CN109397652A - 一种单螺杆夹心注射装置及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单螺杆夹心注射装置及工艺，包括料筒和螺杆总成，料筒上开设有主落料口和副落料口，螺杆总成包括螺杆头、止逆圈、垫圈、梭阀、螺杆本体，在止逆圈一侧的螺杆头端部周向开设有若干外流道，止逆圈上开设有与外流道相通并与垫圈相对的内孔；螺杆本体依次包括主塑化螺纹段、主下料段、隔离段、副塑化螺纹段、副下料段，隔离段内沿主下料段方向开设有依次贯穿螺杆本体和螺杆头的内流道，隔离段上倾斜开设有与内流道相通的过料口，螺杆头端部和主塑化螺纹段端部共同开设有用于梭阀在内滑动以实现内流道启闭的梭滑室，其技术方案要点是，通过单螺杆运作实现夹心制品的生产，降低夹心注射成本的同时保证夹心制品的质量。

Description

一种单螺杆夹心注射装置及工艺

技术领域

本发明涉及注塑塑化设备，特别涉及一种单螺杆夹心注射装置及工艺。

背景技术

现有的夹心注射需要两个塑化***才能完成，主要目的是达到注塑制品的新包旧，实现回收塑料的回用，提高资源利用率。在不影响塑料制品的表面质量的情况下，能够大大节约注塑厂家的制造成本，市场前景十分广阔。

但是，两个塑化***的设置，一方面自身制造复杂，会因为加工难度大导致成本极高，且外形尺寸大对占地面积有一定的要求；另外一方面，夹心注射对两种原料的同步性有一定的要求，但是两个塑化***处于分开的状态，要做到一定的注射同步性较难，为保证夹心注射成品的质量，会增加两个塑化***同步注射完成夹心注射的难度。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种单螺杆夹心注射装置及工艺，通过单螺杆运作实现夹心制品的生产，降低夹心注射成本的同时保证夹心制品的质量。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种单螺杆夹心注射装置，包括中空的料筒和在料筒内运作的螺杆总成，所述料筒上开设有主落料口和副落料口，所述螺杆总成包括螺杆头、止逆圈、垫圈、梭阀、螺杆本体，所述止逆圈和所述垫圈依次套接在螺杆头上，垫圈的外圆与料筒本体内壁具有熔融塑料足够通过的间隙，在止逆圈一侧的所述螺杆头端部周向开设有若干外流道，所述止逆圈上开设有与外流道相通并与垫圈相对的内孔，在垫圈一侧的所述螺杆头端部同轴心与螺杆本体螺纹紧密连接；

所述螺杆本体依次包括主塑化螺纹段、主下料段、隔离段、副塑化螺纹段、副下料段，所述主塑化螺纹段位于螺杆头一侧，所述副塑化螺纹段端部沿隔离段方向开设有依次贯穿螺杆本体和螺杆头的内流道，且内流道与螺杆头同轴心设置，所述副塑化螺纹段端部倾斜开设有与内流道相通的过料口，所述主塑化螺纹段和副塑化螺纹段上的螺棱角度相同、并与过料口倾斜角度相同，所述螺杆头端部和主塑化螺纹段端部共同开设有用于梭阀在内滑动以实现内流道启闭的梭滑室。

如此设置，通过料筒开设主落料口和副落料口，分别对应螺杆本体的主下料段和副下料段，把螺杆本体分成前后两段各自下料，配合上螺杆头上的外流到、螺杆本体内部开设的内流道，形成两个输送不同塑料的输出通道，外流道和内流道最终会在螺杆头端部形成汇流，进行同步夹心注射，整个过程只通过一个螺杆本体实现夹心注射，避免设置两个塑化***，降低夹心注射成本的同时保证夹心制品的质量。

进一步优选为：所述螺杆头上沿周向对称开设有滑道，所述止逆圈一端设置有在滑道内滑动的滑脚，所述止逆圈另一端设置有便于熔融塑料流下的梯形台，垫圈相应的开设有与梯形台相配合的梯形槽。

如此设置，通过滑道和滑脚配套设置和梯形台和梯形槽的配套设置，使得止逆圈在滑动的过程中，起到限位的作用，防止了止逆圈的转动错位，使得止逆圈内的内孔始终与外流道相对，使得外流道能够始终接受来着主下料段的熔融塑料，在一定程度上能够保证夹心注射产品的质量。

进一步优选为：所述梭滑室于螺杆头一端设置有梭阀护套，所述梭滑室另一端设置有密封内环，所述梭阀两端分别设置有与梭阀护套和密封内环相配套用于起到密封作用的保护环和密封环。

