CN110914033B - 用于发泡成型的成型机 - Google Patents

Abstract

[问题]为提供注射成型机螺杆，即使机器的长度短，也防止惰性气体的逆流，从而能够稳定生产高质量发泡成型品。[解决方案]本发明提供用于发泡成型的成型机，其中根据螺杆(3)的形状将加热筒(2)分成第一级(5)和第二级(6)。在第一级(5)中形成用于压缩树脂的第一压缩部(8)，且在第二级(6)中形成用于减小树脂的压力的减压部(9)和用于压缩树脂的第二压缩部(10)。将惰性气体注射到该减压部(9)中。螺杆(3)在第一和第二级(5、6)之间的边界处设有防止树脂和惰性气体的逆流的特定密封结构(7)。螺杆(3)构造为在第二级(6)中具有多个(两个或更多个)螺纹，所述螺纹的导程角在10至45度的范围内。

Description

用于发泡成型的成型机

技术领域

本发明涉及一种在发泡成型品的成型方法中使用的注射成型机，其中将惰性气体注射到熔融树脂中，并将熔融树脂注射到模具中，从而获得发泡成型品。

背景技术

在其中形成大量细小气泡的成型品(即，发泡成型品)不仅轻，而且强度优异。因此，发泡成型品可应用于广泛的领域。为了通过注射成型获得发泡成型品，必须将发泡剂混入树脂中。热分解并产生气体的所谓化学发泡剂用作发泡剂。由惰性气体形成的物理发泡剂也用作发泡剂。氮气和二氧化碳相对频繁地用作物理发泡剂。将这种惰性气体注射已在加热筒中以预定压力熔化的树脂中，并且将树脂捏合以使惰性气体溶解在树脂中。当将该惰性气体注射到模具中时，压力在树脂和惰性气泡中释放。通过冷却使树脂固化时，得到发泡成型品。由于由惰性气体形成的物理发泡剂在高压和高温下被注射到树脂中，所以该物理发泡剂具有很强的渗透力并且可以均匀地分散在树脂中。因此，所获得的发泡成型品具有优异的特性，即不太可能发生不均匀发泡。

引文清单

专利文献

专利文献1：JP-A-2002-79545

专利文献2：JP-A-2015-168079

在专利文献1中公开了一种用于通过由惰性气体形成的物理发泡剂来获得发泡成型品的注射成型机。将参照图4描述注射成型机50。注射成型机50包括加热筒51和螺杆52，螺杆52被设置成能够在加热筒51内在旋转方向和轴向方向上驱动。螺杆沟槽较浅的压缩部，即，第一压缩部54和第二压缩部56形成在螺杆52的两个位置处，而螺杆沟槽较深的减压部55形成在第一压缩部54与第二压缩部56之间。用于惰性气体的注射部57设置在加热筒51中，以与减压部55相对应，从而通过其注射惰性气体58。在注射成型机50中，从料斗59放入树脂颗粒，并旋转螺杆52。然后，树脂颗粒熔化，并被送到螺杆52的前部。当向前输送熔融树脂时，熔融树脂在第一压缩部54中被压缩，并且其压力在减压部55中被降低。惰性气体58被注射减压部55中。然后，惰性气体58与熔融树脂混合并达到饱和状态。这种熔融树脂再次在第二压缩部56中被压缩，并在螺杆52的前部处进行测量。当将熔融树脂注射到模具中时，熔融树脂中的惰性气体被汽化，得到发泡成型品。

