專利名稱：注射裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可注射材料(特別是塑料)的塑模成型的裝置，當(dāng)從一種可注射材料的塑模成型以便塑模成型不同材料，例如在兩個(gè)不同的生產(chǎn)批次之間的工作轉(zhuǎn)換期間時(shí)，避免或者無論如何降低塑模成型物的污染。
背景技術(shù)：
在用于塑料的塑模成型的所謂“熱流道技術(shù)”(hot runner technique)中，來自塑化螺桿(plastification screw)中的熔化的塑料被輸送到一個(gè)加熱的腔體-“熱半?！?hot half)-中，其中一連串的通道支路將塑料運(yùn)送到模具的各個(gè)腔體或者模具模槽中。
熔化的塑料因此經(jīng)由注射終端被注入各個(gè)的塑模腔體中，該注塑終端包含由定心環(huán)螺帽(centring ring nut)固定在梢支持器上的加熱梢。
當(dāng)模具處于注射位置時(shí)，該梢通常伸入一個(gè)大致是圓筒形的由模具沖模形成的保溫腔體中。梢支持器有輸送塑料并使其保持熱度的功能，如果需要通過設(shè)置在保存腔中電阻來保溫。
定心環(huán)螺帽具有將梢末端與注射孔中心對(duì)準(zhǔn)的功能，該注塑孔通常相對(duì)較小，小于1毫米，定心環(huán)螺帽將梢固定并防止融化塑料泄漏，否則融化塑料將從保存腔中漏出。
根據(jù)注射的塑料的類型該梢可以具有不同的外形，其主要功能是保持要被塑模成型的塑料在一個(gè)沒有電子元件加熱的區(qū)域中處于流體狀態(tài)。事實(shí)上，通過從保存腔經(jīng)過一個(gè)足夠小的注射孔輸送熔化的塑料到塑模成型腔，更一般地，通過注射終端適當(dāng)?shù)募訜嵩O(shè)計(jì)，可能達(dá)到熔渣的所謂“熱隔斷”(thermalbreak)，即避免或在任何情況下大幅降低熔渣塑模的痕跡或其他在塑模塑料終產(chǎn)品注射點(diǎn)上的難看的缺陷，以便使保存腔中始終處于熔化狀態(tài)的塑料和固化的塑模成型物的塑料之間的極限位于注射孔的精確水平上。
該梢因此通常由高熱傳導(dǎo)性材料制成。一旦安裝了模具，在操作期間，熔化的塑料充滿包括保存腔在內(nèi)的所有腔體，在靠近冷壁(如沖模的壁)處固化，在靠近熱壁(如梢壁)保持液態(tài)。
在注射階段，在保存腔中會(huì)發(fā)生塑料回流，即熔化塑料可從梢內(nèi)的通道流入保存腔，然后在那里進(jìn)入塑模成型腔。
這種現(xiàn)象在工作轉(zhuǎn)換期間當(dāng)塑料從一種顏色轉(zhuǎn)到另一種顏色時(shí)特別成問題。在這種情況下舊顏色的殘留塑料可以流出保存腔，甚至在新一批工作開始時(shí)經(jīng)過數(shù)次塑模成型操作后，所述殘留污染了相當(dāng)數(shù)量的塑模成型產(chǎn)品直到這種現(xiàn)象消退。
當(dāng)塑模理想材料對(duì)這種惡化特別敏感時(shí)，這種回流同樣是有害的。當(dāng)一定數(shù)量的塑料殘留在保存腔的長度中時(shí)，它可變質(zhì)并緩慢地釋放，對(duì)塑模成型終產(chǎn)品造成污染。
為了解決所述問題，已經(jīng)建議襯套形成的“罩”(jig)形式的用在比保存腔高的溫度才熔化并具有所述腔體的形狀。這樣，“罩”充滿所有的腔體并且不允許熔化的塑料占據(jù)它。
這種解決方案的一些缺點(diǎn)包括由于高的工作溫度的罩的損壞，例如，罩自身相對(duì)高的花費(fèi)和需要定期停機(jī)更換。
