TW200827138A - Flow restrictor for injection moulding machine for the injection moulding of rubber materials or of elastomer materials - Google Patents

Description

200827138 九、發明說明：

【發明所屬之技術領域:J ' 發明領域 • 本發明係關於一種供橡膠-及彈性體材料之射出成型 • 5 用的射出成型機之節流閥，一具有一此種節流區塊 (Drossel- block)的射出成型機，一在射出成型時用於給橡膠 -及彈性體材料調溫的糸統’以及一與此相關的方法。 【先前技術3 發明背景 10 15 20 在技術現狀中已知有例如，根據wo 之一種射出成型機和一用以將合成材料，特別是橡膠_及彈 性體材料加以射出成型的射出成型方法。該射出成型機具 有一擠出機(Extruder)、一第一活塞汽缸單元和一與之串 聯的第二活塞-/汽缸單元。該第一活塞_/汽缸單元的汽缸通 入該第二活塞_/汽缸單元的端部，該端部則位於遠離一待充 填的射出成型模具處。合成材料藉由該第—活塞7汽缸單元 而、-由4第—活塞_/汽缸單元的汽虹被送到射出成型模具 内此時第_活塞-/汽缸單元的活塞會讓出通入射出成型模 具的流路。接著，第二活塞_/汽缸單元的活塞被推導到、 的汽缸内，藉以將存在於第二活塞_/汽紅單元的汽缸内之人 送進射出成型模具。這種射出成型機的兩個活塞: 2早疋主要是配置成互相垂直，並藉一轉向區 :二轉向區塊中可以設置一可機械 或捕式調節之具有可變橫斷面的節流閥。藉助於該= 5 200827138 閥就能夠將合成材料調到一預定的設定點溫度。 此外，從DE 199 54 653 B4和DE 299 23 755 U1 已知有 一種供彈性體產品做橡膠混合物的處理之用的擠出機。該 擠出機具有一汽缸，一可轉動地置於汽缸内之用於將橡膠 5 混合物汲入、輸送並均質化的螺桿，以及一裝有擠出工件 的射出頭。根據一實施態樣，在該擠出機之一射出頭中裝 有一壓力件，以便透過壓力的調整或升壓，不僅在螺桿通 道内，同時也在射出頭内藉由壓力能的轉換進一步提高橡 勝混合物的混合溫度，並在提高混合溫度的過程中減少平 10 均滯留時間。 DE 1964 895A、DE 2 002 102 A和CH 512 1978 C是關 於合成材料的加工設備與方法。其中，被填充到一汽缸内 的冷合成材料是在無外部熱導入的情形下，借助於一活塞 實貝絕熱地受到壓縮，而除僅藉此加熱外，也經由一狹窄 15的射出開口被擠壓出去並在此時被熔融。合成材料的熔融 是透過在壓縮通過一做為射出開口之約為〇〇5 的剪切 縫隙時所發生之因高壓而獲得的壓力能之轉換作用而達成 的。 其他用於擠出合成材料的方法以及相關的擠出機可以 20 舉例如DE 37 37 618 A卜 DE 1 529 774 A以及US 3 647 344A所記載者。 C 日月内】 發明概要 本毛月之課題在於提供於射出成型時大幅改善橡膠- 6 200827138 及彈性體材料的加工方式之手段，其中特別使較短的_ 時間以及有關待加工的橡膠-及彈性體材料之一較高的變 化性獲得確保。這個課題是利用申請專利範圍獨二‘ 徵而獲得解決。較佳的實施態樣則記載於申請專利範圍的 5 依附項。 本發明解決前述課題之基本概念在於，利用一在流路 中設於射出成型機内的節流閥來確保橡膠_及彈性體材料 之溫度調節。依據本發明之一態樣，係提供一橡膠_及彈性 體材料之射出成型用的射出成型機之節流閥，其具有一節 10流區塊、一設於其中之流入通道和流出通道，以及一節流 裝置。該流入通道係呈一角度，較佳為大於45。，更佳為大 於75°地通入該流出通道。該節流裝置具有一節流活塞，其 作用不僅在於控制材料流’也提供將橡膠-及彈性體材料射 入一射出成型模具的功能。 