專利名稱：用于樹脂塑化螺旋的改良止回閥的制作方法
技術領域：
本發(fā)明關于注塑機械。特別具體的本發(fā)明關于用于注塑單元的管內的的止回閥。
背景技術：
已知模具系統(tǒng)的一些例子是(i)HyPET 模具系統(tǒng)，(ii)Quadloc 模具系統(tǒng)， (iiDHylectric 模具系統(tǒng)，和(iv)HyMet 模具系統(tǒng)，所有由赫斯基注塑系統(tǒng)公司制造。注塑工藝典型的包括在注塑單元內準備聚合物(或者有時是金屬)材料，注塑單元用于在壓力下熔化、注塑現有熔化的材料進入被封閉的并且被夾持的模具內，固化材料成為成模的形狀，在下一個循環(huán)之前開啟模具并排出零件。成小球狀或者粉末狀的成模材料典型的自儲料器被提供到注塑單元。注塑單元典型的采用進給螺旋轉換固態(tài)材料成為熔化態(tài)材料(有時稱作“熔化物”)，其然后在壓力下被注塑到熱流道或者其他注塑系統(tǒng)，自進給螺旋或者柱塞單元。關閉閥組件通常用于提供停止和開啟自管到注塑系統(tǒng)的熔化材料流。許多螺旋固定環(huán)形止回閥于它們的末梢端，以在注塑期間阻止熔化物流回。典型的現有的環(huán)形止回閥如圖1中的5所示。環(huán)形止回閥5被固定在螺旋7的末梢端，且具有環(huán)9浮動固定在介于尖端保持器13和尾座15間的軸11的周圍。環(huán)9毗鄰靠著注塑管17 的內表面。在恢復階段，熔化壓力促使螺旋7向后，允許熔化物在環(huán)9下朝向管17的開啟端流動。在注塑階段，螺旋7向前移動，帶動后座15進入接觸環(huán)9，且由此關閉熔化物路徑， 貫穿注塑行程的剩余部分。如本領域人員已知，環(huán)形止回閥具有簡單流動路徑(同其他類型的止回閥)，由于相對熔化物具有較低的剪切率和較少的懸移點。然而，尖端保持器和環(huán)的磨損是該環(huán)形止回閥領域的共同問題。在恢復期間，尖端保持器同螺旋旋轉，且還自由的在管內浮動。尖端保持器和環(huán)的接觸表面的相對運動，承載著恢復壓力和各種的拖拽力，造成這些部件的磨損缺陷。對于高效率的設備，該問題更加惡化，其恢復使用高的螺旋轉速(RPMs)。一些現有的環(huán)形止回閥采用碳化插件于尖端保持器上，以增加磨損部件的服務壽命。不幸的是，由于小的位于磨損表面間的軸承區(qū)域，該問題還沒有被消除，且該設計的失效也由于磨損繼續(xù)發(fā)生。

發(fā)明內容
根據本發(fā)明的第一個方面，提供一種用于螺旋的止回閥。該止回閥具有保持器尖端，其可操作的附于螺旋軸的末梢端，該保持器尖端可操作的保持環(huán)形組件。該環(huán)形組件被同軸定位在所述保持器尖端的周圍，該環(huán)形組件和保持器尖端可操作的在允許熔化物流動穿過止回閥的開啟位置和阻止所述熔化物回流的關閉位置之間相互配合運動。所述環(huán)形組件和所述保持器尖端間的接觸表面，當所述環(huán)形組件位于開啟位置時，被定位貼近所述螺旋的縱向軸。根據本發(fā)明的第二個方面，提供一種用于螺旋的止回閥。該止回閥具有保持器尖端，其可操作的附于螺旋軸的末梢端，該保持器尖端可操作的保持環(huán)形組件。該環(huán)形組件被同軸定位在所述保持器尖端的周圍，該環(huán)形組件和保持器尖端可操作的在允許熔化物流動穿過止回閥的開啟位置和阻止所述熔化物回流的關閉位置間相互配合運動。該環(huán)形組件包括朝所述保持器尖端延伸的向內朝向的槽。


