专利名称：往复对挫塑化挤注装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种采用狭缝磨盘对高分子材料进行往复对挫塑化、并进行挤出、注射的装置。属高分子材料成型加工领域。
对高分子材料进行加工首先要进行塑化，使单立状的材料充分地混合、均化、并形成均一、连续的材料。
传统的塑化方法有两辊机、密炼机、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、注射机等，它们各自都存在这样和那样的一些缺点。
两辊机塑化良好且塑化程度可控制，但是它是非密闭式结构，工作和操作环境差、出料为不易取用的块状。
密炼机改善了两辊机大部分缺点，但出料仍为不易取用的块状且取料和清料都非常困难。
单螺杆挤出机解决了上述机型不易取料和取用的缺点，可连续地输出非块状的物料。缺点是混合效果差、不能使用粉料、塑化质量靠占地大且流程长的大长径比螺杆改善、塑化程度难以控制。
双螺杆挤出机改善了单螺杆挤出机混合效果差、不能使用粉料的缺点，但仍有大长径比问题，虽然可改变长径比，但需要拆装机器，非常麻烦。双螺杆挤出机还有结构复杂、成本高的缺点。
注射机一般采用分流梭或短螺杆塑化，塑化质量比较差。
上述所有方法还有一个共同的缺点清洗料腔不方便，一般采用耗料量很大的物料冲洗方法清洗料腔。
本发明采用了一种狭缝磨盘往复对挫塑化方法，它利用至少两套料筒柱塞，使物料在压力作用下往复地通过一个带磨盘的狭缝，使其可控地、反复地受到剪切、混合、塑化，然后，使用其中一个料筒柱塞将塑化好的物料从挤注出料喷嘴挤出或注射出。其特点有塑化程度和质量可控制、可使用粉料、注射压力大、出料量精确、可实现微小量物料塑化、密闭式结构、取料和清料方便、工作腔结构简单且占地小。可进行塑化、挤出、注射。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
往复对挫塑化挤注成型装置由3个部分组成，
图1中1.柱塞式挤出注射装置。2.塑化装置。3.辅助塑化装置。
柱塞式挤出注射装置由挤注料筒(1)，挤注柱塞(2)，挤注出料喷嘴(4)，熔体注入浇口套(5)，挤注动力连接杆(15)，挤注油缸活塞杆(19)，挤注油缸(12)组成。
两个挤注动力连接杆(15)将挤注料筒(1)、挤注油缸(12)连接成一个整体构成柱塞式挤出注射装置。挤注料筒(1)上安装有挤注柱塞(2)，头部安装挤注出料喷嘴(4)，侧面安装熔体注入浇口套(5)。挤注柱塞(2)与挤注油缸活塞杆(19)连接以便得到挤注油缸的往复移动动力。挤注料筒(1)上套有加热圈(图中未画出)。
塑化装置由塑化腔(6)，塑化磨盘(11)，熔体出料喷嘴(8)，塑化马达(14)，塑化动力连接杆(17)组成。塑化腔(6)上套有加热圈(图中未画出)。
两个塑化动力连接杆(17)将塑化腔(6)、塑化马达(14)连接成一个整体构成塑化装置。塑化腔(6)中安装可自由旋转的塑化磨盘(11)，两者之间形成一个间隙腔以便熔体流过。塑化磨盘(11)固定在塑化马达(14)的旋转动力输出轴上，以得到塑化马达(14)的旋转动力。这样，流过间隙腔的物料可以得到塑化磨盘(11)的旋转剪切和混合作用。
辅助塑化装置由加料斗(10)，辅助料筒(7)，辅助柱塞(9)，辅助动力连接杆(16)，辅助油缸活塞杆(18)，辅助油缸(13)组成。
两个辅助动力连接杆(16)将辅助料筒(7)、辅助油缸(13)连接成一个整体构成辅助塑化装置。辅助料筒(7)上安装有辅助柱塞(9)，加料斗(10)，头部连接在塑化腔(6)上。辅助柱塞(9)与辅助油缸活塞杆(18)连接以便得到辅助油缸的往复移动动力。辅助料筒(7)上套有加热圈(图中未画出)。
熔体出料喷嘴(8)和熔体注入浇口套(5)的弧面依靠总机架紧贴在一起。
