專利名稱：樹脂材料的增塑設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及應(yīng)用于注射模塑機(jī)、擠壓模塑機(jī)等的樹脂材料的增塑設(shè)備，尤其涉及適合應(yīng)用于小尺寸注射模塑機(jī)或擠壓模塑機(jī)的樹脂材料的增塑設(shè)備。

背景技術(shù)：
如在板或桌面增塑設(shè)備上使用的手持增塑設(shè)備之類的長(zhǎng)度大約為400mm或更短的用于樹脂材料的小尺寸增塑設(shè)備為柱塞型增塑設(shè)備，該設(shè)備經(jīng)常考慮其尺寸問題進(jìn)行使用，它包括在不使用螺桿型增塑機(jī)構(gòu)的情況下，利用塊加熱器，只通過施加熱量，增塑樹脂材料小球的增塑機(jī)構(gòu)。這種柱塞型增塑設(shè)備構(gòu)造成通過將如PBT(聚丁烯對(duì)苯二甲酸酯)樹脂和PP(聚丙烯)樹脂之類的熱塑樹脂材料的小球進(jìn)給到增塑桶尾端處的區(qū)域中，并將小球擠壓到增塑桶的頂端的區(qū)域中對(duì)樹脂材料進(jìn)行增塑和注射，該尾端區(qū)域保持在樹脂材料的熔化溫度之下，加熱器安裝在頂端區(qū)域上。
為了確保便攜性和移動(dòng)性，要求包括增塑桶在內(nèi)的小尺寸柱塞型增塑設(shè)備整體小型化。另外，為了不降低工作效率，還要求確保樹脂材料的增塑能力。因此，要求樹脂材料有效遞增塑，同時(shí)縮短增塑桶。然而，在常規(guī)的簡(jiǎn)單構(gòu)造中，用具有光滑內(nèi)外表面的圓柱金屬管制造的增塑桶外部纏繞有加熱器，加熱器和樹脂材料之間的熱交換效率令人不滿意。即使在使用注射模塑等級(jí)的樹脂材料的情況下，在增塑桶中有時(shí)也無法獲得足夠的增塑狀態(tài)。
因此，為了提高樹脂材料的增塑，升高加熱溫度和增長(zhǎng)加熱時(shí)間這兩種方法是可以想象到的；然而，由于加熱溫度的升高促進(jìn)了樹脂材料的熱分解，所以升高溫度的方法不是最佳的。期間，在增長(zhǎng)加熱時(shí)間而不升高加熱溫度的方法中，樹脂材料增塑所需的時(shí)間增長(zhǎng)，從而導(dǎo)致需要增加樹脂材料的注射操作之間的時(shí)間間隔。因此，該方法無法滿足制造前提，以縮短注射操作之間的時(shí)間間隔，并且從生產(chǎn)的角度也是不令人滿意的。
順便提及，為了使增塑設(shè)備小型化，在設(shè)計(jì)的角度看來，需要減小用于對(duì)增塑桶中樹脂材料進(jìn)行加熱和增塑的區(qū)域，即靠近增塑桶的安裝加熱器的頂端的區(qū)域，和用于容納從漏斗等進(jìn)給的樹脂材料的小球的區(qū)域之間的距離。在這種構(gòu)造中，當(dāng)加熱器的加熱溫度升高時(shí)，加熱器所產(chǎn)生的熱量易于傳遞到用于接收樹脂材料的進(jìn)給的區(qū)域，從而用于容納從漏斗進(jìn)給的樹脂材料的小球的區(qū)域和漏斗自身易于升高溫度。由于這一點(diǎn)，可能出現(xiàn)，樹脂材料軟化并且小球在該區(qū)域和漏斗附近彼此粘結(jié)，形成橋，從而妨礙樹脂材料到增塑桶中的順利進(jìn)給。另外，由于升高加熱溫度促使樹脂材料的熱分解，所以從所獲得的模制物的質(zhì)量角度是不令人滿意的。
為了防止樹脂材料的橋形成，以確保樹脂材料的順利進(jìn)給，需要至少用于接收從漏斗進(jìn)給的樹脂材料的區(qū)域和增塑桶中其附近的溫度，至少在某些程度上保持在樹脂材料的軟化溫度之下。然而，如常規(guī)和通常使用的水冷器之類的冷卻機(jī)構(gòu)的添加導(dǎo)致注射設(shè)備尺寸增大或重量增加，并需要鋪設(shè)制冷劑管道等，降低了注射設(shè)備的便攜性和移動(dòng)性。
順便提及，日本授權(quán)實(shí)用新型No.3007990，日本專利申請(qǐng)未審公開No.Hei 9-11301，和日本專利申請(qǐng)未審公開No.2003-276068作為本發(fā)明的背景技術(shù)文獻(xiàn)。
鑒于上述情況，作出了本發(fā)明，并且具有克服上述問題和提供用于樹脂材料的增塑設(shè)備的目的，該增塑設(shè)備能夠通過在不升高加熱溫度的情況下提高對(duì)樹脂材料的熱傳遞效率能夠穩(wěn)定樹脂材料的增塑狀態(tài)，能夠在不使增塑狀態(tài)不穩(wěn)定的情況下，確保注射模塑設(shè)備的小型化，或者在不降低由設(shè)備的尺寸增大、重量增加等導(dǎo)致的便攜性和移動(dòng)性的情況下，通過防止在其中形成橋，能夠順利進(jìn)給樹脂材料。
發(fā)明概述 為了實(shí)現(xiàn)該目的，并根據(jù)本發(fā)明的目的，權(quán)利要求1中所述的是期望提供用于樹脂材料的增塑設(shè)備，包括用于加熱和增塑樹脂材料的增塑桶，它包括增塑桶外部的熱源和橋形傳熱件，該傳熱件形成在樹脂材料進(jìn)給到其中的增塑桶的內(nèi)表面上，該傳熱件將來自增塑桶外部的熱源的熱量傳遞給增塑桶中的樹脂材料。
此處，如權(quán)利要求2中所述，最好是傳熱件沿著增塑桶的軸線在增塑桶的內(nèi)表面上形成一行或數(shù)行螺旋狀。
