CN108698288A - 设有流动路径切换块的注射装置 - Google Patents

Abstract

提供构造简单且成本低的包括流动路径切换机构的注射设备。注射设备(1)包括：用于熔融树脂的塑化装置(2)；用于测量树脂的量并注射树脂的第一和第二柱塞注射装置(4,5)；注射部分(8)；和将塑化装置、第一和第二柱塞注射装置及注射部分连接在一起的流动路径切换块(7)。在流动路径切换块(7)中设置第一至第四连接流动路径(23a,23b,23c,23d)和流动路径切换阀(21)。塑化装置(2)、第一柱塞注射装置(4)、注射部分(8)和第二柱塞注射装置(5)分别连接到第一至第四连接流动路径(23a,23b,23c,23d)。当流动路径切换阀(21)切换到第一位置时，第一和第二连接流动路径(23a,23b)彼此连通，并且第三和第四连接流动路径(23c,23d)彼此连通，而当流动路径切换阀(21)切换到第二位置时，第一和第四连接流动路径(23a,23d)彼此连通，并且第二和第三连接流动路径(23b,23c)彼此连通。

Description

设有流动路径切换块的注射装置

技术领域

本发明涉及一种注射设备，更具体地说，涉及一种包括下列部件的注射设备：塑化装置，其用于熔融树脂；柱塞注射装置，其用于测量熔融树脂的量并注射由此测量的熔融树脂；注射部分，从其注射树脂；和流动路径切换机构，其用于切换树脂的流动路径。

背景技术

注射设备被简单地分成包括螺杆的直列式螺杆注射设备和包括柱塞的柱塞注射设备。在直列式螺杆注射设备中，树脂在注射设备内被塑化和测量，然后从那里注射。也就是说，塑化和注射在同一注射设备中进行。与直列式螺杆注射设备相比，柱塞注射设备分为两种类型。即，柱塞注射设备包括：在其中进行树脂塑化和注射两者的柱塞注射设备；和树脂塑化不在其中进行而是由作为独立装置的塑化装置执行的柱塞注射设备。在后一种柱塞注射设备中，塑化由分离的塑化装置进行，由塑化装置塑化的树脂在柱塞注射装置中被测量以从中注射。这种类型的柱塞注射设备包括用于切换树脂的流动路径的流动路径切换机构，从而不仅防止当接收在塑化装置中塑化的树脂以进行测量时树脂从诸如注射喷嘴的注射部分泄漏，而且防止当注射树脂时树脂反向流动到塑化装置。

在后一种柱塞注射设备中，由于用于塑化树脂的塑化装置与柱塞注射装置分开提供，所以树脂的塑化可以连续地执行，而不必在注射步骤中被中断。也就是说，这种类型的柱塞注射设备可以提供优良的特性，其中熔融树脂的质量可以保持恒定。存在如上所述的由塑化装置和柱塞注射装置的组合构成的各种注射设备。例如，专利文献1、专利文献2提出了这样的注射设备。

引文列表

专利文献

专利文献1：日本专利公开特许3062629

专利文献2：日本专利公开特许2786243

如图9(A)所示，专利文献1中提出的注射设备51包括用于塑化或熔融树脂的塑化装置52、用于暂时蓄积熔融树脂的蓄积器装置53和用于注射熔融树脂的柱塞注射装置54。塑化装置52由加热缸56和螺杆57组成，从料斗58供应的树脂被熔融并向前进给。蓄积器装置53由缸60和由预定驱动装置驱动的柱塞61组成，使得在塑化装置52中熔融的树脂被供应到缸60。柱塞注射装置54由注射缸63和由预定驱动装置驱动的注射柱塞64组成，并且注射喷嘴65设置在注射缸63的远端。蓄积在蓄积器装置53中的树脂经由流动路径被供给到注射缸63的内部，并且第一开闭阀67插置在该流动路径上。第二开闭阀68插置在注射缸63内与注射喷嘴65连通的树脂流动路径上。在该注射设备51中，塑化装置52被设计成连续执行塑化，而不会在注射步骤和压力保持步骤中中断。将描述塑化装置52的这个特征。为了方便起见，将从第一开闭阀67关闭并且蓄积器装置53和柱塞注射装置54之间的树脂流动路径被切断的状态开始描述。在这种状态下，在塑化装置52中塑化的树脂被供应给蓄积器装置53的缸60。柱塞61被抽出，熔融的树脂蓄积在缸60的远端。当熔融树脂的蓄积量稍微小于一次注射所需的树脂量时，第一开闭阀67打开，而第二开闭阀68关闭。然后，柱塞61在轴向方向上被驱动。当这种情况发生时，树脂被供应到柱塞注射装置54的注射缸63中，并且注射柱塞64被抽出。当这种情况发生时，由于塑化装置52保持塑化，来自塑化装置52的熔融树脂也被供应到柱塞注射装置54。当柱塞61到达停止位置，即推进完成位置时，该状态保持一段时间。然后，来自塑化装置52的树脂继续被供应到柱塞注射装置54中。当测量到柱塞注射装置54所需的树脂量时，第一开闭阀67关闭。打开第二开闭阀68，并且驱动注射柱塞64以从注射喷嘴65注射树脂。即，执行注射步骤。预定的轴向力施加在注射柱塞64上，直到压力保持步骤完成。顺便提及，在塑化装置51中熔融的树脂被供应到蓄积器装置53，以在第一开闭阀67关闭之后立即开始树脂的蓄积。该树脂将用于下一次注射。这样，树脂可以在塑化装置51中连续塑化。在下文中，相同的操作将继续进行。

