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CN111565907A - 用于注塑成型机的塑化单元的螺杆的止逆流阀 - Google Patents

用于注塑成型机的塑化单元的螺杆的止逆流阀 Download PDF

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CN111565907A CN201980007582.7A CN201980007582A CN111565907A CN 111565907 A CN111565907 A CN 111565907A CN 201980007582 A CN201980007582 A CN 201980007582A CN 111565907 A CN111565907 A CN 111565907A
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Abstract

本发明涉及一种由两个半壳(24a、24b)构成的止逆流阀(23)，所述两个半壳可以设置在螺杆(20)的螺杆直径减小的区段(21)中，其中，止逆流阀的功能被装入到所述两个半壳中。为此，在每个半壳(24a、24b)中设置有一个或多个用于使熔体从螺杆流到螺杆前室中的通道(25)，其中，所述通道基本上平行于止逆流阀的纵轴线或平行于螺杆的纵轴线。在所述通道中的每个通道中设置有一个球并且沿熔体的流动方向观察紧接着该球设置有一个销，其中，所述销基本上横向于熔体的流动方向设置。所述通道沿熔体的流动方向观察分别具有第一通道区段和第二通道区段，所述第一通道区段具有比球直径小的通道直径，所述第二通道区段具有比球直径大的通道直径，其中，球和销设置在第二通道区段中。

