CN105008107A - 侧促动射击罐 - Google Patents

Abstract

公开了具有射击罐总成的注射成型系统。在一个实施方案中，所述射击罐总成与模具流体连通且具有大体上垂直于将材料注射到模腔中的注射轴的促动方向。在另一个实施方案中，射击罐促动系统被安装在热流道的侧面上。在某些实施方案中，所述射击罐促动系统包括与所述射击罐总成操作耦接以促动所述射击罐总成的线性促动器。

Description

侧促动射击罐

发明背景

塑料注射成型是用于制造涵盖塑料瓶到医疗器械等物品的常见技术。为了促进大量生产，许多注射成型机器并入多个分离喷嘴用于将材料递送到多个模腔。为了控制递送到每个模腔的材料体积和注射材料的压力，注射成型机器有时包括连接到个别或几个模腔的射击罐。在操作中，射击罐从回填回路接收预定量材料且随后在预定压力下将材料注射到注射回路以填充模腔。

发明概要

发明人已意识到并入射击罐总成，使促动方向与模具的注射轴对准的现有成型系统所带来的不便。例如，这些布置可以暴露于升高的操作温度，导致系统闭合高度增大，使得接取射击罐总成以实施检查和维护受限制，且/或限制可用的促动力。鉴于以上情况，发明人意识到提供可以沿大体上垂直于模具注射轴的方向促动的一个或多个射击罐总成所带来的便利。这种布置还允许射击罐总成的促动系统沿着与成型系统合并的热流道的外侧面放置，而不是在与模具相对的面上的常规位置。这种布置可以减小系统闭合高度，降低促动组件的操作温度，便于接取和维护相关射击罐总成，且/或提供增大的射击罐总成促动力。

一个说明性实施方案关于一种注射成型系统，其包括适于沿着模具注射轴将材料注射到模具中的热流道和与所述热流道流体连通的射击罐总成。射击罐总成的促动方向大体上垂直于所述注射轴。

在另一个实施方案中，提供一种注射成型系统且其包括适于沿着模具注射轴将材料注射到模具的射击罐总成，其中所述射击罐总成的促动方向大体上垂直于所述注射轴。所述注射成型系统还包括射击罐促动系统，其具有与所述射击罐总成操作耦接的线性促动器。所述线性促动器促动所述射击罐总成。

另一个说明性实施方案关于一种注射成型系统，其具有适于将材料注射到模具中的热流道，所述热流道具有被布置成面向所述模具的前表面、与所述前表面相对的后表面和外侧面。射击罐总成与所述热流道流体连通且射击罐促动系统被构造以促动所述射击罐总成。所述射击罐促动系统被安置于所述热流道的至少一个外侧面上。

