本發(fā)明涉及用于注射成型的熱流道噴嘴和用于控制熱流道噴嘴的溫度的相關(guān)的加熱裝置。

背景技術(shù)：

注射成型熱流道系統(tǒng)是已知的。根據(jù)應(yīng)用和其它考慮，熱流道系統(tǒng)可用作熱澆口噴嘴或閥式澆口噴嘴。在這方面參考示出了熱澆口熱流道噴嘴的美國(guó)專(zhuān)利6,609,902和美國(guó)專(zhuān)利6,921,257。在這方面進(jìn)一步參考示出了閥式澆口熱流道噴嘴的美國(guó)專(zhuān)利6,921,259和美國(guó)專(zhuān)利8,419,417。

已知的熱澆口噴嘴或閥式澆口噴嘴對(duì)于一些可模制部件、對(duì)于一些塑料樹(shù)脂和對(duì)于一些應(yīng)用適當(dāng)?shù)仄鹱饔?。然而，在許多實(shí)際應(yīng)用和實(shí)例中，已知的熱流道噴嘴被不同地設(shè)計(jì)，以確保改進(jìn)控制沿著噴嘴并且特別是在繞噴嘴頭的端部處和在模具澆口孔口附近的熱分布。在這方面參考公開(kāi)了熱澆口熱流道噴嘴的美國(guó)專(zhuān)利5,061,174、美國(guó)專(zhuān)利5,871,786和美國(guó)專(zhuān)利7,914,271。在這方面進(jìn)一步參考公開(kāi)了閥式澆口熱流道噴嘴的美國(guó)專(zhuān)利5,470,219和wo2015/105817。

在注射成型期間，由于至噴嘴頭位于的模腔孔口附近的模具的熱損失，噴嘴頭區(qū)域大體上比噴嘴的中間部分更冷。因此，噴嘴的熔體預(yù)室例如比熔體通道更冷。如果在一些區(qū)域中、例如在噴嘴頭和模腔孔口之間的接觸表面的區(qū)域中在熔體通道中的溫度太低，那么可能出現(xiàn)若干個(gè)加工問(wèn)題，如例如啟動(dòng)方面或變色方面的困難。以相同的方式，可能出現(xiàn)模制產(chǎn)品質(zhì)量的問(wèn)題，如例如凸起的注射澆口或包含過(guò)早固化的熔體的“碎片”。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，需要進(jìn)一步改進(jìn)上述的熱流道噴嘴以及用于需要在成批模制品之間更快速地變色的應(yīng)用的類(lèi)似的熱流道噴嘴以便減少材料的浪費(fèi)和提高生產(chǎn)率。

需要進(jìn)一步改進(jìn)上述的熱流道噴嘴以及用于需要高精確度和視覺(jué)美觀的模制品的應(yīng)用的類(lèi)似的熱流道噴嘴以便減少不合格部件的數(shù)量并且還滿(mǎn)足應(yīng)用或客戶(hù)的需求。

需要進(jìn)一步改進(jìn)上述的熱流道噴嘴以及用于需要沿著噴嘴的更均衡的熱分布的應(yīng)用的類(lèi)似的熱流道噴嘴以便能夠模制需要噴嘴的較寬操作窗口的各種材料的制品。

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的限制，根據(jù)本發(fā)明的注射成型設(shè)備包括具有接收熔融塑料或樹(shù)脂的歧管入口的歧管和包括多個(gè)歧管出口。注射成型設(shè)備包括多個(gè)熱流道噴嘴，所述熱流道噴嘴耦接到歧管出口并位于模板的各個(gè)孔中。每個(gè)熱流道噴嘴包括噴嘴本體和噴嘴頭。熱流道噴嘴還包括耦接到噴嘴本體的第一加熱元件和用于測(cè)量由第一加熱元件產(chǎn)生的熱量的第一熱電偶。

注射成型設(shè)備還包括多個(gè)模具澆口插入件，模具澆口插入件位于模板的孔中并靠近噴嘴頭。模具澆口插入件與噴嘴以及與噴嘴頭隔開(kāi)，以防止它們之間的直接接觸和熱傳遞，并允許經(jīng)由相對(duì)于模具澆口插入件的軸向平移移除噴嘴。模具澆口插入件具有內(nèi)表面和外表面以及形成與模具澆口孔口相鄰的模腔的至少一部分的模腔表面。每個(gè)模具澆口插入件由第二加熱元件加熱，其中由第二加熱元件產(chǎn)生的熱量通過(guò)第二熱電偶測(cè)量。

注射成型設(shè)備還包括耦接到噴嘴的多個(gè)噴嘴密封件。噴嘴密封件與模具澆口插入件的內(nèi)表面接觸，提供噴嘴相對(duì)于模具澆口孔口的密封以及對(duì)準(zhǔn)。當(dāng)?shù)诙訜嵩患せ顣r(shí)，噴嘴密封件進(jìn)一步限制從噴嘴到模具澆口插入件的熱傳遞。注射成型設(shè)備還包括控制器，控制器被構(gòu)造成從第一熱電偶和第二熱電偶接收溫度數(shù)據(jù)，用于獨(dú)立地調(diào)節(jié)第一加熱元件和第二加熱元件。

在本發(fā)明的注射成型機(jī)中，噴嘴布置在由第二加熱元件加熱的模具澆口插入件中。模具澆口插入件限定了熱流道噴嘴和模具之間的接觸面。第二加熱元件的熱的量通過(guò)可經(jīng)由注塑成型設(shè)備的控制器獨(dú)立調(diào)節(jié)的第二熱電偶測(cè)量。至少基于從第二熱電偶接收的數(shù)據(jù)，第二加熱元件的熱輸出借助于控制器是可調(diào)的，用于補(bǔ)償靠近模腔孔口的模具的熱損失。

