CN100542777C - 注射装置 - Google Patents
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Abstract
一种喷嘴包含一中空的元件，该元件包含一凹槽和一注射孔(6)，用于将流体塑料注入模具，一加热梢，它伸入凹槽内并与凹槽本身一起形成一保存腔(5)，槽沟(流出孔)(14)伸入其中。该保存腔(5)包含一窄隙(52)，其将保存腔(5)分隔为后部(51)和前部(50)，以便减少或完全阻止两区域之间的流体塑料的交换。
Description
技术领域
本发明涉及一种可注射材料(特别是塑料)的塑模成型的装置，当从一种可注射材料的塑模成型以便塑模成型不同材料，例如在两个不同的生产批次之间的工作转换期间时，避免或者无论如何降低塑模成型物的污染。
背景技术
在用于塑料的塑模成型的所谓“热流道技术”(hot runner technique)中，来自塑化螺杆(plastification screw)中的熔化的塑料被输送到一个加热的腔体—“热半模”(hot half)—中，其中一连串的通道支路将塑料运送到模具的各个腔体或者模具模槽中。
熔化的塑料因此经由注射终端被注入各个的塑模腔体中，该注塑终端包含由定心环螺帽(centring ring nut)固定在梢支持器上的加热梢。
当模具处于注射位置时，该梢通常伸入一个大致是圆筒形的由模具冲模形成的保温腔体中。梢支持器有输送塑料并使其保持热度的功能，如果需要通过设置在保存腔中电阻来保温。
定心环螺帽具有将梢末端与注射孔中心对准的功能，该注塑孔通常相对较小，小于1毫米，定心环螺帽将梢固定并防止融化塑料泄漏，否则融化塑料将从保存腔中漏出。
根据注射的塑料的类型该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个没有电子元件加热的区域中处于流体状态。事实上，通过从保存腔经过一个足够小的注射孔输送熔化的塑料到塑模成型腔，更一般地，通过注射终端适当的加热设计，可能达到熔渣的所谓“热隔断”(thermalbreak)，即避免或在任何情况下大幅降低熔渣塑模的痕迹或其他在塑模塑料终产品注射点上的难看的缺陷，以便使保存腔中始终处于熔化状态的塑料和固化的塑模成型物的塑料之间的极限位于注射孔的精确水平上。
该梢因此通常由高热传导性材料制成。一旦安装了模具，在操作期间，熔化的塑料充满包括保存腔在内的所有腔体，在靠近冷壁(如冲模的壁)处固化，在靠近热壁(如梢壁)保持液态。
在注射阶段，在保存腔中会发生塑料回流，即熔化塑料可从梢内的通道流入保存腔，然后在那里进入塑模成型腔。
这种现象在工作转换期间当塑料从一种颜色转到另一种颜色时特别成问题。在这种情况下旧颜色的残留塑料可以流出保存腔，甚至在新一批工作开始时经过数次塑模成型操作后，所述残留污染了相当数量的塑模成型产品直到这种现象消退。
当塑模理想材料对这种恶化特别敏感时，这种回流同样是有害的。当一定数量的塑料残留在保存腔的长度中时，它可变质并缓慢地释放，对塑模成型终产品造成污染。
为了解决所述问题，已经建议衬套形成的“罩”(jig)形式的用在比保存腔高的温度才熔化并具有所述腔体的形状。这样，“罩”充满所有的腔体并且不允许熔化的塑料占据它。
这种解决方案的一些缺点包括由于高的工作温度的罩的损坏，例如，罩自身相对高的花费和需要定期停机更换。
本发明的目的在于提供一种用于塑料材料注射的装置，其防止或者无论怎样降低上述的回流现象并具有对现有已知的注射装置的改进。
发明内容
根据本发明通过一种用于塑模成型的装置达到了所述目的，该注射装置包括：
一设有一凹槽的中空模具和至少一个在所述凹槽区域内的注射孔，其中所述至少一个注射孔适合将要被塑模成型的材料注入模具的腔体；
至少一个伸入所述凹槽内的加热梢与凹槽本身在一起，形成保存腔的至少一部分，其中该梢被设计来加热可能被包含在保存腔中的被塑模成型的材料，
设计来输送要被塑模成型的材料到保存腔中的进料装置。