另外，如權(quán)利要求3中所述，最好是用于樹脂材料的增塑設(shè)備包括受熱件，它在突出狀態(tài)下形成在增塑桶的外表面上，它從作為增塑桶外部熱源的加熱器接受熱量，并且該加熱器安裝成與增塑桶的外表面和受熱件的側(cè)表面接觸。
在這種情況下，如權(quán)利要求4中所述，受熱件可以在增塑桶的外表面上形成一行或數(shù)行螺旋狀，從而加熱器螺紋擰入到受熱件的螺距中，以在增塑桶的外表面上安裝成可安裝和可拆卸的。
另外，如權(quán)利要求5中所述，受熱件可以沿著軸線在增塑桶的外表面上形成數(shù)個(gè)大致平直的行，從而形成數(shù)行的加熱器在數(shù)行受熱件中滑動(dòng)，以在增塑桶的外表面上安裝成可安裝和可拆卸的。
此處，如權(quán)利要求6中所述，最好是用于樹脂的增塑設(shè)備包括形成圓柱體的絕熱件，它覆蓋增塑桶的外表面，并且加熱器安裝在該絕熱件的內(nèi)表面上，從而絕熱體和加熱器在增塑桶的外表面上整體安裝成可安裝和可拆卸的。
在這些情況下，如權(quán)利要求7中所述，最好是用于樹脂的增塑設(shè)備包括形成在增塑桶的橫向壁中用于進(jìn)給樹脂材料的開口，和在突出狀態(tài)下設(shè)置在增塑桶的外表面上該開口附近的散熱構(gòu)件，該散熱構(gòu)件散發(fā)增塑桶中的熱量。
另外，權(quán)利要求8中所述的本發(fā)明期望提供用于樹脂的增塑設(shè)備，包括用于加熱和增塑樹脂材料的增塑桶，它包括形成在增塑桶的橫向壁中用于進(jìn)給樹脂材料的開口，和形成在增塑桶的外表面上該開口附近的散熱構(gòu)件，該散熱構(gòu)件散發(fā)增塑桶中的熱量。
根據(jù)權(quán)利要求1中所述的本發(fā)明，進(jìn)給到增塑桶中的樹脂材料的小球由來自安裝到增塑桶的外表面上的加熱器的熱量增塑。此處，傳熱件以突出狀態(tài)設(shè)置在增塑桶的內(nèi)表面上，從而增塑桶與樹脂材料的接觸面積增大，以提高對(duì)樹脂材料的傳熱效率。因此，盡管加熱器的加熱溫度不設(shè)置的高于所需要的溫度，但是可以促進(jìn)樹脂材料的增塑，并且可以控制樹脂材料的熱分解，可以提高工作效率。而且，在不降低樹脂材料的增塑狀態(tài)的情況下，可以縮短增塑桶，從而可以確保增塑設(shè)備的小型化。
此處，當(dāng)傳熱件形成如權(quán)利要求2中所述本發(fā)明那樣的螺旋狀時(shí)，增塑桶的內(nèi)表面與樹脂材料的接觸面積進(jìn)一步增大，允許傳熱效率提高。另外，形成螺旋狀的傳熱件能夠?qū)υ谠鏊芡爸辛鲃?dòng)的樹脂材料施加剪切力，從而剪切力的增塑增加，允許促進(jìn)樹脂材料的增塑，和增塑狀態(tài)的穩(wěn)定。
根據(jù)權(quán)利要求3中所述的本發(fā)明，加熱器產(chǎn)生的熱量不僅從增塑桶的外表面?zhèn)鬟f，而且從形成在增塑桶的外表面上的受熱件傳遞，從而增塑桶與加熱器的接觸面積增大，允許提高加熱器所產(chǎn)生的熱量的傳熱效率。因此，盡管加熱器的加熱溫度不設(shè)置的高于所需要的溫度，但是可以促進(jìn)樹脂材料的增塑，并且可以控制樹脂材料的熱分解。另外，由于可以減少加熱時(shí)間，所以可以提高工作效率。而且，在不使樹脂材料的增塑狀態(tài)不穩(wěn)定的情況下，可以縮短增塑桶，從而可以確保增塑設(shè)備的小型化，允許便攜性和移動(dòng)性提高。
此處，當(dāng)增塑桶的外表面上的受熱件形成如權(quán)利要求4中所述那樣的螺旋狀時(shí)，加熱器提前形成螺旋狀，從而可以通過螺紋在增塑桶上安裝成可安裝和可拆卸的。因此，在對(duì)樹脂材料的類型、增塑狀態(tài)等進(jìn)行改變中，加熱器可以很容易地用另一加熱器替換，允許良好的操縱性能。另外，在受熱件形成一行的情況下，增塑桶可以通過只卷繞一個(gè)加熱器進(jìn)行加熱，從而其溫度控制也更加容易。
另外，如權(quán)利要求5所述，當(dāng)受熱件沿著增塑桶的軸線形成數(shù)行時(shí)，形成設(shè)置成圓柱體形的數(shù)行的加熱器可以滑動(dòng)成可安裝和可拆卸的。因此，以與權(quán)利要求4中所述相同方式，在對(duì)樹脂材料的類型、增塑狀態(tài)等進(jìn)行改變中，加熱器可以很容易用另一個(gè)替換，允許良好的操縱性能。
此處，如權(quán)利要求6中所述，當(dāng)絕熱構(gòu)件形成圓柱體，并且形成預(yù)定形狀的加熱器提前安裝在其內(nèi)表面上時(shí)，絕熱構(gòu)件和加熱器可以整體安裝成可安裝和可拆卸的，允許更加良好的操縱性能。
如權(quán)利要求7所述，當(dāng)散熱構(gòu)件形成在樹脂材料的進(jìn)給開口附近時(shí)，從加熱器和增塑的樹脂傳遞的熱量可以散發(fā)到外部空氣中，并且開口附近可以保持在樹脂材料的表面軟化的溫度之下，防止由于樹脂材料表面的軟化所導(dǎo)致的樹脂材料的不穩(wěn)定進(jìn)給。