应明白以上概念和下文讨论的其它概念可以按照任何合适组合排列，因为本发明不限于这个方面。

可从以下描述并结合附图更全面地理解本发明的以上和其它概念、实施方案和特征。

附图简述

附图无意按比例绘制。在图中，各个图图示的每个一致或几乎一致的组件是由类似数字表示。出于简明的目的，可以不在每一个图中标记每一个组件。在图中：

图1是采用将直线射击罐促动器用于促动射击罐总成的先前技术布置的注射成型系统的示意图。

图2是具有侧促动射击罐的注射成型系统的示意图；

图3是并入侧促动射击罐总成的注射成型系统的一部分的示意性横截面视图；

图4是安装在热流道侧面上的射击罐促动系统的示意性前视图；

图5是图4的示意性侧视图；

图6是图4的示意性后视图；

图7是射击罐促动系统的分解透视图；

图8是沿图4的线8-8取得的安装在热流道侧面上的射击罐促动系统的示意性横截面视图；

图9是被定位以填充射击罐的射击罐促动系统的示意图；和

图10是被定位以将材料从射击罐射出的图9的射击罐促动系统的示意图。

具体实施方式

发明人已意识到将其中促动方向与模具的注射轴对准的射击罐总成堆叠成与热流道和模具成直线且一般堆叠在与模具相对的热流道表面上(即，在热流道与注射成型机器的压板之间)。这种直线堆叠布置可以导致增大的闭合高度且系统的促动组件可以由于暴露于邻近的热组件和被加热的模板而经受升高的操作温度。此外，由于射击罐总成的位置被堆叠成与热流道和模具成直线，所以来自射击罐总成的泄漏物可以汇集到热流道上而且在不完全拆开系统下难以接取和检查射击罐总成和相关组件。鉴于以上情况，发明人已意识到提供一个或多个射击罐总成，使促动方向布置成大体上垂直于模具的注射轴所带来的便利。射击罐总成按照这种方式取向可以允许将射击罐总成的促动系统安置于热流道的外侧面上，而不是堆叠成与热流道和模具成直线。这种布置可以减小闭合高度，因为至少射击罐促动系统可以不再被定位成与热流道和模具成直线。此外，因为可以从热组件和被加热的模板移除，所以促动组件可以经受较低操作温度。将射击罐促动系统定位在热流道的侧面上还可以防止从射击罐总成泄漏到热流道上并改善在无需拆开系统下检查射击组件以进行泄漏物监测和维护的可接取性。

出于说明上述系统的相对定位和取向的目的，在图1中描绘了先前技术注射成型系统2。先前技术注射成型系统2包括注射送料器(如螺杆/筒系统)4、压板5a和压板5b、热流道6、射击罐促动系统8和模具10。如图中所描绘，模具10具有开口方向O。此外，如上所述，先前技术系统将热流道6、射击罐促动系统8和模具10堆叠成相互成直线。在这种堆叠取向中，射击罐促动系统8被安置在堆叠总成内部且大体上垂直于开口方向O的热流道6的侧面上。

相对地，根据本发明的一个实施方案，如图2中所示，注射成型系统12包括注射送料器14、压板15a和压板15b、热流道16、射击罐促动系统18和模具20。类似于上述情况，模具20具有开口方向O。然而，如图中所描绘，射击罐促动系统18不与注射成型系统12的其它组件堆叠在一起，即，射击罐促动系统位于直线堆叠布置外侧。取而代之，射击罐促动系统18被安置在沿大体上平行于模具开口方向O的方向取向的热流道16的外侧面上。虽然已将所述外侧面描绘成大体上平行于开口方向O，但应理解所述外侧面可以按任何适当角度取向且本发明不限于特定取向。此外，所描绘的实施方案是所述系统的示意图。因此，虽然已将射击罐促动系统18描绘成位于热流道16的顶部外侧面，但所述射击罐促动系统18可以位于热流道16的任何外侧面，包括(例如)热流道16的横向外侧面。

在一个实施方案中，注射成型系统包括被定位在模具压件中的模具和操作耦接的热流道。所述热流道适应并被构造以将材料提供给热流道的一个或多个射击罐总成或注射成型系统的其它部分。所述一个或多个射击罐总成与模具的一个或多个模腔选择性流体连通，以及与所述热流道中的导管流体连通。为了方便起见，可以将热流道的部分，包括导管、任何相关阀门和/或位于射击罐本身上游的其它组件称为回填回路。类似地，为了方便起见，可以将热流道的部分，包括导管、任何相关阀门和/或位于射击罐本身下游的其它组件称为注射回路。所述一个或多个射击罐总成将所需量的材料在所需压力下注射到模腔中。此外，每个射击罐总成具有大体上垂直于模具的注射轴的促动方向。除了促动方向大体上垂直于模具的注射轴外，促动系统被安置在热流道侧面上，在堆叠总成外侧的位置。虽然已描述直接连接，但在一些实施方案中，射击罐促动系统可以间接连接或安置于热流道的侧面上。例如，可以使用中间支架、板或任何其它适当结构将射击罐促动系统间接连接到热流道。

在一个实施方案中，促动系统包括线性促动器。所述线性促动器可以沿任何所需方向取向。在一个实施方案中，所述线性促动器沿大体上垂直于射击罐总成的促动方向的方向被促动且凸轮界面将线性促动器的促动运动传递到射击罐总成。这可以获得能够一次促动多个射击罐总成的紧凑促动系统。在一个非限制性实例中，这种系统将线性促动器的垂直促动转换为射击罐总成的水平运动。虽然已公开了凸轮界面，但还可以使用任意种力传递特征件布置(如齿轮、皮带和其它适当能量传递机构)以将线性促动器的运动传递给射击罐总成。此外，视乎操作环境，所述线性促动器可以包括气动、水力、电力驱动或其任何合适组合。或者，可以通过注射成型系统内部的源提供所述促动力。例如，可以通过合适耦接(如变速器)将注射和/或夹钳马达耦接到促动系统以提供所需的促动力。

