CN1034158C - 带有镶边绝热浇口密封的注射成型装置 - Google Patents

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Abstract

一种注射成型装置具有至少一个绝热浇口密封向外延伸横跨过被加热了的注嘴和其邻近的被冷却了的模腔板之间的绝热空气层。每个密封有一个中心孔从注嘴处穿越到达对准的浇口用来运送被加压的熔体。每个密封的外端有圆形槽延伸在其中心部和周围的镶边部之间。所说的镶边部的直径显著大于阀口并向外延伸超越中心部的端面抵紧在穴座的内表面上形成围绕浇口的密封接触。由此产生的间隙以及在浇口和其周围的镶边之间的距离的联合作用限制了围绕浇口的最接近的模腔板处的温度，同时还提供了所需的密封。

Description

带有镶边绝热浇口密封的注射成型装置
本发明一般地说涉及注射成型，更具体地说涉及一种具有一个座落在与浇口对准成直线的中空绝热密封的注射成型装置。
具有一个被加热了的注嘴座落在一个被冷却了的模腔板中，在这两者之间有一个绝热空气层的注射成型装置是本行业中已熟知的。而这两者之间的空气层被一个注嘴密封件或者浇口镶嵌件跨接起来以防止熔体的泄漏也为人们所熟知的。例如在1977年8月23日颁布的盖勒特(Gellert)的美国专利号4,043,740中以及本申请人于1988年9月30日递交的加拿大专利申请号578,974题为″带有可置换的浇口镶嵌件的注射成型注嘴″中所示者。侧浇口的注射成型也是已知的，如在1978年6月13日颁布的盖勒特的美国专利号4,094,447中所示者。一种具有中空密封围绕在每个浇口处径向延伸的侧浇口装置在1982年8月17日颁布的盖勒特的美国专利号4,344,750中示出。尽管这种装置在许多应用中运转得很好，但在某些情况下这种密封在邻接于所说的浇口处产生超额的热量从而放慢了注射成型的周期频率。
于是，本发明的一个目的至少是部分地克服了现有技术的缺点，这是由提供一种带有一个绝热密封的注射成型装置来实现的。该绝热密封可减少热量被传导到浇口的最接近的区域中。
为此目的，一方面，本发明提供了一种注射成型装置，该装置具有一个细长的被加热了的注嘴，该注嘴有一个前端和一个后端，所说的被加热了的注嘴座落在周围的被冷却了的模腔板的穴座中，在被加热了的注嘴和周围的被冷却了的模腔板之间跨接着一个绝热空气层，被加热了的注嘴有一个熔体流道延伸穿过其间用来运送加压了熔体到一个侧浇口处，该侧浇口径向向外延伸穿过模腔板到达一个型腔中，该熔体流道有一个第一部份从注嘴的后端进口处向中心延伸以及一个第二部份从该第一部份径向向外延伸到达一个邻近于注嘴前端径向延伸的带螺纹的座子并与侧浇口相对准，改进之处在于，还具有一个中空的侧浇口密封，该侧浇口密封有一个中心孔从密封的内端延伸穿过其间到达密封的外端，该侧浇口密封的外端有一个中心部被一个镶边部围绕着，该镶边部围绕着中心部向外凸出并有一个圆形的绝热槽延伸其间，该镶边部并具有一个直径显著大于所说的侧浇口，所说的侧浇口密封的内端以可拆卸的方式用螺纹拧入注嘴中的带螺纹的座子中，其位置是其中的侧浇口密封横跨所说的绝热空气层和穿过此侧浇口密封的中心孔以与所说的熔体流道第二径向部份以及所说的侧浇口相对准。
本发明的其他目的和优点将结合附图在以下的说明中加以叙述。
附图简要说明：
图1是按照本发明的一个实施例的一种侧浇口注射成型装置的一部分的剖面图；
图2是表示侧浇口密封之一的放大了的剖面图；
图3是图2所示的侧浇口密封的剖视等角轴测图；
图4是所说的同样的密封的截面图；
图5是根据本发明的另一个实施例的一种中心浇口注射成型装置的一部分的剖面图。
首先参阅图1，根据本发明的最佳实施例，图1示出了一种侧浇口注射成型装置的一部份。该装置具有若干个被加热了的注嘴10，每个注嘴10带有若干个侧浇口密封12。每个注嘴10有一个钢制的主体部14从一个钢制的套圈部16的后端18邻近处延伸下来。注嘴10套在一个环形绝热凸缘24内并座落到模腔板22内的穴座20中，该环形绝热凸缘24从套圈16延伸出来并座落到一个环形肩部26上。注嘴10有一个前端28，在其邻近处座落了所说的侧浇口密封12，这将在下面予以详述。在这个位置上，注嘴10的主体部14的圆柱形外表面30被一个绝空气层3 4将之从周围的模腔板22内的穴座20的内表面32处隔离开。注嘴10有一个熔体流道，该熔体流道有一个中心部36从注嘴10的后端18处的进口处38延伸下来并分支为若干个径向部40，每个径向部40向外延伸并与侧浇口42之一相对准，该侧浇口42径向向外延伸穿过模腔板22到达型腔44中的一个。
注嘴10是被电绝缘的加热元件46所加热，该电热元件是被整体钎焊在其主体部14的外表面30上的螺旋形槽内，并延伸至接电端子48，该接电端子从套圈部16处向外或向前凸出来。在槽内的电热元件46被一种起保护作用的镀镍层50覆盖起来，正如颁布于1988年9月6日的盖勒特的美国专利号4,768,283中所描述者。
