专利名称：射出成型机的螺杆装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种射出成型机的螺杆装置，特别是涉及一种将螺杆轴向偏心地设置在加热筒内，利用螺杆螺纹的螺峰至螺谷的间隙变化不同，各横剖面由一侧至另侧的间隙宽窄渐渐不同，且在塑料被推进向前的方向上，间隙的宽窄变化逐渐变大，得令塑料重覆受压挤转动而混练的更加均匀。
塑胶的成型方法很多，特别以射出成型法的使用最为普遍，尤其是近年来成型机器不断的研究与改良，不仅已由手动、半自动至全自动化，更因其成型加工的性质不同及工作条件不同，而发展出各种不同的成型机。请参阅
图1所示是以往射出成型机简略机构的剖视示意图，一般射出成型机大致包含有机台1、夹模装置2及射出装置3等三大部份，其中射出装置3的主要作用在于如何使熔融的塑料以高速度、高压力从高温的加热筒中将塑料射入模窝中，使其成型、冷却、固化；而射出装置3又可依内部的计量、可塑化、射出方法等不同而分为数类，其中一代表性的为螺杆式射出装置，其主要包含有加热筒30、喷嘴31及螺杆32，加热筒30是内部中空可容装塑料的长型圆筒状钢管，其外围覆设有加热装置；喷嘴31乃安装在加热筒30的前端，其具有正对夹模装置2的缩束端310；螺杆32是同轴地装设在加热筒30内部，其可借电动机或油压马达来驱动旋转，于螺杆32上等距螺设有螺旋状的螺纹，且螺纹的螺旋沟槽深度即螺峰至螺谷的距离皆相等，在螺杆32前段与加热筒30内壁间并环设有止逆阀33。当塑料经由上方的漏斗34落入加热筒30内时，借螺杆32的旋转令塑料沿着螺旋沟槽而推送向前，在塑料渐步前送的过程中，塑料被混练加热成熔融待射状，而后积贮于前端喷嘴31处，此时可借螺杆32后方射出油压缸的抵推，使螺杆32高压快速地前冲，令塑料由喷嘴31的缩束端310往夹模装置2射出，在射出的过程中止逆阀33移位紧套在螺杆32前端，以防止塑料的逆流。
以上为一般螺杆式射出成型机的动作机构，然而螺杆32的螺旋沟槽的间隙一致，即所能容纳的塑料体积相等，因此当螺杆旋转使塑料顺沿着螺旋沟槽呈长条状蜿蜒前进时，塑料仅原状地向前盘旋移动，并未受到压缩、搅动，使得长条状的塑料在靠近螺杆处，将服贴着螺杆周缘向前盘升，而靠近加热筒30内壁处的塑料，则依旧顺着筒壁前进，如此将令塑料在加热筒中的受热情形不同，就巨观的塑料而言，位在外面靠近加热筒内壁的塑料所受的热量较多较容易变为熔融的可塑状态，而位于中央靠近螺杆的塑料则较难呈完全熔化的状态；就微观的塑料粒子而言，有些较易整颗完全熔融，有些则可能外表熔融而粒子中心尚未完全熔成可塑化，亦即螺杆32仅导进塑料而未能充份搅拌塑料，令塑料混练不均匀，导致塑化不良、塑料滞留、充填不足、混色不均等种种缺失，此将易使成品产生翘曲或扭曲、流痕、颤纹、表面光泽不良、表面层裂的现象，甚或因塑料的机械物性不良、产生内应力不均而致使成品变形或破裂。