如图9(B)所示，专利文献2提出的注射设备71包括用于塑化或熔融树脂的塑化装置72和用于注射熔融树脂的第一柱塞注射装置73和第二柱塞注射装置74。塑化装置72包括加热缸76和螺杆77，并熔融从料斗78供应的树脂。此外，第一柱塞注射装置73和第二柱塞注射装置74分别包括注射缸80、81和注射柱塞82、83。第一柱塞注射装置73和第二柱塞注射装置74测量塑化装置72熔融的树脂的量并注射由此测量的树脂。在该注射设备71中，流动路径切换阀85设置在塑化装置72的远端。来自塑化装置72的树脂的流动路径分支成两个树脂流动路径，即来自流动路径切换阀85的第一树脂供应流动路径86和第二树脂供应流动路径87，并且第一树脂供应流动路径86和第二树脂供应流动路径87分别连接到第一柱塞注射装置73和第二柱塞注射装置74。第一树脂供应流动路径86和第二树脂供应流动路径87中的一个与塑化装置72连通，另一个根据流动路径切换阀85的切换位置被切断。在该注射设备71中，从第一柱塞装置73和第二柱塞装置74注射的树脂分别通过第一注射流动路径89和第二注射流动路径90从注射喷嘴91注射，并且第一开闭阀93和第二开闭阀94分别插置在第一注射流动路径89和第二注射流动路径90上。在该注射设备71中，塑化装置52也可以连续塑化树脂，并且注射设备71如下操作。在第一开闭阀93关闭的情况下，通过操作流动路径切换阀85，使塑化装置72和第一树脂供应流动路径86彼此连通。然后，由塑化装置72塑化和熔融的树脂被供应到第一柱塞注射装置73，并且注射柱塞82被抽出。当测量预定量时，通过操作流动路径切换阀85，使塑化装置72和第二树脂供应流动路径87彼此连通。换句话说，第一树脂供应流动路径86被切断。当这种情况发生时，第二开闭阀94提前关闭。然后，在塑化装置52中塑化的树脂被供应到第二注射装置74，并且在第二柱塞注射装置74中开始树脂量的测量。打开第一开闭阀93，并且通过驱动第一柱塞注射装置73中的注射柱塞82来执行注射步骤。在注射之后，压力保持步骤被执行预定的时间长度，并且第一开闭阀93关闭。在第一柱塞注射装置73中执行注射步骤和压力保持步骤的同时，在第二柱塞注射装置74中测量所需的树脂量。当树脂量的测量完成时，通过操作流动路径切换阀85，使塑化装置72和第一树脂供应流动路径86彼此连通。这开始测量第一柱塞注射装置73中的树脂量。打开第二开闭阀94，并且通过驱动第二柱塞注射装置74的注射柱塞83来执行注射步骤。在压力保持步骤执行预定时间长度之后，第二开闭阀94关闭。测量第一柱塞注射装置73所需的树脂量，由此切换流动路径切换阀86。在下文中，注射设备71将以相同的方式操作。

发明内容

技术问题

不仅在专利文献1的注射设备51中，而且在专利文献2的注射设备71中，树脂可以在塑化装置52、72中连续塑化，因此，熔融树脂的质量保持恒定。此外，塑化步骤不会被注射步骤和压力保持步骤中断，因此可以缩短成型周期的周期时间。即，可以说这些注射设备51、71是优异的。然而，它们似乎存在需要解决的问题。首先，作为这些注射设备51、71要解决的问题，可以提出的是用于切换树脂流动路径的复杂流动路径切换机构。在注射设备51中，在流动路径切换机构中需要两个阀，即第一开闭阀67和第二开闭阀68，并且构成流动路径切换机构的流动路径由形成在蓄积器装置53的缸60和注射缸等中的孔复杂地形成。在注射设备71中，流动路径切换机构需要三个阀，即，流动路径切换阀85以及第一开闭阀93和第二开闭阀94，并且流动路径切换机构的流动路径复杂地由第一树脂供应流动路径86和第二树脂供应流动路径87以及第一注射流动路径89和第二注射流动路径90构成。即，注射设备71具有流动路径切换机构复杂、导致生产成本增加的问题。此外，在这些流动路径切换机构中，失效频率变高，因为由于设置了两个或更多个阀而涉及许多移动部分。另外，维护成本大大增加。在熔融和注射含有增强纤维的树脂时，也会导致增强纤维在许多位置被切割的问题。在使用含有增强纤维的树脂的情况下，当阀打开和关闭时，位于阀附近的增强纤维被切断。在这些注射设备51、71中，被塑化装置52、72熔融的树脂在通过流动路径切换机构时，不会不通过两个阀。即，存在多达两个切割增强纤维的位置。当增强纤维被切割成较短的长度时，模制产品的强度受到严重影响。流动路径切换机构的复杂结构导致了另一个问题。虽然在树脂质量不稳定的操作开始时需要将树脂排出注射设备，但是由于流动路径切换机构构造复杂，树脂不能容易地排出。这些注射设备51、71还有另一个问题，即一部分树脂长时间保留在其中。例如，在注射设备51中，由于需要确保塑化装置52和柱塞注射装置54之间的流动路径，即使柱塞61被推到最前面的位置，柱塞61也不会与缸60的远端邻接。树脂暂时保留在限定在两者间的空间中。另外，在注射设备71中，第一注射流动路径89和第二注射流动路径90由设计流动路径构成，树脂在不注射时暂时保留在该路径中。第一树脂供应流动路径86和第二树脂供应流动路径87由暂时保留树脂的设计流动路径构成。当树脂保留在其中时，根据树脂的类型，树脂碳化或树脂质量劣化。

本发明的一个目的是提供一种注射设备，其消除或解决了上文已经描述的传统的缺点或问题。具体地说，本发明的一个目的是提供一种包括塑化装置和柱塞注射装置的注射设备，其中用于在这些装置中切换树脂的流动路径的流动路径切换机构具有尽可能少的阀，这使得流动路径切换机构结构简单并且难以失效，从而使得能够以低成本提供注射设备，其中即使在使用含有增强纤维的树脂的情况下，也很少切割增强纤维，并且其中防止树脂长时间保留在设备中，由此可以防止由于树脂碳化导致的树脂质量下降。

