CN102990880B - 用于注塑机塑化螺杆的回流闭锁器及其应用和注塑机 - Google Patents

用于注塑机塑化螺杆的回流闭锁器及其应用和注塑机 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于具有尖端(3)的注塑机塑化螺杆(2)的回流闭锁器(1),该回流闭锁器包括止推环(4)以及相对于尖端(3)和相对于止推环(4)可移动地设置的闭锁环(5),其中,在尖端(3)中或在闭锁环(5)上设置有用于设置在闭锁环(5)上或在尖端(3)上的至少一个带动件(7)的至少一个导轨(6),所述至少一个导轨(6)具有一个平行于闭锁环(5)的移动方向(V)设置的壁(8)和一个倾斜于闭锁环(5)的移动方向(V)设置的壁(9)并且所述至少一个带动件(7)具有相应的平行延伸的区段(10、11),其中,所述尖端(3)除所有存在的导轨(6)之外附加地具有用于塑料熔体的至少一个流动通道(12、12’)。

Description

用于注塑机塑化螺杆的回流闭锁器及其应用和注塑机
技术领域
本发明涉及一种用于具有尖端的注塑机塑化螺杆的回流闭锁器。本发明还涉及一种注塑机。另外应提出根据本发明的回流闭锁器在一种用于将塑料熔体注入注塑机型腔的方法中的应用。
背景技术
回流闭锁器对于注塑件的质量有决定性影响。例如在达到计量过程的终点之后回流闭锁器的闭合可受到越精确的控制,则注射重量的恒定性就越高。
首先还要指出,开头所提类型的回流闭锁器是一种具有一同旋转的闭锁环的回流闭锁器。在技术上,闭锁环的一同旋转以下述方式实现:在尖端中或在闭锁环上设置有用于设置在闭锁环或尖端上的至少一个带动件的至少一个导轨。所述至少一个导轨另外具有一个平行于闭锁环的移动方向设置的壁和一个倾斜于闭锁环的移动方向设置的壁,并且所述至少一个带动件具有相应的平行延伸的区段,这一事实具有如下附加效果:这使得回流闭锁器的强制闭合可以在达到计量过程的终点之后通过塑化螺杆沿与计量过程期间的旋转方向相反的旋转方向的短暂持续的旋转运动来实现。下面还将借助附图说明该强制闭合如何详细地进行。
开头所提类型的回流闭锁器是已知的并且例如在DE102004059610A1中说明。但是其结构方式的缺点在于:塑料熔体在计量过程期间由于闭锁环和塑化螺杆的尖端之间的横截面很小的开口和空隙而受到挤压,由此产生高的压力和很大的剪切热,这消极地影响塑料熔体的质量和由此稍后的注塑件的质量。
发明内容
本发明的任务在于,避免上述缺点并且提出一种相对于现有技术改进的回流闭锁器。
根据本发明,该任务以下述方式来解决:按照本发明的用于具有尖端的注塑机塑化螺杆的回流闭锁器包括止推环以及相对于尖端和相对于止推环可移动地设置的闭锁环,其中,在尖端中设置有用于设置在闭锁环上的至少一个带动件的至少一个导轨或者在闭锁环上设置有用于设置在尖端上的至少一个带动件的至少一个导轨,其中,所述至少一个导轨具有一个平行于闭锁环的移动方向设置的壁和一个倾斜于闭锁环的移动方向设置的壁,并且所述至少一个带动件具有相应的平行延伸的区段,其特征在于,所述尖端除所有存在的导轨之外附加地具有用于塑料熔体的至少一个流动通道,所述至少一个流动通道构成为,使得塑料熔体能从闭锁环出发无级地进入所述至少一个流动通道中并且平行于移动方向从尖端流出。由此,塑料熔体可以无阻碍地从塑化螺杆所处的区域中流入螺杆前室。其它优点是改进的自我清洁和在闭合过程中改进的压力降低。
优选地,从闭锁环的移动方向向尖端看,所述至少一个附加的流动通道设置在这样的角度范围中,在该角度范围中未设置所述存在的导轨。