进一步优选为：所述保护环和密封环均呈向其轴心倾斜设置、并且倾斜方向相反，所述密封环的倾斜夹角位于45°和60°之间。

本发明的另一目的是提供上述单螺杆夹心注射装置相应产生的夹心注射成型工艺。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种单螺杆夹心注射成型的工艺，通过螺杆本体分成隔开设置的主塑化螺纹段和副塑化螺纹段，螺杆头上开设外流道与主塑化螺纹段配合流出熔融塑料，在螺杆本体和螺杆头轴心开设与副塑化螺纹段相配合的内流道流出不同的熔融塑料，最终两种塑料在螺杆头端部汇合完成夹心注射。

综上所述，本发明对比于现有技术的有益效果为：

1、对于注射生产夹心产品，避免了使用两个塑化***，只通过一个料筒和螺杆总成的配合实现夹心注射，操作简单和大大降低夹心注射的占地等使用成本；

2、现有两个塑化***的设置，在保证两种熔融塑料同步注射上比较困难，无论对塑化设备的精度和操作人员的能力都具有较高的要求，本发明设置料筒和单个螺杆总成的配套使用，通过在螺杆总成外部的外流道和内部内流道形成熔融塑料双流道，能够提高夹心注射的同步性，即保证夹心产品的质量。

附图说明

图1为实施1中螺杆总成的结构示意图；

图2为实施例1图1中螺杆头一端的部分结构示意图；

图3为实施例1图2的剖视图；

图4为实施例1中螺杆头的部分剖视图和螺杆头的侧视图；

图5为实施例1为螺杆本体的剖视图；

图6为实施例1图5的部分结构示意图；

图7为实施例1梭阀的结构示意图；

图8为实施例1的螺杆预塑状态示意图；

图9为实施例1图8的部分结构示意图；

图10为实施例的螺杆注射状态示意图。

附图标记：1、螺杆总成；2、料筒；21、主落料口；22、副落料口；3、螺杆头；31、头部；32、圆柱段A；33、圆柱段B；34、圆柱段C；35、圆柱段D；36、外流道；37、内流道；38、滑道；4、止逆圈；41、滑脚；42、梯形台；5、垫圈；51、梯形槽；6、梭阀；61、内置流道；62、保护环；63、密封环；7、螺杆本体；71、主塑化螺纹段；72、主下料段；73、隔离段；74、副塑化螺纹段；75、副下料段；8、过料口；9、梭滑室；10、梭阀护套；11、密封内环；12、连接槽。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1：

一种单螺杆夹心注射装置，参照图1和图2所示，包括中空的料筒2(见图7)和在料筒2内运作的螺杆总成1，螺杆总成1包括螺杆头3、止逆圈4、垫圈5、梭阀6、螺杆本体7，止逆圈4和垫圈5套接在螺杆头3上，螺杆头3与螺杆本体7螺纹连接。

参照图4所示，螺杆头3依次包括呈圆台状的头部31、同轴心并依次半径减少的圆柱段A32、圆柱段B33、圆柱段C34、圆柱段D35，圆柱段A32与头部31同轴心设置，并且圆柱段A32半径与头部31较大直径的端部半径相同。

参照图2所示，止逆圈4的内圈滑动套接在圆柱段B33上，即可在圆柱段B33上滑动，止逆圈4的外圈与料筒2的内壁抵接并具有一定的间隙，这个间隙足够小，使得熔融塑料不能通过，但不影响螺杆头3和螺杆本体7的转动和往复移动。

参照图3所示，垫圈5的内圈套接在圆柱段C34上、并与圆柱段C34处于抵紧的状态，垫圈5部分位于圆柱段D35上，垫圈5的外圈半径比料筒2内圈半径小，即垫圈5的外圈与料筒2内壁有一定的间距，这个间距足够熔融塑料通过。主要的是，当止逆圈4与圆柱段A32抵紧之后，止逆圈4与垫圈5之间具有一定的间距，并且在垫圈5一侧的止逆圈4端部设置有便于熔融塑料流下的梯形台42，梯形台42呈向中部倾斜的圆台状，梯形台42一部分在圆柱段B33上、一部分在圆柱段C34范围内，垫圈5相应的开设有与梯形台42相配合的梯形槽51，当梯形台42与梯形槽51抵紧之后，止逆圈4与圆柱段A32具有一定的间距。

参照图2和图3所示，在止逆圈4一侧的圆柱段A32端部开设有沿轴线方向延伸的滑道38，滑道38开设在圆柱段A32的外圆上，滑道38未贯穿圆柱段A32的另一端，并且圆柱段A32沿其周向等间距设置有四个滑道38，滑道38数量不局限于四个，止逆圈4于圆柱段A32一侧的端部设置有与滑道38相配合的滑脚41，滑脚41可在滑道38内沿圆柱段A32轴线方向滑动。