问题的解决方案

为了实现该目的，根据本发明，注射设备包括用于熔融树脂的塑化装置、用于测量在塑化装置中熔融的树脂量并注射测量的树脂的至少一个柱塞注射装置、从其注射树脂的注射部分以及用于将塑化装置、柱塞注射装置和注射部分连接在一起的流动路径切换块。在流动路径切换块中设有第一至第四连接流动路径和流动路径切换阀。塑化装置、柱塞注射装置和注射部分连接到第一至第三连接流动路径。然后，用于将树脂排出到外部的另一个柱塞注射装置或排出部分连接到第四连接流动路径。将流动路径切换阀切换到第一位置使得第一连接流动路径和第二连接流动路径彼此连通，并且第三连接流动路径和第四连接流动路径彼此连通，并且将流动路径切换阀切换到第二位置使得第一连接流动路径和第四连接流动路径彼此连通，并且第二连接流动路径和第三连接流动路径彼此连通。

也就是说，为了实现上述目的，根据权利要求1所述的发明提供了一种包括流动路径切换块的注射设备，该注射设备包括：塑化装置，其被构造成熔融树脂；至少一个柱塞注射装置，其被构造成测量在塑化装置中熔融的树脂量并注射熔融的树脂；注射部分，其被构造成注射树脂；以及流动路径切换块，其连接塑化装置、柱塞注射装置和注射部分，其中流动路径切换块包括第一至第四连接流动路径和一个流动路径切换阀，其中塑化装置连接到第一连接流动路径，柱塞注射装置连接到第二连接流动路径，注射部分连接到第三连接流动路径，其中当流动路径切换阀切换到第一位置时，第一连接流动路径和第二连接流动路径彼此连通，第三连接流动路径和第四连接流动路径彼此连通，并且其中当流动路径切换阀切换到第二位置时，第一连接流动路径和第四连接流动路径彼此连通，并且第二连接流动路径和第三连接流动路径彼此连通。

根据权利要求2所述的发明提供了根据权利要求1所述的包括流动路径切换块的注射设备，进一步包括：附加柱塞注射装置，其中附加柱塞注射装置连接到第四连接流动路径。

根据权利要求3所述的发明提供了根据权利要求1所述的包括流动路径切换块的注射设备，进一步包括：排出部分，其被构造成将树脂排出到外部，其中排出部分连接到第四连接流动路径。

根据权利要求4所述的发明提供了根据权利要求1至3中的任一项所述的包括流动路径切换块的注射设备，其中流动路径切换阀包括作为两个独立流动路径的第一阀内流动路径和第二阀内流动路径，并且其中第一阀内流动路径和第二阀内流动路径在流动路径切换块内旋转以切换到第一和第二位置。

根据权利要求5所述的发明提供了根据权利要求4所述的包括流动路径切换块的注射设备，其中流动路径切换阀被构造成旋转，使得：当流动路径切换阀切换到第一位置时或者当流动路径切换阀切换到第二位置时，第一阀内流动路径与所述第一连接流动路径连通；并且当流动路径切换阀切换到第一位置时或者当流动路径切换阀切换到第二位置时，第二阀内流动路径与第三连接流动路径连通。

根据权利要求6所述的发明提供了根据权利要求5所述的包括流动路径切换块的注射设备，其中第一阀内流动路径的孔径大于第二阀内流动路径的孔径。

根据权利要求7所述的发明提供了根据权利要求1至6中的任一项所述的包括流动路径切换块的注射设备，其中第二连接流动路径被构造成在注射时接纳柱塞注射装置的柱塞的远端部分。

根据权利要求8所述的发明提供了根据权利要求7所述的包括流动路径切换块的注射设备，其中柱塞注射装置的柱塞的远端部分被构造成进入其中远端部分基本上到达流动路径切换阀的移动部分的阀体的位置。

根据权利要求9所述的发明提供了根据权利要求1至8中的任一项所述的包括流动路径切换块的注射设备，其中流动路径切换块包括设置在第一至第四连接流动路径中的至少一个上的排出阀，该排出阀被构造成当排出阀被操作时将树脂排出到外部。