在一个实施方案中，所述凸轮界面提供了用于促动射击罐总成的机械利益。所提供的特定凸轮界面可以通过平衡所需冲程长度和所需机械利益因素加以选择以提供指定线性促动器所需的促动力。所提供的机械利益可以大于或小于1，因为本发明不限于任何特定机械利益。在一些情况中，可以利用所述机械利益提供相对大的注射压力，如(例如)约2000巴至4000巴。然而，不论特定压力如何，均可以选择注射压力以使可以充分填充模腔。注射压力可以作为所提供的力和机械利益，以及与活塞面积有关的活塞增压比的函数变化。例如，10mm直径的活塞需要约24kN以产生3000巴的注射压力。因此，如果促动器供应10kN促动力，那么就需要2.4的机械利益以提供(例如)3000巴的所需注射压力。通过提供适当机械利益，便可以将快速而相对低扭矩的驱动用于促动器(如DC无刷伺服马达)。此外，如果需要恒定机械利益，那么可以使用线性凸轮运动。如果在促动的不同阶段期间需要不同的机械利益，那么凸轮界面可以提供不同线性凸轮运动的组合，或凸轮界面可以提供非线性凸轮运动。例如，狭槽可以制成先为弧形随后呈现具有不同相对取向的线性的区段、指数曲线或任何其它所需的凸轮促动轮廓。

现在转至附图，将描述注射成型系统的一个实施方案。虽然描绘了特定组件和布置，但本发明不限于这种方式。相对地，本发明应广义地解释为公开：1)注射成型系统，其可以包括将促动方向布置成大体上垂直于模具的注射轴的一个或多个射击罐总成；和/或2)布置在热流道外侧面上的射击罐促动系统，所述外侧面包括但不限于(例如)大体上平行于模具的开口方向的热流道外侧面。这种布置可以允许将简单且紧凑的线性促动系统用于促动射击罐总成。

图3的示意图描绘了按照使促动方向大体上垂直于注射轴的方式并入侧促动射击罐总成的注射成型系统100的一个实施方案。所描绘的注射成型系统100包括热流道102和模具104，图中未描绘用于将熔化物注射到模腔中的特定热流道喷嘴布置。所述热流道102包括沿着在模具/热流道/压板堆叠外的热流道的一个或多个外侧面安置的一个或多个射击罐总成106。所述射击罐总成106包括射击罐唧筒107和被布置成供射击罐唧筒往复运动用的活塞108。当被促动时，活塞可回缩以允许来自回填回路110的加压熔化物填充射击罐或将材料注射到注射回路112。注射回路112和进而射击罐总成106经由热流道喷嘴与模具104流体连通。所述模具104包括由分离模具半件114和半件116界定的模腔120。因此，当材料由于活塞促动而经由注射回路112注射到模具时，材料被注射到模腔120中。模具包括沿大体上对应于材料流入模腔120的方向的方向取向的注射轴A1和注射轴A2。如图中所描绘，射击罐总成106和对应活塞108的促动方向大体上垂直于模具104的注射轴A1和注射轴A2。

应明白本文描述的注射罐促动还可以配合其中注射轴不同于上述进行取向的系统使用。例如，在利用侧闸热流道注射喷嘴的系统中，进入模腔的注射轴可以平行于模具的分割线。在这一实施方案中，射击罐总成106和对应活塞108的促动方向大体上平行于进入模具104的注射轴，但如本文所描述，射击罐促动系统仍被安装在堆叠总成外侧的热流道侧面上。

