专利名称：改进的止回阀的制作方法
技术领域：
以下关于注塑机械。更具体，以下关于用于注射单元上的管内的止回阀。
背景技术：
已知的模具系统的例子是(i)HyPET 模具系统，(ii)Quadl0C 模具系统， (iii)Hylectric 模具系统，和(iv)HyMet 模具系统，均生产自赫斯基注塑系统公司。注塑工艺典型包括在用于熔化的注射单元内准备聚合物(或者有时是金属)材料，在压力下注射该熔化材料到封闭的并夹持的模具，固化该材料到达其成模形状，打开模具并弹射零件，在下一个循环之前。该成模材料典型的自储料器以小球或粉末的形式被提供给注射单元。该注射单元转化该固态材料为熔化状材料(有时称为熔化物)，典型的通过采用进给螺旋，其然后在来自进给螺旋或活塞单元的压力下被射入热流道或其他模具系统。关闭阀组件通常被提供阻止和启动来自管到模具系统的熔化材料流。许多螺旋将止回阀固定在他们的末端以阻止熔化物在注射期间回流。典型的现有止回阀如图1中5所示。止回阀5被固定在螺旋7的末端，且具有环9浮动安装在介于尖端保持器13和后座15之间的轴11的周围。环9紧贴注射管7的内表面。在恢复阶段，熔化物压力驱使螺旋向后，使得熔化物在环9 (其保持实质的位置)下流动并通过形成在阶段保持器13上管道朝向管17的末端。在注射阶段，螺旋7向前移动，带动后座15同环9相接触，并以此关闭熔化物路径，贯穿注射冲程的剩余。如本领域技术人员所知，止回阀具有简单流动通道(与其它止回阀类型相比)，造成熔化物的低剪切速率和少的阻塞点。然而，在现有技术中的止回阀中，尖端保持器和环的磨损是一个常见问题。在恢复阶段，尖端保持器随着螺旋旋转并且环自由的浮动在管内。尖端保持器和环的接触表面的相对运动，承载着恢复力和各种拽力，使得这些部件损坏。该问题特别严重于高效能机器，其恢复使用高螺旋转速(RPMs).一些现有技术的止回阀已经使用碳化物插件于尖端保持器之上(未示出)以增加损坏部件的服务寿命。不幸的是，由于介于位于尖端保持器上损坏表面和环之间的小的承载面积，该问题没有消除，由于磨损仍然发生而造成该类止回阀的失效。
发明内容
根据本发明的第一个方面，提供一种用于螺旋的止回阀。所述止回阀包括保持器尖端，可操作的被附着于螺旋轴的顶端，所述保持器尖端限定了至少一个熔化物通道。第一环被同轴安装并旋转连结到所述保持器尖端。第二环同轴并可滑动安装到所述保持器尖端，且可操作的相对所述保持器尖端旋转。所述第二环可操作的在允许熔化物流动通过所述止回阀的开启位置和阻止所述熔化物回流的闭塞位置之间可逆的移动。
本发明的实施例将通过附图及标记得到描述，其中
图1显示现有技术中止回阀的剖面图；图2显示根据本发明的第一非限定实施例的注射单元的剖面图；图3显示用于权利要求2中的注射单元的止回阀的一个非限定性实施例；图4显示的图3中止回阀的剖视图；图5和6分别显示了根据另一个非限定实施例的止回阀的闭塞和开启位置的透视图。
具体实施例方式现在参考图2，用于同第一个非限定实施例相适应的模具系统的注射单元被总体显示为20。该注射单元20包括被适应容纳螺旋M的管道22。管道22可以包括一个可选的保护衬(未示出)。圆筒头26关闭管道22的末端，且装配有同轴定位喷嘴观。熔化物通道30被限定在它们之间，延伸通过管道22，圆筒头沈和喷嘴观。树脂材料(典型的热固树脂或者热塑性小球)被从储料器32添加，通过进给喉34 进入熔化物通道30。螺旋M的旋转运动在所述材料被排出喷嘴观之前将所述材料塑料化。优选的，螺旋M可以包括多个特定的区域(未示出)。例如第一区域可以包括适用于将固态材料自所述储料器32传输的螺旋段，后区域用于剪切并塑料化该材料，和最后区域用于在被排出喷嘴观之前混合目前的被熔化的材料。