发明的有利效果

因此，如上所述，本发明提供了一种注射设备，该注射设备包括用于熔融树脂的塑化装置、用于测量在塑化装置中熔融的树脂量并注射由此测量的熔融树脂的至少一个柱塞注射装置、从其注射树脂的注射部分以及将塑化装置、柱塞注射装置和注射部分连接在一起的流动路径切换块。此外，流动路径切换块包括第一至第四连接流动路径和流动路径切换阀。此外，塑化装置连接到第一连接流动路径，柱塞注射装置连接到第二连接流动路径，并且注射部分连接到第三连接流动路径，并且当流动路径切换阀切换到第一位置时，第一连接流动路径和第二连接流动路径彼此连通，并且第三连接流动路径和第四连接流动路径彼此连通，而当流动路径切换阀切换到第二位置时，第一连接流动路径和第四连接流动路径彼此连通，并且第二连接流动路径和第三连接流动路径彼此连通。因此，在本发明的注射设备中，当流动路径切换阀切换到第一位置时，在塑化装置中熔融的树脂被供应到柱塞注射装置，而当流动路径切换阀切换到第二位置时，可以通过驱动柱塞注射装置从注射部分注射树脂。此外，如上所述可以切换流动路径的流动路径切换块仅包括单个流动路径切换阀，换句话说，在流动路径切换块中仅设置一个阀。这使得流动路径切换块的结构简单，并因此使得流动路径切换块难以失效，从而使得能够以低成本提供注射设备。另外，该注射设备具有一个优越的优点，即，即使当使用含有增强纤维的树脂时，由于在流动路径切换块中仅设置一个阀，因此被该阀切割的增强纤维很少。此外，在流动路径切换块中几乎没有残留树脂的流动路径，因此，可以防止树脂的劣化。根据本发明的另一个方面，注射设备包括附加柱塞注射装置，并且该附加柱塞注射装置连接到第四连接流动路径。此外，在柱塞注射装置和附加柱塞注射装置中，当一个柱塞注射装置测量来自塑化装置的树脂量时，另一个柱塞注射装置可以注射树脂。另外，在柱塞注射装置和附加柱塞注射装置中，当一个柱塞注射装置注射树脂时，另一个柱塞注射装置可以测量来自塑化装置的树脂量。也就是说，塑化不必在注射步骤和压力保持步骤中中断，因此塑化装置可以连续操作。这不仅可以使树脂质量均匀，还可以缩短成型周期的周期时间。根据本发明的另一方面，注射设备包括用于将树脂排出到外部的排出部分，并且排出部分连接到第四连接流动路径。在本发明的这一方面，虽然在驱动柱塞注射装置以注射树脂的同时，来自塑化装置的树脂被从排出部分排出，但是确保了塑化装置可以连续操作。即，可以使树脂的质量均匀。根据本发明的一个方面，流动路径切换阀包括作为两个独立流动路径的第一阀内流动路径和第二阀内流动路径，并且在流动路径切换块内旋转以切换到第一和第二位置。也就是说，流动路径切换阀由结构简单的流动路径切换阀构成。因此，流动路径切换阀极少失效，并且可以以低成本提供。根据本发明的另一个方面，流动路径切换阀旋转，使得无论流动路径切换阀切换到第一位置还是第二位置，第一阀内流动路径都与第一连接流动路径连通，并且无论流动路径切换阀切换到第一位置还是第二位置，第二阀内流动路径都与第三连接流动路径连通。这使得新鲜塑化树脂能够始终从塑化装置流入第一阀内流动路径。例如，当附加柱塞注射装置连接到第四连接流动路径时，来自塑化装置的树脂被迫经由第一阀内流动路径流向柱塞注射装置或附加柱塞注射装置，然后一直测量其量，并且防止树脂停留在第一阀内流动路径中，从而可以肯定地防止树脂的劣化。此外，当流动路径切换阀旋转时，即使在流动路径切换阀切换到第一位置或第二位置期间，至少第一阀内流动路径保持与塑化装置连通。在这种情况下，可以通过与第一阀内流动路径的树脂容纳量相对应的量来确保减轻树脂压力增加的缓冲，因此，即使第一连接流动路径与第二和第四连接流动路径之间的连通由于流动路径切换阀的切换而被暂时切断，也可以确保塑化装置能够继续稳定地塑化树脂。根据本发明的另一方面，第一阀内流动路径形成为具有比第二阀内流动路径的孔径更大的孔径。通常，从柱塞注射装置注射的树脂的压力远远大于从塑化装置供应的树脂的压力。此外，比施加到第一阀内流动路径的压力更大的压力被施加到第二阀内流动路径。流动路径切换阀旋转，因此，流动路径切换阀显然是旋转体。在由于不同的压力而在旋转体中产生不平衡负载的情况下，旋转体倾向于失效，并且其使用寿命也受到严重影响。然而，利用本发明的这一方面，第一阀内流动路径形成为具有比第二阀内流动路径的孔径更大的孔径，由此可以减小施加在流动路径切换阀上的不平衡负载的大小。因此，防止了流动路径切换阀在其失效和使用寿命方面受到严重影响。根据本发明的一个方面，第二连接流动路径允许柱塞注射装置的柱塞的远端部分在注射时进入。此外，也可以注射第二连接流动路径中的树脂，从而可以防止树脂长时间停留在其中。这可以防止树脂由于碳化而劣化。根据本发明的另一个方面，柱塞注射装置的柱塞的远端部分进入到其中远端部分基本上到达阀体的位置，该阀体是构成流动路径切换阀的移动部分。此外，可以进一步减少流动路径切换阀内剩余的树脂量，从而可以防止树脂由于碳化而劣化。根据本发明的另一方面，流动路径切换块包括排出阀，该排出阀设置在第一至第四连接流动路径中的至少一个上，然后当排出阀被操作时将树脂排出到外部。由于设置了排出阀，当塑化装置开始操作时，可以排出质量不稳定的树脂。另外，当进行维护服务时或者在紧急情况下，树脂可以被排出到外部，因此，本发明的注射设备在处理上是优越的。

附图说明

图1示出了根据本发明的实施例的包括流动路径切换块的注射设备的示意图，其中图1(A)、1(B)是当流动路径切换块的流动路径切换阀分别切换到第一位置和第二位置时注射设备的截面图。

图2示出了根据本发明的实施例的包括流动路径切换块的注射设备的示意图，并且是注射设备的截面图，其中通过驱动构成注射设备的柱塞注射装置的柱塞来执行注射步骤。

图3示出了说明根据本发明的实施例的流动路径切换块的功能的图，其中图3(A)至3(C)是当流动路径切换阀位于各种切换位置时，流动路径切换块的截面图。

图4示出了根据本发明的第二实施例的注射设备的一部分的示意图，其中图4(A)、4(B)是柱塞注射装置和流动路径切换块的截面图，示出了在注射之前和之后的柱塞的位置。

图5示出了根据本发明的第三实施例的注射设备的一部分的示意图，其中图5(A)、5(B)是柱塞注射装置和流动路径切换块的截面图，示出了在注射之前和之后的柱塞的位置。

图6示出了示出根据本发明的第四实施例的注射设备的图，其中图6(A)是示出注射设备的截面图，图6(B)、6(C)是示出设置在流动路径切换块中的一个排出阀的截面图。

图7是示出根据本发明的第五实施例的注射设备的截面图。

图8示出了示出根据本发明的另一实施例的流动路径切换块的图，其中图8(A)是流动路径切换块的透视图，图8(B)、8(C)分别是沿着线X-X和线Y-Y截取并在图8(A)中所示箭头X、Y指示的方向上观察的流动路径切换块的截面图。