15 該節流裝置以進一步具有一和該節流活塞共同起作用 且呈圓錐狀地沿流動方向逐漸縮小的節流面，該節流面有 一最小直徑的終端區段，節流活塞可以被導引穿過，當受 操控的活塞穿過該終端區段時，節流閥是關閉的。該節流 裝置合適的是除此之外或者選擇性附加地設有一節流閥襯 20 套和一節流閥襯套嵌件，其中該節流閥襯套和該節流閥襯 套嵌件在該流入通道之通入流出通道的出口區域形成一環 狀空間。該環狀空間的橫斷面以隨著遠離流入通道而擴大 為佳。藉此可以使所導入之橡膠-及彈性體材料在該環狀間 隙中有儘可能均勻的分佈。 7 200827138 除此之外也可以選擇性地設置具有一呈圓錐狀地沿流 動方向逐漸縮小的牙孔之節流閥襯套嵌件，以使節流活塞 的周圍不致於被橡膠-及彈性體材料環繞包住，而是僅有一 個周圍部分，例如活塞的約90。會接觸到橡膠_及彈性體材 5料。藉此即可確保卽流閥活塞在退回時所受到的污染比較 少。因此，在所有的實施態樣中，閱概套嵌件都形成 一呈錐狀地沿流動方向逐漸縮小的節流面，該節流面則與 節流活塞共同起作用。 依據本發明之另一恶樣，係提供_橡膠·及彈性體材料 10之射出成型用的射出成型機之節流閥，其具有一節流區 塊、一 5又於其中之流入通道和流出通道，以及一安裝在該 流出通道中的節流裝置。該流入通道通入該流出通道。該 節流裝置具有-節流活塞和，-與該節流活塞共同起作用 並且呈圓錐狀地沿流動方向逐漸縮小之節流面，其中該節 15流面有一直徑，或者更確地地說，橫斷面最小的終端區段， 節流塞塞可以被驅動穿過該終端區段。當節流活塞被驅動 穿過該終端區段時，節流閥是關閉的。 該節流裝置以具有-節流閥概套和一節流閱概套嵌件 為佳，其中該節流閥襯套和該節流閥襯套嵌件在通入該流 20出通道之该流入通道的出口區域形成一環狀空間。該環狀 空間之橫斷面以遠離該流入通道或在該流入通道的對面比 在出口區域來得大為佳。該節流閥襯套嵌件主要定義出呈 圓錐狀地沿流動方向逐漸縮小的節流面。 依據本發明之又另一態，係提供一橡膠-及彈性體材料 8 200827138 之射出成型用的射出成型機之節流閥，其具有一節流區 塊、一設於其中之流入通道和流出通道，以及一安裝在該 流出通道中的節流裝置。該流入通道通入該流出通道。該 節流裝置具有一節流活塞、一節流閥襯套和一節流欲件， 5 其中該節流閥襯套和該節流閥襯套嵌件通入該流出通道之 該流入通道的出口區域形成一環狀空間。 該環狀空件主要有一隨著遠離流入通道而擴大的橫斷 面。在不同的實施態樣中，該節流閥襯套嵌件主要安裝在 該節流閥襯套中。此外，該節流閥襯套和該節流閥襯套後 10 件可以從該節流區塊的相對兩側安裝上去。節流閥襯套嵌 件在前述實施態樣也定義出一呈圓錐狀地沿流動方向逐漸 縮小的節流面，其係與該節流活塞共同起作用。 依據另一態樣，本發明係關於一種橡膠-及彈性體材料 之射出成型用的射出成型機，具有一擠出機、一第一活塞 15 _/汽缸單元和一與之串聯設置之第二活塞-/汽缸單元，以及 一如前所述之節流閥。節流閥之流入通道與第一活塞-/汽缸 單元之流出部，而且節流閥之流出通道與第二活塞_/汽缸單 元之流入部形成流動結合。第二活塞-/汽缸單元之活塞的主 要功能是作為節流活塞，並且實質地將第二活塞-/汽缸單元 20 之汽缸排空。 另外本發明係有關一種在射出成型時用於將橡膠-及 彈性體材料調溫的系統，其中該系統配備一用以將橡膠-及 彈性體材料輸送進入並經過一如前所述的節流閥之具有一 第一活塞和一第一汽缸之第一活塞-/汽缸單元，以及一用以 200827138 調整節流活塞的位置之裝置，以便依據特定的橡膠-及彈性 體材料之預設參數來控制材料流。該系統以進一步具有一 用以使節流活塞移動經過節流裝置而進入一第二活塞-/汽 缸單元之一第二汽缸的裝置為佳，以便將橡膠-及彈性體材 5 料送進一射出成型模具。 此外，依據本發明之另一態樣，係關於一種在射出成 型時用於將橡膠-及彈性體材料調溫的方法，其步驟為，借 助於一具有一第一活塞和一第一汽缸之第一活塞-/汽缸單 元使橡膠-及彈性體材料進入並經過一如前所述之節流閥 10 的步驟，以及依據為特定的橡膠-及彈性體材料所預設之參 數來調整節流活塞的步驟。