CN102421582A - 用于树脂塑化螺旋的改良止回阀 - Google Patents
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Abstract
提供一种用于螺旋的止回阀。所述止回阀包括保持器尖端,可操作的附于螺旋轴的末梢端,所述保持器尖端限定至少一个熔化物通道。第一环被同轴固定到且可旋转配合所述保持器尖端。第二环同轴并可滑动固定到所述保持器尖端,且可操作的相对所述保持器尖端旋转。所述第二环可操作的在允许熔化物流动通过所述止回阀的开启位置和阻止所述熔化物回流的关闭位置间往返运动。
Description
技术领域
本发明关于注塑机械。特别具体的本发明关于用于注塑单元的管内的的止回阀。
背景技术
已知模具系统的一些例子是:(i)HyPETTM模具系统,(ii)QuadlocTM模具系统,(iii)HylectricTM模具系统,和(iv)HyMetTM模具系统,所有由赫斯基注塑系统公司制造。
注塑工艺典型的包括在注塑单元内准备聚合物(或者有时是金属)材料,注塑单元用于在压力下熔化、注塑现有熔化的材料进入被封闭的并且被夹持的模具内,固化材料成为成模的形状,在下一个循环之前开启模具并排出零件。成小球状或者粉末状的成模材料典型的自储料器被提供到注塑单元。注塑单元典型的采用进给螺旋转换固态材料成为熔化态材料(有时称作“熔化物”),其然后在压力下被注塑到热流道或者其他注塑系统,自进给螺旋或者柱塞单元。关闭阀组件通常用于提供停止和开启自管到注塑系统的熔化材料流。
许多螺旋固定环形止回阀于它们的末梢端,以在注塑期间阻止熔化物流回。典型的现有的环形止回阀如图1中的5所示。环形止回阀5被固定在螺旋7的末梢端,且具有环9浮动固定在介于尖端保持器13和尾座15间的轴11的周围。环9毗邻靠着注塑管17的内表面。在恢复阶段,熔化压力促使螺旋7向后,允许熔化物在环9下朝向管17的开启端流动。在注塑阶段,螺旋7向前移动,带动后座15进入接触环9,且由此关闭熔化物路径,贯穿注塑行程的剩余部分。
如本领域人员已知,环形止回阀具有简单流动路径(同其他类型的止回阀),由于相对熔化物具有较低的剪切率和较少的悬移点。然而,尖端保持器和环的磨损是该环形止回阀领域的共同问题。在恢复期间,尖端保持器同螺旋旋转,且还自由的在管内浮动。尖端保持器和环的接触表面的相对运动,承载着恢复压力和各种的拖拽力,造成这些部件的磨损缺陷。对于高效率的设备,该问题更加恶化,其恢复使用高的螺旋转速(RPMs)。
一些现有的环形止回阀采用碳化插件于尖端保持器上,以增加磨损部件的服务寿命。不幸的是,由于小的位于磨损表面间的轴承区域,该问题还没有被消除,且该设计的失效也由于磨损继续发生。
发明内容
根据本发明的第一个方面,提供一种用于螺旋的止回阀。该止回阀具有保持器尖端,其可操作的附于螺旋轴的末梢端,该保持器尖端可操作的保持环形组件。该环形组件被同轴定位在所述保持器尖端的周围,该环形组件和保持器尖端可操作的在允许熔化物流动穿过止回阀的开启位置和阻止所述熔化物回流的关闭位置之间相互配合运动。所述环形组件和所述保持器尖端间的接触表面,当所述环形组件位于开启位置时,被定位贴近所述螺旋的纵向轴。
根据本发明的第二个方面,提供一种用于螺旋的止回阀。该止回阀具有保持器尖端,其可操作的附于螺旋轴的末梢端,该保持器尖端可操作的保持环形组件。该环形组件被同轴定位在所述保持器尖端的周围,该环形组件和保持器尖端可操作的在允许熔化物流动穿过止回阀的开启位置和阻止所述熔化物回流的关闭位置间相互配合运动。该环形组件包括朝所述保持器尖端延伸的向内朝向的槽。
附图说明
通过后续的附图和详细的实施例描述将会获得对本发明具体实施例(非限定)的更好的理解。
图1显示现有技术中环形止回阀的侧剖视图;
图2显示根据本发明第一实施例的注塑机的侧剖视图;
图3显示用于图2中注塑机的止回阀的立体图;
