專利名稱：用于注塑的閥式澆口裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及閥式澆口裝置及閥式澆口用于注塑模的方法。更準(zhǔn)確地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種用于由側(cè)向控制熔融材料從注塑注嘴流動(dòng)進(jìn)入模具型腔的裝置和方法。
雖然每種類型的各種裝置已經(jīng)發(fā)展起來(lái)，但閥式澆口系統(tǒng)一般是兩種類型之一，即同軸和側(cè)向裝置，在同軸裝置中，與澆口對(duì)中的閥桿被移動(dòng)到平行于熔融材料(通常稱為“熔體”)運(yùn)動(dòng)并通過(guò)澆口的方向，并在閥桿延伸進(jìn)入澆口堵塞另外的流進(jìn)澆口的位置和閥桿從澆口縮回以允許通過(guò)那里流進(jìn)模具型腔的位置之間。為對(duì)準(zhǔn)澆口，閥桿定位在注嘴里邊，并且至少部分在熔體流徑內(nèi)。
由于這些或其它的原因，同軸閥式澆口有各種問(wèn)題。一個(gè)共同的問(wèn)題是由于與注嘴和/或澆口接觸而閥桿磨損，它可導(dǎo)致閥桿偏移及由此閥的泄漏或失效。另一個(gè)共同問(wèn)題是熔體從管狀流動(dòng)進(jìn)入注嘴到環(huán)狀(或其它非連續(xù)的)流動(dòng)的轉(zhuǎn)變，它是由在熔體流中的閥桿或其它相關(guān)部件引起的。這樣一種非連續(xù)流動(dòng)能在模塑制品中產(chǎn)生焊縫或結(jié)線，是由于熔體流在澆口或模具型腔中重新結(jié)合產(chǎn)生的，并且這能導(dǎo)致減弱的或不合格的模塑制品。試圖談到這些和/或其它問(wèn)題的最近有關(guān)同軸裝置的一些例子包括美國(guó)專利York的4,412,807,Manner的4,925,384和Femandez的5,254,305等處。
在側(cè)向閥式澆口系統(tǒng)中，閥元件在澆口前或后移動(dòng)穿過(guò)熔體流以阻塞或允許流體通過(guò)澆口。側(cè)向澆口系統(tǒng)能夠避免同軸閥式澆口系統(tǒng)的偏移、可靠性及熔體分流的問(wèn)題。但是它們有其自身的問(wèn)題和缺點(diǎn)。例如定位離模具型腔太遠(yuǎn)的側(cè)向閥式澆口系統(tǒng)能導(dǎo)致在模塑件上形成不令人滿意的注道痕跡。
澆口系統(tǒng)的另一個(gè)問(wèn)題通常是在模具型腔的熔體通道內(nèi)，澆口附近的熔體材料比型腔內(nèi)的剩余熔體經(jīng)受不同的冷卻方式。特別是為了維持熔體處于熔融狀態(tài)而加熱注嘴，因此在模具型腔澆口附近的熔體通道中的熔體材料比在模具型腔內(nèi)的剩余材料冷卻效果要差，因?yàn)樽詽部谥械娜垠w傳來(lái)一些熱量。當(dāng)處于不好的冷卻狀態(tài)時(shí)，許多熔體材料降解，或另外產(chǎn)生不希望的特性。例如，在PTE的具體情況中，當(dāng)處于不良的冷卻狀態(tài)和/或能夠產(chǎn)生的乙酰基醛水平增加時(shí)，材料能顯示出結(jié)晶性。
Lee的美國(guó)專利4,108,956指出，在

圖1,2和3的實(shí)施例中，側(cè)向澆口機(jī)構(gòu)包含形式為一對(duì)具有通孔的可滑動(dòng)板的閥式澆口。當(dāng)這些板上的孔與澆口對(duì)準(zhǔn)時(shí)，熔體材料能夠從注嘴流進(jìn)模具型腔。當(dāng)注射操作完成時(shí)，側(cè)向移動(dòng)該板將孔從與澆口對(duì)準(zhǔn)移動(dòng)開(kāi)并阻止其它熔體流進(jìn)型腔。該專利告訴我們板賦予的優(yōu)點(diǎn)是它們提供在注嘴的澆口和冷卻模具之間的熱絕緣以防止不希望的在其間的熱傳遞。由此，減輕模具型腔中鄰近澆口的熔體的不良冷卻。因此，選擇板的厚度和材料以提供所希望的熱絕緣特性，事實(shí)上，該專利告訴我們，一對(duì)板，彼此重疊，使用與由熱絕緣材料形成的各種板相鄰近的板并且該板靠近由熱傳導(dǎo)材料形成的模具。
可是，如同許多其它側(cè)向澆口機(jī)構(gòu)一樣，Lee教導(dǎo)的裝置也伴隨有一些缺點(diǎn)，特別是，當(dāng)它們移動(dòng)到阻止熔體的位置時(shí)，一些如熔體材料帶入到板的孔中并且該材料在其中形成一個(gè)冷卻阻塞物，這就導(dǎo)致兩個(gè)缺點(diǎn)，即是在每次閉模操作中一些材料被浪費(fèi)以及在板回到允許熔體流動(dòng)的位置前，必須對(duì)從孔中除去和丟掉冷卻阻塞物作好準(zhǔn)備。浪費(fèi)的產(chǎn)生在許多應(yīng)用中是不能接受的，如在成型PET預(yù)制品或在清潔的室內(nèi)環(huán)境時(shí)。除去和丟掉冷卻阻塞物的附加裝置在多模腔模具中是不令人滿意的。因此Lee的專利并不代表一個(gè)可行的方法。