該方法以進一步具有使節流閥 活塞移動經過節流裝置進入一第二活塞_/汽缸單元之一第 二汽缸的步驟，以便將橡膠-及彈性體材料送進一射出成型 模具。 15 以下將根據圖式舉例說明本發明之較佳實施態樣。 圖式簡單說明 第1圖依據本發明之第一實施態樣的節流閥在節流 活塞基本上已開啟時之橫斷面視圖； 第2圖和第1圖相似之一橫斷面視圖，其中該節流活 20 塞被推進到一個為了將橡膠-及彈性體材料加以調溫的節 流位置； 第3圖依據本發明的節流閥之一實施態樣的橫斷面 透視視圖； 第4a圖一可嵌入依據本發明之節流閥的節流閥襯套 10 200827138 之一第一實施態樣的橫斷面透視視圖； 第4b圖一可應用在依據本發明之節流閥中的節流閥 襯套之另一實施態樣的橫斷面透視視圖； 第5圖一可應用在依據本發明之節流閥中的節流活 5 塞之一實施態樣的透視示意圖； 第6a圖一供應用於依據本發明之節流閥中的節流閥 襯套嵌件之一第一實施態樣的透視視圖； 第6b圖一和第6a圖相似的節流閥襯套嵌件之一第二實 施悲樣的視圖， 10 第6c圖一節流閥襯套嵌件之一第三實施態樣的透視 視圖 第7a圖一依據本發明的節流閥之一第一實施態樣的 橫斷面示意圖； 第7b圖一依據本發明的節流閥之一第二實施態樣的 15 橫斷面示意圖； 第8圖混合溫度對壓降的關係圖； 第9圖溫度對節流活塞位置的關係圖； 第10圖壓降對節流活塞位置的關係圖。 【實施方式3 20 較佳實施例之詳細說明 第1圖和第2圖所示為依據本發明的節流閥2之一第一 實施態樣的橫斷面視圖。該節流閥基本上具有一節流區塊 4、一設於其中之流入通道6和流出通道8，以及一節流裝 置。流入通道6主要是在一大於0°，較佳為大於45°，更佳為 11 200827138 大於75。的角度下通入流出通道8。在第1圖和第2圖所示的 實施態樣中，流入通道6和流出通道8之間的角度大約是 90。。 - 節流裝置基本上是安裝在節流區塊4之流出通道8中， 5且有一推進到一節流閥襯套12内的節流活塞10。該節流閥 襯套12主要是裝配在節流區塊4之一第一側面14並與之鎖 固。節流裝置進一步具有一和節流活基1 〇共同起作用並且 呈圓錐狀地沿流動方向逐漸縮小之節流面16。在第1圖和第 2圖所示之實施態樣中，節流面16是由一節流閥襯套嵌件 10 218所形成。節流閥襯套嵌件18主要是裝配在節流區塊4之 一第一面14的相對側，其中，節流閥襯套嵌件18以安裝在 節流閥襯套12中為佳。 節流面16有一直徑最小的終端區段，節流活塞1〇可以 被引導穿過該區段，其中節流閥主要是藉著被導引穿過該 15 終端區段的節流活塞10而實質地被關閉。節流閥襯套12和 節流閥襯套嵌件18主要是在通入流出通道8之流入通道6的 1 一個出口區域形成一環狀空間20。環狀空間20對於使經過 流入通道6導入的材料儘可能均勻地分布在節流裝置中是 特別有利的。此處較佳的是，將環狀空間20做成不對稱， 20 主要是將位在流入通道6的出口區域相對面之環狀空間區 段做成大於面向該出口區域的區段。此點將後續特別依據 第6B圖做更詳細的說明。此外，也可以有一連續遞增或遞 減之隨著遠離該開口區域而擴大的橫斷面。利用一個這樣 的構造，材料在流入環狀間時可以比較容易圍繞在節流活 12 200827138 塞周圍，使得材料可以在節流閥中得以均勻地調溫。更合 適的是，在環狀空間中，整個的直徑變化是有明確的作用 半徑，藉以消除可能發生之橡膠-及彈性體材料可以沈積在 其中的無效區。 5 從比較容易製造，比較容易裝配和減少運轉成本的花 費等理由來看，採用一具有一節流閥襯套12和一分離的節 流閥襯套嵌件18之節流裝置是特別有益處的。因為節流面 16是由節流閥襯套嵌件18所形成，可以在出現磨耗現象時 單獨地加以更換，這明顯要比更換一個具有一體化的節流 10面之整體的節流閥襯套在成本上來得有利。節流閥襯套12 主要具有一個迷宮軸封22，並藉而在節流區塊4中形成密封 以防止橡膠-及彈性體材料溢出。 