CN101535025A - 具有温度传感器的热流道喷嘴 - Google Patents

Abstract

一种用于注塑工具的热流道喷嘴(30)，该热流道喷嘴具有：材料管(32)，在材料管(32)中构造有至少一个用于可流动材料的流动通道(40)；套筒(10)，该套筒(10)可以套到材料管(32)上；加热器(16)，用于加热材料管(32)；以及温度传感器(20)，用于采集温度。为了能够更准确地采集在材料管中引导的可流动材料的温度，本发明设置为，套筒(10)在其端部区域之一附近具有基本上径向延伸穿过套筒(10)的壁部的通孔(24)，当套筒(10)套到材料管(32)上时，温度传感器(20)的自由端部或温度传感器区段(56)被引导到该通孔(24)中和/或被引导穿过通孔(24)，所述温度传感器区段(56)布置在温度传感器(20)的自由端部附近。

Description

具有温度传感器的热流道喷嘴

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的、用于注塑工具的热流道喷嘴。

背景技术

热流道喷嘴被用在注塑工具中，以便将可流动的物料(例如塑料熔体)在可预给定的温度下在高压下输送到可分的成型件。热流道喷嘴大多具有带流动通道的材料管，该流动通道终止于喷嘴口部件。喷嘴口部件在端侧构成喷嘴流出口，该喷嘴流出口通过浇铸口通入成型件(型腔)中。为了可流动的物料在材料管内不致过早地冷却，而设置加热器，该加热器直至喷嘴口部件中去提供尽可能均匀的温度分布。热的喷嘴与冷的工具之间的热分离阻止了喷嘴冻结并且阻止工具或成型件被加热。

因为待加工的塑料往往具有很窄的加工窗并且对于温度波动反应非常敏感，所以对热流道喷嘴中的温度引导要求很高。因此，例如仅仅很小程度的温度变化可能导致注塑误差和次品。因此，精确的温度引导对于良好地发挥作用的且全自动工作的热流道工具是重要的。

此外，重要的是，在带有例如24、32或64个腔的多重工具中，对于所有型腔的待调整温度是相同的。这决定了所调整的温度与喷嘴处的实时温度必须很准确地一致。

为了监控实际温度而通常使用温度传感器。则温度传感器的输出信号能够被输送给相应的调节装置，该调节装置借助额定/实际温度补偿来调节温度。

例如在EP-A-1-623 810中描述了一种用于注塑工具的、带这样的温度传感器的热流道喷嘴。在该热流道喷嘴中，导热套筒被套到材料管上，该导热套筒设有轴向延伸的狭缝，在该狭缝中布置有温度传感器。在导热套筒之下布置有夹紧套筒，该夹紧套筒在其内侧上具有凹处，该凹处通过入口能从外部触及。温度传感器的自由端部通过入口引入到凹处中，既而，夹紧套筒在材料管上扭转，并且温度传感器的自由端部夹紧地保持在夹紧套筒中。该构造方案例如具有如下缺点：附加于导热喷嘴地必须设置有呈夹紧套筒形式的另一构件，这在热流道喷嘴的制造方面以及在热流道喷嘴的装配方面是不被希望的。

发明内容

从现有技术从发，本发明的任务在于，完成一种用于注塑工具的、具有可选结构的、具有温度传感器的热流道喷嘴，该热流道喷嘴至少部分排除上述问题。

为了解决该任务，本发明完成一种根据权利要求1所述的、用于注塑工具的热流道喷嘴。从属权利要求涉及本发明的个别构造方案。

根据本发明的热流道喷嘴包括材料管，该材料管优选由钢制成，其中，在材料管中构造有至少一个用于可流动材料的流动通道。热流道喷嘴还包括优选由可导热的材料，例如由铜或由铜合金制成的套筒，该套筒可套到材料管上。此外，设置有用于加热材料管的加热器和应用采集温度的温度传感器。