在对树脂成型品实施化学镀方法的情况下，当注射添加了诸如金属络合物的表面改性物质的熔融树脂以便获得了成型品时，需要的预处理变得不必要。在专利文献2中公开了一种注射成型机60，该注射成型机60可以将诸如金属络合物的表面改性物质注射熔融树脂中并捏合和注射该混合物。如图中5所示，注射成型机60由加热筒61和螺杆62构成。螺杆62在预定位置处设置有第一密封结构64和第二密封结构65。通过第一密封结构64和第二密封结构65在螺杆62中形成高压区域66和低压区域67。第一密封结构64包括预定的阀结构，并且尽管从螺杆62的后部向前输送的树脂被输送到高压区域66，但是也防止了从高压区域66向后定向的逆流。第二密封结构65包括在螺杆62的旋转方向上打开和关闭的阀结构。当第二密封结构65的阀结构关闭时，高压区域66和低压区域67被关闭，使得树脂不能流动。但是，当阀结构打开时，树脂可以自由流动。螺杆62的低压区域67在第二密封结构65的下游侧上设置有降压缓和部68。在降压缓和部68中，交替地形成有螺纹间的螺杆沟槽较深的深沟槽部69和螺杆沟槽较浅的浅沟槽部70，该浅沟槽部70和浅沟槽部70至少在轴向方向上两处形成。在浅沟槽部70和浅沟槽部70中进行节流作用。当树脂从高压区域66流向低压区域67时，树脂的压力适当降低。在加热筒61上以与高压区域66相对应的方式设置有用于注射惰性气体等的注射口72，在低压区域67的降压缓和部68的下游侧设置有用于排放惰性气体的排出口73。为了通过注射熔融树脂获得成型品，要执行以下步骤，其中向熔融树脂中添加了诸如金属络合物的表面改性物质。旋转螺杆62以熔化树脂。熔融树脂在第一密封结构64中流动并被输送到高压区域66。螺杆62反向旋转以关闭第二密封结构65。然后，高压区域66通过第一密封结构64和第二密封结构65进入完全关闭状态。从注射口72将诸如金属络合物之类的表面改性物质与高压惰性气体74一起注射。表面改性物质分散在高压区域66中的熔融树脂中。当螺杆62在正向方向上旋转时，第二密封结构65打开，并且熔融树脂从高压区域66流向低压区域67。但是，由于降压缓和部68，熔融树脂的压力缓慢降低。从熔融树脂中产生惰性气体，并从排出口73除去惰性气体。当将添加有表面改性物质的熔融树脂注射模具中时，获得所需的成型品。

在专利文献2中公开了包括螺杆62的注射成型机60，也可以用于使用了物理发泡剂(即，惰性气体)的发泡成型品的成型方法中。具体地，在高压区域66中仅注射高压惰性气体，而不注射表面改性物质。惰性气体例如以10MPa等注射。使惰性气体充分分散并渗透到高压区域66中的熔融树脂中，然后输送到低压区域67。控制设置在低压区域67中的排出口73中的阀，使得加热筒61内部的压力变为大约5MPa。然后，从低压区域67中的熔融树脂产生过量的惰性气体，并将其从排出口73除去。但是，获得了包含以饱和状态溶解的惰性气体的熔融树脂。当将熔融树脂注射模具中时，树脂中的惰性气体变成气泡，并且获得发泡成型品。

发明内容

技术问题

尽管专利文献1和专利文献2中公开的注射成型机50和注射成型机60可以通过将惰性气体适当地注射熔融树脂中来使发泡成型品成型，但是各个注射成型机具有要解决的问题。首先，专利文献1中公开的注射成型机50具有如下问题：惰性气体从料斗59反向喷出，或者熔融树脂被惰性气体推回。当螺杆52向前旋转并且树脂向前输送时，注射到减压部55中的惰性气体不太可能反向流动。即，当螺杆52向前旋转时，在第一压缩部54和减压部55之间产生足够的压力差。惰性气体在与熔融树脂捏合的同时向前流动而没有反向流动，并在通过第二压缩部56之后进行测量。但是，当螺杆52的旋转停止时，加热筒51内的压力差变小。由于高压惰性气体具有很强的穿透力，所以存在惰性气体反向流动超过第一压缩部54，熔融树脂被反向流动的惰性气体和料斗59中的树脂液位推回上升的可能性。由于螺杆52的旋转至少在注射时停止，所以难以完全防止惰性气体的逆流。因此，存在不能稳定地进行成型周期的问题。此外，专利文献1中公开的注射成型机50还具有惰性气体不充分渗透或混合到熔融树脂中的问题。惰性气体仅注射到减压部55中，并且惰性气体仅在第二压缩部56附近渗透到熔融树脂中。即，要求惰性气体以相对短的距离渗透。因此，在一些情况下，惰性气体不能充分且均匀地渗透到熔融树脂中。接下来，将考虑专利文献2中公开的注射成型机60。因为注射成型机60设置有第一密封结构64，所以即使当螺杆62的旋转停止并且加热筒61内部的压力差变小时，惰性气体也不会反向流动。此外，由于惰性气体在由第一密封结构64和第二密封结构65限定的高压区域66中被注射和捏合，所以还可以确保惰性气体充分且均匀地渗透。因此，可以稳定地使发泡成型品成型。但是，专利文献2中公开的注射成型机60需要螺杆62的高压区域66，其由第一密封结构64和第二密封结构65限定。因此，注射成型机60的长度比高压区域66的长度长。为了使注射成型机在有限的安装区域内，需要使注射成型机60的长度短。