歧管入口接收熔融的塑料或樹(shù)脂。在下面的說(shuō)明書(shū)中，在熔融塑料的使用或樹(shù)脂的使用之間沒(méi)有區(qū)別。本發(fā)明的有利效果涉及熱流道注塑成型設(shè)備，而無(wú)論是樹(shù)脂或熔融塑料的加工。

熱流道注射成型設(shè)備包括熱流道歧管和耦接到歧管的若干個(gè)噴嘴。每個(gè)噴嘴包括耦接到噴嘴本體的第一加熱器。通過(guò)第一熱電偶測(cè)量第一加熱元件的熱的量。至少基于從第一熱電偶接收的數(shù)據(jù)，借助于控制器獨(dú)立于第二加熱元件的熱輸出來(lái)可調(diào)節(jié)第一加熱元件的熱輸出，用于沿噴嘴本體、特別是沿著噴嘴本體內(nèi)的熔體通道提供合適的熱分布。

噴嘴頭布置在由第二加熱器加熱的模具澆口插入件中。第二加熱器獨(dú)立于第一加熱器并且放置在模具澆口插入件的外表面上。

每個(gè)噴嘴包括噴嘴頭和噴嘴密封件。噴嘴密封件與模具澆口插入件的內(nèi)表面接觸。噴嘴密封件設(shè)置在噴嘴的前部，特別是在噴嘴頭處或在噴嘴本體的前端處。噴嘴密封件限定噴嘴和模具澆口插入件之間的接觸面，并且特別地根據(jù)應(yīng)用分別用于相對(duì)于模具澆口插入件和模具孔口定位和密封噴嘴。

由第一加熱器產(chǎn)生的溫度通過(guò)第一熱電偶測(cè)量，且由第二加熱器產(chǎn)生的溫度通過(guò)第二熱電偶測(cè)量。控制器用于在任何時(shí)間獨(dú)立地調(diào)節(jié)第一加熱器的溫度以及第二加熱器的溫度，第二加熱器被用于i)加熱和熔化并且從而使得能夠更快地移除在變色過(guò)程期間圍繞噴嘴頭積聚的較冷的熔融材料，或用于防止和/或清除凸起的注射澆口，或ii)從一個(gè)噴嘴到下一個(gè)噴嘴不同地降低或增加噴嘴頭的溫度，或iii)在將熔體注射入模腔中之前的啟動(dòng)操作中。

根據(jù)應(yīng)用和加工的材料，噴嘴密封件可由這樣一種材料制造，所述材料i)具有比所述噴嘴頭的材料更低的熱導(dǎo)率以提供所述頭部相對(duì)于所述模具澆口插入件的絕熱，或ii)具有與所述噴嘴頭的材料相同的熱導(dǎo)率以允許從模具澆口插入件到噴嘴頭的熱傳遞，或iii)具有比所述噴嘴頭的材料更高的熱導(dǎo)率以增強(qiáng)從模具澆口插入件到所述噴嘴頭的熱傳遞。

在一個(gè)實(shí)施例中，熱流道噴嘴是開(kāi)放式澆口噴嘴。這里，第二加熱元件被構(gòu)造成加熱限定在模具澆口插入件的內(nèi)表面、噴嘴頭的外表面以及噴嘴密封件之間的氣泡區(qū)域，以提供移除在隨后的注射步驟之間在氣泡區(qū)域中積聚的樹(shù)脂。

在另一個(gè)實(shí)施例中，熱流道噴嘴是閥式澆口噴嘴。這里，第二加熱元件被構(gòu)造成將模具澆口孔口加熱到取決于樹(shù)脂/熔融材料的溫度，所述溫度允許移除在注射循環(huán)之間形成的樹(shù)脂塞積(resinplug)。

如上所述的本發(fā)明適用于關(guān)于形式為開(kāi)放式澆口噴嘴(也稱(chēng)為熱澆口噴嘴)或形式為閥式澆口噴嘴(也稱(chēng)為閥式澆口或閥針式噴嘴)的熱流道噴嘴。本發(fā)明還適用于包括熱流道噴嘴的注射成型設(shè)備，其中噴嘴頭與噴嘴本體一體形成或噴嘴頭與噴嘴本體分開(kāi)。本發(fā)明的有利效果對(duì)所有這些注射成型設(shè)備具有積極影響。

在一個(gè)實(shí)施例中，噴嘴頭由與噴嘴本體材料不同的材料制成。由于不同的材料具有不同的熱導(dǎo)率，可以借助于為噴嘴本體和噴嘴頭選擇合適的材料來(lái)影響噴嘴頭和噴嘴本體之間的熱流。

在一個(gè)實(shí)施例中，用于加熱模具澆口插入件的第二加熱元件是可移除的加熱元件?？梢瞥脑诠收匣蛉绻麑?duì)于不同的應(yīng)用需要不同的熱輸出的情況下更容易維修以及更換。

在一個(gè)實(shí)施例中，用于加熱模具澆口插入件的第二加熱元件是嵌入式加熱元件。嵌入式加熱元件通常布置在模具澆口插入件處的特殊設(shè)計(jì)和定位的接收槽中，用于增強(qiáng)從加熱元件到模具澆口插入件的熱流。

