CN113260494A - 阀式浇口注射模制设备 - Google Patents

Abstract

公开了一种阀式浇口注射模制设备。该阀式浇口注射模制设备具有歧管和喷嘴，歧管具有歧管通道，歧管通道延伸通过歧管，喷嘴联接到歧管，并且具有与歧管通道流体连通的喷嘴通道。阀销横跨歧管延伸，并延伸通过喷嘴通道。致动器联接到阀销，以使阀销在打开位置和关闭位置之间平移。多个模具板形成封壳以容纳歧管，所述多个模具板限定离开通路和导流槽，阀销延伸通过离开通路，并且导流槽与离开通路成角度地相交。

Description

阀式浇口注射模制设备

技术领域

本发明涉及注射模制设备，并且更具体地涉及一种阀式浇口注射模制设备。

背景技术

阀式浇口注射模制是一种工艺，由此将可模制材料在压力下通过热流道系统注射到模腔。每个模制循环，延伸通过热流道系统到达模具浇口的阀销在关闭位置和打开位置之间移动，在关闭位置中，阀销阻塞模具浇口以防止可模制材料进入模腔，在打开位置中，阀销与其模具浇口分开，以允许可模制材料进入模腔。

尤其是，注射压力和阀销的往复运动可能导致可模制材料进入阀销和密封在阀销周围的销孔之间，在那里可模制材料进入热流道系统的熔体通道。随着时间的推移，模制材料可能完全从热流道系统中离开。这种现象在本领域中称为阀销渗出；渗出物的长期积累会对热流道系统的性能产生不利影响。例如，渗出物的积累可能干扰阀销致动器并对阀销运动产生不利影响，或者渗出物的积累会粘附到热流道系统的外表面并对其热分布产生不利影响。最终，热流道系统需要维修以去除离开的模制材料。由于维修热流道系统会导致生产时间的损失，因此期望增大维修间隔和/或减少移除离开的模制材料的时间和复杂性。

发明内容

本发明的实施例涉及一种阀式浇口注射模制设备，该阀式浇口注射模制设备具有歧管和喷嘴，歧管具有歧管通道，歧管通道延伸通过歧管，喷嘴联接到歧管并且具有与歧管通道流体连通的喷嘴通道。阀销横跨歧管延伸并延伸通过喷嘴通道。致动器联接到阀销，以使阀销在打开位置和关闭位置之间平移。多个模具板形成封壳以容纳歧管，所述多个模具板限定离开通路和导流槽，阀销延伸通过离开通路，并且导流槽与离开通路成角度地相交。

附图说明

本公开的前述以及其它特征和优点将从如附图中所示的本公开的实施例的以下说明中变得明显。附图并入本文并形成说明书的一部分，进一步用于解释本公开的原理，并使本领域技术人员能够制作和使用本公开中教导的发明。附图可不必按比例绘制。

图1是根据本公开的实施例的阀式浇口注射模制设备的剖面图。

图1A是沿图1的线A-A截取的图1的阀式浇口注射模制设备的剖面图。

图1B是图1的部分B的放大图。

图2是根据本公开的另一实施例的阀式浇口注射模制设备的剖面图。

图2A是沿图2的线A-A截取的图2的阀式浇口注射模制设备的剖面图。

图2B是图2的部分B的放大图。

图3是根据本公开的又另一实施例的阀式浇口注射模制设备的剖面图。

图4是根据本公开的又另一实施例的阀式浇口注射模制设备的剖面图。

图4A是沿图4的线A-A截取的图4的阀式浇口注射模制设备的剖面图。

图4B是图4的部分B的放大图。

图5是根据本公开的又另一实施例的阀式浇口注射模制设备的剖面图。

图5A是图5的部分A的放大图。

具体实施方式

现在参考附图描述本公开的具体实施例，其中，相同的附图标记指示相同或功能相似的元件。下面的详细说明本质上仅是示例性的，无意限制本公开或本申请以及本公开的用途。在下文的说明中，“下游”是指模制材料流从注射单元到注射模制系统的模腔的大致方向，也指模制材料从注射模制系统的进口流动到模腔所通过的部件的顺序或其特征，而“上游”是指相反方向。此外，在下文的说明中，“向前”是指朝向模腔的方向，而“向后”是指远离模腔的方向。此外，无意受前述技术领域、背景技术、发明内容或下文的具体实施方式中呈现的任何明示或暗示的理论的约束。

