專利名稱：射出成型機(jī)的螺桿裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種射出成型機(jī)的螺桿裝置，特別是涉及一種將螺桿軸向偏心地設(shè)置在加熱筒內(nèi)，利用螺桿螺紋的螺峰至螺谷的間隙變化不同，各橫剖面由一側(cè)至另側(cè)的間隙寬窄漸漸不同，且在塑料被推進(jìn)向前的方向上，間隙的寬窄變化逐漸變大，得令塑料重覆受壓擠轉(zhuǎn)動而混練的更加均勻。
塑膠的成型方法很多，特別以射出成型法的使用最為普遍，尤其是近年來成型機(jī)器不斷的研究與改良，不僅已由手動、半自動至全自動化，更因其成型加工的性質(zhì)不同及工作條件不同，而發(fā)展出各種不同的成型機(jī)。請參閱


圖1所示是以往射出成型機(jī)簡略機(jī)構(gòu)的剖視示意圖，一般射出成型機(jī)大致包含有機(jī)臺1、夾模裝置2及射出裝置3等三大部份，其中射出裝置3的主要作用在于如何使熔融的塑料以高速度、高壓力從高溫的加熱筒中將塑料射入模窩中，使其成型、冷卻、固化；而射出裝置3又可依內(nèi)部的計(jì)量、可塑化、射出方法等不同而分為數(shù)類，其中一代表性的為螺桿式射出裝置，其主要包含有加熱筒30、噴嘴31及螺桿32，加熱筒30是內(nèi)部中空可容裝塑料的長型圓筒狀鋼管，其外圍覆設(shè)有加熱裝置；噴嘴31乃安裝在加熱筒30的前端，其具有正對夾模裝置2的縮束端310；螺桿32是同軸地裝設(shè)在加熱筒30內(nèi)部，其可借電動機(jī)或油壓馬達(dá)來驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，于螺桿32上等距螺設(shè)有螺旋狀的螺紋，且螺紋的螺旋溝槽深度即螺峰至螺谷的距離皆相等，在螺桿32前段與加熱筒30內(nèi)壁間并環(huán)設(shè)有止逆閥33。當(dāng)塑料經(jīng)由上方的漏斗34落入加熱筒30內(nèi)時，借螺桿32的旋轉(zhuǎn)令塑料沿著螺旋溝槽而推送向前，在塑料漸步前送的過程中，塑料被混練加熱成熔融待射狀，而后積貯于前端噴嘴31處，此時可借螺桿32后方射出油壓缸的抵推，使螺桿32高壓快速地前沖，令塑料由噴嘴31的縮束端310往夾模裝置2射出，在射出的過程中止逆閥33移位緊套在螺桿32前端，以防止塑料的逆流。
以上為一般螺桿式射出成型機(jī)的動作機(jī)構(gòu)，然而螺桿32的螺旋溝槽的間隙一致，即所能容納的塑料體積相等，因此當(dāng)螺桿旋轉(zhuǎn)使塑料順沿著螺旋溝槽呈長條狀蜿蜒前進(jìn)時，塑料僅原狀地向前盤旋移動，并未受到壓縮、攪動，使得長條狀的塑料在靠近螺桿處，將服貼著螺桿周緣向前盤升，而靠近加熱筒30內(nèi)壁處的塑料，則依舊順著筒壁前進(jìn)，如此將令塑料在加熱筒中的受熱情形不同，就巨觀的塑料而言，位在外面靠近加熱筒內(nèi)壁的塑料所受的熱量較多較容易變?yōu)槿廴诘目伤軤顟B(tài)，而位于中央靠近螺桿的塑料則較難呈完全熔化的狀態(tài)；就微觀的塑料粒子而言，有些較易整顆完全熔融，有些則可能外表熔融而粒子中心尚未完全熔成可塑化，亦即螺桿32僅導(dǎo)進(jìn)塑料而未能充份攪拌塑料，令塑料混練不均勻，導(dǎo)致塑化不良、塑料滯留、充填不足、混色不均等種種缺失，此將易使成品產(chǎn)生翹曲或扭曲、流痕、顫紋、表面光澤不良、表面層裂的現(xiàn)象，甚或因塑料的機(jī)械物性不良、產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力不均而致使成品變形或破裂。
