專利名稱：微孔塑料物理發(fā)泡劑連續(xù)注入與混合裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
微孔塑料物理發(fā)泡劑連續(xù)注入與混合裝置
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種塑料成型加工設(shè)備，特別涉及一種微孔塑料物理發(fā)泡劑連續(xù)注入與混合裝置。背景纟支術(shù)
微孔塑料制品注射成型的MuCell工藝最早由美國麻省理工學(xué)院研究開發(fā)，其物理發(fā)泡劑(如氮?dú)狻⒍趸細(xì)怏w)從注射機(jī)的計(jì)量段注入，用兩個(gè)注射器間歇地將物理發(fā)泡劑注入到塑料熔體中，依靠注射機(jī)螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)使發(fā)泡劑與塑料熔體充分混合，生產(chǎn)出內(nèi)部具有微孔的塑料制品，MuCell工藝能夠顯著降低生產(chǎn)成本，提高制品質(zhì)量。MuCell工藝所用物理發(fā)泡劑的注入方式是間歇式的，發(fā)泡劑注入的位置在注射機(jī)的計(jì)量段，需對注射機(jī)的塑化裝置進(jìn)行改造，以適應(yīng)微孔塑料制品注射成型的要求。
現(xiàn)有的MuCell工藝存在如下不足①物理發(fā)泡劑的注入是間歇式的，這對發(fā)泡劑注入的時(shí)間和注入量有十分嚴(yán)格的要求，控制難度較大；②物理發(fā)泡劑注入位置在注射機(jī)料筒的計(jì)量段，依靠螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行混合，發(fā)泡劑與塑料熔體的混合時(shí)間短，均勻性較差；③MuCell工藝需對注射機(jī)的塑化裝置進(jìn)行改造，增加了設(shè)備制造和控制的難度。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種可以連續(xù)注入物理發(fā)泡劑且使物理發(fā)泡劑與塑料熔體更好、更均勻地混合的微孔塑料物理發(fā)泡劑連續(xù)注入與混合裝置。
本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題的 一種微孔塑料物理發(fā)泡劑連續(xù)注入與混合裝置，包括順序連接的前連接頭、前殼體、混合器、后殼體及后連接頭，前連接頭固定于前殼體上，并與注射機(jī)料筒螺紋連接，后連接頭固定于后殼體上，并與旋轉(zhuǎn)式鎖閉注料噴嘴螺紋連接。
4該實(shí)用新型可進(jìn)一步具體為
所述混合器的前端和后端設(shè)有一小錐度外圓錐面，并分別與前連接頭和后連接頭端面接觸且能相對轉(zhuǎn)動(dòng)，所述混合器通過液壓馬達(dá)以及齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，使混合器繞自身的水平中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
所述混合器的前端和后端分別安裝有一前分流錐及一后分流錐，前分流錐和后分流錐的錐頭分別朝向前連接頭以及后連4妄頭，并且前分流錐、后分流錐及混合器這三者同軸，沿所述混合器水平中心軸向分別開設(shè)一前注入通道和一后注入通道，所述前注入通道以及后注入通道分別延伸至前分流錐和
后分流錐，所述混合器中沿平行于水平軸線方向均勻開設(shè)數(shù)個(gè)熔體流動(dòng)縫隙；
所述前連接頭開設(shè)一注氣口，并與所述前注入通道連通，所述后連接頭也開設(shè)一注氣口，并與所述后注入通道連通；
