专利名称：利用超声波振动加热形成塑性材料部件的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种由聚合塑性材料形成部件的生产方法和装置。
现有技术为得到由聚合塑性材料形成的部件，目前所用的装置包括一个存放聚合材料的空腔，送至腔中的聚合材料通常情况下为粉末状或粒状，所述腔与一个塑模或喷嘴相连以形成部件，在所述腔中所述塑性材料降至适合于成型的塑性状态后通过作用在塑性材料上的压缩装置进行输送。
在所述成型机中，为将聚合塑性材料团转变至所需的流体状或黏性状态，一般是利用适当的加热装置，通常情况下利用电阻器及相关的控制装置，但是利用这种装置借助焦耳效应来得到所需的热量需消耗过多的能量。
现有技术中的机器消耗更多的能量是因为为了得到蜂蜜状或黏性状态的塑性材料而对塑性材料施加了过度的压力，这样通过加热装置的作用而将整个塑性材料团转变为适于工作过程的流体状态或塑性状态。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种生产由聚合塑性材料构成的部件的方法和装置，其特征在于利用较低的能量消耗就可使所需的塑性材料达到流体状态。
此外，在上述的已知的电阻器加热装置中，为达到对塑性材料的有效加热，所述电阻器布置在相应的进行压缩和存放聚合材料的流体的腔的圆周上，这样就造成了电阻器占用一部分空腔空间而使所述装置体积大及结构复杂的缺陷。
本发明的另一个目的是提供一种生产由聚合塑性材料构成的部件的装置，所述装置提供简单、尺寸小、价格便宜的结构。
根据权利要求1所述的方法可达到上述目的。特别地，通过该方法生产由聚合材料构成的部件的步骤包括将聚合材料转变为适合生产塑料部件的预定的黏性态，根据所需部件的形状使聚合材料成型；该方法的特征在于，为将所述聚合材料团转变为预定的黏性态需将超声波振动传送到塑性材料上。
本发明还涉及权利要求5所提供的一种装置。
将所用的能量以超声波振动的形式作用在塑性材料团上，将其转变为所需的流态或黏性状态，其优点在于相对于传统的加热装置，特别是电阻器，来执行该加热过程来说，本发明减少了能量消耗；另外相对于利用与挤压部件相接触产生高压而使塑性材料液化来说，该装置也减少了能量消耗。
利用本发明可在室温条件下对塑性材料团进行操作并可节省大量能量。
此外，本发明还可省却在已知的装置中用于形成加热条件的装置及为得到作用在塑料材料上的高压而采用的那些大体积装置。利用本发明的装置可使结构极其简化及降低安装成本。
第二个权利要求涉及本发明的优选实施例。
结合附图，通过以下的详细描述，本发明其他的技术特征和优点将更加明确，但本发明并不仅限于所提供的实施例。
图1所示为本发明的示意图，该图示出本发明生产由聚合塑性材料形成部件的方法中所应用的第一种优选的装置；图2所示为本发明的示意图，该图显示了本发明生产由聚合塑性材料形成部件的方法中所应用的第二种优选的装置。
根据附图1，本发明的方法中所用装置10的优选实施例包括密封腔12，该密封腔用来存放聚合材料14，且该密封腔上至少有一个开口或喷嘴16，所述处于黏性状态适于形成部件的聚合材料14通过开口或喷嘴16从腔12中排出，所述部件在图中用通用参考符号A来表示。
本发明提供的装置还包括将塑性材料送入该装置的腔的合适的进料装置，在本发明的图中用漏斗T表示，其中漏斗中存放的塑性材料为粒状或粉状18。
所述进料装置的下游侧提供有装置D，该装置用来测量以粒状形式进入所述腔12的塑性材料的数量，然后通过适当的单向装置20及在所述腔的外壁23上所提供的相应的插入口22而将预定好剂量的塑性材料输送至腔12中。
此外本发明还提供了其他用来生成所述部件的适当的装置；所述成形装置包括具有适当形状的喷嘴16或真正的塑模(图中未显示)，其中的流体或黏性状态的塑性材料在压力作用下被排出。
为使处于黏性流体态的塑性材料从腔12中排出，所述流体态塑性材料团经由适当的压缩装置来施加压力，按图中所示，该压缩动作由能够在腔12中径向滑动的活塞24来完成。如果需要的话，所述活塞也能够在腔内产生真空以吸入塑性材料，这样就可将粒状的塑性材料18补充到腔中。压缩装置的运动是由适当的驱动装置M来驱动完成的。
本发明的装置中还提供了将塑性材料转变为适于生成塑料部件A的预定的黏性状态的装置。
本发明优点在于所述将聚合塑性材料转变为预定的黏性状态的装置包括一个超声波能量源或超声焊极装置S，该装置将能量以超声波振动的形式输送到所述聚合材料14上。
此外，超声波振动源S布置在腔12上与所述压缩装置24相对的一边。显然，振动源还有其他的布置方式，比如可以想到将其布置在腔12的侧壁上。
将黏性状态的塑性材料排出所用的喷嘴16布置在腔12的侧壁上并与振动部件的表面相邻，喷嘴16与聚合材料相接触，此处的聚合材料应达到黏性状态。