图9是示出传统示例的图，其中图9(A)、9(B)分别是示出专利文献1、2中描述的注射设备的截面图。

具体实施方式

在下文中，将描述本发明的实施例。如图1所示，根据本发明的第一实施例的注射设备1A包括：塑化装置2，其用于塑化、即熔融树脂；第一柱塞注射装置4和第二柱塞注射装置5，其用于测量熔融树脂的量并注射由此测量的熔融树脂；注射部分，即用于注射树脂的注射喷嘴8；以及流动路径切换块7，其用于连接塑化装置2、第一柱塞注射装置4和第二柱塞注射装置5及注射喷嘴8。众所周知，塑化装置2包括加热缸10和构造成在加热缸10内旋转的螺杆11，尽管未示出，但加热器设置在加热缸10的外周表面上，并且料斗设置在加热缸10的后端部分。因此，当加热缸10被加热器加热时，作为材料的树脂从料斗供应到加热缸10中，并且螺杆11旋转，树脂被塑化，即熔融，然后被进给到塑化装置2的前部。第一柱塞注射装置4和第二柱塞注射装置5由通常已知的柱塞注射装置构成，并且包括注射缸13、14和柱塞16、17，柱塞16、17分别在注射缸13、14内在轴向方向上被驱动。

根据本实施例的流动路径切换块7表征了本发明，并且构成了用于切换树脂的流动路径的流动路径切换机构。在该实施例中，流动路径切换块7基本上形成为立方体。孔19在流动路径切换块7中从立方体的上表面竖直地开放。接下来将描述的阀体20可旋转地插入该孔19中，并且流动路径切换阀21由流动路径切换块7、孔19和阀体20组成。顺便提及，在构成立方体的四个侧面中的每一个的中心开有通孔，以与孔19连通。即，通孔构成第一至第四连接流动路径23a、23b、…。在第一至第四连接流动路径23a、23b…中，塑化装置2连接到第一连接流动路径23a，第一柱塞注射装置4和第二柱塞注射装置5分别连接到第二连接流动路径23b和第四连接流动路径23d，并且注射喷嘴8连接到连接流动路径23c。因此，塑化装置2和注射喷嘴8经由流动路径切换块7同轴地设置，并且第一柱塞注射装置4和第二柱塞注射装置5经由流动路径切换块7同轴地设置并且彼此面对。由于这些装置如上所述地设置，塑化装置2的轴线与第一柱塞注射装置4和第二柱塞注射装置5的轴线成直角，并且注射设备1A整体上侧向对称地形成。

构成根据该实施例的流动路径切换阀21的阀体20呈圆柱形形状。在阀体20的外周表面上形成有在圆周方向上延伸预定长度的两个凹槽。这些凹槽形成在圆柱体上相同的高度处。一个凹槽形成为在0度至90度的角度范围内延伸的弧，而另一个凹槽形成为在180度至270度的角度范围内延伸的弧，并且两个凹槽都在阀体20的外周表面上以预定深度形成。以上述方式构造的阀体20插入孔19中，由此第一阀内流动路径25由凹槽中的一个和孔19构成，而第二阀内流动路径26由另一个凹槽和孔19构成。阀体20可以如上所述在孔19内旋转，并且可以采取两个旋转位置，即第一位置和第二位置。当阀体20处于第一和第二位置时，第一至第四连接流动路径23a、23b…被迫彼此连通或被第一阀内流动路径25和第二阀内流动路径26切断。

在该实施例中，第一柱塞注射装置4的注射缸13和第二柱塞注射装置5的注射缸14的孔径略小于第二连接流动路径23b和第四连接流动路径23d的孔径。因此，当柱塞16、17在轴向方向上被驱动时，如图2所示，柱塞远端部分28、29移动通过注射缸13、14的远端部分，以进入第二连接流动路径23b和第四连接流动路径23d，并且可以基本上到达阀体20附近。在该实施例中，由于柱塞远端部分28、29深入阀体20移动，在注射时保留在流动路径切换块7内的树脂量可以变得尽可能少，从而可以防止树脂质量由于长时间停留在流动路径切换块中而被改变。

