CN1114524C - 塑料注射成型方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于塑料成型的一种方法和一种注射成型设备,该设备配有一个注射装置,该装置经过多个通道与一个设置在一模具上的模腔相连。在此,注射装置(11)经过一条直接的连接导管(12)与一机器喷嘴(13)相连,在机器喷嘴(13)和模腔(41)之间配置了一个塑料材料供给结构部分(21),塑料材料供给结构部分(21)的出口(22)具有多个孔口(23),还配置了一个驱动装置(31),利用该驱动装置可以将连接机器喷嘴(13)和模腔(41)的塑料材料供给结构部分(21)置于围绕中心轴(I)的旋转之中。
Description
技术领域
本发明涉及一种塑料注射成型方法,利用相应的注塑机,经过一注射装置将塑料注射到一模腔中,本发明还涉及一种塑料注射成型装置,它具有一个带喷嘴的注射装置,经过多个孔口与模腔相连。
背景技术
DE 196 17 349 C1公开过一种用于制造容器的塑料注射成型方法,依此,经过多个环形喷嘴将热塑性材料喷入注射模具的模腔中。经过环形缝隙式喷嘴压入注射模具中的塑料即使在硬化状态中及以后仍能一直保持其时通过环形缝隙所塑造的各个层不变形。
EP 0 441 868 B1公布过一种用于喷注塑料可硬化树脂或橡胶的喷嘴,据此,喷嘴外套中的封闭管的位置是可以调节的。通过封闭管在其轴向位置上的调节,便会产生一中心料流,该料流被一个与之相分离的同样供给模腔的套状料流所包围。输入模腔中的材料的流动所取的方向与注射装置的主轴方向相同。
发明内容
本发明的目的是提供一种方法和一种相应的装置,其中以简单的、结构性的手段,投入尽可能少的能源,可使塑料在直接进入模腔之前获得一种非同位的结构。
为实现上述目的,按本发明的方法方面,提供了这样一种利用一种注射装置将塑料材料注射到模腔中的注塑方法,包括以下步骤:
a)塑料材料以独立的流束形式连续地被送入模腔中,在注射过程中处于中心部分的塑料材料流束先行于其余的流束,
b)与此同时,流束通过一个具有塑料材料供给孔口的塑料材料供给结构部分的旋转而成螺旋形,
c)在模腔被填充和冷却之后,喷注过程通过塑料材料供给孔口的继续旋转而被切割。
根据本发明,塑料是以独立的流束形式注入模腔中的。产生流束的材料供给结构部分在此被置于旋转之中,以使各个流束彼此相对旋转,并均匀地混合起来。
此外,通过旋转流动,所需的材料量较少,这时的材料较少地处于剪应力之下。由于塑料材料的这种总体上较为有利的取向,所以可制造出其壁厚明显较小的产品。
在模腔被填充和冷却之后,便可通过塑料材料供给孔口的旋转的保持来切断喷注过程。这样,喷注点都会是很整洁的,恰如从点连接所知的情况那样。
所产生的流束可以具有任意的横断面,例如,流束的横断面是圆形的,或者,流束的横断面基本上是矩形的,其长/宽比大于2∶1。
有利的是,正好在圆形对称的产品上,例如在壁厚小的塑料桶上,尽管喷注面不断增大,仍不会产生汇合点(接缝),这是因为在中心内喷入的塑料材料先于从其余的孔口中出来的塑料材料之故。
为实现上述目的,按本发明的装置方面,提供了这样一种配有注射装置的塑料注射成型装置,该注射装置经过多个通道与一个设定在一模具中的模腔相连,所述注射成型装置具有:一注射装置,它经过一条直接的连接导管而与机器喷嘴相连,其中,在机器喷嘴和模腔之间配置了一个塑料材料供给结构部分,塑料材料供给结构部分的出口处有多个孔口;和一个驱动装置,利用该驱动装置可以使塑料材料供给结构部分处于围绕中心轴的旋转之中;其特征在于,塑料材料供给结构部分的与模腔直接相连的那个部分具有孔口,各孔口的自由通过面积的总和至少是机器喷嘴的出口的横断面的横断面积的1.3倍。
材料供给结构部分的孔口的自由面明显地大于机器喷嘴上材料供给导管的直径。其效果是:在喷入模腔中时只有很小的压力形成。因此,总起来说,消耗的能量较小,也就是在喷入时和在关闭力的消耗上所费的能量较小。
在进一步的构造中:塑料材料供给结构部分是作为罐体设计的,它被安置在机器喷嘴的头部上;孔口之一配置在罐体的中心,与中心轴同心。于此,整个的罐体由一驱动装置使之旋转。该罐体的内部形成一个空腔,塑料材料在被喷注到模腔中之前,可以在该空腔中实现均匀分布。罐体底上的孔口有不同的直径,处于外边的孔口的直径相对于它们离中心的距离是较小的。