Description

用于注塑成型机的塑化单元的螺杆的止逆流阀
在热塑性塑料注塑成型时使用螺杆，该螺杆在螺杆缸中可轴向移动并且可沿限定的方向旋转。在塑化过程中螺杆旋转并且通过输送到螺杆前室中的塑料向后移动。通过在此在塑料中出现的摩擦和通过附加地在外部安装在螺杆缸上的加热带使塑料颗粒熔化。为了将熔融的塑料体注入到模具的型腔中，螺杆用作活塞并且为此在螺杆缸中轴向地运动。为了防止在所述注射过程中、即在不旋转的螺杆向前运动时熔融的塑料回流，使用止逆流阀。在塑化过程期间转矩作用到螺杆上，在注射过程中轴向力作用到螺杆上。图1a示出这种已知的塑化单元。该塑化单元基本上包括具有缸头2的螺杆缸1、螺杆3、加热带4和颗粒料斗5。在图1b中放大地示出塑化单元的位于圆K1中的区段并且可以看出，在螺杆3的前端部处存在有止逆流阀6。
图2示出根据现有技术的具有止逆流阀的螺杆。通常使用由固定的螺杆头7和压力环8以及可移动的锁定环9构成的三件式的止逆流阀。螺杆头7通常利用螺纹10与螺杆3连接。螺杆头7具有一个或多个叶片11。在塑化过程中，锁定环9贴靠在螺杆头7的叶片11上，其中，熔体可以从螺杆3流动到螺杆前室中。在注射过程中锁定环9贴靠在压力环8上，由此防止塑料体回流到螺杆3中。
这种已知的止逆流阀的缺点是，螺杆头和螺杆通过螺纹连接，因为这会引起螺杆的横截面削弱。这导致构件刚度和使用寿命降低。
由此出发，本发明的任务在于，给出一种止逆流阀，该止逆流阀能够实现将较高的轴向力和转矩传递到螺杆上以及实现延长螺杆的使用寿命。
所述任务通过一种具有权利要求1的特征的止逆流阀来解决。有利的设计方案和进一步改进方案在从属权利要求中找到。
通过如下方式：可以将两个半壳设置在螺杆的螺杆直径减小的区段中，螺杆和螺杆尖端可以实施成一个构件。因此避免了现有技术中已知的螺杆的横截面削弱。止逆流阀的功能被装入到所述两个半壳中。为此，在每个半壳中设置有一个或多个用于使熔体从螺杆流到螺杆前室中的通道，其中，所述通道基本上平行于止逆流阀的纵轴线或平行于螺杆的纵轴线。在所述通道的每个通道中设置有一个球并且沿熔体的流动方向观察紧接着该球设置有一个销，其中，所述销基本上横向于熔体的流动方向设置。所述通道沿熔体的流动方向观察分别具有第一通道区段和第二通道区段，所述第一通道区段具有比球直径小的通道直径，所述第二通道区段具有比球直径大的通道直径，其中，球和销设置在第二通道区段中。根据本发明的核心思想，止逆流阀的功能被装入到安装到螺杆上的构件中、即被装入到围绕螺杆安装到螺杆上的两个半壳中。为此，螺杆的直径以合适的方式在一个相应于所述两个半壳的纵向延伸的区段上减小。
根据一种有利的实施形式，可以设置从第一通道区段到第二通道区段上的圆锥形构造的过渡部，从而得到用于球的圆锥形的密封座。
此外，所述销优选可以构造成圆柱销并且因此具有圆柱形的横截面。
根据另一种优选的实施形式，所述半壳可以这样构造，使得接合在一起的半壳的平行于和垂直于分离缝测得的外径是相同大小的，使得在接合在一起的状态下得到为零的分离间隙宽度。
本发明的另一个核心思想涉及一种塑化单元的装备有按照本发明的止逆流阀的螺杆。在此，所述螺杆具有一个区段，在该区段中不存在螺杆螺纹并且在该区段中螺杆的外径对应于止逆流阀的内径。按照本发明的止逆流阀的所述两个半壳在所述区段中设置在螺杆上。
在一种实施形式中可以规定，止逆流阀沿熔体的流动方向观察设置在螺杆的前端部上。与现有技术不同，螺杆尖端和螺杆可以构造成一个构件或一体地构造。
根据另一种实施形式可以规定，止逆流阀与螺杆的前端部间隔开距离地设置，使得沿熔体的流动方向观察在止逆流阀的前面和后面都存在具有螺杆螺纹的螺杆区段。
所述两个半壳中的一个半壳或者两个半壳也可以以有利的方式借助防扭转装置设置在螺杆上。在此，所述防扭转装置可以以一个或多个滑键的形式实施，其中，在螺杆中并且在一个或两个半壳中设置有合适的滑键槽。
下面借助一种实施例并且参照附图3至6更详细地描述本发明。
其中:
图3a示出根据第一种实施形式具有按照本发明的止逆流阀的螺杆的透视图，以及在止逆流阀的区域中的剖面图；
图3b示出图3a中止逆流阀的位于圆K2中的部分的放大示图；
图4a示出按照本发明的止逆流阀的透视图；
图4b示出根据图4a的止逆流阀从图4a中箭头Z的方向的俯视图；
图5a示出具有按照本发明的止逆流阀的塑化单元的透视图,所述塑化单元具有切开的缸和颗粒料斗；
图5b示出图5a中塑化单元的位于圆K3中的部分的放大示图；
图6具有按照本发明的止逆流阀的螺杆的第二种实施形式。
根据图3a，螺杆20在其前端部处构造有螺杆直径减小的区段21。螺杆尖端22在下游连接在该区段上。在区段21中设置有按照本发明的止逆流阀23，其包括两个半壳24a和24b。在每个半壳24a、24b中，设置有用于使熔体从螺杆20流到在螺杆尖端22前面的螺杆前室中的通道25。所述通道平行于止逆流阀23的纵轴线或平行于螺杆20的纵轴线。在所述通道25的每个通道中设置有一个球26并且沿熔体的流动方向观察紧接着该球26设置有销27，其中，所述销优选基本上横向于熔体的流动方向设置。通道25这样构造，使得沿熔体的流动方向观察分别存在第一通道区段28a和第二通道区段28b，该第一通道区段具有小于球直径的通道直径，该第二通道区段具有大于球直径的通道直径。球和销设置在第二通道区段28b中。从第一通道区段28a到第二通道区段28b上的过渡部29优选圆锥形地构造，由此得到用于球26的圆锥形的密封座。防扭转装置30确保在螺杆20旋转时在螺杆与止逆流阀之间不会发生相对运动。防扭转装置30可以以一个或多个滑键的形式实施(在此未示出)。但是防扭转装置也可以以其它合适的方式形锁合地实现。半壳24a、24b、球25和销27优选由硬化的、耐磨损的钢制成。半壳的外表面、尤其是半壳24a和24b的外径可以附加地通过磨损保护层来保护。所述磨损保护层例如可以在等离子粉末堆焊中施加。与现有技术不同，螺杆尖端22和螺杆20是一个构件。
如在图4a和4b中可看出的，半壳24a和24b优选这样实施，使得在两个半壳之间的分离缝31中形成为“0”的分离间隙宽度。装配的半壳24a和24b的平行于和垂直于分离缝31测得的外径是相同大小的。通过这种实施方式，防止了熔融塑料在两个半壳24a和24b之间回流。
图5a和5b示出具有根据本发明的第一种实施形式的螺杆的塑化单元。螺杆缸1、缸头2、加热带4和颗粒料斗5可以以如在图1中所示的本身已知的方式构造。因此，在当前情况中也可以使用相同的附图标记。与现有技术不同，螺杆20装备有按照本发明的止逆流阀23。螺杆20的前端部根据图3a和图3b的视图构造，也就是说螺杆20具有直径减小的区段21。在所述区域中，两个半壳24a和24b可以设置在螺杆20上。
图6示出根据本发明的第二种实施形式的螺杆20。止逆流阀23不必强制性地位于螺杆的前端部上，而是也可以更远地设置在上游。在此变型方案中，一个或多个螺杆螺纹32位于止逆流阀23的上游，以及一个或多个螺杆螺纹33位于止逆流阀23的下游，从而沿熔体的流动方向观察在止逆流阀23的后面发生塑料熔体的进一步输送和均匀化。在止逆流阀23两侧的螺杆螺纹32、33的精确数量和相应的走向取决于使用情况。在根据图6的实施例中，在止逆流阀23的上游设有螺杆螺纹32，而在止逆流阀23的下游设有螺杆螺纹33。止逆流阀23对应于如结合图3a、3b、4a和4b详细描述的实施形式。与图3a、5a和5b的区别在于，螺杆直径减小的区域21以及因此止逆流阀23的位置与螺杆20的前端部更远地间隔开距离。准确的间距以及因此止逆流阀23在螺杆20上的位置根据相应的使用情况而定。沿螺杆20的纵向方向观察，止逆流阀23可以设置成或多或少远离螺杆20的前端部。
附图标记列表
1 螺杆缸
2 缸头
3 螺杆
4 加热带
5 颗粒料斗
6 根据现有技术的止逆流阀
7 螺杆头
8 压力环
9 锁定环
10 螺纹
11 叶片
20 螺杆
21 直径减小的区段
22 螺杆尖端
23 按照本发明的止逆流阀
24a 第一半壳
24b 第二半壳
25 通道
26 球
27 圆柱销
28a 直径小于球直径的通道区段
28b 直径大于球直径的通道区段
29 圆锥形的球密封座
30 防扭转装置
31 分离缝
32 上游的螺杆螺纹
33 下游的螺杆螺纹