本发明的目的是提供一种解决了上述问题的用于发泡成型的注射成型机，具体地，本发明的目的是提供一种将由惰性气体形成的物理发泡剂注射到熔融树脂中的注射成型机。即，一种用于发泡成型的注射成型机，所述注射成型机能够进行稳定的成型而不会在加热筒内发生惰性气体的逆流，并且该注射成型机具有足够小的长度以允许其本身即使在有限的安装区域内也可以安装，并且由于惰性气体充分且均匀地渗透到熔融树脂中，所以可以使质量优异的发泡成型品成型。

问题的解决方案

为了实现该目的，本发明涉及一种用于发泡成型的注射成型机，其中根据螺杆的形状将加热筒划分成后部处的第一级和前部处的第二级。在第一级中形成树脂被压缩的第一压缩部。在第二级中形成降低树脂的压力的减压部和压缩树脂的第二压缩部。惰性气体被注射到减压部中。在第一级和第二级之间的边界处，螺杆具有预定的密封结构，该密封结构防止树脂和惰性气体中的每一种逆流。第二级中的螺纹被构造为诸如双头或更多头螺纹的多头螺纹，并且每一个螺纹的导程角被构造为在10度至45度的范围内。

因此，为了实现上述目的，本发明的一个例证方面提供一种用于发泡成型的注射成型机，所述注射成型机包括：加热筒；和螺杆，所述螺杆被设置在所述加热筒中，并且所述螺杆被构造为在旋转方向和轴向方向上被驱动，其中根据所述螺杆的形状将所述加热筒划分成后侧的第一级和前侧的第二级，所述第一级包括用于对树脂进行压缩的第一压缩部，并且所述第二级包括用于减小所述树脂的压力的减压部和用于对所述树脂进行压缩的第二压缩部，其中所述加热筒包括气体注射孔，所述气体注射孔用于在与所述减压部对应的位置处注射惰性气体，并且其中所述螺杆在所述第一级和所述第二级之间的边界上设有预定的密封结构，用于防止所述树脂和所述惰性气体中的每一种的逆流，所述第二级中的螺纹是两头或更多头螺纹的多头螺纹，并且每一个所述螺纹的导程角在10度到45度的范围内。

优选地，所述螺杆在所述第二级中设有与所述密封结构相邻的降压缓和部，并且在所述降压缓和部中的在所述轴向方向上的至少两个或更多个位置处形成浅沟槽部，在所述浅沟槽部中，所述螺纹之间的螺杆沟槽浅。