所述前連接頭和后連接頭內(nèi)部分別開設(shè)有錐形的熔腔，兩個(gè)熔腔組成一梭形熔腔，所述前分流錐和后分流錐分別容置在熔腔內(nèi)，且前分流錐與前連接頭的錐形熔腔構(gòu)成一環(huán)錐形通道，以及后分流錐與后連接頭的錐形熔腔也構(gòu)成一環(huán)錐形通道，所述兩環(huán)錐形通道與前分流錐、后分流錐同軸線，所述數(shù)個(gè)熔體流動(dòng)縫隙同時(shí)與所述兩環(huán)錐形通道連通，且表面光滑過渡；
所述前分流錐和后分流錐上分別均勻分布開設(shè)有復(fù)凄t個(gè)排氣縫隙，前注入通道以及后注入通道分別通過所述排氣縫隙與所述環(huán)錐形通道連通。
所述前分流錐和后分流錐的錐面上均勻分布開設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)軸線垂直于圓錐表面的堵塞固定孔，且堵塞固定孔分別與前注入通道以及后注入通道連通，所述每一個(gè)堵塞固定孔內(nèi)分別固定一排氣堵塞，所述排氣堵塞與堵塞固定孔
的內(nèi)壁之間形成數(shù)個(gè)所述排氣縫隙。
所述齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括與液壓馬達(dá)輸出軸固定連接的第一傳動(dòng)齒輪、與第一傳動(dòng)齒輪嚙合的第二傳動(dòng)齒輪，連接液壓馬達(dá)輸出軸與第一傳動(dòng)齒輪的傳動(dòng)鍵、連接第二傳動(dòng)齒輪與混合器的傳動(dòng)鍵、位于液壓馬達(dá)輸出軸上用于固定第一傳動(dòng)齒輪的軸用彈簧擋圈，以及位于混合器上用于固定第二傳動(dòng)齒輪的軸用彈簧擋圈，所述第二傳動(dòng)齒輪固定在混合器的外圓柱面上。
所述前連接頭和后連接頭的外表面還設(shè)置有電加熱套及溫控裝置。本實(shí)用新型微孔塑料物理發(fā)泡劑連續(xù)注入與混合裝置的優(yōu)點(diǎn)在于①物 理發(fā)泡劑采用連續(xù)注入方式，有利于發(fā)泡劑注入量和壓力的控制。②液壓馬 達(dá)驅(qū)動(dòng)混合器以一定的速度和轉(zhuǎn)動(dòng)方式運(yùn)動(dòng)，能使物理發(fā)泡劑與塑料熔體更 好、更均勻地混合，通過對液壓馬達(dá)的控制可方便地控制混合器的運(yùn)動(dòng)，提 高了發(fā)泡劑混合的可控性。③物理發(fā)泡劑的注入和混合過程與微孔塑料注射 成型過程保持相對的獨(dú)立性，可減小二者的同步性要求和設(shè)備的控制難度。 ④物理發(fā)泡劑動(dòng)態(tài)混合裝置的加入，不需要對注射機(jī)的原有機(jī)構(gòu)進(jìn)行改造， 對設(shè)備的原有性能影響不大。

下面參照附圖結(jié)合實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。 圖1是本實(shí)用新型微孔塑料物理發(fā)泡劑連續(xù)注入與混合裝置的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
請參閱圖1,本實(shí)用新型微孔塑料物理發(fā)泡劑連續(xù)注入與混合裝置包括 混合器l、前連接頭2、后連接頭3、前殼體4、后殼體5、液壓馬達(dá)6，以及 齒輪傳動(dòng)一幾構(gòu)7。
所述前連接頭2和后連接頭3分別固定在混合器1的前端和后端，前殼 體4和后殼體5分別用來固定前連4^頭2和后連4^頭3 ，液壓馬達(dá)6通過齒4侖 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)7驅(qū)動(dòng)混合器1繞水平中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)。整個(gè)混合裝置通過前連接頭2 與注射機(jī)料筒用螺紋連接，通過后連接頭3與旋轉(zhuǎn)式鎖閉注料噴嘴用螺紋連 接，從而構(gòu)成注射機(jī)完整的塑化注射裝置。
