用于聚合物注入器设备的超声装置制造方法及图纸

一种超声装置，其包括：熔合腔室(10)，该熔合腔室具有用于粒料、粉末或片剂形式的聚合物的入口孔(11)；改变熔合腔室的容积的柱塞；与模具(60)连通的出口孔(12)；超声波发生器孔(13)，超声头(20)的远端部分(21)通过该超声波发生器孔插入到熔合腔室，其中，远端部分通过第一节点平面(PN1)与超声头的其余部分分开，该第一节点平面对应于第一表面(S1)，该第一表面与封闭熔合腔室的环形密封件(30)的互补表面接触，超声头包括远离并平行于第一节点平面的第二节点平面(PN2)，该第二节点平面对应于第二表面(S2)或与第二表面(S2)相邻，其中，锚固装置(40)将超声头压靠环形密封件，从而确保紧密闭合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于聚合物注入器设备的超声装置
本专利技术涉及用于聚合物——例如热塑性塑料——注入器设备的超声装置的领域，其中，超声装置使聚合物粒料、粉末或片剂在熔合腔室内熔化及流化，其中，柱塞按压所获得的熔融聚合物以使该熔融聚合物被注入到与所述熔合腔室连通的模制腔内。
技术介绍
已知在工业中超声装置被用于聚合物的熔融和流化，超声装置通常包括产生超声振动的超声换能器和传递所述振动的超声头。已知超声装置的远端部分容纳在熔合腔室中以使聚合物熔化或流化，注入器设备的熔合腔室设置有：用于装入例如粒料、粉末或片剂形式的聚合物的装料开口；柱塞，用于将聚合物推靠超声头，从而使聚合物熔化，并且用于增大所述熔合腔室内部的熔融聚合物的压力；以及出口孔，该出口孔与模具连通，使得熔融聚合物在所述模具内流动。在这种类型的装置中，超声装置的远端部分(该远端是指相对于超声换能器而言)通过超声波发生器容置孔插入熔合腔室内。为了防止熔融聚合物通过所述入口孔渗出，环形密封件布置成保持围绕超声头的一部分。为了减少环形密封件对超声头的振动的干扰，所述环形密封件在近端位置附接至超声头的节点平面。通常，所述环形密封件沿径向方向保持超声头，使得环形密封件得以增加与超声头之间的接触表面，所述环形密封件将覆盖节点平面的相邻区域，在该相邻区域中，振动幅度不为零，从而导致所述环形密封件磨损。文献EP1536936B1示出了这种类型的解决方案。在其他替代方案中，超声头将与所述节点平面一致地设置有呈围绕超声头的呈凸缘形状的环状突起。环形密封件附接在所述凸缘的上方和下方，从而保持所述凸缘并实现紧密密封。例如，文献US6036467A示出了这种类型的解决方案。然而，所述凸缘具有一定的厚度，因此，所述凸缘的附接有环形密封件的上表面和下表面与节点平面不是共面的，而是与节点平面相邻；因此，这两个平面上的振动幅度将不会为零，而是减小，振动将会存在，导致环形密封件随着时间的推移而劣化。另外，设置有所述凸缘的超声头的制造带来了所述凸缘的复杂性和成本增加。
技术实现思路
本专利技术涉及一种用于聚合物、例如热塑性聚合物的挤压机械的超声装置。将理解的是，超声装置是包括超声换能器的设备，该超声换能器使超声头振动，超声头布置成与可熔材料接触，通过振动作用以及由所述振动产生的热使可熔材料熔化并使可熔材料流化。将理解的是，聚合物的注入器设备意在将熔融聚合物加压而使熔融聚合物通过熔合腔室的出口孔进入到模具中，其中该熔合腔室容置超声装置的一部分。在靠近于出口孔的位置(在其上游)包括与聚合物接触的超声装置，使得聚合物在注入到模具中之前由超声装置处理是已知的。在本专利技术中，所提出的超声装置以行业内本身已知的方式包括：·熔合腔室，该熔合腔室设置有粒料、粉末或片剂形式的聚合物的装料开口；在熔合腔室内可移位以改变所述熔合腔室的体积的致动柱塞；连接至模具的熔融聚合物出口孔；以及超声波发生器孔；·包括至少一个超声波发生器的超声头，该超声头设置有远端部分和近端部分，所述远端部分和近端部分由第一节点平面分隔，其中，远端部分完全由所述超声波发生器构成，并且远端部分通过超声波发生器孔以悬臂伸入熔合腔室的方式插入到熔合腔室中，所述远端部分旨在保持与容纳在熔合腔室中的聚合物接触，并且其中，至少部分由所述超声波发生器构成的近端部分保持位于熔合腔室的外部并与超声换能器连接，并且该近端部分包括远离第一节点平面并与所述第一节点平面平行的至少第二节点平面；并且其中，·与超声头接触并与第一节点平面重合的环形密封件，该环形密封件构造成对容纳熔融的加压聚合物的熔合腔室的超声波发生器孔进行密封。