内的物料温度及压力不易控制，仅限于极少数特殊制品的注射。

螺杆塑化柱塞注射式注射机是在柱塞式注射机的基础上发展起来的。工作原理是先将物料在有螺杆的机筒内塑化，然后将物料送入注射用的热机筒内，再由柱塞进行注射。该形式的注射机较柱塞式注射机物料的塑化效果得到了极大地改善。但是要有一个独立的塑化系统，使设备的体积增大。

往复螺杆式注射机，工作原理是物料的加热塑化均在加热机筒内进行，依靠机筒内螺杆的旋转将物料进一步塑化并输送至螺杆端部。达到一定量时，由螺杆快速前移将贮存在前端的粘流态物料注射入模具中。由于其具有成型物料塑化均匀、物料在设备中滞留很少、可注射热稳定性差的物料、更换物料及颜色较为方便，且结构又较预塑化式简单等特点，得到了广泛的应用。由于注射螺杆既能转动又能作轴向移动，因此注射螺杆的有效长度是变化的，那么物料塑化的热历程就不相同，影响制品的质量。

专利200510105781.1提出了一种复合共挤螺杆挤出机。机筒内装有嵌套的内、外螺杆，内、外螺杆的螺旋方向相反，且内、外螺杆作反向的相对旋转运动。机筒上开有第一和第二加料口，第一加料口与外螺杆加料段对应，外螺杆加料段前开有环形槽，环形槽与机筒的第二加料口对应，环形槽的外环面与机筒内表面构成封闭环形储料室，环形储料室底开有使第二种物料进入内螺杆的进料孔，嵌套后螺杆连接同一挤出机头。采用一台设备可同时挤出两种物料，避免或减少了熔融物料重新分配，从而提高了复合挤出效率，提高了复合制品质量。

将上述专利螺杆的复合技术用在注射机上，把其中一根螺杆换成柱塞，形成嵌套，可以实现注射机的塑化和注射相分离。塑化为挤出螺杆纯塑化挤出，在整个塑化过程中，物料塑化经历的螺杆长径比不变，塑化质量前后一致，克服了常规螺杆往复式塑化物料前后质量前后不均的缺点。用较小的螺杆达到超大的塑化量，为超大塑化注射成型加工制品创造了条件。而且相比双阶式注射机设备体积明显减小。

发明内容

本发明塑注分离式嵌套注射机，主要由加料装置、柱塞、螺杆、机筒、注射机机头、传动装置、模具、开合模装置等组成。注射机的塑化物料和注射物料是分离的，由螺杆塑化物料，柱塞注射物料，而且螺杆和柱塞是嵌套组合在一起。螺杆和柱塞的嵌套可以是螺杆在外，柱塞在内，也可以是螺杆在内柱塞在外。

螺杆在外，柱塞在内的注射机。机筒内有中空螺杆，在螺杆内部安装柱塞。螺杆的前端靠近螺杆头处，在螺杆圆周上装有单向阀，防止柱塞注射时物料倒流，在单向阀前有周向密封，从而使物料全部从单向阀进入内部储料室。螺杆可以是普通平行螺杆，也可以是锥形螺杆。

螺杆在内，柱塞在外的注射机，机筒只是在柱塞前端有一段，并不是覆盖整个柱塞。柱塞外围有加热装置，在柱塞前端开有螺杆的挤出物料的出口。柱塞内部安装螺杆，内部的螺杆可以是普通平行螺杆，也可以是锥形螺杆，还可以是双螺杆，多螺杆等。

本发明的效果：塑注分离式注射机，把物料的塑化和注射分离，可以成型大体积的制品。物料塑化所经过的热历程相同，得到的塑化物料质量前后一致，有利于成型好的制品。而且相比双阶式注射机设备体积减小。

具体实施方案

1.外部柱塞，内部螺杆型注射机

本发明塑注分离式注射机主要包括：液压马达(1)，传动装置(2)，加料装置(3)，柱塞(4)，机筒(5)，螺杆(9)，单向阀(10)，加热装置(8)，注射机机头(11)，模具(6)，开合模装置(7)等组成。