所述混合器1包括分別位于中間位置前端和后端的一前分流錐12、 一后 分流錐14,前分流錐12和后分流錐14的錐頭分別朝向前連接頭2以及后連 接頭3，并且前分流錐12與后分流錐14同軸，且該軸即是混合器1的水平中 心軸。所述混合器1的內(nèi)部分別沿水平中心軸向開設(shè)一前注入通道122以及 一后注入通道142,所述前注入通道122以及后注入通道142分別延伸至前分 流錐12和后分流錐14,所述前分流錐12和后分流錐14自錐體外側(cè)且垂直于 錐體外表面向錐體內(nèi)部分別開設(shè)數(shù)個(gè)堵塞固定孔124、 144,數(shù)個(gè)堵塞固定孔 124、 144分別均勻分布在前分流錐12和后分流錐14上，且堵塞固定孔124、
6144分別與前注入通道122以及后注入通道142連通。所述每一個(gè)堵塞固定孔 124、 144內(nèi)分別固定一排氣堵塞126、 146。所述混合器1中沿平行于水平軸 線方向均勻開i殳凄t個(gè)熔體流動(dòng)縫隙16。
所述前連接頭2和后連接頭3分別與混合器1的前端面和后端面接觸， 并依靠混合器1前端與后端的小錐度圓錐面定位和密封。所述前連接頭2和 后連接頭3上方分別開設(shè)一前注氣口 22以及一后注氣口 32,用來注入物理發(fā) 泡劑，前注氣口 22以及后注氣口 32分別通過輸送管道與前注入通道122以 及后注入通道142連通，物理發(fā)泡劑分別通過前注氣口 22以及后注氣口 32 后進(jìn)入前注入通道122以及后注入通道142。所述前連4妻頭2和后連接頭3 內(nèi)部分別開i殳有錐形的熔腔24、 34,兩個(gè)熔腔24、 34組成一才炎形熔腔，且熔 腔24、 34貫穿整個(gè)微孔塑料物理發(fā)泡劑連續(xù)注入與混合裝置。上述前分流錐 12和后分流錐14分別容置在熔腔24、 34內(nèi)，該熔腔24、 34與前分流錐12 和后分流錐14同軸線，且前分流錐12和后分流錐14的外表面分別與熔腔24、 34的內(nèi)表面構(gòu)成一前、后環(huán)錐形通道，所述數(shù)個(gè)熔體流動(dòng)縫隙16同時(shí)與前、 后環(huán)錐形通道連通，且表面光滑過渡。所述前連4妄頭2和后連接頭3的外表 面還設(shè)置有電加熱套26、 36及溫控裝置(圖中未示)，用來進(jìn)行加熱與溫度 控制。
所述前殼體4和后殼體5分別用來固定前連接頭2和后連接頭3，該固定 方式可以釆用現(xiàn)有的固定方式，如螺絲鎖固。通過在前殼體4和后殼體5的 接觸面上增加墊片(圖中未畫出)，可以方便地調(diào)整混合器1與前連接頭2和 后連接頭3的配合間隙。
所述液壓馬達(dá)6通過齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)7驅(qū)動(dòng)混合器1繞水平中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)。 該液壓馬達(dá)6固定在殼體上，本實(shí)施例中，該液壓馬達(dá)6固定在前殼體4上， 其輸出軸與齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)7固定連接。所述齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)7可以采用現(xiàn)有的 機(jī)構(gòu)，只要能達(dá)到驅(qū)動(dòng)混合器1繞水平中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)即可，本領(lǐng)域的一般技術(shù) 人員都可以很容易的做到。本實(shí)施例中，該齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)7包括與液壓馬達(dá)6 的輸出軸固定連接的傳動(dòng)齒輪71、與傳動(dòng)齒輪71嚙合的傳動(dòng)齒輪72,連接 液壓馬達(dá)6的輸出軸與傳動(dòng)齒輪71的傳動(dòng)鍵73、連接傳動(dòng)齒輪72與混合器