图4至图6描绘并入被安装在热流道侧面上的射击罐促动系统的注射成型系统200的一个实施方案。所述注射成型系统包括热流道204，其具有与注射成型机器的回填回路(未描绘)流体连通的入口222。所述回填回路将材料提供给与热流道操作耦接的一个或多个射击罐总成(未描绘)。所述射击罐总成与热流道的出口224流体连通。在示出的实施方案中，穿过出口224的流动方向大体上对应于含有相应模腔的模具的注射轴(未描绘)。

在所描绘的实施方案中，两个分离的射击罐总成与安置在热流道204的相对外侧面上的两个分离射击罐促动系统206操作耦接。虽然在图中描绘了两个分离的促动系统206，但出于简明的目的，在每个图中只对组件标记一次。安置促动系统的外侧面可以取向成大体上平行于模具的开口方向，如上所描述。由于射击罐总成和促动系统206布置于热流道204的外侧面上，所以射击罐总成是由促动系统206从侧面促动。更具体来说，促动系统206适于沿大体上垂直于模具的注射轴(未描绘)的方向将促动运动提供给射击罐总成。

与射击罐总成操作耦接的促动系统206包括附接到热流道204的侧面的框架208。线性促动器210被附接到所述框架且在一些情况中可以如图所描绘般从热流道204伸出。在示出的实施方案中，线性促动器210通过耦接212将线性促动运动提供给一对凸轮构件214a和凸轮构件214b。如所描绘般，凸轮构件214a和凸轮构件214b可以沿热流道204的外侧面延伸。每个促动系统206的凸轮构件214a和凸轮构件214b被布置在促动构件216的相对侧面上，但在一些实施方案中，可以使用单个凸轮构件。如下文更详细描述般，凸轮构件214a和凸轮构件214b的促动通过凸轮界面将运动赋予促动构件216以促动射击罐总成，从而完成射击罐总成的回填和注射循环。在一个实施方案中，凸轮构件沿大体上垂直于模具的注射轴的方向转移促动构件216。此外，在一些实施方案中，促动构件216还沿着大体上垂直于线性促动器的促动方向的方向转移。应明白促动构件216操作耦接到射击罐活塞。虽然已将促动系统206描绘成直接附接到热流道204，但应理解促动系统还可以间接连接到热流道204，正如本领域一般技术人员所了解。

在一些实施方案中，凸轮界面位于凸轮构件与促动构件之间。例如，如图所示，凸轮界面包括沿凸轮构件214a和凸轮构件214b的长度安置的狭槽218和沿促动构件216的长度安置的凸轮滚柱220。每个凸轮滚柱220与对应的狭缝218相互作用以提供所需的凸轮运动。在所描绘的实施方案中，狭缝218具有线性轮廓。视乎所需的机械利益量和线性促动器210的所需冲程长度，狭槽218可以相对于线性促动器210的促动方向按不同角度取向。在其它实施方案中，狭槽218制成非线性轮廓以在促动的不同阶段期间提供变化的机械利益量。例如，狭槽可以制成先为弧形随后呈具有不同相对取向的线性的区段、指数曲线或任何其它所需促动轮廓。以上概念在诸如需要增大的注射压力以确保充分模具包封的注射循环结束的情况中是有利的。在其它实施方案中，所提供的机械利益可以加以选择以使能够使用输出相对低扭矩的快速高精密度驱动来改善注射成型过程的循环时间和控制。

图7呈现射击罐促动系统206的分解视图。为了便于维护和接取组件，框架可以包括多个部分，如可以通过使用可拆卸紧固件(如，例如，螺栓、销钉连接、搭扣连接或任何其它适当紧固件)拆卸和更换的可选择性附接框架工件8a至框架工件8c。如上所述，促动系统206包括凸轮构件214a和凸轮构件214b和安置于框架内的促动构件216。如图中所描绘，凸轮构件和促动构件是凸轮和促动板，但可以使用任何所需的组件构造。框架208和促动构件216包括相应的线性轴承226a至线性轴承230b，其被布置和取向以大体上限制促动构件沿射击罐总成的促动方向以外的任何方向的非所需转动或运动。还通过使用线性轴承限制凸轮构件214a和凸轮构件214b的运动。如图中所描绘，线性轴承232a和路轨232b限制了凸轮构件沿大体上平行于框架长轴的方向的运动。在所描绘的实施方案中，凸轮构件214a和凸轮构件214b的运动方向大体上垂直于促动构件216的运动方向。然而，凸轮构件和操作耦接的线性促动器可以沿任何所需方向取向。