美國(guó)專利Hendry的3,288,903,Garner的3,599,290,Biefeldt的3,632,729和Ganer的3,809,519舉出了已知側(cè)向澆口系統(tǒng)的另一些例子。這些專利大多數(shù)是用于控制來(lái)自注塑機(jī)的熔體流動(dòng)。因此，Lee‘956’的缺點(diǎn)，通常僅用于模具內(nèi)澆口，并不代表主要問(wèn)題。
英國(guó)專利1,369,744,雖然沒(méi)有教導(dǎo)側(cè)向澆口系統(tǒng)，但在參考圖1-8顯示的實(shí)施例中示出定位自澆口上游的一對(duì)閥且其含有側(cè)向梭。這些梭由熔體施加的壓力強(qiáng)迫從閉合位置(即此處熔體流動(dòng)被阻止)到開(kāi)啟位置，熔體抵消施加的液壓壓力。閥用于開(kāi)關(guān)待注射的材料而不是用作控制熔體流出澆口和流進(jìn)型腔。而且，當(dāng)澆口正好在梭的下游，在梭下游有顯著的熔體量并能在模塑件上產(chǎn)生大的、不希望的注道痕跡，因?yàn)?，該熔體材料仍與模腔接觸。還有，這些梭由液壓缸與熔體流之間的壓力差驅(qū)動(dòng)。由于機(jī)構(gòu)占有體積和因液力泄漏，這種驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)不能提供多注嘴的精確控制并且不適合安裝在注塑模具中，這就不可避免地拖延了使用，在模具中是不可以的。
所有的傳動(dòng)澆口系統(tǒng)的另一個(gè)問(wèn)題是澆口為一個(gè)不變的尺寸?，F(xiàn)在，本發(fā)明人了解的所有澆口系統(tǒng)中，澆口的橫截面積是不變的，并由此限制了熔體流進(jìn)模腔的速度。在某些情況中，要求注射不同的材料和/或那些材料不同的量進(jìn)入模腔，如在共注塑的情況。在這種情況中，模具設(shè)計(jì)者必須選擇澆口尺寸，該尺寸是對(duì)于每種材料和/或材料量的最佳尺寸之間的折衷。
在其它情況中，要求以不同的速度注射一種材料或幾種材料。例如懸臂式模芯，如用在成型PET吹塑預(yù)制品中的，能被注射操作開(kāi)始時(shí)進(jìn)入模腔的熔體材料在模腔中側(cè)向移動(dòng)。在傳統(tǒng)的裝置中，是以基本不變的速率填充模腔，因?yàn)闈部诘臋M截面積以及來(lái)自注塑機(jī)的熔體供給壓力是基本不變的。因此，熔體材料以基本不變的壓力和速度進(jìn)入型腔。如果模具澆口大小可以改變，則熔體能夠開(kāi)始以降低的壓力和/或速度進(jìn)入型腔直到一些熔體包圍部分模芯，然后調(diào)整澆口大小以允許剩下的熔體以較高的壓力和/或速度進(jìn)入。
而且，用先前技術(shù)的澆口系統(tǒng)，當(dāng)模腔改變以成型不同的制件時(shí)，需要將模具的澆口改變?yōu)楦蠡蚋∫赃m應(yīng)新的熔體流動(dòng)要求。如果在模具中模具澆口的尺寸可以改變，則改變型腔所需的時(shí)間可以減少。
希望有一種用于注塑操作的側(cè)向澆口的裝置和方法，提供側(cè)向澆口的優(yōu)點(diǎn)而至少?zèng)]有通常與其相關(guān)的一些缺陷。此外，希望有一種側(cè)向澆口的裝置和方法，允許澆口的橫截面積改變。澆口橫截面積的這種改變使得能在不同的條件下注射熔體，如不同的流動(dòng)速度和/或壓力。
按照本發(fā)明的第一方面，提供一種控制熔體從注塑模注嘴流入模腔的方法，包括的步驟有(ⅰ)在基本垂直于通過(guò)所述注嘴澆口的熔體流動(dòng)方向，移動(dòng)位于所述模具澆口和所述模腔之間的梭，以建立在所述注嘴澆口和所述模腔之間的流體傳輸；(ⅱ)從所述注塑模注嘴注射一所要求量的熔體材料通過(guò)所述注嘴澆口進(jìn)入所述模腔內(nèi)；(ⅲ)在所述基本垂直的方向移動(dòng)所述梭，切斷所述流體傳輸以阻止來(lái)自所述注嘴的熔體流動(dòng)；(ⅳ)在所述模腔中冷卻所述熔體形成模制件；(ⅴ)開(kāi)啟所述模腔并從所述型腔中取出所述制件；(ⅵ)關(guān)閉所述模腔；以及(ⅶ)任意地重復(fù)步驟(ⅰ)至(ⅵ)。
按照本發(fā)明的另一方面，提供一種用于注塑模注嘴組件的閥式澆口裝置，該組件包括熔體通道和注嘴澆口，所述閥式澆口裝置設(shè)置在注嘴澆口與模腔之間，包括最少一個(gè)可移動(dòng)梭，可在所述梭制止來(lái)自所述注嘴澆口的熔體流動(dòng)的第一位置和所述澆口是在與所述模腔流體傳輸中的第二位置之間移動(dòng)。
在所述第一位置和第二位置之間，基本上垂直于熔體流動(dòng)通過(guò)所述注嘴澆口方向移動(dòng)所述梭的裝置。
本發(fā)明提供一種新的操作注塑模的側(cè)向閥式澆口裝置和方法?？梢蕴岣吣Ｇ恢械睦鋮s熔體和注嘴中的熱熔體之間的絕熱性能和減少或消除注道痕跡。根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的閥式澆口具有好的可靠性及沒(méi)有異常的磨損。而且，注嘴的澆口能夠調(diào)節(jié)到減小的橫截面積以允許隨意確定注射流動(dòng)的特性。此外，多材料注嘴的每個(gè)熔體通道可以隨意開(kāi)澆口。
