專利名稱：大型異型中空塑料制品生產(chǎn)工藝及設(shè)備的制作方法
大型異型中空塑料制品在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，如中空塑料船、糧倉，用于養(yǎng)魚業(yè)的大型中空浮球，用于化工行業(yè)的大型中空塑料貯存罐，各種大型玩具如風(fēng)靡世界的大型玩具-塑料搖馬，設(shè)計(jì)合理深受兒童歡迎?？梢詥稳送?，多人一起玩，還可以在水中玩，可作搖馬、轉(zhuǎn)馬、蹺蹺板、小滑梯、獨(dú)木橋、大型積木。大型搖馬對(duì)于培養(yǎng)兒童智力，促進(jìn)兒童身心健康有著重大意義，所以歐美日發(fā)達(dá)國家托幼園所已列為必備幼教器材。
大型異型中空塑料制品生產(chǎn)工藝復(fù)雜，設(shè)備技術(shù)難度高，目前世界上只有少數(shù)幾個(gè)國家能夠生產(chǎn)。
塑料搖馬是法國兒童教育家和心理學(xué)家首先設(shè)計(jì)，采用新材料與現(xiàn)代先進(jìn)的塑料成型工藝制成。
國外生產(chǎn)大型異型中空塑料制品的生產(chǎn)工藝，一般采用球型軌跡熱塑旋轉(zhuǎn)成型原理，將定量旋轉(zhuǎn)級(jí)粉末塑料加入模腔，通過熱源加熱模具，同時(shí)使受熱模具在X軸和Y軸相交中沿球型軌跡旋轉(zhuǎn)，塑料熔融塑化，貼附在模腔整個(gè)表面，使產(chǎn)品成型，冷卻定型，開模取出產(chǎn)品。
國外的工藝只能使用昂貴的旋轉(zhuǎn)級(jí)PE粉末塑料，這種旋轉(zhuǎn)級(jí)塑料之所以價(jià)高是因?yàn)楸仨殞⒓尤敫鞣N助劑的PE塑料顆粒在-60℃的低溫下冷凍脆化磨碎，能耗大，成本極高;國外的產(chǎn)品其壁厚均勻，顏色單一，不悅目，設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一臺(tái)設(shè)備價(jià)格高達(dá)110多萬美元。顯然在我國目前情況下要使用旋轉(zhuǎn)級(jí)粉末塑料，進(jìn)口國外設(shè)備生產(chǎn)大型異型中空塑料制品如塑料搖馬是不現(xiàn)實(shí)的。
本發(fā)明的目的是尋求使用價(jià)廉的非旋轉(zhuǎn)級(jí)改性顆粒特定塑料，代替旋轉(zhuǎn)級(jí)粉末塑料用于制造大型異型中空塑料制品，同時(shí)制造出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低的國產(chǎn)設(shè)備實(shí)現(xiàn)上述塑料制品的工業(yè)化生產(chǎn)。
其生產(chǎn)工藝的技術(shù)方案如下將定量改性的非旋轉(zhuǎn)級(jí)顆粒狀特定塑料，一次投入模腔，模具送入控溫加熱室，對(duì)模具進(jìn)行整體控制加溫，必要時(shí)對(duì)模具局部進(jìn)行強(qiáng)化控制加溫;同時(shí)用單板機(jī)或微機(jī)控制整個(gè)模具按工藝參數(shù)指令繞X軸和Y軸在零轉(zhuǎn)/分-36轉(zhuǎn)/分之間，進(jìn)行變速、往復(fù)、萬向、間歇、搖擺、溫控、時(shí)控旋轉(zhuǎn)，然后冷卻定型脫模制出產(chǎn)品。
采用上述工藝可以生產(chǎn)出同一產(chǎn)品中不同部位具有多種壁厚，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)更加合理，突破國外只能生產(chǎn)壁厚均勻的產(chǎn)品;采用上述工藝能夠生產(chǎn)出萬紫千紅色彩班瀾、花紋鮮艷奪目的各種產(chǎn)品品種，突破國外只能生產(chǎn)單一色彩的產(chǎn)品;本工藝采用非旋轉(zhuǎn)級(jí)改性顆粒狀特定塑料生產(chǎn)出大型異型中空塑料制品，大幅度降低產(chǎn)品成本，非旋轉(zhuǎn)級(jí)改性顆粒狀塑料價(jià)格只有旋轉(zhuǎn)級(jí)粉末塑料的三分之一。
大型異型中空塑料制品生產(chǎn)設(shè)備-回轉(zhuǎn)式三臂滾塑成型機(jī)，該機(jī)由臂架，動(dòng)力裝置，回轉(zhuǎn)裝置，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，模具支架，單板機(jī)或微機(jī)控制系統(tǒng)，控溫加熱室，冷卻降溫室，圓形導(dǎo)軌等組成。
在三根臂架中兩相鄰臂架軸線間的夾角為120°，在臂架軸線方向上安裝二根套軸，中空大軸套小軸。小軸一端通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與直流電機(jī)相連，另一端通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與模具支架連接;直流電機(jī)通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與導(dǎo)輪相連;