在止逆圈4一侧的螺杆头3端部(头部31和圆柱段A32两部分)周向开设有若干外流道36，外流道36和滑道38错开设置，此实施例中，外流道36设置有四个，四个外流道36周向等间距设置，止逆圈4内开设有贯穿两端的若干内孔(图中未示出)，若干内孔与若干外流道36分别相通，即当止逆圈4与圆柱段A32抵紧时，熔融塑料进入到圆柱段A32和垫圈5之间，再依次进入到止逆圈4内孔、外流道36，实现一种熔融塑料进入到螺杆头3前端。

参照图5和图6所示，螺杆本体7依次包括主塑化螺纹段71、主下料段72、隔离段73、副塑化螺纹段74、副下料段75，螺杆本体7的各部分一体化成型，主塑化螺纹段71一端与主下料段72相连，另一端与螺杆头3的圆柱段D35螺纹连接，即主塑化螺纹段71端部开设有用于圆柱段D35***的连接槽12，并且连接槽12周向设置有内螺纹，圆柱段D35外圆上设置有与内螺纹相配合的外螺纹，并且料筒2上分别开设有与主下料段72和副下料段75相对的主落料口21和副落料口22。

其中，隔离段73内沿主下料段72方向开设有依次贯穿螺杆本体7和螺杆头3的内流道37，内流道37呈圆柱型，并且与螺杆头3和螺杆本体7同轴心设置，隔离段73表面往轴心方向倾斜开设有与内流道37相通的过料口8。主要的是，主塑化螺纹段71和副塑化螺纹段74上的螺棱角度相同、并与过料口8倾斜角度相同，均为β。

螺杆头3端部和主塑化螺纹段71端部共同开设有用于梭阀6在内滑动以实现内流道37启闭的梭滑室9，开设在螺杆头3内的空腔只是梭滑室9的端部倾斜部分，梭滑室9均与连接槽12和内流道37同轴心开设，并且梭滑室9均与连接槽12和内流道37相通，梭滑室9的直径比连接槽12的直径小；值得说明的是，梭滑室9处于内流道37上，即把内流道37隔成了两段。

梭滑室9于螺杆头3一端设置有梭阀6护套(见图4)，梭滑室9另一端设置有密封内环11(见图6)，梭阀6护套和密封内环11分别安装在螺杆头3和主塑化螺纹段71上；同时，参照图7所示，梭阀6两端分别设置有与梭阀6护套和密封内环11相配套用于起到密封作用的保护环62和密封环63，保护环62和密封环63均呈向其轴心倾斜设置，并且保护环62和密封环63的倾斜方向相反，从图7可以看出，保护环62和密封环63呈向外凸出的倾斜状态，由此梭阀6护套和密封内环11分别向螺杆头3和主塑化螺纹段71内凹陷倾斜，参照图4和图7，梭阀6护套和保护环62的倾斜夹角相同，即图中的夹角θ，并且密封环63的倾斜夹角位于45°和60°之间，即图7中的夹角α。

工作原理：

在单螺杆夹心注射装置工作预塑时，参照图8和图9的预塑状态示意图，不同塑料颗粒分别从料筒2的主、副落料口22进入螺杆本体7的主、副下料段75，螺杆本体7通过油马达或电机驱动而转动，塑料分别主、副塑化螺纹段74进行塑化，由于主、副塑化螺纹段74的剪切和外置加热器加热的作用，颗粒塑料分别在主、副塑化螺纹段74逐渐融化成熔融塑料，并在螺杆本体7螺旋输送作用，塑料分别从主、副塑化螺纹段74后端往前段输送。

对于从主落料口21进入的颗粒塑料，主塑化螺纹段71内的熔融塑料往前通过垫圈5外圆，推动止逆圈4往前移动，使得止逆圈4与圆柱段A32抵紧，使熔融塑料通过止逆圈4的内孔进入螺杆头3的外流道36，并进入料筒2前端，实现单种塑料的注射。

由于螺杆本体7上隔离段73的隔离作用，使得主塑化螺纹段71和副塑化螺纹段74的熔融塑料不会混合，副塑化螺纹段74内的熔融塑料会进入到过料口8内，再进入内流道37，并推动梭阀6往前移动，梭阀6的保护环62与螺杆头3的梭阀6保护贴住，熔融塑料从梭阀6上的内置流道61进入螺杆头3部分的内流道37内，同样也进入进入料筒2前端，完成第二种塑料的注射。