本發(fā)明還提供能夠用單梭或一對(duì)梭控制多模具注嘴的能力，這能夠給予本發(fā)明以特殊的尺寸和成本效率。尤其是單梭或一對(duì)梭比對(duì)于每個(gè)注嘴需要單獨(dú)驅(qū)動(dòng)器的許多先前技術(shù)的閥式澆口系統(tǒng)在注塑模內(nèi)需要小得多的體積。這使得模具或機(jī)器設(shè)計(jì)者能夠比其它情況在更窄小的空間設(shè)置注嘴和/或采用更多注嘴。而且，梭或?qū)λ?，根?jù)本發(fā)明配置費(fèi)用不昂貴，因?yàn)樗蟮闹圃旆浅：?jiǎn)單且減少了操縱梭所需驅(qū)動(dòng)器的數(shù)量，以及能夠降低構(gòu)造這樣一種機(jī)器或模具的成本。而且，通過(guò)一個(gè)梭或一對(duì)梭控制多注嘴，可保證那些多注嘴的澆口控制準(zhǔn)確和容易。
此外，一個(gè)重要的益處是本發(fā)明采用單梭或多梭在閉模時(shí)不攜帶熔體材料，降低或消除了在閥式澆口上材料浪費(fèi)，而且不需要提供除去和處理這樣的廢棄材料的專門(mén)裝置。
圖1表示一部分注嘴的橫截面和包括一對(duì)梭的側(cè)向澆口元件，根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，其靠近模腔且其中該梭是在開(kāi)啟位置；圖2表示沿著圖1的2-2線的截面，其具有方橫截面澆口；圖2a表示沿著圖1的2-2線的截面，其具有圓橫截面澆口；圖3表示圖1的梭處于閉合位置；圖4表示沿著圖3的4-4線的截面；圖5a-5d表示根據(jù)本發(fā)明的梭的結(jié)構(gòu)；圖6表示一部分注嘴和一個(gè)梭的橫截面，根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，其靠近模腔且其中該梭是在開(kāi)啟位置；圖7表示沿圖6的7-7線取的截面；圖8表示圖6的梭處于閉合位置；圖9表示沿圖8的9-9線取的截面；圖10表示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的兩個(gè)注嘴和一個(gè)梭的橫截面，且其中該梭是在開(kāi)啟位置；圖11表示沿圖10的11-11線取的截面；圖12表示圖10的梭處于關(guān)閉位置；
圖13表示沿圖12的13-13線取的截面；圖14表示根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的一部分注嘴和一個(gè)梭的橫截面，其靠近模腔且該梭處于開(kāi)啟位置；圖15表示圖14的梭處于關(guān)閉位置；圖16表示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的一部分注嘴和一對(duì)梭靠近模腔的橫截面，其靠近模腔且其中該梭處于開(kāi)啟位置；圖17表示圖16的梭處于關(guān)閉位置；圖18是根據(jù)本發(fā)明的移動(dòng)梭的驅(qū)動(dòng)器的一個(gè)實(shí)施例的示意簡(jiǎn)圖；圖19是根據(jù)本發(fā)明的三個(gè)梭安裝在框架內(nèi)和一個(gè)驅(qū)動(dòng)器移動(dòng)框架的的示意簡(jiǎn)圖；圖20表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)梭，其帶有二維孔陣用于控制一排注嘴；圖21表示類似圖10結(jié)構(gòu)的截面，但包括一個(gè)圓澆口及一個(gè)合適的梭；圖22表示圖21的梭在關(guān)閉位置時(shí)；圖23表示一對(duì)梭處于關(guān)閉位置控制三熔體通道注嘴；圖24表示圖23的梭處于其中三熔體通道的注嘴中一個(gè)澆口打開(kāi)和兩個(gè)澆口關(guān)閉的位置；圖25表示用于兩條熔體通道的注嘴的單梭處于關(guān)閉位置；圖26表示圖25的梭在第一開(kāi)啟位置；及圖27表示圖25的梭在第二開(kāi)啟位置。
本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明在圖1中20通常表示根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例子的注塑模的一部分。圖1表示用于模具20的熱流道注嘴組件24，模具澆口28鄰近注嘴36的注嘴梢部32。注嘴36與一個(gè)或多個(gè)加熱器元件34成熱接觸，其可以是纏繞的、帶狀的、陶瓷的或其它合適的加熱器元件，且注嘴包括一條熔體通道38，來(lái)自注塑機(jī)的熔體材料流動(dòng)通過(guò)它。熔體材料通過(guò)澆口28流出注嘴中的熔體通道38以及絕緣元件39有助于熔體與模板20的熱絕緣。
帶有模芯44的模腔40通過(guò)到模腔40的入口48與模具澆口28連接。在注嘴梢部32和到模腔40的入口48之間是一個(gè)閥，根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，它是由一對(duì)側(cè)向澆口梭52a，52b形成。