优选地，所述气体注射孔可以设有开闭机构。

优选地，所述加热筒可以在所述轴向方向上以预定间隔设有两个或更多个所述气体注射孔。

优选地，所述加热筒可以设有与所述减压部对应的树脂压力传感器。

发明的有益效果

在上文描述的发明中，该发明与用于发泡成型的注射成型机有关，根据螺杆的形状将加热筒划分成后部处的第一级和前部处的第二级，在第一级中形成压缩树脂的第一压缩部，在第二级中形成降低树脂的压力的减压部和压缩树脂的第二压缩部，并且在加热筒内的与减压部相对应的位置处设有供惰性气体注射的气体注射孔。即，在与本发明相关联的注射成型机中，树脂在第一级中熔融并压缩以被输送至第二级，并且惰性气体被注射第二级的减压部中。由于加热筒的内部仅被划分成第一级和第二级，所以注射成型机的长度短，而与用于发泡成型的注射成型机的事实无关。因此，可以将注射成型机安装在有限的安装空间中。根据本发明的一个方面，螺杆在第一级和第二级之间的边界上具有预定的密封结构，该预定的密封结构防止树脂和惰性气体中的每一种的逆流。当螺杆的旋转停止时，存在发生树脂的逆流的可能性，在该树脂中注射了惰性气体。然而，由于提供了密封结构，所以完全防止了从第二级到第一级的逆流。特别是在注射时等螺杆的旋转停止了的情况下，存在产生逆流的可能性，但通过密封构造，能够可靠地防止逆流。根据本发明的方面，第二级的螺纹是多头螺纹，例如两头或更多头螺纹，并且每一个螺纹的导程角在10度至45度的范围内。在第二级中，将注射惰性气体的树脂捏合。由于第二级具有多头螺纹，所以可以有效且均匀地捏合惰性气体。因此，由于惰性气体充分且均匀地渗透到熔融树脂中，所以可以使质量优异的发泡成型品成型。惰性气体被注射到减压部中，但是为了充分降低减压部中的树脂的压力，必须使输送到第二级的树脂的量大。根据本发明的方面，由于第二级的每一个螺纹的导程角被选择在10度至45度的范围内，所以树脂的输送量大，并且树脂的压力在减压部可以可靠地减小。因此，可以充分注射惰性气体。根据本发明的另一方面，在第二级中，螺杆设置有与密封结构相邻的降压缓和部，在降压缓和部的在轴向方向上的至少两个位置处形成有浅沟槽部，在浅沟槽部中，螺纹间的螺杆沟槽浅。根据本发明的该方面，由于设有降压缓和部，所以能够获得稳定注射惰性气体的效果。这是因为，由于在降压缓和部设置的两个或更多个的浅沟槽部中的节流作用而使树脂经由降压缓和部而被输送到减压部时，在第一压缩部中被压缩的高压树脂的压力降低。由于高压树脂的压力逐渐降低并且树脂流向减压部，因此可以稳定地注射惰性气体。根据本发明的又一方面，气体注射孔包括打开机构和关闭机构。可以通过适当地打开和关闭气体注射孔来防止树脂从气体注射孔中排出。根据本发明的又一方面，加热筒在轴向方向上以预定间隔设置有两个或更多个气体注射孔。当继续测量树脂时，螺杆向后移动，并且因此减压部也向后移动。但是，根据本发明的方面，由于在轴向方向上以预定间隔设置了两个或更多个气体注射孔，所以可以根据螺杆向后移动的位置选择要供应惰性气体的气体注射孔。即使当减压部相对较短时，也可以注射惰性气体，并且可以使螺杆更短。因此，可以使注射成型机的长度更短。根据本发明的又一方面，加热筒设置有树脂压力传感器，以对应于减压部。尽管在减压部中注射了惰性气体，但是由树脂压力传感器检测到的压力大于当气体注射孔被树脂堵塞时的惰性气体的压力。在本发明中，可以迅速检测出这种异常。

附图说明

图1是示出根据本发明的实施例的注射成型机的视图，图1(A)是注射成型机的前截面图，并且图1(B)是螺杆的前视图，其中螺杆中的第二级的一部分被放大并示出。

图2示出设置在根据本发明的实施例的注射成型机的螺杆中的密封结构的视图，并且图2(A)和图2(B)是通过将根据彼此不同的实施例的密封结构平行于螺杆的轴线切割而获得的截面图。

图3示出了螺杆的流量的曲线图，该螺杆的流量根据螺杆的螺纹形状的差异而变化。

图4示出了现有技术的注射成型机的侧视截面图。

图5示出了另一现有技术的注射成型机的侧视截面图。

具体实施方式

在下文中，将描述本发明的实施例。如图1所示，根据本发明的实施例的注射成型机1构造有加热筒2和螺杆3，该螺杆3设置成能够在加热筒2内在旋转方向和轴向方向上被驱动。尽管在加热筒2的外周表面上缠绕有多个带状加热器，但是在图1中未示出带状加热器。

根据实施例的注射成型机1的加热筒2的内部根据螺杆3的形状大致划分成两部分。即，在后部处具有第一级5，在前部处具有第二级6。第一级5是树脂熔化的部分，第二级6是注射惰性气体并且惰性气体渗透到树脂中的部分。第一级5和第二级6由根据实施例的密封结构7限定。即，可以说，加热筒2的内部通过密封结构7被划分成第一级5和第二级6。设置这种密封结构7的事实是根据实施例的注射成型机1的一个特征，并且根据实施例的密封结构7将在后面详细描述。

本实施例中的螺杆3的螺纹在第一级5和第二级6之间是不同的。具体而言，螺纹的头数不同。即，第一级5由标准螺距和导程的单头螺纹形成，而第二级6由多头螺纹形成。第二级6构造有多头螺纹的事实也是根据该实施例的注射成型机1的一个特征。由于第二级6中的螺纹头数较多，所以即使当树脂具有低粘度时，待输送的树脂也被顺畅地输送至下游，而不会发生流动受到干扰或逆转的情况。第二级6是注射惰性气体的级，并且由于在通过多头螺纹进行适当捏合的同时平稳地输送树脂，所以惰性气体均匀且充分地渗透到树脂中。尽管没有限制，但是优选的是：第二级6中的多头螺纹不具有缺口。如果设置缺口，则捏合性能提高。但是，由于在缺口部中发生逆流，所以树脂的传递性能略有下降。尽管在该实施例中第二级6构造有双头螺纹，但是除了双头螺纹之外，第二级也可以构造有三头螺纹或多头螺纹，该多头螺纹具有多于三个头。

