專利名稱：改進(jìn)的止回閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
以下關(guān)于注塑機(jī)械。更具體，以下關(guān)于用于注射單元上的管內(nèi)的止回閥。
背景技術(shù)：
已知的模具系統(tǒng)的例子是(i)HyPET 模具系統(tǒng)，(ii)Quadl0C 模具系統(tǒng)， (iii)Hylectric 模具系統(tǒng)，和(iv)HyMet 模具系統(tǒng)，均生產(chǎn)自赫斯基注塑系統(tǒng)公司。注塑工藝典型包括在用于熔化的注射單元內(nèi)準(zhǔn)備聚合物(或者有時(shí)是金屬)材料，在壓力下注射該熔化材料到封閉的并夾持的模具，固化該材料到達(dá)其成模形狀，打開模具并彈射零件，在下一個(gè)循環(huán)之前。該成模材料典型的自儲(chǔ)料器以小球或粉末的形式被提供給注射單元。該注射單元轉(zhuǎn)化該固態(tài)材料為熔化狀材料(有時(shí)稱為熔化物)，典型的通過(guò)采用進(jìn)給螺旋，其然后在來(lái)自進(jìn)給螺旋或活塞單元的壓力下被射入熱流道或其他模具系統(tǒng)。關(guān)閉閥組件通常被提供阻止和啟動(dòng)來(lái)自管到模具系統(tǒng)的熔化材料流。許多螺旋將止回閥固定在他們的末端以阻止熔化物在注射期間回流。典型的現(xiàn)有止回閥如圖1中5所示。止回閥5被固定在螺旋7的末端，且具有環(huán)9浮動(dòng)安裝在介于尖端保持器13和后座15之間的軸11的周圍。環(huán)9緊貼注射管7的內(nèi)表面。在恢復(fù)階段，熔化物壓力驅(qū)使螺旋向后，使得熔化物在環(huán)9 (其保持實(shí)質(zhì)的位置)下流動(dòng)并通過(guò)形成在階段保持器13上管道朝向管17的末端。在注射階段，螺旋7向前移動(dòng)，帶動(dòng)后座15同環(huán)9相接觸，并以此關(guān)閉熔化物路徑，貫穿注射沖程的剩余。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，止回閥具有簡(jiǎn)單流動(dòng)通道(與其它止回閥類型相比)，造成熔化物的低剪切速率和少的阻塞點(diǎn)。然而，在現(xiàn)有技術(shù)中的止回閥中，尖端保持器和環(huán)的磨損是一個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題。在恢復(fù)階段，尖端保持器隨著螺旋旋轉(zhuǎn)并且環(huán)自由的浮動(dòng)在管內(nèi)。尖端保持器和環(huán)的接觸表面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，承載著恢復(fù)力和各種拽力，使得這些部件損壞。該問(wèn)題特別嚴(yán)重于高效能機(jī)器，其恢復(fù)使用高螺旋轉(zhuǎn)速(RPMs).一些現(xiàn)有技術(shù)的止回閥已經(jīng)使用碳化物插件于尖端保持器之上(未示出)以增加損壞部件的服務(wù)壽命。不幸的是，由于介于位于尖端保持器上損壞表面和環(huán)之間的小的承載面積，該問(wèn)題沒(méi)有消除，由于磨損仍然發(fā)生而造成該類止回閥的失效。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，提供一種用于螺旋的止回閥。所述止回閥包括保持器尖端，可操作的被附著于螺旋軸的頂端，所述保持器尖端限定了至少一個(gè)熔化物通道。第一環(huán)被同軸安裝并旋轉(zhuǎn)連結(jié)到所述保持器尖端。第二環(huán)同軸并可滑動(dòng)安裝到所述保持器尖端，且可操作的相對(duì)所述保持器尖端旋轉(zhuǎn)。所述第二環(huán)可操作的在允許熔化物流動(dòng)通過(guò)所述止回閥的開啟位置和阻止所述熔化物回流的閉塞位置之間可逆的移動(dòng)。


本發(fā)明的實(shí)施例將通過(guò)附圖及標(biāo)記得到描述，其中