根据本发明地，热流道喷嘴的套筒在其端部区域之一附近具有基本上径向延伸穿过该套筒的壁部的通孔，当套筒套到材料管上时，材料管通过该通孔是从外部可见的或能被触及的。温度传感器的用作温度传感器测量点的自由端部或温度传感器接近其自由端部的相应区段在套筒套到材料管上的状态中延伸到该通孔中和/或延伸穿过该通孔。因此，借助通孔完成了在材料管、套筒与温度传感器之间的自由空间，从而温度传感器的测量点不与由可导热的材料制成的套筒发生直接接触。由此，由加热器产生的热能能够不直接作用于温度传感器或温度传感器的测量点。由此，该测量点能够准确得多地采集材料管的温度进而准确得多地采集在材料管中引导的熔体的温度，也就是说，由温度传感器采集到温度在外部区域中准确得多地相应于在材料管中引导的熔体的温度。

根据本发明的热流道喷嘴的先前描述的结构进一步有利的是，该热流道喷嘴十分简单并且仅仅由少量构件组成。此外，温度传感器能够以简单的方式-必要时连同套筒和加热器一起-被更换。

沿着套筒的外部面优选构造有至少一个槽，在该槽中可接纳加热器和/或温度传感器。根据特别优选的实施方式，在套筒的外部面上不仅构造有用于加热器的槽而且构造有用于温度传感器的另一个槽。按这种方式，加热器和温度传感器被整合到套筒中，这尤其是在装配根据本发明的热流道喷嘴时是有利的。

为了将加热器和/或温度传感器固定在套筒上，加热器和温度传感器优选借助压紧连接而保持在各自的槽中。可选地，加热器和温度传感器也可以以粘贴、焊接或以其它方式固定在设在套筒内的槽中。

按照根据本发明的热流道喷嘴的变动方案，设在套筒中的通孔在套筒的外部面上具有槽状或狭缝状的延展部，这样来构造该延展部，即，温度传感器的用作温度传感器测量点的自由端部可固定在该延展部中，其中，这种固定能够借助压紧连接、焊接连接、粘贴连接等方式来产生。因此，温度传感器的自由端部被固定，从而即使在极端的外部条件下，温度传感器的在其端部附近的接收温度的区段的位置也由于该固定而保持恒定。由于温度传感器和加热器彼此相对保持相同地定位，所以能够始终按规定地采集材料管的温度。

可选地，温度传感器的自由端部可以限定地伸入通孔中。在此，温度传感器的自由端部这样有利的通过保持元件来固定，即，在已装入的状态下，保证温度传感器的自由端部与材料管之间的接触。保持元件优选是由耐热的(直至大约500℃)弹簧钢制成的夹子。

根据另一种可选方案，温度传感器的自由端部也可以被引导通过设在套筒中的通孔并且接纳在如下缺口中，该缺口这样构造在材料管的外部面上和/或构造在套筒的内部面上，即，当套筒套到材料管上时，该缺口与通孔相连通。于是，自由端部能够借助压紧连接、粘贴连接、焊接连接等类似连接固定在该缺口中，从而同样在此纵然在极端的外部条件下，确保温度传感器的接收温度的区段的恒定的位置。