控溫加熱室由垂直直徑方向的外固定壁板，兩側(cè)可開合的活動(dòng)壁板以及上頂板和下底板組成的密閉室，室內(nèi)安裝有遠(yuǎn)紅外加熱器，油加熱器，汽噴加熱器;
冷卻降溫室外殼結(jié)構(gòu)與控溫加熱室基本相同，室內(nèi)安裝有冷風(fēng)冷卻裝置，噴霧冷卻裝置，冷、熱水淋冷卻裝置。
回轉(zhuǎn)式三臂滾塑料成型機(jī)自動(dòng)化程度高，設(shè)備結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜些，它適合大規(guī)模多規(guī)格的產(chǎn)品生產(chǎn)，生產(chǎn)大型異型中空產(chǎn)品其模具支架和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)如C臂所示，生產(chǎn)大型中空球形產(chǎn)品其模支具架和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形成如A臂所示，生產(chǎn)大型方形的中空制品其模具支架和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)如B臂所示，這種回轉(zhuǎn)式塑料成型機(jī)生產(chǎn)效率高，操作方便，但投資較大。
為了降低投資費(fèi)用，又設(shè)計(jì)出單臂移動(dòng)式三工位滾塑成型機(jī)。該機(jī)由臂架、動(dòng)力裝置、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、模具支架，單板機(jī)或微機(jī)控制系統(tǒng)，控溫加熱室，冷卻降溫室，直線型導(dǎo)軌以及滑車等所組成。
臂架固定于滑車上，滑車滾輪安裝在直線道軌上。在臂架軸線方向上安裝二根套軸，中空大軸套小軸，小軸一端通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與直流電機(jī)相連，另一端通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與模具支架相連;中空大套軸一端通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與直流電機(jī)相連，另一端通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與模具支架連接。
冷卻降溫室，由兩側(cè)板及頂板為固定壁板，前后為活動(dòng)開合壁板組成的密閉室，室內(nèi)安裝有冷風(fēng)冷卻裝置，噴霧冷卻裝置，冷、熱水淋冷卻裝置，直線導(dǎo)軌穿過冷卻降溫室。
控溫加熱室，在靠近冷卻降溫室一邊為活動(dòng)壁板，其余上、下、左、右后壁板為相對(duì)固定壁板，室內(nèi)安裝有遠(yuǎn)紅外加熱器，油加熱器，汽噴加熱器。
實(shí)施例一圖一為回轉(zhuǎn)式三臂滾塑成型機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。其中(1)控溫加熱室，(2)Y軸傳動(dòng)齒條，(3)Y軸球形模具支架，(4)球形模具，(5)Y軸傳動(dòng)傘形齒輪，(6)加熱室門，(7)X軸傳動(dòng)桿即中空套軸，(8)驅(qū)動(dòng)中空大軸直流電機(jī)，(9)支架，(10)驅(qū)動(dòng)臂架回轉(zhuǎn)直流電機(jī)，(11)A臂架，(12)圓形導(dǎo)軌，(13)Y軸驅(qū)動(dòng)桿即小軸，(14)驅(qū)動(dòng)小軸轉(zhuǎn)動(dòng)的直流電機(jī)，(15)微機(jī)工作臺(tái)，(16)B臂架，(17)噴霧冷水噴頭，(18)冷卻風(fēng)扇，(19)方形模具，(20)U型模具支架，(21)冷卻室門，(22)冷卻降溫室，(23)熱水噴頭。
圖2、圖3、圖4為C臂架三面投影結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖2為正視圖，圖3為俯視圖，圖4為C-C視圖。(24)C臂架，(25)傳動(dòng)鏈條，(26)導(dǎo)輪，(27)支架，(28)Y軸傳動(dòng)軸，(29)異型模具架，(30)模具支架，(31)傘形齒輪組。
圖5、圖6、圖7為控溫加溫室結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖5為正視圖，圖6為俯視圖，圖7為側(cè)視圖。(32)遠(yuǎn)外加熱器，(33)油加熱器，(34)汽噴加熱器。