為克服上述缺點(diǎn)，一般射出成型機(jī)配合不同塑料的不同特性，而在螺桿前段靠近噴嘴處使用不同形狀的裝置，借螺桿的壓縮比、塑化比及混練度的不同，達(dá)到塑料射出時最佳的品質(zhì)；請參閱圖2所示是一種混練式的螺桿裝置圖，其在螺桿320上設(shè)有數(shù)段徑向且多數(shù)排列的溝或栓，使通過螺桿溝內(nèi)的塑料細(xì)分化，以達(dá)到提高熔融效率的方式；請參閱圖3所示是一種阻擋層式的螺桿裝置圖，此螺桿321上橫向凹設(shè)有兩種不同開槽流向的進(jìn)、出溝，進(jìn)、出溝是交配間隔地設(shè)置，令塑料在通過阻擋層時受到熱力線斷作用而加強(qiáng)混練，使塑料內(nèi)的溫度形成均一狀態(tài)；請參閱圖4所示是一種輔助輸送式螺桿裝置圖，在螺桿322上設(shè)有特殊間隔與形式的輔助輸送層，其比阻擋層更能使熔融塑料與未熔融塑料分離，令線斷發(fā)熱的發(fā)生源熔化薄膜在未熔融的塑料熔化之前有效地保持，是一種提高熔融效率的型式。以上圖2～4所提供的螺桿雖可達(dá)到提高均勻混練塑料的效果，然而，此等螺桿裝置復(fù)雜，在制造上因形狀較不一致，與后方的螺紋形狀不連貫，且溝槽的造形較為獨(dú)特，故須另行加工制造或分段制造，嗣后再予以聯(lián)結(jié)成一體，制造上較為困難不便。
而且，塑料在加熱筒中除了受到筒壁上加熱裝置傳來的熱量外，亦將因塑料與筒壁、螺桿之間的擠壓摩擦而產(chǎn)生摩擦熱，摩擦熱乃向前持續(xù)地增加，且較難估計(jì)其摩擦熱量產(chǎn)生的多寡，因此其塑料在塑化上亦難以控制均勻。
因此，本實(shí)用新型的主要目的是在裝置簡單、制造方便的前提下，提供一種可使塑料重覆受到壓擠碾轉(zhuǎn)而混練的更加均勻的射出成型機(jī)的螺桿裝置。
為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型提出了一種射出成型機(jī)的螺桿裝置，該成型機(jī)具有可容置塑料的中空加熱筒，并在加熱筒中軸向裝設(shè)有螺桿，螺桿上設(shè)有螺紋，螺紋的外徑為螺峰而內(nèi)徑為螺谷，螺峰與螺谷間的間隙為螺旋溝槽，借螺桿的轉(zhuǎn)動以向前推進(jìn)塑料；其特征在于螺谷的螺旋中心線是由加熱筒進(jìn)料端往出料端呈偏斜設(shè)置，使螺旋溝槽的徑向深度在各斷面上寬窄不一，且其深淺差距的變化量愈往出料端變化愈大；借以令塑料在輸送的過程中受到反覆的搓揉及碾轉(zhuǎn)，且愈向前所受的搓揉擠壓程度愈大，使塑料接近熔融程度較高的前段，能得到更充份而完全的混練塑化。
下面通過最佳實(shí)施例及附圖對本實(shí)用新型的射出成型機(jī)的螺桿裝置進(jìn)行詳細(xì)說明，附圖中
圖1是一種以往射出成型機(jī)簡略機(jī)構(gòu)的剖視示意圖。
圖2是一種混練式的螺桿裝置圖。
圖3是一種阻擋層式的螺桿裝置圖。
圖4是一種輔助輸送式螺桿裝置圖。
圖5是本實(shí)用新型一較佳可行實(shí)施例的簡略機(jī)構(gòu)示意圖。
圖6是本實(shí)用新型一較佳可行實(shí)施例的組裝在加熱筒內(nèi)的組裝剖視圖。
圖7～10是圖6各斷面的剖視示意圖。
圖11是本實(shí)用新型一較佳可行實(shí)施例的螺桿螺旋溝槽的深淺變化量的示意圖。
為了方便說明，以下的實(shí)施例，相同的元件以相同的標(biāo)號表示。
請參閱圖5所示，是本實(shí)用新型的一種射出成型機(jī)的螺桿裝置，所述的射出成型機(jī)同樣包含有可容裝塑料以接受加熱與加壓的加熱筒4，加熱筒4內(nèi)部同樣具有圓環(huán)狀的中空內(nèi)壁40，且射出成型機(jī)包含有同樣固設(shè)在加熱筒4前端的噴嘴5，噴嘴5同樣具有漸向前縮束的縮束端50，而本實(shí)用新型的螺桿6則裝設(shè)在加熱筒4內(nèi)，且螺桿6上設(shè)有螺紋60；如圖6所示，其中，本實(shí)用新型的特征乃在于螺桿6整體仍依其中心軸為轉(zhuǎn)動中心而呈軸向樞設(shè)在加熱筒4內(nèi)，但其桿體本身卻由進(jìn)料端往出料端方向呈偏斜狀態(tài)，亦即愈向前方螺桿6桿體本身的軸心L’愈偏離加熱筒4的軸心，如圖7～10所示，螺桿6桿體本身是朝前傾斜地偏置在加熱筒4內(nèi)，而其螺紋60的外徑即螺峰600仍然對應(yīng)于加熱筒4的內(nèi)壁40，即螺峰600的螺旋軸心仍然為中心線L，并令螺紋60的內(nèi)徑即螺谷601乃對稱于螺桿本體6偏移的軸心L’而變化，即螺谷601的螺旋中心線為L’，使螺峰600與螺谷601間的間隙即螺旋溝槽61的空間體積，是沿著縱向不斷變化，不僅由各橫剖面的一側(cè)至另側(cè)的溝槽61間隙寬窄漸漸不同，且在塑料被推進(jìn)向前的方向上，溝槽61間隙的深淺差距變化度逐漸變大，如