现在参考图1和图1A，其中，图1是根据本公开的实施例的阀式浇口注射模制设备100的剖面图，并且图1A是沿图1的线A-A截取的阀式浇口注射模制设备100的剖面图。当前实施例的特征和方面可以与本文公开的其它实施例一起使用。阀式浇口注射模制设备100包括阀式浇口热流道系统102和形成封壳108的多个模具板106(诸如歧管板106A、导流板106B以及致动器板106C)，阀式浇口热流道系统102被接收在封壳108中。模具板106可以包括冷却通道，诸如歧管板106A上的冷却通道109。此外，模具板106被紧固件保持在一起，并且也可以包括附加的紧固/对准部件，诸如引导销、引导衬套等。虽然示出了三个模具板，但是根据应用，阀式浇口注射模制设备100可以包括其它模具板。阀式浇口注射模制设备100可以称为热流道模具的所谓“热半部”。在操作中，阀式浇口注射模制设备100联接到第一模具板106A前方的另一模具板，例如，部分限定模腔的形状的模腔板，在该模腔中形成模制品。

阀式浇口热流道系统102将可模制材料递送到模腔。阀式浇口热流道系统102包括歧管110、喷嘴112、阀销114以及致动器116。歧管110和喷嘴112包括用于维持歧管110和喷嘴112处于合适的处理温度下的相应的歧管和喷嘴加热器118、120。封壳108包括：凹穴122，其在歧管板106A中形成并围绕歧管110；和开口124，其也在歧管板106A中形成并围绕喷嘴112。凹穴122被导流板106B封闭。凹穴122和开口124定尺寸成在歧管110和喷嘴112与模具板106之间形成绝缘气隙。歧管110的向后侧包括与导流板106B的支承表面126间隔开的歧管支承表面125。

歧管110包括歧管熔体通道128，该歧管熔体通道128用于接收模制材料，并将其经由歧管出口130递送到喷嘴112。孔132横跨歧管110延伸，阀销114穿过孔132。孔132与歧管通道128相交，并限定歧管出口130。歧管110进一步包括销孔134，阀销114从该销孔134向后进入歧管通道128。一起地，销孔134和阀销114可滑动地配合在一起并限定其间的滑动界面135。如图所示，销孔134在歧管孔132的向后部中接收的衬套部件136内形成。

喷嘴112将模制材料从歧管110输送到模腔(未示出)。喷嘴112包括喷嘴熔体通道138，其经由模具浇口G在歧管通道128和模腔之间流体连通，如图1和图1A中示意性所示。阀销114和喷嘴112沿着延伸通过模具浇口G的下落轴线(drop axis)AD对齐。参考图1和图1A，应明白，阀式浇口注射模制设备100包括四个喷嘴112，所述四个喷嘴被布置成具有两行和两列的阵列。

阀式浇口注射模制设备100包括歧管110和导流板106B之间的间隔件142。间隔件142具有开口144，销114延伸通过该开口144。在操作中，间隔件142夹在歧管支承表面125和间隔件支承表面126之间，这在间隔件142和歧管110之间产生以FS1示出的第一面密封，并且在间隔件142和支承表面126之间产生以FS2示出的第二面密封。

开口144定尺寸成接收衬套部件136，衬套部件136突出超过歧管110的向后表面。在这种构造中，销孔134和密封界面135向后延伸超过歧管支承表面125。开口144接合衬套部件136以将间隔件142定位在歧管110上。还设想了相对于歧管110和/或下落轴线AD定位间隔件142的其它方式，诸如销钉。

致动器116使阀销114在打开位置和关闭位置之间移动。致动器116包括固定部分146和可移动部分148，可移动部分148被供能，以使阀销114在其打开和关闭位置之间移动。固定部分146被固定到模具板106，例如，被接收在延伸通过致动器板106C的底座150中，并且可移动部分148联接到阀销114使得阀销114可随其移动。尽管可移动部分148被示为直接联接到阀销114，但是可移动部分148也可以包括一个或多个中间部件，可移动部分148通过所述一个或多个中间部件联接到阀销114。举例来说，致动器116是流体驱动的致动器，固定部分146是活塞缸，并且可移动部分148是被布放在活塞缸中的活塞。

阀式浇口注射模制设备100包括渗出物离开通路或通路152，通路152围绕阀销114并与其间隔开。通路152从销孔134朝着致动器116的可移动部分148向后延伸通过导流板106B。阀式浇口注射模制设备100进一步包括导流槽154，其以角Θ与销通路相交，并且朝着模具板106的周边表面156延伸。理想情况下，销孔134和阀销114定尺寸成防止可模制材料通过滑动界面135从歧管通道128逸出。然而，一些情况下，例如，由热塑性弹性体(TPE)或热塑性烯烃(TPO)制成模制部分，处理条件(诸如模制材料粘度)的改变或者阀销和/或销孔的磨损，可能导致模制材料进入到可滑动界面135中以及模制材料从销孔134离开。这种现象在注射模制领域称为渗出。通路152和导流槽154形成与开口124和热流道系统102分开的有壁导管，以收集和/或导引渗出的模制材料，或使渗出物远离阀式浇口热流道系统102。当阀式浇口注射设备100在操作时，从可滑动界面135离开的模制材料被接收在离开通路152中。积累和/或阀销114的往复运动将渗出的材料从通路152移动到导流槽154，在那里它可以收集或从阀式浇口注射模制设备100排放而远离热流道系统102和致动器116。换句话说，通路152和导流槽154提供封闭的渗出物路径，从可滑动界面135离开的模制材料可以沉积到该路径中。