圖1顯示現(xiàn)有技術(shù)中止回閥的剖面圖；圖2顯示根據(jù)本發(fā)明的第一非限定實(shí)施例的注射單元的剖面圖；圖3顯示用于權(quán)利要求2中的注射單元的止回閥的一個(gè)非限定性實(shí)施例；圖4顯示的圖3中止回閥的剖視圖；圖5和6分別顯示了根據(jù)另一個(gè)非限定實(shí)施例的止回閥的閉塞和開啟位置的透視圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在參考圖2，用于同第一個(gè)非限定實(shí)施例相適應(yīng)的模具系統(tǒng)的注射單元被總體顯示為20。該注射單元20包括被適應(yīng)容納螺旋M的管道22。管道22可以包括一個(gè)可選的保護(hù)襯(未示出)。圓筒頭26關(guān)閉管道22的末端，且裝配有同軸定位噴嘴觀。熔化物通道30被限定在它們之間，延伸通過(guò)管道22，圓筒頭沈和噴嘴觀。樹脂材料(典型的熱固樹脂或者熱塑性小球)被從儲(chǔ)料器32添加，通過(guò)進(jìn)給喉34 進(jìn)入熔化物通道30。螺旋M的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)在所述材料被排出噴嘴觀之前將所述材料塑料化。優(yōu)選的，螺旋M可以包括多個(gè)特定的區(qū)域(未示出)。例如第一區(qū)域可以包括適用于將固態(tài)材料自所述儲(chǔ)料器32傳輸?shù)穆菪?，后區(qū)域用于剪切并塑料化該材料，和最后區(qū)域用于在被排出噴嘴觀之前混合目前的被熔化的材料。螺旋還可以包括柵壩或者通道以將未熔化材料和熔化材料分隔開，用于后續(xù)工藝。其他的改進(jìn)也可以通過(guò)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)實(shí)現(xiàn)。除了旋轉(zhuǎn)，螺旋M被優(yōu)化的可操作的往復(fù)向后和向前以壓出所述熔化材料排出噴嘴觀，并在模具內(nèi)(未示出)包裹該材料。止回閥36被提供靠近螺旋M的尖端，以在注射階段阻止在螺旋的向前運(yùn)動(dòng)期間材料的再進(jìn)入。螺旋M的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過(guò)馬達(dá)44提供，其可以是電力馬達(dá)，或者液壓馬達(dá)，或者是二者結(jié)合體(圖1所示的實(shí)施例顯示電力馬達(dá)44)。 螺旋M的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)幫助傳輸、熔化和混合熔化的材料。螺紋M也可在借助活塞38在管道 22內(nèi)可轉(zhuǎn)移，為了在注射階段提供注射和保持壓力。加熱帶46沿著管道22長(zhǎng)度的一部分被提供(雖然遠(yuǎn)離進(jìn)給喉34)，以輔助材料的熔化(除了由螺旋M的剪切運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的熱量之外)并然后保持熔化材料的溫度，當(dāng)其逼近噴嘴觀時(shí)。優(yōu)選的，加熱帶46被覆蓋有隔離管道層48以最小化熱量散失。熱電偶50 被沿著管道22提供，以提供材料溫度的顯示?，F(xiàn)在參考圖3和4，止回閥36被詳細(xì)描述。圖3和圖4顯示止回閥36于開啟位置。止回閥36包括軸52和在軸52頂端的保持器尖端M。優(yōu)選的軸52的相對(duì)端限定了攻絲界面56，其適用于可移動(dòng)的同位于螺旋M的末端(虛線所示)的互補(bǔ)攻絲表面向配合。 一旦攻絲，保持器尖端M同螺旋M被運(yùn)動(dòng)的連接，且因此同螺旋一前一后的旋轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)移。 優(yōu)選的，間隔件53通過(guò)緊固件55被附于軸52的末端，以阻止保持器尖端M在螺旋上到底外出。在目前顯示的實(shí)施例中，保持器尖端M通常成圓錐型且限定了多個(gè)沿著其外部表面的縱向定位凹槽58。保持器尖端M可以依尺寸制造，以自管道22(圖幻的內(nèi)表面提供充分間隙。第一環(huán)可浮動(dòng)且同軸的環(huán)繞安裝在軸52上。在本實(shí)施例中，第一環(huán)是齒形環(huán) 60。齒形環(huán)60包括多個(gè)齒62圓周間隔環(huán)繞在環(huán)的第一側(cè)64，其依尺寸制造以在被限定在保持器尖端M中的凹槽58之內(nèi)配合。齒62通過(guò)保持器尖端M的側(cè)壁所嚙合，這樣齒形環(huán)60同保持器尖端54/螺旋M相合作的旋轉(zhuǎn)。