本發(fā)明的目的在于提供一種用于塑料材料注射的裝置，其防止或者無論怎樣降低上述的回流現(xiàn)象并具有對(duì)現(xiàn)有已知的注射裝置的改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明通過一種用于塑模成型的裝置達(dá)到了所述目的，該注射裝置包括一設(shè)有一凹槽的中空模具和至少一個(gè)在所述凹槽區(qū)域內(nèi)的注射孔，其中所述至少一個(gè)注射孔適合將要被塑模成型的材料注入模具的腔體；至少一個(gè)伸入所述凹槽內(nèi)的加熱梢與凹槽本身在一起，形成保存腔的至少一部分，其中該梢被設(shè)計(jì)來加熱可能被包含在保存腔中的被塑模成型的材料，設(shè)計(jì)來輸送要被塑模成型的材料到保存腔中的進(jìn)料裝置。
所述裝置其特征在于保存腔包含一窄隙(narrow section)，其將該保存腔的后區(qū)(該后區(qū)遠(yuǎn)離進(jìn)料裝置引入要被塑模成型的材料到保存腔中的區(qū)域)，與臨近保存腔的前區(qū)(該前區(qū)靠近進(jìn)料裝置引入要被塑模成型的材料到保存腔的區(qū)域)分隔開，其中可注射材料在窄隙進(jìn)入保存腔所經(jīng)過的通道斷面大體上比通道斷面的上游和下游狹窄，至少比周圍區(qū)域狹窄。
通過這種方式，可能將維持腔分隔成兩部分，一部分具有要被注塑的流體材料的極快速的周轉(zhuǎn)，另一部分的周轉(zhuǎn)可能會(huì)極小甚至為零；窄隙降低或者完全阻止兩區(qū)域間要被注注塑的流體材料的交換，因此減輕了回流現(xiàn)象和當(dāng)使用不同的要被塑模成型的材料新的一批生產(chǎn)開始時(shí)，得以降低例如一不同類型的塑料塑模成型部分的污染。
本發(fā)明獲得的進(jìn)一步優(yōu)點(diǎn)通過下面給出的非限定性的具體實(shí)施例的詳細(xì)描述和下面附圖上的標(biāo)號(hào)，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是很顯而易見的。


圖1展示了本發(fā)明一種注射裝置第一實(shí)施例的側(cè)斷面的示意圖。
圖1A展示了圖1細(xì)節(jié)放大示意圖。
圖2展示了圖1裝置管狀軟管和加熱梢中心體的分解透視圖。
圖3和圖4分別展示了本發(fā)明注射裝置的第二、第三實(shí)施例的側(cè)斷面的示意圖。
圖5展示了圖4所示裝置在特定工作狀況下的斷面示意圖。
圖6展示了圖5進(jìn)一步細(xì)節(jié)放大示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖1、圖1A和圖2描述了本發(fā)明一種注射裝置的第一實(shí)施例，在所述的實(shí)施例中注射裝置包括梢支持器4和通過定心環(huán)螺帽3固定在其上的加熱梢。該加熱梢包括殼體2其內(nèi)設(shè)有通道8通過適當(dāng)?shù)膶?dǎo)管與塑料材料塑模成型模具的熱半模連接。標(biāo)號(hào)7表示在熱半模一側(cè)的通道8的末端。
標(biāo)號(hào)13表示一個(gè)最靠近模具塑模成型腔(未示意)的中空模具。
在注射中從模具的熱半模經(jīng)由內(nèi)通道8流出的塑料材料通過流出孔14從殼體2中流出來，由模具的凹槽16上的圓錐壁引導(dǎo)，到達(dá)注射孔6，隨后到達(dá)按照設(shè)計(jì)為將塑模成型物最終成型的模塑腔。
本實(shí)施例中的梢支持器4和殼體2通過適當(dāng)?shù)碾娮?未示意)加熱，目的在于維持充滿保存腔5中的至少大部分塑料處于流體狀態(tài)，其環(huán)繞殼體2并且由凹槽16的壁限定，殼體2、定心環(huán)螺帽3和管狀體1將隨后在下面詳細(xì)描述。
根據(jù)已經(jīng)提及的，合適的小尺寸注射孔6和適當(dāng)?shù)臒崽盍洗篌w上可達(dá)到上述的熔渣“熱隔斷”或者塑模部分的痕跡。
根據(jù)本發(fā)明，在最靠近注射孔6的加熱梢末端和流出孔14安裝了一個(gè)管狀體1(本實(shí)施例中為一個(gè)管狀軟管或者是簡單的軟管)其開口末端17，最靠近注射孔，連同凹槽16的壁形成一個(gè)窄隙52(圖1A)其將保存腔5分隔成兩部分，前部50(靠近流出孔14和注射孔6)和后部51(遠(yuǎn)離流出孔14和注射孔6)；流體材料可以在窄隙52進(jìn)入保存腔所經(jīng)過的通道斷面大體上比通道斷面自身的上游和下游狹窄，至少比周圍區(qū)域狹窄。