为克服上述缺点，一般射出成型机配合不同塑料的不同特性，而在螺杆前段靠近喷嘴处使用不同形状的装置，借螺杆的压缩比、塑化比及混练度的不同，达到塑料射出时最佳的品质；请参阅图2所示是一种混练式的螺杆装置图，其在螺杆320上设有数段径向且多数排列的沟或栓，使通过螺杆沟内的塑料细分化，以达到提高熔融效率的方式；请参阅图3所示是一种阻挡层式的螺杆装置图，此螺杆321上横向凹设有两种不同开槽流向的进、出沟，进、出沟是交配间隔地设置，令塑料在通过阻挡层时受到热力线断作用而加强混练，使塑料内的温度形成均一状态；请参阅图4所示是一种辅助输送式螺杆装置图，在螺杆322上设有特殊间隔与形式的辅助输送层，其比阻挡层更能使熔融塑料与未熔融塑料分离，令线断发热的发生源熔化薄膜在未熔融的塑料熔化之前有效地保持，是一种提高熔融效率的型式。以上图2～4所提供的螺杆虽可达到提高均匀混练塑料的效果，然而，此等螺杆装置复杂，在制造上因形状较不一致，与后方的螺纹形状不连贯，且沟槽的造形较为独特，故须另行加工制造或分段制造，嗣后再予以联结成一体，制造上较为困难不便。
而且，塑料在加热筒中除了受到筒壁上加热装置传来的热量外，亦将因塑料与筒壁、螺杆之间的挤压摩擦而产生摩擦热，摩擦热乃向前持续地增加，且较难估计其摩擦热量产生的多寡，因此其塑料在塑化上亦难以控制均匀。
因此，本实用新型的主要目的是在装置简单、制造方便的前提下，提供一种可使塑料重覆受到压挤碾转而混练的更加均匀的射出成型机的螺杆装置。
为达上述目的，本实用新型提出了一种射出成型机的螺杆装置，该成型机具有可容置塑料的中空加热筒，并在加热筒中轴向装设有螺杆，螺杆上设有螺纹，螺纹的外径为螺峰而内径为螺谷，螺峰与螺谷间的间隙为螺旋沟槽，借螺杆的转动以向前推进塑料；其特征在于螺谷的螺旋中心线是由加热筒进料端往出料端呈偏斜设置，使螺旋沟槽的径向深度在各断面上宽窄不一，且其深浅差距的变化量愈往出料端变化愈大；借以令塑料在输送的过程中受到反覆的搓揉及碾转，且愈向前所受的搓揉挤压程度愈大，使塑料接近熔融程度较高的前段，能得到更充份而完全的混练塑化。
下面通过最佳实施例及附图对本实用新型的射出成型机的螺杆装置进行详细说明，附图中
图1是一种以往射出成型机简略机构的剖视示意图。
图2是一种混练式的螺杆装置图。
图3是一种阻挡层式的螺杆装置图。
图4是一种辅助输送式螺杆装置图。
图5是本实用新型一较佳可行实施例的简略机构示意图。
图6是本实用新型一较佳可行实施例的组装在加热筒内的组装剖视图。
图7～10是图6各断面的剖视示意图。
图11是本实用新型一较佳可行实施例的螺杆螺旋沟槽的深浅变化量的示意图。
为了方便说明，以下的实施例，相同的元件以相同的标号表示。
请参阅图5所示，是本实用新型的一种射出成型机的螺杆装置，所述的射出成型机同样包含有可容装塑料以接受加热与加压的加热筒4，加热筒4内部同样具有圆环状的中空内壁40，且射出成型机包含有同样固设在加热筒4前端的喷嘴5，喷嘴5同样具有渐向前缩束的缩束端50，而本实用新型的螺杆6则装设在加热筒4内，且螺杆6上设有螺纹60；如图6所示，其中，本实用新型的特征乃在于螺杆6整体仍依其中心轴为转动中心而呈轴向枢设在加热筒4内，但其杆体本身却由进料端往出料端方向呈偏斜状态，亦即愈向前方螺杆6杆体本身的轴心L’愈偏离加热筒4的轴心，如图7～10所示，螺杆6杆体本身是朝前倾斜地偏置在加热筒4内，而其螺纹60的外径即螺峰600仍然对应于加热筒4的内壁40，即螺峰600的螺旋轴心仍然为中心线L，并令螺纹60的内径即螺谷601乃对称于螺杆本体6偏移的轴心L’而变化，即螺谷601的螺旋中心线为L’，使螺峰600与螺谷601间的间隙即螺旋沟槽61的空间体积，是沿着纵向不断变化，不仅由各横剖面的一侧至另侧的沟槽61间隙宽窄渐渐不同，且在塑料被推进向前的方向上，沟槽61间隙的深浅差距变化度逐渐变大，如