所述装置其特征在于保存腔包含一窄隙(narrow section)，其将该保存腔的后区(该后区远离进料装置引入要被塑模成型的材料到保存腔中的区域)，与临近保存腔的前区(该前区靠近进料装置引入要被塑模成型的材料到保存腔的区域)分隔开，其中可注射材料在窄隙进入保存腔所经过的通道断面大体上比通道断面的上游和下游狭窄，至少比周围区域狭窄。
通过这种方式，可能将维持腔分隔成两部分，一部分具有要被注塑的流体材料的极快速的周转，另一部分的周转可能会极小甚至为零；窄隙降低或者完全阻止两区域间要被注注塑的流体材料的交换，因此减轻了回流现象和当使用不同的要被塑模成型的材料新的一批生产开始时，得以降低例如一不同类型的塑料塑模成型部分的污染。
本发明获得的进一步优点通过下面给出的非限定性的具体实施例的详细描述和下面附图上的标号，对于本领域的技术人员是很显而易见的。
附图说明
图1展示了本发明一种注射装置第一实施例的侧断面的示意图。
图1A展示了图1细节放大示意图。
图2展示了图1装置管状软管和加热梢中心体的分解透视图。
图3和图4分别展示了本发明注射装置的第二、第三实施例的侧断面的示意图。
图5展示了图4所示装置在特定工作状况下的断面示意图。
图6展示了图5进一步细节放大示意图。
具体实施方式
图1、图1A和图2描述了本发明一种注射装置的第一实施例，在所述的实施例中注射装置包括梢支持器4和通过定心环螺帽3固定在其上的加热梢。该加热梢包括壳体2其内设有通道8通过适当的导管与塑料材料塑模成型模具的热半模连接。标号7表示在热半模一侧的通道8的末端。
标号13表示一个最靠近模具塑模成型腔(未示意)的中空模具。
在注射中从模具的热半模经由内通道8流出的塑料材料通过流出孔14从壳体2中流出来，由模具的凹槽16上的圆锥壁引导，到达注射孔6，随后到达按照设计为将塑模成型物最终成型的模塑腔。
本实施例中的梢支持器4和壳体2通过适当的电阻(未示意)加热，目的在于维持充满保存腔5中的至少大部分塑料处于流体状态，其环绕壳体2并且由凹槽16的壁限定，壳体2、定心环螺帽3和管状体1将随后在下面详细描述。
根据已经提及的，合适的小尺寸注射孔6和适当的热填料大体上可达到上述的熔渣“热隔断”或者塑模部分的痕迹。
根据本发明，在最靠近注射孔6的加热梢末端和流出孔14安装了一个管状体1(本实施例中为一个管状软管或者是简单的软管)其开口末端17，最靠近注射孔，连同凹槽16的壁形成一个窄隙52(图1A)其将保存腔5分隔成两部分，前部50(靠近流出孔14和注射孔6)和后部51(远离流出孔14和注射孔6)；流体材料可以在窄隙52进入保存腔所经过的通道断面大体上比通道断面自身的上游和下游狭窄，至少比周围区域狭窄。
在本实施例中的管状体1和凹槽16的壁具有相对于加热梢纵向中心轴AL(图1A)基本上轴对称形式，因此窄隙52具有基本上环形结构且同样是轴对称的。
本实施例中，管状体1形成一围绕梢流出孔14的圆柱壁53，向下游伸展并朝向注射孔6，因此将窄隙52定位于流出孔14的下游；通过这样的方式保存腔5的前部50被从流出孔14出来的熔化塑料材料流非常有效地清洗，确保在前部50中所述熔化塑料非常快速的周转；另一方面后部51，因为其相对于窄隙52隔离，与前部50相比具有非常慢的周转。
更适宜的管状体1由热传导率相对较低的材料和无论如何比壳体2热传导率低的材料制成，或者在加热梢的中心体(其周围安装管状软管)的任何情况下，使得聚集在后部51的塑料比处于前部50中的塑料更容易固化；这样就进一步降低或者完全阻断前部和后部之间塑料的混合与交换，并一些情况下导致在后部51中形成实际固化的衬套。
一个情形的例子可以在依据本发明的装置中获得并在图5和图6中展示：在所述的附图中展示了具体的工作状况，将被注射的塑料在最靠近模具凹槽壁16的区域被固化，形成一个固化的或者无论怎样更粘稠的塑料大致圆柱形的外部衬套PL靠近较热的壳体2的壁，将被注射的塑料仍然保持液体状态或者无论怎样更具流动性(参比PL)。如图5、图6所示在具体的工作状况固体塑料衬套PS完全堵塞了窄隙52，阻止了维持腔前部50和后部52之间的流体塑料的所有交换。
然而，其他情况和工作模式也是存在的，但显然仍包含在本发明的保护范围中。
