CN2300497Y

CN2300497Y - 三螺杆式押出机的改进结构

Info

Publication number: CN2300497Y
Application number: CN 97202356
Authority: CN
Inventors: 林秀真
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-03-07
Filing date: 1997-03-07
Publication date: 1998-12-16
Anticipated expiration: 2007-03-07

Abstract

一种三螺杆式押改进结构,具有粗状主螺杆与两细状副螺杆的押出机螺杆装置结构,其特征在于:粗状主螺杆设于押出机螺杆装置的中央,细状副螺杆则分列于粗状主螺杆左右两侧与其啮合,且粗状主螺杆的螺牙方向细状副螺杆互为反向;当塑胶粒自入料筒进入予以熔融密炼时,通过三螺杆的设置使辗压的面积扩大同时增加生产量,并加强揉压均匀及辗压的过程,达到最佳的密炼效果,且密炼的过程及由化头出料时所生的背压得以抵消。

Description

三螺杆式押出机的改进结构

本实用新型涉及一种三螺杆式押出机的改进结构，即一种以粗状主螺杆设于押出机螺杆装置的中央，细状副螺杆则分列于粗状主螺杆左右两侧与其啮合，且粗状主螺杆的螺牙方向与细状副螺杆互为反向，当塑胶粒自入料筒进入螺杆装置后，通过三螺杆的设置将塑胶粒予以熔融密练时，可使辗压的面积扩大并增加生产量，且得以加强揉压均匀及辗压的过程，提高密练的效果，而密练的过程及由胶化头出料后所产生的背压，则由位于螺杆末端的盘式弹簧抵消，不仅可提高生产量，更可减少耗电量，进而提供更佳的出料混练效果。

塑料的成形与使用为现有工业制品中所常见与广泛运用的技术。而该塑料的成形最主要区分有单件成品方式的射出成形机构与连续式成品方式的押出成形机构两大类型；而依据成品性质的不同需求，该二类型的塑胶押出机各有其不同的运用范畴。然而按照后者的塑胶押出机的成形原理，其主要是将塑料供入一具有加温、搅拌与前进输送的螺杆装置的后段；其螺杆在旋进时，除将塑料连续旋入螺牙槽，作连续的向前输送之外，主要是塑胶在于螺槽的内侧，因受温逐渐热融，并在螺槽内经均匀的翻动与搅拌，而完成混练后，供给并经过位于输料末端的模具处，依模具所定的形状押出成长条形成品。而在现有的押出机主要的结构形式的区分上，主要是有单螺杆和双螺杆(多螺杆)三大类。以下，就单、双螺杆的结构分别的优、缺点分析，如此即可得知该两种形式的结构之所以在本行业的运用上明显分别与个别使用上所造成困扰的实际情况是：

一、单螺杆塑胶押出成形机(请配合参阅图1)：大约在1950年左、右出现，其主要是通过一具有后方驱转动力的单螺杆2，直接对塑料P作携带、搅拌、加热与供出。如果单螺杆所使用的塑料P是粉状，因无密练的功能，很难做出完全胶护化的产品，至少要使用粒状的塑料P，使塑料P在螺槽22中因颗粒互相磨擦、挤压再配以(一)高转速螺杆(约40～80转/钟)，(二)高配方(80％～12％)，(三)高温度，(四)高背压，方能成形。而单螺杆压出机会因高转速螺杆及高温度的缘故，所以耗电量较高，更会因较高的配方使得原料成本增加且单螺杆会产生相当高的背压，因此出料的品质不易控制，产量相对的降低，更何况单螺杆压出机还需有前置作业的制粒系统，耗费更多的原料。

而且操控压出成形机的成形条件包括有(一)螺杆转速、(二)配方、(三)温度、(四)背压。以单螺杆论，由图1可看出塑料P存在于螺杆2的螺槽22中，因无外力的辗压和揉捏，所以根本无密练的效果。再者，当塑料P被转动的螺牙21推动迫使其产生押挤前进时，其推进即相对发生一背向的压力，一般即称为背压(BACK PRESSURE)。该背压H的产生，对于螺杆2轴向施予强大的反向抗力，产生回流，而有出料速度缓慢的次一缺点之外，并容易因该一强大压力，经常发生向后挤破套设在螺杆2最前段的止推轴承23的严重缺陷，而使得出料不顺或发生中断。