将理解的是，环形密封件可以是圆形的，或者具有任何其他闭合的几何形状。超声装置在将聚合物注入模具之前使聚合物流化并均质化，以确保不存在未熔融的材料并且确保在聚合物注入之前聚合物的质地均匀。为了实现注入，通过操作将聚合物以粒料、粉末或片剂形式经装料开口放入熔合腔室中，将装料开口密封地封闭，并且通过操作比方说诸如活塞之类的驱动装置而使容纳在所述熔合腔室内的柱塞移位，从而由于聚合物与容置在所述熔合腔室内的超声装置的远端部分之间的加压接触而减小了熔合腔室的内部容积，导致聚合物熔化并流化。柱塞的额外移位将推动熔融聚合物通过出口孔，致使熔融聚合物注入模具内，从而产生微注入的聚合物部件。超声装置包括超声换能器，该超声换能器与超声头接触，超声头将振动传递至突出到熔合腔室内的内部部分，该内部部分与聚合物保持接触。超声头设置有容纳在熔合腔室内的远端部分以及布置在熔合腔室外部的近端部分，整个超声头受到驻波形状的超声波振动。在受到驻波形状振动的任何本体中，都会产生一个或多个平面，其中，振动为零的这些平面被称为节点。在远端部分与近端部分之间存在第一节点平面，并且超声头的近端部分还包括与第一节点平面平行并远离第一节点平面的第二节点平面。在当前示例，超声头的远端部分位于熔合腔室内，与熔融的加压聚合物接触。为了防止所述熔融聚合物通过熔合腔室的超声波发生器孔而不是通过出口孔流动到熔合腔室的外部，围绕超声头布置有与第一节点平面重合的环形密封件，在该第一节点平面处，振动为零。这避免了环形密封件干扰超声头的振动，同时避免所述环形密封件由于振动而磨损。然而，本专利技术以现有技术未知的方式提出的是：·第一节点平面与超声头的第一环状表面共面，所述环形密封件的环状表面平行于第一表面放置在所述第一环状表面上；·第二节点平面与超声头的第二表面共面或共面于超声头的第二表面，锚固装置与压力装置配合在所述第二表面上施加通过超声头的近端部分所传递至环形密封件的压力，从而产生熔合腔室的紧密密封。因此，提出的是，超声头设置有与第一节点平面共面的第一环状表面，因此，在其表面的所有点的振动将为零，并且超声头设置有与第二节点平面共面或相邻的环状或非环状的第二表面。因此，所述第一表面和第二表面彼此平行。第二表面可以例如限定为围绕超声头的呈凸缘形状的环状凸起，或者限定为在所述超声头形成的环状槽或台阶部。压力装置将通过附接至或搁置在超声头的所述第二表面上的锚固装置对超声头的第二表面施加压力，由于第二表面对应于或靠近于第二节点平面，因此振动的幅度将为零或减少。由压力装置施加的压力将垂直于超声头的第一表面和第二表面，并且将沿第一表面的方向推动第二表面。超声头的第一表面将与环形密封件的环状表面接触，并且由于由压力装置施加的压力而压靠环形密封件，从而在两个表面之间实现紧密密封，而不受超声头的振动的影响，这是因为第一表面与第一节点重合并且因此在其整个表面上的振动幅度为零。根据本专利技术的实施方式，超声头的近端部分可以至少部分地由夹置在超声波发生器与超声换能器之间的超声放大器构成。在这种情况下，不建议的是，第二节点平面与超声放大器和超声波发生器之间的接合部重合，这是因为在该区域存在较大的应力，该较大的应力可能会损坏两个元件之间的接合部。替代性地，还设想的是，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于聚合物注入器设备的超声装置，所述超声装置包括：/n·熔合腔室(10)，所述熔合腔室(10)设置有用于粒料、粉末或片剂形式的聚合物的装料开口(11)；致动柱塞(50)，所述致动柱塞(50)在所述熔合腔室(10)内可移位以适于改变所述熔合腔室(10)的容积；与模具(60)连通的用于熔融聚合物的出口孔(12)、以及超声波发生器孔(13)；/n·超声头(20)，所述超声头(20)包括至少一个超声波发生器(23)，所述超声头(20)设置有远端部分(21)和近端部分(22)，所述远端部分(21)和近端部分(22)由所述超声波发生器(20)的第一节点平面(PN1)分隔，其中，所述远端部分(21)完全由所述超声波发生器(23)构成，并且所述远端部分(21)通过所述超声波发生器孔(13)以悬臂伸入所述熔合腔室(10)的方式插入到所述熔合腔室(10)中，所述远端部分(21)意在保持与容纳在所述熔合腔室(10)中的聚合物