尽管第一级5如上所述地构造有单头螺纹，但是螺纹之间的螺杆沟槽在料斗(未示出)附近相对较深。在第一级的前部附近形成有螺杆沟槽较浅的第一压缩部8。因此，树脂可以在料斗附近熔化的同时顺畅地向前输送，并且树脂被完全熔化并且在第一压缩部8中被压缩。压缩的树脂通过密封结构7被送到第二级6。

螺杆沟槽的深度在第二级6中也与在第一级5中一样变化，因此在轴向方向上形成多个部分。首先，在密封结构7的附近形成降压缓和部11。降压缓和部11也是本实施例的注射成型机1的一个特征，下面进行说明。在降压缓和部11的下游侧形成有螺杆沟槽较深的减压部9。由于减压部9在加热筒2的内部具有较深的螺杆沟槽且容积较大，所以树脂的压力降低。因此，如后所述，将由惰性气体形成的物理发泡剂注射到减压部9中。在第二级6中，在减压部9的前方，即减压部的下游侧上形成有浅螺杆沟槽且树脂被压缩的第二压缩部10。由于树脂在第二压缩部10中被压缩，因此惰性气体充分且均匀地渗透到树脂中。

将描述作为实施例的特征结构的降压缓和部11。另外，降压缓和部11的螺纹与第二级6的其他部分一样，被构造有双头螺纹。在轴向方向上的至少两个位置处形成有螺杆沟槽较深的深沟槽部12、深沟槽部12和螺杆沟槽较浅的浅沟槽部13、浅沟槽部13。即，浅沟槽部13和浅沟槽部13在轴向方向上以预定间隔形成在两个或更多个位置处。由于浅沟槽部13和浅沟槽部13而产生节流作用，因此当树脂通过降压缓和部11输送时，压力可以被缓慢地降低。因此，能够可靠地降低减压部9中的树脂的压力。浅沟槽部13和浅沟槽部13的节流作用还具有在螺杆3的旋转停止时阻碍含有惰性气体的熔融树脂的逆流的作用。

在本实施例的螺杆3中，由于将第二级6，特别是第二压缩部10的各螺纹的导程角φ选择为预定范围以内，所以树脂的输送流量变高。具体地，将导程角φ选择在10度至45度的范围内，优选为10度至40度，更优选为20度至35度。因此，可以在第二压缩部10中充分增加流量。因此，可以在减压部9中可靠地降低树脂的压力。将描述选择导程角φ在这样的范围内的原因。由螺杆3在轴向方向上输送的树脂的流量Q可以从以下方程式求出。

[方程式1]

其中：

p：螺纹的头数，

z：平行于螺纹方向的距离，以及沿着螺纹方向的距离(m)，

V_bz：通过旋转螺杆，在平行于螺纹方向上的速度分量(m/s)，

W：螺纹的沟槽宽度(m)，

H：螺纹的沟槽深度(m)，

D：螺杆的直径(m)，

N：螺杆的转速(rpm)，

在z方向上的熔融树脂的压力梯度(Pa/m)，

μ：树脂的粘度(Pa·s)，

螺纹的导程角(rad)，和

F_d、F_p：螺纹边缘对流量的影响。

流量Q根据树脂的粘度μ而变化。根据方程式计算当改变每一个螺纹的导程角φ等时具有各种粘度μ的树脂的流量Q，并且将计算结果示于图3的曲线图中。横轴表示图中的螺距PP。螺距PP表示为螺杆的直径D×π×cosφ/螺纹头数的数量P。从图3的曲线清楚可见，流量Q根据树脂的粘度μ而变化。当螺距在0.5D至πD的范围内时，流速相对较高。即，当导程角φ在10度至45度的范围内时，流量相对较高。当螺距在0.5D至2.6D的范围内时，即，当导程角φ在10度至40度的范围内时，与粘度μ的水平无关，流速都相对较高。当螺距在1.1D至2.2D的范围内时，即，当导程角φ在20度至35度的范围内时，流量更加稳定地高。因此，在根据本实施例的螺杆3中，第二级6的每一个螺纹的导程角φ选择为在上述范围内。