将描述根据本实施例的注射设备1A的功能。首先，在根据本实施例的流动路径切换块7中，流动路径切换阀21切换到第一位置，如图1(A)所示。然后，第一连接流动路径23a和第二连接流动路径23b通过第一阀内流动路径25彼此连通。换句话说，塑化装置2和第一柱塞注射装置4彼此连通。预先在柱塞16上施加预定的轴向力。当加热缸10被加热并且螺杆11在塑化装置2中旋转时，树脂熔融，然后从塑化装置2供应到第一柱塞注射装置4。柱塞16由于熔融树脂施加的压力而退回。即，执行熔融树脂的量的测量。当测量到预定量的熔融树脂时，流动路径切换阀21切换到第二位置，如图1(B)所示。然后，第一连接流动路径23a和第四连接流动路径23d通过第一阀内流动路径25彼此连通。换句话说，塑化装置2和第二柱塞注射装置5彼此连通。塑化装置2继续操作以熔融树脂。然后，熔融树脂被供应到第二柱塞注射装置5中。另一方面，在该第二位置，第二连接流动路径23b和第三连接流动路径23c通过第二阀内流动路径26彼此连通。换句话说，第一柱塞注射装置4和注射喷嘴8彼此连通。在第一柱塞注射装置4中，柱塞16在轴向方向上被驱动以注射熔融树脂，以将其装载在模具(未示出)中。当柱塞16被完全驱动时，如图2所示，柱塞远端部分28移动通过注射缸13以进入第二连接流动路径23b，该第二连接流动路径23b是流动路径切换块7内的流动路径。这可以尽可能低地减少残留在第一柱塞注射装置4中的树脂量。在压力保持步骤中，预定的轴向力施加在柱塞16上。当装载在模具中的树脂冷却并凝固时，打开模具以从中取出模制产品，然后再次夹紧模具。在这些注射步骤和压力保持步骤中，树脂也继续从塑化装置2供应到第二柱塞注射装置5。然后，当在第二柱塞注射装置5中测量到预定量的树脂时，流动路径切换阀21切换到第一位置，如图1(A)所示。然后，塑化装置2和第一柱塞注射装置4彼此连通，并且如上所述，在第一柱塞注射装置4中开始测量树脂量。也就是说，树脂的塑化不会中断。现在，在该第一位置，第二柱塞注射装置5和注射喷嘴8也彼此连通。在第二柱塞注射装置5中的柱塞17在轴向方向上被驱动以注射熔融树脂，以将其装载在模具(未示出)中。在下文中，以相同的方式重复模制。

顺便提及，在根据本实施例的流动路径切换块7中，特别关注流动路径切换阀21的切换方法或其切换方向。图3(A)示意性地示出了其中流动路径切换阀21切换到第一位置的流动路径切换块7，在该第一位置，从塑化装置2供应的树脂经由第一阀内流动路径25被输送到第一柱塞注射装置4中，并且将从第二柱塞注射装置5注射的树脂经由第二阀内流动路径26被输送到注射喷嘴8中以从其注射。在第一阀内流动路径25内流动的树脂是刚刚塑化的树脂，而在第二阀内流动路径26内流动的树脂是在第二柱塞注射装置5内测量的树脂，即，一直保留在第二柱塞注射装置5内的树脂，因此，自塑化以来已经过了一小段时间。阀体20可以在由附图标记36和附图标记37表示的两个方向上旋转，并且流动路径可以通过阀体20在两个方向中的任一个方向上旋转来切换。例如，当阀体20在由附图标记36表示的方向上旋转90度时，如图3(B)所示，塑化装置2和第二柱塞注射装置5彼此连通，并且第一柱塞注射装置4和注射喷嘴8彼此连通。因此，该旋转位置可以被称为第二位置。然而，正是第二阀内流动路径26使得塑化装置2与第二柱塞注射装置5连通，并且如已经参照图3(A)所描述的，从第二柱塞注射装置5注射的树脂，即自塑化以来经过了一小段时间的树脂存在于第二阀内流动路径26中。然后，树脂返回到第二柱塞注射装置5以停留在那里。当树脂长时间停留在柱塞注射装置中时，树脂的质量可能会变差，这不是优选的。然后，在该实施例中，阀体20被迫在由附图标记37表示的方向上旋转。然后，塑化装置2和第二柱塞注射装置5通过第一阀内流动路径25彼此连通，在第一阀内流动路径25中仅存在刚刚塑化的树脂，如图3(C)所示。因此，确保了在第二柱塞注射装置5中测量的树脂是新鲜的，并且可以防止树脂在其中停留更长时间而变得不新鲜。因此，在该实施例中，该位置被称为第二位置。在该实施例中，第一阀内流动路径25被设计成无论流动路径切换阀21被切换到第一位置或第二位置都始终与塑化装置2连通，而第二阀内流动路径26被设计成无论流动路径切换阀21被切换到第一位置或第二位置都与注射喷嘴8连通，由此防止树脂在流动路径中长时间停留。

这样，在该实施例中，尽管确定了流动路径切换阀21的阀体20的旋转方法，但这提供了另一个优点。这将在下面描述。当流动路径切换阀21切换流动路径时，塑化装置2与第一柱塞注射装置4和第二柱塞注射装置5的连通被暂时切断。在连通被切断时塑化装置2继续塑化并继续供应熔融树脂的情况下，树脂的压力迅速急剧增加，从而影响树脂的塑化。然而，当如上所述旋转阀体20时，即使当流动路径切换阀21切换流动路径时，至少第一阀内流动路径25保持与塑化装置2连通。这是因为第一阀内流动路径25是形成在圆柱形阀体20的外周表面上的凹槽，并且因为即使当阀体20旋转时，该凹槽也始终保持连接到第一连接流动路径23a。由于即使当流动路径切换阀21切换流动路径时，第一阀内流动路径25也以上述方式与塑化装置2保持连通，因此即使塑化装置2与第一柱塞注射装置4和第二柱塞注射装置5的连通被暂时切断，第一阀内流动路径25内的树脂也被压缩与第一阀内流动路径25的树脂容纳能力相对应的量，从而减轻树脂压力的增加。这防止了塑化装置2的连续塑化受到树脂压力增加的影响，否则会发生这种情况。

顺便提及，在第一阀内流动路径25始终与塑化装置2连通并且第二阀内流动路径26始终与注射部分(即注射喷嘴8)连通的情况下，不管流动路径切换阀21切换到第一和第二位置中的哪一个，第一阀内流动路径25和第二阀内流动路径26的孔径都可以改变。具体地说，将第一阀内流动路径25的孔径加工成大于第二阀内流动路径26的孔径。这是因为在注射时从第一柱塞注射装置4和第二柱塞注射装置5注射的树脂的压力比从塑化装置2供应的树脂的压力大得多。压力大小的差异导致施加到第二阀内流动路径26的内部压力大于施加到第一阀内流动路径25的内部压力。因此，不平衡负载施加在流动路径切换阀21或阀体20上。这种不平衡负载在孔19的预定方向上推动阀体20，由此流动路径切换阀21往往容易劣化或失效。因此，为了减小不平衡负载，将第一阀内流动路径25的孔径加工成大于第二阀内流动路径26的孔径。

