专利名称：具有包括熔体驱动转子总成的熔体混合器总成的模具系统的制作方法
技术领域：
一个方面大致涉及(且不限于)具有(且不限于)包括(其不限于):熔体驱动转子总成的熔体混合器总成的模具系统。
背景技术：
美国专利第5900200号公开了一种用于使熔化树脂混合并且均质化的区域。美国专利第6382528号公开了一种混合器在流体在歧管内分流时减小熔体固有的流体不平衡。美国专利第6468464号公开了一种邻近每个滴口放置的旋转混合器且混合器由电机驱动。美国专利第6544028号公开了一种密封插入形成在热流道歧管中的歧管孔中的混合器总成。美国专利第6572361号公开了一种通过位于歧管中的混合孔和补充混合孔而位于适配板中的混合器。美国专利第7655171号公开了一种用于反应成型的旋转混合器的宽阵列。美国专利第7780895号和第6001296号公开了歧管总成中的旋转片，其用于在个别熔体通道中使熔体流节流。美国专利公开案第2004/0130062号公开了在用于射出成型设备中的歧管中的流
体混合装置。美国专利公开案第2004/0256768公开了一种用于熔体流的一部分的混合工艺。美国专利公开案第2009/0212458号公开了一种提供用于混合机器滴口中的熔体的熔体涡轮。
发明内容
发明人已研究与不利地制造低质量成型件或零件的已知成型系统相关的问题。在许多研究后，发明人相信其已理解下文中说明的问题及其解决方案且发明人相信此理解不为公众所知。通过已知模具系统的歧管总成的熔体可在歧管总成中非常短的行进距离内创建熔体历史。当熔体经过歧管总成的转角和分支时，熔体的不平衡情况在熔体流动穿过通向模具总成的浇口时变得更加明显。结果可能导致质量流不平衡。为了至少部分减轻上述问题，根据解决方案的一个方面，提供一种模具系统，其包括:熔体混合器总成(110)，其包括:被构造成由可流动熔体驱动的熔体驱动转子总成。上述解决方案可(例如且不限于):(i)改进熔体均质性及/或(ii)减小熔体在到达模具系统的歧管总成中的最终滴口位置之前可能流动经过的距离和转角数。本领域技术人员在结合附图阅读非限制性实施方案的下列详细描述时可了解非限制性实施方案的其它方面和特征。
参考结合附图进行的非限制性实施方案的下列详细描述可更全面了解非限制性实施方案，其中:图1、图2、图3A、图3B、图4、图5A、图5B、图5C、图5D、图6A、图6B、图6C、图6D描绘模具系统(100)的实例的示意图。附图未必按比例绘制且可能通过虚线、图示和局部视图示出。在特定情形中，对于理解实施方案而言不必 要的细节(和/或使其它细节难以理解的细节)可能已被省略。
具体实施例方式图1、图2、图3A、图3B、图4、图5A、图5B、图5C、图5D、图6A、图6B、图6C、图6D描绘模具系统(100)的实例的示意图。模具系统(100)是一个由成型系统的模板结构(S卩，可移动模板和固定模板的组合)支撑的类型的系统，诸如(且不限于)热流道系统或冷流道系统或模具总成等。模具系统(100)可包括本领域技术人员已知的组件且这些已知组件不在本文中描述；这些已知组件至少部分描述于下列参考书中(例如):(i)“Injection MoldingHandbook” 作者:0SSWALD/TURNG/GRAMANN(ISBN:3-446-21669_2)， (ii) “InjectionMolding Handbook”，作者:R0SAT0 和 R0SAT0(ISBN:0-412-99381-3)，(iii) “InjectionMolding Systems” 第三版，作者:J0HANNABER(ISBN3-446-17733-7)和 / 或(iv) “Runnerand Gating Design Handbook”，作者:BEAUMONT (ISBN1-446-22672-9)。应了解出于本文件的目的，短语“包括(但不限于)”等效于词“包括(comprising)”。