螺旋还可以包括栅坝或者通道以将未熔化材料和熔化材料分隔开，用于后续工艺。其他的改进也可以通过本领域的技术人员来实现。除了旋转，螺旋M被优化的可操作的往复向后和向前以压出所述熔化材料排出喷嘴观，并在模具内(未示出)包裹该材料。止回阀36被提供靠近螺旋M的尖端，以在注射阶段阻止在螺旋的向前运动期间材料的再进入。螺旋M的旋转运动通过马达44提供，其可以是电力马达，或者液压马达，或者是二者结合体(图1所示的实施例显示电力马达44)。 螺旋M的旋转运动帮助传输、熔化和混合熔化的材料。螺纹M也可在借助活塞38在管道 22内可转移，为了在注射阶段提供注射和保持压力。加热带46沿着管道22长度的一部分被提供(虽然远离进给喉34)，以辅助材料的熔化(除了由螺旋M的剪切运动所产生的热量之外)并然后保持熔化材料的温度，当其逼近喷嘴观时。优选的，加热带46被覆盖有隔离管道层48以最小化热量散失。热电偶50 被沿着管道22提供，以提供材料温度的显示。现在参考图3和4，止回阀36被详细描述。图3和图4显示止回阀36于开启位置。止回阀36包括轴52和在轴52顶端的保持器尖端M。优选的轴52的相对端限定了攻丝界面56，其适用于可移动的同位于螺旋M的末端(虚线所示)的互补攻丝表面向配合。 一旦攻丝，保持器尖端M同螺旋M被运动的连接，且因此同螺旋一前一后的旋转和转移。 优选的，间隔件53通过紧固件55被附于轴52的末端，以阻止保持器尖端M在螺旋上到底外出。在目前显示的实施例中，保持器尖端M通常成圆锥型且限定了多个沿着其外部表面的纵向定位凹槽58。保持器尖端M可以依尺寸制造，以自管道22(图幻的内表面提供充分间隙。第一环可浮动且同轴的环绕安装在轴52上。在本实施例中，第一环是齿形环 60。齿形环60包括多个齿62圆周间隔环绕在环的第一侧64，其依尺寸制造以在被限定在保持器尖端M中的凹槽58之内配合。齿62通过保持器尖端M的侧壁所啮合，这样齿形环60同保持器尖端54/螺旋M相合作的旋转。齿62可以依尺寸制造以提供高摩擦配合， 其实质形成在保持器尖端M和齿形环60间没有线运动，或者其可以具有松的公差，以使得基于向后的熔化物压力而在二者间形成相对的线运动。不考虑配合，齿62将在使用时自保持器尖端M脱离，以使得阻止在保持器尖端M和齿形环60间的相对旋转。齿形环60径向被依尺寸制造，以实质具有同保持器尖端M —样的外直径(也就是说，在其和管道22的内表面间具有充分的间隙)。在齿形环60和轴52间提供有缝隙，以使得熔化物在齿形环 60下流动并通过凹槽58。优选的，齿形环60由抗磨损或者硬化材料制成，可以被处理或者包裹以用于额外的抗磨损，如本领域技术人员所知。布置在齿形环60之后(相对保持器尖端54)是第二环，即浮动环66，其具有比齿形环60大的直径。浮动环66自由浮动环绕轴52，如在传统现有技术的用于止回阀的环(因此提供缝隙61的部分用于熔化物在浮动环66和轴52间的流动)，且被依尺寸制造以紧靠邻贴着管道22的内表面。后座68 (固定附于轴52上)被定位在浮动环66之后(相对保持器尖端54)，以限制浮动环66的线性运动。当浮动环66紧靠邻贴着后座68，熔化物被阻止在管道22内回流。止回阀36的操作类似于现有技术的设计。在恢复阶段，熔化物压力驱使螺旋 24 (包括被附着的保持器尖端M和齿形环60)向后，移动止回阀36进入其开启位置，使得熔化物在浮动环66下流动(其实质保持在抵靠管道22的内表面的位置)，并通过凹槽58 朝向管道22的末端。在注射阶段，螺旋M向前移动，带动后座68进入同浮动环66接触， 并因此为注射冲程的剩余密封熔化物路径。保持器尖端M和浮动环66之间的相对(即转动)运动是实质消除的，保护更加昂贵的保持器尖端讨避免被环磨损破坏。