在当前实施例中，通路152和导流槽154形成在导流板106B内。通路152是横跨导流板106B的厚度延伸并与阀销114间隔开的孔。导流槽154是在其相反面向的周边表面156、156’之间纵向延伸通过导流板106B的孔，并以90°的角平分渗出物通路152。在这种构造中，销通路152包括两个通路部，向前通路部152F和向后通路部152R。向前通路部152F从导流槽154延伸，通过导流板106B到达支承表面126，并包括间隔件开口144的一部分。向后通路部152R从导流槽154延伸，通过导流板106B到达致动器底座150。当沿下落轴线AD观察时，如图1中所示的导流槽154的横截面面积至少基本等于或大于通路152的横截面面积。虽然导流槽154被示出为朝着支承表面126偏移，但是导流槽154也可以在导流板106B的向前侧和向后侧之间等间距。导流板106B可选地包括冷却通道，诸如在导流槽154的任一侧上纵向延伸的冷却通道157。取决于阀式浇口注射模制设备100如何安装在模制机中，导流槽154可以被定向为竖直地或水平地横跨导流板106B延伸。例如，在导流槽154的竖直定向中，重力可以帮助从导流板106B排出渗出的模制材料。在阀式浇口注射模制系统100具有多个喷嘴112的实施例中，导流槽154可以与相邻喷嘴112相关联的相应离开通路152相交，诸如图1A中所示。

导流槽154在其远端158、158’处被封盖。虽然这可以以多种方式构造，但是阀式浇口注塑模制设备100包括一对可移除盖板160A、160B，所述一对可移除盖板160A、160B被固定到模具板106的周边表面156、156’。每个盖板160A、160B阻塞导流槽154的相应远端158、158’。盖板160A、160B在例如洁净室模制的模制应用中会是有用的，其中可能期望在阀式浇口注塑模制设备100操作时将渗出的模制材料包含在模具板106内。

阀式浇口注塑模制设备100可选地包括限流器162(例如，参见图1A和图1B)。如果包括，则限流器162限定通路152的向后边界。阀销114延伸通过限流器162，限流器定尺寸成具有与阀销114的紧密配合。取决于渗出的模制材料的特性，例如，其脆性和/或粘附性质，限流器162和阀销114之间的配合可以是滑动配合或转动配合。

在一些情况下，渗出的模制材料不是落入到导流槽中，而是粘附到阀销114，并且随着时间的推移被也粘附到阀销114的进一步渗出的材料向后移位。如果所粘附的渗出的模制材料没有沉积到导流槽中，而是到达限流器162，则阀销114和限流器162之间的紧密配合关系限制或防止所粘附的渗出的材料进一步向后朝着致动器116前进。当阀销114通过限流器162被向后致动时，所粘附的材料沿着阀销114向前推动，这与阀销114的往复运动一起可以帮助将所粘附的模制材料与阀销114分开，并进入到导流槽154和/或通路152中。

参考作为图1的部分B的放大图的图1B，由通路152的向后部152R将限流器162与导流槽154分开。限流器162形成在联接到导流板106B的限流器部件164中。例如，如图所示，限流器部件164坐置于导流板106B中的埋头孔166中，并由例如卡环163固位在其中。限流器部件164的宽度小于埋头孔166的宽度。限流器部件164由比阀销114软的材料制成，且具有足够润滑性以促进阀销114自由平移。例如，限流器部件164由聚合材料例如尼龙或PTFE制成。限流器162定尺寸成与阀销114紧密滑动配合。如果阀销114侧向移位，则限流器部件164和埋头孔166的宽度之间的差异允许限流器部件164与阀销114一起移位，同时限制或防止阀销114侧向加载限流器162。限流器部件164的向后侧可选地被倒角以促进阀销的装配。限流器部件164的向前侧垂直于限流器162，以在阀销114向后平移时促进所粘附的模制材料与阀销114分开。可选地，限流器162的两侧可以是被倒角的或垂直的，使得限流器部件164可以以任一定向装配在埋头孔166中。