词“包括(comprising)”是将专利权利要求的前序与定义本发明本身实际内容的权利要求中说明的特定元件联系的过渡短语或词。过渡短语充当权利要求的限制，指示类似装置、方法或组成在被诉装置(等)含有多于或少于本专利权利要求的元件的情况下是否侵犯本专利。词“包括”应被视作开放式过渡，其是最广泛形式过渡，因为其不将前序限于权利要求中指定的任何元件。图1描绘模具系统(100)的透视图。根据一般性实例，模具系统(100)可包括(且不限于):熔体混合器总成(110)。熔体混合器总成(110)可包括(且不限于):熔体驱动转子总成(114)，其被构造成由可流动熔体驱动，所述可流动熔体流动并且冲击熔体驱动转子总成(114)以旋转熔体驱动转子总成(114)。熔体驱动转子总成(114)不与被构造来旋转熔体驱动转子总成(114)的驱动器或致动器连接。熔体驱动转子总成(114)完全由流动的熔体或树脂驱动。根据更具体实例或实施方案，模具系统(100)举例来说可包括(且不限于):熔体混合器总成(110)，其被构造成至少部分接收在由歧管总成(120)界定的歧管熔体通道(124)中。歧管总成(120)可包括或可具有歧管主体(122)。歧管熔体通道(124)可被构造来在使用时接收来自成型系统(101)的挤出机(未描绘且已知)的熔体(即，熔化树脂)。成型系统(101)已知且因此无需完整描绘。模具系统(100)可由成型系统(101)的模板结构(直接或间接)支撑。模板结构通常也是已知的且因此不完整描绘。熔体混合器总成(110)举例来说可包括(且不限于):熔体驱动转子总成(114)，其被构造成由沿着歧管熔体通道(124)移动的熔体驱动。熔体驱动转子总成(114)可具有转子混合结构(125)，其被构造来混合沿着歧管总成(120)的歧管熔体通道(124)移动的熔体。更具体地，熔体驱动转子总成(114)可通过沿着歧管总成(120)的歧管熔体通道(124)移动的熔体的移动而移动。熔体移动并且冲击熔体驱动转子总成(114)，因此熔体驱动转子总成(114)可通过沿着其旋转轴旋转而响应，一定程度上类似于例如响应冲击风向标的空气的移动而旋转的风向标。模具系统(100)可例如在紧邻或更紧邻通向模具总成的最终浇口位置上改进熔体均质性。改进的均质性可改进歧管总成(120)的总体平行性能，其接着改进最终零件质量。熔体驱动转子总成(114)的旋转可由冲击熔体驱动转子总成(114)并且移动穿过熔体驱动转子总成(114)的熔化塑料(树脂或熔体)流导致或引致。应了解熔体驱动转子总成(114)是可旋转总成。根据一个选择，熔体混合器总成(110)可进一步包括(且不限于):定子总成(116)，其具有定子混合结构(127)。熔体驱动转子总成(114)可相对于定子总成(116)移动。定子总成(116)和熔体驱动转子总成(114)可被构造来在使用时协作混合沿着歧管总成(120)的歧管熔体通道(124)移动的熔体。应了解熔体混合器总成(110)可具有第一混合阶段、第二混合阶段或第一混合阶段和第二混合阶段两者。熔体驱动转子总成(114)可用于熔体混合器总成(110)的第一混合阶段和/或第二混合阶段。此外，定子总成(116)可与熔体驱动转子总成(114)协作用于第二混合阶段。更具体地，熔体混合器总成(110)还可包括(且不限于):(i)混合器外壳总成(112)、(ii)对准紧固件(117)、可构造用于将定子总成(116)与熔体驱动转子总成(114)对准的对准轴(118)和(iv)可被构造来将混合器外壳总成(112)固定连接至歧管总成(120)顶侧的外壳紧固件(119)。熔体驱动转子总成(114)被构造来在延伸穿过对准轴(118)的旋转轴上旋转。具体地，对准轴(118)定位为穿过熔体驱动转子总成(114)的中心轴。混合器外壳总成(112)被构造来:(i )围绕混合器外壳总成(112)使熔体流分流，