如图2(A)中详细示出的，根据本实施例的螺杆3中提供的密封结构7由密封件15和调节压力的流动控制机构16形成。密封件15可滑动地装配在形成在螺杆3的外周表面中的预定沟槽中。尽管图2(A)未示出加热筒2，但是密封件15的外周表面在与加热筒2的孔接触的状态下平滑地滑动。密封件15防止熔融树脂流动。加热筒2的内部被液密地分隔成上游侧上的第一级5和下游侧上的第二级6。在密封结构7中设置一个或多个流动控制机构16。流动控制机构16构造有连通路径18和阀机构19，该连通路径18形成在螺杆3的内部以便允许第一级5与第二级6连通，该阀机构19打开和关闭该连通路径18。连通路径18的中央的部分具有直径减小的锥形形状，并且相应地形成了具有锥形形状的座置表面20。当构成阀机构19的提升阀22的头部23座置于座置表面20上时，连通路径18关闭。提升阀22由伞状的头部23和轴部24构成。在轴部24上设置有多个碟形弹簧26、碟形弹簧26……将设置有碟形弹簧26、碟形弹簧26……的提动阀22放入形成有底孔的保持器27中。保持器27通过形成在连通路径18的外周表面中的外螺杆拧紧并固定到形成于连通路径18的内周表面中的内螺杆。因此，提升阀22被碟形弹簧26、碟形弹簧26……推压，以将头部23压靠在座置表面20上，并且连通路径18关闭。当第一级5内的熔融树脂达到预定压力时，提升阀22克服碟形弹簧26、碟形弹簧26……的推力向后移动，并且第一级5和第二级6彼此连通。因此，熔融树脂在第二级6，即，降压缓和部11中流动。树脂通道28形成在保持器27中，并且当第一级5和第二级6彼此连通时，熔融树脂从树脂通道28流到降压缓和部11。当第一级5的第一压缩部8和第二级6的降压缓和部11具有相同的压力时，或者当降压缓和部11具有较高的压力时，由于提升阀22座置于座置表面20上并且连通被切断，因此完全避免了熔融树脂逆流。

如图1中所示，根据实施例的注射成型机1在加热筒2中的位置处设置有用于注射惰性气体的两个注射部，即第一注射部29A和第二注射部29B，该第一注射部29A和第二注射部29B对应于减压部9。第一注射部29A和第二注射部29B在轴向方向上以预定间隔设置，并且分别经由开闭阀32A和开闭阀32B从包含惰性气体的气筒31连接至管道。当打开开闭阀32A和开闭阀32B时，诸如氮气和二氧化碳的惰性气体从第一注射部29A和第二注射部29B注射到加热筒2中。如上所述，在本实施例的注射成型机1中，在轴向方向上设置有注射部29A、注射部29B，并且注射部29A和注射部29B中的任何一个都能够对应于减压部9，并且即使当螺杆3向后移动以测量树脂并且减压部9的位置在轴向方向上移动时，也可以注射惰性气体。因此，减压部9比较短，因此，在本实施例中，注射成型机1的长度短。在第一注射部29A和第二注射部29B中，在靠近加热筒2的孔的位置处设置有由针阀构成的开闭阀。当螺杆3在轴向方向上移动并且在测量时从减压部9移除第一注射部29A和第二注射部29B时，针阀关闭，并且防止树脂渗透到第一注射部29A和第二注射部29B中。

根据实施例的注射成型机1在加热筒2中的与减压部9相对应的位置处设置有树脂压力传感器33。减压部9中的树脂的压力实际上为大气压。因此，当注射惰性气体时，由树脂压力传感器33检测到的压力是惰性气体的压力。监测由树脂压力传感器33检测到的压力，并且如果该压力大于从气筒31供应的惰性气体的压力，则确定第一注射部29A和第二注射部29B的开口被关闭，并且可以确定树脂是否存在异常。

