CN210211161U - 一种高分子材料注塑装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高分子材料注塑装置，属于注塑设备技术领域。这种高分子材料注塑装置，包括螺旋输送器以及与螺旋输送器相连的料斗，料斗包括倒圆锥形的斗体，斗体上、下两端分别具有斗体进料口和斗体出料口，斗体内壁上设置有螺旋导料板，螺旋导料板具有中空结构并在螺旋导料板内部形成导气通道，螺旋导料板靠近斗体进料口的一端设置有与导气通道相通的进风口，螺旋导料板的下侧壁上间隔设有与导气通道相通的出风孔；斗体中还设置有加料分流器，加料分流器包括分流体和设置在分流体上用以支撑在斗体内壁并在分流体和斗体内壁之间形成物料通道的支撑腿，分流体包括圆锥形的上分流体。该注塑装置对料斗内的物料进行预热和干燥的效率均比较高。

Description

一种高分子材料注塑装置

技术领域

本实用新型涉及一种高分子材料注塑装置，属于注塑设备技术领域。

背景技术

塑料是使用的非常广泛的一种材料，塑料制件在制造时通常采用注塑机进行成型，将热塑性塑料或者热固型塑料制成各种形状的塑料制品。

塑料在注塑过程中，物料中的气体对塑料制品的加工质量影响很大，会导致塑料制品表面出现斑纹或者气孔。这些气体的主要来源是物料颗粒中残存的水分，水分在物料加热时变成气体。

专利号为201721084680.5的实用新型专利中提供了一种注塑机料斗机构，包括机筒、加热器、料斗、风罩及风机，加热器固定连接于机筒的外壁，料斗的出口与位于机筒上的进料口对接并且料斗位于加热器的一侧，风罩罩设于加热器的外部，风罩为一端敞开另一端具有端面的筒状体，风罩的端面上设置有通孔并且该通孔经由进风管与料斗下部连通，风机经由连接于料斗端盖上的排风管与料斗内的上部空间连通。该注塑机料斗机构通过风罩可以收集加热器外部的热空气进入料斗内部，带走物料可能存在的水分外，还可以对物料进行初步预热。

但是，该料斗机构的风罩在收集了加热器外部的热空气后，向料斗内通入时仅通过一个进风管与料斗下部连通，而料斗内的物料颗粒是堆积状态，这种情况下，通过进风管进入料斗的热空气很难快速在物料颗粒间传递热量，加热效率较低，而且热空气在堆积的物料颗粒间流动的较慢，也无法快速将水分带走，干燥效果较差，干燥效率也较低。

发明内容

本实用新型提供一种高分子材料注塑装置，以解决现有技术中对料斗内的物料进行预热和干燥效率较低的问题。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

一种高分子材料注塑装置，包括螺旋输送器以及与螺旋输送器相连的料斗；所述料斗包括倒圆锥形的斗体，所述斗体上、下两端分别具有斗体进料口和斗体出料口，所述斗体内壁上设置有螺旋导料板，螺旋导料板具有中空结构并在螺旋导料板内部形成导气通道，螺旋导料板靠近斗体进料口的一端设置有与导气通道相通的进风口，螺旋导料板的下侧壁上间隔设有与导气通道相通的出风孔；

斗体上还设置有加料分流器，所述加料分流器包括分流体和设置在分流体上用以支撑在斗体内壁并在分流体和斗体内壁形成物料通道的支撑腿，所述分流体包括圆锥形的上分流体。

螺旋导料板包括上板体和下板体，上板体包括上板体顶壁和设置在上板体顶壁两侧的上板体侧壁，上板体顶壁、两个上板体侧壁与下板体围成了所述导气通道，所述下板体上设置有所述出风孔。

从螺旋导料板靠近斗体进料口的一端到螺旋导料板靠近斗体出料口的一端，相邻两个出风孔之间的距离逐渐减小。从螺旋导料板靠近斗体进料口的一端到螺旋导料板靠近斗体出料口的一端，即从螺旋导料板上端到下端。