二、双螺杆塑胶押出成形机(请配合参阅图2)：其主要是通过二枚具有后方驱转动力的螺杆3，成平行或锥状设置；该对螺杆3所凸列螺牙31并呈相互交错间列对置；其与单螺杆最大的差异即是，该交错间列的对置螺牙31，分别插置于对置螺杆3的相对螺槽32内侧中段，由于其在将塑料P携入螺槽32内作搅拌供出的进程中，即因塑料P与螺杆3的螺牙31、螺槽32的接触面积加倍，且螺牙31在旋转供料时对对侧螺槽32内塑料P进行不断的切揉，进而因强烈磨擦产生塑料P热融所需的高温；因此，螺杆3一般无须再作加热，可省能源，并因螺杆3的导热较佳，可使塑料P加工时所需添加的配方节省(如高温剂、安定剂、润滑剂等)，是其首先的优点。再者，当塑料P被转动的螺牙31推动迫使其产生押挤前进时，其推进亦仍相对发生如单螺杆式所发生的背压H；而该背压H虽因两对置螺杆3的螺牙31相叠，而可分散部分轴向抗力(转为与轴向垂直的径向抗力)，再加上在用料上使用密实性较低的塑料P，且在供料上作不饱和供出，可使螺杆3在转速加快，再因双枚螺杆3配合，因此在出料速度上，即明显超越单螺杆的形式，是其第二项的优点。

基于上述的优点，近来双螺杆式塑胶押出机的发展、沿革显然比单螺杆式塑胶押出机来得蓬勃。但是，双螺杆式塑胶押出机在实际的机构操作上，则也发生了下述的缺点，尚是无法避免或克服的：

1、双螺杆押出机的螺杆背压现象，同样地无法克服；而由于双支螺杆3在装配时作同行并列，因此，在两杆的心轴间间距较小的情况下。其杆体后端所套设的止推轴承33，即无法装设；而必须采用多枚轴承33于杆体后端上连续套设的方式，作为应变背压的补偿；而且，其缺点还在于双道螺杆3上作前、后间列的方式作排列，这种排列不仅造成轴杆的装配上精确度要求的提高，有碍其制造外，薄状连续轴承的装设在背压的承受上，仍不如单螺杆2结构因杆体后段并无遮挡，可以将止推轴承23的规格任意加大，以提供较大背压的承受(此为单螺杆结构较双螺杆结构为佳的优点之一)，因此在轴承的毁损率上更较单螺杆形式为高，且耐用时间更短；一般双螺杆塑胶押出机在运转7000小时以上，即必须作轴承的更换；而依该复杂、多枚并列的装设结构，所造成维修的不便与维修费用极高的缺陷，均使其经济性与实用性相对降低。

2、基于上述双螺杆押出机更不耐背压冲击的缺点，致使其必须在所采用的押出塑料上选择密实性较低的，而使用料与成品性质上均受到局限(如无法作密实性较高的透明型产品)；反之，单螺杆则在这一方面较具有优异的适用性。

3、基于上述双螺杆押出机一般采用密实度较低塑料的缺点，即必须在塑料的供入上，通过定量控制器作输送控制，以防止挤料现象产生的背压增高，而造成成本上的增加。然而，因相对的在于塑料押出的行程中，塑料的松散即在押挤的进程中产生气泡余留，对押出行程造成阻碍，且更容易产生成品的表面或内侧气瘤现象，形成产品瑕疵，为该一结构的最大缺点所在。

4、基于上述双螺杆押出机在供料上必须尽量避免因饱料而造成背压升高的顾虑以外，对于拨料用途的螺牙31的牙型、牙深等，亦必须要作不同的变化的适应性设计。因此，一般的双螺杆押出机采用的双螺杆，在于螺杆的制作上采用多段组接，且各段不同变化的复杂性结构，其所造成制造上成本与困难度的显著增加，亦是这类机型在发展上受到阻碍的主要因素。

而基于以上数个因素，乃导致单、双螺杆两式塑胶押出机的优、缺点无法共容于一体，而在适用范围上更呈现壁垒分明的发展，本行业的人乃无法兼取两种机型的优点，是造成最大困扰与不便之处。再者，除以上所述各项之外，单、双螺杆式塑胶押出机并有共同的缺点如下：

如图1、图2所示：不论是单螺杆2或是双螺杆3，其套设与支撑全段螺杆2、3的重量的是螺杆2、3后段单侧位置处所套设的轴承23、33；而该螺杆2、3的前段下垂的重量，即相对形成对后方单侧轴承23、33的极大负荷，特别是在螺杆2、3连续运转的动磨擦情况下，更显著的破坏到轴承23、33的结构强度，久而久之，螺杆2、3仍不免发生前段下垂的现象，而影响到其运转的顺畅性，如此即是两不同型式押出机结构所共同无法避免的。

因此，本发明人基于实际从事各型塑胶押出机制造、销售及多年的使用经验，深刻体会出前述的各项缺点，并身受其困扰，确实了解其改善的迫切性，因此而提出本实用新型的技术方案。