用于加熱模具澆口插入件的第二加熱元件的一個(gè)實(shí)施例包括至少一個(gè)直線(xiàn)筒式加熱器。在另一個(gè)實(shí)施例中，用于加熱模具澆口插入件的第二加熱元件包括具有盤(pán)繞式加熱器或直線(xiàn)筒式加熱器的至少一個(gè)加熱元件。選擇加熱元件的類(lèi)型取決于應(yīng)用，特別取決于模具和模具澆口插入件(例如關(guān)于空間需求)的設(shè)計(jì)以及取決于用于相應(yīng)應(yīng)用的所需的熱輸出。

在一個(gè)實(shí)施例中，模具澆口插入件包括冷卻裝置。在注射步驟之后使用冷卻裝置，用于冷卻鄰近模具澆口孔口布置的模具澆口插入件的至少一部分，以允許模制部件的快速凝固，并因此也縮短注射成型周期。在一個(gè)實(shí)施例中冷卻裝置是基于水的，并且在另一個(gè)實(shí)施例中冷卻裝置是基于氣體的。特別地，冷卻裝置是包括冷卻管的嵌入式冷卻裝置，其中冷卻流體流動(dòng)通過(guò)冷卻管。冷卻管特別地形成在模具澆口插入件內(nèi)或鄰近模具澆口插入件、并且特別地鄰近模具澆口孔口。

在一個(gè)實(shí)施例中，將絕熱涂層施涂在模具澆口插入件的外表面上。借助于絕熱涂層，可以限制從第二加熱元件到模具澆口插入件的熱傳遞。根據(jù)模具澆口插入件上的絕熱涂層的位置，可以限定具有低熱傳遞的區(qū)域(涂覆的區(qū)域)以及具有高熱傳遞的區(qū)域(沒(méi)有涂覆的區(qū)域)。

附圖說(shuō)明

從結(jié)合附圖考慮的一個(gè)或多個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的以下詳細(xì)描述中，本發(fā)明的其它目的、優(yōu)點(diǎn)和新穎特征將變得顯而易見(jiàn)。

圖1a示出了用于注射成型加工的帶有開(kāi)放式噴嘴的本發(fā)明的熱流道設(shè)備的示例性實(shí)施例；

圖1b更詳細(xì)地示出了來(lái)自圖1a的示例性實(shí)施例的開(kāi)放式噴嘴的剖視圖。

圖1c更詳細(xì)地示出了來(lái)自圖1a的示例性實(shí)施例的模具澆口區(qū)域的剖視圖。

圖2a-2c示出了來(lái)自圖1a的示例性實(shí)施例的帶有筒式加熱器的模具澆口插入件的不同視圖；

圖3a-3c示出了帶有開(kāi)放式噴嘴的本發(fā)明的熱流道設(shè)備的另一示例性實(shí)施例的帶有盤(pán)繞式加熱器的模具澆口插入件的不同視圖；

圖4a-4c示出了帶有開(kāi)放式噴嘴的本發(fā)明的熱流道設(shè)備的另一示例性實(shí)施例的帶有嵌入盤(pán)繞式加熱器和冷卻裝置的模具澆口插入件的不同視圖；

圖5示出了用于注射成型加工的帶有閥針式噴嘴的本發(fā)明的熱流道設(shè)備的另一示例性實(shí)施例；

圖6a-6d示出了來(lái)自圖5的示例性實(shí)施例的帶有筒式加熱器的模具澆口插入件的不同視圖；

圖7a-7c示出了帶有閥式澆口噴嘴的本發(fā)明的熱流道設(shè)備的另一示例性實(shí)施例的帶有筒式加熱器和可替換頭部的模具澆口插入件的不同視圖；

圖8a-8c示出了帶有閥式澆口噴嘴的本發(fā)明的熱流道設(shè)備的另一示例性實(shí)施例的帶有盤(pán)繞式加熱器的模具澆口插入件的不同視圖；

圖9a-9c示出了帶有閥式澆口噴嘴的本發(fā)明的熱流道設(shè)備的另一示例性實(shí)施例的帶有嵌入盤(pán)繞式加熱器和冷卻裝置的模具澆口插入件不同視圖；以及

圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的熱流道設(shè)備的示例性實(shí)施例的示意圖，熱流道設(shè)備包括用于至少調(diào)節(jié)第一和第二加熱元件的熱輸出的控制器。

具體實(shí)施方式

圖1a示出了用于注射成型加工的帶有熱澆口/開(kāi)放式噴嘴的本發(fā)明的熱流道設(shè)備12的示例性實(shí)施例。熱流道設(shè)備12用于注射成型加工，并且包括耦接至熱流道歧管19的開(kāi)放式噴嘴組件20(在示例性實(shí)施例中具有四個(gè)噴嘴；包括在開(kāi)放式噴嘴組件中的噴嘴的數(shù)量取決于應(yīng)用并且也可以是兩個(gè)或多于四個(gè)、多至64或128個(gè)噴嘴也是可能的)，所述熱流道歧管具有接收熔融塑料的歧管入口17以及具有多個(gè)歧管出口(未示出)。熱流道噴嘴20a位于模板的各個(gè)孔30a中，模板包括在圖1a的示例性實(shí)施例中的凹模30。在每個(gè)凹模30中布置印模，所述印模形成模腔32的一部件。

每個(gè)熱流道噴嘴20a包括噴嘴本體22和噴嘴頭23，熱流道噴嘴20a還包括耦接到噴嘴本體22的第一加熱元件21以及包括測(cè)量由第一加熱器21產(chǎn)生的熱量的第一熱電偶18。示例性熱流道設(shè)備12包括四個(gè)位于孔30a中的模具澆口插入件28。在噴嘴頭23的附近，模具澆口插入件28具有內(nèi)表面28a和外表面28b以及形成模腔32的一部分的模腔表面35。每個(gè)模具澆口插入件28由第二加熱元件25加熱。由第二加熱元件25產(chǎn)生的熱量通過(guò)第二熱電偶31測(cè)量。