图4显示用于图2中注塑机的止回阀的前平面图;
图5显示用于图2中注塑机的止回阀的侧剖视图;
图6显示图2至5中止回阀通道的立体图;
图7显示本发明另一个实施例中的注塑机的止回阀的环形组件的立体图;
图8显示本发明另一个实施例中的注塑机的止回阀的环形组件的立体图;
图9显示本发明另一个实施例中的止回阀的侧剖视图;
图10显示本发明另一个实施例中的止回阀的侧剖视图;
图11显示本发明另一个实施例中的注塑机的止回阀的环形组件的立体图;
图12显示本发明另一个实施例中的注塑机的止回阀的环形组件的立体剖视图;
图13显示本发明另一个实施例中的注塑机的止回阀的环形组件的剖视图;
图14显示本发明另一个实施例中的注塑机的止回阀的环形组件的剖视图;和
图15显示本发明另一个实施例中的注塑机的止回阀的环形组件的剖视图。
具体实施方式
现在参考图2,用于根据第一非限定实施例的模具系统的注塑单元被总体显示为20。该注塑单元20包括适用于接收注塑螺旋24的挤出管22。挤出管22可包括可选择的保护衬(未示出)。圆柱体头26关闭挤出管22的末端,且固定喷嘴28,同其同轴定位。熔化物通道30被限定在它们之间,延伸通过挤出管22,圆柱体头26和喷嘴28。
树脂材料(典型的热固树脂或者热塑性小球)自储料器32进给,通过进给喉34进入熔化物通道30。螺旋24的旋转运动塑化该材料,在其脱离通过喷嘴28之前。在一些实施例中,螺旋24可包括多个专门区域(未示出)。例如,第一区域可包括适用于自储料器32传输固态材料的螺旋行程,后区域用于剪切并塑化该材料,和最后区域用于在脱离通过喷嘴28之前混合现有的熔化材料。螺旋24可还包括坝或者通道,以将未熔化材料自熔化材料处分离,用于下一步的工序。其他适用也会由本领域的人员所采用。
除了旋转,螺旋24在一些实施例中可操作的前后往复,以将熔化材料挤出通过喷嘴28并在模具(未示出)内填充。环形止回阀36在靠近螺旋24的尖端处被提供,以在注塑阶段的螺旋24的向前运动过程中阻止熔化材料的再进入。螺旋24的旋转运动通过马达44提供,其可以是电马达,液压马达,或者它们的组合(图2中所示的实施例显示了马达44的电气样式)。螺旋24的旋转运动帮助熔化和混合熔化材料。螺旋24也是可在挤出管22内通过活塞38转移的,为了在成模工序期间提供注塑和保持压力。
加热器带46沿着挤出管22(虽然远离进给喉34)的长度的一部分被提供,以辅助材料的熔化(除了通过螺旋24的剪切生成的热)和后续的维持当其靠近喷嘴28时熔化材料的温度。在一些实施例中,加热器带46被覆盖有隔离套盖,以最小化热量的损失)。热偶沿着挤压管22被提供,以提供对熔化材料温度的指示。
现在参考图3至5,环形止回阀36被具体描述。图3至5显示环形止回阀36处于关闭位置。环形止回阀36包括保持器尖端48和环形组件50。
保持器尖端48包括轴52和在轴52的末梢或者前端的尖端部分60。在目前所显示的实施例中,轴52具有宽部分54和细部分56,在宽部分54和细部分56之间具有台阶58。然而,具有恒定直径或者其他变化直径的轴也可以被使用。在一些实施例中,轴52的反向末端限定了界面62,被适用于可移动的同螺旋24(图2)末端上的互补界面相配合。一旦被安装,保持器尖端48运动的配合螺旋24并因此同螺旋旋转并一前一后的传输。可选择的,间隔垫(未示出)可以通过紧固件(未示出)被附于轴52的末端,以阻止保持器尖端48在螺旋24处触底。
尖端部分60被总体成圆锥形,并具有比轴52大的直径,以使得其提供一延伸超过轴52的宽部分54的凸缘,其限定了用于阻止环性组件50在向前的方向上移动的前座64。尖端部分60比环形组件50具有小的直径,且也比典型的现有技术中的保持器尖端(例如图1中所示)小。由于尖端部分60具有缩小的直径,其也可以具有短的长度,而保持相同圆锥部分的斜度,由此降低保持器尖端48的长度。可选择的,尖端部分60提供多个纵向定位的切口66。切口66提供抓取表面,当保持器尖端48同螺旋24固定或者自螺旋24脱离固定时。在目前所示的实施例中,切口66相对现有技术的保持器尖端槽是比较宽且浅的。