通過后續(xù)的附圖和詳細的實施例描述將會獲得對本發(fā)明具體實施例(非限定)的更好的理解。圖1顯示現有技術中環(huán)形止回閥的側剖視圖；圖2顯示根據本發(fā)明第一實施例的注塑機的側剖視圖；圖3顯示用于圖2中注塑機的止回閥的立體圖；圖4顯示用于圖2中注塑機的止回閥的前平面圖；圖5顯示用于圖2中注塑機的止回閥的側剖視圖；圖6顯示圖2至5中止回閥通道的立體圖；圖7顯示本發(fā)明另一個實施例中的注塑機的止回閥的環(huán)形組件的立體圖；圖8顯示本發(fā)明另一個實施例中的注塑機的止回閥的環(huán)形組件的立體圖；圖9顯示本發(fā)明另一個實施例中的止回閥的側剖視圖；圖10顯示本發(fā)明另一個實施例中的止回閥的側剖視圖；圖11顯示本發(fā)明另一個實施例中的注塑機的止回閥的環(huán)形組件的立體圖；圖12顯示本發(fā)明另一個實施例中的注塑機的止回閥的環(huán)形組件的立體剖視圖；圖13顯示本發(fā)明另一個實施例中的注塑機的止回閥的環(huán)形組件的剖視圖；圖14顯示本發(fā)明另一個實施例中的注塑機的止回閥的環(huán)形組件的剖視圖；和圖15顯示本發(fā)明另一個實施例中的注塑機的止回閥的環(huán)形組件的剖視圖。
具體實施例方式現在參考圖2，用于根據第一非限定實施例的模具系統(tǒng)的注塑單元被總體顯示為 20。該注塑單元20包括適用于接收注塑螺旋M的擠出管22。擠出管22可包括可選擇的保護襯(未示出)。圓柱體頭26關閉擠出管22的末端，且固定噴嘴觀，同其同軸定位。熔化物通道30被限定在它們之間，延伸通過擠出管22，圓柱體頭沈和噴嘴觀。樹脂材料(典型的熱固樹脂或者熱塑性小球)自儲料器32進給，通過進給喉34 進入熔化物通道30。螺旋M的旋轉運動塑化該材料，在其脫離通過噴嘴觀之前。在一些實施例中，螺旋對可包括多個專門區(qū)域(未示出)。例如，第一區(qū)域可包括適用于自儲料器32傳輸固態(tài)材料的螺旋行程，后區(qū)域用于剪切并塑化該材料，和最后區(qū)域用于在脫離通過噴嘴觀之前混合現有的熔化材料。螺旋M可還包括壩或者通道，以將未熔化材料自熔化材料處分離，用于下一步的工序。其他適用也會由本領域的人員所采用。除了旋轉，螺旋M在一些實施例中可操作的前后往復，以將熔化材料擠出通過噴嘴洲并在模具(未示出)內填充。環(huán)形止回閥36在靠近螺旋M的尖端處被提供，以在注塑階段的螺旋M的向前運動過程中阻止熔化材料的再進入。螺旋M的旋轉運動通過馬達 44提供，其可以是電馬達，液壓馬達，或者它們的組合(圖2中所示的實施例顯示了馬達44的電氣樣式)。螺旋M的旋轉運動幫助熔化和混合熔化材料。螺旋M也是可在擠出管22 內通過活塞38轉移的，為了在成模工序期間提供注塑和保持壓力。

加熱器帶46沿著擠出管22 (雖然遠離進給喉34)的長度的一部分被提供，以輔助材料的熔化(除了通過螺旋M的剪切生成的熱)和后續(xù)的維持當其靠近噴嘴觀時熔化材料的溫度。在一些實施例中，加熱器帶46被覆蓋有隔離套蓋，以最小化熱量的損失)。熱偶沿著擠壓管22被提供，以提供對熔化材料溫度的指示?，F在參考圖3至5，環(huán)形止回閥36被具體描述。圖3至5顯示環(huán)形止回閥36處于關閉位置。環(huán)形止回閥36包括保持器尖端48和環(huán)形組件50。保持器尖端48包括軸52和在軸52的末梢或者前端的尖端部分60。在目前所顯示的實施例中，軸52具有寬部分M和細部分56，在寬部分M和細部分56之間具有臺階 58。然而，具有恒定直徑或者其他變化直徑的軸也可以被使用。在一些實施例中，軸52的反向末端限定了界面62，被適用于可移動的同螺旋對(圖幻末端上的互補界面相配合。一旦被安裝，保持器尖端48運動的配合螺旋M并因此同螺旋旋轉并一前一后的傳輸?？蛇x擇的，間隔墊(未示出)可以通過緊固件(未示出)被附于軸52的末端，以阻止保持器尖端48在螺旋M處觸底。