71的傳動(dòng)鍵74、位于液壓馬達(dá)6的輸出軸上用于固定傳動(dòng)齒輪71的軸用彈簧 擋圈75，以及位于混合器l上用于固定傳動(dòng)齒輪72的軸用彈簧擋圏76。所 述傳動(dòng)齒輪72固定在混合器1的外圓柱面上。
工作時(shí)，首先注射機(jī)料筒內(nèi)的塑料熔體通過注射螺桿注入熔腔24、 34組 成的梭形熔腔，然后物理發(fā)泡劑由該混合裝置的前注氣口 22以及一后注氣口 32連續(xù)注入，經(jīng)前注入通道122和后注入通道142，以及均勻分布于前分流 錐12和后分流4偉14上的堵塞固定孔124、 144與固定在其內(nèi)的排氣堵塞126、 146所形成的排氣縫隙進(jìn)入塑料熔體中。液壓馬達(dá)6按設(shè)定的控制參數(shù)驅(qū)動(dòng)混 合器l,以一定的速度和轉(zhuǎn)動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)混合器l轉(zhuǎn)動(dòng)，如連續(xù)或間歇轉(zhuǎn)動(dòng)，正 向或反向旋轉(zhuǎn)等，使物理發(fā)泡劑與塑料熔體有良好的混合，促進(jìn)發(fā)泡劑溶解 于塑料熔體。注射機(jī)的注射裝置則按微孔塑料制品的注射成型工藝要求進(jìn)行 塑料原料的塑化與注射成型，生產(chǎn)所需的塑料制品。
針對現(xiàn)有MuCell工藝的缺點(diǎn)，本發(fā)明物理發(fā)泡劑的注入采用連續(xù)注入方 式，發(fā)泡劑注入位置不在注射機(jī)料筒的計(jì)量段，而在料筒計(jì)量段與注射噴嘴 之間增加專門開發(fā)的微孔塑料注射成型動(dòng)態(tài)混合裝置，通過該裝置可使物理 發(fā)泡劑連續(xù)地注入塑料熔體，并由動(dòng)態(tài)混合裝置進(jìn)行不間斷地混合，使發(fā)泡 劑與塑料熔體更加充分地混合，發(fā)泡劑能更均勻地溶解于塑料熔體中，且動(dòng) 態(tài)混合裝置的混合器旋轉(zhuǎn)速度、旋向等參數(shù)均可通過驅(qū)動(dòng)裝置單獨(dú)控制，提 高了發(fā)泡劑注入和混合的可控性，降低了發(fā)泡劑注入對設(shè)備和注射成型工藝 控制的影響。另外，發(fā)泡劑動(dòng)態(tài)混合裝置的加入，不需要對注射機(jī)原有塑化 裝置進(jìn)行改造，減小了設(shè)備的制造難度。
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權(quán)利要求1.一種微孔塑料物理發(fā)泡劑連續(xù)注入與混合裝置，其特征在于包括順序連接的前連接頭、前殼體、混合器、后殼體及后連接頭，所述前連接頭固定于前殼體上，并與注射機(jī)料筒螺紋連接，后連接頭固定于后殼體上，并與旋轉(zhuǎn)式鎖閉注料噴嘴螺紋連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的微孔塑料物理發(fā)泡劑連續(xù)注入與混合裝置，其特征在于所述混合器的前端和后端設(shè)有一小錐度外圓錐面，并分別與前連接頭和后連接頭端面接觸且能相對轉(zhuǎn)動(dòng)，所述混合器通過液壓馬達(dá)以及齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，使混合器繞自身的水平中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
