用于注射成型橡胶材料和/或弹性体材料的注射成型机的节流阀的制作方法

专利名称：用于注射成型橡胶材料和/或弹性体材料的注射成型机的节流阀的制作方法
用于注射成型橡胶材料和/或弹性体材料的注射成型机的节流阀
本发明涉及用于注射成型橡胶材料和/或弹性体材料的注射成型 机的节流阀、包含所述节流阀的注射成型机、用于在注射成型期间热 处理橡胶材料和/或弹性体材料的系统、以及相应的方法。
现有技术如WO 2006/008164 A2公开了用于注射成型塑料材料， 尤其是橡胶材料和/或弹性体材料的注射成型机和注射成型方法。所述 注射成型机包括挤出器、第一活塞单元/汽缸单元、与所述第一活塞单 元/汽缸单元串联的第二活塞单元/汽缸单元。第一活塞单元/汽缸单元 的筒体通向与待填充注射模具有一段距离的第二活塞单元/汽缸单元 的端部。塑料材料由第 一活塞单元/汽缸单元经由第二活塞单元/汽缸单 元的筒体送入所述注射模具，其中所述第二活塞单元/汽缸单元的活塞 向注射模具开启流径。此后，所述第二活塞单元/汽缸单元的活塞移入 所属的筒体，从而将第二筒体中的塑料材料送入所述注射模具。该注 射成型机的两个活塞单元/汽缸单元优选基本垂直并通过转向元件相 互连接。所述转向元件可以包括横截面可变的节流阀，其为可机械调 节的或者能够是电力、液压或空气驱动的。可以通过该节流阀将塑料 材料调节至预定的目标温度。
此外，DE 199 54 653 B4和DE 299 23 755 Ul公开了用于制备弹 性体产品的橡胶混合物的挤出器。所述挤出器包括筒体、螺状物和挤 出头，所述螺状物可旋转地安装在所述筒体中用于牵引、输送并匀化 橡胶混合物，所述挤出头包括插入式挤出工具。根据一实施方案，所 述挤出器的挤出头具有压力片，所述压力片设计为通过调节和/或增加 压力来进一步增加螺状物通道和挤出头中橡胶混合物的混合温度并降 低较高混合温度时的平均停留时间。
DE 19 64 895 A、 DE 2 002 102 A和CH 512 1978 C涉及用于处理 塑料材料的装置和方法。其中，在无外部供热的情况下通过活塞基本 绝热压缩填充在筒体中的冷塑性材料，因此填充在筒体中的冷塑性材
6料被加热并通过狭窄的出口压出，并藉此熔化。在将塑料材料压过作
为出口的约0.05 mm的剪切狭缝的过程中以高压施加的压缩能量的转 化致使塑料材料熔化。
如DE 37 37 618 Al、 DE 1 529 774 A和US 3 647 344 A中描述了 挤出塑料的其它方法以及相应的挤出器。
本发明的目的是提供显著改善注射成型过程中橡胶材料和/或弹 性体材料加工的装置，其中尤其确保了待处理的橡胶材料和/或弹性体
材料的较短周期和较高的易变性。通过独立权利要求的特征实现该目 的。从属权利要求描述了优选实施方案。
为了实现上述目的，本发明的主要想法是通过在注射成型机的流 径中提供节流阀来确保橡胶材料和/或弹性体材料的热处理。根据本发 明的一方面，提供了用于注射成型橡胶材料和/或弹性体材料的注射成 型机的节流阀，其包括节流阀块，在所述节流阀块中的输入通道和输 出通道以及节流阀装置。所述输入通道以一定角度通向所述输出通道， 所述角度优选大于45。，并且更优选大于75。。所述节流阀装置包括用 于降低所述材料的流量并且用于将橡胶材料和/或弹性体材料注射入 注射模具的节流阀活塞。
优选地，所述节流阀装置还包括与节流阀活塞相互作用并沿流向 呈圆锥状逐渐变细的节流阀区域，并且包括具有最小直径的端部，所 述节流阀活塞能够穿过所述端部，其中如果所述节流阀活塞穿过所述 端部，那么节流阀关闭。此外或或者，优选提供具有节流阀衬套和节 流阀衬套衬垫的节流阀装置，其中所述节流阀衬套和所述节流阀衬套 衬垫在输出通道中的输入通道的口部区域形成环形空间。该环形空间 的横截面优选随着与输入通道距离的增加而增加。因此，能够在环状 缝隙中尽可能均匀地分布所供给的橡胶材料和/或弹性体材料。
