JP2007531854A - 成形システムで用いる逆止弁 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の構造及び動作は、半固体(すなわちチクソトロピー)状態でのマグネシウム等の合金の成形用の射出成形システムのバレル組立体で用いられるように構成される逆止弁の機能及び耐久性の改善に関して、本明細書中で後述する。このような射出成形システムのいくつかの構成及び動作の詳細な説明は、米国特許第5,040,589号及び第6,494,703号を参照して入手可能である。上記に関わらず、本発明の逆止弁の汎用性にも、他の合金(例えば、アルミニウム、亜鉛等)とのその適合性にも、制限が課されることは意図されない。
i)バレル40の後方端部に金属原料を流入させるステップと、
ii)a.スクリュフライト58と軸方向ボア48Aとの協働によって、バレル40の長さに沿って、逆止弁60を通過して逆止弁60の前方に画定された蓄積領域に原料/溶融物を搬送するように機能する、スクリュ56の動作(すなわち回転及び後退)、及び
b.バレル組立体38の大部分に沿って進めながらの原材料の加熱
によって、金属原料を加工(すなわち剪断)及び加熱して成形材料のチクソトロピー溶融物にするステップと、
iii)射出金型半体23、25を閉鎖及び型締めするステップと、
iv)蓄積された溶融物をスクリュ56の前方並進によって機械ノズル44を通して射出金型内に射出するステップと、
v)場合によっては、持続的な射出圧力(すなわちパッキング)を加えることによって、成形キャビティに空隙が残っている場合はそれを充填するステップと、
vi)成形部品が射出金型の冷却によって凝固したら、射出金型を開くステップと、
vii)射出金型から成形部品を取り出すステップと、
viii)場合によっては、後続の成形サイクル(例えば離型剤の塗布)のために射出金型を調整するステップと
を含む。
本発明の逆止弁は、射出位置で逆止弁の溶融物通路での溶融物の逆流を実質的に制限する「スピガットシール」を含むことが有利であり、これはリング部材と先端部材との間に過渡的運動があったとしてもその機能を維持する。スピガットシールは、密接して重なった互いに平行な相補的な雄スピガット部と雌スピガット部との間に設けられ、これらのスピガット部は、リング部材、先端部材、フランジ部材、又はスクリュの端の任意の組み合わせの間で構成される。スピガット部は、その面法線が逆止弁の長手方向軸に対してほぼ垂直であることも特徴とする。スピガットシールは、単独で用いてもよく、又はフェイスシールと組み合わせて(例えば、リング部材とフランジ部材との間で)用いてもよい。フェイスシールと組み合わせて用いられる場合、スピガットシールは、通常であれば密接なフェイスシールの一時的消失により生じる可能性がある圧力損失を減らすことが意図される。
図1、図5A、図5B、図5C、及び図5Dを参照すると、射出成形機10のバレル組立体38で用いられるように構成される本発明の第1の実施形態による逆止弁が示されている。逆止弁160は、スクリュ56の前方部に保持されるように構成される先端部材162、先端部材162に摺動可能に配置されて、先端部材162に沿って画定されるリカバリ位置と射出位置との間で先端部材162と協働するように構成されるリング部材164、及びリング部材164の後で先端部材162の後方部に配置されたフランジ部材166を含む。
Claims (35)
- 成形システム(10)の流路(48)で用いられる逆止弁(160、260、360、460、560、660、760、860、960、1060、1160)であって、該逆止弁(160)は、
弁体(162)と、
該弁体(162)とともに互いに対して長手方向に往復可能であるように該弁体(162)の中間部を囲む、リング部材(164)と、
なお、前記弁体(162)は、該弁体(162)に沿った前記リング部材(164)の後進運動を制限するように、後方部に配置される第1のリテーナ(166)を含み、
前記弁体(162)は、該弁体(162)に対する前記リング部材(164)の前進運動を制限するように、前方部に配置される第2のリテーナ(76)を含み、
該逆止弁(160)が、前記リング部材(164)が前方限界に位置決めされる開形態にあるときに、前記弁体(162)及び前記リング部材(164)に沿って配置される複数の溶融物流面(84、90、90’、110、114、118、120)間で該逆止弁(160)に沿って、溶融物の流れを通すことを可能にするように構成可能である、溶融物通路(177)と、