整个工作过程如下物料从加料斗(10)加入，辅助柱塞(9)通过辅助油缸动力作往复短程加料移动，将加入的物料推入辅助料筒(7)后停止移动以便对物料进行加热。物料被加热到足够的流动温度后，辅助柱塞(9)开始进行塑化移动，以比较低的塑化压力将物料压入塑化腔(6)，塑化腔(6)中的塑化磨盘(11)对流过的物料施加旋转剪切和混合作用，使物料得到剪切、混合、塑化。然后，物料通过熔体出料喷嘴(8)、熔体注入浇口套(5)流入挤注料筒(1)。流入挤注料筒(1)中的物料的背压由挤注柱塞(2)的后退速度决定，一般比较低，故物料一般不会从挤注出料喷嘴(4)流出，如果背压比较高，则挤注出料喷嘴(4)可采用阀式喷嘴。物料全部进入挤注料筒(1)后，挤注柱塞(2)开始反推移动，同样以比较低的塑化压力将物料反推，物料流过塑化腔(6)回到辅助料筒(7)完成一个塑化循环过程。通过控制间隙腔间隙、塑化磨盘(11)转速、辅助柱塞(9)和挤注柱塞(2)移动速度、塑化循环次数这些参数，可以以不同方式控制塑化程度。
塑化过程完成后，由辅助柱塞(9)将物料压入挤注料筒(1)，且辅助柱塞(9)在压力作用下锁住不动。挤注料筒(1)中的物料在挤注柱塞(2)产生的挤出或注射压力下从挤注出料喷嘴(4)中挤出或注射出。整个工作过程结束。
塑化马达(14)可为液压马达，也可为减速电动机。
设计熔体出料喷嘴(8)和熔体注入浇口套(5)的主要作用是便于拆洗，如果不需要方便拆洗，也可去掉它们，使辅助料筒(7)和挤注料筒(1)直接相连。
塑化动力连接杆(17)的有效长度也可通过其上的安装螺纹进行调节，以便调节间隙腔的间隙。
辅助油缸动力和挤注油缸动力也可采用丝杆加电动机的结构。
由于采用柱塞，故漏流小，注射压力大，挤注量精确，可使用粉料，清料方便。
挤注柱塞(2)也可采用效果更好的带活塞环的柱塞。
由于塑化采用可调狭缝磨盘，并由两套柱塞装置多次往复对挫，故可实现微小量物料塑化，且料筒长度仅按最大塑化或注射量设计即可，不必象普通螺杆或柱塞式塑化装置那样靠大的长径比来满足塑化要求。
本装置的辅助油缸和挤注油缸呈L字形排列，也可呈I字形状、“人”字形状排列。
如果塑化磨盘(11)不加旋转，也可实现静态狭缝塑化。
如果塑化磨盘(11)加上振动，也可实现动态振动狭缝塑化。
如果辅助柱塞(9)换成螺杆，相对应的动力换为液压马达，则可实现非循环的连续塑化。
塑化磨盘(11)、挤注柱塞(2)、辅助柱塞(9)与相应的动力装置均为活动连接，柱塞抽出后可方便地拆下，便于清料。
本发明可用于对塑化程度和质量要求比较高的高分子材料成型加工设备和仪器中。
权利要求
1 一种往复对挫塑化挤注装置，其特征在于至少一挤注料筒(1)，其上安装有挤注柱塞(2)，头部安装挤注出料喷嘴(4)，侧面安装熔体注入浇口套(5)，挤注柱塞(2)与挤注油缸活塞杆(19)连接以便得到挤注油缸的往复移动动力；至少一塑化腔(6)，其中安装可自由旋转的塑化磨盘(11)，两者之间形成一个可调间隙腔以便熔体流过，塑化磨盘(11)安装在塑化马达(14)的旋转动力输出轴上；至少一辅助料筒(7)，其上安装有辅助柱塞(9)，加料斗(10)，头部连接在塑化腔(6)上，辅助柱塞(9)与辅助油缸活塞杆(18)连接，熔体注入浇口套(5)和熔体出料喷嘴(8)的弧面紧贴在一起。
2 根据权利要求1所述的往复对挫塑化挤注装置，其特征在于辅助柱塞(9)和挤注柱塞(2)可在挤注油缸活塞杆(19)作用下左、上或右、下移动，以实现往复对挫塑化。
3 根据权利要求1所述的往复对挫塑化挤注装置，其特征在于挤注柱塞(2)可在挤注油缸活塞杆(19)作用下单独上下移动，以实现挤出或注射。
4 根据权利要求1所述的往复对挫塑化挤注装置，其特征在于塑化装置中的塑化磨盘(11)可在塑化马达(14)的作用下旋转。
全文摘要
本发明公开了一种采用狭缝磨盘对高分子材料进行往复多次对挫塑化、并进行挤出、注射的方法和装置。其特点有塑化程度和质量可控制、可使用粉料、注射压力大、出料量精确、可实现微小量物料塑化、密闭式结构、取料和清料方便、工作腔结构简单且占地小，可进行塑化、挤出、注射。它使用两套独立的带移动动力的料筒柱塞，使熔融物料在压力作用下往复多次地通过一个带磨盘的狭缝，使其可控地、反复地受到剪切、混合、塑化。塑化好的物料通过其中一套柱塞挤注装置经出料喷嘴挤出或注射出。本发明可用于对塑化程度和质量要求比较高的高分子材料成型加工设备和仪器中。
文档编号B29C47/52GK1603092SQ20041006104
公开日2005年4月6日 申请日期2004年11月4日 优先权日2004年11月4日
发明者彭少贤, 孙义明, 应继儒 申请人:湖北工业大学