依據本發明的節流閥2尤其能以有利的方式安裝在一 射出成形機，其係如前述之WO 2006/008164 A2所載，具有 15兩個活塞汽缸單元。依據本發明的節流閥2因此也承接了 在該步驟中所記載之介於一第一活塞_/汽缸單元和一第二 活塞-/汽缸單元的轉向區塊的作用。 第1圖和第2圖所示的實施態樣中，射出成型機之一第 一活塞-/汽缸單元的一個第一汽缸26之一流出部24連接節 20流區塊4的流入通道6。第一活塞-/汽缸單元的活塞（未示出） 將橡膠-及彈性體材料經由汽缸26輸送到節流閥2的流入通 道6。節流閥2的流出通道8和連接一第二活塞_/汽缸單元之 一第二汽缸30的流入部28。第二活塞-/汽缸單元之一流出部 32經過調整以便與一（未示出之)射出成型模具相連接。 13 200827138 依據本發明之節流閥2的節流活塞ίο主要是用做為第 -活塞/’请單凡的活塞。節流活塞⑺的作用—方面是通過 節_來節制材料流，另—方面則是從第二活塞_/汽缸單 元^第广汽缸30將材料送入射出成型模具。此時特別有利 5的疋汽^：3()以及@流閥2之流出通道都可以藉節流活塞1〇 而實質地被完成排空，而不會殘留橡膠-及彈性體材料。 在第1圖所示的位置中，節流活塞10從流入通道8和節 流閥襯套12退到材料流可以實質上不受阻礙或不受抑制地 從流入通道6進到流出通道8和第二汽缸30。此時，節流活 1 〇塞10之活塞前端3 4會稱微突出到環狀間隙2 〇的範圍並稍猶 停止在節流閥襯套嵌18的内部。因此，節流活塞1〇之活塞 丽端3 4會以有利的方式將材料流從流入通道6轉向到流出 通道8。 在第2圖所示的位置中，節流活塞1〇繼續推進到節流閥 15 12中，此時一活塞裙36係推進到節襯套嵌件18内至其長产 之約四为之一。藉此乃在活塞裙36和節流閥襯套嵌件μ之 節流面16之間形成一環狀間隙38，橡膠_及彈性體材料必須 受壓通過該環狀間隙。因此，材料在經過環狀間隙邛到達 第二活塞-/汽缸單元之第二汽缸3〇的流入部28之前，會從第 20 一活塞-/汽缸單元的流出部24流經節流閥2之流入通道8矛 環狀空間20。透過節流活塞1〇的定位，環狀間隙38的导* 以及節流長度，亦即，環狀間隙38的寬度，和因此而對橡 膠-及彈性體材料所產生的節流作用會受到調整，以便針對 各種材料和製程需求來完成最適當的配合條件。因為由〜 14 200827138 流閥襯套嵌件18所提供之節流面16會沿材料流的流動方向 逐漸縮小，所以活塞1〇越是被推進到節流閥襯套嵌件，環 狀間隙38就越小。 郎流面16的長度以介於5 mni和5〇 mm的範圍為合適， 5較佳的是介於10 mm和40 mm之間，最佳的是介於20 mm和 30 mm之間。節流面16以相對於節流閥襯套嵌件18的轉軸 所界定出之一介於0.5。和5。範圍的角度逐漸縮小為佳，較佳 為介於1.5。和3.5。的範圍，最佳為介於2。和3。的範圍。節流 閥襯套嵌件18的直徑以介於1〇 mm*5〇 的範圍為佳，較 10佳為介於15 mm和40 mm的範圍，最佳為介於2〇㈤㈤和如 mm的範圍。環狀間隙2〇的直徑跟節流活塞1〇之活塞裙36的 直徑相比，以至少擴大約2 mm為佳，較佳為至少擴大約4 mm，最佳為至少擴大約6 mm。環狀空間2〇的寬度通常大 致和流入通道的直徑相當，例如約為1〇111111至15111111，特別 15是約為12 mm。在位於出口區域的相對側之環狀空間20的 一個擴大的或被放大的橫斷面，環狀空間2〇的寬度以至少 比在出口區域多約2 mm為宜，較佳為至少多4 mm。 如果節流活基基本上被一直推進到節流閥襯套嵌件18 之直徑最小的終端區段，則環狀間隙的寬度實際上就是〇， 20也就疋說卽流裝置以節流閥2將流路實質地完全關閉。在節 流活塞10進一步推進到第二活塞一汽缸單元之汽缸3〇以便 將橡膠_及彈性體材料輪送到射出成型模具時，基本上流入 通道6的出口會被活塞封閉，使得材料無法再流入。