用於注塑成型機的回流止擋的製作方法

2023-05-18 11:40:41 2

專利名稱：用於注塑成型機的回流止擋的製作方法
技術領域：
本發明涉及按照權利要求1的前序部分的用於注塑成型機的回流止擋。
背景技術：
此種類型的回流止擋在注射氣缸內被安裝到塑化加工的螺杆的出料側一端且作為「閥」使用，以便阻礙在注射過程中塑化加工的塑料材料被擠壓回流到螺杆導程中。
按照權利要求1的前序部分的回流止擋在文獻DE 198 36 871中是已知的。在該已知的回流止擋中，閉鎖環與螺桿頭的中間區段同心地在一打開位置和一閉鎖位置之間可在軸向和圓周方向上移動，在所述打開位置上，閉鎖環以其端面緊貼於螺桿頭的端部區段的背側的止擋面，在閉鎖位置上，閉鎖環緊貼於螺桿頭的緊壓環，也就是說，在螺桿頭的旋轉過程中閉鎖環不被螺桿頭強制性地帶動。閉鎖環相對於螺桿頭移動的距離以下標識為行程A。閉鎖環與中間區段一起構成一環狀間隙且在其端面附近具有一用於材料通流的孔。在打開位置上，閉鎖環通過其端面緊貼於端部區段的背側的止擋面，並且塑料熔體可通過該孔穿過，然後經過螺桿頭的端部區段流入螺杆前腔內。
在注射開始時，閉鎖環位於前面所述的打開位置處。通過螺杆地向前運動，塑料熔體沿閉鎖環的方向流入且向後移動到螺杆上。因此閉鎖環從端部區段的止擋面上被抬起。行程A減少到較小的值A』。因此塑料熔體可通過在閉鎖環的內徑和中間區段的外徑之間的環狀間隙更多地注入。因此在注射開始不久之後在回流止擋上產生一近似的壓力平衡。通過在螺杆前腔內由於注射過程形成的壓力，塑料熔體被未關閉的回流止擋擠壓且閉鎖環的行程將繼續縮短。這由於沿閉鎖環在緊壓環方向上的壓力損失和由於螺桿頭的運動在閉鎖環上出現的剪應力而出現。行程縮短導致在閉鎖環和緊壓環之間可通流的橫截面面積越來越小，由此區域內的壓力增加，因此壓力差將沿閉鎖環顛倒。這會導致，閉鎖環沿緊壓環方向的繼續運動將被延緩和被阻礙，這對回流止擋的關閉特性有不利地影響。
另外在文獻DE 100 59 615 A1中已知一回流止擋，其中閉鎖環具有多個形式為孔的不互相連接的熔體通道。閉鎖環在螺桿頭的小於螺桿頭外徑的凸起部上導引且在其頂部上被夾緊，也就是說，閉鎖環在螺杆轉動過程中強制性地與回流止擋的基體一起轉動。在這種實施樣式中要採取的措施是不利的，以便強制共同轉動的閉鎖環的磨損效果在塑化加工氣缸的相配合的內壁上保持儘可能小，因為為此在這些部件之間的間隙寬度保證足夠大。特別地在大的螺杆直徑時這是非常重要的。但此種措施的後果是，在閉鎖環關閉後從螺杆前腔出來的洩漏流穿過間隙向後排出且在注塑過程中所需的背壓不能以所希望的大小施加。因此在確定間隙寬度尺寸時必須考慮塑料的剪切敏感度。由於在間隙中存在一熔體膜，因此一太狹窄的間隙對塑料施加大的剪切力，這會導致添加劑的分解、變色或變化，例如防火添加劑的氧化。這些變化的熔體的組成成分與純淨的熔體共同形成氣蝕(Kavitaet)，並在完成的成型件中導致質量缺陷。但是一太大的間隙會導致已經提及的洩漏流。結果是在此種實施樣式中，一直以來在微小的洩漏流(儘可能小的間隙寬度)和回流止擋與氣缸的微小的磨損以及在塑料上小的剪切力(儘可能大的間隙寬度)之間必須達成一種妥協。

發明內容
與此相應地本發明的目的在於，進一步研發一種開頭所述類型的回流止擋，使其具有改善的關閉特性和在圓柱形表面較小的磨損以及小的材料損壞。
此目的通過具有權利要求1中所述的特徵的回流止擋實現，隨後的權利要求涉及有利的本發明的擴展構造。
按本發明建議，端部區段在中間區段和端部區段的止擋面之間的區域內具有一凹部，該凹部這樣構成，使得端部區段在此區域內具有一直徑為DGL的滑動區段，閉鎖環以其內側在軸向上和在圓周方向上相對於端部區段和中間區段可移動地緊貼在該滑動區段上，其中該滑動區段具有一長度L，此長度大於閉鎖環的行程A且閉鎖環在圓周方向上不會強制性地被回流止擋的基體(螺桿頭)帶動。通過此種方案將會阻礙塑料熔體在閉鎖環和端部區段之間穿過流入環狀間隙中。因此在注塑過程中，閉鎖環前的壓力保持不變或者上升。由於與現有技術相比在閉鎖環和緊壓環之間的壓力損失明顯減小，壓力差沿著回流止擋在緊壓環的方向上保持不變或者升高，其負責回流止擋的關閉特性。通過閉鎖環從端部區段上的抬起提供一個用於流入閉鎖環的附加的面，即其頭部-止擋面。按本發明的回流止擋具有一相對於現有技術明顯改善的關閉特性。由於閉鎖環在螺桿頭轉動時不螺桿頭被強制性地帶動，在圓柱形的內表面不存在磨損。