或者，还可以提供具有沿流向呈圆锥状逐渐变细的钻孔的节流阀 衬套衬垫，从而橡胶材料和/或弹性体材料不围绕节流阀活塞的整个圓 周流动，而是围绕其圓周的一部分，例如约90。的活塞与橡胶材料和/ 或弹性体材料接触。因此，当节流阀活塞退回时，确保了较少的污染。 因而，在全部实施方案中，节流阀衬套衬垫形成沿流向呈圆锥状逐渐
7变细的节流阀区域，其与节流阀活塞相互作用。
根据本发明另 一方面，提供用于注射成型橡胶材料和/或弹性体材 料的注射成型机的节流阀，所述节流阀包括节流阀块、所述节流阀块 中的输入通道和输出通道以及布置在所述输出通道中的节流阀装置。 所述输入通道通向所述输出通道。所述节流阀装置包括节流阀活塞和 节流阀区域，所述节流阀区域与节流阀活塞相互作用并且沿流向呈圆 锥状逐渐变细，其中所述节流阀区域具有最小直径的端部或横截面， 所述节流阀活塞能够穿过所述端部或横截面。如果所述节流阀活塞穿 过所述端部，那么所述节流阀关闭。
所述节流阀装置优选包括节流阀衬套和节流阀衬套衬垫，其中所 述节流阀村套和所述节流阀衬套衬垫在所述输出通道中的输入通道的 口部区域形成环形空间。优选地，该环形空间的^t截面距输入通道的 距离或与输入通道相对的距离大于口部区域中的距离。所述节流阀衬 套衬垫优选限定了沿流向呈圓锥状逐渐变细的节流阀区域。
根据本发明另 一方面，提供用于注射成型橡胶材料和/或弹性体材 料的注射成型机的节流阀，所述节流阀包括节流阀块、在所述节流阀 块中的输入通道和输出通道以及布置在输出通道中的节流阀装置。所 述输入通道通向所述输出通道。所述节流阀装置包括节流阀活塞、节 流阀衬套和节流阀衬套衬垫，其中所述节流阀衬套和所述节流阀村套 衬垫在所述输出通道中的输入通道的口部区域形成环形空间。
优选地，所述环形空间的横截面随着与输入通道距离的增加而增 加。在不同的实施方案中，所述节流阀衬套衬垫优选布置在节流阀衬 套中。此外，所述节流阀衬套和所述节流阀衬套衬垫优选可以在节流 阀块的对侧安装。并且在上述实施方案中，所述节流阀衬套衬垫限定 了沿流向呈圓锥状逐渐变细并与节流阀活塞相互作用的节流阀区域。
根据另 一方面，本发明涉及用于注射成型橡胶材料和/或弹性体材 料的注射成型机，其包括挤出器、第一活塞单元/汽缸单元和与所述第 一活塞单元/汽缸单元串联的第二活塞单元/汽缸单元以及上述的节流 阀。所述节流阀的输入通道与第 一活塞单元/汽缸单元的输出端以流体 方式连通，并且所述节流阀的输出通道与第二活塞单元/汽缸单元的输
8入端以流体方式连通。所述第二活塞单元/汽缸单元的活塞优选用作节 流阀活塞并且基本完全排空第二活塞单元/汽缸单元的筒体。
此外，本发明涉及在注射成型期间用于热处理橡胶材料和/或弹性 体材料的系统，其中所述系统包括第 一活塞单元/汽缸单元以及用于根 据各个橡胶材料和/或弹性体材料的预定参数调节节流阀活塞位置来 降低材料流量的装置，所述第一活塞单元/汽缸单元包括用于向上述节 流阀并通过上述节流阀供给橡胶材料和/或弹性体材料的第 一活塞和 第一筒体。优选地，所述系统还包括用于将节流阀活塞经由节流阀装 置移入第二活塞单元/汽缸单元的第二筒体的装置，以便向注射模具供 给橡胶材料和/或弹性体材料。
此外，本发明另一方面涉及在注射成型期间热处理橡胶材料和/ 或弹性体材料并根据各个橡胶材料和/或弹性体材料的预定参数调节
