用于树脂材料增塑的螺杆及增塑机构制造技术

提供用于注射成型的螺杆和增塑装置，该增塑装置通过减小Ｌ／Ｄ比及保持熔化的树脂排放同时稳定地熔化和排放，能够确保增塑装置的小型化。在螺杆１ａ、１ｂ、１ｃ中，Ｌ／Ｄ比为１０或以下，该Ｌ／Ｄ比通过用有效长度Ｌ除以外径Ｄ获得，并且螺纹螺距设计使得螺纹长度落入带有正方形螺距的螺杆的３０至３００％范围内，该螺杆具有相同直径并且Ｌ／Ｄ比为２０至２４。带有通孔的鱼雷部件板１３安装在螺杆的顶端附近，在通孔内部设置有由一个或多个支承元件支承的纺锤形鱼雷部件１２，并且在通孔的内表面和鱼雷部件１２的外表面之间形成有增塑树脂材料的通道１７。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于树脂材料增塑的螺杆和用于树脂材料的增塑机构，该增塑机构在塑料注射成型机、挤压成型机等中应用，用于通过排出增塑的树脂材料获得成型，更为特别的是涉及用于树脂材料增塑的螺杆和用于树脂材料的增塑机构，它们应用于小尺寸的注射成型机、挤压成型机等的塑化筒(加热料筒)、注射筒等，并用于使树脂材料的增塑状态均匀和排出树脂材料。
技术介绍
在用于在树脂材料的注射成型和挤压成型中使用的增塑螺杆(下文中，简称为“螺杆”)中，当L/D比为10或以下时，树脂材料的增塑状态一般不稳定，该螺杆为了增塑和排出树脂材料而安装在塑化筒中，该L/D比通过用螺杆在螺旋螺杆螺纹所形成的外表面上的区域的长度L(下文中，该长度指的是螺杆的有效长度L)除以螺杆螺纹的顶端的直径D(下文中，该直径指的是螺杆的外径D)获得。由于这一点，当使用设计成具有这种L/D比的螺杆时，未熔化的树脂或半熔化的树脂从塑化筒或注射筒排出，导致成型不完全或不可行。为了防止成型不完全或不可行，例如，设计成L/D比为24的螺杆用于线盖，并且设计成L/D比为18至20的螺杆用于注射成型。采用这种L/D比设计，尽管螺杆的外径D设置成大约20毫米，例如，其有效长度L也在用于线盖的螺杆的情况下变为大约480毫米，在用于注射成型的螺杆的情况下变为360毫米或以上。以这种方式，即使通过使螺杆的外径D较小，螺杆的有效长度L和整个长度也不会减小，因此难以实现注射成型机或挤压成型机的小型化。作为在螺杆的长度减小和在均匀增塑状态下树脂材料的稳定进料之间实现并存性的构造，提出这样的构造，例如它使得螺杆的有效长度L减小，而外径D增大，并在塑化筒的内表面(加热表面)和螺杆的外表面(增塑表面)之间产生大规模剪切，以增塑树脂材料(参见日本未审专利申请公开No.Hei 6-312443)，并且使得温度由安装在塑化筒的外表面上的温度控制器控制，而螺杆的L/D比设定为1至3(参见日本未审专利申请公开No.2000-71252)。除了上述构造之外，还提出一构造，它使得圆锥形螺杆得以应用(参见日本未审专利申请公开No.2002-67110)。为了增加为树脂材料提供剪切的面积，以改进通过由剪切所产生的热量增塑，上述文献中所描述的构造用于通过使用大直径螺杆或圆锥形螺杆来确保树脂材料的增塑状态的稳定性。使用大直径螺杆能够减小螺杆的有效长度；然而，并不总是减小其所占用的体积。另外，为了驱动大直径螺杆，需要增大如电机之类的驱动系统的尺寸。由于这一点，它难以确保注射成型机、挤压成型机等的小型化。另外，难以制造圆锥形螺杆和圆锥形料筒，从而难以进行组合。另外，用于改进树脂材料增塑的广泛使用的构造是形成屏障式螺棱或子螺纹，设置Dulmage结构，设置剪切元件或者增加螺纹数量。然而，与完全螺纹螺杆相比，具有如剪切元件之类的已知揉合结构的螺杆和形成有数个螺纹的螺杆一般具有，在连续排放时难以稳定排放速度或测量的缺点。另外，在这种构造中，需要根据树脂材料的不同使用适当的螺杆，从而在优化条件下进行排放。使用这种螺杆对于维护和更换具有许多麻烦；因此，不认为在实际制造前提下使用该构造是有利的。而且，还使用这样一种构造，它使得称为鱼雷部件(也称为扩张器)的纺锤形构件安装在塑化筒的端部附近。为了改进树脂材料的剪切速度，以提高剪切所产生的热量，该构造用于通过减小增塑树脂材料的流动通道的横截面积来确保树脂材料的增塑状态的稳定性。例如，提出这样一种构造，它使得包含纤维素材料粉末的材料和树脂使用螺杆进给到形成在螺杆和鱼雷部件之间的树脂储存器，并且使螺杆向前行进以通过形成在鱼雷部件和屏障之间的流动通道注射熔化的树脂(参见日本未审专利申请公开No.Hei11-198164)。