示例性熱流道設(shè)備12還包括四個(gè)噴嘴密封件26，每個(gè)噴嘴密封件耦接至噴嘴20a。噴嘴密封件26與模具澆口插入件28的內(nèi)表面28a接觸，并且提供各自的噴嘴20a相對(duì)于模具澆口孔口34的密封以及對(duì)準(zhǔn)。控制器137(圖1a中未示出)連接到熱流道設(shè)備12，控制器被構(gòu)造成從第一熱電偶18以及第二熱電偶31接收溫度數(shù)據(jù)，并且用于彼此獨(dú)立地調(diào)節(jié)第一加熱元件21和第二加熱元件25的熱輸出。

圖1b更詳細(xì)地示出了由圖1a中的豎直橢圓表示的示例性實(shí)施例的開(kāi)放式噴嘴20a的剖視圖，在開(kāi)放式噴嘴20a的圖示的左側(cè)，繪制了在歧管19處源自噴嘴20a的凸緣的熱流道噴嘴20a的長(zhǎng)度l上在熔體通道內(nèi)的溫度t的級(jí)別的圖。該圖以虛線(xiàn)示出了在不使用第二加熱元件25的情況下的溫度級(jí)別。從該圖可以看出，熱流道噴嘴20a的熔體通道內(nèi)的溫度從噴嘴的凸緣到噴嘴頭23恒定地降低，其中，越靠近相對(duì)于溫度最低的噴嘴頭23布置的位置，溫度下降越多。噴嘴頭23布置成鄰近模具澆口孔口34，并且從而緊鄰具有比熱流道噴嘴20a低的溫度的凹模30。

該圖以實(shí)線(xiàn)示出了在使用第二加熱元件25的情況下的溫度級(jí)別。從該圖可以看出，在使用第二加熱元件25的情況下，噴嘴本體22的熔體通道內(nèi)的溫度大體上較高。在從噴嘴的凸緣到噴嘴頭23的第一區(qū)域中，溫度相對(duì)恒定。僅在更靠近熱流道噴嘴20a的噴嘴頭23的區(qū)域中，溫度沿朝向模具澆口孔口34的方向降低，但與在沒(méi)有來(lái)自第二加熱元件25的加熱的情況下相比較僅是較小程度。

第一加熱元件21布置在噴嘴本體22的周?chē)?。熱的流出從噴嘴頭23發(fā)生進(jìn)入凹模30中，這導(dǎo)致沿朝向噴嘴頭23的方向的溫度降低，并且還降低位于這些區(qū)域中的熱流道噴嘴20a的熔體通道內(nèi)的熔體的溫度。

圖1c中更詳細(xì)地示出了由圖1a中的水平橢圓所示的噴嘴端部29的剖視圖。該圖特別示出了噴嘴頭23的區(qū)域，其中噴嘴密封件26連同第二加熱元件25一起布置在模具澆口插入件28內(nèi)、靠近模具澆口孔口34。用于開(kāi)放式澆口噴嘴25的第二加熱元件被構(gòu)造成加熱限定在模具澆口插入件28的內(nèi)表面28a、噴嘴頭23的外表面23a和噴嘴密封件26之間的氣泡區(qū)域39，以在隨后的注射循環(huán)之間提供移除氣泡區(qū)域39中的樹(shù)脂積聚。

圖2a示出了來(lái)自圖1a的用于注射成型加工的帶有開(kāi)放式噴嘴組件20的熱流道設(shè)備12的示例性實(shí)施例的帶有筒式加熱器45a的模具澆口插入件28的剖視圖。模具澆口插入件28布置在孔30a中?？?0a布置在凹模30中，凹模在示例性實(shí)施例中形成模板的一部件。開(kāi)放式熱流道噴嘴20a布置在模具澆口插入件28中，模具澆口插入件具有布置在開(kāi)放式熱流道噴嘴的噴嘴本體22處的第一加熱元件21，并且開(kāi)放式熱流道噴嘴帶有耦接到噴嘴20a的前端的噴嘴密封件26。噴嘴密封件26密封地布置在模具澆口插入件28的內(nèi)表面28a處，從而分別相對(duì)于模具澆口插入件28和模具澆口孔口34定位噴嘴頭23。

在圖1a至圖9c所示的所有實(shí)施例中，模具澆口插入件28與熱流道噴嘴20a、27a并且與頭部23隔開(kāi)，以防止它們之間的直接接觸和熱傳遞，并允許經(jīng)由相對(duì)于模具澆口插入件28的軸向平移移除噴嘴20a、27a。模具澆口插入件28具有內(nèi)表面28a、外表面28b以及形成模腔32和相鄰模具澆口孔口34的至少一部分的模腔表面35。

因?yàn)槟＞邼部诓迦爰?8被加熱并且噴嘴密封件26接觸模具澆口插入件28，所以本發(fā)明為噴嘴頭23和噴嘴密封件26選擇材料提供了新的可能性，以對(duì)許多噴嘴使用相同的幾何形狀并且僅改變針對(duì)每種特定應(yīng)用和針對(duì)每種待模制的特定樹(shù)脂的材料。