根据另一种结构:机器喷嘴由一个套筒包封着,该套筒有一个朝向模腔的底部;在底部和机器喷嘴之间配有一个形成一缓冲区的空腔。这样,塑料材料供给结构部分被视为从注塑机至成型工具的连接部。按一种结构,它的整个底部是可以推动的;按另一种结构,套筒一端直接支撑在成型工具上,底部被安置在套筒的内部,可通过侧壁的行程推动。
根据进一步的结构,在独立于套筒配置的底部上配置一个鱼雷形轴肩,它可以经过电磁驱动装置而置于旋转之中。
为了实现塑料材料束的有特定目的的导引,在模腔中在活动的模具板上配置了一个挡件。该挡件有一个圆窝。由此,塑料材料通过该圆窝被均匀地引向模腔中的所有各边。
附图说明
附图中绘出了本发明的一个实例。附图中:
图1 带通道的塑料材料供给结构部分,
图2 罐形的塑料材料供给结构部分,
图3 塑料材料供给结构部分设计成具有整体底部的套筒,
图4 带有可活动的内装底的塑料材料供给结构部分,
图5 塑料材料供给结构部分的鱼雷形底部,
图6 带有不同形状孔口的底部的前视图,
图7 挡件,
图8 塑料材料在喷注区域内的流动状态,
图9 在总供给结构部分中塑料材料的流动状态。
具体实施方式
在图1至5中只分别表示出注射装置的一部分,该部分有一条连接导管12。该导管通往由固定的模具42和活动的模具板43所形成的模腔41。连接导管12安置在一个机器喷嘴13中。在机器喷嘴13和固定的模具42之间安置了一个塑料材料供给结构部分21。此外还配置了一个驱动装置31,它被固定在形成有模腔41的模具42上。该驱动装置31具有图1至4中所示的小齿轮32,利用该小齿轮至少可将塑料材料供给结构部分21的底部26置于旋转之中。
图1中所示的塑料材料供给结构部分是由一个用完整材料做成的圆筒制造出来的,其上开出了一些孔口23作为通道。这些通道23是如此设计的,使得中心孔口23不仅具有最大的直径。而且其长度最小,而布置在中心之外的通道不仅其直径较小,而且较长。这样就可以保证:在喷注时,中心中的塑料材料先于其余的塑料流束出来。
图2中所示的塑料材料供给结构部分21是作为罐体设计的,它可以插置在机器喷嘴14的头部上。罐体24的底部26有孔口23,这些孔口依流向呈锥形地收缩,其中里面的孔口23有一个角α,这个角明显大于其余的孔口23的角β。
在机器喷嘴14的头部和罐体24的底部26之间有一个空腔27。
图3中所示的塑料材料供给结构部分21是作为套筒25设计的,它的整个底部26可以通过驱动装置31置于旋转之中。
图4中所示的塑料材料供给结构部分21也是作为套筒25设计的,它被夹持在机器喷嘴13和固定的模具42之间。底部26处在套筒25的内部,从外面经过一个小齿轮32被驱动,该小齿轮通过一个通道29而与底部26相配合。
图5中所示与图4相反,套筒25是全关闭的。在底部26上配置了一个鱼雷形的轴肩28,该轴肩是如此地既从塑料材料又从其形状考虑加以设计的,使得它可由一个电磁驱动装置33驱动而置于旋转之中,后者固定在套筒25的外壁上。
底部26上的孔口23具有这样的尺寸,使得通过中心孔口23引导的塑料材料比其余的塑料流束先出来。
图6中所示是底部26的俯视图,其上配有孔口23。在图的上部示出孔口或通道。孔口23包括一些这样的孔,它们一就中点来说一被布置在圆弧上,而孔的直径与它们离中点的距离相一致。在图的中部示出矩形的孔口23,其长/宽比/l/b≥2。在图的下部矩形的孔口23是呈环形地围绕中心布置的,其长度l大于宽度b作为通道设计的孔口23是环的部分,它们是与中点同心地布置的。
图7详细示明模腔41,该模腔是由活动的模具板43、固定的模具42及塑料材料供给结构部分21的底部26所构成的。在活动的模具板43的内侧配有一个挡板44,该挡板有一个圆窝45。
各箭头表示塑料流束的运动方向,塑料流束从空腔27中出来,经过孔口23进入模腔中。通过中心孔口被引入模腔中的塑料材料碰触到挡板44上,并从该处被均匀地分布。
图8中示明喷注过程中的两个瞬时画面。在图的上一部分中可以看出:塑料材料S1通过底部26的中心孔口被引入模腔中,并在那里扩展成蘑菇状。在图的下一部分中可以看出:通过中心孔口29被引导的塑料熔融体S1在如此程度上先行于通过靠外的孔口23被引导的塑料熔融体S2,使得塑料熔融体S2被塑料熔融体S1所包封。
