CN1044782A - 在周围配有导热附件的注射成型喷嘴 - Google Patents

Abstract

一种注射成型的多阀门喷嘴有一个中段，该中段有一个中心熔体孔并在其外表面上的槽内有整体钎焊的螺旋形电加热元件。喷嘴有若干个细长的导热附件间隔配置在邻接其前端的围绕其中段的套管内。在套管内的每个附件沿着中段的方向向后延伸、并自中段的前端向前突出一个预先确定的距离。每个导热附件有一个内部的铜芯用来从加热元件的邻近的线圈收集热量并将它向前传到邻近阀口的突出的前端处。除了提供额外热量外，这个具有向前突出的附件对模子提供了更多的结构强度和改进的冷却状态。

Description

本发明一般地涉及注射成型，更具体地说，涉及一种从一个进口运送熔体到若干个间隔配置的阀口的热喷嘴，每个阀口导向一个不同的型腔。

用于多型腔成型的加热了的喷嘴例如侧面阀门启闭已为本行业所熟知。例如，本申请人的于1987年5月12日出版的美国专利号4，663，811公开的热喷嘴具有一种不同的阀门结构，其中之一是侧面阀门启闭。尽管这些已有的装置完全满足了某些应用，但在其他场合它们不能提供足够的热量和/或足够的结构强度或者在邻近型腔的区域的冷却又过于困难。众所周知，对于愈来愈困难地进行成型的材料的进一步发展来说，在紧邻于阀口区域处提供更多的热量是愈益重要了。对于一个单独的中心阀门来说，已有各种装置来完成上述任务，例如在本申请人的于1984年5月29日出版的美国专利号4，450，999中所披露的热顶尖闸，或者如本申请人于1988年9月30日递交的加拿大专利申请号578，973名为“具有被加热元件围绕着的孔道的突出部的注射成型喷嘴及其制造方法”中所披露的环形加热元件部分。然而，要想在一个结构中有若干个阀口间隔着围绕喷嘴或者沿着喷嘴的外周配置的阀口区域处提供额外的热量是有很多困难的。再者，对于某些型腔和阀门结构来说，对模子提供足够的强度来顶住夹持力量以及高的注射压力所反复出现的冲击也是很困难的。换言之，如果在喷嘴前端和分型线之间只是提供一薄片模槽板，模型将在系统关闭时经常造成完全破裂。用于侧面阀门启闭的较早的结构，其中有铸入的加热器并具有间隔配置的喷嘴部分被公开于本申请人的于1978年6月13日出版的美国专利号4，094，447中。

因此，本发明的一个目的至少是部分克服了现有技术的缺点，这是由提供一种用于多阀门系统的喷嘴来达到的。该多阀门系统被一个整体的螺旋形加热元件所加热并具有若干个间隔配置的热导热附件所形成的结构，所说的热导热附件向前延伸来传导热量到邻近于每个阀口处的地方。

为了达到这个目的，一方面，本发明提供了一个座落在模槽板中的穴座内的加热了的注射成型喷嘴用来从喷嘴进口处运送熔体到若干个间隔配置的阀口，这些阀口延伸穿过邻接于喷嘴的模槽板，喷嘴有一个邻接于其后端的凸盘，以及一个中段，该中段有一个前端和一个从凸盘处延伸出来的圆柱形外表面，喷嘴有一个中心熔体孔，该熔体孔从后端处的进口延伸到中段的前端，喷嘴还有一个电绝缘的加热元件，该加热元件有一个后端部分和一个螺旋形部分，此螺旋形部分整体钎焊在喷嘴中段的圆柱形外表面上的槽内，加热元件的后端部分延伸穿过凸盘到一个接电端子上，改进之处在于喷嘴有一个外套管在邻接于喷嘴中段的前端处围绕着喷嘴中段的圆柱形外表面上，套管中有若干个纵向的导热附件间隔地围绕配置在那里，每个附件有一个前端从喷嘴的中段的前端向前延伸一个予先确定的距离来对熔体提供额外的热量，该熔体通过附件的前端流到那些阀口的其中的一个。

本发明更多的目的和优点将结合附图在下面予以说明。

附图简要说明：

图1为根据本发明的一个实施例的具有一个喷嘴的注射成型系统的部分剖视图;

图2为一个分解的等角视图显示了图1所示的喷嘴的零件是如何装配的;

图3为根据本发明的另一个实施例的显示一个喷嘴的剖视图。

首先请参阅图1，它显示了根据本发明的一个注射成型系统，其中具有若干个喷嘴10，每个喷嘴座落在模槽板14内的穴座12中。每个喷嘴有一个中段16，该中段16从凸盘18处延伸至前端20。一个外套管22在邻接于中段16的前端20处围绕着中段16的圆柱形外表面24。喷嘴10被电绝缘的加热元件26所加热，该加热元件26有一个后端部28和一个螺旋形部30，该螺旋形部30整体钎焊在喷嘴的中段16的圆柱形外 表面24上的槽内。加热元件26的后端部28延伸穿出凸盘18到达一个接电端子32。加热元件26有一个铬镍电阻丝34在中心延伸穿过包在一个钢壳38内的例如氧化镁的耐热粉末状电绝缘材料36中。