實(shí)施例二圖8、圖9為單臂移動(dòng)式三工位滾塑成型機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖8為正視圖，圖9為俯視圖，(1)控制加熱溫室，室內(nèi)有遠(yuǎn)紅外加熱器，油加熱器，汽噴加熱器，(6)控溫加溫室活動(dòng)門，(11)臂架，(12)直線型導(dǎo)軌，(7、13)大套軸(X軸)、小軸(Y軸)，(8)驅(qū)動(dòng)大軸直流電機(jī)，(14)驅(qū)動(dòng)小軸直流電機(jī)，(21)冷卻降溫室活動(dòng)門，(22)冷卻降溫室，室內(nèi)有風(fēng)冷、霧冷、冷水、熱水冷卻裝置，(26)滑輪，(27)支架，(29)模具，(35)滑車。
實(shí)施例三以制造大型玩具塑料搖馬為例來說明大型異型中空塑料制品的生產(chǎn)工藝。該塑料搖馬重量為一萬克，外圓1200mm，內(nèi)圓R300mm，寬300mm，呈半環(huán)狀，為中空塑料制品。上述設(shè)備單臂一次能生產(chǎn)4個(gè)產(chǎn)品用料4萬克，如C臂安裝狀態(tài)，原料采用改性的非旋轉(zhuǎn)級(jí)聚乙烯粒料(li50A或CL-100)其生產(chǎn)過程如下分別在四個(gè)模腔內(nèi)各投入改性(li50A或CL-100)物粒料各1萬克，然后將模具送入控溫加熱室內(nèi)，同時(shí)起動(dòng)加熱器和直流電機(jī)，讓模具按工藝參數(shù)指令(加熱周期25-35分鐘)，控溫(150-175℃)，局部強(qiáng)化加溫為(180-205℃)，繞X軸和Y軸在零轉(zhuǎn)/分-36轉(zhuǎn)/分之間，進(jìn)行變速、往復(fù)、萬向、間歇，搖擺旋轉(zhuǎn);然后進(jìn)入冷卻降溫室降溫，用風(fēng)冷，水冷7-10分鐘，溫度降至35-40℃，脫模取出產(chǎn)品。
大型異型中空塑料玩具具有四種壁厚3-4mm，5-5.5mm，6-7mm，8-9mm色澤萬紫千紅，鮮艷奪目，很受兒童歡迎。
本發(fā)明突破國外用旋轉(zhuǎn)級(jí)粉末塑料制造大型異型中空塑料制品的工藝，用改性的非旋轉(zhuǎn)級(jí)PE粒料進(jìn)行滾塑成型，大幅度降低成本，同時(shí)研制出新型脫模劑，創(chuàng)造了萬紫千紅著色法，解決了變速旋轉(zhuǎn)與壁厚控制等一系列的技術(shù)難題，為我國大型異型中空塑料制品的生產(chǎn)開辟了新途徑，該發(fā)明具有極大的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。
權(quán)利要求
1.一種大型異型中空塑料制品生產(chǎn)工藝，該工藝采用球型軌跡熱塑旋轉(zhuǎn)成型原理，將定量旋轉(zhuǎn)級(jí)粉末塑料加入模腔，通過熱源加熱模具，同時(shí)使受熱模具在X軸和Y軸相交中沿球型軌跡旋轉(zhuǎn)，塑料熔融塑化，貼附在模腔整個(gè)表面，使產(chǎn)品成型，冷卻定型，開模取出產(chǎn)品；本發(fā)明的特征是將定量改性非旋轉(zhuǎn)級(jí)顆粒狀特定塑料，一次投入模腔，模具送入控溫加熱室，對(duì)模具進(jìn)行整體控制加溫，必要時(shí)對(duì)模具局部進(jìn)行強(qiáng)化控制加溫，同時(shí)用單板機(jī)或微機(jī)控制整個(gè)模具按工藝參數(shù)指令繞X軸和Y軸在零轉(zhuǎn)/分-36轉(zhuǎn)/分之間，進(jìn)行變速、往復(fù)、萬向、間歇、搖擺、溫控、時(shí)控旋轉(zhuǎn)，然后冷卻定型脫模制出產(chǎn)品；
2.一種大型異型中空塑料制品生產(chǎn)設(shè)備-回轉(zhuǎn)式三臂滾塑成型機(jī)，本發(fā)明的特征是該成型機(jī)由臂架、動(dòng)力裝置、回轉(zhuǎn)裝置、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，模具支架，單板機(jī)或微機(jī)控制系統(tǒng)，控溫加熱室、冷卻降溫室，圓形導(dǎo)軌等組成;
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的回轉(zhuǎn)式三臂滾塑成型機(jī)，其特征是該機(jī)兩相鄰臂架軸線間的夾角為120°，在臂架軸線方向上安裝二根套軸，中空大軸套小軸;小軸一端通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與直流電動(dòng)機(jī)相連，另一端通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與模具支架相接;中空大套軸一端通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與直流電動(dòng)機(jī)相連，另一端通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與模具支架連接;直流電機(jī)通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與導(dǎo)輪相連;