圖1中，梭52處于開(kāi)啟位置，由此來(lái)自注嘴組件24的熔體能通過(guò)澆口28和到模腔40的入口48注射進(jìn)入模腔40。圖2是沿著圖1的2-2線取的截面，它表示一列N個(gè)注嘴的澆口28a至28n與梭52a及52b之間的關(guān)系。同時(shí)，本發(fā)明可以采用單注嘴組件24，預(yù)期它最有助于多模腔或大型單模腔模具，其中將使用多注嘴組件24，每個(gè)由梭52操縱。
在圖2所示的實(shí)施例中，澆口28a、28b和28n的每一個(gè)具有基本上是方形的橫截面。圖2a表示圖2的系統(tǒng)，但其中澆口28是圓形的橫截面。圖2中，密封元件56位于每對(duì)澆口28之間以及只有端部密封元件60設(shè)置為對(duì)著澆口28a和28n的開(kāi)口側(cè)面。在圖示的實(shí)施例中，端部密封元件60是一獨(dú)立片，但是也可設(shè)想密封元件60是梭52a和/或梭52b的一部分。如對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見(jiàn)的，澆口28a和28n的周邊被端部密封元件60在一個(gè)側(cè)面上、被澆口52a在下一側(cè)面上、被密封元件56在再下一側(cè)面上和被梭52b在最后一個(gè)側(cè)面上密封。相鄰注嘴之間的澆口28的周邊，如澆口28b，被密封元件56、梭52a和52b密封。
圖2a中，澆口28的周邊和下面描述的“死區(qū)”是由端部密封元件60、梭52a、密封元件56和梭52b密封。如該圖所示，一些熔體將聚集在死區(qū)。通過(guò)移動(dòng)兩個(gè)梭52a和52b，該材料被推回模具或注嘴。因此，將沒(méi)有浪費(fèi)產(chǎn)生。任何已知的裝置如氣壓活塞和彈性回彈裝置能夠驅(qū)動(dòng)梭52a和52b。
圖3表示圖1的注嘴在梭52a和52b處于關(guān)閉位置，其中，來(lái)自注嘴36的熔體被阻止進(jìn)入到模腔40的入口48和模腔40。圖4表示沿著圖3的4-4線取的截面，它顯示當(dāng)梭52a和52b處于關(guān)閉位置時(shí)澆口28如何被堵閉，如對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員將是顯而易見(jiàn)的，并將在下面進(jìn)一步討論，梭52a和52b可以設(shè)置為圖示開(kāi)啟和關(guān)閉位置的多種中間位置以任意“調(diào)節(jié)”澆口28，并由此有效地建立所需要的橫截面大小的澆口。
當(dāng)采用如圖2a所示的圓形澆口28時(shí)，梭52a和52b的功用基本上與它們被用于方形橫截面的澆口時(shí)一樣。對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員將是顯而易見(jiàn)的，當(dāng)梭52a和52b處于如圖1和2所示的開(kāi)啟狀態(tài)時(shí)，熔體材料能夠進(jìn)入死區(qū)54。但是，也顯而易見(jiàn)，當(dāng)梭52a和52b移動(dòng)至如圖4所示的關(guān)閉位置時(shí)，熔體材料由梭52的前緣刮出死區(qū)進(jìn)入澆口28和入口48。
設(shè)想梭52a和52b，密封件56和端部密封件60可由各種材料制造和為各種外形。本發(fā)明預(yù)期優(yōu)點(diǎn)之一是在澆口28內(nèi)的熔體和到模腔40的入口48內(nèi)的熔體之間能夠得到熱絕緣。因此，梭52、密封件56和端部密封件60可以用合適的絕緣材料制造如鈦或陶瓷如氧化鋯和/或用具有所要求的熱傳遞特性的材料涂覆。例如，鄰近澆口28的梭52的表面可以用熱反射材料如鉻或銀涂覆而靠近到模腔40的入口48的梭52的表面可以用傳熱材料如銅或不銹鋼涂覆。
有各種因素影響梭52的厚度選擇。通常希望的是梭52比較薄，以在梭52從開(kāi)啟位置移動(dòng)到關(guān)閉位置時(shí)，使熔體進(jìn)入注嘴組件24和/或模腔40的排量最小。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將是顯而易見(jiàn)的，當(dāng)梭52關(guān)閉時(shí)將排出處于它們之間熔體，并且這些被排出的熔體將產(chǎn)生進(jìn)入注嘴組件24和/或模腔40的熔體的反壓力。能夠制造的梭52越薄，排出的熔體越少，反之，梭52在關(guān)閉位置時(shí)，必須彼此緊靠提供合理的密封阻止更多熔體從注嘴組件24流進(jìn)模腔40，由此，梭52必須有足夠的剛度以保證產(chǎn)生交界處的密封。足夠的剛度可以用各種方法達(dá)到，包括尺度(厚度)足夠的材料的制造梭52，以保證剛度和/或支持梭52的側(cè)面邊緣64在密封件56和/或密封件60中的附加溝槽中(未示出)，無(wú)論如何，通常密封件56和端部密封件60的厚度將選擇與梭52所選擇的厚度相符的。