作为替代，相对转动发生在齿形环60和浮动环 66之间的大的，平的和连续接触表面，使得低的接触压力和磨损。该设计提供了灵活的材料的选择，表面处理或者齿形环60和浮动环66的硬面。齿形环60和浮动环66之一或二者可以由耐磨材料制成，便于制造和更换如果有必要。另外，由于浮动环66没有跨越抵靠保持器尖端M，保持器尖端上的凹槽58可以比传统的现有设计被制作的更大，减少压力降低和增加止回阀36的流量和可能的注射单元20的恢复率。现在参考图5和6，本发明的进一步的实施例被总体显示为136。图5显示了止回阀136在闭塞位置，而图6显示了止回阀136在开启位置。止回阀136类似于止回阀36并且包括轴152和在轴152的顶端的保持器尖端154。轴152被适应的可移动的同螺旋M (图 2)末端上的互补的攻丝表面相配合。一旦攻丝，保持器尖端巧4被运动的连接到螺旋对， 且因此同螺旋一前一后的旋转和转移。类似保持器尖端M，保持器尖端巧4总体圆锥型且限制了多个凹槽158，其相对保持器尖端154的轴纵向被布置。保持器尖端IM可被依尺寸制作，以提供充分间隙自管道22的内表面(未示出)。第一环是浮动且同轴的环绕安装在轴152上。在本所示的实施例，第一环是齿形环160。齿形环160包括多个齿162，圆周间隔环绕在环的第一侧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之内配合。相对于前述的齿形环60的侧壁，斜面侧壁163沿着多个齿162的每一个的至少一部分被提供。互补的斜面侧壁165沿着多个凹槽158的每一个的相对侧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和齿形环160之间的凸轮表面。每一个多个齿162和多个凹槽 158的相反侧不包括斜面表面。布置在齿形环160的后面(相对保持器尖端154)是第二环，称为浮动环66，如止回阀36中所描述。止回阀136在恢复阶段的操作类似于止回阀36。螺旋M以第一方向旋转以塑料化熔化物。熔化物压力驱动螺旋M(包括被附着的保持器尖端巧4和齿形环160)向后，移动止回阀136进入其开启位置，使得熔化物在浮动环66下流动(其实质保持在抵靠管道22 的内表面的位置)，且通过多个凹槽158朝向管道22的末端。通过止回阀136，在注射阶段，螺旋在第二方向上旋转一个短的距离(例如，1/4 转)，即相反于在恢复阶段的旋转方向。斜面表面163和165成为相对彼此的凸轮表面，转移齿形环160相对保持器尖端154向后，带动浮动环66进入同后座68相接触，并以此为注射冲程(其中螺旋M如前所述向前调动)的剩余密封熔化物路径。本设计提供了止回阀 136的快速闭塞，由于单一的螺旋M的1/4转能够闭塞阀门。止回阀136的开启的发生，由于如前所述的熔化物压力。正常地，斜面表面163和165不彼此分离接触，由于齿形环160 行进的受限范围。本发明非限定的实施例的描述，提供了本发明的实施例，且这些例子并不限定本发明的范围。可以容易理解的是本发明的范围是通过权利要求所限定。以上描述的概念可以适应于特定的条件和/或功能，且可以进一步延伸到其他的属于本发明范围之内的应用实施例。通过描述的实施例，很显然，没有离开描述的概念的修改和改善将是可能的。因此， 由文字所描述的专利的保护是受限制的，而仅是通过后续的权利要求的范围。
权利要求
1.一种用于螺旋(24)的止回阀(36，136)，包括:保持器尖端( ，1 )，可操作的被附着于螺旋轴(52,15 的顶端，所述保持器尖端 (54，154)限定了至少一个熔化物通道(30)；第一环(60)，被同轴安装并旋转连结到所述保持器尖端(54，154)； 第二环(66)，同轴并可滑动安装到所述保持器尖端(M，1M)，且可操作的相对所述保持器尖端(54，154)旋转；和其中所述第二环(66)相对所述保持器尖端(54，154)可操作的在允许熔化物流动通过所述止回阀(36，136)的开启位置和阻止所述熔化物回流的闭塞位置之间可逆的移动。