本实用新型的主要目的是提供一种三螺杆式押出机的改进结构；其结构主要由粗状主螺杆与两细状副螺杆的押出机螺杆所组成，粗状主螺杆本身与设于后端动力机台内的主轴连结传动，且在主轴上设有传动齿，配合接设于细状副螺杆末端的被动齿棒，使主轴呈顺时针旋转时，带动细状副螺杆呈逆时针旋转，且主螺杆设于押出机螺杆装置的中央，细状副螺杆则分列于粗状主螺杆左右两侧与其啮合，而粗状主螺杆上的螺牙方向与细状副螺杆互为正、反向，且全组螺杆的螺牙均呈15°～25°的走向，使螺杆的压缩推力最适合，塑料的流动畅行无阻，当塑胶粒自入料筒进入螺杆处后，通过三螺杆的设置将塑胶粒予以熔融密练，可使辗压的面积扩大并增加生产量，且得以加强揉压均匀及辗压的进程，密练的效果特别好，故品质特别优良，可抗紫外线的侵蚀，不仅可增加4％～5％的生产量，更可减少耗电量，进而提供更佳的出料混练效果。

本实用新型是这样实现的，即提供一种三螺杆式押出机的改进结构；该结构主要由粗状主螺杆与两细状副螺杆所组成，其特征在于：粗状主螺杆设于押出机螺杆装置的中央，细状副螺杆则分列于粗状主螺杆左右两侧与其啮合，且粗状主螺杆的螺牙方向与细状副螺杆互为反向；当塑胶粒自入料筒进入予以熔融密练时，通过三螺杆的设置使辗压的面积扩大同时增加生产量，并加强揉压均匀及辗压的过程，达到最佳的密效果，进而提供更佳的出料混效果等多重实用效益者。

另外该三螺杆式押出机的改进结构在与被动齿棒相接的细状副螺杆相接的轴承后端，接设用以承受背压的盘式弹簧，且盘式弹簧可平稳承受背压的压力而不会偏斜，使得塑料由胶化头出料时，达到平顺出料的目的。

本实用新型的三螺杆式押出机的改进结构；其中，由于塑胶粒在密练的过程及由胶化头出料时，胶化头处开口缩小且将塑料挤出，因此会产生相当大的背压，在与被动齿棒相接的细状副螺杆相接的轴承后端，接设用以承受背压的盘式弹簧，且盘式弹簧可平稳承受背压的压力而不会偏斜，使得塑料由胶化头出料时，达到平顺出料的目的。

以下，就本实用新型的结构与实施，配合图示说明如下，请一并参阅。其中，说明所引述的图示分别指：

图1：公知的单螺杆式塑胶押出机的结构例及使用示意图(纵剖面绘示)。

图2：公知的双螺杆式塑胶押出机的结构例及使用示意图(横剖面绘示)。

图3：为本实用新型三螺杆结构的剖视图。

图4：为本实用新型三螺杆结构的局部放大图。

图5：为本实用新型盘式弹簧结构的局部放大图。

图6：为本实用新型押出机的侧视及部分透视图。

图7：为本实用新型押出机的俯视及部分透视图。

图8：为本实用新型押出机的后视及部分透视图。

首先，请参阅图3、图4、图5、图6、图7、图8所示，一种三螺杆式押出机的改进结构，包含有粗状主螺杆4与两细状副螺杆5的押出机螺杆装置结构，其特征在于：

一粗状主螺杆4，锁设于押出机A的主轴6上并与其连动，其上并视揉辗的过程的需要，车制有同一方向但不同螺距的螺牙41；

二细状副螺杆5，分列于粗状主螺杆4的两侧，连结于押出机主轴6上的传动齿61所带动被动齿棒62上，其上同样车制有与粗状主螺杆4上反向的螺牙51，并与粗状主螺杆4啮合；

此装置结合后，由马达M驱动押出机A的主轴6转动，使粗状主螺杆4作正向旋转，连带二根细状副螺杆一并作反向旋转，当塑胶粒自入料筒B进入螺杆处后，通过三螺杆的设置将塑胶粒予以熔融密练，可使辗压的面积扩大并增加生产量，且得以加强揉压均匀及辗压的过程，提高密练的效果，不仅可提高生产量，更可减少耗电量，进而提供更佳的出料混练效果。

再者，请参阅图3、图5所示：其中，塑胶粒在密练的过程及由胶化头C出料时，胶化头C处开口缩小且将塑料挤出，因此会产生相当大的背压，在与被动齿棒62相接的细状副螺杆5相接的轴承621后端，接设用以承受背压的盘式弹簧7，且盘式弹簧7可平稳、平均承受背压的压力而不会偏斜，使得塑料由胶化头C出料时，达到平顺出料的目的，且可达到最佳的出料混练效果。

综上所述，本实用新型确实具有实用效益及结构创新的特点。

Claims

1、一种三螺杆式押出机的改进结构，该结构主要由粗状主螺杆与两细状副螺杆所组成，其特征在于：粗状主螺杆设于押出机螺杆装置的中央，细状副螺杆则分列于粗状主螺杆左右两侧与其啮合，且粗状主螺杆的螺牙方向与细状副螺杆互为反向。

2、如权利要求1所述的一种三螺杆式押出机的改进结构，其特征在于：其中，在与被动齿棒相接的细状副螺杆相接的轴承后端，接设用以承受背压的盘式弹簧，该盘式弹簧可平稳承受背压的压力而不会偏斜。