Claims (10)

1.用于注塑成型机的塑化单元的螺杆(20)的止逆流阀(23)，该止逆流阀包括两个半壳(24a、24b)，所述两个半壳能设置在螺杆(20)的螺杆直径减小的区段(21)中，其中，在每个半壳(24a、24b)中设置一个或多个用于使熔体从螺杆(20)流入到螺杆前室中的通道(25)，其中，所述通道(25)基本上平行于止逆流阀(23)的纵轴线或平行于螺杆(20)的纵轴线，其中，在每个通道(25)中设置有一个球(26)并且沿熔体的流动方向观察紧接着该球设置有一个销(27)，其中，所述销(27)基本上横向于熔体的流动方向设置，其中，所述通道(25)沿熔体的流动方向观察分别具有第一通道区段(28a)和第二通道区段(28b)，所述第一通道区段具有比球直径小的通道直径，所述第二通道区段具有比球直径大的通道直径，并且球(25)和销(27)设置在第二通道区段(28b)中。
2.根据权利要求1所述的止逆流阀，其特征在于，设置从第一通道区段(28a)到第二通道区段(28b)上的圆锥形构造的过渡部(29)。
3.根据权利要求1或2所述的止逆流阀，其特征在于，所述销(27)具有圆柱形的横截面或构造成圆柱销(27)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的止逆流阀，其特征在于，所述半壳(24a、24b)这样构造，使得接合在一起的半壳(24a、24b)的平行于和垂直于分离缝(31)测得的外径是相同大小的，使得在接合在一起的状态下得出为零的分离间隙宽度。
5.塑化单元的螺杆，其中，该螺杆(20)具有一个区段(21)，在该区段中不存在螺杆螺纹(32、33)并且在该区段中螺杆(20)的外径相应于止逆流阀(23)的内径，并且止逆流阀的两个半壳(24a、24b)在所述区段(21)中设置在螺杆(20)上。
6.根据权利要求5所述的螺杆，其特征在于，所述止逆流阀(23)沿熔体的流动方向观察设置在螺杆(20)的前端部上。
7.根据权利要求5所述的螺杆，其特征在于，所述止逆流阀(23)与螺杆(20)的前端部间隔开距离地设置，使得沿熔体的流动方向观察在止逆流阀(23)的前面和后面都存在具有螺杆螺纹(32、33)的螺杆区段。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的螺杆，其特征在于，一个或两个半壳(24a、24b)借助防扭转装置(30)设置在螺杆(20)上。
9.根据权利要求8所述的螺杆，其特征在于，所述防扭转装置(30)以一个或多个滑键的形式实施。
10.注射成型机的塑化单元，该塑化单元具有可旋转的并且可线性驱动的根据权利要求5至9中任一项所述的螺杆。
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