图中的字母C是指中心控制装置，该装置最好是带有运行程序的电子控制装置，并且该装置最好能得到位于机器适当位置上的传感装置的协助。
利用控制装置C就可将剂量测量装置D、驱动活塞24的驱动装置M及超声波发射源S的介入时间协调起来，从而得到塑性材料产品A。
特殊情况下，该装置可将聚合材料14与所述的超声波振动输送的能量结合起来从而在部分塑性材料上以预设的压力状态来达到黏性态。
图2所示为本发明装置的第二个优选实施例100，该实施例用来了解本发明所提供的方法。第二个实施例中所用的大部分部件与上述的第一个实施例所用的部件完全一致，因此这里不再重述。
本发明的第二个实施例100与第一个实施例的区别在于塑性材料从腔12的排出是通过管道160，该管道在超声焊极S的内部。以这种方式可从超声波装置向塑性材料传递更多的能量，因此提高了装置的效率。
所用的塑性材料最好是由热塑性材料构成。在任何情况下，如果其他材料适于该生产过程，本发明的装置也可使用其他塑性材料。
本发明的方法可适用于任何由塑性材料生成的产品的生产过程，如挤塑、压塑、注塑、传递模塑、挤压和吹塑及其他方式。
在不脱离本发明内容范围的情况下，本发明可由多种变更和变化方式，此外本发明的所有细节可利用技术上等效的部件来替换。
权利要求
1.一种由聚合材料形成部件的生产方法，该方法包括将聚合材料(14)转变为适于生成塑性部件的预先设定的黏性状态，然后将塑性材料(14)形成所需的预定的形状，其特征在于，为将所述塑性材料(14)转变为预定的黏性状态，将超声波振动输送到该塑性材料上。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于为将聚合材料(14)与作用在聚合材料上的超声波振动结合起来而将塑性材料转变为预设的黏性状态，对所述聚合材料团(14)提供压力。
3.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述聚合材料的黏性状态为聚合材料的完全处于流体状态。
4.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，聚合材料的黏性状态是在存放所述聚合材料的腔(12)内得到的，其中黏性状态的聚合材料通过装置(S)排出，装置(S)将超声波振动输送至所述的腔(12)内。
5.一种由聚合材料形成的部件的生产装置，该装置包括用来存放聚合材料团(14)的腔(12)，用来将聚合材料转变为适于生成塑料部件的预定黏性状态的装置，至少一个与所述腔(12)相连的开口(16)，所述开口用来将处于预定黏性状态的聚合材料(14)从腔(12)中排出，装置(M，24)对腔(12)中处于黏性状态的聚合材料(14)施加压力从而使其从开口(16)中排出，其特征在于，用来将聚合材料(14)转变为预设黏性状态的装置包括超声波能量源(S)，该超声波能量源将能量以超声波振动的形式传递到聚合材料(14)上。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，该装置包括控制装置(C)，为将所述聚合材料转变为预设的黏性状态，在聚合材料达到黏性状态的过程中，所述控制装置(C)与能量源(S)相结合将超声波振动作用在所述聚合材料上且所述控制装置(C)与所述压力装置(M，24)相结合在所述聚合材料团(14)上产生予压缩状态。
7.根据权利要求5至6之一所述的装置，其特征在于用来将处于预定黏性状态的聚合材料(14)从腔(12)中排出的开口(16)位于所述的用于传送超声波振动的能量源(S)的表面附近位置，与聚合材料团(14)相接触。
8.根据权利要求5至7之一所述的装置，其特征在于，用来将处于预定黏性状态的聚合材料团(14)从腔(12)中排出的管道(160)位于所述用来传递超声波振动的超声波振动源(S)的内部。
9.根据权利要求5至8之一所述的装置，其特征在于，该装置包括用来将处于黏性状态的聚合材料直接形成所述的部件的装置(16)。
10.根据权利要求5至9之一所述的装置，其特征在于，将能量以超声波振动的形式传递到所述聚合材料团(14)上的超声波能量源(S)位于所述腔(12)内与所述压缩装置(24)相对的位置上。
11.根据上述权利要求所述的方法和装置，其特征在于，该装置在室温下运行。
全文摘要
一种用于形成由聚合材料构成部件(A)的方法和装置,包括以下过程:将聚合材料团(14)转化成为得到塑料制品(A)而预定流态或黏性状态及形成所需要的预定形状的聚合材料团(14)。为将所述聚合材料团转化为预定的黏性状态,该方法应用了向所述聚合材料团(14)上发送超声波振动。
文档编号B29B13/02GK1258245SQ99800280
公开日2000年6月28日 申请日期1999年3月10日 优先权日1998年3月12日
发明者朱利亚诺·里维, 埃尔米尼奥·迪奥莱蒂 申请人:路易吉·迪奥莱蒂, 朱利亚诺·里维