根據(jù)權(quán)利要求8中所述的本發(fā)明，為了增塑樹脂，形成在加熱器和形成在增塑桶的橫向壁中的開口之間的散熱構(gòu)件將加熱器所產(chǎn)生的熱量散發(fā)到外部空氣中，以將樹脂小球進(jìn)給到增塑桶中。由于這一點(diǎn)，防止了開口附近溫度升高，從而可以防止由樹脂材料的軟化所導(dǎo)致的橋的形成。因此，在不導(dǎo)致用于樹脂的增塑設(shè)備的尺寸增大、重量增加的情況下，可以獲得樹脂材料的順利進(jìn)給。
附圖簡(jiǎn)要描述 附圖1A至1C是示意性剖視圖，示出了本發(fā)明實(shí)施例所述用于樹脂材料的增速設(shè)備的主要部分的結(jié)構(gòu)； 附圖2是外部平面圖，示出了手持小尺寸柱塞型注射設(shè)備，其中合并有本發(fā)明所述用于樹脂材料的增速設(shè)備； 附圖3A是示意性平面圖，示出了本發(fā)明的實(shí)施例所述用于樹脂材料的增速設(shè)備的主要部分的結(jié)構(gòu)，該視圖部分示出了一剖視圖，并且附圖3B是示出散熱構(gòu)件的外部透視圖。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最佳模式 現(xiàn)在將參照附圖給出本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述。
附圖1A和1B是示意性剖視圖，示出了本發(fā)明的第一實(shí)施例所述用于樹脂材料的增速設(shè)備的主要部分的結(jié)構(gòu)，并且附圖1C是附圖1A中剖面A-A的剖視圖。
第一實(shí)施例所述增塑設(shè)備1包括用于容納進(jìn)給的樹脂材料的增塑桶2，對(duì)進(jìn)給到增塑桶2中的樹脂材料進(jìn)行加熱的加熱器3，和設(shè)置在增塑桶2和加熱器3的外表面上的絕熱構(gòu)件4。在增塑桶2的尾端，可前后移動(dòng)地設(shè)置有柱塞5，并且樹脂材料由柱塞5擠出并從設(shè)置在增塑桶2的頂端處的排放噴嘴6排出。
增塑桶2包括用于容納從外部進(jìn)給的樹脂材料的進(jìn)給區(qū)域2a，和用于使用加熱器3加熱進(jìn)給樹脂材料以增塑的加熱區(qū)域2b。
在增塑桶2中加熱區(qū)域2b的內(nèi)表面上，隆起(在本發(fā)明中，稱為“傳熱件21”)形成一條線或數(shù)條線，如附圖1C中所示。與具有簡(jiǎn)單的圓柱結(jié)構(gòu)的增塑桶相比，傳熱件21的形成增大了與樹脂材料的接觸面積，允許傳遞給樹脂材料的熱效率提高。因此，由于加熱器3的加熱溫度設(shè)置的不高于所需溫度，所以可以控制樹脂材料的熱分解的產(chǎn)生，同時(shí)改進(jìn)樹脂材料的增塑，從而不會(huì)發(fā)生樹脂成型的質(zhì)量下降。另外，由于可以減少加熱時(shí)間，所以也可以提高工作效率。而且，增塑桶2縮短，而不會(huì)使樹脂材料的增塑狀態(tài)不穩(wěn)定，或同時(shí)確保增塑狀態(tài)的穩(wěn)定，從而可以確保增塑設(shè)備的小型化。
為了不妨礙樹脂材料在加熱區(qū)域2b中的流動(dòng)，傳熱件21最好沿著增塑桶2的軸線形成，如附圖1A中所示?；蛘?，傳熱件21可以形成為螺旋狀，如附圖1B中所示。形成為螺旋狀的傳熱件21，其與樹脂材料的接觸區(qū)域增大，能夠進(jìn)一步提高傳熱效率。除此之外，剪切力可以施加到在增塑桶2中流動(dòng)的樹脂材料上，從而可以促進(jìn)樹脂材料的增塑。
另外，盡管對(duì)傳熱件21的剖面形狀不進(jìn)行特別限制，但是傳熱件21形成從增塑桶21的內(nèi)表面平滑突出，從而不會(huì)使樹脂材料停留在拐角和其基座的拐角處。例如，如附圖1C中所示，可應(yīng)用的是這樣一種構(gòu)造，它使得傳熱件21通過在增塑桶的內(nèi)表面上切割數(shù)個(gè)半圓凹槽(在附圖中，8個(gè)凹槽)形成，該增塑桶形成具有大致圓形截面。這種構(gòu)造使得形成傳熱件21的處理操作更加容易。
在增塑桶2中加熱區(qū)域2b的內(nèi)表面上，形成螺紋(在本發(fā)明中，稱為“受熱件22”)(換句話說，形成螺旋槽)，并且加熱器3安裝使得卷繞在受熱件22的螺距中(換句話說，在螺旋槽內(nèi)部)。對(duì)受熱件22的剖面形狀、尺寸和螺距數(shù)量(或螺旋槽的剖面形狀和尺寸)進(jìn)行設(shè)計(jì)，使得當(dāng)加熱器3安裝時(shí)，受熱件22的側(cè)表面和增塑桶2的外表面(或螺紋槽的側(cè)表面/側(cè)壁和基礎(chǔ)末端表面)無間隙地與加熱器3接觸。因此，不局限于附圖1A和1B中所示四邊形的受熱件22(或螺旋槽)的剖面形狀適當(dāng)根據(jù)加熱器3的剖面形狀和尺寸設(shè)計(jì)。
此處，如果加熱器3形成螺旋狀，則擰入加熱區(qū)域2b的受熱件22的螺距中，從而它可以安裝成可安裝和可拆卸的。盡管受熱件21的行數(shù)沒有具體限制，但是特別是如果螺旋狀受熱件22形成在一行中，則只有一個(gè)加熱器可以通過螺紋安裝，從而不會(huì)使加熱區(qū)域2b的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且容易控制溫度。此外，各種已知加熱元件和加熱裝置都可以用于加熱器3。