以下藉助於附圖詳細敘述本發明，其中圖1到3示出第一種變型分別在不同的工作位置，圖4到6示出了按本發明的回流止擋的其他變型。
圖1第一種變型在打開位置時的縱向剖視圖，圖2第一種變型在注射過程開始不久以後的中間位置的縱向剖視圖，圖3第一種變型在閉鎖位置時的縱向剖視圖，圖4第二種變型在打開位置時的縱向剖視圖，圖5第三種變型在閉鎖位置時的縱向剖視圖，圖6第四種變型在閉鎖位置時的縱向剖視圖，圖7圖5的回流止擋沿圖5中箭頭方向的俯視圖。
具體實施例方式
在圖1至3中示出的回流止擋包含一個螺桿頭10，該螺桿頭具有一出料側的端部區段12、一圓柱形的中間區段14和一用來安裝在注射螺杆一端的安裝端部20，在此螺桿頭10在其安裝端部20和中間區段14之間支承一個緊壓環16。閉鎖環18與中間區段14同心地布置且與中間區段14一起構成一環狀間隙22。閉鎖環18的外徑是如此確定的，使得閉鎖環在一在此未示出的塑化加工的氣缸內可直線且軸向地移動，以便一方面能夠佔據一打開位置(圖1)和一閉鎖位置(圖3)，另一方面在圓周方向幾乎不允許相對運動。
閉鎖環18可相對於螺桿頭軸向移動，且在一打開位置(圖1)上，端部區段12的止擋面30與閉鎖環18的止擋面28相接觸，並且在一閉鎖位置(圖3)上，緊壓環16的止擋面24與閉鎖環18的支承面26相接觸。在通流位置上材料流通過表面24、26之間的空隙、環狀間隙22和孔32。在閉鎖位置上閉鎖環位於其右側的端位置，表面24，26之間的空隙被關閉，使得沒有材料在螺杆的方向上可被擠壓。在注射開始不久之後閉鎖環18位於一中間位置(圖2)，在此不但閉鎖環的頭部-止擋面28距止擋面30有一定距離而且閉鎖環-支承面26距緊壓環16有一定距離。為了塑料熔體流過螺杆前腔，閉鎖環18具有沿圓周分布的多個的孔32。
端部區段12在其背面亦即面向閉鎖環的一側上具有一凹部40，其設計成，構成為具有直徑DGL的滑動區段(Gleitstück)42。此滑動區段42構成一在整個圓周上延伸並貫穿的支承面，在滑動區段上閉鎖環18通過其前端46不但在軸向方向而且在圓周方向上可移動。在螺桿頭旋轉時，閉鎖環18不被螺桿頭帶動。滑動區段42的長度大於或者等於閉鎖環18在打開位置和閉鎖位置之間的行程A。由此確保，在注射過程中(見圖2和圖3)塑料熔體僅可通過開口32進入環狀間隙22中。因此將避免一通過環狀間隙的容積流量增大(如在背景技術中)以及由此在閉鎖環18和緊壓環16之間的壓力升高，這些會拖延回流止擋的關閉。由於與現有技術相比在閉鎖環和緊壓環之間的壓力更小，沿著回流止擋在緊壓環的方向上的壓力差保持不變或者升高，該壓力差負責回流止擋的關閉特性。因為隨著注射的開始，閉鎖環18從端部區段12的止擋面30上被抬起，提供頭部-止擋面28作為附加的可流入的橫截面並且因此在閉鎖環18上的力在緊壓環16的方向上被放大。這些大大改善了回流止擋的關閉特性。
為了改善關閉特性，止擋面28的一部分已經在打開位置上作為可流入的橫截面可供使用。不同的實施樣式在此在圖4到6中描述。這可使本領域技術人員自由選擇構造帶有一流入的橫截面的其他的結構。
根據圖4，例如端部區段12的外徑DAE小於閉鎖環18在其前端46的外徑DAS，使得可以構成入流稜54。
根據圖5和6，端部區段12例如可以具有至少一個軸向的或以一定角度設置的槽50，在此端部區段12的直徑DK在槽50區域內在槽底處等於(例如圖5中所示的)、大於(在此未示出)或者小於(例如圖6中所示的)滑動區段42的直徑DGL。如果在槽底處的直徑DK小於滑動區段42的直徑DGL，槽50的長度LK如此設計，使得其在滑動區段42的長度L範圍內終止，從而凸起部52保留，在此閉鎖環18一直還密封地平放在滑動區段42上且無塑料熔體可從環狀間隙22到達槽50中和反向地到達，而是塑料熔體繼續僅僅通過孔32流入。
圖7示出了根據圖5的實施樣式沿圖5中的箭頭方向的俯視圖。以上提及的四個槽50沿圓周方向分布地設置在端部區段12中，以及四個孔32沿圓周方向分布地設置在閉鎖環18中。