為此， 節流活塞10可以在整段長度都做成像活塞裙36的區域一樣 15 200827138 的直徑。另一種選擇是，將節流活塞ι〇做成在一緊接活塞 裙36的區域4〇有一個縮小的橫斷面。不過，如果要將流入 通道6的出口區域密封，則以將活塞之一沿長向延伸的面向 出口區域之第一區域，做成直徑並不逐漸縮小，也就是有 5 一和活塞裙36相當的直徑為佳，並且以附加地將活塞之一 沿長向沿伸的位在出口區域對面之第二區域做成直徑並不 逐漸縮小者為佳。這點將依據第5圖於後詳加說明。 第3圖所示為一依據本發明的節流閥2之一實施態樣的 透視橫斷面圖，其大致上和第1圖及第2圖中所示之實施態 1〇樣相符。不同於第1圖及第2圖所示之實施例，節流閥2在依 據第3圖的節流閥2中，流入通道6係以相對於流出通道8呈 一大約83的角度安裝在節流區塊4中。除此之外，第3圖所 不之實施態樣基本上和第丨圖及第2圖所示之實施態樣是相 符的。 15 第如圖所示為一節流閥襯套12之一第一實施態樣，其 係裝配在第3圖所示之節流閥2内部。節流閥襯套12具有一 安裝凸緣42以供將節流閥襯套12安裝在節流區塊4上。較佳 者係设置穿孔44以及定位銷孔以供安裝之用。自凸緣42延 伸出一基本上具有固定外徑之微長形區段48，其上設有迷 2〇呂軸封22以便將節流區塊4中之襯套12加以密封。此外，區 段48中設有一入口-及出口開孔5〇，其在節流區塊4中與流 〇通道6極準確地定位，使得材料能夠流進節流義套12。 即流閥襯套12在其内部有一直徑大約和節流活塞1〇或活塞 裙36之外徑相當的區段52。區段52係用以將節流活塞丄〇導 16 200827138 入節流閥襯套12。在出口開孔50的區域中，内徑擴大成一 直徑較大區域54。在該直徑較大區域54中，節流閱概套嵌 件18從凸緣47之相對侧被推進。第6a圖和第_所示材 以應用在第4a圖所示的節流閥襯套12中之不同的節流_ 5 套嵌件18。 在第6a圖所示之節流閥襯套嵌件18的實施態樣中，同 樣設有一迷宮軸封以便將節流閥襯套嵌件18和節流間概套 12之直徑較大區域54的内面之間加以密封。此外，節流閱 概套欲件18具有-限定節流閥襯套嵌件18插入節流闊概套 10 12的長度之擋止凸緣58。節流閥襯套嵌件18之位於擋止凸 緣58對面的端部60在插入的狀態下與節流閱概套12共同界 定出環狀空間20。在流動方向上逐漸縮小的節流面16主要 是沿著節流閥襯套嵌件18的整個内面形成的，^±_ 在擋止突緣的方向上逐漸縮小。 15 帛_所示為節流_套嵌件18之第二實施態樣，其 基本上與第6a圖中所示的實施態樣相符，惟位於凸緣珊 面的端部60形成階段狀(abgestuft)，以便將一在其寬度上有 k：化的環狀空間20限位成一嵌入節流閥襯套12的狀態。此 外，節流閥襯套嵌件18在節流閥襯套12中係安裝成一凹入 20的區段62配置為面對著出口開孔5〇。藉此，形成一個和流 入通道6的開口區域相比被擴大的環狀空間2〇，促使在環狀 空間20中形成一均勻的材料分布。 除了第6a圖和第6b所示之節流閥襯套嵌件18的實施態 樣之外，也可以選擇性地將節流閥襯套嵌件的端部6〇做成 17 200827138 相對於其轉軸呈傾斜，以便從出口區域到對面側形成一連 續加大之環狀空間20。 節流活塞10示於第5圖。依據第5圖所示，節流活塞10 如前所述地具有一活塞前端34以及一活塞裙36。活塞裙36 5 的直徑基本上和節流閥襯套12之直徑較小區域52的内徑相 當。緊接著活塞裙36主要是設有一繞著活塞10之周圍的一 部分，沿長向延伸之凹槽64，其作用在於使活塞10可以比 較容易地被導引穿過節流閥襯套12，特別是穿過第二活塞 -/汽缸單元之汽缸30。然而，如前所述，活塞10之一面向出 10 口開孔50的第一區域66和在活塞裙36的範圍内之直徑或半 徑相同，因此，在節流活塞10向前推時，出口開孔50基本 上是被封閉的。較佳的是活塞1〇之一避開出口開孔50的第 二區域66和在活塞裙36的範圍内之直徑或半徑相同，使得 活塞在汽缸内可以被雙邊推進。 