該逆止弁(160)が、前記リング部材(464)が後方限界に位置決めされる閉形態にあるときに、ほぼ密接して重なった平行な配置で係合して、前記溶融物通路(177)を溶融物が逆流するのを実質的に遮断するスピガットシール(122)を提供するように構成される、前記溶融物流面(110、114)上の少なくとも一対の相補的なスピガット部(110、114)と
を備える、成形システムの流路で用いられる逆止弁。 - 前記弁体(162)と前記リング部材(164)との間に配置されて、該リング部材(164)が前記開形態と前記閉形態との間で並進するときに前記リング部材(164)を前記弁体(162)と同軸上に位置合わせさせるように案内する、ガイド(110、116)をさらに含む、請求項1に記載の逆止弁(160)。
- 前記弁体(962)と前記リング部材(964)との間に配置されて、前記一対の相補的なスピガット部(910、914)が前記リング部材(964)の後進運動と係合すると、該リング部材(964)と前記弁体(962)とを互いに位置合わせする、ガイド(911、914)をさらに含む、請求項1に記載の逆止弁(1060)。
- 前記リング部材(164)の後方部及び前記第1のリテーナ(166)の前方部に設けられる平行な面上に構成されることにより、前記逆止弁(160)が前記閉形態にあるときに、前記溶融物通路(177)を前記溶融物流が逆流するのを遮断するのに役立つフェイスシール(91)を互いの間で構成可能である、一対の相補的なフェイスシール面(90、90’)をさらに含む、請求項2又は3に記載の逆止弁(160)。
- 前記弁体(162、362)は、前記リテーナ(76、166)間に配置される少なくとも1つの円筒形のフランジ(173、373、374)を含む、請求項4に記載の逆止弁(160,1060)。
- ガイド(110、116、911、914)は、前記少なくとも1つの円筒形のフランジ(173、373、374)の外周面の一部及び前記リング部材(164)の内周面の一部に沿って構成される、相補的な案内面(110、116、911、914)である、請求項5に記載の逆止弁(160、1060)。
- 前記案内面(110、116)は、前記弁体(162)と前記リング部材(164)との間に滑り嵌め(123)を提供するように構成される、請求項6に記載の逆止弁。
- 前記複数の溶融物流面(110、114)の少なくとも1つは、前記少なくとも1つの円筒形のフランジ(173、373、374)の外周面の一部に沿って構成される、請求項5に記載の逆止弁(160、1060)。
- 前記複数の溶融物流面の少なくとも1つ(120)は、前記リテーナ(76、166、266)間で前記弁体(162、362)の外面に配置される少なくとも1つの溝(120、319、320)の表面に沿って構成される、請求項8に記載の逆止弁(160、360、1060)。
- 前記少なくとも1つの溝(120、319、320)は、前記フランジ(173、373、374)に隣接して前記弁体(162)の周りに円周方向に延びる、請求項9に記載の逆止弁(160、1060)。
- 前記円筒形のフランジ(473、474)の外周面に等角離間関係で配置される複数の前記溝(419)がある、請求項9に記載の逆止弁(160、1060)。
- 前記複数の溶融物流面の少なくとも1つ(114、914)は、前記リング部材(164、964)の内周面の一部に沿って構成される、請求項5に記載の逆止弁(160、1060)。
- 前記複数の溶融物流面の少なくとも1つ(118)は、前記リング部材(164)の内面に配置される少なくとも1つの溝(118)の表面に沿って構成される、請求項12に記載の逆止弁(160)。
- 前記リング部材(162)の前記内面の周りに等角離間関係で配置される複数の前記溝(118)がある、請求項13に記載の逆止弁(160)。
- 前記少なくとも一対のスピガット部(110、114)は、前記少なくとも1つのフランジ(173、373、374)の外面上の前記溶融物流面(110、114)の少なくとも一部と、前記リング部材(164)の内面とに沿って構成される、請求項8乃至14のいずれか1項に記載の逆止弁。