尖端部分60被總體成圓錐形，并具有比軸52大的直徑，以使得其提供一延伸超過軸52的寬部分M的凸緣，其限定了用于阻止環(huán)性組件50在向前的方向上移動的前座64。 尖端部分60比環(huán)形組件50具有小的直徑，且也比典型的現有技術中的保持器尖端(例如圖1中所示)小。由于尖端部分60具有縮小的直徑，其也可以具有短的長度，而保持相同圓錐部分的斜度，由此降低保持器尖端48的長度?？蛇x擇的，尖端部分60提供多個縱向定位的切口 66。切口 66提供抓取表面，當保持器尖端48同螺旋M固定或者自螺旋M脫離固定時。在目前所示的實施例中，切口 66相對現有技術的保持器尖端槽是比較寬且淺的。保持器尖端48還包括后座68，自軸52向外延伸，并固定位在尖端部分60和界面 62之間。后座68被依尺寸制造以提供比擠出管22小的直徑，以使得其為熔化物傳輸通過擠出管22提供暢通的流動通道，當環(huán)形止回閥36處于開啟位置時。在本實施例中，后座68 包括用于安裝環(huán)形組件50的座部分82，和在環(huán)形組件50內延伸并幫助熔化物流動順暢的傾斜部分86。后座68還可以包括毗鄰抵靠軸52上的臺階58的前壁88，以幫助阻止后座 68的向前運動。環(huán)形組件50可浮動并共中心的固定在前座64和后座68之間的軸52的周圍。環(huán)形組件50包括環(huán)72，其依尺寸制造以毗鄰抵靠擠出管22(圖幻的內側。在本實施例中， 環(huán)72的厚度在其內側減少，當其自其后邊緣74向其前邊緣78移動時。環(huán)形組件50還包括內環(huán)80，其也共中心的定位在軸52的周圍。在一些實施例中，內環(huán)80的厚度增加，當其自其后邊緣向其前邊緣運動時，這樣環(huán)72和內環(huán)80的面對表面之間的間隙保持實質的恒定。在一些實施例中，內環(huán)80在其前邊緣的厚度將同前座64的高度相同。在本實施例中， 內環(huán)80的長度小于環(huán)72的長度。多個內朝向槽76在環(huán)72和內環(huán)80間保持間隔。在本實施例中，槽76被錐度，以在它們靠近內環(huán)80時變窄。環(huán)72和內環(huán)80間的空間提供了通過量區(qū)域88。槽76總體沒有發(fā)現過分的磨損， 它們可以相對現有技術被布置在螺旋上的槽窄，有利于增加通過量區(qū)域的橫截面積。尖端部分60被依尺寸制造，以最低限度的閉塞通過量88，借助阻止延伸越過內環(huán)80。
6
環(huán)形止回閥36的操作類似于現有技術的設計。在恢復階段，熔化壓力驅動螺旋 24(包括附屬的保持器尖端48和環(huán)組件50)在向后的方向上移動環(huán)形止回閥36進入其開啟位置，使得熔化物在環(huán)72 (其實質保持抵靠擠出管22的內表面的位置)之下流動，并穿過通過量區(qū)域88朝向擠出管22的末端。在恢復階段，內環(huán)80的內表面提供一接觸表面， 其毗鄰抵靠尖端部分60上的相對接觸表面，即前座64。保持器尖端48和環(huán)組件50上的接觸表面之間的相對運動(即旋轉)貼近螺旋M的軸出現，其相對現有技術的止回閥更靠近螺旋M的軸，且以較低的速度，由此降低對于環(huán)形止回閥36的磨損傷害。而且，內環(huán)80針對前座64提供相對大的接觸表面，進一步降低磨損。在注塑階段，螺旋M向前移動，帶動后座68的座部分82進入同環(huán)72的后邊緣74相接觸，且由此為注塑行程的剩余部分密封熔化物通道。為減少在保持器尖端48和內環(huán)80上的內表面90的相對表面之間被收集的熔化物的數量，至少一個通道92，和可選擇的，多個通道92 (圖6)可以被增加，以提供額外的出口通道用于熔化物的擠出。