喷嘴10有若干个细长的导热附件40整体装在外套管22内，每个导热附件40有一个前端部42从外套管22向前突出一个予先确定的距离进入模槽板14内的喷嘴穴座12的底部的单独的辅助穴座44内。这个结构提供了在中段16的前端20和型腔46之间的额外距离，这样就可以加强模子以抵抗在分型线上的高的注射压力和夹紧力所反复出现的冲击。在本实施例中，套管22用H13合金钢制成，而导热附件40是在一个高速钢制的耐磨和耐腐蚀的外层50内包以高导热性的铜芯48制成的。同时在此实施例中，导热附件40的前端42各有一个顶尖52位于那些辅助穴座44的其中之一内并与延伸穿过模槽板14到型腔46的那些阀口54的其中之一相对准。如图所示，导热附件40在套管22中向后延伸一个予先确定的距离以从邻近的加热元件26的线圈56处收集热量。铜芯48将热量传导到邻接于阀口54的顶尖52上。

喷嘴10被一个从凸盘18延伸出来的环形的绝缘法兰58准确定位并座靠在一个环形肩部60上。再者，一个具有V形的下表面64的密封62座靠在一个环形法兰66上并从套管22向外延伸抵靠在穴座12的内表面68上。这样，在这个位置上，一个绝缘空气层70就在热喷嘴10和周围的模槽板14之间以其两者之间最少的接触形成了。模槽板14被通过流道72泵来的冷却水所冷却。正如本申请人的于1977年10月11日出版的美国专利号4，053，271中所描述的，这个密封62在使用时防止了加压的熔体充填到绝缘空气层70中去。

喷嘴10有一个中心熔体孔74，该熔体孔74从该喷嘴10的后端78处的进口76延伸到其中段16的前端20。喷嘴10用螺栓80固紧到一个共用的加长的岐管部件82上，该歧管部件82有一个熔体流道84，该熔体流道84又分支到若干个出口86，每个出口86与穿过那些喷嘴10的其中之一的熔体孔74相对准。岐管部件82用中心定位圈90和一个钛质的耐压垫片固紧定位在后板88和模槽板14之间。后板88被延伸穿过后板88进入模槽板14的一些螺栓94夹持定位。后板88也是被通过冷却流道72的泵来的冷却水所冷却的。岐管部件82被铸入其中的电加热元件96所加热，如本申请人的于1987年8月25日出版的美国专利号4，688，622中所描述的。定位圈90在加热了的岐管部件82和模槽板14之间提供了另外一个绝热空气层98。

在使用中，系统如图1所示装配起来，电源被接通到每个喷嘴10的加热元件26的接电端子32上以及在岐管部件82内的加热元件96上来加热那些喷嘴10以及岐管部件82达到一个予先确定的操作温度。加压的熔体从一个成型机（未图示）通过岐管部件82按照在常规情况下一个予先确定的周期注射进入熔体流道84。加压的熔体流过每个喷嘴10内的熔体孔74进入邻接于喷嘴的中段16的前端20的空间100内，又以这里向外流出去围绕着分别处在辅助穴座44内的每个导热附件40的前端部42并又通过那些阀口54来填满型腔46。如前所述，每个导热附件40内部的铜芯48从加热元件26的与其相邻的线圈56收集来的热量传导到邻近阀口54处的顶尖52上以提供足够的热量用来干净利落地高效地启闭阀口。当型腔46已被填满，注射压力短时保持一下以压紧熔体，接着将注射压力卸去。经过短时冷却后，将模子沿着分型线102打开以取出已成型的制品。取出制品后，模子被重新合上，注射压力再次被施加上去来重新将型腔46填满。根据型腔的大小、形状和成型材料的类型所允许的频率，周而复始地重复这个过程。

请再参阅图2来说明按照本发明的喷嘴10是如何做成的。首先，加热元件26被卷绕在中段16上并被置入外套管22中，加热元件的后端部28延伸出去到达接电端子32，这类似于本申请人的于1988年9月6日出版的美国专利号4，768，283和1988年9月27日出版的4，773，154中所描述的方法。套管22然后放到向上放置的中段16的前端20上去。如图1所示，套管22有一个向内伸出的法兰104，该法兰104则正好座靠到中段16的前端20上并在纵向上将之定位于此。导热附件40然后放进套管22中的每个间隔配置的通孔106内，其上的周边凸缘108在纵向上对导热附件40定位。在装配之前一层镍合金的焊接材料被涂到中段16的外表面24上以及涂到导热附件40的周围，然后成批地放进真空炉进行加热。在这个实施例中，当炉子逐渐到升温到大致2000°F（1093℃）时，炉子被抽空成相对来说较高的真空以基本上移走所有的氧气。在镍合金熔化点到达之前，真空度被降低，这是由部分返充惰性气体例如氮气来造成的。当镍合金熔化后，由于毛细管的作用而在加热元件26周围流动来充填外表面24上的螺旋形槽并将加热元件26整体地灌封在槽内。熔融的镍合金也在中段16和凸盘18之间，在中段16和套管22之间，在套管22和导热附件40之间流动着并将它们粘结在一起成一整体。在真空炉中的焊接提供了零件之间的冶金性质的结合，这可保证从加热元件26的线圈56到导热附件40的热传导效率。当那些喷嘴10被冷却下来并从真空炉中移走后，它们被加工来除去任何多余的材料例如那些法兰108上的突出部分等。