保持器尖端48还包括后座68,自轴52向外延伸,并固定位在尖端部分60和界面62之间。后座68被依尺寸制造以提供比挤出管22小的直径,以使得其为熔化物传输通过挤出管22提供畅通的流动通道,当环形止回阀36处于开启位置时。在本实施例中,后座68包括用于安装环形组件50的座部分82,和在环形组件50内延伸并帮助熔化物流动顺畅的倾斜部分86。后座68还可以包括毗邻抵靠轴52上的台阶58的前壁88,以帮助阻止后座68的向前运动。
环形组件50可浮动并共中心的固定在前座64和后座68之间的轴52的周围。环形组件50包括环72,其依尺寸制造以毗邻抵靠挤出管22(图2)的内侧。在本实施例中,环72的厚度在其内侧减少,当其自其后边缘74向其前边缘78移动时。环形组件50还包括内环80,其也共中心的定位在轴52的周围。在一些实施例中,内环80的厚度增加,当其自其后边缘向其前边缘运动时,这样环72和内环80的面对表面之间的间隙保持实质的恒定。在一些实施例中,内环80在其前边缘的厚度将同前座64的高度相同。在本实施例中,内环80的长度小于环72的长度。多个内朝向槽76在环72和内环80间保持间隔。在本实施例中,槽76被锥度,以在它们靠近内环80时变窄。
环72和内环80间的空间提供了通过量区域88。槽76总体没有发现过分的磨损,它们可以相对现有技术被布置在螺旋上的槽窄,有利于增加通过量区域的横截面积。尖端部分60被依尺寸制造,以最低限度的闭塞通过量88,借助阻止延伸越过内环80。
环形止回阀36的操作类似于现有技术的设计。在恢复阶段,熔化压力驱动螺旋24(包括附属的保持器尖端48和环组件50)在向后的方向上移动环形止回阀36进入其开启位置,使得熔化物在环72(其实质保持抵靠挤出管22的内表面的位置)之下流动,并穿过通过量区域88朝向挤出管22的末端。在恢复阶段,内环80的内表面提供一接触表面,其毗邻抵靠尖端部分60上的相对接触表面,即前座64。保持器尖端48和环组件50上的接触表面之间的相对运动(即旋转)贴近螺旋24的轴出现,其相对现有技术的止回阀更靠近螺旋24的轴,且以较低的速度,由此降低对于环形止回阀36的磨损伤害。而且,内环80针对前座64提供相对大的接触表面,进一步降低磨损。在注塑阶段,螺旋24向前移动,带动后座68的座部分82进入同环72的后边缘74相接触,且由此为注塑行程的剩余部分密封熔化物通道。
为减少在保持器尖端48和内环80上的内表面90的相对表面之间被收集的熔化物的数量,至少一个通道92,和可选择的,多个通道92(图6)可以被增加,以提供额外的出口通道用于熔化物的挤出。用于每一个通道92的入口94被定位在轴52上,在尖端部分60旁边,且用于每一个通道92的出口96被定位在每一个尖端部分60的锥形末端。通道92被典型的钻孔通过保持器尖端48。可选择的,每一个通道92(相对保持器尖端48的纵向轴)被定位和/或者被依尺寸加工以方便作用于熔化物上的泵效应(通常通过保持器尖端48的旋转)。
现在参考图7,本发明的另一个实施例被显示。在本实施例中,环形止回阀136被提供,其省略了内环。作为替代,槽76提供前边缘178以提供同前座的接触表面。而这个构造降低了前座的接触表面,其也降低了熔化物可以被收集和遭受退化的区域。
现参考图8,本发明的另一个实施例被显示。在本实施例中,环形止回阀236被提供,其同样省略了内环。至少一个插入件198和可选择的多个插入件198,可以被提供在槽176的前边缘178之上,以提供额外的磨损寿命。插入件198可以典型的是由碳化物制成的碟盘或者丝,并通过镶嵌焊或者焊接到槽176的前边缘178。插入件198典型的不受到形状的限制,且含有流体动力的特性。可选择的,在具有内环的发明的实施例中,插入件198可以被固定在内环(未示出)的前边缘上。