圖1至圖4的實(shí)施例中，很顯然，在圖1和圖3中，梭52a和52b的密封邊緣68是垂直于梭52的平面形成的，并且這在梭之間提供比較大的接觸面積以獲得所希望的密封。圖5(a)至5(d)表示另外一些設(shè)想的梭52的密封邊緣68的構(gòu)形，圖5(a)示出的一種構(gòu)形其中梭52的密封邊緣68是楔形的。設(shè)想這種構(gòu)形將“切斷”澆口28中的熔體并將引導(dǎo)在關(guān)閉梭52時(shí)排出的任何熔體進(jìn)入模腔40，但反過(guò)來(lái)，圖5(b)示出了類似的構(gòu)造，其在關(guān)閉梭52時(shí)將引導(dǎo)排出的熔體進(jìn)入注嘴組件24。熔體5(c)表示一種構(gòu)造，其中在每一梭52上的密封邊緣68補(bǔ)充到另一梭52。在這個(gè)特例中，梭52b包括一個(gè)楔形密封邊緣68b，它使一個(gè)互補(bǔ)楔形槽在梭52a的密封邊緣68a中。圖5(d)表示具有鏡像楔形形狀邊緣的梭52的密封邊緣68，當(dāng)希望“調(diào)節(jié)”澆口28尺寸時(shí)可以優(yōu)選該實(shí)施例。
采用雙梭52可察覺(jué)到的優(yōu)點(diǎn)之一是它們可以移動(dòng)到節(jié)流澆口28以致所得有效澆口的橫截面積在梢部32以下保持同軸。
圖6示出了本發(fā)明的另一實(shí)施例，通常用80表示，其中相同于圖1所示的那些部件用相同的參考數(shù)字表示。在該實(shí)施例中，僅采用單梭84。圖7是沿著圖6的7-7線的截面，它表示一列注嘴的澆口28a至28n與梭84間的關(guān)系。而且，雖然本發(fā)明可以采用單注嘴組件24，但是預(yù)期其中采用多注嘴組件24的多模腔模具或大型單模腔模具是最有益的。如圖6和7所示，密封件88設(shè)置在澆口28對(duì)著梭84的一側(cè)。
如圖所示，梭84包括密封邊緣92和形成在密封指100上的一對(duì)側(cè)邊96。密封件88可以是獨(dú)立元件或直接形成在多管板104中，包括在圖示開(kāi)啟位置時(shí)密封指100的一部分112延伸進(jìn)入的狹槽108。
在關(guān)閉位置時(shí)，如圖8和9所示，移動(dòng)梭84以致密封邊緣92緊靠密封件88及密封指100延伸進(jìn)入所示狹槽108。目前認(rèn)為本實(shí)施例提供的優(yōu)點(diǎn)超過(guò)圖1至圖4所示的，其中只有一個(gè)單梭84必須移動(dòng)，并且密封邊92在它們整個(gè)運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)，通過(guò)密封指100被很好地支持。
對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員是顯而易見(jiàn)的，如同本發(fā)明前面的實(shí)施例一樣，如果希望梭84設(shè)置在圖示開(kāi)啟位置和圖示關(guān)閉位置之間的任何中間位置以提供具有不同尺寸的澆口28，即一個(gè)“調(diào)節(jié)”澆口。進(jìn)一步，梭84可以用各種材料和/或涂料來(lái)制造以獲得希望的熱性能及密封邊緣92能夠有各種合適的構(gòu)形。
對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是顯而易見(jiàn)的，在圖6至9的實(shí)施例中，在該實(shí)施例中澆口28不需要是方形截面并可代之以普通的圓形或其它截面。
圖10至13示出本發(fā)明的另一實(shí)施例，通常用110表示，其中相同于圖1所示的那些部件，將用相同的參考數(shù)字指示。如圖10和11所示，在該實(shí)施例中，兩個(gè)注嘴組件24和24′位于多管板120中并由單梭128控制。對(duì)于每個(gè)注嘴24和24′，多管板120包括一個(gè)密封柱124，它可以與板120整體形成或用本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的任何合適的方法將它固定其上。梭128包括用于每個(gè)注嘴24，24′的一個(gè)矩形槽132，確定它的尺寸與圖示的柱124和澆口28的寬度相符并且包括密封邊緣136。當(dāng)希望關(guān)閉澆口28和28′時(shí)，梭128移動(dòng)以將密封邊緣136帶入與密封柱124接觸，如圖12和13所示。如同本發(fā)明的其它實(shí)施例一樣，梭128可以設(shè)在圖10的開(kāi)啟位置和圖12的關(guān)閉位置中間的任何想要的位置以改變澆口28，28′的大小，即調(diào)節(jié)澆口28，28′。如果應(yīng)用多梭128，則每個(gè)梭128控制一個(gè)或多個(gè)注嘴，可以把它們連接到一合適的框架上用一個(gè)單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)裝置使它們?cè)谖恢瞄g作同步移動(dòng)，如下面描述的。