节流阀活塞的方法，其包括通过第一活塞单元/汽缸单元向上述节流阀 并通过上述节流阀供给橡胶材料和/或弹性体材料的步骤，所述第一活 塞单元/汽缸单元包括第一活塞和第一筒体。所述方法优选包括将节流 阀活塞经由节流阀装置移入第二活塞单元/汽缸单元的第二筒体的步 骤，以便向注射模具供给橡胶材料和/或弹性体材料。
以下，根据附图示例性地描述本发明的优选实施方案。其中

图1是当节流阀活塞基本打开时，本发明节流阀第一实施方案的 横截面示意图2是与图1类似的横截面视图，其中节流阀活塞移动至热处理 橡胶材料和/或弹性体材料的节流阀位置；
图3是本发明节流阀实施方案的横截面透视图4a是可用于本发明节流阀的节流阀衬套第一实施方案的横截 面透一见图4是可用于本发明节流阀的节流阀衬套另 一 实施方案的横截面 透视图5是可用于本发明节流阀的节流阀活塞实施方案的横截面透视
图6a是用于本发明节流阀的节流阀衬套衬垫第一实施方案的横截面透一见图6b是与图6a类似的节流阀衬套衬垫第二实施方案的视图6c是节流阀衬套衬垫第三实施方案的透视图7a是本发明节流阀第一实施方案的横截面图7b是本发明节流阀第二实施方案的横截面图8是压降-混合温度图9是节流阀活塞位置-温度图；以及
图10是节流阀活塞位置-压降图。
图1和图2示出了本发明节流阀2第一实施方案的横截面图。所 述节流阀主要包括节流阀块4、节流阀块4中的输入通道6和输出通 道8以及节流阀装置。所述输入通道6优选以大于0。的角度、优选以 大于45。的角度、更优选以大于75。的角度通向所述输出通道8。图1 和图2中所描述的输入通道6与输出通道8之间的角度实施方案为大 约90。。
所述节流阀装置主要布置在节流阀块4的输出通道8中并且所述 节流阀装置包括在节流阀衬套12中运动的节流阀活塞10。所述节流 阀衬套12优选安装在节流阀块4的第一端面14并在其中拧紧。所述 节流阀装置还包括节流阀区域16，其与节流阀活塞IO相互作用并且 沿流向呈锥状逐渐变细。在图1和图2示出的实施方案中，所述节流 阀区域16由节流阀衬套衬垫18形成。所述节流阀衬套衬垫18优选安 装在与节流阀块4的第 一表面14相对的 一侧，其中优选将所述节流阀 衬套衬垫18布置在所述节流阀衬套12中。
所述节流阀区域14包括具有最小直径的端部，所述节流阀活塞 10能够穿过所述端部，其中如果所述节流阀活塞10穿过所述端部， 那么所述节流阀优选基本关闭。所述节流阀衬套12以及所述节流阀衬
环形空间20。该环形空间20尤其有利于在所述节流阀装置中尽可能 均匀地分配输入通道6供给的材料。在这样的情况下，优选非对称地 形成所述环形空间20,优选与输入通道6的口部区域相对的环状部分 大于面向口部区域的部分。随后将更加详细地对此予以描述，尤其是
10参考图6b和图7a。此外，随着与口部区域距离的增加，横截面还可 以连续递增或连续递减。这样的设计使材料流入所述环状缝隙时能够 更易于围绕节流阀活塞10流动，这能够使所述材料在节流阀中均匀热 处理。更优选在所述环形空间中的全部直径变化具有明确的半径从而 消除可能沉积橡胶材料和/或弹性体材料的死区。
由于易于生产、易于安装并且降低了运行成本，所以使用具有节 流阀衬套12和独立的节流阀衬套衬垫18的节流阀装置是尤其有利的。 因为通过节流阀衬套衬垫18形成节流阀区域16，所以能够根据磨损 的征兆分别进行更换，这与更换具有 一体化节流阀区域的整个节流阀 衬套相比^f更宜得多。所述节流阀村套12优选包括迷宫式密封22并且 因此所述节流阀衬套12被密封在节流阀块4中从而避免橡胶材料和/ 或弹性体材料的泄漏。