齒62可以依尺寸制造以提供高摩擦配合， 其實(shí)質(zhì)形成在保持器尖端M和齒形環(huán)60間沒(méi)有線運(yùn)動(dòng)，或者其可以具有松的公差，以使得基于向后的熔化物壓力而在二者間形成相對(duì)的線運(yùn)動(dòng)。不考慮配合，齒62將在使用時(shí)自保持器尖端M脫離，以使得阻止在保持器尖端M和齒形環(huán)60間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)。齒形環(huán)60徑向被依尺寸制造，以實(shí)質(zhì)具有同保持器尖端M —樣的外直徑(也就是說(shuō)，在其和管道22的內(nèi)表面間具有充分的間隙)。在齒形環(huán)60和軸52間提供有縫隙，以使得熔化物在齒形環(huán) 60下流動(dòng)并通過(guò)凹槽58。優(yōu)選的，齒形環(huán)60由抗磨損或者硬化材料制成，可以被處理或者包裹以用于額外的抗磨損，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知。布置在齒形環(huán)60之后(相對(duì)保持器尖端54)是第二環(huán)，即浮動(dòng)環(huán)66，其具有比齒形環(huán)60大的直徑。浮動(dòng)環(huán)66自由浮動(dòng)環(huán)繞軸52，如在傳統(tǒng)現(xiàn)有技術(shù)的用于止回閥的環(huán)(因此提供縫隙61的部分用于熔化物在浮動(dòng)環(huán)66和軸52間的流動(dòng))，且被依尺寸制造以緊靠鄰貼著管道22的內(nèi)表面。后座68 (固定附于軸52上)被定位在浮動(dòng)環(huán)66之后(相對(duì)保持器尖端54)，以限制浮動(dòng)環(huán)66的線性運(yùn)動(dòng)。當(dāng)浮動(dòng)環(huán)66緊靠鄰貼著后座68，熔化物被阻止在管道22內(nèi)回流。止回閥36的操作類似于現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)計(jì)。在恢復(fù)階段，熔化物壓力驅(qū)使螺旋 24 (包括被附著的保持器尖端M和齒形環(huán)60)向后，移動(dòng)止回閥36進(jìn)入其開啟位置，使得熔化物在浮動(dòng)環(huán)66下流動(dòng)(其實(shí)質(zhì)保持在抵靠管道22的內(nèi)表面的位置)，并通過(guò)凹槽58 朝向管道22的末端。在注射階段，螺旋M向前移動(dòng)，帶動(dòng)后座68進(jìn)入同浮動(dòng)環(huán)66接觸， 并因此為注射沖程的剩余密封熔化物路徑。保持器尖端M和浮動(dòng)環(huán)66之間的相對(duì)(即轉(zhuǎn)動(dòng))運(yùn)動(dòng)是實(shí)質(zhì)消除的，保護(hù)更加昂貴的保持器尖端討避免被環(huán)磨損破壞。作為替代，相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)生在齒形環(huán)60和浮動(dòng)環(huán) 66之間的大的，平的和連續(xù)接觸表面，使得低的接觸壓力和磨損。該設(shè)計(jì)提供了靈活的材料的選擇，表面處理或者齒形環(huán)60和浮動(dòng)環(huán)66的硬面。齒形環(huán)60和浮動(dòng)環(huán)66之一或二者可以由耐磨材料制成，便于制造和更換如果有必要。另外，由于浮動(dòng)環(huán)66沒(méi)有跨越抵靠保持器尖端M，保持器尖端上的凹槽58可以比傳統(tǒng)的現(xiàn)有設(shè)計(jì)被制作的更大，減少壓力降低和增加止回閥36的流量和可能的注射單元20的恢復(fù)率?，F(xiàn)在參考圖5和6，本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施例被總體顯示為136。圖5顯示了止回閥136在閉塞位置，而圖6顯示了止回閥136在開啟位置。止回閥136類似于止回閥36并且包括軸152和在軸152的頂端的保持器尖端154。軸152被適應(yīng)的可移動(dòng)的同螺旋M (圖 2)末端上的互補(bǔ)的攻絲表面相配合。