15 第7a圖中所示為前述之節流閥2的實施態樣之裝配好 的狀態。其中尤其可以清楚地辨識出凹下的環狀空間20， 其係因節流閥襯套12從節流區塊4之一側裝配上去，而且節 流閥襯套嵌件18從節流區塊4的對面側裝配上去而形成。 如前所述，環狀空間20的寬度在出口開孔5〇的範圍基 20本上是和該出口開孔的直徑相符的’而環狀空間20之寬度 在遠離出口開孔50的範圍則是加大的。其可階段式或連續 式地出現。在第7a圖中所示的實施態樣，環狀空間的寬度 是由節流闊襯套嵌件18之凹下的端部60所構成。 第4b圖所示為一節流閥12之另一實施態樣，其同樣具 18 200827138 有一凸緣42及一自該凸緣延伸過去之汽缸區段52以供容置 節流活塞10。此外亦設有安裝開孔44及定位銷孔46和迷宮 軸封22。和第4a圖所系的節流閥襯套12之明顯差異在於， 汽缸的區段52明顯比較短，而且具有節流閥襯套12之一端 5面64係終止於流入通道6之出口區域這樣的一個長度。這在 第7b圖中，示意出依據本發明的節流閥2之該實施態樣處於 裝配好的狀態下，明顯地可以看得出來。 一可與該節流閥12組合之節流閥襯套嵌件18的一個實 施態樣示於第6c圖。在該實施態樣中，節流活塞1〇並不是 1〇呈環狀地被材料流所沖刷，而是材料流僅在活的一側達到 活塞周圍的-部分。為此，在節流閱概套嵌件18中節流面 16被成型為一相對於長軸呈傾斜的狹長切口 68。狹長切口 68以一相對於節流閥襯套嵌件18之長軸大約為15。和25。之 間，較佳為18。到20。的角度延伸。依據節流閥2之該實施態 15樣，在節流閥襯套嵌件丨8從流入通道60設有出口開孔50以 供材料進入。狹長切口 68從該出口開孔5〇開始以一角度延 伸，沿流動方向延伸成一逐漸變細的通道。狹長切口 68以 占周圍的約10%到40%為佳，較佳為整個周圍的15-3〇%地設 入節流閥襯套嵌件18。 ° 在第7b圖所示之節流閥2已安裴好的實施態樣中可以 看到，節流閥襯套12和節流閥襯套嵌件18利用一定位銷70 適當地對準而定位，使得節流閥襯套嵌件18之出口開孔5〇 對準流入通道6。在第7b圖中所示之節流活塞1〇的位置，由 節流活塞10和節流閥襯套嵌件18，特別是設於其中之狹長 200827138 切口 68界定出一供材料流入之流略，其視節流活㈣之定 位而又仔較見或較窄。從橡膠_及彈性體材料射入射出成型 模具之後將節流活塞10推回時所受到的污染較輕微的角度 來看，這個實施態樣特別有益。 5 拥依據本發明之節流_結構，可以在種類最不相 同的橡膠及賴雜料之射出成_實現短義時間，並 且利用節流活構之適當定位來調節材料中所需之各種不同 的溫度。 實施例 10 以下將參考第8圖至第10圖例示說明一配備了 一依據 本發明之節流閥2的射出成型機在橡膠_及彈性體材料上所 發揮之功能。本實施例中所採用的射出成型機和第1圖與第 2圖所示之射出成型機的構本構造相符。節流閥襯套12和第 4b圖中所示之實施態樣相符。節流活塞1〇和節流閥襯套嵌 15件18與第5圖及第6c圖中所示的實施態樣相符。材料是採用 具有8 mm乘25 mm橫斷面之由乙烯-丙烯-二烯-橡膠製成的 硬度為70 Shore(EPDM 70 Shore)的條帶。 第8圖中所示為EPDM之混合溫度與在第一活塞-/汽缸 單元之活塞上的壓降之關係。易言之，第8圖顯示混合溫度 20 在通過節流閥2的流阻(Durchflusswiderstand)變得較大，亦 即節流閥橫斷面變得較小時會如何表現。 下表1所列為第8圖之圖表所依據的數據。其中阻力及 壓降表示為，為了將材料從第一活塞-/汽缸單元之汽缸26 經由節流閥2、第二活塞-/汽缸單元之汽缸30和一（未圖示出） 20 200827138 喷嘴射出時所需要的壓力。為此，第一活塞汽缸單元之活 塞係以100 cm/s的速度被推進汽缸26。各該節流活塞位置形 式上係以第二汽缸3〇中剩下的操作距離表示為毫米。在一 313 mm的活塞位置，節流閥基本上是全部打開的，大概就 像第1圖中所示一樣。