附图说明

下面借助根据本发明的热流道喷嘴的、参考附图的实施例对本发明进行更详细地描述。其中：

图1示出根据本发明的热流道喷嘴的套筒的第一实施方式的前视图；

图2示出图1中所示出的套筒的剖面视图；

图3示出图1和2中所示的、带有插入的温度传感器的套筒的放大的部分视图；

图4示出根据本发明的热流道喷嘴的、带有插入的温度传感器的套筒的可选实施方式的类似于图3的放大的部分视图；

图5示出根据本发明的热流道喷嘴的、带有插入的温度传感器的套筒的另一可选实施方式的类似于图3的放大的部分视图；

图6示出根据本发明的热流道喷嘴的、带有插入的温度传感器的套筒的又一可选实施方式的类似于图3的放大的部分视图；

图7示出根据本发明的热流道喷嘴的、带有插入的温度传感器的套筒的在图6中所示实施方式的部分横截面视图；

图8示出根据本发明的热流道喷嘴的、带有插入的温度传感器的套筒的又一可选实施方式的类似于图3的放大的部分视图；以及

图9示出带有图1和2中所示套筒的、根据本发明的热流道喷嘴的剖面视图。

相同的附图标号在下面涉及同类的构件。

具体实施方式

下面参考图1、2、3和7更详细地对根据本发明的热流道喷嘴的套筒10的实施方式的结构进行描述，其中，图1是套筒10的前视图，图2是套筒10的剖面视图，图3是套筒10的放大的部分视图，以及图9是套筒10在被装入到热流道喷嘴内的状态中的剖面视图。图3至8示出根据本发明的热流道喷嘴的套筒的可选的实施方式。

套筒10基本上管状地构造并且由具有良好导热性的材料制成，例如由铜、铜合金等材料制成。

如在图9中所示地，螺旋状的槽12在套筒10的轴向方向上构造在套筒10的外部面14内并且用于接纳金属丝状的加热器16。金属丝状的加热器16借助压紧连接固定在槽12内，其中，加热器16可选地也可以借助粘贴、焊接等方式固定在槽12中。在套筒10的外部面14内还构造有另一个槽18，该槽18同样在套筒10的轴向方向上呈螺旋状地延伸。如图9中所示，该另一个槽18用于接纳金属丝状的温度传感器20。呈孔的形式的通孔24设置在套筒10的端部区域22上，该通孔24从套筒10的外部面14基本上径向向内延伸穿过套筒10的壁部。接纳温度传感器20的槽18通入该通孔24中。

如根据图3以放大的部分视图所示，基本上与槽18的通入通孔24的端部相对地，在通孔24上构造有槽状的延展部26，在槽18中接纳有温度传感器20状态下，将温度传感器20的自由端部插入到该延展部26中。在此，温度传感器20的自由端部被夹紧地保持在延展部26中。可选地，温度传感器20的自由端部也可以借助粘贴连接、焊接连接等连接方式固定在延展部26中。因此，当温度传感器20插入到槽18中时，在温度传感器20的自由端部附近的区段延伸穿过通孔24。

在套筒10中还可以设置有在附图中未示出的附加的孔，可在所述孔中插入拆卸工具等工具，以便尤其是使得从材料管32拆除套筒10变得容易。

图4至8示出根据本发明的热流道喷嘴的套筒的可选实施方式。

如图4所示，与槽18的通入通孔24中的端部相对地，在通孔24上构造有槽状的延展部26a，该延展部26a一直延伸到套筒10a的自由端部之下，并且通入构造在套筒10a的自由端部上的缺口25中。温度传感器20的自由端部插入到槽状的延展部26a中，该温度传感器20的自由端部被夹紧地保持在延展部26a中，其中，温度传感器的自由端部伸入缺口25中。可选地，温度传感器20的自由端部也可以借助粘贴连接、焊接连接等连接方式固定在延展部26a中。在该实施方式中，温度传感器20更近地布置在材料管32的自由端部上，而无需延长由套筒10和加热器16组成的子系统，并且无需温度传感器20的自由端部从套筒中伸出来或突出于该套筒。

在根据图5的实施方式中，温度传感器20的自由端部从槽18的通入通孔24中的端部限定地伸入到通孔24中并且在那里终止。

根据图6，温度传感器20的自由端部从槽18的通入通孔24中的端部限定地伸入到通孔24中并且在那里终止，其中，温度传感器20的自由端部借助夹子27如此地保持，从而保证温度传感器20的自由端部与材料管32接触。如在根据图7的横截面视图中更确切地看到的，方法是夹子27以依照弓形夹类型的方式向下在未示出的材料管的方向上挤压温度传感器20。在此，夹子27的自由端部嵌在通孔24的相应的延展部区域29中，以便将夹子27固定在缺口24中。夹子27由耐热的(直至大约500℃及更高)弹簧钢制成，以便产生用于将温度传感器20的自由端部压紧在材料管上所需的力。