注嘴10被螺栓52紧固到一个共用的加长了的岐管部件54上，该岐管部件54有一个熔体流道56，该流道56分出若干个出口处58，每个出口58与穿过那些注嘴10中的一个的熔体流道的进口38相对准。岐管部件54被一个中心定位圈62和钛质的耐压垫片64紧固定位于一个后板60和所说的模腔板22之间。后板60用延伸进入模腔板22中的螺栓66所夹持定位。后板60和模腔板22被通过冷却管道70泵来的冷却水进行冷却。岐管部件54被铸入其中的一个电加热元件72所加热，正如颁布于1987年8月25日的盖勒特的美国专利号4,688,622，名为″注射成型岐管部件及其制造方法″中所描述者。定位圈62在加热了的岐管部件54和模腔板22之间提供了跨接其间的另一个绝热空气层74。
加热元件46的后端向外径向延伸穿过一个塞头76，该塞头76穿过注嘴10的套圈部16上的径向开口78予以固定。接线端子48具有一个接线柱80，该接线柱80有一个帽子82固定于其上，正如在1988年9月30日盖勒特递交的加拿大专利申请号578,975名为″在注射成型注嘴上的电气接线端子的制造方法″中所详细描述者。加热元件46有一个镍铬电阻丝84在中心延伸穿过耐热电绝缘的粉末材料86诸如氧化镁的包覆层并被包在一个钢制的外壳88内。
一个热电偶90延伸进入一个斜孔92中以测量注嘴10前端28的邻近处的工作温度。
正如从图2和3中可更清楚地看到，每个侧浇口密封12有一个六角形部93位于带螺纹的内端94和外端96之间，该外端96有一个被一个圆形槽100和一个圆形的外镶边部102包围着的中心部98。密封12有一个中心孔104延伸穿过其间，该中心孔从内端94处的较大的直径平滑缩减到外端96处的较小的直径，较大的直径处和注嘴的熔体流道的径向部40相匹配，较小的直径处大致等于侧浇口42处的直径。在密封12利用螺纹牢固地拧入邻近于注嘴10的前端28处的座子106上后，镶边部102的外端面108被磨削到与模腔板22中的穴座20的内表面相匹配。在装入穴座20以后，每个密封横跨过绝热空气层34，而中心孔提供了一个与浇口42对准的注嘴熔体流道的径向部40的延伸段。当注嘴10被加热到操作温度，镶边部102膨胀到紧抵着模腔板22内的穴座20的内表面32。如从图2中清晰可见，镶边部102超过中心部的端面110向外延伸了一个预先规定的距离，从而产生了一个在端面110和穴座20的内表面32之间的间隙″d″。这样，一个绝热层112就在每个密封12的外端96的中心部98的穴座20的内表面32之间形成了。这个绝热层112被熔体充满着，但是其周围的镶边部102与穴座20的内表面32之间的密封接触防止了熔体泄漏进入绝热空气层34。
在使用时，装置装配成如图1所示，将侧浇口密封12利用螺纹及六角形部93拧入注嘴上的位置。电源通过线头114接通到每个注嘴10的加热元件46的接线端子48以及岐管部件54的加热元件72上以加热注嘴和岐管部件到一个预先规定的操作温度。加压的熔体从一个成型机(图中未示出)在通常情况下按照预先确定的周期，通过岐管部件54注射进入熔体流道56。加压熔体流经每个注嘴10的熔体流道的中心部36并分支出去穿过每个径向部40到达对准着的密封12的中心孔104。熔体充满了在密封的外端96和内表面32之间的绝热层112中，并流经对准着的侧浇口42进而充满了型腔44。如上所述，侧浇口密封12的外端96的镶边部102紧抵着穴座的内表面32，并围绕着浇口42提供了所需的密封以防止熔体的泄漏。可是，在端面110和内表面32之间的绝热层112的构造以及由于镶边部102的直径显著大于浇口42的这样一个事实的联合作用，以致在热密封12和被冷却了的模腔板之间从最接近浇口区域处间隔了一个所需的密封接触。这样，围绕浇口42处的模腔板22的温度在不需要对模腔板进行额外冷却的情况下已被限制了。间隙″d″和镶边部102的直径尺寸可根据浇口42的尺寸以及由这个装置来成型的具体材料所需的浇口温度来加以变化。在本实施例中，在中心部98的端面110和每个密封的周围的镶边部102之间提供的圆形槽100用来进一步减少通过相对来说较薄的镶边部102到被冷却了的模腔板22的热量传导。将密封12用钛合金来制造将进一步降低其导热性。在型腔被充满以后，注射压力保持一个短时间以压紧熔体，然后松开。在经过短时间冷却后，模子被沿着分型线116打开以取出成型的制品。取出制品后，模子被重新闭合，再次施加注射压力以重新将熔体充填到型腔44中去。根据型腔的大小和形状以及使用的成型材料的类型所允许的频率，周而复始地连续重复这个过程。
请参照图5，示出一种按照本发明的另一个实施例的注射成型装置。由于绝大多数装置的元件类似于上述的第一个实施例，两个实施例共用的元件在描述和说明时使用同一编号。在本实施例中，每个被加热了的注嘴10有一个熔体流道120从进口38中心延伸下来与中心浇口122相对准，该中心浇口122延伸穿过模腔板22到达一个单独的型腔124。绝热浇口密封12与前述的相同，除了它是利用螺纹拧入注嘴10的前端28的座子106中，其中的中心孔104既与熔体流道120又与中心浇口122相对准。密封12的镶边部102的直径显著大于中心浇口122，而镶边部102的外端面108紧抵在围绕浇口122处的穴座20的内表面32上。中心浇口密封12同样有一个圆形槽100延伸围绕一个凹进去的中心部98，该圆形槽100提供了一个在中心部98和穴座20的内表面32之间的绝热层112。本实施例的工作情况基本上和前述的相同，毋需加以重复说明。
尽管带有镶边绝热浇口密封的注射成型装置已用最佳的一些实施例来加以说明，但这不能在狭窄的意义上加以理解。在本行业的专利人员中可以产生各种各样变化和改进。例如，内端94可以不利用螺纹而可同样紧固在座子106中。