所述出风孔为沿螺旋导料板宽度方向延伸的长孔。

从螺旋导料板靠近斗体进料口的一端到螺旋导料板靠近斗体出料口的一端，螺旋导料板的宽度逐渐减小。螺旋导料板某处的宽度为该处对应的斗体横截面半径的1/5-1/3。也即对应的螺旋导料板与斗体内壁固定连接处到斗体轴线之间距离的1/5-1/3。

所述分流体还包括倒圆锥形的下分流体，所述下分流体与上分流体的底面半径相等，所述下分流体与上分流体底面相对固定连接在一起。

下分流体的圆锥高度为斗体的轴向高度的1/2-2/3。上分流体的高度为上分流体圆锥底面半径的0.8-1倍。通常情况下，上分流体的高度小于下分流体的高度。

高分子材料注塑装置还包括热风机，所述热风机的出风口与螺旋导料板的进风口连通。以能够向螺旋导料板的进风口中送入热风。

螺旋导料板靠近斗体出料口的一端朝向斗体内壁的一侧设置有所述进风口，斗体侧壁上与所述进风口相对应的位置设置有斗体进风口，所述斗体进风口与所述热风机的出风口相连。

螺旋导料板的上表面及下表面分别形成了上螺旋面和下螺旋面，上螺旋面和下螺旋面均为正螺旋面。

螺旋导料板的螺旋升角为22°-30°。

本实用新型的高分子材料注塑装置的注射装置包括料斗，料斗的斗体内设置有螺旋导料板。螺旋导料板从料斗进料口延伸至料斗出料口。由于其螺旋形结构，螺旋导料板盘设在斗体内壁上，邻近的螺旋导料板部分的相对的侧壁与斗体内壁共同围成了螺旋导料槽。加入料斗的物料沿导料槽下滑，在离心力的作用下，会保持在螺旋导料槽中。为了进一步保证物料处于导料槽中，斗体中还设置了加料分流器，加料分流器的分流体上设置有用以支撑在斗体内壁并在分流体和斗体内壁形成物料通道的支撑腿。这样，物料加入后，沿形成的物料通道向下滑落，保证物料落在螺旋导料板上。

螺旋导料板中设置有导气通道，导气通道沿螺旋导料板的延伸方向延伸。从螺旋导料板的进风口送入热风，热风沿导气通道向下运动，并从分布在螺旋导料板下表面的出气孔送出，对螺旋导料槽中的处于下落过程的物料进行加热。由于热风从螺旋导料板的下表面出来，对运动过程中的物料进行加热，热风能够穿过颗粒物料的间隙，加热较为充分，还能够将水分带走，提高了干燥的效率，干燥的非常彻底。而且物料在螺旋导料槽中运动的过程中，不断受到不同的出风孔中出来的热风的依次加热，大大提高了加热干燥的效果。

进一步的，由于物料在进入螺旋导料槽的初期已经受到热风加热干燥，物料的具有了一定的温度，水分含量也减少了，为了保证物料继续下滑时的加热干燥效率和效果，相邻两个出风孔之间的距离逐渐减小，可以使得物料在螺旋导料槽的靠下部位运动时有更充分的加热干燥效果。

附图说明

图1为本实用新型的高分子材料注塑装置结构示意图；

图2为本实用新型的高分子材料注塑装置的料斗（不含分流体）的立体图；

图3为本实用新型的高分子材料注塑装置的料斗的剖面图；

图4为螺旋导料板的立体图；

图5为螺旋导料板的横截面示意图；

图6为螺旋导料板的端部结构示意图；

图7为不设置下分流体的料斗的剖面图。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更容易理解，下面结合附图及具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

如图1-图6所示，

本实用新型的高分子材料注塑装置包括注射装置以及与注射装置相连的模具1。注射装置包括螺旋输送器（即螺杆挤出机），螺旋输送器包括机筒2以及设置在机筒内的螺杆3，机筒外壁上还设置有加热器4。机筒上还连接有用来向机筒内输送注塑料的料斗5。