将本发明的节流阀2用于如在背景部分提及的WO 2006/008164 A2中所述的包括两个活塞/汽缸单元的注射成型机是尤其有利的。在 本申请中，本发明的节流阀2还具有该文献所述的在第一活塞单元/ 汽缸单元与第二活塞单元/汽缸单元之间的转向元件的功能。
在图1和图2所示的实施方案中，注射成型机的第一活塞单元/ 汽缸单元的筒体26的输出端24与节流阀块4的输入通道6连接。第 一活塞单元/汽缸单元的活塞(未示出)将橡胶材料和/或弹性体材料经 由筒体26输送至节流阀2的输入通道6中。节流阀2的输出通道8 与第二活塞单元/汽缸单元的第二筒体30的输入端28相连。所述第二 活塞单元/汽缸单元的输出端32适于与注射模具(未示出)相连。
根据本发明，所述节流阀2的节流阀活塞IO优选作为活塞用于第 二活塞单元/汽缸单元。形成所述节流阀活塞10，使其一方面用于降低 通过节流阀2的材料的流量，另一方面用于将来自第二活塞单元/汽缸 单元的第二筒体30的材料输送至注射模具中。在这样的情况下，尤其 有利的是，通过节流阀活塞10能够将所述筒体30以及所述节流阀2 的输出通道基本完全排空，从而不再剩余橡胶材料和/或弹性体材料残 余物。
在图1所示的位置，节流阀活塞10远离输入通道8或节流阀衬套
ii12退回，使得所述材料可以由所述输入通道6基本不受阻碍地或不受 限制地流入所述输出通道8和所述第二筒体30。此处，节流阀活塞IO 的尖端34少许伸入环状缝隙20的区域并且少许终止于所述节流阀衬 套衬垫18中。所述节流阀活塞IO的尖端34对由输入通道6进入输出 通道8的材料流的转向具有有利的影响。
在图2所示的位置，所述节流阀活塞IO进一步进入所述节流阀2 中，其中活塞裙部36长度的四分之一进入节流阀衬套衬垫18中，从 而在活塞3君部36与节流阀衬套衬垫18的节流阀区域16之间形成环状 缝隙38，通过所述环状缝隙38，挤压所述橡胶材料和/或弹性体材料。 此处，来自第一活塞单元/汽缸单元的输出端24的材料，流过所述输 入通道8和所述节流阀2的环形空间20,然后经由环状缝隙38到达 第二活塞单元/汽缸单元的第二筒体30的输入端28。能够通过定位节 流阀活塞10来调整环状缝隙38的环状宽度以及节流阀的长度，即环 状缝隙38的宽度，并从而调节对橡胶材料和/或弹性体材料的节流作 用，从而创造最适于各种材料和工艺要求的条件。因为由节流阀衬套 衬垫18形成的节流阀区域16沿材料流的流向逐渐变细，所以当所述 活塞IO在节流阀衬套衬垫中插入的越深时，所述环状缝隙38就变得 越小。
所述节流阀区域16的长度优选为5 mm至50 mm,更优选10 mm 至40 mm并且最优选20 mm至30 mm。所述节流阀区域16的圆锥度 相对于节流阀衬套衬垫18的旋转轴优选为0.5°至5°，更优选1.5°至 3.5。并且最优选2°至3°。节流阀衬套衬垫18的长度优选10 mm至50 mm,更优选15 mm至40mm，甚至更优选20 mm至30 mm。所述环 状缝隙20的直径与节流阀活塞10的活塞裙部36的直径相比优选放大 至少2 mm，更优选至少4 mm并且最优选至少6 mm。所述环状缝隙 20的宽度通常大约对应于所述输入通道的直径，如约10mm至15 mm, 尤其是约12 mm。在位于与所述口部区域相对一侧的环形空间20的 放大的横截面中，环形空间20的宽度优选比在所述口部区域中大至少 约2 mm，优选至少4 mm。
如果节流阀活塞IO基本退回至节流阀衬套衬垫18的最小直径的端部，那么环状缝隙的宽度基本为0,即所述节流阀装置基本完全封