现在参考图9和10,本发明的另外两个实施例被显示。在这些实施例中,环形止回阀336和436分别呈现,具有布置在保持器尖端的前座和环形组件之间的磨损环98。在图9中,磨损环98被安装在尖端部分360的前座364上。在图10,磨损环98被安装在环形组件450上。可选择的,磨损环98可以自由浮动在保持器尖端和环形组件(未示出)之间。磨损环98是一个可更换零件,且典型的由陶瓷材料制造,例如氧化锆。由于更大的弹性,磨损环98的使用将同插入件198一同使用,如图11所示。
现参考图12,另一实施例被显示。环形止回阀536被提供,具有额外的润滑功能。定位在尖端部分560的前座564之上是切角部分580,其在前座564和内环80的前边缘78间提供小的间隙。在恢复期间,熔化压力促使小量的熔化物向外通过切角部分580。保持器尖端548的旋转促使被泄露的熔化物被分散通过位于前座564和前边缘78间的界面,产生流体力润滑并降低环形止回阀536的磨损。
现在参考图13,本发明的另一个实施例被显示。环形止回阀236被提供,其中内环280具有同环272实质相等的长度。槽278也实质完全沿着环272的长度延伸。
现在参考图14,另一个实施例被显示。环形止回阀636被提供,具有额外的润滑功能。螺纹694被提供在内环680之下的相对表面上的保持器尖端648上。其作用为螺旋泵以移动位于其中的熔化物。可选择的,螺纹可以提供在相对保持器尖端(未示出)的内环的表面上。
现参考图15,另一个实施例被显示。环形止回阀736被提供,具有额外的润滑功能。类似图14中的实施例,螺纹694被提供,以用作螺旋泵来移动熔化物。切口700(即具有斜面)被定位在内环580的前边缘678之上,以帮助熔化热自内环之下排出。另外,排出熔化物的工作将驱动内环680远离前座664,由此降低磨损。
非限定实施例的描述提供了本发明的实例,且这些实例并不限制本发明的范围。可以理解的是本发明的范围通过权利要求限制。上述描述的概念可以适用于特定的条件和/或功能,并可进一步延伸到其他属于本发明范围之内的应用的多种变化。因此,由于具有非限定实施例描述内容,可以清楚的是修饰和改良是可行的,没有离开本发明所述的概念。因此,本发明的保护范围仅有随后的权利要求限定。
Claims (25)
1.一种用于螺旋的止回阀,具有:
保持器尖端,可操作的附于螺旋轴的末梢端;
环形组件,同轴固定在所述保持器尖端的周围,所述环形组件和所述保持器尖端可操作的在允许熔化物流动穿过所述止回阀的开启位置和阻止所述熔化物回流的关闭位置之间相互配合运动;且
在所述环形组件和所述保持器尖端之间的接触表面,当所述环形组件位于开启位置时,被定位贴近所述螺旋的纵向轴。
2.如权利要求1所述的止回阀,其特征在于:所述环形组件包括朝向所述保持器尖端延伸的内朝向槽。
3.如权利要求2所述的止回阀,其特征在于:所述止回阀包括定位在所述保持器尖端之上的轴的周围的内环,所述内环互相连接所述内朝向槽,且当所述环形组件处于开启位置时,提供位于内环上的接触表面。
4.如权利要求2所述止回阀,其特征在于:所述环形组件包括依尺寸制作的环,以同管的内表面接触,所述内朝向槽自所述环朝向所述保持器尖端上的轴延伸。
5.如权利要求4所述的止回阀,其特征在于:所述内朝向槽比所述环短。
6.如权利要求4所述的止回阀,其特征在于:所述环的厚度自其后边缘向其前边缘减小。
7.如权利要求1所述的止回阀,其特征在于:所述保持器尖端包括:
轴,可操作的同轴固定在所述螺旋轴的所述末梢端;
位于所述保持器尖端的前端的尖端部分,所述尖端部分具有比所述轴大的直径,所述环形组件可操作的阻止所述环形组件在向前方向上的运动,且还提供在所述保持器尖端上的接触面;且
后座,自所述轴径向延伸,可操作的阻止所述环形组件在向后方向上的运动,所述后座还可操作的阻止所述熔化物流动通过所述止回阀,当配合到所述环形组件时。