优选地,从闭锁环的移动方向向尖端看,所述至少一个附加的流动通道设置在这样的角度范围中,在该角度范围中设置有存在的导轨之一。
优选地,所述尖端具有至少两个附加的流动通道,从闭锁环的移动方向向尖端看,所述至少两个附加的流动通道中的一个流动通道设置在所述存在的导轨之一的角度范围中,并且所述至少两个附加的流动通道中的另一个流动通道设置在这样的角度范围中,在该角度范围中未设置所述存在的导轨。
还要求保护一种注塑机,其包括根据本发明的回流闭锁器;以及根据本发明的回流闭锁器在用于将塑料熔体注入注塑机型腔的方法中的应用,其中,回流闭锁器设置在注塑机的可旋转且可移动地支承在塑化筒体中的塑化螺杆的尖端上。
优选地,所述塑化螺杆在注入之前进行的计量过程期间沿计量旋转方向旋转,所述塑化螺杆在达到计量过程的终点之后在预定的时间段期间沿与计量旋转方向相反的闭锁旋转方向旋转,所述预定的时间段优选小于或等于1秒。
优选地,在型腔和尖端之间设置有螺杆前室,测量螺杆前室中的塑料熔体的压力并且使塑化螺杆沿闭锁旋转方向一直旋转,直到测得压力小于或等于预定的压力,所述预定的压力(ps)优选为10巴。
优选地,通过与螺杆前室中的塑料熔体的压力成比例的测量参量来测量该压力。
优选地,所述塑化螺杆以预定的或可预定的圆周转速沿闭锁旋转方向旋转。
优选地,所述塑化螺杆以0.6m/s的圆周转速旋转。
优选地,所述塑化螺杆在沿闭锁旋转方向的旋转运动开始之前沿闭锁环的移动方向移动。
优选地,所述塑化螺杆至少在沿闭锁旋转方向的旋转运动的时间段的一部分期间沿闭锁环的移动方向移动。
优选地,所述塑化螺杆沿闭锁环的移动方向朝向型腔移动。
优选地,所述塑化螺杆沿闭锁环的移动方向背离型腔移动。
附图说明
本发明其它有利的实施方式在下面的附图说明的范围中借助附图进一步详细说明。附图示出:
图1为根据本发明的回流闭锁器的第一种有利的实施例连同塑化筒体的和法兰的局部在计量过程期间的示意性横剖视图;
图2为根据第一种有利的实施例的回流闭锁器连同塑化筒体的和法兰的局部在达到计量过程的终点之后的示意性横剖视图;
图3为根据第一种有利的实施例的回流闭锁器示意性示出的透视图;
图4为回流闭锁器的闭锁环的示意性示出的侧视图;
图5a为没有闭锁环的塑化螺杆的前部区域的示意性示出的正视图,即从型腔沿闭锁环的移动方向观察;
图5b为具有闭锁环的塑化螺杆的前部区域的示意性示出的正视图,即从型腔沿闭锁环的移动方向观察;
图5c为没有闭锁环的塑化螺杆的前部区域的示意性示出的后视图,即朝向型腔并且沿闭锁环的移动方向观察;
图6a为根据本发明的回流闭锁器的第二种有利的实施例连同塑化筒体的和法兰的局部在计量过程期间的示意性横剖视图;
图6b为根据本发明的回流闭锁器的第三种有利的实施例连同塑化筒体的和法兰的局部在计量过程期间的示意性横剖视图;和
图7为用于说明根据本发明的回流闭锁器在一种用于将塑料熔体注入注塑机型腔的方法中的应用的流程图。
具体实施方式
图1中示意性示出注塑机的用于说明根据本发明的回流闭锁器1的第一种有利的实施例的重要的局部。可以看到一塑化螺杆2的一部分,该塑化螺杆可旋转且可移动地设置在一塑化筒体13中。在该塑化螺杆2的尖端3上设置回流闭锁器1,该回流闭锁器包括一个止推环4和一个相对于尖端3和相对于止推环4可移动地设置的闭锁环5。闭锁环5的或塑化螺杆2的移动方向设有附图标记V。尖端3具有两个用于两个设置在闭锁环5上的带动件7的导轨6以及除这两个导轨6之外附加地具有四个用于塑料熔体的流动通道12和12’,其中,在该图中仅可看到两个导轨6之一和四个流动通道12和12’中的两个。其中一个可见的设有附图标记12的流动通道设置在一个角度范围中,在该角度范围中未设置用于带动件7的导轨6。另一个可见的设有附图标记12’的流动通道设置在可见的那个导轨6的角度范围中,更确切地说设置在该导轨下方。概念“角度范围”在此与从移动方向V的视向有关(参见图5a至5c)。