闭了经由节流阀2的流径。当所述节流阀活塞IO进一步移入第二活塞 单元/汽缸单元的筒体30中以便将橡胶材料和/或弹性体材料送入注射 模具中时，输入通道6的开口基本被所述活塞封闭，从而材料不能再 流入。为此，所述节流阀活塞10能够以其全部长度并以与活塞裙部 36的区域相同的直径形成。或者，优选根据具有减少的横截面的活塞 一君部36，在区域40中形成所述节流阀活塞。然而，为了密封输入通 道6的口部区域，优选不形成以直径逐渐减小的方式沿纵向延伸并面 向口部区域的活塞第一区域，即具有与活塞裙部36相应直径的活塞第 一区域，并且优选不形成以直径逐渐减小的方式沿纵向延伸并与口部 区域相对的活塞第二区域。参照图5随后将对此进行进一步的详细解 释。
图3示出了本发明节流阀2实施方案的横截面透视图，其大致对 应于图1和图2所示的实施方案。与图1和图2所示的节流阀2实施 方案不同的是，图3的节流阀2的输入通道6与输出通道8以约83° 的角度布置在节流阀块4中。除此之外，图3所示的实施方案基本对 应于图1和图2所示的实施方案。
图4a示出了节流阀衬套12的第一实施方案，所述节流阀衬套12 安装在图3所示的节流阀2中。所述节流阀衬套12包括用于在节流阀 块4中安装节流阀衬套12的安装用法兰42。优选提供用于安装的通 孔44以及定位销钻孔。具有基本恒定外径的伸长部分48由法兰42 延伸，在所述伸长部分48上提供迷宫式密封22,用于密封节流阅块4 中的衬套12。此外，在所述部分48中提供输入开口或口部开口 50， 所述开口与节流阀块4中的所述输入通道6密合地布置，使材料能够 流入所述节流阀衬套12中。在其内部，所述节流阀村套12具有区域 52,所述区域52的直径与节流阀活塞IO或活塞裙部36的外径大致对 应。形成该区域52用于引导节流阀衬套12中的节流阀活塞10。在口 部开口 50的区域中，内径扩大至具有更大直径的区域54。在该具有 更大直径的区域54中，所述节流阀衬套衬垫18由与法兰42相对的一 侧插入。图6a和图6a示出了能够用于图4a所示节流阀衬套12的多
13种节流阀衬套衬垫18。
在图6a示出的节流阀衬套衬垫18的实施方案中，还提供了迷宫 式密封50，用于在节流阀村套衬垫18与节流阀村套12的直径较大的 区域54的内表面之间形成密封。此外，所述节流阀衬套衬垫18包括 止动法兰58，其限定了节流阀衬套衬垫18插入节流阀衬套12中的长 度。在安装的情况下，与止动58相对的节流阀衬套衬垫的末端60与 节流阀衬套12—起限定了环形空间20。优选沿着节流阀衬套衬垫18 的整个内表面形成沿流向逐渐变细的节流阀区域16，其中所述直径在 法兰58的方向逐渐变细。
图6b示出了与图6a的实施方案基本对应的节流阀衬套衬垫18的 第二实施方案，然而，其中与法兰58相对的末端60是阶梯形的，以 便限定安装在节流阀衬套12中的其宽度变化的环形空间20。此处， 在所述节流阀衬套12中布置所述节流阀衬套衬垫18使得阶梯形区域 62与所述口部开口 50相对定位，由此形成相对于输入通道6的口部 区域扩大的环形空间20,这有助于材料在环形空间20中的均匀分布。
作为图6a和图6b所示的节流阀衬套衬垫18的另一实施方案，还 可以以相对于其旋转轴呈圓锥状的方式形成节流阀衬套衬垫的末端 60, /人而形成由所述口部区域向对侧连续扩展的环形空间20。