图8示出类似于图4中所示的实施方式的另一实施方式，仅仅是在这里，温度传感器20的自由端部如在图6和7中所处的实施方式中那样被凭借夹子27在材料管的方向上挤压，以便在温度传感器20与材料管之间产生接触。将夹子27固定在缺口25中的原理在这里相应于图7中所示的实施方式的原理。

图9示出热流道喷嘴30，在图1和2中所示套筒10装入该热流道喷嘴30中。热流道喷嘴30为了使用而被设置在注塑工具中。热流道喷嘴30包括材料管32，该材料管32在其上端部上设有法兰状的连接头34。该连接头34可拆卸地安置在壳体36中，该壳体36可以从下方固定在(未示出的)分配板上。径向构造的台阶部38将壳体36并进而将热流道喷嘴30在工具中定中心。在沿轴向方向A延伸的材料管32内，居中地安装有用于材料熔体的流动通道40。优选构造成孔的流动通道40在连接头34中具有材料输送口42并且在其下端部通入喷嘴口部件44中，该喷嘴口部件44例如构造成喷嘴尖端。喷嘴尖端具有材料流出口46，因此，可流动的材料熔体能够到达(未示出的)形腔中。优选由高导热性的材料制成的喷嘴口部件44在端侧插入材料管32中，优选旋入到材料管32中。但喷嘴口部件44也可以根据应用情况在工作方式相同的情况下，轴向可推移地支承或与材料管32一体地构造。为了相对于分配板密封热流道喷嘴30，在材料管32的连接头34中与材料输送口42同中心地设置密封环48。同样可以考虑的是，构造附加的(未示出的)环状的中心凸缘，这使得热流道喷嘴30在工具上的装配能够变得容易。

图1和2中所示的套筒10安置在材料管32的外周50上，其中，金属丝状的加热器16和金属丝状的温度传感器20相应地固定在套筒10的槽12、18中。加热器16和温度传感器20的各自的接头在侧向上从壳体36中引导出来，但这在这里没有示出。整个套筒10由保护管52围绕，该保护管52套到套筒10上。

在热流道喷嘴30的在图9中所示的组装状态中，设置在套筒10中的通孔24布置在材料管32的端部区域54中，在端部区域54中应可以采集到材料管32的温度。在此，通孔24形成了材料管32的外周50与温度传感器20的区段56之间的直接连接，所述区段56布置在温度传感器20的固定在通孔24的延展部26中的自由端部的附近。得益于该直接连接，由温度传感器20采集的温度没有或仅仅不明显地被区别于材料管32的温度的套筒10的温度干扰或歪曲，从而温度传感器20能够采集材料管32的准确温度，进而能够采集处在该材料管32中的熔体的温度。

为了更换温度传感器20或加热器16，仅须将套筒10从材料管32拆除并且由其上固定有温度传感器且其上固定有加热器的套筒来替换，这仅需要很少的时间。

依照根据本发明的热流道喷嘴的套筒的可选实施方式，在图1至3中所示的实施方式中设置在套筒10的外部面14上的延展部26也能够选择性地构造在套筒的内部面上或构造在材料管的外部面上，但这在图1至3中未示出。在温度传感器的自由端部被引入到通孔的相应布置的延展部中之前，相应地，温度传感器的端部区段首先被引导穿过通孔。当套筒例如借助压紧配合固定在材料管上时，则可通过压紧而将温度传感器的自由端部固定在这些构件之间。以这种方式，同时也固定了加热器与材料管之间的相对位置。

总之，根据本发明的热流道喷嘴的套筒的结构以其简单的构造而见长。尤其是不需要附加的构件而将温度传感器或加热器固定在套筒上。通过将温度传感器相对于加热器精确而持久地定位，还获得由温度传感器采集的数据的优化的可重复性。