在圖1a至圖9c所示的所有實(shí)施例中，噴嘴密封件28的材料適于根據(jù)待模制的樹(shù)脂/熔融塑料、需要的循環(huán)時(shí)間以及其他加工因素減少、保持或增強(qiáng)來(lái)自通過(guò)所有加熱元件25a、45a加熱的模具澆口插入件28的熱傳遞。因此，噴嘴密封件26的材料可以是與噴嘴頭23的材料相同/相似或等效的材料或不同材料。噴嘴密封件26的材料例如是銅或銅合金、諸如h13或不銹鋼的鋼或更絕熱的材料，更絕熱的材料諸如例如鈦及其合金、各種組合物的陶瓷或聚酰胺(諸如vespel)或高性能塑料(諸如peek)并且例如在維基百科和其它資源中定義的。在一些實(shí)施例中，頭噴嘴頭23由具有耐磨性和良好熱導(dǎo)率的諸如碳化鎢或類(lèi)似/等效材料的材料制成。在這種情況下，噴嘴密封件26由鈦、vespel、peek或陶瓷制成。這些組合物適于開(kāi)放式澆口以及閥式澆口噴嘴。

模具澆口插入件的材料還取決于各種諸如樹(shù)脂/熔融塑料的類(lèi)型的因素。例如，如果工程熱塑性塑料或日用品是用于通常在耐熱性、耐化學(xué)性、沖擊性、阻燃性或機(jī)械強(qiáng)度的領(lǐng)域中需要更高性能的應(yīng)用中使用的塑料的子集，則不同的材料被用于模具澆口插入件28。工程熱塑性塑料被如此命名，因?yàn)楣こ虩崴苄运芰显谝粋€(gè)或多個(gè)領(lǐng)域具有比日用品材料更高性能的性能，并且適用于需要工程學(xué)來(lái)設(shè)計(jì)在工程熱塑性塑料預(yù)期用途中實(shí)施的部件的應(yīng)用。

模具澆口插入件28與用于在噴嘴端部29中的熱均衡的筒式加熱器45a一起裝配在凹模30的孔30a內(nèi)。筒式加熱器45a嵌入在凹模30中、在布置在圖2a的剖視平面中的相應(yīng)的凹模槽36內(nèi)。在圖2a所示的示例性實(shí)施例中，模具澆口插入件28以及噴嘴密封件26兩者都是高導(dǎo)熱材料，允許熱流入噴嘴端部29中。筒式加熱器45a借助于布置在相應(yīng)凹模槽36中的隔離元件33來(lái)限制熱流入凹模30中。絕熱涂層99施涂在模具澆口插入件28的外表面上，以限制到凹模30的熱傳遞。

圖2b示出了帶有模具澆口孔口34的模具澆口插入件28的三維視圖。在示例性實(shí)施例中，包括三個(gè)筒式加熱器45a的筒式加熱器組件45布置在每個(gè)模具澆口插入件28的外表面28b處。圖2b示出了筒式加熱器45a連同第二熱電偶31以及筒式加熱器45a的電線(xiàn)45b的位置。第二熱電偶31布置在頭部區(qū)域29附近，用于測(cè)量由筒式加熱器組件45產(chǎn)生的熱量。

圖2c示出了來(lái)自圖2a的示例性實(shí)施例的開(kāi)放式噴嘴20a、模具澆口插入件28以及凹模30的剖視分解圖，模具澆口插入件在右邊具有筒式加熱器45a和隔離元件33并且在左邊具有第二熱電偶31。凹模槽36布置在凹模30的孔30a中，用于接收隔離元件33和筒式加熱器45a。元件以箭頭所示的組裝順序示出。

圖3a示出了根據(jù)用于注射成型加工的帶有開(kāi)放式噴嘴組件20的熱流道設(shè)備12的另一示例性實(shí)施例的帶有盤(pán)繞式加熱器55的模具澆口插入件28的剖視圖。模具澆口插入件28布置在孔30a中?？?0a布置于在示例性實(shí)施例中形成模板的部件的凹模30中。開(kāi)放式熱流道噴嘴20a布置在模具澆口插入件28中，模具澆口插入件具有布置在開(kāi)放式熱流道噴嘴的噴嘴本體22處的第一加熱元件21，并且開(kāi)放式熱流道噴嘴帶有耦接到噴嘴20a的前端的噴嘴密封件26。噴嘴密封件26密封地布置在模具澆口插入件28的內(nèi)表面28a處，從而分別相對(duì)于模具澆口插入件28和模具澆口孔口34定位噴嘴頭23。

開(kāi)放式噴嘴20a與用于在噴嘴端部29中熱均衡的盤(pán)繞式加熱器55一起裝配在模具澆口插入件28中。在圖3a中，模具澆口插入件28和噴嘴密封件26兩者都是高導(dǎo)熱材料，允許熱流入端部29中。然而如之前已經(jīng)提及，根據(jù)待模制的樹(shù)脂，也可以使用不同的材料組合。盤(pán)繞式加熱器55的盤(pán)管環(huán)繞鄰近模具澆口孔口34的模具澆口插入件28的外表面28b。用于測(cè)量由盤(pán)繞式加熱器55產(chǎn)生的熱量的第二熱電偶31布置在噴嘴端部29附近，第二熱電偶也容納在凹模30的孔30a中的凹模槽36內(nèi)?？?0a設(shè)計(jì)有凹模槽36，用于分別接收盤(pán)繞式加熱器55和第二熱電偶31。在盤(pán)繞式加熱器55處，布置隔離元件33用于限制熱流入凹模30中。同樣在圖3a中實(shí)施例中所示，絕熱涂層99施涂在模具澆口插入件28的外表面上，以限制凹模30中的熱傳遞。第二加熱元件25a被構(gòu)造成加熱限定在模具澆口插入件28的內(nèi)表面28a、噴嘴頭23的外表面23a以及噴嘴密封件26之間的氣泡區(qū)域39，以在隨后的注射步驟之間提供去除氣泡區(qū)域39中的樹(shù)脂積聚。