根据本实施例的注射设备1A可以进行各种修改。图4(A)、4(B)示出了根据本发明的第二实施例的注射设备1B的一部分。即，在图4(A)、4(B)中示出了注射设备1B的第一柱塞注射装置4’和流动路径切换块7。塑化装置2、第二柱塞注射装置5’和注射喷嘴8也连接到流动路径切换块7，然而，在附图中省略了这些组成构件。第二实施例的注射设备1B的第一柱塞注射装置4’不同于根据第一实施例的第一柱塞注射装置4。具体地说，柱塞远端部分28’的形状不同于第一柱塞注射装置4的柱塞远端部分28，并且柱塞远端部分28’的端面28a’的形状与阀体20的凹槽表面31的形状一致。在该实施例中，当执行注射时，允许柱塞远端部分28’进入阀体20的内部，如图4(B)所示。这可以进一步减少在执行注射时残留在流动路径切换阀7内的树脂量。省略图示的第二柱塞注射装置5’的柱塞远端部分29’以与形成第一柱塞注射装置4’的柱塞远端部分28’的方式相同的方式形成，因此，利用第二柱塞注射装置5’的柱塞远端部分29’，还可以进一步减少流动路径切换块7中残留的树脂量。

图5(A)、5(B)示出了根据本发明的第三实施例的注射设备1C的一部分。尽管塑化装置2、第二柱塞注射装置5”和注射喷嘴8与第一实施例一样连接到流动路径切换块7的三个侧面，但是这些组成构件在附图中被省略，并且在图5(A)、5(B)中仅示出了第一柱塞注射装置4″和流动路径切换块7。根据第三实施例的注射设备1C具有两个特征。第一个特征是注射缸13”的孔径大于流动路径切换块7中的第二连接流动路径23b的孔径。因此，柱塞远端部分28”的外径增大，以便与注射缸13”的孔径相匹配。该实施例的第二个特征是在柱塞远端部分28”的远端设有突出部30。突出部30具有圆柱形形状，并且其外径基本上等于第二连接流动路径23b的孔径。因此，当柱塞16″如图5(B)所示在执行注射时被驱动时，柱塞远端部分28″的突出部30可以进入第二连接流动路径23b。也就是说，在第三实施例中，也可以减少注射时残留在流动路径切换块7内的树脂量。由于省略图示的第二柱塞注射装置5’以与第一柱塞注射装置4’的形成方式相同的方式形成，因此利用第二柱塞注射装置5’，可以减少注射时残留在流动路径切换块7内的树脂量。

作为本实施例的注射设备1的修改示例，可以添加用于排出树脂的机构。该排出机构旨在当在操作开始时塑化的树脂质量不稳定时、当执行维护服务时或在紧急时刻排出树脂。图6(A)示出了根据第四实施例的包括树脂排出机构的注射装置4D。在该实施例的注射设备1D中设有包括排出阀37a、37b…的流动路径切换块7’。在该第四实施例中，排出阀37a、37b…分别设置在所有第一至第四连接流动路径23a、23b…中。在该第四实施例中，这些排出阀37a、37b…的结构相同，因此，将仅描述设置在第一连接流动路径23a中的排出阀37a。如图6(B)所示，排出阀37a包括块体38和阀体40。构成第一连接流动路径23a的一部分的树脂流动路径42和与树脂流动路径42以直角相交的通孔39形成在块体38中。具有预定形状的阀体40插入通孔39中，使得当操作部分41由驱动机构(未示出)操作时，阀体40在通孔39中被上下驱动。当阀体40位于图6(B)所示的位置时，树脂流动路径42，即第一连接流动路径23a，与塑化装置2和流动路径切换块7′连通，使得树脂从塑化装置2流到流动路径切换块7′。然而，当注射设备1D开始操作时、当执行维护服务时或者在紧急情况下，当阀体40通过操作操作部分41被驱动到图6(C)所示的位置时，树脂流动路径42，即第一连接流动路径23a关闭，由此来自塑化装置的树脂通过通孔39排出到外部。如上所述，在该实施例中，排出阀37a、37b…设置在所有第一至第四连接流动路径23a、23b…中，使得树脂可以从排出阀37a、37b…中的任何一个排出。然而，四个排出阀37a、37b…不一定必须全部设置，因此，排出树脂的目的可以仅通过一个排出阀来实现。排出阀37a、37b…的结构不必限于上述结构，因此，可以采用任何结构，前提是它能够将树脂排出到外部。

在各实施例中，描述了在注射设备1A、1B…中设有两个柱塞注射装置，即第一柱塞注射装置4和第二柱塞注射装置5，并且树脂可以从第一和第二柱塞注射装置交替地注射。然而，可以采用这样的构造，其中注射设备仅包括安装在根据本实施例的流动路径切换块7上的一个柱塞注射装置。图7示出了根据第五实施例的这种注射设备或注射设备1E。在注射设备1E中，塑化装置2、第一柱塞注射装置4和注射喷嘴8分别连接到根据本实施例的流动路径切换块7中的第一至第三连接流动路径23a、23b、23c。然而，用于将树脂排出到外部的排出部分45连接到第四连接流动路径23d。因此，如图7所示，当流动路径切换阀21处于第二位置时，从塑化装置2供应的树脂从排出部分45被排出。尽管树脂在排出时被浪费，但是由于塑化装置2可以连续操作，当流动路径切换阀21切换到第一位置以将树脂从塑化装置2供应到第一柱塞注射装置4时，可以确保始终能够供应质量恒定的树脂。