应当清楚的是，根据本发明的热流道喷嘴的先前描述的实施方式绝未受到限制。而是可以进行修改和变化，而不脱离本发明的由所附权利要求限定的保护范围。

附图标记列表

A      轴向方向

10     套筒

10a    套筒

12     槽

14     外部面

16     加热器

18     槽

20     温度传感器

22     端部区域

24     通孔

25     缺口

26     延展部

26a    延展部

27     夹子

30     热流道喷嘴

32     材料管

34     连接头

36     壳体

38     台阶部

40     流动通道

42     材料输送口

44     喷嘴口部件

46     材料流出口

48     密封环

50      外周

52      保护管

54      端部区域

56      区段

Claims (12)

1.用于注塑工具的热流道喷嘴(30)，所述热流道喷嘴(30)具有：材料管(32)，在所述材料管(32)中构造有用于能流动材料的至少一个流动通道(40)；套筒(10；10a)，所述套筒(10；10a)能套到所述材料管(32)上；加热器(16)，用于加热所述材料管(32)；以及温度传感器(20)，用于采集温度，其特征在于，所述套筒(10；10a)在其端部区域之一附近具有基本上径向延伸穿过所述套筒(10)的壁部的通孔(24)，当所述套筒(10；10a)套到所述材料管(32)上时，所述温度传感器(20)的自由端部或温度传感器区段(56)被引导到所述通孔(24)中和/或被引导穿过所述通孔(24)，所述温度传感器区段(56)布置在所述温度传感器(20)的所述自由端部附近。

2.根据权利要求1所述的热流道喷嘴(30)，其特征在于，所述材料管(32)由钢制成。

3.根据前述权利要求之一所述的热流道喷嘴(30)，其特征在于，所述套筒(10；10a)由铜或由铜合金制成。

4.根据前述权利要求之一所述的热流道喷嘴(30)，其特征在于，沿着所述套筒(10；10a)的外部面(14)构造有至少一个槽(12；18)，所述槽(12；18)接纳所述加热器(16)和/或所述温度传感器(20)。

5.根据权利要求4所述的热流道喷嘴(30)，其特征在于，所述加热器(16)和/或所述温度传感器(20)借助压紧连接被布置在所述至少一个槽(12；18)中。

6.根据权利要求4或5所述的热流道喷嘴(30)，其特征在于，在所述套筒(10；10a)的所述外部面(14)上构造有用于所述加热器(16)的槽(12)和用于所述温度传感器(20)的另一个槽(18)。

7.根据前述权利要求之一所述的热流道喷嘴(30)，其特征在于，所述通孔(24)在所述套筒(10)的所述外部面(14)上具有槽状或狭缝状的延展部(26；26a)，这样来构造所述延展部(26；26a)，使得所述温度传感器(20)的所述自由端部能被固定在所述延展部(26；26a)中。

8.根据权利要求1至6之一所述的热流道喷嘴(30)，其特征在于，所述温度传感器(20)的自由端部限定地伸入所述通孔(24)中。

9.根据权利要求8所述的热流道喷嘴(30)，其特征在于，所述温度传感器(20)的所述自由端部这样地通过保持元件来固定，使得在组装的状态中保证所述温度传感器(20)的所述自由端部与所述材料管(32)之间的接触。

10.根据权利要求9所述的热流道喷嘴(30)，其特征在于，所述保持元件是由耐热的弹簧钢制成的夹子(27)。

11.根据权利要求1至6之一所述的热流道喷嘴，其特征在于，在所述材料管(32)的外部面上和/或在所述套筒的内部面上构造有用于接纳所述温度传感器的所述自由端部的缺口，当所述套筒套到所述材料管上时，所述缺口与所述通孔相连通。

12.根据权利要求11所述的热流道喷嘴，其特征在于，这样来构造所述缺口，使得所述温度传感器的所述自由端部能固定在所述缺口中。

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