圖14和15示出本發(fā)明的另一實(shí)施例，通常用160表示，其中相同于圖1所示的那些部件用相同的參考數(shù)字表示。在該實(shí)施例中，類似于圖6至8所示，在澆口28的一側(cè)，多管板120朝著模腔延伸以形成一個(gè)表面具有在關(guān)閉位置梭84中的梭緊靠的邊緣164。
圖16和17表示本發(fā)明的另一實(shí)施例，通常以180表示，其中相同于圖1所示的那些部件用相同的參考數(shù)字表示。在該實(shí)施例中，類似于圖10至13所示，密封柱124設(shè)置在多管板120上和第二密封柱184設(shè)置在型腔板188上，其在自密封柱124的澆口28對(duì)面上。采用一對(duì)梭128和192，在關(guān)閉位置時(shí)每個(gè)密封分別靠著相應(yīng)的密封柱124和184之一，如圖17所示。該實(shí)施例使?jié)部?8位于梭128、192形成的通孔中心之上，此時(shí)它們?cè)O(shè)置在所示的開(kāi)啟與關(guān)閉位置中間的位置以調(diào)節(jié)澆口28。而且，梭128可用具有良好熱絕緣性能的材料制造，如鈦或陶瓷材料，梭192可用有良好傳熱性能的材料制造，為冷卻模腔40中的制件提供所希望的熱性能。
對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是顯而易見(jiàn)的，用單梭或?qū)λ罂刂贫鄠€(gè)注嘴的可能性給予本發(fā)明特殊的尺寸和成本效率。尤其是，一個(gè)梭或?qū)λ蟊刃枰獑为?dú)驅(qū)動(dòng)器用于每個(gè)注嘴的許多先前技術(shù)的閥式澆口注嘴系統(tǒng)在注塑模具中要求小得多的體積。因此，如果需要的話，機(jī)器和/或模具設(shè)計(jì)者能夠采用更多的注嘴和/或使注嘴間隔更近。
進(jìn)一步，根據(jù)本發(fā)明多梭或?qū)λ蟮呐渲觅M(fèi)用不太昂貴，因?yàn)樗蟮闹圃旌芎?jiǎn)單以及減少了操縱梭所需的驅(qū)動(dòng)器數(shù)量。還有，通過(guò)單梭或?qū)λ罂刂圃S多注嘴，能夠比較容易地達(dá)到準(zhǔn)確和一致的注嘴控制，保證對(duì)每個(gè)模腔供應(yīng)等量的熔體材料。
對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是顯而易見(jiàn)的，本發(fā)明的實(shí)施例中的梭的操作可用各種手段來(lái)完成。例如，如圖18的簡(jiǎn)圖所示，通過(guò)液力驅(qū)動(dòng)器204和回位彈簧208，梭200可在開(kāi)啟、調(diào)節(jié)(中間)和關(guān)閉位置之間移動(dòng)?？捎萌魏魏线m的方法在箭頭216的方向移動(dòng)梭200把液壓油212供給液壓缸204及當(dāng)液壓從液壓缸204卸去時(shí)，回位彈簧208能在箭頭220所指的方向移動(dòng)梭200。如果需要更精確地定位，如為了以非常精確的方法調(diào)節(jié)熔體流動(dòng)，可采用機(jī)械蝸桿傳動(dòng)、步進(jìn)電機(jī)或本領(lǐng)域技術(shù)人員所想到的任何其它合適的方法。
本發(fā)明可用各種方法配置用于多注嘴的應(yīng)用。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的單梭或一對(duì)梭可以起節(jié)流或閥控多注嘴的作用。設(shè)想，如圖19所示，多梭250可安裝在框架254上，然后通過(guò)驅(qū)動(dòng)器258它可按箭頭256所指方向移動(dòng)。如果采用對(duì)梭250，每個(gè)梭具有一個(gè)或更多的孔252。每對(duì)梭250之一安裝在框架254中，每對(duì)梭250相應(yīng)的其它梭安裝在第二框架254中，且框架通過(guò)相應(yīng)的一對(duì)驅(qū)動(dòng)器258之一可以隨意移動(dòng)。
圖20表示根據(jù)本發(fā)明使用梭275的另一實(shí)施例，其中待控制的一系列注嘴排成一列。如圖所示，梭275基本上是矩形板或片，其中孔279形成為與待控制的注嘴的配置相符的布局。一個(gè)驅(qū)動(dòng)器(未示出)可被以任何適合的方法連接到梭275上。
圖21和22表示本發(fā)明的另一實(shí)施例，其類似于上面參考圖10至14所討論的，但其中澆口28是圓形的。如圖21所示，其中梭128是在開(kāi)啟位置，密封柱124包括一對(duì)應(yīng)于相鄰澆口28邊緣的半圓邊緣300。梭128的前緣304，是一個(gè)互補(bǔ)的半圓形，在如圖22所示的關(guān)閉位置，它嵌入到邊緣300以密封所示澆口28。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是顯而易見(jiàn)的，半圓形邊緣304造成死區(qū)308，當(dāng)進(jìn)行注射操作時(shí)，熔體可進(jìn)入其中，但是在梭128移動(dòng)到關(guān)閉位置時(shí)，這樣的熔體從死區(qū)304被刮去。