圖3b示出了帶有模具澆口孔口34的模具澆口插入件28的三維視圖。在圖3a的示例性實(shí)施例中，盤(pán)繞式加熱器55布置在每個(gè)模具澆口插入件28的外表面28b處。如圖3b中所示，盤(pán)繞式加熱器55的盤(pán)管環(huán)繞模具澆口插入件28的鄰近模具澆口孔口34的外表面28b，并觸及模具澆口插入件28。凹模30的孔30a設(shè)計(jì)有相應(yīng)的凹模槽36，凹模槽用于分別接收盤(pán)繞式加熱器55和第二熱電偶。在圖3b中，示出了盤(pán)繞式加熱器55連同第二熱電偶31以及盤(pán)繞式加熱器55的電線(xiàn)55a。圖3b示出了盤(pán)繞式加熱器55連同布置在噴嘴端部29附近的熱電偶31的位置。

圖3c示出了來(lái)自圖3a的示例性實(shí)施例的開(kāi)放式噴嘴20a、帶有盤(pán)繞式加熱器55和隔離元件33的模具澆口插入件28、第二熱電偶31和凹模30的剖視分解圖。在凹模30的孔30a中，凹模槽36周向地布置于模具澆口孔口34，用于接收隔離元件33和卷繞加熱器55。元件以箭頭所示的組裝順序示出。

圖4a示出了根據(jù)用于注射成型加工的帶有開(kāi)放式噴嘴組件20的熱流道設(shè)備12的另一示例性實(shí)施例的帶有嵌入盤(pán)繞式加熱器55和冷卻裝置37的模具澆口插入件28的剖視圖。模具澆口插入件28連同嵌入盤(pán)繞式加熱器55和形式為冷卻管37a的冷卻裝置37一起裝配在孔30a中，用于在模具澆口插入件28的噴嘴端部29中的熱均衡?？?0a布置于在示例性實(shí)施例中形成模板的部件的凹模30中。開(kāi)放式熱流道噴嘴20a布置在模具澆口插入件28中，模具澆口插入件具有布置在開(kāi)放式熱流道噴嘴的噴嘴本體22處的第一加熱元件21，并且開(kāi)放式熱流道噴嘴帶有耦接到噴嘴20a的前端的噴嘴密封件26。噴嘴密封件密封地布置在模具澆口插入件28的內(nèi)表面28a處，從而分別相對(duì)于模具澆口插入件28和模具澆口孔口34定位噴嘴頭23。

開(kāi)放式噴嘴20a裝配在模具澆口插入件28中。在圖4a中，模具澆口插入件28和噴嘴密封件26兩者都是高導(dǎo)熱材料，允許熱流入噴嘴端部29中。然而如之前已經(jīng)提及，根據(jù)待模制的樹(shù)脂，可以使用不同的材料組合。盤(pán)繞式加熱器55的若干個(gè)盤(pán)管螺旋地布置在模具澆口插入件28的錐形外表面28b上的鄰近模具澆口孔口34形成的相應(yīng)凹部?jī)?nèi)。冷卻管37a螺旋地布置在盤(pán)繞式加熱器55的盤(pán)管之間、在模具澆口插入件28的錐形外表面28b的鄰近模具澆口孔口34處。同樣，冷卻管37a嵌入模具澆口插入件28的外表面28a內(nèi)。冷卻氣體通過(guò)冷卻裝置的入口38提供。

用于測(cè)量由盤(pán)繞式加熱器55產(chǎn)生的熱量的第二熱電偶31布置在噴嘴端部29附近，第二熱電偶被容納在凹模30的孔30a中的凹模槽36內(nèi)?？?0a也設(shè)計(jì)有用于接收第二熱電偶31的凹膜槽36。在盤(pán)繞式加熱器55處，布置隔離元件33以限制熱流入凹模30中。

圖4b示出了具有模具澆口孔口34的模具澆口插入件28的三維視圖。在圖4a的示例性實(shí)施例中，盤(pán)繞式加熱器55和冷卻管37a被嵌入每個(gè)模具澆口插入件28的外表面28b中。盤(pán)繞式加熱器55的盤(pán)管和冷卻裝置的熱管37被嵌入模具澆口插入件28的的外表面28b中鄰近模具澆口孔口34。凹模30的孔30a設(shè)計(jì)有用于接收第二熱電偶31的相應(yīng)凹模槽36。在圖4b中，示出了盤(pán)繞式加熱器55連同第二熱電偶31以及盤(pán)繞式加熱器55的電線(xiàn)55a。圖4b示出了盤(pán)繞式加熱器55連同布置在噴嘴端部29附近的熱電偶31一起的位置。

圖4c示出了來(lái)自圖4a的示例性實(shí)施例的開(kāi)放式噴嘴20a、帶有盤(pán)繞式加熱器55和第二熱電偶31的模具澆口插入件28以及凹模30的剖視分解圖。隔離元件33在模具澆口插入件的錐形前部處布置在槽內(nèi)用于盤(pán)繞式加熱器55。凹模槽36布置在凹模30的孔30a中，用于接收第二熱電偶31。元件以箭頭所示的組裝順序示出。