8.如权利要求1所述的止回阀,其特征在于:所述保持器尖端包括至少一个通过其成型的通道,用以方便定位在所述环形组件的和所述保持器尖端相对表面间的熔化物的挤出。
9.如权利要求2所述的止回阀,其特征在于:所述环形组件和所述尖端保持器中的之一包括至少一个位于所述环形组件和所述保持器尖端之上的所述接触面之间的插件,以减轻在所述环形组件和所述保持器尖端之一上的磨损。
10.如权利要求9所述的止回阀,其特征在于:所述至少一个插件是磨损环,同轴固定在保持器尖端的周围,介于所述保持器尖端的尖端部分和所述环形组件之上的所述内朝向槽之间。
11.如权利要求9所述的止回阀,其特征在于:所述至少一个插件是碳化插件,固定到所述环形组件和所述保持器尖端之一的接触面。
12.如权利要求2所述的止回阀,其特征在于:所述止回阀包括固定在所述保持器尖端之上的轴的周围的内环,所述内环相互连接所述内朝向槽,所述内环还包括切口,以方便位于所述环形组件和所述保持器尖端相对表面之间的熔化物的挤出。
13.如权利要求1所述的止回阀,其特征在于:位于所述环形组件和所述保持器尖端中的之一上的相对表面是螺旋化的,以方便位于它们之间的熔化物的挤出。
14.如权利要求1所述的止回阀,其特征在于:所述螺旋轴包括用于连接保持器尖端到所述螺旋的界面。
15.一种用于螺旋的止回阀,具有:
保持器尖端,可操作的附于螺旋轴的末梢端,所述保持器尖端可操作的保持一环形组件;
所述环形组件,被同轴固定在所述保持器尖端的周围,所述环形组件和所述保持器尖端可操作的在允许熔化物流动穿过所述止回阀的开启位置和阻止所述熔化物回流的关闭位置之间相互配合运动;且
其中,所述环形组件包括朝向所述尖端保持器延伸的内朝向槽。
16.如权利要求15所述的止回阀,其特征在于:所述止回阀包括定位在所述保持器尖端之上的轴的周围的内环,所述内环互相连接所述内朝向槽,且当所述环形组件处于开启位置时,提供位于内环上的接触表面。
17.如权利要求15所述的止回阀,其特征在于:所述环形组件包括依尺寸制作的环,以同管的内表面接触,所述内朝向槽自所述环朝向所述保持器尖端上的轴延伸。
18.如权利要求17所述的止回阀,其特征在于:所述内朝向槽比所述环短。
19.如权利要求17所述的止回阀,其特征在于:所述环的厚度自其后边缘向其前边缘减小。
20.如权利要求15所述的止回阀,其特征在于:所述保持器尖端包括:
轴,可操作的同轴固定在所述螺旋轴的所述末梢端;
位于所述保持器尖端的前端的尖端部分,所述尖端部分具有比所述轴大的直径,且可操作的阻止所述环形组件在向前方向上的运动,且还提供在所述保持器尖端上的接触面;且
后座,自所述轴径向延伸,可操作的阻止所述环形组件在向后方向上的运动,所述后座还可操作的阻止所述熔化物流动通过所述止回阀,当配合到所述环形组件时。
21.如权利要求15所述的止回阀,其特征在于:所述保持器尖端包括至少一个通过其成型的通道,用以方便定位在所述环形组件的和所述保持器尖端相对表面间的熔化物的挤出。
22.如权利要求15所述的止回阀,其特征在于:所述环形组件和所述尖端保持器中的之一包括至少一个位于所述环形组件和所述保持器尖端之上的所述接触面之间的插件,以减轻在所述环形组件和所述保持器尖端之一上的磨损。
23.如权利要求22所述的止回阀,其特征在于:所述至少一个插件是磨损环,同轴固定在保持器尖端的周围,介于所述保持器尖端的尖端部分和所述环形组件之上的所述内朝向槽之间。
24.如权利要求22所述的止回阀,其特征在于:所述至少一个插件是碳化插件,固定到所述环形组件和所述保持器尖端之一的接触面。
25.如权利要求15所述的止回阀,其特征在于:所述止回阀包括固定在所述保持器尖端之上的轴的周围的内环,所述内环相互连接所述内朝向槽,所述内环还包括切口,以方便位于所述环形组件和所述保持器尖端相对表面之间的熔化物的挤出。
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