料斗包括斗体51和下料筒52。斗体为整体上呈上大下小的倒圆锥台形的筒体结构，斗体的上端开口形成斗体进料口，斗体的下端开口形成斗体出料口。斗体上端开口处设置有斗体进料口外沿。斗体下端固定连接设置有下料筒。下料筒为圆筒结构，其内径与斗体下料口的内径相同。下料筒的下端设置有用来与螺旋输送器机筒相连的螺纹结构或者法兰。

斗体内设置有螺旋导料板53。螺旋导料板为一条，盘设在斗体内壁上，具体的，从靠近斗体进料口的位置到靠近斗体出料口的位置，沿斗体内壁螺旋向下延伸。这样，螺旋导料板的外沿轮廓也大致形成了一个圆锥台形状。螺旋导料板的轴线（前述圆锥台的轴线）与斗体的轴线重合。

螺旋导料板的上表面及下表面分别形成了螺旋面，为上螺旋面和下螺旋面。上螺旋面和下螺旋面均为正螺旋面。正螺旋面即以垂直于螺旋导料板轴线的平面去截上螺旋面或下螺旋面，截交线均为直线。此时，螺旋面的直母线与轴线垂直。在实际应用中，也可以视具体情况，将上螺旋面和下螺旋面设置为斜螺旋面，即以垂直于螺旋导料板的轴线的平面去截上螺旋面或下螺旋面，截交线为阿基米德螺线。这种情况下，螺旋面的直母线从轴线斜向上延伸，与轴线成一定夹角，夹角一般不大于30°。

螺旋导料板的螺旋升角，也是上螺旋面和下螺旋面对应的螺旋升角（此处对应是指，如上螺旋面外缘的螺旋升角，下螺旋面的外缘的螺旋升角）。一般情况下，螺旋导料板的螺旋升角在25°左右，如22°-30°。

螺旋导料板的宽度，从螺旋导料板靠近斗体进料口的一端（即上端）向靠近斗体出料口的一端（即下端）逐渐减小。具体的，螺旋导料板上某一位置对应的螺旋导料板的宽度，为该位置对应的螺旋导料板与斗体内壁固定连接处到斗体轴线之间距离的1/5-1/3。优选的，该宽度为该距离的1/3。在实际应用过程中发现，为了加工方便，一般设置螺旋导料板靠近斗体进料口的一端的端部的宽度为斗体上端开口内径的1/3，设置螺旋导料板靠近斗体出料口的一端的端部的宽度为斗体下端开口内径的1/3，即可以大致达到上述对螺旋导料板宽度的要求。

通常情况下，斗体和螺旋导料板均为金属材料，如不锈钢。螺旋导料板靠近斗体的一侧焊接固定在斗体内壁上。焊接为连续焊接或者间断焊接，即焊点连续分布在螺旋导料板对应的侧边上，也可以间隔分布在该侧边上。对于靠近斗体出料口位置的螺旋导料板部分，由于阻挡，不易实现焊接操作，可以采取仅将螺旋导料板部分焊接的方式，如将螺旋导料板靠近斗体进料口的部分焊接在斗体内壁上。当然，螺旋导料板也可以粘结在斗体内壁上。斗体和螺旋导料板也可以为塑料材料。

螺旋导料板具有中空结构。具体的，为了便于加工，螺旋导料板由上板体和下板体531构成。其中，上板体包括上板体顶壁532和设置在上板体顶壁两侧的上板体侧壁533，上板体顶壁为螺旋状板体。上板体顶壁和两个上板体侧壁围成了一条开口朝下的凹槽。上板体的横截面（即采用垂直于上板体延伸方向的平面去截上板体得到的截面）为开口朝下的U形结构。下板体为一螺旋状板体。下板体与上板体结合（粘结或者焊接）后形成了具有中空结构的螺旋导料板，在螺旋导料板中形成了导气通道。下板体（即螺旋导料板的下侧壁）上设置有出风孔534。出风孔为圆形通孔，使螺旋导料板的导气通道与外界导通。出风孔沿下板体延伸方向依次间隔分布，沿螺旋导料板上端到螺旋导料板下端的方向，相邻两个出风孔之间间距逐渐减小。在实际应用过程中，出风孔的形状也可以为沿螺旋导料板宽度方向延伸的条形长孔。相邻两个出风孔之间的距离也可以设置为全部相等，即出风孔等距设置。