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的回轉(zhuǎn)式三臂滾塑成型機(jī)，其特征是控溫加熱室由垂直徑向的外固定壁板，兩側(cè)可開合的活動(dòng)壁板，垂直徑向內(nèi)活動(dòng)壁板，以及上頂板和下底板組成的密閉室;室內(nèi)安裝有遠(yuǎn)紅外加熱器油，油加熱器，汽噴加熱器;
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述回轉(zhuǎn)式三臂滾塑成型機(jī)，其特征是冷卻降溫室外殼結(jié)構(gòu)與控溫加熱室基本相同，室內(nèi)安裝有冷風(fēng)冷卻裝置，噴霧冷卻裝置，冷、熱水淋冷卻裝置;
6.一種大型異型中空塑料制品生產(chǎn)設(shè)備-單臂移動(dòng)式滾塑成型機(jī)，本發(fā)明的特征是該機(jī)由臂架，動(dòng)力裝置。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，模具架，單板機(jī)或微機(jī)控制系統(tǒng)，控溫加熱室，冷卻降溫室，直線型導(dǎo)軌以及滑車等所組成;
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的單臂移動(dòng)式三工位滾塑成型機(jī)，其特征是臂架固定于滑車上，滑車滾輪放于直線導(dǎo)軌上，在臂架軸線方向上安裝二根套軸，中空大軸套小軸;小軸一端通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與直流電機(jī)相連，另一端通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與模具支架相接;中空大套軸一端通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與直流電機(jī)相連，另一端經(jīng)過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與模具支架連接;
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的單臂移動(dòng)式三工位滾塑成型機(jī)，其特征是冷卻降溫室，兩側(cè)及頂板為固定壁板，前后為活動(dòng)開合壁板，組成密閉室，室內(nèi)安裝有冷風(fēng)冷卻裝置，噴霧冷卻裝置，冷、熱水淋冷卻裝置，直線導(dǎo)軌穿過冷卻降溫室;
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的單臂移動(dòng)式三位塑成型機(jī)，其特征是控制溫加熱室，在靠近冷卻降溫室一邊為活動(dòng)壁板，其余的上、下、左、右、后壁板為相對(duì)固定壁板，室內(nèi)安裝有遠(yuǎn)紅外加熱器，油加熱器，汽噴加熱器。
全文摘要
一種大型異型中空塑料制品生產(chǎn)工藝，該工藝用定量改性非旋轉(zhuǎn)級(jí)PE粒料一次投入模腔，微機(jī)按工藝參數(shù)指令控制模具，繞X軸和Y軸進(jìn)行變速、萬向、間歇、往復(fù)等旋轉(zhuǎn)，同時(shí)控制時(shí)間、溫度，冷卻定型脫模制出產(chǎn)品。其生產(chǎn)設(shè)備為回轉(zhuǎn)式三臂滾塑成型機(jī)，該機(jī)由臂架、動(dòng)力裝置、回轉(zhuǎn)裝置、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，單板機(jī)或微機(jī)控制系統(tǒng)，控溫加熱室、冷卻降溫室，圓形導(dǎo)軌等組成。本發(fā)明突破國外傳統(tǒng)工藝，為大型異型中空塑料制品的工業(yè)化生產(chǎn)開辟一條新途徑，具有巨大的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。
文檔編號(hào)B29C39/08GK1063838SQ91100588
公開日1992年8月26日 申請(qǐng)日期1991年1月29日 優(yōu)先權(quán)日1991年1月29日
發(fā)明者張基, 曹仲揮, 張祖重 申請(qǐng)人:張基, 曹仲揮, 張祖重