在本實(shí)施例中的管狀體1和凹槽16的壁具有相對(duì)于加熱梢縱向中心軸AL(圖1A)基本上軸對(duì)稱形式，因此窄隙52具有基本上環(huán)形結(jié)構(gòu)且同樣是軸對(duì)稱的。
本實(shí)施例中，管狀體1形成一圍繞梢流出孔14的圓柱壁53，向下游伸展并朝向注射孔6，因此將窄隙52定位于流出孔14的下游；通過這樣的方式保存腔5的前部50被從流出孔14出來的熔化塑料材料流非常有效地清洗，確保在前部50中所述熔化塑料非?？焖俚闹苻D(zhuǎn)；另一方面后部51，因?yàn)槠湎鄬?duì)于窄隙52隔離，與前部50相比具有非常慢的周轉(zhuǎn)。
更適宜的管狀體1由熱傳導(dǎo)率相對(duì)較低的材料和無論如何比殼體2熱傳導(dǎo)率低的材料制成，或者在加熱梢的中心體(其周圍安裝管狀軟管)的任何情況下，使得聚集在后部51的塑料比處于前部50中的塑料更容易固化；這樣就進(jìn)一步降低或者完全阻斷前部和后部之間塑料的混合與交換，并一些情況下導(dǎo)致在后部51中形成實(shí)際固化的襯套。
一個(gè)情形的例子可以在依據(jù)本發(fā)明的裝置中獲得并在圖5和圖6中展示在所述的附圖中展示了具體的工作狀況，將被注射的塑料在最靠近模具凹槽壁16的區(qū)域被固化，形成一個(gè)固化的或者無論怎樣更粘稠的塑料大致圓柱形的外部襯套PL靠近較熱的殼體2的壁，將被注射的塑料仍然保持液體狀態(tài)或者無論怎樣更具流動(dòng)性(參比PL)。如圖5、圖6所示在具體的工作狀況固體塑料襯套PS完全堵塞了窄隙52，阻止了維持腔前部50和后部52之間的流體塑料的所有交換。
然而，其他情況和工作模式也是存在的，但顯然仍包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍中。
通過這樣的方式，發(fā)現(xiàn)在維持腔5中積累的塑料的回流問題得到了相當(dāng)?shù)臏p少，尤其在工作轉(zhuǎn)換之后，當(dāng)按照本發(fā)明轉(zhuǎn)換，例如塑模一種顏色的塑料到塑模另一種顏色的塑料時(shí)，與沒有管狀體1比較，需要少得多的塑模成型操作進(jìn)行系統(tǒng)清洗，以使得到的塑模成型工件沒有色彩條紋或者在任何情況下沒有上一批次留下的塑料痕跡。
基于已知的“罩”的或者具有較高的熔點(diǎn)塑料襯套解決方案，本發(fā)明能減少清洗操作，費(fèi)用較低并且沒有任何可能惡化的罩高熔點(diǎn)塑料殘留污染被注射塑料的風(fēng)險(xiǎn)；而且機(jī)器的停機(jī)和維護(hù)次數(shù)也大為降低，因此在本發(fā)明的裝置中任何固化塑料的沉積都不需要除去或清除，至少可以在保存腔5中保存非常長的時(shí)間。
圖3、圖4涉及本發(fā)明一種注塑成型裝置的另外兩個(gè)實(shí)施例。
圖3所示實(shí)施例中管狀體11的開口端的邊緣(其構(gòu)成了窄隙)，基本上是圓柱形的，而不是彎曲，朝向加熱梢中心縱向軸AL(圖1A)。圖4所示實(shí)施例中，管狀體12的開口端的邊緣(其構(gòu)成了窄隙)，則基本上彎曲朝向加熱梢的外側(cè)，如同喇叭一樣能開。
以上描述的實(shí)施例可以改進(jìn)和擁有眾多方式的變化，但顯然仍包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍中。
例如該塑模成型裝置同樣可以應(yīng)用于除塑料外的其他可注射材料，預(yù)定長度的管狀體1可以用設(shè)計(jì)來容納和引導(dǎo)要模塑或注塑的材料的流體，從流出孔14出來朝向注射孔6至少到達(dá)窄隙的其他容納裝置來代替；管狀體1可以與梢構(gòu)成一個(gè)整體部分或者在其整個(gè)長度方向上固定在它上面，或者僅僅是長度的一部分，管狀體可以是圓柱形或者其他適合于發(fā)明目的的形狀。管狀體可以通過各種方式固定膠合、皺褶、旋擰或者壓配合。在模具凹槽內(nèi)可以設(shè)置幾個(gè)噴嘴殼體2，它們可以與各個(gè)流出流體塑料的出口或者流出孔結(jié)合。