工作原理(见图1)：模具(11)在开合模装置(12)作用下闭合，由加料口(3)加入物料。螺杆(9)在液压马达(1)驱动下旋转塑化物料，物料经过单向阀(10)进入贮料室，在背压作用下螺杆与柱塞(4)由传动装置(2)带动同步向后移动。当达到要求的塑化量时，螺杆停止旋转。柱塞与螺杆同步向前快速移动，把储料室中的物料注射到模具中。经过保压冷却，模具打开，顶出制品。这样就完成了一次注射过程。

上述为柱塞向前移动注射物料，也可以如图(2)机筒移动，注射物料。

如图2：液压马达(1)，柱塞(2)，加料口(3)，加热装置(4)，螺杆(5)，机筒(6)，单向阀(7)，模具(8)，液压传动系统(9)，注射机机头(10)，开合模装置(11)。塑化物料时，在背压作用下机筒向前移动形成储料室。注射物料时，机筒在液压传动系统(9)带动下快速移向柱塞，将物料注射到模具中。

本案例可以使用多种螺杆形式及机筒(本发明中的柱塞)形式。如下所示：

a.螺杆为锥形螺杆(图2)

b.螺杆采用双螺杆(图3)

c.柱塞上加销钉，并采用相配合的螺杆(图4)

2.外部螺杆，内部柱塞型注射机

本发明塑注分离式注射机主要包括：传动装置1(1)，传动装置2(2)，机筒(3)，加料口(4)，柱塞(10)，螺杆(9)，单向阀(5)，注射机机头(6)，模具(7)，开合模装置(8)等组成。

工作原理(见图5)：模具(7)在开合模装置(8)作用下闭合，由加料口(4)加入物料。螺杆(9)在传动装置2(2)驱动下旋转塑化物料，物料经过单向阀(5)进入贮料室。同时在背压作用下柱塞(10)向后移动。当达到要求的塑化量时，螺杆停止旋转。柱塞在传动装置2(2)带动下向前快速移动，把储料室中的物料注射到模具中。经过保压冷却，模具打开，顶出制品。这样就完成了一次注射过程。

本案例中的螺杆头部附近沿圆周安装几个单向阀，经螺杆塑化的物料由单向阀进入内部储料室。螺杆头部附近的局部放大如图6，单向阀处的断面如图7。实施方案二的螺杆可以是普通平行螺杆，也可以是锥形螺杆，机筒上可以添加销钉与相应螺杆配合使用。

附图说明

图1为实施方案一(柱塞移动)的结构示意图

图2为实施方案一(机筒移动)的机构示意图

图3为实施方案一中螺杆采用锥形螺杆的示意图

图4为实施方案一中螺杆采用双螺杆的示意图

图5为实施方案一中柱塞上加销钉，并采用与之相配合的螺杆的示意图

图6为实施方案二的结构示意图

图7为实施方案二中注射机头部的局部放大图

图8为实施方案二中注射机单向阀处的断面图

Claims (7)

1.本发明塑注分离式嵌套注射机，主要由加料装置、柱塞、螺杆、机筒、注射机机头、传动装置、模具、开合模装置等组成，其特征在于：注射机的塑化物料和注射物料是分离的，由螺杆塑化物料，柱塞注射物料，而且螺杆和柱塞是嵌套组合在一起。

2.如权利要求1所述，螺杆和柱塞是嵌套组合在一起，其特征在于：可以是螺杆在外柱塞在内，也可以是螺杆在内柱塞在外。

3.如权利要求2所述，螺杆在外，柱塞在内，其特征在于：机筒内有中空螺杆，在螺杆内部安装柱塞。

4.如权利要求3所述，机筒内有中空螺杆，其特征在于：螺杆的前端靠近螺杆头处，在螺杆圆周上装有单向阀，防止柱塞注射时物料倒流，在单向阀后有周向密封，从而使物料全部从单向阀进入内部储料室。

5.如权利要求2所述，螺杆在内，柱塞在外，其特征在于：机筒内安装有中空柱塞，柱塞内部安装螺杆。

6.如权利要求5所述，机筒内有中空柱塞，其特征在于：机筒只是在柱塞前端有一段，并不是覆盖整个柱塞，柱塞前端挤出物料开口处有单向阀，防止注射物料时物料倒流。

7.如权利要求5所述，柱塞内部有螺杆，其特征在于：柱塞内部的螺杆可以是普通平行螺杆，也可以是锥形螺杆，还可以是双螺杆，多螺杆等。

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