用于每一個通道92的入口 94被定位在軸52上，在尖端部分60 旁邊，且用于每一個通道92的出口 96被定位在每一個尖端部分60的錐形末端。通道92 被典型的鉆孔通過保持器尖端48。可選擇的，每一個通道92 (相對保持器尖端48的縱向軸)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應(通常通過保持器尖端 48的旋轉)。現在參考圖7，本發(fā)明的另一個實施例被顯示。在本實施例中，環(huán)形止回閥136被提供，其省略了內環(huán)。作為替代，槽76提供前邊緣178以提供同前座的接觸表面。而這個構造降低了前座的接觸表面，其也降低了熔化物可以被收集和遭受退化的區(qū)域?，F參考圖8，本發(fā)明的另一個實施例被顯示。在本實施例中，環(huán)形止回閥236被提供，其同樣省略了內環(huán)。至少一個插入件198和可選擇的多個插入件198，可以被提供在槽 176的前邊緣178之上，以提供額外的磨損壽命。插入件198可以典型的是由碳化物制成的碟盤或者絲，并通過鑲嵌焊或者焊接到槽176的前邊緣178。插入件198典型的不受到形狀的限制，且含有流體動力的特性?？蛇x擇的，在具有內環(huán)的發(fā)明的實施例中，插入件198可以被固定在內環(huán)(未示出)的前邊緣上。現在參考圖9和10，本發(fā)明的另外兩個實施例被顯示。在這些實施例中，環(huán)形止回閥336和436分別呈現，具有布置在保持器尖端的前座和環(huán)形組件之間的磨損環(huán)98。在圖 9中，磨損環(huán)98被安裝在尖端部分360的前座364上。在圖10，磨損環(huán)98被安裝在環(huán)形組件450上?？蛇x擇的，磨損環(huán)98可以自由浮動在保持器尖端和環(huán)形組件(未示出)之間。 磨損環(huán)98是一個可更換零件，且典型的由陶瓷材料制造，例如氧化鋯。由于更大的彈性，磨損環(huán)98的使用將同插入件198 —同使用，如圖11所示?，F參考圖12，另一實施例被顯示。環(huán)形止回閥536被提供，具有額外的潤滑功能。 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和內環(huán)80的前邊緣78 間提供小的間隙。在恢復期間，熔化壓力促使小量的熔化物向外通過切角部分580。保持器尖端548的旋轉促使被泄露的熔化物被分散通過位于前座564和前邊緣78間的界面，產生流體力潤滑并降低環(huán)形止回閥536的磨損。現在參考圖13，本發(fā)明的另一個實施例被顯示。環(huán)形止回閥236被提供，其中內環(huán) 280具有同環(huán)272實質相等的長度。槽278也實質完全沿著環(huán)272的長度延伸。
現在參考圖14，另一個實施例被顯示。環(huán)形止回閥636被提供，具有額外的潤滑功能。螺紋694被提供在內環(huán)680之下的相對表面上的保持器尖端648上。其作用為螺旋泵以移動位于其中的熔化物?？蛇x擇的，螺紋可以提供在相對保持器尖端(未示出)的內環(huán)的表面上?，F參考圖15，另一個實施例被顯示。環(huán)形止回閥736被提供，具有額外的潤滑功能。類似圖14中的實施例，螺紋694被提供，以用作螺旋泵來移動熔化物。切口 700(即具有斜面)被定位在內環(huán)580的前邊緣678之上，以幫助熔化熱自內環(huán)之下排出。另外，排出熔化物的工作將驅動內環(huán)680遠離前座664，由此降低磨損。非限定實施例的描述提供了本發(fā)明的實例，且這些實例并不限制本發(fā)明的范圍。 可以理解的是本發(fā)明的范圍通過權利要求限制。上述描述的概念可以適用于特定的條件和 /或功能，并可進一步延伸到其他屬于本發(fā)明范圍之內的應用的多種變化。因此，由于具有非限定實施例描述內容，可以清楚的是修飾和改良是可行的，沒有離開本發(fā)明所述的概念。 因此，本發(fā)明的保護范圍僅有隨后的權利要求限定。