上板体与下板体结合方式为焊接或者粘结。上板体的上板体顶壁的宽度与下板体的宽度相等。

螺旋导料板上端对应的斗体的壁上设置有斗体进风口。螺旋导料板的上、下端的端部封口设置，具体的，如图6所示，上板体还包括设置在上板体顶壁两端的端板536。这样在上板体和下板体结合后，形成两端封口结构。在螺旋导料板上端靠近斗体内壁的一侧的侧壁上设置有与斗体进风口相对应的螺旋导料板进风口535，在斗体外壁上与斗体进风口对应的位置固定连接有热风输送管，热风输送管通过斗体进风口将热风输送到螺旋导料板的导气通道中，并通过出风孔进入斗体内部。实际应用时，也可以将螺旋导料板的上端不封口，直接作为螺旋导料板的进风口，连接热风输送管。这样就不必在斗体上设置斗体进风口，方便斗体加工。

热风输送管与斗体外壁固定连接的具体方式可以有多种，优选的，是在斗体外壁的斗体进风口位置固定设置（焊接或者粘结）一进风嘴，然后将热风输送管的管口套设在进风嘴上。

本实用新型的高分子材料注塑装置的注射装置还包括热风机，热风机包括风机、加热器（电加热器）和控制电路。热风机的热风出风口与热风输送管的另外一端相连。热风机可以固定在螺旋输送器的机筒上，也可以固定在注射装置的机架上。当然，本实用新型的高分子材料注塑装置也可以不设置热风机，在使用时与已有的热风装置连接即可。

料斗还包括加料分流器。加料分流器包括分流体，分流体上设置有支撑腿54，支撑腿支撑在斗体内壁上，使分流体与斗体内壁之间形成物料通道。分流体包括上分流体55和下分流体56，上、下分流体均为圆锥形结构。上、下分流体的圆锥底面的外周长相等，上、下分流体底面相对固定连接在一起，形成了外形整体如梭形结构的分流体。上、下分流体的固定连接方式为焊接或者粘结。具体的，上、下分流体为中空结构，即均为圆锥形壳体。优选的，采用薄不锈钢板制成，上、下分流体的圆锥形底部外缘焊接在一起。

分流体上的支撑腿设置在上分流体上。具体的，支撑腿一端与上分流体固定连接，另一端形成了支撑端。支撑腿的延伸方向与上分流体的圆锥外周面的母线延伸方向一致。优选的，支撑腿与上分流体一体设置。制作时，可采用不锈钢板裁切成带有支撑腿的板材（即将两个支撑腿之间部分的不锈钢材料裁切掉），然后将板材焊接成圆锥形状即可。支撑腿的数量为三个以上，优选的，为四个，以便于将分流体稳定放置。

上分流体的圆锥高度与上分流体圆锥底面半径大致相等。一般的，上分流体的圆锥高度等于0.8-1倍的上分流体圆锥底面半径。在具体加工时，上分流体的圆锥高度与上分流体圆锥底面半径相等。下分流体的圆锥高度大致等于斗体的轴向高度的一半。一般的，下分流体的圆锥高度为斗体的轴向高度的1/2-2/3。优选为1/2。通常情况下，下分流体的圆锥高度大于上分流体的圆锥高度。

进一步的，为了提高分流体在斗体内的稳固程度，下分流体上设置有导向杆57。导向杆为圆柱形杆。导向杆的轴线与下分流体的轴线重合。也即与上分流体的轴线重合。导向杆的下端插入下料筒内。