在大約28〇 mm的活塞位置，節流閥 基本上是完全關閉；而剩下的280 mm操作距離即供用於將 材料材料從第二汽缸釋放出去。介於313 和280 mm之間 時’節流閥2是部分開啟的。 表1 : 弟；舌塞-/汽缸單元 —ccm/s 活塞速度 ccm/s 活塞位置 mm 所需壓力 bar 熔融溫度 °c ^^_ 60 313 〜600 109 ---^00 60 307 〜630 110 60 301 〜650 112 —_ 60 H 295 〜700 114 60 289 〜800 117 60 287 〜1000 123 60 i 286 〜1100 127 60 285 〜1200 131 60 284 〜1300 135 60 283 〜1800 143 從第9圖和第1〇圖的圖表可知，隨著節流閥關閉的程度 &加’亦即，通過節流閥的通道橫斷面變得較小，在第一 〉舌塞V汽缸單元之第一活塞上所需的壓力會明顯升高，伴隨 15 著橡膠'及彈性體材料之溫度上昇。材料的溫度係以一插入 式感測器來測量。 【闺式簡單說明】 苐1圖依據本發明之第一實施態樣的節流閥在節流 21 200827138 活塞基本上已開啟時之橫斷面視圖； 第2圖和第1圖相似之一橫斷面視圖，其中該節流活 塞被推進到一個為了將橡膠-及彈性體材料加以調溫的節 流位置； 5 第3圖依據本發明的節流閥之一實施態樣的橫斷面 透視視圖， 第4a圖一可嵌入依據本發明之節流閥的節流閥襯套 之一第一實施態樣的橫斷面透視視圖； 第4b圖一可應用在依據本發明之節流閥中的節流閥 10 襯套之另一實施態樣的橫斷面透視視圖； 第5圖一可應用在依據本發明之節流閥中的節流活 塞之一實施態樣的透視示意圖； 第6a圖一供應用於依據本發明之節流閥中的節流閥 襯套嵌件之一第一實施態樣的透視視圖； 15 第6b圖一和第6a圖相似的節流閥襯套嵌件之一第二實 施悲樣的視圖， 第6c圖一節流閥襯套嵌件之一第三實施態樣的透視 視圖 第7a圖一依據本發明的節流閥之一第一實施態樣的 20 橫斷面示意圖； 第7b圖一依據本發明的節流閥之一第二實施態樣的 橫斷面示意圖； 第8圖混合溫度對壓降的關係圖； 第9圖溫度對節流活塞位置的關係圖； 22 200827138 第ίο圖 壓降對節流活塞位置的關係圖。 【主要元件符號說明】 • 2…節流閥 34···活塞前端 — 4···節流區塊 36…活塞裙 6…流入通道 38···環狀間隙 . 8…流出通道 40…緊接活塞裙的區域 10…節流活塞 42…凸緣 f 12···節流閥襯套 44…穿孔 14…第一側面 46…定位銷孔 16…節流面 48…微長形區段 18…節流閥襯套嵌件 50…出口開孔 20…環狀空間 52…直徑較小區段 ^ 22…迷宮軸封 54…直徑較大區段 24…流出部 58…擋止凸緣 1 26…汽缸 60…端部 28…流入部 62…凹下的區段 30…第二活塞_/汽缸單元之第 二汽缸 32…第二活塞-/汽缸單元之流 出部 68…狹長切口 23

Claims (1)

1. 200827138 十、申請專利範圍： 1. 一種供橡膠-及彈性體材料之射出成型用的射出成型機 之節流閥，具有一節流區塊，一設於其中之流入通道和 流出通道，而該流入通道係呈一角度地開口於該流出通 5 道，以及一具有一節流活塞的節流裝置，其中該節流活 塞不僅用於限制材料流，而且也用於將該橡膠-及彈性 體材料射入一射出成型模具。 2. 如申請專利範圍第1項之節流閥，其中該角度大於45°， 較佳為大於75°。 10 3.如申請專利範圍第1項或第2項之節流閥，其中該節流裝 置具有一和該節流活塞共同作用且呈錐狀地於流動方 向逐漸變小之節流面，而該節流面有一直徑最小的終端 區段，該節流活塞可被導引穿過該終端區段，其中，在 該節流活塞被導引穿過該終端區段時，節流閥是關閉 15 的。 4. 如申請專利範圍第1項至第3項中之任一項的節流閥，其 中該節流裝置具有一節流閥襯套和一節流閥襯套嵌 件，該節流閥襯套和該節流閥襯套嵌件在該流入通道之 通入流出通道的出口區域形成一環狀空間，其中，該環 20 狀空間的橫斷面隨著遠離流入通道而擴大。 