(ii)使熔体流转向至混合器外壳总成(112)的顶部及(iii)很大程度上大致容纳熔体混合器总成(110)的不同组件。如沿着图1的底部描绘，可用于将混合器外壳总成(112)固定连接至歧管总成(120)底侧的另一个外壳紧固件(119)够牢固以允许熔体混合器总成(110)抵抗熔体混合器总成(110)中可能经历的高熔体压力。歧管总成(120)还可包括(且不限于):备用衬垫(123)，其安装或连接至歧管总成(120)顶侧。混合器外壳总成(112)的覆盖区描绘为理想定位以不干扰备用衬垫(123)和/或歧管总成(120)的其它组件。备用衬垫(123)可用于在歧管支撑结构(已知且不予以描绘，诸如如本领域技术人员所知的支撑板、备用板等)中支撑歧管总成(120)。歧管总成(120)举例来说还可包括(且不限于):(i )歧管加热总成(126)、( ii )被构造来接收熔体混合器总成(110)的混合器接收孔(128)和(iii)歧管滴口(129)。歧管熔体通道(124A)可面向熔体混合器总成(110)的混合器进口且歧管熔体通道(124B)可面向熔体混合器总成(110)的混合器出口，使得歧管熔体通道可与熔体混合器总成(110)的内通道或通路流体连通。图2描绘熔体混合器总成(110)的分解透视图。混合器外壳总成(112)还可包括例如，(且不限于):混合器进口(210)和混合器出口(212)。熔体驱动转子总成(114)举例来说还可包括(且不限于):转子进口(214)、转子出口(215)、转子外表面(216)和转子驱动槽(218)，其还可被称作“转子驱动”。定子总成(116)举例来说还可包括(且不限于):定子槽(220)、定子进口(222)、定子出口(224)和定子壁顶部表面(226)。定子槽(220)可为蛇形。熔体驱动转子总成(114)举例来说还可包括(且不限于):转子混合结构(125)。更具体地，转子混合结构(125)进一步举例来说，可包括(且不限于):转子驱动槽(218)，其可界定在熔体驱动转子总成(114)的底部表面上。定子总成(116)举例来说可包括(且不限于):定子混合结构(127)。更具体地，定子混合结构(127)进一步举例来说，可包括(且不限于):定子槽(220)，其可界定在定子总成(116)的顶部表面上。转子驱动槽(218)可面向定子槽(220)。图3A描绘熔体混合器总成(110)的横截面图。混合器外壳总成(112)界定从一个或多个混合器进口(210)延伸至熔体分支并流腔(304)的一个或多个外壳熔体分支(302)。熔体分支并流腔(304)定位在由熔体驱动转子总成(114)界定的转子进口(214)上方并且与其连通。转子进口(214)可沿着中心轴定位，所述中心轴沿着对准轴(118)延伸穿过熔体驱动转子总成(114)。熔体驱动转子总成(114)界定相对于中心轴从转子进口(214)轴向向外延伸的内转子熔体通道(306)。转子进口(214)通向接收腔(308)。接收腔(308)界定在混合器外壳总成(112)的内表面与熔体驱动转子总成(114)的外表面之间。熔体驱动转子总成(114)还界定用作第二混合状态的转子熔体通道(310)。定子总成(116)还界定用作第二混合阶段的定子熔体通道(312)。转子熔体通道(310)被构造来:(i)面向定子熔体通道(312)并且(ii)与定子熔体通道(312)间断流体连通。定子总成(116)界定位于定子总成(116)中心的接收通道(314)。应了解定子出口(224)描绘为隐藏在图3A的视图中。定子出口(224)在图3A中由虚线描绘。图3B描绘熔体混合器总成(110)的另一个横截面图，其描绘由熔体混合器总成