通过这样的方式，发现在维持腔5中积累的塑料的回流问题得到了相当的减少，尤其在工作转换之后，当按照本发明转换，例如塑模一种颜色的塑料到塑模另一种颜色的塑料时，与没有管状体1比较，需要少得多的塑模成型操作进行系统清洗，以使得到的塑模成型工件没有色彩条纹或者在任何情况下没有上一批次留下的塑料痕迹。
基于已知的“罩”的或者具有较高的熔点塑料衬套解决方案，本发明能减少清洗操作，费用较低并且没有任何可能恶化的罩高熔点塑料残留污染被注射塑料的风险；而且机器的停机和维护次数也大为降低，因此在本发明的装置中任何固化塑料的沉积都不需要除去或清除，至少可以在保存腔5中保存非常长的时间。
图3、图4涉及本发明一种注塑成型装置的另外两个实施例。
图3所示实施例中管状体11的开口端的边缘(其构成了窄隙)，基本上是圆柱形的，而不是弯曲，朝向加热梢中心纵向轴AL(图1A)。图4所示实施例中，管状体12的开口端的边缘(其构成了窄隙)，则基本上弯曲朝向加热梢的外侧，如同喇叭一样能开。
以上描述的实施例可以改进和拥有众多方式的变化，但显然仍包含在本发明的保护范围中。
例如该塑模成型装置同样可以应用于除塑料外的其他可注射材料，预定长度的管状体1可以用设计来容纳和引导要模塑或注塑的材料的流体，从流出孔14出来朝向注射孔6至少到达窄隙的其他容纳装置来代替；管状体1可以与梢构成一个整体部分或者在其整个长度方向上固定在它上面，或者仅仅是长度的一部分，管状体可以是圆柱形或者其他适合于发明目的的形状。管状体可以通过各种方式固定：胶合、皱褶、旋拧或者压配合。在模具凹槽内可以设置几个喷嘴壳体2，它们可以与各个流出流体塑料的出口或者流出孔结合。
根据本申请和要注射的塑料的类型，可以有不同的喷嘴结构，但显然仍包含在本发明的保护范围中。在壳体2末端可以设置一个或多个塑料流出孔，通常每一个孔都与一个梢组合，以便把从加热壳体2接受的热量尽可能近地传递到注射孔。在一些带有一个梢的喷嘴变体中，几个流出管道被组合在一起。
梢不仅可以设置在靠近注射孔6的位置和壳体2的自由端，而且同样可以设置在壳体的其他位置，例如靠近基座，或者通过合适的进料装置可将要被注射的塑料材料引导入维持腔或者是空气腔5，该进料装置不一定与壳体2内终止于流出孔14内的进料管道相同，也可以和它不同。
Claims (4)
1.用于塑料物件塑模成型的注射装置，包含：
一设有一凹槽(16)的中空模具(13)和在所述凹槽区域内的一个或多个用于塑料的注射孔(6)，
一设置在凹槽(16)内的长形壳体(2)，在一端提供一个或多个加热梢，每个加热梢与至少一个用于塑料的流出孔(14)和用于塑料的各个注射孔(6)组合，长形壳体(2)与凹槽(16)的内壁和定心环螺帽(3)，形成在所述凹槽(16)中的环形空气腔(50，51)，安装在所述一个或多个靠近注射孔的才有的管状体(1)，所述管状体(1)有一开口端(17)最靠近注射孔(6)，其特征在于，所述管状体(1)不与所述内壁接触，所述开口端(17)和凹槽的壁(16)形成窄隙(52)，所述管状体(1)一定距离环绕至少一个流出孔(14)，该距离留出空间用于塑料的流出，以便从至少一个流出孔(14)出来的塑料流体被容纳并引导朝向所述的至少一个注射孔，以便所述窄隙(52)将所述空气腔远离所述注射孔(6)的第一部分空气腔(51)与邻近所述注射孔的第二部分空气腔(50)隔开，窄隙(52)面积小于所述邻近的和远侧的区域的各自的面积。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：其中所述管状体(1)开口端(7)有如下形状之一：圆柱形、弯曲朝向至少一个梢的中心纵向轴、弯曲朝向梢的外侧。
3.如权利要求1或2任一所述的装置，其特征在于：其中所述管状体(1)相对于在空气腔的远侧区域(51)而言，更适合在空气腔的邻近区域(50)加热塑料。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于：其中所述管状体的热传导性远低于壳体(2)。
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