图8示出了根据另一个实施例的修改的流动路径切换块7″。在该流动路径切换块7”中，阀体20’具有基本上长方体的形状，并且被设置成平滑地滑入在流动路径切换块7”中开口的长方体孔31中。阀体20’上形成有四个凹槽32、33、34、35。凹槽32和凹槽33形成在相同的高度上，而凹槽34和凹槽35形成在相同的高度上。可以通过滑动阀体20’以将其切换到凹槽32、33与第一至第四连接流动路径23a、23b…对齐的第一位置和凹槽34、35与第一至第四连接流动路径23a、23b…对齐的第二位置，来切换流动路径。如本发明所属领域的技术人员所理解的，可以使用该流动路径切换块7”来执行本发明。

还有另一个修改示例。例如，在各实施例中，第一柱塞注射装置4的注射缸13和第二柱塞注射装置5的注射缸14的孔径被描述为略小于第二连接流动路径23b和第四连接流动路径23d的孔径。然而，注射缸13、14的孔径可以等于第二连接流动路径23b和第四连接流动路径23d的孔径。在这种情况下，注射缸13、14的孔平滑地延续到流动路径切换块7的第二连接流动路径23b和第四连接流动路径23d。然后，柱塞远端部分28、29可以平滑地到达第二连接流动路径23b和第四连接流动路径23d的内部。还有另一个修改示例。例如，柱塞16的柱塞远端部分28和柱塞17的柱塞远端部分29不必到达第二连接流动路径23b和第四连接流动路径23d的内部。当注射缸13、14的孔径变大时，柱塞远端部分28、29不能到达第二连接流动路径23b和第四连接流动路径23d的内部。然而，这样的优点是，即使柱塞16、17的注射冲程较短，也可以注射大量树脂。还有另一个修改示例。在此前已经描述的实施例中，注射部分被描述为由注射喷嘴8构成。然而，可以采用用于将树脂挤出成膜状构造的T型模头作为注射部分。

附图标记列表

1A、1B 注射设备

2 塑化装置

4 第一柱塞注射装置

5 第二柱塞注射装置

7 流动路径切换块

8 注射喷嘴

10 加热缸

11 螺杆

13、14 注射缸

16、17 柱塞

19 孔

20 阀体

21 流动路径切换阀

23a、23b、23c、23d 第一至第四连接流动路径

25 第一阀内流动路径

26 第二阀内流动路径

28、29 柱塞远端部分

37a、37b、37c、37d 排出阀

Claims (9)

1.一种包括流动路径切换块的注射设备，所述注射设备包括：

塑化装置，所述塑化装置被构造以熔融树脂；

至少一个柱塞注射装置，所述至少一个柱塞注射装置被构造成测量在所述塑化装置中熔融的树脂的量并注射所述熔融的树脂；

注射部分，所述注射部分被构造成注射所述树脂；和

所述流动路径切换块，所述流动路径切换块连接所述塑化装置、所述柱塞注射装置和所述注射部分，

其中所述流动路径切换块包括第一连接流动路径至第四连接流动路径和一个流动路径切换阀，

其中所述塑化装置被连接到所述第一连接流动路径，所述柱塞注射装置被连接到所述第二连接流动路径，并且所述注射部分被连接到所述第三连接流动路径，

其中当所述流动路径切换阀被切换到第一位置时，所述第一连接流动路径和所述第二连接流动路径彼此连通，并且所述第三连接流动路径和所述第四连接流动路径彼此连通，并且

其中当所述流动路径切换阀被切换到第二位置时，所述第一连接流动路径和所述第四连接流动路径彼此连通，并且所述第二连接流动路径和所述第三连接流动路径彼此连通。

2.根据权利要求1所述的包括流动路径切换块的注射设备，进一步包括：

附加柱塞注射装置，

其中所述附加柱塞注射装置被连接到所述第四连接流动路径。

3.根据权利要求1所述的包括流动路径切换块的注射设备，进一步包括：

排出部分，所述排出部分被构造成将树脂排出到外部，

其中所述排出部分被连接到所述第四连接流动路径。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的包括流动路径切换块的注射设备，

其中所述流动路径切换阀包括作为两个独立的流动路径的第一阀内流动路径和第二阀内流动路径，并且

其中所述第一阀内流动路径和所述第二阀内流动路径在所述流动路径切换块内旋转，以被切换到所述第一位置和所述第二位置。

5.根据权利要求4所述的包括流动路径切换块的注射设备，

其中所述流动路径切换阀被构造成旋转使得：

当所述流动路径切换阀被切换到所述第一位置时，或者当所述流动路径切换阀被切换到所述第二位置时，所述第一阀内流动路径与所述第一连接流动路径连通；并且

当所述流动路径切换阀被切换到所述第一位置时，或者当所述流动路径切换阀被切换到所述第二位置时，所述第二阀内流动路径与所述第三连接流动路径连通。

6.根据权利要求5所述的包括流动路径切换块的注射设备，其中所述第一阀内流动路径具有比所述第二阀内流动路径的孔径大的孔径。

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的包括流动路径切换块的注射设备，其中所述第二连接流动路径被构造成在注射时接纳所述柱塞注射装置的柱塞的远端部分。

8.根据权利要求7所述的包括流动路径切换块的注射设备，其中所述柱塞注射装置的所述柱塞的所述远端部分被构造成进入所述远端部分基本上到达所述流动路径切换阀的移动部分的阀体的位置。

9.根据权利要求1至8中的任一项所述的包括流动路径切换块的注射设备，其中所述流动路径切换块包括被设置在所述第一连接流动路径至所述第四连接流动路径中的至少一个连接流动路径上的排出阀，所述排出阀被构造成当所述排出阀被操作时将所述树脂排出到外部。