在一些实施方案中，促动构件可以有利地包括与对应射击罐唧筒合作的一个或多个附接活塞234。为了允许射击罐总成的自发促动，将促动构件216和附接活塞234沿射击罐总成的促动方向，例如沿着射击罐活塞和/或射击罐唧筒的轴转移。当被促动时，每个活塞234转移对应射击罐唧筒内的材料。这种布置可以有利地允许使用单个促动系统促动多个射击罐总成，但还可以使用多个促动系统。

除上述以外，活塞234还可以包括活塞部分234a和活塞附接部分234b。每个活塞部分234a被安置在对应射击罐的唧筒内，且每个活塞附接部分234b被可拆卸附接到促动构件216。活塞附接部分234b可以使用任何合适紧固方法可拆卸附接到促动构件，这些方法包括(例如)螺栓连接、搭扣连接、使用互锁特征件的连接或任何其它合适紧固机构。

在一些情况中，需要在框架208中提供接取孔236。这种布置可以有利地便于接取射击罐总成(活塞和唧筒)以进行泄漏监测、活塞检查、活塞更换和/或一般维护，而无需拆开整个系统或框架。为了方便接取，接取孔236被布置并成形以允许通过相应接取孔236接取每个活塞234并从促动构件216拆卸，而无需拆开框架208。在所描绘的实施方案中，活塞附接部分234a和对应接取孔236具有伸长的椭圆形状。然而，正如本领域一般技术人员所明白，可以使用任何适当活塞附接部分和相应接取孔形状和布置。此外，促动构件和框架可以包括任意数目的活塞和相应接取孔，只要适于预期注射成型系统。

沿图4中的线8-8取得的图8描绘了促动期间组装在一起的凸轮界面和射击罐总成238的横截面。在所描绘的实施方案中，凸轮界面包括狭槽218和凸轮滚柱220的内表面。当凸轮构件214a和凸轮构件214b转移时，每个狭槽218的内表面将力施加于安置在其中的凸轮滚柱220。所施加的力随后转移促动构件216以促动射击罐活塞将熔化物注射到注射回路中并回缩活塞以允许来自回填回路的加压熔化物填充射击罐。如本实施方案所描绘，射击罐总成238的促动方向大体上垂直于模具的注射轴A1和注射轴A2。为了简明起见，未示出模具。

在一些实施方案中，需要将活塞部分234a可拆卸附接到活塞附接部分234b。通过允许所述部分相互拆卸，可以用新的组件轻易并快速地更换由于暴露于注射材料而可能经受更多磨损的活塞部分234a，而无需同时更换活塞附接部分234b。在一种构造中，附接部分234b穿过促动构件216且可通过使用互锁特征件可拆卸附接到活塞部分234a。虽然已描绘特定附接布置，但可以按照为本领域技术人员所明白的任意种方式完成活塞部分234a与活塞附接部分234b之间的可拆卸附接，包括(例如)螺纹连接、销钉连接或任何其它适当连接。除上述以外，在一些情况中，需要将连接构造成滑动接合以允许热组件中的促动板与歧管之间的差热生长。

在描述并入侧促动射击罐和操作耦接的促动系统的系统的各个组件后，将参考图9至图10更详细描述系统的操作。图9描绘处于未促动位置的注射成型系统，其中射击罐总成238的射击罐唧筒填充有一定量材料用于经由出口224注射到操作耦接的模腔中。当如图10中所描绘般促动线性促动器时，促动构件214沿着箭头D-D通过耦接212线性转移。相应地，还转移并入促动构件214中的狭槽218。当转移狭槽218时，操作附接到促动构件216的凸轮滚柱220沿狭槽218的定向表面凸轮随动。凸轮滚柱220与狭槽218的对应表面之间的相互作用提供了促动所述促动构件216和附接活塞234的力。当促动构件216被促动时，操作附接的活塞被转移到射击罐唧筒中以将材料注射到与出口224流体连通的一个或多个模腔中。除了注射循环的促动外，还会发生逆促动(从图10的构造向图9的构造)以回缩活塞，从而允许来自回填回路的加压熔化物填充射击罐，以准备下一个注射循环。在所描绘的实施方案中，促动构件216的促动方向大体上对应于射击罐总成238的促动方向。此外，促动构件216的促动方向大体上垂直于线性促动器210的促动方向。然而，还展望了线性促动器的其它取向。