圖5示出了用于注射成型加工的帶有閥式澆口噴嘴27a(也稱(chēng)為閥針式噴嘴或閥式澆口噴嘴)的本發(fā)明的熱流道設(shè)備14的另一示例性實(shí)施例。以與如圖1a至4c所示的熱流道設(shè)備12相同的方式，熱流道設(shè)備14用于注射成型加工，并且包括耦接到熱流道歧管62的閥式澆口噴嘴組件27(在示例性實(shí)施例中為四個(gè)噴嘴；在閥式澆口噴嘴組件中的噴嘴數(shù)量取決于應(yīng)用，并且可以是兩個(gè)或多于四個(gè)、也可以多達(dá)64個(gè)或128個(gè)噴嘴)，熱流道歧管具有接收熔融塑料材料的歧管入口67以及具有多個(gè)歧管出口(未示出)。在圖5的示例性實(shí)施例中，熱流道噴嘴27a位于包括凹模30的模板的各個(gè)孔30a中。在每個(gè)凹模30中，布置了形成模腔32的部件的印模。閥式澆口噴嘴27a的閥針24借助于氣動(dòng)系統(tǒng)61致動(dòng)，用于控制熔體流入印模中，并且從而流入模腔32中。

每個(gè)閥式澆口熱流道噴嘴27a包括噴嘴本體22以及與噴嘴本體22一體形成的噴嘴頭23。與圖1a至4c的示例性實(shí)施例中所示的開(kāi)放式噴嘴20a相對(duì)應(yīng)，每個(gè)閥式澆口熱流道噴嘴27a還包括耦接到噴嘴本體22的第一加熱元件21以及包括測(cè)量由第一加熱器21產(chǎn)生的熱量的第一熱電偶18。示例性熱流道設(shè)備14包括位于凹模30的孔30a中的四個(gè)模具澆口插入件28。凹模30以及熱流道設(shè)備14的模具澆口插入件28被設(shè)計(jì)成對(duì)應(yīng)于圖1a至4c所示的熱流道設(shè)備12。噴嘴27a的前端布置在模具澆口插入件28的內(nèi)表面28a附近。每個(gè)模具澆口插入件28由第二加熱元件25加熱。由第二加熱元件25產(chǎn)生的熱量通過(guò)第二熱電偶31測(cè)量。

示例性熱流道設(shè)備14還包括四個(gè)噴嘴密封件26，每個(gè)噴嘴密封件耦接到閥式澆口噴嘴27a。噴嘴密封件26與模具澆口插入件28的內(nèi)表面28a接觸，并且提供相對(duì)于模具澆口孔口34的相應(yīng)的噴嘴20a的密封以及對(duì)準(zhǔn)，并限制從噴嘴27a至模具澆口插入件28的熱傳遞?？刂破?37(圖5中未示出)連接到熱流道設(shè)備12，控制器構(gòu)造成從第一熱電偶18和第二熱電偶31接收溫度數(shù)據(jù)，并且用于彼此獨(dú)立地調(diào)節(jié)第一加熱元件21和第二加熱元件25。

圖6a至6d示出了來(lái)自圖5的示例性實(shí)施例的帶有筒式加熱器45a的模具澆口插入件28的不同視圖。圖6a至6d所示的元件的設(shè)計(jì)和功能在很大程度上對(duì)應(yīng)于圖2a至2c所示的元件的設(shè)計(jì)和功能。因此，在下面的描述中將集中在這兩個(gè)實(shí)施例之間的差異。

圖6a和6b示出了來(lái)自圖5的用于注射成型加工的帶有閥式澆口噴嘴組件27的熱澆道裝置14的示例性實(shí)施例的帶有筒加熱器45a的模具澆口插入件28的剖視圖。圖6a和6b彼此對(duì)應(yīng)，除了圖6a示出了閥針24處于熔體流入模腔32被中斷的閉合位置、而圖6b示出了閥針24處于熔體可流入模腔32的打開(kāi)位置。

模具澆口插入件28布置在形成模板的部件的凹模30的孔30a中。第一加熱元件21和第一熱電偶18布置在噴嘴本體22處。噴嘴密封件26耦接到噴嘴頭23，密封地布置在模具澆口插入件28的內(nèi)表面28a處，從而將噴嘴頭23定位。

為了在噴嘴端部29中的熱均衡，模具澆口插入件28與嵌入在凹模30中的筒式加熱器45a一起裝配在凹模30內(nèi)。模具澆口插入件28和噴嘴密封件26兩者都是高導(dǎo)熱材料，允許熱流入噴嘴端部29中。筒式加熱器45a借助于隔離元件33隔離，隔離元件限制熱流入凹模30中。絕熱涂層99施涂在模具澆口插入件28的外部表面28b上以限制到凹模30的熱傳遞。然而如之前已經(jīng)提及，根據(jù)待模制的樹(shù)脂，可使用不同的材料組合。第二加熱元件45a被構(gòu)造成將模具澆口孔口34加熱到取決于樹(shù)脂的溫度，該溫度允許移除在注射循環(huán)之間形成的樹(shù)脂塞積。

圖6c示出了來(lái)自圖6a至6c的示例性實(shí)施例的閥式澆口噴嘴27a、模具澆口插入件28以及凹模30的剖視分解圖，模具澆口插入件在左邊帶有筒式加熱器45a和隔離元件33并且在右邊帶有第二熱電偶31。凹模槽36布置在孔30a中，用于接收隔離元件33和筒式加熱器45a。元件以箭頭所示的組裝順序示出。

圖6d示出了模具澆口插入件28的三維視圖。包括三個(gè)筒式加熱器45a的筒式加熱器組件45與第二熱電偶31一起布置在外表面28b處。第二熱電偶31布置在噴嘴端部29附近，用于測(cè)量由筒式加熱器組件45產(chǎn)生的熱量。