權利要求
1.一種用于螺旋的止回閥，具有保持器尖端，可操作的附于螺旋軸的末梢端；環(huán)形組件，同軸固定在所述保持器尖端的周圍，所述環(huán)形組件和所述保持器尖端可操作的在允許熔化物流動穿過所述止回閥的開啟位置和阻止所述熔化物回流的關閉位置之間相互配合運動；且在所述環(huán)形組件和所述保持器尖端之間的接觸表面，當所述環(huán)形組件位于開啟位置時，被定位貼近所述螺旋的縱向軸。
2.如權利要求1所述的止回閥，其特征在于所述環(huán)形組件包括朝向所述保持器尖端延伸的內朝向槽。
3.如權利要求2所述的止回閥，其特征在于所述止回閥包括定位在所述保持器尖端之上的軸的周圍的內環(huán)，所述內環(huán)互相連接所述內朝向槽，且當所述環(huán)形組件處于開啟位置時，提供位于內環(huán)上的接觸表面。
4.如權利要求2所述止回閥，其特征在于所述環(huán)形組件包括依尺寸制作的環(huán)，以同管的內表面接觸，所述內朝向槽自所述環(huán)朝向所述保持器尖端上的軸延伸。
5.如權利要求4所述的止回閥，其特征在于所述內朝向槽比所述環(huán)短。
6.如權利要求4所述的止回閥，其特征在于所述環(huán)的厚度自其后邊緣向其前邊緣減
7.如權利要求1所述的止回閥，其特征在于所述保持器尖端包括 軸，可操作的同軸固定在所述螺旋軸的所述末梢端；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軸大的直徑，所述環(huán)形組件可操作的阻止所述環(huán)形組件在向前方向上的運動，且還提供在所述保持器尖端上的接觸面；且后座，自所述軸徑向延伸，可操作的阻止所述環(huán)形組件在向后方向上的運動，所述后座還可操作的阻止所述熔化物流動通過所述止回閥，當配合到所述環(huán)形組件時。
8.如權利要求1所述的止回閥，其特征在于所述保持器尖端包括至少一個通過其成型的通道，用以方便定位在所述環(huán)形組件的和所述保持器尖端相對表面間的熔化物的擠出ο
9.如權利要求2所述的止回閥，其特征在于所述環(huán)形組件和所述尖端保持器中的之一包括至少一個位于所述環(huán)形組件和所述保持器尖端之上的所述接觸面之間的插件，以減輕在所述環(huán)形組件和所述保持器尖端之一上的磨損。
10.如權利要求9所述的止回閥，其特征在于所述至少一個插件是磨損環(huán)，同軸固定在保持器尖端的周圍，介于所述保持器尖端的尖端部分和所述環(huán)形組件之上的所述內朝向槽之間。
11.如權利要求9所述的止回閥，其特征在于所述至少一個插件是碳化插件，固定到所述環(huán)形組件和所述保持器尖端之一的接觸面。
12.如權利要求2所述的止回閥，其特征在于所述止回閥包括固定在所述保持器尖端之上的軸的周圍的內環(huán)，所述內環(huán)相互連接所述內朝向槽，所述內環(huán)還包括切口，以方便位于所述環(huán)形組件和所述保持器尖端相對表面之間的熔化物的擠出。
13.如權利要求1所述的止回閥，其特征在于位于所述環(huán)形組件和所述保持器尖端中的之一上的相對表面是螺旋化的，以方便位于它們之間的熔化物的擠出。
14.如權利要求1所述的止回閥，其特征在于所述螺旋軸包括用于連接保持器尖端到所述螺旋的界面。