请再参阅本发明的另一个实施例如图3所示，这个实施例的绝大部分零件和第一个实施例中的是相同的，两个实施例的共用零件使用同样的编号来描述和说明。在本实施例中，导热附件40的前端部42具有不同的形状来提供一种除了热顶尖阀门启闭外的热侧面阀门启闭。如图所示，每个附件40的前端110有一个径向槽112来运送从邻接于喷嘴10的中段16的前端20的空间100中的熔体到达相应的侧面阀口114。尽管一层熔体由于它接触了冷却的模槽板而要固化，导热附件40则将提供足够的热量到邻近于前端20的和槽112内的熔体来防止它的固化。如上所述，这种具有导热附件40向前延伸一个予先确定的距离进入辅助穴座44的装置形成了一个升高了的模槽板14的中段116，这就提供了额外的强度并做到与任何已有技术相比在辅助穴座44的底部和分型线102之间的模槽板厚度缩小了的效果。这对于用在较弱的又较高的制品的侧面阀门启闭型式时特别重要。除了导热附件40的前端20的形状外，本实施例的其他零件和第一个实施例是相同的，因此，对它们的描述和使用没有必要在此重复了。

正如已经给出的具体的实施例所作的对喷嘴的描述，并不能认作具有限制的意义。对本行业的熟练专业人员来说能够作出各种变化和变型。例如喷嘴可以有不同数目的导热附件40用于不同的阀门结构，而那些零件则可用其他的合适的材料制成各种不同的形状和尺寸。本发明的保护范围的限定已在所附的权利要求书中作出。

Claims (8)

1、一种在周围配有导热附件的注射成型喷嘴，被加热了的注射成型喷嘴被放置在模槽板的穴座中用来运送熔体从喷嘴的进口穿过喷嘴流向邻近于喷嘴的延伸穿过模槽板的多个间隔配置的阀口，所说的喷嘴有一个中段，一个后端和一个邻接于后端的凸盘，所说的中段有一个前端和一个从凸盘延伸出来的圆柱形外表面，所说的喷嘴有一个中心熔体孔从所说的后端处的所说的进口延伸到所说的中段的所说的前端，所说的喷嘴有一个电绝缘的加热元件带有一个后端部分以及一个螺旋形部分，所说的螺旋形部分被整体钎焊在所说的喷嘴的所说的中段的所说的圆柱形外表面上的槽内，所说的加热元件的所说的后端部分穿过所说的凸盘延伸出去到一个接电端子上，改进的特征在于：

喷嘴有一个外套管在邻接于所说的中段的所说的前端处围绕着所说的喷嘴的所说的中段的所说的圆柱形外表面上，所说的套管有多个纵向的导热附件间隔配置在所说的套管的一周内，每个所说的附件有一个前段从所说的喷嘴的所说的中段的所说的前端向前延伸一个予先确定的距离来向熔体提供额外的热量，当该熔体流过那些所说的阀口的其中之一个的前部时。

2、根据权利要求1的注射成型喷嘴，其特征是，所说的套管是整体焊接到所说的喷嘴的所说的中段的所说的外表面上并从所说的中段的所说的前端向后延伸一个予先确定的距离。

3、根据权利要求2的注射成型喷嘴，其特征是，所说的导热附件是整体装在所说的套管内并从所说的喷嘴的所说的中段的所说的前端向后延伸一个予先确定的距离并越过所说的中段的所说的前端向前突出一个予先确定的距离。

4、根据权利要求3的注射成型喷嘴，其特征是，所说的每个导热附件有一个导热的内芯和至少在它的前段有一个耐磨的和耐腐蚀的外层。

5、根据权利要求4的注射成型喷嘴，其特征是，所说的每个附件的所说的内芯是由铜制的，而所说的外层是由高速钢制成的。

6、根据权利要求5的注射成型喷嘴，其特征是，所说的外套管有一个向外延伸的环形法兰用来装入一个密封圈。

7、根据权利要求4的注射成型喷嘴，其特征是，所说的导热附件的所说的前段有一个顶尖与穿过所说的模槽板的那些阀口的其中之一相对准。

8、根据权利要求4的注射成型喷嘴，其特征是，所说的每个导热附件有一个带有径向延伸横穿其间的槽的前端来运送熔体通过所说的模槽板到一个侧面阀口。

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