然后，安裝絕熱構(gòu)件4，以將增塑桶2中的加熱區(qū)域2b的外表面和加熱器3覆蓋。此處，絕熱構(gòu)件4可以形成大致圓柱形，形成上述螺旋狀的加熱器3可以提前安裝到其內(nèi)表面上。根據(jù)這種構(gòu)造，絕熱構(gòu)件4和加熱器3可以以安裝螺釘?shù)姆绞秸w安裝成可安裝和可拆卸的，從而方便更換加熱器3等。
對(duì)于受熱件22的另一形式，一行或數(shù)行中的受熱件可以沿著增塑桶2的軸線設(shè)置成突起狀態(tài)(換句話說，可以沿著該軸線形成一行或數(shù)行凹槽)。在這種情況下，構(gòu)造可以是使得桿形加熱器3形成一行或數(shù)行，并沿著該行或在受熱件22的相應(yīng)行之間(或者在各行槽的內(nèi)部)安裝。另外，當(dāng)受熱件22(或槽)形成數(shù)行時(shí)，構(gòu)造可以是使得所需數(shù)量的桿狀加熱器3沿著軸線預(yù)先設(shè)置成圓柱形，并且加熱器3在將安裝和拆卸的受熱件22(或槽)中分別滑動(dòng)。同時(shí)考慮到絕熱構(gòu)件4，除了卷繞在加熱區(qū)域2b和加熱器3的外表面上的構(gòu)造之外，通過使得絕熱構(gòu)件4形成圓柱形的構(gòu)造，數(shù)個(gè)加熱器3沿著軸線設(shè)置在其內(nèi)表面上，加熱器3和絕熱構(gòu)件4可以滑動(dòng)成可安裝和可拆卸的。
在增塑桶2中的進(jìn)給區(qū)域2a中，樹脂材料的進(jìn)給開口23形成在橫向壁中，而散熱件24形成在外表面上。散熱件24用于將熱量散發(fā)到外部空氣中，熱量從加熱區(qū)域3b和樹脂材料傳遞，并保持進(jìn)料區(qū)域2a的溫度在預(yù)定溫度或以下。具體地，散熱件24形成為翅片、銷等，同時(shí)只要能夠增大進(jìn)給區(qū)域2a的外表面的尺寸，以提高散熱效率，就對(duì)其形式不進(jìn)行限制。
順便提及，對(duì)于柱塞5的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，常規(guī)和通常使用的各種驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)都可以應(yīng)用。另外，對(duì)于排放噴嘴6，注射模塑使用的常規(guī)和通常的噴嘴都可以應(yīng)用。排放噴嘴6可以是開放型的或關(guān)閉型的，對(duì)于類型沒有限制。
接下來，將對(duì)上述增塑設(shè)備的應(yīng)用例子進(jìn)行描述。附圖2是外部平面圖，示出了手持小尺寸柱塞型注射設(shè)備100，其中合并有上述實(shí)施例所述的增塑設(shè)備1，該視圖部分包括剖視圖。柱塞型注射設(shè)備100構(gòu)造使得，用于儲(chǔ)存樹脂材料的漏斗101安裝到增塑桶2中的進(jìn)給區(qū)域2a上，以與樹脂材料的進(jìn)料開口23連通，并且柱塞5由來自外部液壓源102的液壓(用箭頭a表示)驅(qū)動(dòng)。
柱塞型注射設(shè)備100的操作如下。儲(chǔ)存在漏斗101中的樹脂材料的小球從將進(jìn)給到增塑桶2的進(jìn)給區(qū)域2a中的樹脂材料的進(jìn)料開口23落下。然后，柱塞5通過液壓(箭頭a)向前移動(dòng)，以將樹脂材料進(jìn)給到加熱區(qū)域2b中，樹脂材料在其中受熱增塑，并從排放噴嘴6排出。傳熱件21和受熱件22分別形成在加熱區(qū)域2b的內(nèi)表面和外表面上，以提高對(duì)樹脂材料的熱傳遞效率，從而加熱器3的加熱溫度不必設(shè)置的高于所需溫度。另外，如果加熱區(qū)域2b的內(nèi)表面上的傳熱件21形成螺旋狀，則剪切力也施加到樹脂材料上，并且進(jìn)一步促進(jìn)增塑。
此處，為了穩(wěn)定地進(jìn)給樹脂材料的小球，期望保持增塑桶2中加熱區(qū)域2a溫度較低，尤其是樹脂材料的表面軟化的溫度或以下。這是由于如果樹脂材料的表面在進(jìn)給區(qū)域2a或漏斗101中軟化，則小球間的摩擦力增大，或者小球輕微地彼此粘結(jié)，妨礙了樹脂材料進(jìn)給到進(jìn)給區(qū)域2a中。在應(yīng)用本發(fā)明所述增塑設(shè)備1的情況下，不需要將加熱器3的加熱溫度設(shè)置的高于所需溫度，從而將進(jìn)給區(qū)域2a的溫度增大控制在較小范圍內(nèi)。因此，在不通過從外部接受制冷劑供給強(qiáng)制提供冷卻的情況下，進(jìn)料區(qū)域2a的溫度可以保持在通過從散熱件24散熱使樹脂材料軟化的溫度或以下。此外，構(gòu)造可以使得漏斗101用具有高傳熱效力的材料(例如，金屬)形成，以在散熱件24之外或代替散熱件24將熱量從漏斗101的表面散發(fā)。
根據(jù)這種構(gòu)造，縮短增塑桶2中的加熱區(qū)域2b，同時(shí)保持或改進(jìn)樹脂材料的增速能力，從而增塑設(shè)備1小型化，以確保整個(gè)注射設(shè)備100小型化。另外，與使用水冷、油冷等冷卻劑的構(gòu)造相比，注射設(shè)備100可以小型化。因此，可以提高注射設(shè)備100的便攜性和移動(dòng)性。