图5更详细地示出了节流阀活塞10。根据图5所示，如前所述， 所述节流阀活塞10包括活塞的尖端34以及活塞一君部36。所述活塞一君 部36的直径基本对应于所述区域52的内径，所述区域52的内径小于 所述节流阀衬套12的直径。紧靠所述活塞裙部36，优选围绕活塞IO 的圆周的一部分提供沿纵向延伸的凹槽64，所述凹槽^f吏所述活塞10 易于经由所述节流阀衬套12进行引导，尤其是经由第二活塞单元/汽 缸单元的筒体30进行引导。然而，如上所述，将面向口部开口50的 活塞10的第 一 区域66设计为具有与活塞裙部36的区域相同的直径或 半径，使得当所述节流阀活塞IO前进时，所述口部开口 50基本封闭。 优选地，形成与活塞S君部36区域的直径或半径相同的避开所述口部开 口 50的活塞10的第二区域，使得所述活塞在所述筒体中进行双侧引 导。图7a示出了在安装状态下的节流阀2的上述实施方案。此处，阶 梯形环形空间20是尤其清晰可辨的，通过在节流阀块4的一侧安装节 流阀衬套12并在节流阀块4对侧安装节流阀衬套衬垫18来提供所述 阶梯形环形空间20。
如上所述，位于口部开口 50的区域中的环形空间20的宽度基本 对应于所述口部开口的直径，其中所述环形空间20的宽度在距所述开 口 50的一段距离内的区域中增加。这可以是步进式的或连续式的。在 图7a所示的实施方案中，通过节流阀衬套衬垫18的阶梯形末端60形 成环状宽度。
图4b示出了节流阀12的另一实施方案，其同样包括法兰42以及 从所述法兰42延伸以便容纳节流阀活塞10的筒体部分52。此外，提 供了安装开口 44以及定位销开口 46和迷宫式密封22。与图4a的节 流阀衬套12的本质区别在于，筒体部分52相当短，即通过这样的长 度，节流阀衬套12的面表面64终止于所述输入通道6的口部区域。 这已在图7b中明确地示出，其中描绘了安装状态下的本发明节流阀2 的所述实施方案。
图6c示出了能够与该节流阀衬套12组合的节流阀衬套衬垫18的 实施方案。在该实施方案中，材料流不是呈环状围绕节流阀活塞，而 是材料流围绕活塞圓周的一部分而仅出现在活塞的一侧。为此，在节 流阀衬套衬垫18中，将所述节流阀区域16设计为相对于纵轴倾斜的 槽68的形式。所述槽68以一定角度沿节流阀衬套衬垫18的纵轴延伸， 所述角度优选为约15°至25。并且更优选18°至20。。根据节流阔2的 该实施方案，提供所述口部开口 50用于材料由节流阀衬套衬垫18中 的输入通道60流入。由口部开口 50开始，槽68以一定角度延伸使得 逐渐变细的通道沿流向延伸。优选地，在节流阀衬套衬垫18中，围绕 约10%至40%完整圆周，更优选15至30%完整圓周的圆周区域形成 所述槽68。
由图7b所示的该节流阀2的安装的实施方案显而易见，通过定位 销70将所述节流阀衬套12与节流阀衬套衬垫18适当校准从而定位， 从而使节流阀衬套衬垫18的口部开口 50与输入通道6校准。在图7b所示的节流阀活塞10的位置，通过节流阀活塞IO和节流阀衬套衬垫 18、尤其是通过其中的槽68限定用于流入材料的流径，其中根据节流 阀活塞10的定位而使所述流径较宽或变得较窄。当节流阀活塞10在 将橡胶材料和/或弹性体材料注射入注射模具后退回时，所述实施方案 对于降低污染是尤其有利的。
本发明节流阀的设计能够实现短周期内注射成型不同橡胶材料和 /或弹性体材料并且能够通过适当定位节流阀活塞而调节材料的各自 期望的不同温度。
实施例
通过参考图8至图10，随后示例性地描述了具有本发明节流阀2 的注射成型机对橡胶材料和/或弹性体材料的影响。用于该实施例中的 注射成型机的基本结构对应于图1和图2所示的注射成型机。节流阀 衬套12对应于图4b所示的实施方案。节流阀活塞IO和节流阀衬套衬 垫18对应于图5或图6c的实施方案。将^f黄截面为8mmx25mm并且 由肖氏硬度为70的三元乙丙橡胶(EPDM 70 Shore)混合物组成的条带 作为材料予以处理。
图8显示了在第一活塞单元/汽缸单元的活塞处依赖于压降的 EPDM的混合温度。换句话"i兌，图8示出了当通过节流阀2的流阻增 加时，即当节流阀的横截面变小时，混合温度的行为。