圖11所示。因此其變化的方式是由大變小→由小變更大→由更大變更小→…依此類推。
當(dāng)本實(shí)用新型使用時，隨著螺桿6的轉(zhuǎn)動，從漏斗傳送來的塑料乃向前延續(xù)地推送，然而，因螺桿6各階段的螺旋溝槽61深淺不一致，故當(dāng)塑料在螺旋溝槽61內(nèi)盤旋時，將因溝槽61間隙的寬窄不同，橫截面面積如
圖11所呈的波形在大、小之間來回變化，令塑料時而受到壓縮、時而受到拉伸，且愈往前塑料所受到的壓擠搓揉及堆積變形量愈大，塑料在通過較小間隙的溝槽61時，被壓擠成扁平狀，即類似搓面粉的效果，使每一通過此處的塑料極易受熱，隨后又恢復(fù)團(tuán)狀，經(jīng)翻轉(zhuǎn)后又以不同方位再次被搓壓成更扁狀，如此塑料在重覆地受到壓擠碾動下，乃混練的更加均勻，同時在前進(jìn)的過程令塑料受到加熱筒4外部的加熱裝置所配合施加的高熱，使溝內(nèi)充份混合攪拌的塑料得更均勻的可塑化和熔融，即每一塑料粒子皆均勻承受到來自各方向的熱量，使塑料粒子得均勻受熱，可促進(jìn)塑料混練可塑的完全，以制造高品質(zhì)的成品。另外，塑料除了受到加熱筒4上加熱裝置傳來的熱量外，亦將受到因在筒壁、螺桿間擠壓摩擦而產(chǎn)生的摩擦熱，然而摩擦熱乃在通過間隙較窄的溝槽61時摩擦增加，而在通過間隙較寬的溝槽61時散熱減少，因此在通過較窄溝槽61時所增加的摩擦熱，會在通過較寬溝槽61時散熱減少，故其摩擦熱可維持穩(wěn)定的值，可改善以往因無法確估摩擦熱的變化而導(dǎo)致塑化難以控制的情況，所以本實(shí)用新型的塑化可均勻控制。
此外，本實(shí)用新型的螺桿是一體制成，其螺峰600是同軸且徑長對應(yīng)于加熱筒4，而螺谷601的軸心則相對于螺峰600的軸心呈斜向偏心狀態(tài)，且愈向前偏斜度愈大，制造上僅須在一般溝槽較淺的螺桿6上偏斜再進(jìn)行一次車制加工即可，制造相當(dāng)簡便。
由上述裝置可知本實(shí)用新型的特征及優(yōu)點(diǎn)乃在于在螺桿上凹設(shè)螺旋溝槽，且螺旋溝槽的軸心與螺桿軸心呈偏斜狀態(tài)，令螺旋溝槽的深淺變化量愈向前愈大，借此使螺桿的旋轉(zhuǎn)可令塑料更能產(chǎn)生揉捏混練的作用，可均勻塑料的加熱程度與增加可塑化的能力；加熱筒內(nèi)的壓力損失少，射出壓力可以降低；加熱筒內(nèi)的塑料滯留處少，熱安定性差的塑料較不易分解，容易成型；塑料的更換、換色操作容易，塑料的著色容易，塑料的顏色能迅速調(diào)換混合；材料的混合作用較好，能使流動性不良的塑料容易成型。
權(quán)利要求1．一種射出成型機(jī)的螺桿裝置，該射出成型機(jī)具有可容置塑料的中空加熱筒，并在加熱筒中軸向裝設(shè)有螺桿，螺桿上設(shè)有螺紋，螺紋的外徑為螺峰而內(nèi)徑為螺谷，螺峰與螺谷間的間隙為螺旋溝槽；其特征在于螺谷的螺旋中心線是由加熱筒進(jìn)料端往出料端呈偏斜設(shè)置，該螺旋溝槽的徑向深度在各斷面上寬窄不一，且其深淺差距的變化量愈往出料端變化愈大。
專利摘要一種射出成型機(jī)的螺桿裝置，該射出成型機(jī)具有可容置塑料的中空加熱筒，在加熱筒中軸設(shè)具有螺紋的螺桿，其螺紋的外徑為螺峰而內(nèi)徑為螺谷，螺峰與螺谷間的間隙為螺旋溝槽；其中，螺峰與螺谷的軸心是偏斜設(shè)置，即螺旋溝槽的深度在各斷面上寬窄不一，且其深淺變化量愈向前變化愈大；借以令塑料在輸送的過程中受到反復(fù)的搓揉及碾轉(zhuǎn)，且愈向前所受的擠壓愈大，使塑料得以完全的混練塑化。
文檔編號B29C45/46GK2335771SQ9821770
公開日1999年9月1日 申請日期1998年7月20日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月20日
發(fā)明者邱家淼 申請人:富強(qiáng)鑫機(jī)器股份有限公司