接下來，將參照附圖3A和3B對(duì)本發(fā)明的第二優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。本實(shí)施例所述用于樹脂材料的增速設(shè)備為例如小尺寸設(shè)備，它設(shè)置在桌子上，并能夠每次注射20cm3或更少的樹脂材料，最好是每次注射大約10cm3或更少。
附圖3A是平面圖，示出了本實(shí)施例所述用于樹脂材料的增速設(shè)備的主要部分的結(jié)構(gòu)。在附圖3A中，柱塞的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)311和空氣噴嘴308從外部示出，其它部分剖面示出。
首先，將給出本發(fā)明第二實(shí)施例所述用于樹脂材料的增塑設(shè)備301的構(gòu)造的簡(jiǎn)要描述。如附圖3A中所示，本實(shí)施例所述用于樹脂材料的增塑設(shè)備301包括用于增速和注射進(jìn)給的樹脂材料的增塑桶302，用于儲(chǔ)存將進(jìn)給到增塑桶302中的樹脂材料的小球的漏斗350，用于擠壓增塑桶302中的增塑樹脂材料的柱塞305，柱塞305的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)311，和用于注射由柱塞305擠壓的樹脂材料的注射噴嘴306。
另外，在增塑桶302的外表面上，設(shè)置有加熱進(jìn)給到增塑桶302中的樹脂材料的加熱器303，將增塑桶302和進(jìn)給的樹脂材料的熱量散發(fā)到外部空氣中的散熱構(gòu)件324，和為了在散熱構(gòu)件324周圍強(qiáng)制產(chǎn)生氣流而用于輸送噴氣的空氣噴嘴308。
接下來，將給出相應(yīng)構(gòu)件的詳細(xì)描述。增塑桶302為用例如金屬材料形成的大致圓柱形構(gòu)件。如附圖3A中所示，在增塑桶302中，沿著其軸線形成通孔。增塑桶302在柱塞305的部分處包括一區(qū)域，其中通孔的內(nèi)徑形成得較大，還包括注射噴嘴306附近的一區(qū)域，其中通孔的內(nèi)徑形成得較小。這樣，樹脂材料落入較大內(nèi)徑區(qū)域中，其中樹脂材料受熱增塑，并通過內(nèi)徑較小區(qū)域和噴嘴306注射。此外，對(duì)增塑桶302的通孔的截面形狀不進(jìn)行特別限制。在本實(shí)施例中，形成簡(jiǎn)單的圓形，不形成用于增大增塑桶內(nèi)表面面積的不平度等。
另外，在增塑桶302的橫向壁中，形成樹脂材料的進(jìn)給區(qū)域302a。在樹脂材料的進(jìn)給區(qū)域302a中，形成有一開口，增塑桶302的外部和內(nèi)部空間通過該開口連通，與漏斗350連通的樹脂材料的進(jìn)給管309連接到進(jìn)給區(qū)域302a上。于是，增塑桶302構(gòu)造使得，儲(chǔ)存在漏斗350中的樹脂材料可以通過樹脂材料的進(jìn)給管309和形成在樹脂材料的進(jìn)給區(qū)域302a中的開口進(jìn)給到增塑桶302中。
在增塑桶302的安裝有注射噴嘴306的其頂端附近的外表面上，安裝有加熱和增塑樹脂材料的加熱器303。對(duì)于本實(shí)施例的構(gòu)造來說，使用線加熱器。具體地說，該構(gòu)造使得線加熱器卷繞在增塑桶302的外表面上，以從注射噴嘴306所設(shè)置的其頂端開始在預(yù)定長(zhǎng)度上形成線圈。
對(duì)于加熱器303，所使用的是具有保持增塑桶302中加熱器303所安裝區(qū)域的溫度高于樹脂材料的增塑溫度70℃或以上的能力的加熱器。例如，在使用PBT(聚丁烯對(duì)苯二甲酸酯)作為樹脂材料的情況下，使用具有使溫度升高到290℃或以上能力的加熱器，并且在使用TPS(苯乙烯熱塑彈性體材料)作為樹脂材料的情況下，使用具有將溫度上高到280℃或以上能力的加熱器。具體地說，可以使用由SAKAGUCHI E.H VOC CORP.制造的線加熱器(型號(hào)U-9)等。
在內(nèi)徑較大區(qū)域中，進(jìn)給到增塑桶302中的樹脂材料受熱，以主要在加熱器303所安裝的外表面周圍區(qū)域，即附圖3A中附圖標(biāo)記La所表示的區(qū)域中增塑。附圖標(biāo)記La所表示的區(qū)域的內(nèi)部容積最好是10cm3或以下，并可以是大約20cm3。
在增塑桶302的加熱器303和樹脂材料的進(jìn)給區(qū)域302a之間的外表面上，安裝有散熱構(gòu)件324。包括用于散發(fā)熱量的翅片326的散熱構(gòu)件324能夠?qū)⒃鏊芡?02和樹脂材料的熱量散發(fā)到外部空氣中。通過從散熱構(gòu)件324散發(fā)熱量，散熱構(gòu)件324安裝區(qū)域以及樹脂材料的進(jìn)給區(qū)域302a與散熱構(gòu)件324在增塑桶302中所安裝區(qū)域之間的內(nèi)表面的溫度保持低于預(yù)定溫度。該預(yù)定溫度為樹脂材料的表面不軟化，從而形成橋的溫度，并且盡管溫度隨著樹脂類型而改變，但是最好低于樹脂材料的軟化溫度20℃或更多。具體地，在使用PBT作為樹脂材料的情況下，溫度最好在90℃或以下，在使用TPS的情況下，最好在80℃或以下。因此，翅片326最好設(shè)計(jì)使得，散熱構(gòu)件324中暴露到外部空氣中的區(qū)域的表面積是增塑桶302上安裝散熱構(gòu)件324的區(qū)域表面積的五倍，更為優(yōu)選的是七倍。
