一种无流道切换阀内循环清料式螺杆柱塞塑料注射成型机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明专利涉及一种无流道切换阀内循环清料式螺杆柱塞塑料注射成型机。
【背景技术】
[0002]螺杆柱塞塑料注射成型机是塑料注射成型机的一个种类，它的特点是注射部件分为上下二层。上层结构是螺杆储料机构，由驱动装置(如液压马达、电动马达等)驱动螺杆旋转，作储料动作，将熔融塑料注入或挤入位于下层的柱塞式注射机构。下层结构则是柱塞注射机构，由注射料筒(3-2)、注射柱塞(3-4)、注射油缸(3-1)等零件组成。负责由上层送来的熔融塑料，将注射料筒内的注射柱塞向后推，电子尺监视计量着注射柱塞的位置，直到注射柱塞前的熔融塑料量达到成型一个塑料制品的容量即停止。为了更清楚地说明本发明与传统的螺杆柱塞塑料注射成型机(以下简称传统机)的不同，这里有必要将传统机的问题，也是我们要解决的问题作简略介绍。目前市面上所有的传统螺杆柱塞塑料注射成型机上都有一个比较关键的机构一一流道切换阀机构(3-8)，它位于注射前料筒(3-5)上，流道切换阀机构包括油缸(3-8-2)、切换阀阀芯(3-8-1)及电磁液压换向阀和驱动电磁换向阀线圈的电线等(电磁液压切换阀及液压管路、连接电线等大家都可以理解，就不再图示)。虽然各制作公司对这一结构冠以的名字有不同，但是其工作原理是一样的，结构是类似的。过渡连接筒(3-10)连接螺杆柱塞注塑机的注射部件上层储料机构与下层注射机构。流道切换阀机构的作用是根据动作需要，作阀芯位置切换，将储料料筒、注射料筒和喷嘴3个方向的流道之间进行接通与断开。流道切换阀的阀芯有二个位置:
I)储料位置，外置液压缸(3-8-2 )将阀芯(3-8-1)拉出，它将上层螺杆前腔与下层注射柱塞前腔连通(流道3-5-1与流道3-5-3相通)，并将注射喷嘴堵死(流道3-5-2被堵死)，使熔融塑料可以顺畅地从螺杆前腔送入下层注射柱塞前腔却不会从喷嘴流出。
[0003]2 )注射位置，外置油缸(3-8-2 )将流道切换阀的阀芯(3-8-1)位置切换，将螺杆前腔与下层注射柱塞前腔通道封死(流道3-5-1被堵死)，却将注射柱塞(3-4)前腔与喷嘴孔的通道接通(流道3-5-2与流道3-5-3连通)，这样当注射柱塞(3-4)作注射动作时，熔融塑料可以通过喷嘴孔高速注射入模具型腔，不会返料到上层螺杆前腔去。
[0004]传统机的流道切换阀采用推拉式或旋转式(旋转式流道切换，其结构原理同推拉式，在这里就不作说明了)，这两种结构形式有其内在的先天不足，主要是:
I)结构复杂。需采用推拉油缸或旋转油缸，其油缸必须安装在注射前料筒(3-5)外，占用较大空间，油缸通过活塞杆与流道切换阀阀芯连接，这种设计结构复杂、累赘，不但要有高压油管与油缸连接，还需要使油缸活塞运动的电磁换向阀及电磁阀连接电线。并且，高温塑料的温度会通过阀芯传递，破坏油缸内部的塑料密封圈，为此不得不再增加一套冷却机构，来防止油缸温度升高。这样，制造成本增加，操作也变得复杂。
[0005]2)漏料。切换阀的阀芯(3-8-1)必须与外部的油缸(3-8-2)连接，长期生产，阀芯多次推拉运动，熔融塑料会顺着阀芯外表面漏到外面，经常需要人工清除，既影响阀芯的动作，也造成了环境污染。
[0006]3)动作时间延长。为了确认阀芯切换到位，流道接通状态符合要求，因此必须采用接近开关或限位开关，只有当撞块(3-8-3)触发接近开关确认阀芯位置到达，才能进行下一动作，无形中耽搁了时间，影响了生产效率。
[0007]4)清料困难。用户在接到新订单时，往往需要将原存留在储料料筒、注射料筒及其连接筒内的旧料清除干净。螺杆柱塞塑料注射成型机的注射部件比单螺杆往复注射机要复杂，在需要换色时(尤其是前一产品是深色料，而新产品是浅色甚至白色)往往十分费工费料，目前普遍的清料做法就是通过储料一注射一再储料一再注射，用新料将旧料带出去，不断地一遍遍重复进行，直到料筒里全部是新料。由于螺杆柱塞塑料注射成型机(传统机)的连接处尤其是流道切换阀芯处有许多孔和死角，这里所积旧料很不容易被洗干净。为了清洗死角的旧料，往往需要一遍遍作清料动作，而螺杆柱塞注塑机的注射量远大于普通单螺杆往复注塑机，因此为了清旧料，就不得不花费大量的时间和新原料，对能源、原料、人工、时间都是极大的耗费。这成为螺杆柱塞注塑机用户的头痛事，也是目前市面上螺杆柱塞注塑机的通病，一直没有好的解决办法。
[0008]5)不能作预挤补充注射。在现实生产中，往往有时该注塑机的注射料筒储料已到最大极限状态，但是单次注射离型腔注满还差一点点。如果换大一档注射部件，则生产成本要加大。传统机遇到这种情况就束手无策了，因为它的流道切换阀芯位置没有储料前腔与喷嘴接通这一位置，无法将熔融塑料挤入型腔，因而做不到预挤补充注射。