图9中示明模腔41中的塑料流束S的瞬时画面。在所示的模具42中,43例如被绘成桶体。图中示出:塑料流束呈螺旋形地被引入模腔中。
附图标记注射成型设备注射装置 11连接导管 12机器喷嘴 13机器喷嘴头部 14供给塑料材料供给结构部分 21出口 22孔口 23罐体 24套筒 25底部 26空腔 27鱼雷形轴肩 28通道 29驱动驱动装置 31小齿轮 32电磁驱动装置 33成型模腔 41模具(固定的) 42活动的模具板 43挡板 44圆窝 45中心轴 I中心中的锥角 α中心外的锥角 β
Claims (15)
1.利用一种注射装置将塑料材料注射到模腔中的注塑方法,
其特征在于以下步骤:
a)塑料材料以独立的流束形式连续地被送入模腔中,在注射过程中处于中心部分的塑料材料流束先行于其余的流束,
b)与此同时,流束通过一个具有塑料材料供给孔口的塑料材料供给结构部分的旋转而成螺旋形,
c)在模腔被填充和冷却之后,喷注过程通过塑料材料供给孔口的继续旋转而被切割。
2.按权利要求1所述的方法,
其特征在于:
所产生的流束,其横断面是圆形的。
3.按权利要求1所述的方法,
其特征在于:
所产生的流束,其横断面基本上是矩形的,其长/宽比大于2∶1。
4.配有注射装置的塑料注射成型装置,该注射装置经过多个通道与一个设定在一模具中的模腔相连,
配有一注射装置(11),它经过一条直接的连接导管(12)而与机器喷嘴(13)相连,
在机器喷嘴(13)和模腔(41)之间配置了一个塑料材料供给结构部分(21),塑料材料供给结构部分(21)的出口处(22)有多个孔口(23),
配有一个驱动装置(31),利用该驱动装置可以使塑料材料供给结构部分(21)处于围绕中心轴(I)的旋转之中,
其特征在于:
塑料材料供给结构部分(21)的与模腔(41)直接相连的那个部分具有孔口(23),各孔口的自由通过面积的总和至少是机器喷嘴(13)的出口的横断面的横断面积的1.3倍。
5.按权利要求4所述的注射成型装置,
其特征在于:
塑料材料供给结构部分(21)是作为罐体(24)设计的,它被安置在机器喷嘴(13)的头部(14)上;
孔口(23)之一配置在罐体(24)的中心,与中心轴(I)同心。
6.按权利要求4所述的注射成型装置,
其特征在于:
机器喷嘴(13)由一个套筒(25)包封着,该套筒有一个朝向模腔(41)的底部(26);
在底部(26)和机器喷嘴(13)之间配有一个形成一缓冲区的空腔(27)。
7.按权利要求6所述的注射成型装置,
其特征在于:
底部(26)经过小齿轮(32)与驱动装置(31)实现机械性连接,并可独立于套筒(25)而置于旋转之中。
8.按权利要求4所述的注射成型装置,
其特征在于:
孔口(23)包括一些这样的孔,它们—就中点来说—被布置在圆弧上,而孔的直径与它们离中点的距离相一致。
9.按权利要求4所述的注射成型装置,
其特征在于:
孔口(23)基本上是矩形的通道,其长/宽比l/b≥2。
10.按权利要求9所述的注射成型装置,
其特征在于:其长度l大于宽度b作为通道设计的孔口(23)是环的部分,它们是与中点同心地布置的。
11.按权利要求4至10的任一项所述的注射成型装置,
其特征在于:
塑料材料供给结构部分(21)的底部(26)上的孔口(23)依流向呈锥形收缩。
12.按权利要求11所述的注射成型装置,
其特征在于:
布置在底部(26)的中心上的孔口(23)的锥形具有一个锥角(α),该角明显大于其余孔口(23)的锥角(β)。
13.按权利要求4所述的注射成型装置,
其特征在于:
驱动装置(31)被固定在形成有模腔(41)的模具(42)上。
14.按权利要求6所述的注射成型装置,
其特征在于:
在独立于套筒(25)所配置的底部(26)上配置了一个鱼雷形轴肩(28),它可以借助一个电磁驱动装置(33)而置于旋转之中。
15.按权利要求4所述的注射成型装置,
其特征在于:
在模腔(41)中在活动的模具板(43)上配置了一个具有一圆窝(45)的挡件(44)。
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