附圖3B是外部透視圖，示出了散熱構(gòu)件324的結(jié)構(gòu)。該散熱構(gòu)件324包括形成大致圓柱形的基座325，和大致板形的翅片326(在附圖3A中，示出為翅片326的數(shù)量為五個(gè)的構(gòu)造)。翅片326構(gòu)造使得沿著基座325的軸線以預(yù)定間隔設(shè)置。另外，在每個(gè)翅片326中，板的數(shù)個(gè)徑向切口形成，同時(shí)以大致有規(guī)律間隔圓周間隔開。此外，散熱構(gòu)件325用具有高傳熱效率的材料整體形成，如鋁。
關(guān)于散熱構(gòu)件324的具體尺寸，當(dāng)增塑桶302的外徑為35毫米時(shí)，基座325沿著軸線的長(zhǎng)度最好為28毫米，基座325的外徑為40毫米，翅片326的外徑為58毫米，翅片326的數(shù)量為五個(gè)，形成在翅片326中的切口寬度為2毫米，并且切口的數(shù)量為每個(gè)翅片八個(gè)。此時(shí)，每個(gè)翅片326的厚度大致為2毫米，并且相應(yīng)翅片326的表面之間的間隔為大致2毫米。結(jié)果，增塑桶302中覆蓋有散熱構(gòu)件324的外表面的表面積大約為3080mm2，并且散熱構(gòu)件324中暴露到外部空氣中的區(qū)域的表面積變?yōu)?8000mm2，變大了大約5.8倍。
另外，當(dāng)增塑桶302的外徑為40mm時(shí)，基座325沿著軸線的長(zhǎng)度最好為30mm，并且基座325的外徑為45mm，翅片326的外徑為70mm，翅片326的數(shù)量為五個(gè)，形成在翅片326中的切口的寬度為2mm，及切口的數(shù)量為每個(gè)翅片八個(gè)。此時(shí)，每個(gè)翅片326的厚度大致為2mm，并且相應(yīng)翅片326的表面之間的間隔大致為2.5mm。結(jié)果，增塑桶302中覆蓋有散熱構(gòu)件324的外部表面的表面積大約為3780mm2，并且散熱構(gòu)件324中暴露到外部空氣中的區(qū)域的表面積變?yōu)?7500mm2，變大了約7.3倍。
在這些情況下，散熱構(gòu)件324最好安裝在離加熱器303至少10mm處。
順便提及，盡管本實(shí)施例中的構(gòu)造是使得與增塑桶302單獨(dú)形成的散熱構(gòu)件324安裝到其上，使得翅片326與增塑桶302整體形成的構(gòu)造也允許。
這樣，在散熱構(gòu)件324的附近，設(shè)置有用于在散熱構(gòu)件324周圍強(qiáng)制產(chǎn)生氣流以促進(jìn)散熱的空氣噴嘴308?？諝鈬娮?08包括具有大約3mm2或以上橫截面積的噴嘴孔，并且空氣噴嘴308能夠噴射的氣體流速為最小0.05m3/hr，并且噴嘴孔附近的空氣速度為最低0.5m/s，最好流速為0.08m3/hr或以上，并且噴嘴孔處的空氣速度為1.0m/s或以上。這樣，空氣噴嘴308構(gòu)造成能夠在平行于翅片的表面的方向上朝散熱構(gòu)件324的一組翅片的中間輸送噴氣。具體地，如附圖3A和3B中所示，在散熱構(gòu)件324設(shè)置有五個(gè)翅片326的情況下，空氣噴嘴308構(gòu)造使得在距離末端第三個(gè)的翅片的厚度方向上朝中央輸送噴氣。
對(duì)于柱塞305的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)311，可以使用常規(guī)和通常使用的液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)或其他各種驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)311構(gòu)造使得，接受來自設(shè)置在外部的液壓源310的液壓供給。另外，對(duì)于注射噴嘴306，可以使用在注射模塑和擠壓模塑中常規(guī)和通常使用的注射噴嘴。因此，省略對(duì)它們的詳細(xì)描述。此外，類型和結(jié)構(gòu)不限制的注射噴嘴306可以是開放型的或關(guān)閉型的。
具有上述構(gòu)造的用于樹脂材料的增塑設(shè)備的操作如下。此時(shí)，具有較大內(nèi)徑的通孔的區(qū)域和具有較小內(nèi)徑的通孔的區(qū)域之間的邊界附近的增塑桶302的內(nèi)表面的溫度(即，附圖3A中點(diǎn)A附近的內(nèi)表面的溫度)保持高于樹脂材料的增塑溫度大約70℃。例如，在使用PBT作為樹脂材料的情況下，保持接近290℃，在TPS的情況下，保持接近280℃。在此狀態(tài)下，儲(chǔ)存在漏斗350中的樹脂材料的小球通過樹脂材料的進(jìn)料管309和樹脂材料的進(jìn)給區(qū)域302a進(jìn)給到增塑桶302中。樹脂材料的進(jìn)給小球受到加熱和增塑。然后，柱塞305啟動(dòng)，對(duì)從注射噴嘴306注射的增塑的樹脂材料進(jìn)行擠壓。