最後需注意，其他在圖中描述的，在一螺桿頭上安裝端部和緊壓環和中間區段一起也構成整體的，在這種情況下端部區段被固定在中間區段上，例如通過螺栓連接。
附圖標記清單10 螺桿頭12 端部區段14 中間區段16 緊壓環18 閉鎖環20 安裝端部22 環狀間隙24 緊壓環的止擋面26 閉鎖環-支承面28 頭部-止擋面30 端部區段的止擋面32 用於塑料熔體的開口34 閉鎖環的內側36 在閉鎖環前端處的凹部38 閉鎖環的邊緣區段40 端部區段處的凹部42 滑動區段44 端部區段的外側46 閉鎖環的前端50 槽52 凸肩DGL滑動區段42的外徑DK槽50基底處的直徑DAS閉鎖環18在其前端46處的外徑DES端部區段12的外徑DSP閉鎖環18在中間和後方區域的外徑DM中間區段14的外徑
權利要求
1.用於注塑成型機的回流止擋，包括一個具有一端部區段(12)、一中間區段(14)、一緊壓環(16)和一安裝端部(20)的螺桿頭(10)，以及一個與中間區段(14)的縱軸線同軸設置的閉鎖環(18)，並且此閉鎖環在一打開位置和一閉鎖位置之間相對於螺桿頭(10)不僅可沿圓周方向移動而且可軸向移動行程A，在所述打開位置上，所述閉鎖環通過一頭部止擋面(28)緊貼於端部區段(12)的止擋面(30)，在所述閉鎖位置上，所述閉鎖環通過閉鎖-支承面(26)緊貼於緊壓環(16)的止擋面(24)，其中閉鎖環(18)和中間區段(14)形成一個環狀間隙(22)，並且在閉鎖環(18)中設置用於塑料熔體通流的開口(32)，其特徵在於，端部區段(12)在中間區段(14)和其止擋面(30)之間的區域內具有一凹部(40)，該凹部這樣構成，使得形成一個具有直徑DGL的滑動區段(42)，閉鎖環(18)以其內側(34)在軸向和圓周方向上可移動地緊貼在該滑動區段上，並且滑動區段(42)具有一大於閉鎖環(18)的行程A的長度L。
2.按權利要求1所述的回流止擋，其特徵在於，閉鎖環(18)在其前端(46)處的外徑DAS大於端部區段(12)的外徑DAE，從而構成一個入流稜(54)。
3.按權利要求1或2所述的回流止擋，其特徵在於，在端部區段(12)中設置至少一個軸向的或以一角度延伸的且延伸至滑動區段(42)的區域內的槽(50)。
4.按權利要求3所述的回流止擋，其特徵在於，端部區段(12)的在槽(50)的區域內在槽基底處的直徑DK小於滑動區段(42)的直徑DGL，且槽(50)在滑動區段(42)的長度L的區域內終止，使得滑動區段(42)在該區域內具有一凸起部(52)，閉鎖環(18)緊貼在該凸起部上。
5.按權利要求3或4所述的回流止擋，其特徵在於，端部區段(12)在槽(50)的區域在槽基底處的直徑DK等於或大於滑動區段(42)的直徑DGL。
6.按權利要求1到5之一所述的回流止擋，其特徵在於，閉鎖環(18)的前端(46)成錐形地縮小。
7.按權利要求1到6之一所述的回流止擋，其特徵在於，閉鎖環(18)在前端(46)處的外徑DAS小於閉鎖環(18)在中間和後部區域內的外徑DSP，且閉鎖環(18)在朝向所述前端(46)的過渡區域中設計為錐形的。
8.按權利要求6或7所述的回流止擋，其特徵在於，開口(32)設置在閉鎖環(18)的錐形區域內。
全文摘要
本發明涉及一種用於注塑成型機的回流止擋，包括一個具有一端部區段(12)、一中間區段(14)、一緊壓環(16)和一安裝端部(20)的螺桿頭(10)，以及一個閉鎖環(18)，該閉鎖環與中間區段(14)的縱軸線同軸設置並且與中間區段一起形成一個環狀間隙(22)。閉鎖環(18)在一打開位置和一閉鎖位置之間相對於螺桿頭(10)可軸向移動行程A並且具有用於通流塑料熔體的開口(32)。端部區段(12)具有一凹部(40)，該凹部這樣構成，使得形成一具有長度L≥A的滑動區段(42)，閉鎖環(18)以其內側(34)在軸向及圓周方向上可移動地緊貼在此滑動區段上。在注塑過程中塑料熔體僅可通過開口(32)流入。通過構成一入流稜(54)和/或通過在端部區段(12)中設置多個槽(50)，可提高流入的橫截面。
文檔編號B29C45/52GK101022934SQ200580029120
公開日2007年8月22日 申請日期2005年8月18日 優先權日2004年9月1日
發明者M·維特勒 申請人:卡勞斯-馬菲塑料工業股份公司