表1中的下列数据给出了形成图8中图的基础。此处，阻力或压 降以从第一活塞单元/汽缸单元的第一筒体26经由节流阀2、第二活塞 单元/汽缸单元的第二筒体30以及喷嘴(未示出)注射材料所需的压力 表示。为此，第一活塞单元/汽缸单元的活塞以100 cmVs的速率移入 筒体26。各自的节流阀活塞位置以在第二筒体30中的剩余行程表示， 单位为毫米。在313 mm的活塞位置处，节流阀大致如图1所示基本 完全打开。在约280 mm的活塞位置处，节流阀将会基本关闭；剩余 的280mm行程用于/人第二筒体30输出材料。在313 mm至280 mm， 节流阀2部分打开。
16表1:
第一活塞单元/ 汽缸单元的活 塞速率 ccm/s节流阀活塞的 速率 ccm/s活塞位置 mm所需压力 bar整体温度 oc
10060313-600109
10060307-630110
10060301-650112
10060295-700114
10060289-800117
10060287-1000123
10060286-1100127
10060285-1200131
10060284-1300135
10060283-1800143
图9和图10的图表明随着节流阀逐渐封闭，即经由节流阀的通路 横截面减小，第一活塞单元/汽缸单元的第一活塞处所需的压力显著增 加，这涉及弹性体材料和/或橡胶材料温度的增加。使用贯穿探针测量 材料的温度。
1权利要求
1.用于注射成型橡胶材料和/或弹性体材料的注射成型机的节流阀，其包括节流阀块、所述节流阀块中的输入通道和输出通道、以及节流阀装置，其中所述输入通道以一定角度通向所述输出通道，并且所述节流阀装置包括节流阀活塞，其中所述节流阀活塞用于降低所述材料的流量并且用于将所述橡胶材料和/或弹性体材料注射入注射模具中。
2. 根据权利要求1所述的节流阔，其中所述角度大于45。，优选 大于75°。
3. 根据权利要求l或2所述的节流阀，其中所述节流阀装置包括 与所述节流阀活塞相互作用并且沿流向呈圓锥状逐渐变细的节流阀区 域，其中所述节流阀区域包括具有最小直径的端部，所述节流阀活塞 能够穿过所述端部，其中当所述节流阀活塞穿过所述端部时，所述节 流阀关闭。
4. 根据权利要求1至3中任一权利要求所述的节流阀，其中所述 节流阀装置包括节流阀衬套和节流阀衬套衬垫，其中所述节流阀衬套 和所述节流阀衬套衬垫在所述输出通道中的输入通道的口部区域形成 环形空间，其中优选所述环形空间的横截面随着与所述输入通道距离 的增力u而增力口。
5. 根据权利要求4所述的节流阀，其中所述节流阀村套衬垫限定 了沿流向呈圆锥状逐渐变细的节流阀区域，所述节流阀区域与所述节 流阀活塞相互作用。
6. 用于注射成型橡胶材料和/或弹性体材料的注射成型机的节流 阀，其包括节流阀块、在所述节流阀块中的输入通道和输出通道、以及节流阀装置，其中所述输入通道通向所述输出通道，并且所述节流 阀装置布置在所述输出通道中，其中所述节流阀装置包括节流阀活塞 和与所述节流阀活塞相互作用并沿流向呈圆锥状逐渐变细的节流阀区 域，其中所述节流阀区域包括具有最小直径的端部，所述节流阀活塞 能够穿过所述端部，其中当所述节流阀活塞穿过所述端部时，所述节 流阀关闭。
7. 根据权利要求6所述的节流阀，其中所述节流阀装置包括节流 阀衬套和节流阀衬套衬垫，其中所述节流阀衬套和所述节流阀衬套衬 垫在所述输出通道中的输入通道的口部区域形成环形空间，其中优选 所述环形空间的横截面随着与所述输入通道的距离的增加而增加。
8. 根据权利要求7所述的节流阀，其中所述节流阀衬套衬垫限定 了沿流向呈圆锥状逐渐变细的节流阀区域。