此時(shí)，加熱器303所產(chǎn)生的一部分熱量朝樹脂材料的進(jìn)給區(qū)域302a移動(dòng)；然而，由于散熱構(gòu)件324安裝在加熱器303和樹脂材料的進(jìn)給區(qū)域302a之間，所以熱量將通過散熱構(gòu)件324散發(fā)到大氣中。因此，盡管在帶有較大內(nèi)徑的通孔的區(qū)域和帶有較小內(nèi)徑的通孔的區(qū)域之間的邊界附近增塑桶302的內(nèi)表面的溫度保持高于樹脂材料的增塑溫度大約70℃，但是散熱構(gòu)件324所安裝區(qū)域的溫度和樹脂材料的進(jìn)給管309的內(nèi)表面的溫度可以保持低于樹脂材料的增塑溫度20℃或以上；從而可以防止樹脂材料的小球的軟化表面所導(dǎo)致的橋的形成，允許樹脂材料的小球順利進(jìn)給。
由于上述結(jié)構(gòu)，可以確保樹脂材料的進(jìn)給的穩(wěn)定，同時(shí)保持或改進(jìn)其增速能力，結(jié)果增塑桶302小型化，以能夠確保整個(gè)注射設(shè)備301的小型化。另外，不需要增加用于循環(huán)水冷、油冷等冷卻媒介的裝置，從而不會(huì)減弱注射設(shè)備的便攜性和移動(dòng)性。
實(shí)施例子 接下來，將給出本發(fā)明的實(shí)施例子的描述。樹脂材料的注射使用本發(fā)明的第二實(shí)施例所述的增塑設(shè)備進(jìn)行。下文中，參照附圖3A給出描述。
首先，描述該設(shè)備的構(gòu)造。在增塑桶302中，加熱器303和散熱構(gòu)件324所安裝的區(qū)域的外徑為35mm，并且較大內(nèi)徑區(qū)域的內(nèi)徑為25mm。增塑桶302由工具鋼(S45C)制成。
對(duì)于加熱器303，使用由SAKAGUCHI E.H VOC CORP.制造的上述線加熱器(型號(hào)U-9)。該線加熱器的發(fā)熱部件具有橫截面為3.4mm2的形狀，并且長(zhǎng)度為1400mm，功率為850W。然后，線加熱器卷繞在增塑桶302上，形成從其頂端注射噴嘴306所安裝的部分長(zhǎng)度超過94mm的線圈。因此，附圖中由附圖標(biāo)記La所表示的區(qū)域的內(nèi)部容積為大約10cm3。
散熱構(gòu)件324用鋁制成?；?25沿著軸線的長(zhǎng)度為28mm，并且基座325的外徑為40mm。翅片326的外徑為58mm，并且翅片326的數(shù)量為五個(gè)，形成在翅片326中的切口的寬度為2mm，并且切口的數(shù)量為每個(gè)翅片八個(gè)。另外，每個(gè)翅片326的厚度為2mm，并且相應(yīng)翅片326的表面之間的間隔為2mm。增塑桶302中由散熱構(gòu)件324覆蓋的外表面的表面積大約為3080mm2，并且散熱構(gòu)件324中暴露到外部空氣中的區(qū)域的表面積變?yōu)?8000mm2，變大了大約5.8倍。然后，散熱構(gòu)件324安裝使得，基座325面對(duì)注射噴嘴306的末端部分放置在離增塑桶302上安裝有注射噴嘴306的頂端114mm的位置處。換句話說，加熱器303面對(duì)柱塞305的末端部分和散熱構(gòu)件324的基座325面對(duì)注射噴嘴306的末端部分之間的間距大約為20mm。
空氣噴嘴308包括直徑3mm的噴嘴孔，噴氣可以從該噴嘴孔在平行于翅片的表面的方向上輸送。
接下來，描述實(shí)施的條件。增塑桶302使用加熱器303加熱，并且增塑桶302的內(nèi)表面的溫度在點(diǎn)A處保持在280℃。這樣，采用兩個(gè)條件一個(gè)是使得速度為1m/s并且流速為0.08m3/hr的噴氣使用空氣噴嘴308朝散熱構(gòu)件324輸送，并且另一個(gè)是使得不使用空氣噴嘴308，并且不輸送噴氣。
然后，測(cè)量在安裝有散熱構(gòu)件324的區(qū)域中增塑桶302的內(nèi)表面的溫度(即附圖3A中點(diǎn)C處的溫度)和樹脂材料的進(jìn)給管309的內(nèi)表面非常接近其端部的樹脂材料的進(jìn)給區(qū)域302a的一部分處的溫度(即，附圖3A中點(diǎn)B處的溫度)。此外，對(duì)于在相應(yīng)點(diǎn)處的溫度測(cè)量，使用熱電偶。
作為在上述條件下進(jìn)行溫度測(cè)量的結(jié)果，當(dāng)噴氣朝散熱構(gòu)件324輸送時(shí)，增塑桶302的內(nèi)表面在點(diǎn)C處的溫度為71℃，并且當(dāng)沒有噴氣輸送時(shí)，溫度為100℃。另外，當(dāng)噴氣朝散熱構(gòu)件324輸送時(shí)，點(diǎn)B處的溫度為51℃，并且當(dāng)沒有噴氣輸送時(shí)，溫度為90℃。由于TPS的軟化溫度為80℃，所以樹脂材料的進(jìn)給區(qū)域302a附近的溫度能夠保持在樹脂材料的軟化溫度以下20℃或以上。結(jié)果，樹脂材料的小球不會(huì)軟化，從而在樹脂材料的進(jìn)給區(qū)域302a附近或樹脂材料的進(jìn)給管309中形成橋，允許樹脂材料的小球順利進(jìn)給到增塑桶302中。