将描述根据本发明的实施例的注射成型机1的效果。加热筒2被加热以使螺杆3向前旋转，并且从料斗(未示出)供应树脂材料。所供应的树脂材料通过加热筒2的热量和螺杆3的旋转的剪切应力所产生的热量而熔融，并通过第一级5而向前输送，并在第一压缩部8中被压缩。由于第一压缩部8中的熔融树脂的压力大，因此密封结构7中的提升阀22被打开，并且熔融树脂被输送至第二级6的降压缓和部11。然后，熔融树脂经由降压缓和部11被输送至减压部9。当熔融树脂通过降压缓和部11中位于两个位置的浅沟槽部13和浅沟槽部13时，由于节流作用其压力缓慢降低。树脂的压力变小并且在减压部9中稳定。惰性气体始终从第一注射部29A和第二注射部29B中的任何一个注射到加热筒2中。惰性气体例如以5MPa等的压力注射。然后，惰性气体在减压部9中渗透到熔融树脂中。接下来，当螺杆3旋转时，惰性气体在渗透到熔融树脂中的同时向前输送。由于第二级6由多头螺纹形成，因此惰性气体有效且均匀地渗透到熔融树脂中。这样的熔融树脂在第二级6中被压缩并且在螺杆3的前部被测量。一旦测量到预定量，就停止螺杆3的旋转。沿轴向方向驱动螺杆3以将熔融树脂注射模具中。模具内部的熔融树脂中的惰性气体起泡，得到发泡成型品。当螺杆3停止旋转并在轴向方向上被驱动时，产生惰性气体逆流的问题。然而，由于根据实施例的注射成型机1设置有密封结构7，因此实际上完全防止了逆流。此外，通过设置在减压部9的上游侧的降压缓和部11，也使逆流的流动减弱。

可以以各种方式修改根据实施例的注射成型机1。例如，也可以修改密封结构7。图2(B)中示出了根据另一实施例的密封结构7’。根据该实施例的密封结构7’构造有具有减小直径部35，其中螺杆3的直径减小，以及具有在减小直径部35与密封环之间的预定间隙的密封环36。由于密封环36的外周表面与加热筒2的孔平滑地接触，所以熔融树脂不会从外周表面流出。即，加热筒2的内部被密封环36液密地分隔成上游侧上的第一级5和下游侧上的第二级6。密封环36的上游侧上的减小直径部35在其上游侧扩径而形成锥面37，并且密封环36的上游端部也形成为锥形。密封环36所抵接的抵接部38形成在螺杆3中的减小直径部35的前方。当通过旋转螺杆3向前输送熔融树脂时，第一级5中的熔融树脂的压力大于第二级6中的熔融树脂的压力，并且密封环36相对于螺杆3向前移动而被压在抵接部38上。此时，密封环36的锥形端部与锥形表面37分离，并且第一级5和第二级6经由减小直径部35与密封环36的内周表面之间的间隙彼此连通。因此，熔融树脂向下游流动。预定的缺口形成在密封环36的端面中，使得即使当密封环抵接抵接部38时，也能够确保熔融树脂的流动路径。当螺杆3的旋转停止或在轴向方向上驱动螺杆3时，第二级6中的熔融树脂的压力变得大于第一级5中的压力。然后，密封环36位于锥形表面37上，连通被切断，并且熔融树脂的流动受到阻碍。即，防止了逆流。

在该实施例中，也可以修改第一级5的螺纹，并且不限于单头螺纹。可以根据要使用的树脂的类型或装置的尺寸来适当地改变螺纹的头数或螺纹的形状。也可以修改惰性气体的注射部29A和注射部29B。首先，可以修改注射部的数量。可以仅设置一个注射部，或者可以设置三个以上的注射部。也可以改变用于惰性气体的注射部29A和注射部29B的打开状态和关闭状态。注射部中的任何一个可以一直处于打开状态下，或者注射部可以被限制为仅对成型循环的预定步骤中(例如在塑化期间)打开。用于惰性气体的注射部29A和注射部29B不一定需要开闭阀32A和开闭阀32B。即，注射部可以一直打开。然而，在这种情况下，优选的是：即使螺杆3前后移动，螺杆3的设计也应始终使惰性气体的注射部29A和注射部29B处于减压部9内。用于惰性气体的注射部29A和注射部29B可以设置有止回阀。由于止回阀根据树脂的压力自动打开和关闭，所以当从减压部9移除注射部29A和注射部29B或加热筒2内部的树脂的压力上升时，可以防止树脂从注射部29A和注射部29B逆流。也可以修改树脂压力传感器33。可以设置两个或更多个树脂压力传感器。

附图标记列表

1：注射成型机

2：加热筒

3：螺杆

5：第一级

6：第二级

7：密封结构

8：第一压缩部

9：减压部

10：第二压缩部

11：降压缓和部

12：深沟槽部

13：浅沟槽部

15：密封件

16：流动控制机构

18：连通路径

19：阀机构

20：座置表面

22：提升阀

23：头部

24：轴部

26：碟形弹簧

27：保持器

28：树脂路径

31：气筒

32A、32B：第一和第二注射部

33：树脂压力传感器

Claims (6)