(110)界定的熔体流径(350)。混合器外壳总成(112)界定面向熔体驱动转子总成(114)的内外壳剖面(352)。内外壳剖面(352)匹配熔体驱动转子总成(114)的外剖面；即，存在内外壳剖面(352)与熔体驱动转子总成(114)之间的间隙配合或小间隙。转子外表面(216)紧密匹配混合器外壳总成(112)的内部形状且在混合器外壳总成(112)与熔体驱动转子总成(114)之间存在间隔。熔体驱动转子总成(114)在沿着转子转动方向(354)延伸穿过对准轴(118)的中心轴(其可被称作旋转轴(356)上旋转。熔体驱动转子总成(114)由穿过熔体混合器总成(110)的熔体流驱动。转子混合结构(125)可包括(且不限于):转子齿形结构(360)，其是机械切碎机的实例。转子齿形结构(360)可包括(且不限于):沿着转子进口(214)的外周边延伸的城齿结构(362)与垛口结构(364)的交替。城齿结构(362)是两个相邻垛口结构(364)之间的固体件。垛口结构(364)是相邻城齿结构(362)之间的开放空间。转子齿形结构(360)被构造来在熔体驱动转子总成(114)旋转或转动时切断或交替地使熔体流动至熔体驱动转子总成(114)内部和外部。转子齿形结构(360)实际上导致穿过熔体混合器总成(110)的熔体流动的切换效应。对于熔体混合器总成(110)的第一混合阶段，接收腔(308)被构造来接收已被切断并且穿过熔体驱动转子总成(114)的熔体。熔体流方向(358)沿着穿过第二混合阶段的熔体流对准。图4是熔体混合器总成(110)的透视图。转子混合结构(125)还可包括由熔体驱动转子总成(114)的转子外表面(216)界定的转子驱动槽(218)。转子驱动槽(218)未描绘在图3A和图3B中。转子驱动槽(218)的另一个名称可以是转子叶片。在熔体驱动转子总成(114)上方描绘朝向熔体驱动转子总成(114)流动的熔体流径(410)。在熔体流径(410)中，存在熔体的部分，诸如具有第一熔体历史的熔体部分(412)以及具有第二熔体历史的熔体部分(414)。熔体混合器总成(110 )用于输出熔体使得熔体的熔体历史存在。混合器总成可以至少部分简化。第一混合阶段包括熔体驱动转子总成(114)的转子齿形结构(360)。第二混合阶段包括熔体驱动转子总成(114)与定子总成(116)之间的互动。熔体分支并流腔(304)将熔体流传送至混合器外壳总成(112)的顶部，准备流动至熔体驱动转子总成(114)中至熔体分支并流腔(304 )。流动穿过转子驱动槽(218)及沿着转子驱动槽(218)流动的熔体导致熔体驱动转子总成(114)旋转。转子齿形结构(360)使流体转向至熔体驱动转子总成(114)内部或至转子驱动槽(218)。转子齿形结构(360)在熔体驱动转子总成(114)旋转期间形成切换效果，其可促进熔体的混合。穿过熔体驱动转子总成中心的熔体流与流动穿过转子驱动槽(218)的熔体混合，其促进熔体的混合。内转子熔体通道(306)存在穿过转子驱动槽(218)以创建转子碰撞区(402)使得沿着内转子熔体通道(306)流动的熔体与沿着转子驱动槽(218)流动的熔体碰撞且转子碰撞区(402)使具有不同历史的熔体再并流。图5A描绘熔体混合器总成(110)的横截面图。图5B描绘跨图5A的A-A的熔体驱动转子总成(114)的截面图。图5C描绘熔体混合器总成(110)的外侧视图。图描绘沿着图5C截面线B-B的定子总成(116)的截面图。参考图5A，熔体从熔体驱动转子总成(114)的外周边流动至定子总成(116)的中心。具体地,熔体流动穿过:(i)位于熔体驱动转子总成(114)的底部表面上的转子熔体通道(544)及(ii)位于定子总成(116)顶部表面上的定子槽(220)。转子熔体通道(544)和定子槽(220)可以是使熔体流长度最大化以进一步促进熔体的混合的弯曲路径。转子熔体通道(544)和定子槽(220)都可具有相同的熔体流几何形状并且可相对于彼此翻转。熔体驱动转子总成(114)内的熔体流可与定子总成(116)中熔体流的方向相反。沿着相反方向的熔体流或交叉流可进一步促进熔体的混合。熔体流方向(502)描绘为对准穿过第二混合阶段。参考图5B，沿着从熔体驱动转子总成(114)向下看去的视图描绘转子旋转方向(354)。定子碰撞区(520)界定在定子总成(116)的中心部中，其中熔体流在定子总成(116)将熔体流引导出定子总成(I 16)之前收集在定子碰撞区(520)中。