期間，在散熱構(gòu)件324不安裝的情況下，點(diǎn)C處的溫度大約為200℃，并且點(diǎn)B處的溫度為大約120℃。由于這一點(diǎn)，樹脂材料的進(jìn)給區(qū)域302a上的溫度和樹脂材料進(jìn)給區(qū)域302a附近的樹脂材料進(jìn)給管209的內(nèi)表面的溫度不能保持在樹脂材料的軟化溫度之下20℃或以上。因此，認(rèn)為當(dāng)散熱構(gòu)件324不使用時(shí)，在進(jìn)給樹脂材料時(shí)樹脂材料軟化形成橋，減弱了其順利進(jìn)給。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明所述構(gòu)造，通過防止橋形成，同時(shí)不導(dǎo)致增塑設(shè)備大型化或重量增加，可以進(jìn)行樹脂材料的順利進(jìn)給。
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例和實(shí)施例子的前述描述出于參照


和描述的目的；然而，不期望將本發(fā)明限制到優(yōu)選實(shí)施例，并且只要不偏離本發(fā)明的原理，可以作出修改和改變。
權(quán)利要求
1.用于樹脂材料的增塑設(shè)備，包括用于加熱和增塑樹脂材料的增塑桶，該用于樹脂材料的增塑設(shè)備包括
增塑桶外部的熱源；及
橋狀的傳熱件，形成在樹脂材料進(jìn)給到其中的增塑桶的內(nèi)表面上，該傳熱件從增塑桶外部的熱源將熱量傳遞給增塑桶中的樹脂材料。
2.如權(quán)利要求1所述的用于樹脂的增塑設(shè)備，其特征在于，該傳熱件沿著增塑桶的軸線在增塑桶的內(nèi)表面上形成一行或數(shù)行螺旋狀。
3.如權(quán)利要求1和2中任意一項(xiàng)所述的用于樹脂的增塑設(shè)備，還包括在突出狀態(tài)下形成在增塑桶的外表面上的受熱件，它從作為增塑桶外部熱源的加熱器接受熱量，
其特征在于，加熱器安裝成與增塑桶的外表面和受熱件的側(cè)表面接觸。
4.如權(quán)利要求3所述的用于樹脂的增塑設(shè)備，其特征在于，該受熱件在增塑桶的外表面上形成一行或數(shù)行螺旋狀，并且加熱器螺旋擰入到受熱件的螺距中，從而裝配成在增塑桶的外表面上可安裝和可拆卸。
5.如權(quán)利要求3所述的用于樹脂的增塑設(shè)備，其特征在于，受熱件沿著軸線在增塑桶的外表面上形成數(shù)個(gè)大致平直的行，并且形成數(shù)行的加熱器在數(shù)行受熱件中滑動(dòng)，從而裝配成在增塑桶的外表面上可安裝和可拆卸。
6.如權(quán)利要求3至5中任意一項(xiàng)所述的用于樹脂的增塑設(shè)備，還包括形成為圓柱體的絕熱件，它覆蓋增塑桶的外表面，其特征在于，加熱器裝配在絕熱件的內(nèi)表面上，從而將絕熱件和加熱器整體裝配成在增塑桶的外表面上可安裝和可拆卸。
7.如權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的用于樹脂的增塑設(shè)備，還包括
形成在增塑桶的橫向壁中的開口，用于進(jìn)給樹脂材料；及
散發(fā)增塑桶中的熱量的散熱構(gòu)件，其以突出狀態(tài)設(shè)置在開口附近的增塑桶的外表面上。
8.用于樹脂材料的增塑設(shè)備，包括用于加熱和增塑樹脂材料的增塑桶，該用于樹脂材料的增塑設(shè)備包括
形成在增塑桶的橫向壁中的開口，用于進(jìn)給樹脂材料，及
散發(fā)增塑桶中的熱量的散熱構(gòu)件，其形成在開口附近的增塑桶的外表面上。
全文摘要
提供用于樹脂的增塑設(shè)備，在不升高增塑桶的加熱溫度的情況下，允許注射模塑設(shè)備小型化，同時(shí)穩(wěn)定樹脂材料的增塑狀態(tài)。在用于增塑樹脂材料的增塑桶2的內(nèi)表面上，橋狀的一行或多行傳熱件21在突出狀態(tài)下設(shè)置成螺旋或直線行，并且在桶2的外表面上，一行或多行受熱件22在突出狀態(tài)下設(shè)置成螺旋或直線行，在其螺距中，安裝有加熱器3，并且將桶2內(nèi)的熱量散發(fā)到外部空氣中的散熱構(gòu)件24以突出狀態(tài)設(shè)置在用于將樹脂材料進(jìn)給到桶2中的開口23附近。
文檔編號(hào)B29B7/00GK1906011SQ20058000195
公開日2007年1月31日 申請(qǐng)日期2005年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月5日
發(fā)明者岡部佳史 申請(qǐng)人:株式會(huì)社自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究所, 住友電裝株式會(huì)社, 住友電氣工業(yè)株式會(huì)社