图1中示出回流闭锁器1在计量过程期间的位置。在该位置中,闭锁环5的在该图中位于左侧的端面贴靠在尖端3的接触面17上,并且塑化的塑料熔体可从塑化螺杆2区域中的通道15出发向左经由密封环4并穿过闭锁环5和附加的流动通道12和12’流入螺杆前室14。在此,较大部分塑料熔体流过该图中下侧的流动通道12,而较小部分塑料熔体流过设置在导轨6下方的流动通道12’。这一事实应通过两个不同粗细的箭头来显示。塑料熔体在计量过程期间汇聚在螺杆前室14中并且在此将塑化螺杆2向右推。通常,从螺杆前室14穿过法兰18向注塑机型腔延伸的通道在该计量过程期间通过封闭喷嘴封闭。
当足够的塑料熔体汇集在螺杆前室14中时、即达到计量过程的终点时,闭锁环5相对于塑化螺杆2向右移动,以至于该闭锁环贴靠在密封环4上并且塑料熔体不能再流入螺杆前室14中(参见图2)。这在回流闭锁器的较早的(在此未示出的)实施方式中通过下述方式实现:闭锁环5的外壁16(通过摩擦力)附着在塑化筒体13的内壁上并且塑化螺杆2的杆被向左推动一段,直到闭锁环5的右侧端面挡靠在密封环4上。但这种封闭方法遭受以相对差的注射重量的恒定性表现出来的波动。该缺点在根据本发明的回流闭锁器1中以下述方式避免,即,所述两个用于两个设置在闭锁环5上的带动件7的导轨6分别具有一个平行于移动方向V设置的壁8和一个倾斜于移动方向V设置的壁9并且所述两个带动件7分别具有相应的平行延伸的区段10和11(参见图3、4和5a至5c)。该事实能实现闭锁环5通过塑化螺杆2沿与计量过程期间的计量旋转方向D相反的闭锁旋转方向S的短暂持续的旋转运动而强制闭合。在此,倾斜于移动方向V设置的壁9和带动件7上的与该壁平行延伸的区段11进行接触,接着通过该接触面对带动件7或整个闭锁环5施加力,该带动件或闭锁环由此(例如在图3中观察)向右后方移动。术语“倾斜于移动方向V”在回流闭锁器1的所示实施例中大约相当于45°角。这在图4中清晰可见,在该图中从侧面示出闭锁环5。在该视图中还看到,闭锁环5具有两个带动件7。
在图5a至5c中示出塑化螺杆2的前部区域,更确切地说,图5a为没有闭锁环5的正视图、即从型腔沿闭锁环5的移动方向观察,图5b为具有闭锁环5的相同视图,并且图5c为没有闭锁环的后视图、即朝向型腔并且沿闭锁环的移动方向观察。在这些视图中可清楚地看到,在该回流闭锁器的实施例中:
—在尖端3中设置用于设置在闭锁环5上的两个带动件7的两个导轨6,
—所述两个导轨6分别具有一个平行于闭锁环5的移动方向设置的壁8和一个倾斜于闭锁环5的移动方向设置的壁9,
—所述两个带动件7具有相应的平行延伸的区段10和11,
—所述尖端3除两个存在的导轨6之外附加地具有四个流动通道12和12’,
—所述四个流动通道中的两个流动通道12设置在角度范围α中,在这些角度范围中未设置两个存在的导轨6,
—所述四个流动通道中的两个流动通道12’设置在角度范围β中,在这些角度范围中分别设置一个存在的导轨6,
—所述后两个流动通道12’分别设置在两个存在的导轨6下方,并且