虽然已结合各个实施方案和实例描述本发明，但本发明无意受限于这些实施方案或实例。相对地，正如本领域技术人员所明白，本发明涵盖各种替换、修改和等效内容。因此，以上描述和附图只采取了实例的方式。

Claims (20)

1.一种注射成型系统，其包括：

适于沿着模具注射轴将材料注射到模具中的热流道；和

与所述热流道流体连通的射击罐总成，其中所述射击罐总成的促动方向大体上垂直于所述注射轴。

2.根据权利要求1所述的成型系统，其还包括与所述射击罐总成操作耦接的射击罐促动系统，其中所述促动系统被安置在所述热流道的外侧面上。

3.根据权利要求2所述的成型系统，其中所述促动系统包括线性促动器。

4.根据权利要求1所述的成型系统，其中所述外侧面取向成大体上平行于模具开口方向。

5.根据权利要求1所述的成型系统，其还包括多个射击罐总成。

6.根据权利要求1所述的成型系统，其中所述射击罐总成的促动方向大体上垂直于模具开口方向。

7.根据权利要求2所述的成型系统，其中所述促动系统包括附接到所述热流道的侧面的框架，所述框架具有被布置并适于供接取所述射击罐总成用的接取孔，其中所述射击罐总成包括活塞，其中所述活塞可通过所述接取孔从所述射击罐总成选择性拆卸。

8.一种注射成型系统，其包括：

适于沿着模具注射轴将材料注射到模具中的射击罐总成，其中所述射击罐总成的促动方向大体上垂直于所述注射轴；和

具有与所述射击罐总成操作耦接的线性促动器的射击罐促动系统，其中所述线性促动器促动所述射击罐总成。

9.根据权利要求8所述的成型系统，其中所述线性促动器的促动方向大体上垂直于所述射击罐总成的促动方向。

10.根据权利要求9所述的成型系统，其中所述线性促动器的促动方向大体上垂直于所述注射轴。

11.根据权利要求8所述的成型系统，其中所述射击罐促动系统还包括将所述线性促动器的运动传递给所述射击罐总成的凸轮界面。

12.根据权利要求11所述的成型系统，其中所述凸轮界面包括线性凸轮轮廓和非线性凸轮轮廓中的至少一种。

13.根据权利要求11所述的成型系统，其中所述凸轮界面包括凸轮滚柱和狭槽。

14.根据权利要求8所述的成型系统，其还包括与所述线性促动器操作耦接的凸轮构件和与所述射击罐总成操作耦接的促动构件，其中当所述凸轮构件沿所述线性促动器的促动方向转移时所述促动构件沿所述射击罐总成的促动方向转移。

15.根据权利要求14所述的成型系统，其中所述射击罐总成包括与所述促动构件操作耦接的活塞，其中所述促动构件的促动促动所述活塞。

16.根据权利要求14所述的成型系统，其中所述促动构件适于促动多个射击罐总成。

17.根据权利要求8所述的成型系统，其还包括热流道，其中所述射击罐总成被安置在沿大体上平行于所述热流道的开口方向取向的所述热流道的侧面上。

18.一种注射成型系统，其包括：

适于将材料注射到模具中的热流道，所述热流道具有被布置成面向所述模具的前表面、与所述前表面相对的后表面和外侧面；

与所述热流道流体连通的射击罐总成；和

被构造以促动所述射击罐总成的射击罐促动系统，其中所述射击罐促动系统被安置在所述热流道的至少一个外侧面上。

19.根据权利要求18所述的成型系统，其中所述射击罐促动系统包括安置在所述热流道的至少一个外侧面上的线性促动器。

20.根据权利要求18所述的成型系统，其中所述热流道适于沿着模具注射轴将材料注射到模具中，且其中所述射击罐总成的促动方向大体上垂直于所述注射轴。