1.一种用于发泡成型的注射成型机，所述注射成型机包括：

加热筒；和

螺杆，所述螺杆被设置在所述加热筒中，并且所述螺杆被构造为在旋转方向和轴向方向上被驱动，

其中根据所述螺杆的形状将所述加热筒划分成后侧的第一级和前侧的第二级，所述第一级包括用于对树脂进行压缩的第一压缩部，并且所述第二级包括用于减小所述树脂的压力的减压部和用于对所述树脂进行压缩的第二压缩部，

其中所述加热筒包括气体注射孔，所述气体注射孔用于在与所述减压部对应的位置处注射惰性气体，

其中所述螺杆设有：在所述第一级和所述第二级之间的边界上的预定的密封结构，用于防止所述树脂和所述惰性气体中的每一种的逆流，所述第二级中的螺纹是两头或更多头螺纹的多头螺纹，并且每一个所述螺纹的导程角在10度到45度的范围内，

其中所述气体注射孔设有开闭机构，

其中所述加热筒在所述轴向方向上以预定间隔设有两个或更多个所述气体注射孔，

其中任何一个所述气体注射孔能够对应于所述减压部，并且能够注射所述惰性气体，并且

其中所述第二级中的所述多头螺纹不具有缺口。

2.根据权利要求1所述的用于发泡成型的注射成型机，其中所述气体注射孔设有止回阀。

3.一种用于发泡成型的注射成型机，所述注射成型机包括：

加热筒；和

螺杆，所述螺杆被设置在所述加热筒中，并且所述螺杆被构造为在旋转方向和轴向方向上被驱动，

其中根据所述螺杆的形状将所述加热筒划分成后侧的第一级和前侧的第二级，所述第一级包括用于对树脂进行压缩的第一压缩部，并且所述第二级包括用于减小所述树脂的压力的减压部和用于对所述树脂进行压缩的第二压缩部，

其中所述加热筒包括气体注射孔，所述气体注射孔用于在与所述减压部对应的位置处注射惰性气体，

其中所述螺杆设有：在所述第一级和所述第二级之间的边界上的预定的密封结构，用于防止所述树脂和所述惰性气体中的每一种的逆流；和在所述第二级中的与所述密封结构及所述减压部相邻的降压缓和部，所述第二级中的螺纹是两头或更多头螺纹的多头螺纹，并且每一个所述螺纹的导程角在10度到45度的范围内，并且

其中所述密封结构包括：

密封件，所述密封件液密地分隔所述第一级和所述第二级，并且所述密封件可滑动地装配在形成在所述螺杆的外周表面中的预定沟槽中，其中所述密封件的外周表面在与所述加热筒的孔接触的状态下平滑地滑动；

连通路径，所述连通路径形成在所述螺杆的内部以便使所述第一级与所述第二级连通，其中所述连通路径的中央的部分具有直径减小的锥形形状，并且形成具有锥形形状的座置表面；

阀机构，所述阀机构打开和关闭所述连通路径，其中构成所述阀机构的提升阀由轴部和伞状的头部构成，在所述轴部上设置多个碟形弹簧，将设有所述多个碟形弹簧的所述提动阀放入形成有底孔的保持器中，通过形成在所述连通路径的外周表面中的外螺杆将所述保持器拧紧并固定到形成于所述连通路径的内周表面中的内螺杆，当所述提升阀的所述头部座置于所述座置表面上时，所述提升阀被所述多个碟形弹簧推压，以将所述头部压靠在所述座置表面上，并且所述连通路径关闭，并且当所述第一级中的熔融树脂达到预定压力时，所述提升阀克服所述多个碟形弹簧的推力向后移动，并且所述第一级和所述第二级彼此连通，从而允许所述熔融树脂在所述第二级中流动，并且

其中在所述降压缓和部中的在所述轴向方向上的至少两个或更多个位置中形成浅沟槽部，在所述浅沟槽部中，所述螺纹之间的螺杆沟槽浅。

4.根据权利要求3所述的用于发泡成型的注射成型机，其中所述气体注射孔设有开闭机构。

5.根据权利要求3所述的用于发泡成型的注射成型机，其中所述加热筒在所述轴向方向上以预定间隔设有两个或更多个所述气体注射孔。

6.根据权利要求3所述的用于发泡成型的注射成型机，其中所述气体注射孔设有止回阀。

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