熔体流方向(522)描绘为穿过定子总成(116)内的第二混合阶段。还描绘第二混合阶段的转子熔体通道(544)。壁(546)将第二混合阶段与熔体驱动转子总成(114)分开。转子混合结构125举例来说可包括(且不限于):转子熔体通道(544)。转子熔体通道(544)可面向图的定子槽(220)。参考图5C，熔体驱动转子总成(114)与定子总成(116)之间存在间隔(540)。描绘转子第二阶段混合结构(542)。定子进口(222)是至第二混合阶段的定子总成9116)的进口。熔体驱动转子总成(114)与混合器外壳总成(112)之间存在间隔。熔体驱动转子总成(114)与对准轴(118)之间存在间隔。此外，熔体驱动转子总成(114)与定子总成(116)之间也存在间隔。参考图5D，描绘从定子总成(116)向下看的俯视图。定子混合结构127举例来说可包括(且不限于):定子槽(220)。定子总成(116)可界定被构造来接收对准轴(118)的对准轴孔(560)。定子总成(116)还可界定定位为邻近熔体驱动转子总成(114)底部的壁顶部(562)。定子总成(116)还可界定被构造来接收穿过第二混合阶段的熔体的接收通道(564)。定子总成(116 )还可界定被构造来将界定在定子总成(116 )顶部上的槽分开的壁结构(566)。方向(568)指示在第二混合阶段期间穿过定子总成(116)的熔体流。定子总成(116)的定子槽(220)用作第二混合阶段。图6A描绘熔体混合器总成(I 10)的横截面图。图6B描绘熔体混合器总成(110)的侧视图。图6C描绘定子总成(116)的俯视图。图6D描绘至歧管总成(120)滴口的熔体流的视图。参考图6A，熔体流动并且穿过定子总成(116)的中心离开。熔体混合器总成(110)可被定位使得流出(离开)熔体混合器总成(110)的再混合熔体可定位为更靠近支管总成(120)的每个滴口。方向(602)指示熔体已穿过第二混合阶段，随后向下流出熔体混合器总成(110)之处。参考图6B，定子出口(224)允许熔体流出熔体混合器总成(110)至歧管总成(120)的歧管滴口(129)。参考图6C，方向(610)指示离开熔体混合器总成(110)熔体流动。方向(612)指不熔体离开熔体混合器总成(110)的另一个方向。参考图6D，方向(620)指示在流进滴口之前穿过歧管总成(120)通道的熔体流动。熔体(622)的一部分描绘在歧管熔体通道中。熔体的另一部分(624)指示为定位在滴口中。总之，熔体混合器总成(110)提供可改进歧管总成(120)内熔体均质性的机械混合器的实例。熔体混合器总成(110)可至少部分有利地安装在热流道总成的歧管总成(120)中。熔体驱动转子总成(114)由穿过歧管总成(120)的熔体流驱动(即，提供动力)。熔体驱动转子总成(114)和定子总成(116)的几何形状可用于混合及再混合熔体(熔化塑料或树脂)。熔体混合器总成(110)可为了改进的结果而有利地定位为更靠近滴口。应了解本发明的范围不限于独立权利要求所提供的范围，且还应了解本发明的范围不限于:(i)附属权利要求、(ii)非限制性实施方案的详细描述、(iii)概要、(iv)摘要和/或(V)本文件之外提供的描述(即，如申请、如执行及/或如授予的本申请案之外)。应了解，为了本文件的目的，术语“包括(且不限于)”等效于词“包括”。应注意上文内容已概括非限制性实施方案(实例)。针对特定非限制性实施方案(实例)进行描述。应了解非限制性实施方案仅说明性地作为实例。
权利要求
1.一种模具系统(100),其包括: 熔体混合器总成(110)，其包括: 熔体驱动转子总成(114)，其被构造成由可流动熔体驱动。
2.根据权利要求1所述的模具系统(100)，其中: 所述熔体混合器总成(110)被构造成至少部分接收在由歧管总成(120)界定的歧管熔体通道(124)中，所述歧管熔体通道(124)被构造来在使用时接收熔体；和 所述熔体驱动转子总成(114)具有转子混合结构(125)，所述转子混合结构(125)被构造来混合沿着所述歧管总成(120)的所述歧管熔体通道(124)移动的所述熔体。