然而，尽管日本公开Hei11-198164描述了已知技术，其中树脂通过剪切所产生的热量进行增塑，并且鱼雷部件的凹槽的形状改变，以调节外观和增塑树脂的触感，并未清楚地描述如何支承和安装鱼雷部件的结构。另外，其中使用的螺杆描述为短的特定的螺杆；然而，并未公开其L/D比和一般注射成型的18至20的L/D比之间的区别程度，或螺杆的具体结构。因此，鉴于上述情况作出了本专利技术，并且其目的是克服上述问题和提供用于树脂材料增塑的螺杆及树脂材料的增塑机构，该螺杆和增塑机构在不显著增大螺杆外径的情况下通过减小L/D比确保注射成型机、挤出成型机等的小型化，并且即使在使用短螺杆的情况下，也确保树脂材料的均匀增塑状态保持和增塑树脂材料的排放的稳定性之间的并存性。
技术实现思路
为了根据本专利技术的用途实现该目的，本专利技术在权利要求1中公开的是提供用于树脂材料增塑的螺杆，该树脂材料安装在塑化筒(plasticizing cylinder)中，该塑化筒用于使成型的树脂材料增塑，其中形成在该螺杆顶部的计量区域的外径D为100毫米或更小，L/D比为10或更小，该L/D比通过用形成螺旋的螺杆螺纹的外表面上螺杆区域的长度除以计量区域的外径D获得，并且螺杆螺纹(screw flight)的螺距设计使得其螺纹长度落入螺杆的螺纹长度的30-300％范围内，其中L/D比为20至24，螺杆螺纹的螺距设计成与计量区域的外径D相同。如权利要求2所述，在用于树脂材料增塑的螺杆中，还期望用于将树脂材料进给到塑化筒中的进料区域的外径设计成大于用于保持树脂材料的挤出量均匀的计量区域的外径，和用于增塑树脂材料的压缩区域的外径，并且由螺杆螺纹形成的进料区域的沟槽深度设计成大于压缩区域的沟槽深度。如权利要求3所述，在用于树脂材料增塑的螺杆中，还期望用于将树脂材料进给到塑化筒中的进料区域中的螺杆螺纹的螺距设计成大于用于保持树脂材料的挤出量均匀的计量区域中螺杆螺纹的螺距，并小于计量区域的外径，并且用于增塑树脂材料的压缩区域中螺杆螺纹的螺距设计成从进料区域朝计量区域逐渐变小，而且如权利要求4中所述，期望用于将树脂材料进给到塑化筒中的进料区域中螺杆螺纹的螺距设计为用于保持树脂材料的挤出量均匀的计量区域中螺杆螺纹的螺距的1.5倍以上。另外，本专利技术在权利要求5中公开的是，提供用于树脂材料的增塑机构，其中用于如权利要求1至4中任意一项所述的树脂材料增塑的螺杆安装在用于增塑树脂材料的塑化筒中，并且鱼雷部件板可安装和可拆卸地设置在增塑螺杆中树脂材料流的下游部分处，鱼雷部件(torpedo)在鱼雷部件板(torpedo plate)中受到支承，从而定位在树脂材料通道的中央部分，并且塑化筒内的树脂材料在鱼雷部件板中的鱼雷部件周围流动。当螺纹螺距设计使得螺杆的螺纹长度为相同直径的螺杆的螺纹长度的30至300％，其中L/D比设计为20至24，并且螺纹螺距设计成与权利要求1中所述本专利技术的计量区域的外径D相同(下文中，这样设计的螺杆称之为具有正方形螺距的螺杆)，即使在L/D比为10或更小的情况下，螺纹长度也可以固定成较长。该较长的螺纹长度增加了树脂材料受到剪切的塑化筒中的距离，并且如果螺杆的转数与以前相同，则也增加了树脂材料在塑化筒中的停留时间，增加了加热时间，从而改进了树脂材料的增塑。另外，在与以前的转数相同的情况下，排出量降低；因此，当增大转数以保持排出量时，较大的剪切力施加到树脂材料上，从而改进增塑。于是，可以稳定树脂材料的增塑状态，同时并未显著增大螺杆的外径D本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于树脂材料的增塑的螺杆，所述螺杆安装在塑化筒中用于增塑树脂材料而成型，其特征在于形成在螺杆顶部的计量区域的外径Ｄ为１００毫米或以下，Ｌ／Ｄ比为１０或以下，该Ｌ／Ｄ比是通过用螺杆外表面上形成有螺旋的螺杆螺纹的区域的长度Ｌ除以 计量区域的外径Ｄ而获得，及螺杆螺纹的螺距设计成其螺纹长度落入Ｌ／Ｄ比为２０至２４的螺杆的螺纹长度的３０－３００％范围内，并且螺杆螺纹的螺距设计成与计量区域的外径Ｄ相同。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈部佳史，铃木俊秋，
申请(专利权)人：株式会社自动网络技术研究所，住友电装株式会社，住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]