5. 如申請專利範圍第4項之節流閥，其中該節流閥襯套嵌 件界定出一呈錐狀地沿流動方向逐漸變小的節流面，該 節流面與該節流活塞共同起作用。 6. —種供橡膠-及彈性體材料之射出成型用的射出成型機 24 200827138 之節流閥，具有一節流區塊，一設於其中之流入通道和 流出通道，其中該流入通道通入該流出通道，並具有一 ' 安裝在該流出通道中的節流裝置，該節流裝置具有一節 • 流活塞和一與該節流活塞共同起作用並呈錐狀地沿流 5 動方向逐漸變小之節流面，該節流面有一直徑最小的終 端區段，該節流活塞可被導引穿過該終端區段，而當該 節流活塞被導引穿過該終端區段時，該節流閥是關閉 的。 / 7.如申請專利範圍第6項之節流閥，其中該節流裝置具有 10 一節流閥襯套和一節流閥襯套嵌件，該節流閥襯套和該 節流閥襯套欲件在該流入通道之通入流出通道的出口 區域形成一環狀空間，其中，該環狀空間的橫斷面隨著 遠離流入通道而擴大。 8. 如申請專利範圍第7項之節流閥，其中該節流閥襯套嵌 15 件呈錐狀地沿流動方向界定出逐漸變小的節流面。 9. 一種供橡膠-及彈性體材料之射出成型用的射出成型機 | 之節流閥，具有一節流區塊，一設於其中之流入通道和 流出通道，該流入通道通入該流出通道，而且具有一設 在該流出通道中之節流裝置，其中該節流裝置具有一節 20 流活塞，一節流閥襯套和一節流閥襯套嵌件，該節流閥 襯套和該節流閥襯套嵌件在該流入通道之通入流出通 道的出口區域形成一環狀空間，而該環狀空間之橫斷面 會隨著遠離該流入通道而擴大。 10. 如申請專利範圍第4、5和第7至9項中之任一項的節流 25 200827138 閥，其中該節流閥襯套嵌件設於該節流閥襯套内。 11.如申請專利範圍第4、5和第7至10項中之任一項的節流 閥，其中該節流閥襯套和該節流閥襯套嵌件可以從該節 流區塊的相對面側裝配上去。 5 12.如申請專利範圍第9至11項中之任一項的節流閥，其中 該節流閥襯套嵌件界定一呈錐狀地沿流動方向逐漸變 小之節流面，其與該節流活塞共同起作用。 13.—種橡膠-及彈性體材料之射出成型用的射出成型機， 具有一擠出機、一第一活塞-/汽缸單元和一與之串聯設 10 置之第二活塞-/汽缸單元，以及一如申請專利範圍第1 至第12項中之任一項的節流閥，其中該節流閥之該流入 通道與該第一活塞-/汽缸單元之流出部，而且該節流閥 之該流出通道與該第二活塞-/汽缸單元之流入部形成流 動結合。 15 14.如申請專利範圍第13項之射出成型機，其中該第二活塞 -/汽缸單元之活塞係作為節流活塞，並實質地將該第二 活塞-/汽缸單元之汽缸完全排空。 15. —種在射出成型時用於將橡膠-及彈性體材料調溫的系 統，具有： 20 a) —具有一第一活塞和一第一汽缸之第一活塞-/ 汽缸單元，用以將橡膠-及彈性體材料輸送進入並經過 一如申請專利範圍第1項至第12項中之任一項的節流 閥；和 b) —用以調整節流活塞的位置之裝置，以便依據各 26 200827138 種橡膠-及彈性體材料之預設參數來控制材料流。 16. 如申請專利範圍第15項之系統，進一步具有： c) 一用以使該節流活塞移動經過該節流裝置而進 入一第二活塞-/汽缸單元之一第二汽缸的裝置，以便將 5 橡膠-及彈性體材料送進一射出成型模具。 17. —種在射出成型時用於將橡膠-及彈性體材料調溫的方 法，其步驟為： a) 借助於一具有一第一活塞和一第一汽缸之第一 活塞-/汽缸單元使橡膠-及彈性體材料進入並經過一如 10 申請專利範圍第1項至第12項中之任一項的節流閥；和 b) 依據為各種橡膠-及彈性體材料所預設之參數來 調整該節流活塞。 18. 如申請專利範圍第17項之方法，進一步包括下列步驟： c) 使該節流閥活塞移動經過該節流裝置進入一第 15 二活塞_/汽缸單元之一第二汽缸，以便將橡膠-及彈性體 材料送進一射出成型模具。 20 27