圖23表示本發(fā)明的一個(gè)雙梭的實(shí)施例，通常以400表示，具有一個(gè)有三條熔體通道408、412和416的注嘴404。每條熔體通道供應(yīng)不同的熔體材料中的一種到澆口420、424和428，圖23中兩個(gè)梭432和436處在關(guān)閉狀態(tài)，其中所有三個(gè)澆口420、424和428都是關(guān)閉的。圖24中，梭432已經(jīng)移至左邊，梭436也已在較小的程度移至左邊，以致此時(shí)澆口420開(kāi)啟而澆口424和428仍然關(guān)閉。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見(jiàn)的，通過(guò)適當(dāng)定位梭432和436，可隨意地使?jié)部?20、424和428關(guān)閉，或一個(gè)、任何相鄰的兩個(gè)或全部三個(gè)澆口420、424和428被開(kāi)啟。而且，如果需要的話，梭432和436可被定位以調(diào)節(jié)澆口420、424和428中的一個(gè)或更多?？梢詰?yīng)用這種新設(shè)計(jì)形成多層預(yù)制品，此處一種材料可能是純PET，第二種材料可能是回收利用的PET及第三種材料可能是阻隔層如EVOH。用這些注嘴能夠工作的一種多管和注塑機(jī)描述在美國(guó)專利No.4863665中，編入在此作為參考，同樣的研究也可應(yīng)用在具有用于不同材料的兩條熔體通道的一個(gè)注嘴。
圖25、26和27表示本發(fā)明另一實(shí)施例，通常用500表示。其中，一個(gè)兩種材料注嘴504包括第一熔體通道508和第二熔體通道512。該實(shí)施例可用于閥式注射操作，其中，注射熔體通道508中的一個(gè)第一熔體材料量，然后同時(shí)注射熔體通道508的熔體材料和熔體通道512中熔體材料兩者的一個(gè)量。圖25表示關(guān)閉位置中的實(shí)施例，類似于圖10所示，梭516是在關(guān)閉位置并緊靠密封柱520。圖26表示在第一注射操作位置的該實(shí)施例，其中，梭516已經(jīng)移動(dòng)到使熔體通道508和澆口28之間開(kāi)通。圖27表示第二注射操作位置的實(shí)施例，其中梭516已經(jīng)移動(dòng)到是使同時(shí)注射熔體材料的熔體通道508和512及澆口28之間開(kāi)通。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見(jiàn)的，如果需要，梭516可以設(shè)置在中間位置，其中(ⅰ)熔體通道508被截流和熔體通道512關(guān)閉，以及(ⅱ)熔體通道508開(kāi)啟和熔體通道512被截流。
然而，圖25至27的實(shí)施例示出一個(gè)梭和一個(gè)密封柱。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見(jiàn)的，上述另一些實(shí)施例可隨意采用具有兩條熔體通道的注嘴。
本發(fā)明提供一種新的操作注塑模具的閥式澆口裝置和方法。模腔里冷卻熔體和注嘴中熱熔體之間的絕熱性能夠提高及注道痕跡能被降低和消除。根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的閥具有好的可靠性及不會(huì)遭到異常磨損。而且，在極少的情況中，其中多注嘴需要控制，因此與每個(gè)注嘴需要一個(gè)閥桿的先前的技術(shù)系統(tǒng)相比，本發(fā)明可以在比較小的面積和比較少的費(fèi)用下實(shí)現(xiàn)。
上述本發(fā)明的實(shí)施例被定為本發(fā)明的例子，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離僅由對(duì)此附加的權(quán)利要求所定義的本發(fā)明的范圍內(nèi)，對(duì)其的變更和修改是有效的。
權(quán)利要求
1．一種用于注塑模注嘴組件的閥式澆口裝置，該組件包括一條熔體通道和一個(gè)注嘴澆口，所述閥式澆口裝置位于注嘴澆口和模腔之間，包括至少一個(gè)可移動(dòng)梭，它可在其中所述梭阻止來(lái)自所述注嘴澆口的熔體材料流動(dòng)的第一位置和其中所述澆口是與所述模腔流體相通的第二位置之間移動(dòng)；在所述第一位置和第二位置之間，在基本上垂直于熔體流動(dòng)通過(guò)注嘴澆口的方向上移動(dòng)所述梭的裝置。
2．如權(quán)利要求1所述的閥式澆口裝置，其中所述移動(dòng)裝置還可操作去移動(dòng)所述梭到所述第一位置和第二位置中間的位置，以調(diào)節(jié)通過(guò)所述注嘴澆口的熔體流動(dòng)。