9. 用于注射成型橡胶材料和/或弹性体材料的注射成型机的节流 阀，其包括节流阀块、在所述节流阀块中的输入通道和输出通道、以 及节流阀装置，其中所述输入通道通向所述输出通道，并且所述节流 阀装置布置在所述输出通道中，其中所述节流阀装置包括节流阀活塞、 节流阀衬套和节流阀衬套衬垫，其中所述节流阀衬套和所述节流岡衬 套衬垫在所述输出通道中的输入通道的口部区域形成环形空间，其中 优选所述环形空间的横截面随着距所述输入通道的距离的增加而增 加。
10. 根据权利要求4、 5和7-9中任一权利要求所述的节流阀，其 中所述节流阀衬套衬垫布置在所述节流阀衬套中。
11. 根据权利要求4、 5和7-10中任一权利要求所述的节流阀， 其中所述节流阀衬套和所述节流阀衬套衬垫可以安装在所述节流阀块 的对侧。
12. 根据权利要求9-11中任一权利要求所述的节流阀，其中所述 节流阀衬套衬垫限定了沿流向呈圆锥状逐渐变细并与所述节流阀活塞 相互作用的节流阀区域。
13. 用于注射成型橡胶材料和/或弹性体材料的注射成型机，其包 括挤出器、第一活塞单元/汽缸单元和与所述第一活塞单元/汽缸单元串 联的第二活塞单元/汽缸单元、以及权利要求1-12中任一权利要求所 述的节流阀，其中所述节流阀的输入通道与所述第一活塞单元/汽缸单 元的输出端以流体方式连通并且所述节流阀的输出通道与所述第二活 塞单元/汽缸单元的输入端以流体方式连通。
14. 根据权利要求13所述的注射成型机，其中所述第二活塞单元 /汽缸单元的活塞用作节流阀活塞并且基本完全排空所述第二活塞单 元/汽缸单元的筒体。
15. 用于在注射成型期间热处理橡胶材料和/或弹性体材料的系 统，其包括a) 第一活塞单元/汽缸单元，其包括用于向权利要求1-12中任一 权利要求所述的节流阀并通过权利要求1-12中任一权利要求所述的节 流阀供给所述橡胶材料和/或弹性体材料的第 一活塞和第 一筒体；以及b) 用于根据各个橡胶材料和/或弹性体材料的预定参数调节所述 节流阀活塞位置来降低所述材料流量的装置。
16. 根据权利要求15所述的系统，其包括c) 用于将所述节流阀活塞经由所述节流阀装置移入第二活塞单 元/汽缸单元的第二筒体的装置，以便向注射模具供给所述橡胶材料和 /或弹性体材料。
17. 用于在注射成型期间热处理橡胶材料和/或弹性体材料的方法，其包括以下步骤a) 通过第一活塞单元/汽缸单元向权利要求1-12中任一权利要求 所述的节流阀并通过权利要求1-12中任一权利要求所述的节流阀供给 所述橡胶材料和/或弹性体材料，所述第一活塞单元/汽缸单元包括第一 活塞和第一筒体；以及b) 根据所述各个橡胶材料和/或弹性体材料的预定参数调节所述 节流阀活塞。
18.根据权利要求17所述的方法，其包括以下步骤c) 将所述节流阀活塞经由所述节流阀装置移入第二活塞单元/汽 缸单元的第二筒体，以便向注射模具供给所述橡胶材料和/或弹性体材 料。
全文摘要
本发明涉及用于注射成型橡胶材料和/或弹性体材料的注射成型机的节流阀，其包括节流阀块、在所述节流阀块中的输入通道和输出通道、以及节流阀装置。输入通道能够与输出通道成一定的角度。所述节流阀装置包括节流阀活塞，其用于降低材料的流量并将橡胶材料和/或弹性体材料注射入注射模具中。能够使用本发明的节流阀实现用于在注射成型过程中热处理橡胶材料和/或弹性体材料的系统和方法，其中尤其能够实现较短的周期。
文档编号B29C45/53GK101495288SQ200780028652
公开日2009年7月29日 申请日期2007年7月31日 优先权日2006年8月1日
发明者休伯特·德根贝克, 赖纳·施密特 申请人:兰茨胡特工具制造阿尔弗雷德·施泰因勒有限及两合公司