上述高分子材料注塑装置使用时，先将分流体放置在料斗中支撑好，打开热风机，向斗体的螺旋导料板中的导气通道中通入热风，热风从螺旋导料板下表面的出气孔中排出。将用来注塑的塑料颗粒料向料斗中加入，颗粒料沿上分流体的锥面下滑，沿上分流体边缘与斗体内壁之间的物料通道进入斗体内部，并落在螺旋导料板的上表面。在重力作用下，物料沿螺旋导料板上表面向下滑动，受到螺旋导料板下表面的出风孔中出来的热风的加热作用。同时，在离心力的作用下，能够继续处于螺旋导料板与斗体内壁围成的螺旋导料槽中向下滑动，继续受到热风的加热。由于物料下滑过程中，塑料颗粒之间相互掺和，传递热量，有利于物料颗粒之间均匀受热。

在考虑加料的颗粒大小、物料加入速度后，分流体可以仅包括上分流体，不设置下分流体，如图7所示。当然，在对加料速度要求不太快时，也可以不设置分流体。

Claims (10)

1.一种高分子材料注塑装置，包括螺旋输送器以及与螺旋输送器相连的料斗，所述料斗包括倒圆锥形的斗体，所述斗体上、下两端分别具有斗体进料口和斗体出料口，其特征在于，所述斗体内壁上设置有螺旋导料板，螺旋导料板具有中空结构并在螺旋导料板内部形成导气通道，螺旋导料板靠近斗体进料口的一端设置有与导气通道相通的进风口，螺旋导料板的下侧壁上间隔设有与导气通道相通的出风孔；

斗体中还设置有加料分流器，所述加料分流器包括分流体和设置在分流体上用以支撑在斗体内壁并在分流体和斗体内壁之间形成物料通道的支撑腿，所述分流体包括圆锥形的上分流体。

2.根据权利要求1所述的高分子材料注塑装置，其特征在于，螺旋导料板包括上板体和下板体，上板体包括上板体顶壁和设置在上板体顶壁两侧的上板体侧壁，上板体顶壁、两个上板体侧壁与下板体围成了所述导气通道，所述下板体上设置有所述出风孔。

3.根据权利要求1所述的高分子材料注塑装置，其特征在于，从螺旋导料板靠近斗体进料口的一端到螺旋导料板靠近斗体出料口的一端，相邻两个出风孔之间的距离逐渐减小。

4.根据权利要求3所述的高分子材料注塑装置，其特征在于，所述出风孔为沿螺旋导料板宽度方向延伸的长孔。

5.根据权利要求1所述的高分子材料注塑装置，其特征在于，从螺旋导料板靠近斗体进料口的一端到螺旋导料板靠近斗体出料口的一端，螺旋导料板的宽度逐渐减小。

6.根据权利要求1所述的高分子材料注塑装置，其特征在于，所述分流体还包括倒圆锥形的下分流体，所述下分流体与上分流体的底面半径相等，所述下分流体与上分流体底面相对固定连接在一起。

7.根据权利要求6所述的高分子材料注塑装置，其特征在于，下分流体的圆锥高度为斗体的轴向高度的1/2-2/3。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的高分子材料注塑装置，其特征在于，高分子材料注塑装置还包括热风机，所述热风机的出风口与螺旋导料板的进风口连通。

9.根据权利要求8所述的高分子材料注塑装置，其特征在于，螺旋导料板靠近斗体出料口的一端朝向斗体内壁的一侧设置有所述进风口，斗体侧壁上与所述进风口相对应的位置设置有斗体进风口，所述斗体进风口与所述热风机的出风口相连。

10.根据权利要求1-7任意一项所述的高分子材料注塑装置，其特征在于，螺旋导料板的上表面及下表面分别形成了上螺旋面和下螺旋面，上螺旋面和下螺旋面均为正螺旋面。

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