- 前記少なくとも1つのフランジ(373、374)の外面に前記リング部材(164)の内面に沿って配置される複数対のスピガット部(214、216、310、311)がある、請求項15に記載の逆止弁。
- 前記少なくとも一対のスピガット部(110、112)は、前記フェイスシール面(90、90’)に隣接して配置される、請求項16に記載の逆止弁。
- 前記第1のリテーナ(166)は、前記弁体(162)の端部の周りに保持される環状体である、請求項4に記載の逆止弁。
- 前記第1のリテーナ(366)は、該第1のリテーナの後面と前面との間に構成される溶融物入口溝(367)を含む、請求項18に記載の逆止弁。
- 前記第1のリテーナ(866)は、前記弁体(162)の端部の周りに保持されて外周面が溶融物流面を提供し少なくとも一部が前記少なくとも一対のスピガット部の1つ(810)を提供する、環状体である、請求項8乃至14のいずれか1項に記載の逆止弁。
- 前記リング部材(164)はさらに、ピストンリング(98)を受け入れる溝(95)を外面(96)の周りに含む、請求項1に記載の逆止弁。
- 前記溶融物流部(118)と前記ピストンリング溝(95)との間に延びる圧力ポート(97)をさらに含む、請求項21に記載の逆止弁。
- 前記溝(95)内の前記ピストンリング(98)の下にサブリング(100)をさらに含む、請求項22に記載の逆止弁。
- 前記第1のリテーナ(766)は、前記スクリュ(756)の一端に構成される、請求項8乃至14のいずれか1項に記載の逆止弁。
- 前記スクリュ(756)の前記端の周りの外周面(710)が溶融物流面を提供し、その少なくとも一部が前記少なくとも一対のスピガット部の1つを提供する、請求項24に記載の逆止弁。
- 前記第1のリテーナ(766)は、前記フェイスシール面(90’)を含む、請求項24に記載の逆止弁。
- 前記複数の溶融物流面の少なくとも1つ(1114)は、前記リング部材(1064)の内周面と外周面との間に配置され且つその端に配置される入口を有する長手方向に整列した溶融物ダクト(1118)の内周面に沿って構成され、少なくとも一対のスピガット部が、前記弁体(1062)のリテーナ(1066)に配置される相補的な形状のプラグ(1109)の外周面に設けられる相補的なスピガット部(1111)と協働する前記溶融物流面(1114)の少なくとも一部によって提供される、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の逆止弁。
- 前記溶融物ダクト(1118)は、前記弁部材(1064)に延びる、請求項27に記載の逆止弁。
- 前記リング部材(1064)及び前記後方リテーナ(1066)の周りにそれぞれ、等角に離間し長手方向に位置合わせされた配置で複数の前記溶融物ダクト(1118)及び前記プラグ(1109)がある、請求項27に記載の逆止弁。
- 前記複数の溶融物ダクト(1118)の少なくとも2つのそれぞれの遠位端が、前記リング部材(1064)の遠位端に隣接してその内面に構成される少なくとも1つの溝によって相互接続される、請求項29に記載の逆止弁。
- 前記プラグ(1109)は、前記溶融物ダクト(1118)それぞれの入口端内に嵌まったままとなることで互いの間の全体的な位置合わせを維持するように構成される、前方部(1113)も含む、請求項27に記載の逆止弁。
- 先行の請求項のいずれか1項による逆止弁(160)の弁体(162)。
- 先行の請求項のいずれか1項による逆止弁(160)のリング部材(164)。
- 成形システム(10)の流路(48)で用いられる改良型の逆止弁(160、260、360、460、560、660、760、860、960、1060、1160)であって、該逆止弁が閉形態にあるときに、該逆止弁の少なくとも第1及び第2の可動部材(162、164)間で溶融物通路(177)を溶融物が逆流するのを実質的に遮断するように構成可能である、スピガットシール(122)をさらに含み、該スピガットシールは、前記第1及び第2の弁部材(162、164)上にほぼ密接して重なった平行な配置で構成される少なくとも一対の相補的なスピガット部(110、114)間に設けられる、成形システムの流路で用いられる改良型の逆止弁。
- 金属射出成形機(10)のバレル組立体(38)で用いられるように構成される、請求項34に記載の逆止弁。
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