3．如權(quán)利要求1所述的閥式澆口裝置，其中所述梭包括一主體它具有一個(gè)確定一條熔體流徑的通孔和一密封邊緣，所述通孔中安裝一靠近所述注嘴澆口的密封柱，所述梭的所述密封邊緣緊靠在所述第二位置的所述密封柱以阻止熔體流動(dòng)，以及所述密封邊緣是在所述第一位置時(shí)所述密封柱的末端。
4．如權(quán)利要求1所述的閥式澆口裝置，其中所述孔基本上是矩形的，所述密封邊緣是直邊。
5．如權(quán)利要求1所述的閥式澆口裝置，其中所述孔的所述密封邊緣是半圓形的，所述密封柱包括一互補(bǔ)半圓表面，在所述第二位置上所述密封表面緊靠該表面。
6．如權(quán)利要求1所述的閥式澆口裝置，包括兩個(gè)梭，所述移動(dòng)裝置移動(dòng)每一個(gè)梭與所述第二位置的另一個(gè)梭至密封連接，并移動(dòng)第一方向上的一個(gè)所述梭和在相反方向的另一所述梭，以把所述梭移動(dòng)到各自的第一位置，其中所述注嘴澆口與所述模腔流體相通。
7．如權(quán)利要求3所述的閥式澆口裝置，其中所述梭包括至少兩個(gè)孔用于控制相應(yīng)數(shù)量的注嘴，每個(gè)所述孔容納一與相應(yīng)注嘴相關(guān)聯(lián)的各自的密封柱，及每個(gè)所述孔的所述密封邊緣在所述第二位置緊靠每個(gè)各自的密封柱。
8．如權(quán)利要求7所述的閥式澆口裝置，其中每個(gè)所述孔的密封邊緣是半圓形，每個(gè)所述密封柱包括一個(gè)互補(bǔ)半圓形表面，在所述第二位置上所述密封表面緊靠該表面。
9．如權(quán)利要求6所述的閥式澆口裝置，其中所述注嘴澆口是圓形的。
10．如權(quán)利要求1所述的閥式澆口裝置，其中所述梭包括一個(gè)邊緣，它中斷來(lái)自所述注嘴的熔體流動(dòng)，所述邊緣包括一傾斜部分。
11．如權(quán)利要求1所述的閥式澆口裝置，其中所述注嘴包括兩條熔體通道，且其中所述移動(dòng)裝置能夠?qū)⑺鏊蠖ㄎ挥谒龅谝缓偷诙恢玫闹虚g，以使第一熔體通道與所述模腔流體相通及阻止來(lái)自所述第二熔體通道的所述熔體流動(dòng)。
12．如權(quán)利要求6所述的閥式澆口裝置，其中所述注嘴包括至少兩條熔體通道，所述移動(dòng)裝置可操作以確定所述梭在第二位置，其中沒(méi)有熔體通道與所述模腔流體相通，及在第一位置，其中每條熔體通道在中間位置與模腔流體相通，其中一條或更多相鄰熔體通道與所述模腔流體相通。
13．如權(quán)利要求3所述的閥式澆口裝置，還包括一個(gè)帶有通孔的第二梭和在模腔板上的一個(gè)密封柱，該模腔板靠近從所述注嘴相鄰的密封柱到所述注嘴對(duì)面上的所述模腔的入口，所述第二梭包括一密封邊緣緊靠第二位置的所述第二密封柱，及所述移動(dòng)裝置可操作，以在第一和第二位置之間的往復(fù)方向上移動(dòng)所述梭和所述第二梭。
14．如權(quán)利要求13所述的閥式澆口裝置，其中所述梭是由絕熱性材料制造，所述第二梭是由傳熱性材料制造。
15．一種控制熔體從注塑模注嘴澆口流入模腔的方法，包括如下步驟(ⅰ)在基本上垂直于通過(guò)所述注嘴澆口的熔體流動(dòng)方向，移動(dòng)位于所述模具澆口和所述模腔之間的梭，以建立在所述注嘴澆口和所述模腔之間的流體傳輸；(ⅱ)從所述注塑模注嘴注射一所要求量的熔體材料，使其通過(guò)所述注嘴澆口進(jìn)入所述模腔內(nèi)；(ⅲ)在所述基本垂直的方向移動(dòng)所述梭，切斷所述流體傳輸以阻止來(lái)自所述注嘴的熔體流動(dòng)；(ⅳ)在所述模腔中冷卻所述熔體形成模制件；(ⅴ)開(kāi)啟所述模腔并從所述模腔中取出所述模制件；(ⅵ)關(guān)閉所述模腔；以及(ⅶ)任意地重復(fù)步驟(ⅰ)至(ⅵ)。
全文摘要
一種用于注塑的閥式澆口裝置和方法包括至少一個(gè)梭布置在澆口和進(jìn)入模腔的模腔熔體通道之間。在其中來(lái)自注嘴的熔體流動(dòng)進(jìn)入模腔被阻止的關(guān)閉位置和其中通過(guò)梭熔體流動(dòng)進(jìn)入模腔無(wú)阻礙的開(kāi)啟位置之間側(cè)向移動(dòng)梭。在這兩個(gè)位置中間可以利用梭減少澆口橫截面積以調(diào)節(jié)澆口。實(shí)施例公開(kāi)了應(yīng)用一個(gè)梭或一對(duì)梭來(lái)控制澆口。而且,當(dāng)使用對(duì)梭時(shí),梭可以在關(guān)閉位置時(shí)彼此緊靠或彼此重疊。這種新設(shè)計(jì)防止了產(chǎn)生浪費(fèi),且不再需要有除去冷卻阻塞物的裝置。
文檔編號(hào)B29C45/27GK1297398SQ99805201
公開(kāi)日2001年5月30日 申請(qǐng)日期1999年2月15日 優(yōu)先權(quán)日1998年2月19日
發(fā)明者羅伯特·D·沙德, 曼弗雷德·勞森哈墨爾, 阿諾爾德·馬伊 申請(qǐng)人:哈斯基注模系統(tǒng)有限公司