Claims (6)

1.一种带有镶边绝热浇口密封的注射成型装置，具有一个细长的被加热了的注嘴，该注嘴带有一个前端和一个后端，所说的被加热了的注嘴座落在周围被冷却了的模腔板的穴座中，在被加热了的注嘴和周围的被冷却了的模腔板之间跨接着一个绝热空气层，被加热了的注嘴有一个熔体流道延伸穿过其间用来运送加压了的熔体到一个侧浇口处，该侧浇口径向向外延伸穿过模腔板到达一个型腔中，该熔体流道有一个第一部份从注嘴的后端进口处向中心延伸以及一个第二部份从该第一部份径向向外延伸到达一个邻近于注嘴前端径向延伸的带螺纹的座子并与侧浇口相对准，其特征在于，还具有：
一个中空的侧浇口密封，该侧浇口密封有一个中心孔从密封的内端延伸穿过其间到达密封的外端，该侧浇口密封的外端有一个中心部被一个镶边部围绕着，该镶边部围绕着中心部向外凸出并有一个圆形的绝热槽延伸其间，该镶边部并具有一个直径显著大于所说的侧浇口，所说的侧浇口密封的内端以可拆卸的方式用螺纹拧入注嘴中的带螺纹的座子中，其位置是其中的侧浇口密封横跨所说的绝热空气层和穿过此侧浇口密封的中心孔以与所说的熔体流道的第二径向部份以及所说的侧浇口相对准。
2.根据权利要求1的注射成型装置，其特征是，所说的穿过注嘴的熔体流道有若干个径向间隔的第二部分从所说的第一个中心部向外延伸，每个流道的第二部分延伸到一个单独的侧浇口密封并与一个单独的侧浇口相对准安置。
3.根据权利要求2的注射成型装置，其特征是，穿过每个侧浇口密封的中心孔从一个与穿过所说的注嘴的熔体流道对准的径向部分相匹配的第一直径平滑缩减到一个第二直径，该第二直径小于第一直径并与相对准的浇口的直径相近似。
4.根据权利要求3的注射成型装置，其特征是，每个侧浇口密封有一个可用于装拆的螺母状的衔接部分。
5.根据权利要求4的注射成型装置，其特征是，每个侧浇口密封的外端的镶边部是薄形的。
6.根据权利要求5的注射成型装置，其特征是，所说的侧浇口密封是由钛合金制成的。
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