圖7a至7c示出了帶有閥式澆口噴嘴27a的本發(fā)明的熱流道設(shè)備14的另一示例性實(shí)施例的帶有筒式加熱器45a和可替換的噴嘴頭23的模具澆口插入件28的不同視圖。圖7a至7c中所示的元件的設(shè)計(jì)和功能對(duì)應(yīng)于圖6a至6c中所示的元件的設(shè)計(jì)和功能，除了閥式澆口噴嘴27a包括噴嘴本體22和安裝到噴嘴本體22的單獨(dú)的噴嘴頭23。與圖6a至6c的實(shí)施例相比，噴嘴頭23可由具有與噴嘴本體不同的熱導(dǎo)率的材料制成。這允許增加或減少?lài)娮祛^23內(nèi)以及在噴嘴頭23和噴嘴本體22之間的熱流。

圖8a至8c示出了帶有閥式澆口噴嘴27a的本發(fā)明的熱流道設(shè)備14的另一示例性實(shí)施例的帶有盤(pán)繞式加熱器25a的模具澆口插入件28的不同視圖。圖8a至8c中所示的元件的設(shè)計(jì)和功能在很大程度上對(duì)應(yīng)于圖3a和3c中所示的元件的設(shè)計(jì)和功能。因此，在下面的描述中將集中在這兩個(gè)實(shí)施例之間的差異。

與圖3a和3c的實(shí)施例相比，圖8a至8c的實(shí)施例包括帶有閥式澆口噴嘴27a的閥式澆口熱流道噴嘴組件27，閥式澆口噴嘴具有與噴嘴本體22一體形成的噴嘴頭23。圖8a和8b示出了來(lái)自圖5的用于注射成型加工的帶有閥式澆口噴嘴組件27的熱流道設(shè)備14的示例性實(shí)施例的帶有盤(pán)繞式加熱器25a的模具澆口插入件28的剖視圖。圖8a和8b彼此對(duì)應(yīng)，除了圖8a示出了閥針24處于熔體流入模腔32被中斷的關(guān)閉位置，而圖8b示出了閥針24處于熔體可流入模腔32中的打開(kāi)位置。

圖8c示出了來(lái)自圖8a和8b的示例性實(shí)施例的閥式澆口噴嘴27a、帶有盤(pán)繞式加熱器55和隔離元件33的模具澆口插入件28、第二熱電偶31以及凹模30的剖視分解圖。在凹模30的孔30a中，凹模槽36周向地布置于模具澆口孔口34，用于接收隔離元件33和盤(pán)繞式加熱器55。元件以箭頭所示的組裝順序示出。

圖9a至9c示出了帶有閥針式噴嘴的本發(fā)明的熱流道設(shè)備14的另一示例性實(shí)施例的帶有嵌入盤(pán)繞式加熱器55和冷卻裝置37的模具澆口插入件28的不同視圖。圖9a至9c中所示的元件的設(shè)計(jì)和功能在很大程度上對(duì)應(yīng)于圖4a和4c所示的元件的設(shè)計(jì)和功能。因此，在下面的描述中將集中在這兩個(gè)實(shí)施例之間的差異。

與圖4a和4c的實(shí)施例相比，圖9a至9c的實(shí)施例包括帶有閥式澆口噴嘴27a的閥式澆口熱流道噴嘴組件27，閥式澆口噴嘴具有與噴嘴本體22一體形成的噴嘴頭23。圖9a和9b示出了來(lái)自圖5的用于的注射成型加工的帶有閥式澆口噴嘴組件27的熱流道設(shè)備14的示例性實(shí)施例的帶有盤(pán)繞式加熱器55的模具澆口插入件28的剖視圖。圖9a和9b彼此對(duì)應(yīng)，除了圖9a示出了閥針24處于熔體流入模腔32中被中斷的關(guān)閉位置、而圖9b示出了閥針24處于熔體可流入模腔32中的打開(kāi)位置。

圖9c示出了來(lái)自圖9a和9b的示例性實(shí)施例的閥式澆口噴嘴27a、帶有盤(pán)繞式加熱器55和第二熱電偶31的模具澆口插入件28以及凹模30的剖視分解圖。隔離元件33在模具澆口插入件的錐形前部處布置在的凹槽內(nèi)用于盤(pán)繞式加熱器55。元件以箭頭所示的組裝順序示出。

圖10示出了本發(fā)明的熱流道設(shè)備的示例性實(shí)施例的示意圖，熱流道設(shè)備包括用于至少調(diào)節(jié)第一和第二加熱元件的熱輸出的控制器。

圖10示出了熱流道注射成型系統(tǒng)10。注射成型系統(tǒng)10包括注射成型機(jī)102，注射成型機(jī)包括模板104。注射成型機(jī)102包括注射單元108和夾持單元110。夾持單元110可包括使第一壓板116和第二壓板118彼此朝向和遠(yuǎn)離的多個(gè)液壓油缸114。一個(gè)示例性實(shí)施例的熱流道設(shè)備12或14可布置在第一壓板116處。熱流道設(shè)備12、14還包括控制器137，控制器被構(gòu)造成從第一熱電偶18和第二熱電偶31接收來(lái)自每個(gè)噴嘴20a、27a的溫度數(shù)據(jù)，用于彼此獨(dú)立地調(diào)節(jié)第一加熱元件21和第二加熱元件25。第一熱電偶18和第二熱電偶31布置在噴嘴20a、27a處，并且連接到控制器137?？刂破?37可以集成在熱流道注射成型系統(tǒng)10的一般控制器中。除了別的之外，還可以提供多個(gè)加工傳感器120以檢測(cè)熔融材料的壓力、電機(jī)上的電機(jī)電流消耗以及任何其他合適的加工信息。傳感器120是用于另外的注射成型機(jī)傳感器的示例，并且可以附加地或替代地提供任何其他類(lèi)型的傳感器，用于控制熱流道注射成型系統(tǒng)10以及第一加熱元件21和第二加熱元件25的熱輸出。