—所述两个流动通道12能实现比各流动通道12’明显更大的塑料熔体流量。
在图6a和6b中示出根据本发明的回流闭锁器1的另外两种有利的实施例。它们与上述附图中所示的实施例相比的区别在于两个附加的流动通道12的形状。流动通道12在图6a的情况下倾斜度不同,而在图6b的情况下更深地切入。
图7示出一个流程图,该流程图应说明根据本发明的回流闭锁器在一种用于将塑料熔体注入注塑机型腔的方法中的应用。出发点是计量过程,该计量过程用于塑化塑料颗粒并且将如此产生的塑料熔体输送到螺杆前室中。在该计量过程期间,塑化螺杆沿计量旋转方向旋转。在达到计量过程的终点之后有如下可能性,即塑化螺杆沿闭锁环的移动方向背离型腔或朝向型腔移动(一小段)或不进行这两种移动运动并且塑化螺杆保留在其在计量过程终点时所处的位置上。
通过塑化螺杆沿闭锁环的移动方向背离型腔移动,产生所谓的压缩卸载。如果压缩卸载在塑化螺杆沿闭锁方向S反向旋转之前进行,则由此稍微降低闭锁环前方和必要时热通道中的压力。另外由此将闭锁环位置可重复地调整到“打开”位置上。如果压缩卸载至少在沿闭锁旋转方向S的反向旋转运动的时间段Δt的一部分期间进行,则可更迅速地降低闭锁环前方和后方的压力水平。
通过塑化螺杆沿闭锁环的移动方向朝向型腔移动,闭锁环可在塑化螺杆的同时进行的沿闭锁方向S的反向旋转时更快地闭合。但在该过程中封闭喷嘴是绝对必要的,以确保高的注射重量的恒定性。
塑化螺杆沿与计量旋转方向相反的闭锁旋转方向S的旋转引起回流闭锁器的上述强制闭合。在此在一些情况下有利的可以是,塑化螺杆以预定的或可预定的圆周转速沿闭锁旋转方向S旋转,其中在预定的圆周转速的情况下,0.6m/s的值是有利的。
但现在塑化螺杆沿闭锁方向S反向旋转持续多长时间?两个“关断标准”适合于此:一方面,可测量螺杆前室中的塑料熔体的压力并且可使塑化螺杆沿闭锁方向一直旋转,直到测得压力小于或等于螺杆前室中的预定的压力ps。适合的压力值例如为10巴。在此要指出,不仅可直接测量压力,而且也可间接通过与压力成比例的测量参量来测量压力、例如通过塑化筒体区域中的构件的变形程度。另一方面,可简单地预定应进行反向旋转的时间段Δt。但在此该时间段决不应超过1秒的值,因为否则将会在杆区域上出现进入部中的或朝向材料输出部的搭桥。这两种关断标准的组合也将是适合的,其中,在此情况下,所述1秒的值例如可用作附加的安全标准。
最后,可通过使塑化筒体朝向型腔移动来将塑料熔体注入注塑机型腔中。

Claims (19)

1.用于具有尖端(3)的注塑机塑化螺杆(2)的回流闭锁器(1),包括止推环(4)以及相对于尖端(3)和相对于止推环(4)可移动地设置的闭锁环(5),其中,在尖端(3)中设置有用于设置在闭锁环(5)上的至少一个带动件(7)的至少一个导轨(6)或者在闭锁环(5)上设置有用于设置在尖端(3)上的至少一个带动件(7)的至少一个导轨(6),其中,所述至少一个导轨(6)具有一个平行于闭锁环(5)的移动方向(V)设置的壁(8)和一个倾斜于闭锁环(5)的移动方向(V)设置的壁(9),并且所述至少一个带动件(7)具有相应的平行延伸的区段(10、11),其特征在于,所述尖端(3)除所有存在的导轨(6)之外附加地具有用于塑料熔体的至少一个流动通道(12、12’),所述至少一个流动通道(12、12’)构成为,使得塑料熔体能从闭锁环(5)出发无级地进入所述至少一个流动通道(12、12’)中并且平行于移动方向(V)从尖端(3)流出。