一旦攻絲，保持器尖端巧4被運(yùn)動(dòng)的連接到螺旋對(duì)， 且因此同螺旋一前一后的旋轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)移。類似保持器尖端M，保持器尖端巧4總體圓錐型且限制了多個(gè)凹槽158，其相對(duì)保持器尖端154的軸縱向被布置。保持器尖端IM可被依尺寸制作，以提供充分間隙自管道22的內(nèi)表面(未示出)。第一環(huán)是浮動(dòng)且同軸的環(huán)繞安裝在軸152上。在本所示的實(shí)施例，第一環(huán)是齒形環(huán)160。齒形環(huán)160包括多個(gè)齒162，圓周間隔環(huán)繞在環(huán)的第一側(cè)164， 且其依尺寸制造以在被限定在保持器尖端154中的凹槽158之內(nèi)配合。相對(duì)于前述的齒形環(huán)60的側(cè)壁，斜面?zhèn)缺?63沿著多個(gè)齒162的每一個(gè)的至少一部分被提供?；パa(bǔ)的斜面?zhèn)缺?65沿著多個(gè)凹槽158的每一個(gè)的相對(duì)側(cè)壁的至少一部分被提供。斜面表面163和165限定了介于保持器尖端IM和齒形環(huán)160之間的凸輪表面。每一個(gè)多個(gè)齒162和多個(gè)凹槽 158的相反側(cè)不包括斜面表面。布置在齒形環(huán)160的后面(相對(duì)保持器尖端154)是第二環(huán)，稱為浮動(dòng)環(huán)66，如止回閥36中所描述。止回閥136在恢復(fù)階段的操作類似于止回閥36。螺旋M以第一方向旋轉(zhuǎn)以塑料化熔化物。熔化物壓力驅(qū)動(dòng)螺旋M(包括被附著的保持器尖端巧4和齒形環(huán)160)向后，移動(dòng)止回閥136進(jìn)入其開啟位置，使得熔化物在浮動(dòng)環(huán)66下流動(dòng)(其實(shí)質(zhì)保持在抵靠管道22 的內(nèi)表面的位置)，且通過(guò)多個(gè)凹槽158朝向管道22的末端。通過(guò)止回閥136，在注射階段，螺旋在第二方向上旋轉(zhuǎn)一個(gè)短的距離(例如，1/4 轉(zhuǎn))，即相反于在恢復(fù)階段的旋轉(zhuǎn)方向。斜面表面163和165成為相對(duì)彼此的凸輪表面，轉(zhuǎn)移齒形環(huán)160相對(duì)保持器尖端154向后，帶動(dòng)浮動(dòng)環(huán)66進(jìn)入同后座68相接觸，并以此為注射沖程(其中螺旋M如前所述向前調(diào)動(dòng))的剩余密封熔化物路徑。本設(shè)計(jì)提供了止回閥 136的快速閉塞，由于單一的螺旋M的1/4轉(zhuǎn)能夠閉塞閥門。止回閥136的開啟的發(fā)生，由于如前所述的熔化物壓力。正常地，斜面表面163和165不彼此分離接觸，由于齒形環(huán)160 行進(jìn)的受限范圍。本發(fā)明非限定的實(shí)施例的描述，提供了本發(fā)明的實(shí)施例，且這些例子并不限定本發(fā)明的范圍。可以容易理解的是本發(fā)明的范圍是通過(guò)權(quán)利要求所限定。以上描述的概念可以適應(yīng)于特定的條件和/或功能，且可以進(jìn)一步延伸到其他的屬于本發(fā)明范圍之內(nèi)的應(yīng)用實(shí)施例。通過(guò)描述的實(shí)施例，很顯然，沒(méi)有離開描述的概念的修改和改善將是可能的。因此， 由文字所描述的專利的保護(hù)是受限制的，而僅是通過(guò)后續(xù)的權(quán)利要求的范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于螺旋(24)的止回閥(36，136)，包括:保持器尖端( ，1 )，可操作的被附著于螺旋軸(52,15 的頂端，所述保持器尖端 (54，154)限定了至少一個(gè)熔化物通道(30)；第一環(huán)(60)，被同軸安裝并旋轉(zhuǎn)連結(jié)到所述保持器尖端(54，154)； 第二環(huán)(66)，同軸并可滑動(dòng)安裝到所述保持器尖端(M，1M)，且可操作的相對(duì)所述保持器尖端(54，154)旋轉(zhuǎn)；和其中所述第二環(huán)(66)相對(duì)所述保持器尖端(54，154)可操作的在允許熔化物流動(dòng)通過(guò)所述止回閥(36，136)的開啟位置和阻止所述熔化物回流的閉塞位置之間可逆的移動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的止回閥(36，136)，其特征在于所述第一環(huán)(60)是齒形環(huán)(60， 160)。