图11所示。因此其变化的方式是由大变小→由小变更大→由更大变更小→…依此类推。
当本实用新型使用时，随着螺杆6的转动，从漏斗传送来的塑料乃向前延续地推送，然而，因螺杆6各阶段的螺旋沟槽61深浅不一致，故当塑料在螺旋沟槽61内盘旋时，将因沟槽61间隙的宽窄不同，横截面面积如
图11所呈的波形在大、小之间来回变化，令塑料时而受到压缩、时而受到拉伸，且愈往前塑料所受到的压挤搓揉及堆积变形量愈大，塑料在通过较小间隙的沟槽61时，被压挤成扁平状，即类似搓面粉的效果，使每一通过此处的塑料极易受热，随后又恢复团状，经翻转后又以不同方位再次被搓压成更扁状，如此塑料在重覆地受到压挤碾动下，乃混练的更加均匀，同时在前进的过程令塑料受到加热筒4外部的加热装置所配合施加的高热，使沟内充份混合搅拌的塑料得更均匀的可塑化和熔融，即每一塑料粒子皆均匀承受到来自各方向的热量，使塑料粒子得均匀受热，可促进塑料混练可塑的完全，以制造高品质的成品。另外，塑料除了受到加热筒4上加热装置传来的热量外，亦将受到因在筒壁、螺杆间挤压摩擦而产生的摩擦热，然而摩擦热乃在通过间隙较窄的沟槽61时摩擦增加，而在通过间隙较宽的沟槽61时散热减少，因此在通过较窄沟槽61时所增加的摩擦热，会在通过较宽沟槽61时散热减少，故其摩擦热可维持稳定的值，可改善以往因无法确估摩擦热的变化而导致塑化难以控制的情况，所以本实用新型的塑化可均匀控制。
此外，本实用新型的螺杆是一体制成，其螺峰600是同轴且径长对应于加热筒4，而螺谷601的轴心则相对于螺峰600的轴心呈斜向偏心状态，且愈向前偏斜度愈大，制造上仅须在一般沟槽较浅的螺杆6上偏斜再进行一次车制加工即可，制造相当简便。
由上述装置可知本实用新型的特征及优点乃在于在螺杆上凹设螺旋沟槽，且螺旋沟槽的轴心与螺杆轴心呈偏斜状态，令螺旋沟槽的深浅变化量愈向前愈大，借此使螺杆的旋转可令塑料更能产生揉捏混练的作用，可均匀塑料的加热程度与增加可塑化的能力；加热筒内的压力损失少，射出压力可以降低；加热筒内的塑料滞留处少，热安定性差的塑料较不易分解，容易成型；塑料的更换、换色操作容易，塑料的着色容易，塑料的颜色能迅速调换混合；材料的混合作用较好，能使流动性不良的塑料容易成型。
权利要求1．一种射出成型机的螺杆装置，该射出成型机具有可容置塑料的中空加热筒，并在加热筒中轴向装设有螺杆，螺杆上设有螺纹，螺纹的外径为螺峰而内径为螺谷，螺峰与螺谷间的间隙为螺旋沟槽；其特征在于螺谷的螺旋中心线是由加热筒进料端往出料端呈偏斜设置，该螺旋沟槽的径向深度在各断面上宽窄不一，且其深浅差距的变化量愈往出料端变化愈大。
专利摘要一种射出成型机的螺杆装置，该射出成型机具有可容置塑料的中空加热筒，在加热筒中轴设具有螺纹的螺杆，其螺纹的外径为螺峰而内径为螺谷，螺峰与螺谷间的间隙为螺旋沟槽；其中，螺峰与螺谷的轴心是偏斜设置，即螺旋沟槽的深度在各断面上宽窄不一，且其深浅变化量愈向前变化愈大；借以令塑料在输送的过程中受到反复的搓揉及碾转，且愈向前所受的挤压愈大，使塑料得以完全的混练塑化。
文档编号B29C45/46GK2335771SQ9821770
公开日1999年9月1日 申请日期1998年7月20日 优先权日1998年7月20日
发明者邱家淼 申请人:富强鑫机器股份有限公司