2.根据权利要求1所述的回流闭锁器(1),其特征在于,从闭锁环(5)的移动方向(V)向尖端(3)看,所述至少一个附加的流动通道(12)设置在这样的角度范围(α)中,在该角度范围中未设置所述存在的导轨(6)。
3.根据权利要求1所述的回流闭锁器(1),其特征在于,从闭锁环(5)的移动方向(V)向尖端(3)看,所述至少一个附加的流动通道(12’)设置在这样的角度范围(β)中,在该角度范围中设置有存在的导轨(6)之一。
4.根据权利要求1所述的回流闭锁器(1),其特征在于,所述尖端(3)具有至少两个附加的流动通道(12、12’),从闭锁环(5)的移动方向(V)向尖端(3)看,所述至少两个附加的流动通道中的一个流动通道(12’)设置在所述存在的导轨(6)之一的角度范围(β)中,并且所述至少两个附加的流动通道中的另一个流动通道(12)设置在这样的角度范围(α)中,在该角度范围中未设置所述存在的导轨(6)。
5.注塑机,包括可旋转且可移动地支承在塑化筒体(13)中的塑化螺杆(2),其特征在于,在塑化螺杆(2)的尖端(3)上设置有根据权利要求1至4之一所述的回流闭锁器(1)。
6.将根据权利要求1至4之一所述的回流闭锁器(1)用于将塑料熔体注入注塑机型腔的方法中的应用,其中,所述回流闭锁器(1)设置在注塑机的可旋转且可移动地支承在塑化筒体(13)中的塑化螺杆(2)的尖端(3)上。
7.根据权利要求6所述的应用,其特征在于,所述塑化螺杆(2)在注入之前进行的计量过程期间沿计量旋转方向(D)旋转,所述塑化螺杆(2)在达到计量过程的终点之后在预定的时间段(Δt)期间沿与计量旋转方向(D)相反的闭锁旋转方向(S)旋转。
8.根据权利要求7所述的应用,其特征在于,所述预定的时间段(Δt)小于或等于1秒。
9.根据权利要求6至8之一所述的应用,其特征在于,在型腔和尖端(3)之间设置有螺杆前室(14),测量螺杆前室(14)中的塑料熔体的压力并且使塑化螺杆(2)沿闭锁旋转方向(S)一直旋转,直到测得压力小于或等于预定的压力(ps)。
10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于,所述预定的压力(ps)为10巴。
11.根据权利要求9所述的应用,其特征在于,通过与螺杆前室(14)中的塑料熔体的压力成比例的测量参量来测量该压力。
12.根据权利要求7或8所述的应用,其特征在于,所述塑化螺杆(2)以预定的或可预定的圆周转速沿闭锁旋转方向(S)旋转。
13.根据权利要求12所述的应用,其特征在于,所述塑化螺杆(2)以0.6m/s的圆周转速旋转。
14.根据权利要求7或8所述的应用,其特征在于,所述塑化螺杆(2)在沿闭锁旋转方向(S)的旋转运动开始之前沿闭锁环(5)的移动方向(V)移动。
15.根据权利要求8所述的应用,其特征在于,所述塑化螺杆(2)至少在沿闭锁旋转方向(S)的旋转运动的时间段(Δt)的一部分期间沿闭锁环(5)的移动方向(V)移动。
16.根据权利要求14所述的应用,其特征在于,所述塑化螺杆(2)沿闭锁环(5)的移动方向(V)朝向型腔移动。
17.根据权利要求14所述的应用,其特征在于,所述塑化螺杆(2)沿闭锁环(5)的移动方向(V)背离型腔移动。
18.根据权利要求15所述的应用,其特征在于,所述塑化螺杆(2)沿闭锁环(5)的移动方向(V)朝向型腔移动。
19.根据权利要求15所述的应用,其特征在于,所述塑化螺杆(2)沿闭锁环(5)的移动方向(V)背离型腔移动。
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