3.如權(quán)利要求2所述的止回閥(36，136)，其特征在于所述至少一個(gè)熔化物通道(30) 被限定為在所述保持器尖端(54，154)的外部表面上的縱向定位的多個(gè)凹槽(58，158)。
4.如權(quán)利要求3所述的止回閥(36，136)，其特征在于所述第一環(huán)(60)包括多個(gè)齒 (62，162)，其依尺寸制造以在所述保持器尖端(54，154)上的多個(gè)凹槽(58，158)之內(nèi)摩擦配合。
5.如權(quán)利要求3所述的止回閥(36，136)，其特征在于所述第一環(huán)(60)包括多個(gè)齒 (62，162)，其依尺寸制造以允許所述齒形環(huán)(60，160)相對(duì)所述保持器尖端(54，154)線性運(yùn)動(dòng)。
6.如權(quán)利要求1所述的止回閥(36，136)，其特征在于所述第一環(huán)陽(yáng)0)具有同所述保持器尖端(54，154) —樣實(shí)質(zhì)相同的直徑。
7.如權(quán)利要求1所述的止回閥(36，136)，其特征在于所述第二環(huán)(66)相對(duì)所述第一環(huán)(60)具有大的直徑。
8.如權(quán)利要求1所述的止回閥(36，136)，其特征在于所述螺旋04)軸(52，152)包括用于固定所述保持器尖端(54，154)于所述螺旋04)的分界面。
9.如權(quán)利要求1所述的止回閥(36，136)，其特征在于所述第二環(huán)(66)緊靠鄰貼所述第一環(huán)(60)，當(dāng)處于開啟位置時(shí)。
10.如權(quán)利要求1所述的止回閥(36，136)，其特征在于所述止回閥(36，136)被適用于在注射單元00)上。
11.如權(quán)利要求4所述的止回閥(136)，其特征在于在所述保持器階段(154)和所述第一環(huán)(60)間具有凸輪表面。
12.如權(quán)利要求11所述的止回閥(136)，其特征在于所述凸輪表面可操作的通過(guò)所述螺旋04)在第一方向或者第二方向的旋轉(zhuǎn)，移動(dòng)所述止回閥(136)介于所述開啟位置和所述閉塞位置。
13.如權(quán)利要求12所述的止回閥(136)，其特征在于所述凸輪表面包括位于每一個(gè)所述多個(gè)齒(162)上的斜面?zhèn)缺?163)。
14.如權(quán)利要求13所述的止回閥(136)，其特征在于所述凸輪表面包括位于每一個(gè)所述多個(gè)凹槽(158)上的互補(bǔ)斜面?zhèn)缺?165)
15.如權(quán)利要求14所述的止回閥(136)，其特征在于所述第一方向是一個(gè)所述螺旋 (24)的旋轉(zhuǎn)方向，其被用于塑料化所述熔化物，且其中止回閥(136)通過(guò)在所述第二方向的1/4轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)被適合移動(dòng)進(jìn)入所述閉塞位置。
全文摘要
提供一種用于螺旋(24)的止回閥(36，136)。所述止回閥(36，136)包括保持器尖端(54，154)，可操作的被附著于螺旋軸(52，152)的頂端，所述保持器尖端(54，154)限定了至少一個(gè)熔化物通道(30)。第一環(huán)(60)，被同軸安裝并旋轉(zhuǎn)連結(jié)到所述保持器尖端(54，154)。第二環(huán)(66)，同軸并可滑動(dòng)安裝到所述保持器尖端(54，154)，且可操作的相對(duì)所述保持器尖端(54，154)旋轉(zhuǎn)。所述第二環(huán)(66)相對(duì)所述保持器尖端(54，154)可操作的在允許熔化物流動(dòng)通過(guò)所述止回閥(36，136)的開啟位置和阻止所述熔化物回流的閉塞位置之間可逆的移動(dòng)。
文檔編號(hào)B30B11/24GK102232016SQ200980148328
公開日2011年11月2日 申請(qǐng)日期2009年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月10日
發(fā)明者克里斯托弗·哈特, 麥克易·貝士奇 申請(qǐng)人:赫斯基注塑系統(tǒng)有限公司