根據(jù)本申請(qǐng)和要注射的塑料的類型，可以有不同的噴嘴結(jié)構(gòu)，但顯然仍包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍中。在殼體2末端可以設(shè)置一個(gè)或多個(gè)塑料流出孔，通常每一個(gè)孔都與一個(gè)梢組合，以便把從加熱殼體2接受的熱量盡可能近地傳遞到注射孔。在一些帶有一個(gè)梢的噴嘴變體中，幾個(gè)流出管道被組合在一起。
梢不僅可以設(shè)置在靠近注射孔6的位置和殼體2的自由端，而且同樣可以設(shè)置在殼體的其他位置，例如靠近基座，或者通過合適的進(jìn)料裝置可將要被注射的塑料材料引導(dǎo)入維持腔或者是空氣腔5，該進(jìn)料裝置不一定與殼體2內(nèi)終止于流出孔14內(nèi)的進(jìn)料管道相同，也可以和它不同。
權(quán)利要求
1.用于塑料物件塑模成型的注射裝置，包含一設(shè)有一凹槽的中空模具和在所述凹槽區(qū)域內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)用于塑料的注射孔，一設(shè)置在凹槽內(nèi)的長形殼體，在一端提供一個(gè)或多個(gè)梢，每個(gè)梢與至少一個(gè)用于塑料的流出孔和各個(gè)用于塑料的注射孔組合，該殼體與凹槽內(nèi)的內(nèi)壁形成一環(huán)形空氣腔，其特征在于，所述氣體腔含有一窄隙，其將空氣腔遠(yuǎn)離注射孔的部分，與空氣腔鄰近注射孔的部分隔開，窄隙的面積大體上小于所述鄰近的和遠(yuǎn)側(cè)的區(qū)域的斷面的各自的面積。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于包含一確定長度的管狀體通過圍繞在所述一個(gè)或多個(gè)梢的第一端固定，管狀體的第二端打開并且以一定的距離圍繞至少一個(gè)流出孔，其距離例如留下塑料流出的空間，這樣容納并引導(dǎo)從至少一個(gè)流出孔流出的塑料朝向至少一個(gè)注射孔的流體塑料，其中第二端與腔體內(nèi)壁形成所述窄隙流。
3.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于管狀體開口端具有以下形狀之一基本上圓柱形、彎曲朝向至少一個(gè)梢的中心縱向軸、彎曲朝向梢的外側(cè)。
4.如權(quán)利要求1至3一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的裝置，其特征在于管狀體相對(duì)在空氣腔的遠(yuǎn)測區(qū)域而言更適合在空氣腔的鄰近區(qū)域加熱塑料。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于管狀體的熱傳導(dǎo)性遠(yuǎn)低于殼體。
全文摘要
一種噴嘴包含一中空的元件，該元件包含一凹槽和一注射孔(6)，用于將流體塑料注入模具，一加熱梢，它伸入凹槽內(nèi)并與凹槽本身一起形成一保存腔(5)，槽溝(流出孔)(14)伸入其中。該保存腔(5)包含一窄隙(52)，其將保存腔(5)分隔為后部(51)和前部(50)，以便減少或完全阻止兩區(qū)域之間的流體塑料的交換。
文檔編號(hào)B29C45/27GK1933956SQ200580009422
公開日2007年3月21日 申請(qǐng)日期2005年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月24日
發(fā)明者馬迪歐·佐帕斯, 丹尼斯·吉亞科馬奇, 盧卡·芬達(dá)斯科, 卡羅·科洛齊 申請(qǐng)人:意大利S.I.P.A.公司