2.如权利要求1所述的止回阀(36，136)，其特征在于所述第一环(60)是齿形环(60， 160)。
3.如权利要求2所述的止回阀(36，136)，其特征在于所述至少一个熔化物通道(30) 被限定为在所述保持器尖端(54，154)的外部表面上的纵向定位的多个凹槽(58，158)。
4.如权利要求3所述的止回阀(36，136)，其特征在于所述第一环(60)包括多个齿 (62，162)，其依尺寸制造以在所述保持器尖端(54，154)上的多个凹槽(58，158)之内摩擦配合。
5.如权利要求3所述的止回阀(36，136)，其特征在于所述第一环(60)包括多个齿 (62，162)，其依尺寸制造以允许所述齿形环(60，160)相对所述保持器尖端(54，154)线性运动。
6.如权利要求1所述的止回阀(36，136)，其特征在于所述第一环阳0)具有同所述保持器尖端(54，154) —样实质相同的直径。
7.如权利要求1所述的止回阀(36，136)，其特征在于所述第二环(66)相对所述第一环(60)具有大的直径。
8.如权利要求1所述的止回阀(36，136)，其特征在于所述螺旋04)轴(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.如权利要求1所述的止回阀(36，136)，其特征在于所述第二环(66)紧靠邻贴所述第一环(60)，当处于开启位置时。
10.如权利要求1所述的止回阀(36，136)，其特征在于所述止回阀(36，136)被适用于在注射单元00)上。
11.如权利要求4所述的止回阀(136)，其特征在于在所述保持器阶段(154)和所述第一环(60)间具有凸轮表面。
12.如权利要求11所述的止回阀(136)，其特征在于所述凸轮表面可操作的通过所述螺旋04)在第一方向或者第二方向的旋转，移动所述止回阀(136)介于所述开启位置和所述闭塞位置。
13.如权利要求12所述的止回阀(136)，其特征在于所述凸轮表面包括位于每一个所述多个齿(162)上的斜面侧壁(163)。
14.如权利要求13所述的止回阀(136)，其特征在于所述凸轮表面包括位于每一个所述多个凹槽(158)上的互补斜面侧壁(165)
15.如权利要求14所述的止回阀(136)，其特征在于所述第一方向是一个所述螺旋 (24)的旋转方向，其被用于塑料化所述熔化物，且其中止回阀(136)通过在所述第二方向的1/4转的旋转被适合移动进入所述闭塞位置。
全文摘要
提供一种用于螺旋(24)的止回阀(36，136)。所述止回阀(36，136)包括保持器尖端(54，154)，可操作的被附着于螺旋轴(52，152)的顶端，所述保持器尖端(54，154)限定了至少一个熔化物通道(30)。第一环(60)，被同轴安装并旋转连结到所述保持器尖端(54，154)。第二环(66)，同轴并可滑动安装到所述保持器尖端(54，154)，且可操作的相对所述保持器尖端(54，154)旋转。所述第二环(66)相对所述保持器尖端(54，154)可操作的在允许熔化物流动通过所述止回阀(36，136)的开启位置和阻止所述熔化物回流的闭塞位置之间可逆的移动。
文档编号B30B11/24GK102232016SQ200980148328
公开日2011年11月2日 申请日期2009年11月23日 优先权日2008年12月10日
发明者克里斯托弗·哈特, 麦克易·贝士奇 申请人:赫斯基注塑系统有限公司