15.一種用于螺旋的止回閥，具有保持器尖端，可操作的附于螺旋軸的末梢端，所述保持器尖端可操作的保持一環(huán)形組件；所述環(huán)形組件，被同軸固定在所述保持器尖端的周圍，所述環(huán)形組件和所述保持器尖端可操作的在允許熔化物流動穿過所述止回閥的開啟位置和阻止所述熔化物回流的關閉位置之間相互配合運動；且其中，所述環(huán)形組件包括朝向所述尖端保持器延伸的內朝向槽。
16.如權利要求15所述的止回閥，其特征在于所述止回閥包括定位在所述保持器尖端之上的軸的周圍的內環(huán)，所述內環(huán)互相連接所述內朝向槽，且當所述環(huán)形組件處于開啟位置時，提供位于內環(huán)上的接觸表面。
17.如權利要求15所述的止回閥，其特征在于所述環(huán)形組件包括依尺寸制作的環(huán)，以同管的內表面接觸，所述內朝向槽自所述環(huán)朝向所述保持器尖端上的軸延伸。
18.如權利要求17所述的止回閥，其特征在于所述內朝向槽比所述環(huán)短。
19.如權利要求17所述的止回閥，其特征在于所述環(huán)的厚度自其后邊緣向其前邊緣減小。
20.如權利要求15所述的止回閥，其特征在于所述保持器尖端包括 軸，可操作的同軸固定在所述螺旋軸的所述末梢端；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軸大的直徑，且可操作的阻止所述環(huán)形組件在向前方向上的運動，且還提供在所述保持器尖端上的接觸面； 且后座，自所述軸徑向延伸，可操作的阻止所述環(huán)形組件在向后方向上的運動，所述后座還可操作的阻止所述熔化物流動通過所述止回閥，當配合到所述環(huán)形組件時。
21.如權利要求15所述的止回閥，其特征在于所述保持器尖端包括至少一個通過其成型的通道，用以方便定位在所述環(huán)形組件的和所述保持器尖端相對表面間的熔化物的擠出ο
22.如權利要求15所述的止回閥，其特征在于所述環(huán)形組件和所述尖端保持器中的之一包括至少一個位于所述環(huán)形組件和所述保持器尖端之上的所述接觸面之間的插件，以減輕在所述環(huán)形組件和所述保持器尖端之一上的磨損。
23.如權利要求22所述的止回閥，其特征在于所述至少一個插件是磨損環(huán)，同軸固定在保持器尖端的周圍，介于所述保持器尖端的尖端部分和所述環(huán)形組件之上的所述內朝向槽之間。
24.如權利要求22所述的止回閥，其特征在于所述至少一個插件是碳化插件，固定到所述環(huán)形組件和所述保持器尖端之一的接觸面。
25.如權利要求15所述的止回閥，其特征在于所述止回閥包括固定在所述保持器尖端之上的軸的周圍的內環(huán)，所述內環(huán)相互連接所述內朝向槽，所述內環(huán)還包括切口，以方便位于所述環(huán)形組件和所述保持器尖端相對表面之間的熔化物的擠出。
全文摘要
提供一種用于螺旋的止回閥。所述止回閥包括保持器尖端，可操作的附于螺旋軸的末梢端，所述保持器尖端限定至少一個熔化物通道。第一環(huán)被同軸固定到且可旋轉配合所述保持器尖端。第二環(huán)同軸并可滑動固定到所述保持器尖端，且可操作的相對所述保持器尖端旋轉。所述第二環(huán)可操作的在允許熔化物流動通過所述止回閥的開啟位置和阻止所述熔化物回流的關閉位置間往返運動。
文檔編號B29C45/58GK102421582SQ201080014198
公開日2012年4月18日 申請日期2010年3月3日 優(yōu)先權日2009年4月13日
發(fā)明者格拉森·皮埃爾, 羅杰·皮特·阿德瑞, 豪特·克里斯托弗 申請人:赫斯基注塑系統(tǒng)有限公司