接触，并且其中，至少部分地由所述超声波发生器(23)构成的所述近端部分(22)保持在所述熔合腔室(10)的外部并与超声换能器(25)连接，并且所述近端部分(22)包括远离并平行于所述第一节点平面(PN1)的至少一个第二节点平面(PN2)，并且其中，/n·环形密封件(30)，所述环形密封件(30)与所述超声头(20)接触并与第一节点平面(PN1)重合，并且所述环形密封件(30)构造成对容纳熔融的加压聚合物的所述熔合腔室(10)的所述超声波发生器孔(13)进行密封；/n其特征在于，/n·所述第一节点平面(PN1)与所述超声头(20)的第一环状表面(S1)共面，所述环形密封件(30)的环状表面平行于第一表面(S1)放置在所述第一环状表面(S1)上；/n·所述第二节点平面(PN2)与所述超声头(20)的第二表面(S2)共面或相邻，锚固装置(40)与压力装置配合在所述第二表面(S2)上施加通过所述超声头(20)的所述近端部分(22)而传递至所述环形密封件(30)的压力，从而产生所述熔合腔室(10)的紧密密封。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180730 EP 18382572.81.一种用于聚合物注入器设备的超声装置，所述超声装置包括：
·熔合腔室(10)，所述熔合腔室(10)设置有用于粒料、粉末或片剂形式的聚合物的装料开口(11)；致动柱塞(50)，所述致动柱塞(50)在所述熔合腔室(10)内可移位以适于改变所述熔合腔室(10)的容积；与模具(60)连通的用于熔融聚合物的出口孔(12)、以及超声波发生器孔(13)；
·超声头(20)，所述超声头(20)包括至少一个超声波发生器(23)，所述超声头(20)设置有远端部分(21)和近端部分(22)，所述远端部分(21)和近端部分(22)由所述超声波发生器(20)的第一节点平面(PN1)分隔，其中，所述远端部分(21)完全由所述超声波发生器(23)构成，并且所述远端部分(21)通过所述超声波发生器孔(13)以悬臂伸入所述熔合腔室(10)的方式插入到所述熔合腔室(10)中，所述远端部分(21)意在保持与容纳在所述熔合腔室(10)中的聚合物接触，并且其中，至少部分地由所述超声波发生器(23)构成的所述近端部分(22)保持在所述熔合腔室(10)的外部并与超声换能器(25)连接，并且所述近端部分(22)包括远离并平行于所述第一节点平面(PN1)的至少一个第二节点平面(PN2)，并且其中，
·环形密封件(30)，所述环形密封件(30)与所述超声头(20)接触并与第一节点平面(PN1)重合，并且所述环形密封件(30)构造成对容纳熔融的加压聚合物的所述熔合腔室(10)的所述超声波发生器孔(13)进行密封；
其特征在于，
·所述第一节点平面(PN1)与所述超声头(20)的第一环状表面(S1)共面，所述环形密封件(30)的环状表面平行于第一表面(S1)放置在所述第一环状表面(S1)上；
·所述第二节点平面(PN2)与所述超声头(20)的第二表面(S2)共面或相邻，锚固装置(40)与压力装置配合在所述第二表面(S2)上施加通过所述超声头(20)的所述近端部分(22)而传递至所述环形密封件(30)的压力，从而产生所述熔合腔室(10)的紧密密封。


2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述超声头(20)的所述近端部分(22)至少部分地由夹置于所述超声波发生器(23)与所述超声换能器(25)之间的超声放大器(24)构成。


3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述第二节点平面(PN2)远离所述超声波发生器(23)与所述超声放大器(24)之间的接合部。


4.根据权利要求1、2或3所述的装置，其中，所述超声头(20)的所述远端部分(21)的直径小于所述超声头(20)的所述近端部分(22)的直径，并且其中，直径较小的所述远端部分(21)与直径较...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·哈内尔·安热莱，J·A·马菲尔·罗梅罗，D·蒙特斯·科博，F·J·普兰塔·托拉尔瓦，
申请(专利权)人：欧罗卡特基金会，
类型：发明
国别省市：西班牙;ES