[0009]申请号为CN104526995A《一种具有清料功能的塑料挤注成型机》、申请号
为CN104552835A《带有注射接杆残料清洗功能的塑料挤注成型机》及申请号为CN201420847380.8《自洁柱塞式注射装置及自洁柱塞式注塑机》的专利申请，虽然也都强调了易清料或自清料内容，但是与以上三个申请比较，本发明申请是有根本不同的，以上三个申请仍然都使用流道切换阀来作储料注射动作流道的切换。
[0010]如申请号为CN104526995A《一种具有清料功能的塑料挤注成型机》说明书
[0015]中说“注射前料筒内设置控制熔融料进入储料室和熔融料从储料室进入喷嘴的转阀3”。在其说明书附图1、附图2、附图3中都显示了转阀阀芯在注射前料筒内的位置。
[0011]申请号为CN104552835A《带有注射接杆残料清洗功能的塑料挤注成型机》
【发明内容】
[0005]中描述说，“注射前料筒内设置控制熔融料进入储料室和熔融料从储料室进入喷嘴的转阀”。在其说明书附图2、附图3中都显示了转阀阀芯在注射前料筒内的位置。
[0012]申请号为CN 201420847380.8《自洁柱塞式注射装置及自洁柱塞式注塑机》 说明书附图图1中，可以看到该结构有2个换向阀，阀50和阀60，在图5、图6、图7、图
8中都显示了换向阀阀芯的位置。
[0013]可见，以上3个专利申请都使用流道切换阀来作储料注射动作流道的切换。
[0014]而本发明申请的无流道切换阀内循环清料螺杆柱塞塑料注射成型机则是采用了全新的理念，完全不使用流道切换阀，这一根本性的变革所带来的五方面优点在上面已作叙述。所以，本发明申请与以上三个申请是不冲突和矛盾的，具有它们没有的显著优点。
[0015]针对以上问题，我们发明了无流道切换阀内循环清料式螺杆柱塞塑料注射成型机。较好地解决了以上5方面问题。
【发明内容】
[0016]本发明专利申请一种新结构螺杆柱塞塑料注射成型机，它摒弃了传统螺杆柱塞塑料注射成型机上的流道切换阀，设计了单独的储料流道和注射流道，配合单向止逆结构，不但可以保证螺杆柱塞塑料注射成型机的所有动作(储料、注射、保压、清料)正确实施，而且与传统螺杆柱塞塑料注射成型机相比，革除了原设计为流道切换阀动作所需的电气控制、液压系统，节省了制造和维修成本，提高了生产效率，且有不漏料、易清料、可以作预挤补充注射等优点。
【附图说明】
[0017]图1是螺杆柱塞塑料注射成型机总图，说明了螺杆柱塞塑料注射成型机的一般外观和结构。
[0018]图2是螺杆柱塞塑料注射成型机的注射部件，图中显示过渡连接筒(2-10)将储料机构(1-1-1)与注射机构(1-1-2)连接。
[0019]图3是本发明的注射部件主要结构图。
[0020]图4是本发明的注射部件，其中注射前料筒不再有流道转换阀，而设计了储料流道(2-5-1)和注射流道(2-5-2 )。
[0021 ] 图5为本发明专利中的止逆球支架图，其中显示了透空流道槽(2-8-1)
图6为本发明专利中的注射柱塞外形图。
[0022]图7为本发明专利中的注射柱塞剖面图，其中显示了注射柱塞中心孔(2-4-1)及周圈小孔(2_4_2)。
[0023]图8为传统螺杆柱塞注塑机的注射部件图。
[0024]图9为传统螺杆柱塞注塑机的外置油缸(3-8)推动流道切换阀装置。
[0025]图10为传统机储料时，油缸(3-8-2)拉动流道切换阀阀芯(3-8-1)切换位置。
[0026]图11为传统机储料时的阀芯位置图，流道切换阀阀芯进行流道切换。流道 (3-5-1)与流道(3-5~3)接通，流道(3-5~2)堵死。
[0027]图12为传统机注射时切换阀阀芯位置图，油缸(3-8-2)推动流道切换阀阀芯(3-8-1)到注射位置。
[0028]图13为传统机注射时，流道切换阀阀芯位置，使流道(3-5-2)与流道(3_5_3) 连通，流道(3-5-1)堵死。
[0029]图14为安装在油缸上的阀芯位置确定接近开关(3-8-4，3-8-5)及撞块(3_8_3)。
[0030]图15为本发明的预挤补充注射说明。
[0031]图中元件说明
1-1注射部件，1-2合模部件，1-3电气控制，1-4液压系统，1-5机架，1_6防护装置，2-1，注射油缸，2-2，注射料筒，2-3注射柱塞接杆，2-4注射柱塞，2-4-1注射柱塞中心孔，2-4-2注射柱塞周圈小孔，2-5注射前料筒，2-5-1储料流道，2-5-2注射流道，2-6喷嘴接杆，2-7喷嘴，2-8止逆球支架，2-9钢球，2-10过渡连接筒，2-10-1过渡连接筒内流道，2-11储料前料筒，2-11-1储料前料筒内流道，2-12螺杆，2-13储料料筒，2_13_1储料料筒进料口，2-14加热圈，2-15油马达，3-1注射油缸，3-2注射料筒，3-