由于预塑作用，螺杆本体7后退，料筒2前端储料，且两种熔融塑料同时到达料筒2前端，因此通过主塑化螺纹段71在外部，而通过副塑化螺纹段74的塑料在内部，完成两种塑料的夹层注射。

当预塑完毕、进入注射状态时，参照图10的注射状态示意图，螺杆本体7通过油缸或马达驱动，推动塑料往前移动，由于反作用力，塑料推动止逆圈4和梭阀6往后移动，止逆圈4的梯形台42贴住垫圈5的梯形槽51，因为倾斜角度完全一致，且止逆圈4与料筒2间隙足够小，因此塑料被阻止往后退；

同时梭阀6的密封环63贴合密封内环11，由于两者角度完全一致，同样塑料后退通道被切断。从而在螺杆推力作用下，两种熔融塑料保持内外包合状态，推出料筒2进入模具内，从而实现塑料夹心制品的生产。

实施例2：

根据实施例1研发而出的夹心注射装置，匹配提供一种单螺杆夹心注射成型工艺，通过螺杆本体7分成隔开设置的主塑化螺纹段71和副塑化螺纹段74，螺杆头3上开设外流道36与主塑化螺纹段71配合流出熔融塑料，在螺杆本体7和螺杆头3轴心开设与副塑化螺纹段74相配合的内流道37流出不同的熔融塑料，最终两种塑料在螺杆头3端部汇合完成夹心注射。

以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (5)

1.一种单螺杆夹心注射装置，包括中空的料筒(2)和在料筒(2)内运作的螺杆总成(1)，所述料筒(2)上开设有主落料口(21)和副落料口(22)，其特征是：所述螺杆总成(1)包括螺杆头(3)、止逆圈(4)、垫圈(5)、梭阀(6)、螺杆本体(7)，所述止逆圈(4)和所述垫圈(5)依次套接在螺杆头(3)上，垫圈(5)的外圆与料筒(2)本体内壁具有熔融塑料足够通过的间隙，在止逆圈(4)一侧的所述螺杆头(3)端部周向开设有若干外流道(36)，所述止逆圈(4)上开设有与外流道(36)相通并与垫圈(5)相对的内孔，在垫圈(5)一侧的所述螺杆头(3)端部同轴心与螺杆本体(7)螺纹紧密连接；

所述螺杆本体(7)依次包括主塑化螺纹段(71)、主下料段(72)、隔离段(73)、副塑化螺纹段(74)、副下料段(75)，所述主塑化螺纹段(71)位于螺杆头(3)一侧，所述副塑化螺纹段(74)端部沿隔离段(73)方向开设有依次贯穿螺杆本体(7)和螺杆头(3)的内流道(37)，且内流道(37)与螺杆头(3)同轴心设置，所述副塑化螺纹段(74)端部倾斜开设有与内流道(37)相通的过料口(8)，所述主塑化螺纹段(71)和副塑化螺纹段(74)上的螺棱角度相同、并与过料口(8)倾斜角度相同，所述螺杆头(3)端部和主塑化螺纹段(71)端部共同开设有用于梭阀(6)在内滑动以实现内流道(37)启闭的梭滑室(9)。

2.根据权利要求1所述的一种单螺杆夹心注射装置，其特征是：所述螺杆头(3)上沿周向对称开设有滑道(38)，所述止逆圈(4)一端设置有在滑道(38)内滑动的滑脚(41)，所述止逆圈(4)另一端设置有便于熔融塑料流下的梯形台(42)，垫圈(5)相应的开设有与梯形台(42)相配合的梯形槽(51)。

3.根据权利要求1或2所述的一种单螺杆夹心注射装置，其特征是：所述梭滑室(9)于螺杆头(3)一端设置有梭阀(6)护套，所述梭滑室(9)另一端设置有密封内环(11)，所述梭阀(6)两端分别设置有与梭阀(6)护套和密封内环(11)相配套用于起到密封作用的保护环(62)和密封环(63)。

4.根据权利要求3所述的一种单螺杆夹心注射装置，其特征是：所述保护环(62)和密封环(63)均呈向其轴心倾斜设置、并且倾斜方向相反，所述密封环(63)的倾斜夹角位于45°和60°之间。

5.根据权利要求1至4任意一项所述一种单螺杆夹心注射装置的夹心注射工艺，其特征是：通过螺杆本体(7)分成隔开设置的主塑化螺纹段(71)和副塑化螺纹段(74)，螺杆头(3)上开设外流道(36)与主塑化螺纹段(71)配合流出熔融塑料，在螺杆本体(7)和螺杆头(3)轴心开设与副塑化螺纹段(74)相配合的内流道(37)流出不同的熔融塑料，最终两种塑料在螺杆头(3)端部汇合完成夹心注射。