3. 如權(quán)利要求1所述的微孔塑料物理發(fā)泡劑連續(xù)注入與混合裝置，其特征在于所述混合器的前端和后端分別安裝有一前分流錐及一后分流錐，前分流錐和后分流錐的錐頭分別朝向前連接頭以及后連接頭，并且前分流錐、后分流錐及混合器這三者同軸，沿所述混合器水平中心軸向分別開設(shè)一前注入通道和一后注入通道，所述前注入通道以及后注入通道分別延伸至前分流錐和后分流錐，所述混合器中沿平行于水平軸線方向均勻開設(shè)數(shù)個(gè)熔體流動(dòng)縫隙；所述前連接頭開設(shè)一注氣口，并與所述前注入通道連通，所述后連接頭也開設(shè)一注氣口，并與所述后注入通道連通；所述前連接頭和后連接頭內(nèi)部分別開設(shè)有錐形的熔腔，兩個(gè)熔腔組成一梭形熔腔，所述前分流錐和后分流錐分別容置在熔腔內(nèi)，且前分流錐與前連接頭的錐形熔腔構(gòu)成一環(huán)錐形通道，以及后分流錐與后連接頭的錐形熔腔也構(gòu)成一環(huán)錐形通道，所述兩環(huán)錐形通道與前分流錐、后分流錐同軸線，所述數(shù)個(gè)熔體流動(dòng)縫隙同時(shí)與所述兩環(huán)錐形通道連通，且表面光滑過渡；所述前分流錐和后分流錐上分別均勻分布開設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)排氣縫隙，前注入通道以及后注入通道分別通過所述排氣縫隙與所述環(huán)錐形通道連通。
4. 如權(quán)利要求3所述的微孔塑料物理發(fā)泡劑連續(xù)注入與混合裝置，其特征在于所述前分流錐和后分流錐的錐面上均勻分布開設(shè)有數(shù)個(gè)軸線垂直于圓錐表面的堵塞固定孔，且堵塞固定孔分別與前注入通道以及后注入通道連通，所述每一個(gè)堵塞固定孔內(nèi)分別固定一排氣堵塞，所述排氣堵塞與堵塞固定孔的內(nèi)壁之間形成數(shù)條所述排氣縫隙。
5. 如權(quán)利要求2所述的微孔塑料物理發(fā)泡劑連續(xù)注入與混合裝置，其特征在于所述齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括與液壓馬達(dá)輸出軸固定連接的第一傳動(dòng)齒輪、與第一傳動(dòng)齒輪嚙合的第二傳動(dòng)齒輪，連接液壓馬達(dá)輸出軸與第一傳動(dòng)齒輪的傳動(dòng)鍵、連接第二傳動(dòng)齒輪與混合器的傳動(dòng)鍵、位于液壓馬達(dá)輸出軸上用于固定第一傳動(dòng)齒輪的軸用彈簧擋圈，以及位于混合器上用于固定第二傳動(dòng)齒輪的軸用彈簧擋圏，所述第二傳動(dòng)齒輪固定在混合器的外圓柱面上。
6. 如權(quán)利要求1所述的微孔塑料物理發(fā)泡劑連續(xù)注入與混合裝置，其特征在于所述前連接頭和后連接頭的外表面還設(shè)置有電加熱套及溫控裝置。
專利摘要一種微孔塑料物理發(fā)泡劑連續(xù)注入與混合裝置，包括順序機(jī)械連接的前連接頭、混合器、后連接頭，前連接頭與塑料注射機(jī)的料筒螺紋連接，后連接頭與塑料注射噴嘴螺紋連接，塑料制品注射成型時(shí)，物理發(fā)泡劑通過混合器連續(xù)注入塑料熔體中，混合器在外加動(dòng)力驅(qū)動(dòng)下連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，使物理發(fā)泡劑與塑料熔體均勻混合。且混合器沿軸向分布有兩個(gè)獨(dú)立的物理發(fā)泡劑注入通道，兩個(gè)通道發(fā)泡劑的注入量可單獨(dú)控制。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于物理發(fā)泡劑連續(xù)注入，有利于發(fā)泡劑注入量和壓力的控制，有利于物理發(fā)泡劑與塑料熔體更好、更均勻地混合，物理發(fā)泡劑的注入和混合過程與微孔塑料注射成型過程保持相對的獨(dú)立性，減小二者的同步性要求和設(shè)備的控制難度。
文檔編號B29C45/18GK201405482SQ20082022933
公開日2010年2月17日 申請日期2008年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月11日
發(fā)明者范有發(fā) 申請人:福建工程學(xué)院