3.根据权利要求2所述的模具系统(100)，其中: 所述熔体驱动转子总成(114)可通过沿着所述歧管总成(120)的所述歧管熔体通道(124)移动的所述熔体的移动而移动。
4.根据权利要求2所述的模具系统(100)，其中: 所述熔体混合器总成(110)还包括: 定子总成(116)，其具有定子混合结构(127)。
5.根据权利要求2所述的模具系统(100)，其中: 所述熔体混合器总成(110 )还包括: 定子总成(116)，其具有定子混合结构(127)，且所述熔体驱动转子总成(114)可相对于所述定子总成(116)移动，所述定子总成(116)和所述熔体驱动转子总成(114)被构造来在使用时协作混合沿着所述歧管总成(120)的所述歧管熔体通道(124)移动的所述熔体。
6.根据权利要求4所述的模具系统(100)，其中: 所述转子混合结构(125)包括: 转子驱动槽(218)，其界定在所述熔体驱动转子总成(114)的底部表面上。
7.根据权利要求2所述的模具系统(100)，其中: 所述转子混合结构(125)包括: 转子驱动槽(218)，其界定在所述熔体驱动转子总成(114)的底部表面上；和 所述熔体混合器总成(I 10)还包括: 定子总成(116)，其具有定子混合结构(127 )， 所述定子混合结构(127)包括: 定子槽(220)，其可界定在所述定子总成(116)的顶部表面上，且所述转子驱动槽(218)面向所述定子槽(220)。
8.根据权利要求2所述的模具系统(100)，其中: 所述转子混合结构(125)包括: 转子齿形结构(360)。
9.根据权利要求2所述的模具系统(100)，其中: 所述转子混合结构(125)包括: 转子齿形结构(360)，其包括: 城齿结构(362)与垛口结构(364)的交替。
10.根据权利要求2所述的模具系统(100)，其中: 所述转子混合结构(125)包括:转子齿形结构(360)，其包括: 沿着转子进口(214)的外周边延伸的城齿结构(362)与垛口结构(364)的交替。
11.根据权利要求2所述的模具系统(100)，其中: 所述转子混合结构(125)包括: 转子驱动槽(218)，其由所述熔体驱动转子总成(114)的转子外表面(216)界定。
12.根据权利要求2所述的模具系统(100)，其中: 所述转子混合结构(125)包括: 转子驱动槽(218)，其由所述熔体驱动转子总成(114)的转子外表面(216)界定；和内转子熔体通道(306)，其存在穿过所述转子驱动槽(218)以创建转子碰撞区(402)，使得沿着所述内转子熔体通道(306)流动的所述熔体与沿着所述转子驱动槽(218)流动的所述熔体碰撞，且所述转子碰撞区(402)使所述熔体再并流。
13.根据权利要求2所述的模具系统(100)，其中: 所述熔体混合器总成(I 10)还包括: 定子总成(116)，其具有定子混合结构(127)，和 定子碰撞区(520)，其界 定在所述定子总成(116)中，其中熔体流在所述定子总成(116)将所述熔体流引导出所述定子总成(116)之前收集在所述定子碰撞区(520)中。
14.一种具有根据权利要求1至13中任一项所述的模具系统(100)的成型系统。
15.一种成型系统的模板结构，所述模板结构具有根据权利要求1至13中任一项所述的模具系统(100)。
全文摘要
一种模具系统(100)，其包括熔体混合器总成(110)，其包括被构造成由可流动熔体驱动的熔体驱动转子总成(114)。
文档编号B29C33/00GK103221192SQ201180047789
公开日2013年7月24日 申请日期2011年11月22日 优先权日2010年11月24日
发明者史蒂芬·丹尼尔·弗兰克 申请人:赫斯基注塑系统有限公司