图2是根据本公开的实施例的阀式浇口注射模制设备200的剖面图，图2A是沿图2的线A-A截取的阀式浇口注射模制设备200的剖面图。当前实施例的特征和方面可以与本文公开的其它实施例一起使用。阀式浇口注射模制设备200包括衬套部件236，该衬套部件236装配在歧管孔132的向后部中，歧管孔132横跨歧管110延伸并与歧管通道128相交。销孔234延伸通过衬套部件236。衬套部件236的一部分从歧管110向后延伸并限定间隔件242，间隔件242在操作中夹在歧管支承表面125和支承表面126之间。衬套部件236和歧管孔132协作以将间隔件242定位在歧管110上。

致动器216包括：固定部分(未示出)，其被布放在致动器板206C上；和可移动部分248，其通过致动器板206C向前突出到导流板206B中的致动器凹穴268中。可移动部分248经由中间组件270联接到阀销114。中间组件270包括：阀销板272，其被可移除地紧固到可移动部分248；和阀销保持器274，阀销114与阀销保持器274联接，并且阀销保持器274被可移除地紧固至阀销板272。通过这种布置，当可移动部分248在打开和关闭位置之间被致动时，阀销114随其移动。

如图2A中所示，导流槽254的远端258、258’通到大气。这种构造可有益于在阀式浇口注射模制设备200在使用中时允许渗出的模制材料从导流槽254落下。

参考图2B，图2B是图2的部分B的放大图，阀式浇口注射模制设备200包括导流槽254和致动器凹穴268之间的限流器262。限流器262形成在限流器部件264中，限流器部件264坐置于致动器凹穴268底部处的埋头孔266中。限流器部件264的向前侧包括凹进，该凹进中布放有U形密封件276。U形密封件276与阀销114形成紧密的滑动配合，并且取决于所粘附的渗出的模制材料的脆性和粘附性质可以有益于将所粘附的模制材料与阀销114分开。

图3是根据本公开的另一实施例的阀式浇口注射模制设备300的剖面图。当前实施例的特征和方面可以与本文公开的其它实施例一起使用。阀式浇口注射模制设备300包括模具板306(诸如喷嘴板306A、歧管板306B以及致动器板306C)，模具板306限定封壳308，阀式浇口热流道系统302被接收在该封壳308中。封壳308包括：凹穴322，其在围绕歧管110的歧管板306B中形成；和开口324，其在围绕喷嘴112的喷嘴板306A中形成。喷嘴板306A封闭凹穴322。歧管110的向后侧包括与由歧管板306B限定的支承表面326间隔开的歧管支承表面125。

阀式浇口注射模制设备300包括歧管板306B的向后表面中的凹槽378，凹槽378与致动器板306C的向前表面一起形成导流槽354。导流槽354具有矩形的横截面形状。致动器板306可以与歧管板306B分开以暴露凹槽378和限流器362，这对于维修导流槽354和限流器362来说可能是有用的。

阀式浇口注射模制设备300包括导流槽354和致动器316之间的限流器362，限流器362直接通到导流槽354中。限流器362由限流器部件(例如坐置于致动器板306C的向前表面中的埋头孔366中的限流器部件162)限定。在可替选实施例中，限流器362由通过致动器板306C向后延伸到致动器底座350的孔限定。

现在参考图4、图4A和图4B，其中，图4是根据本公开的实施例的阀式浇口注射模制设备400的剖面图，图4A是沿图4的线A-A截取的阀式浇口注射模制设备400的剖面图，并且图4B是图4的部分B的放大图。当前实施例的特征和方面可以与本文公开的其它实施例一起使用。阀式浇口注射模制设备400包括导流槽454内的加热器480。尽管可通过多种方式构造，但是加热器480是悬挂在导流槽454中的细长“U”形电阻丝元件加热器。加热器480包括两个臂部480’、480”，阀销114的每一侧上有一个臂部，所述两个臂部由基部480”’连接在一起(参见图4A)。加热器480联接到支撑结构404，以便维持加热器480在导流槽454内的位置。举例来说，这通过将臂部480’、485”的远端附接到固定构件482来实现，固定构件482可移除地紧固到支撑结构404的顶周边表面456。虽然在阀式浇口注射模制设备400操作时不一定使用，但是当阀式浇口注射模制设备400不在使用中时，加热器480可用于帮助从导流槽454排出渗出的材料。例如，如果渗出的模制材料粘附到阀销114和/或导流槽454的壁，则可以启动加热器480以软化或熔化渗出的模制材料，渗出的模制材料然后可以从导流槽454落下，远离阀式浇口注射模制设备400。

阀式浇口注射模制设备400包括销孔434，销孔434在歧管410内直接形成，并从歧管410的向后表面通过歧管410延伸到歧管通道428。

阀式浇口注射模制设备400包括间隔件442，间隔件442在操作中被夹在歧管支承表面425与导流板支承表面426之间。间隔件442具有开口444，该开口444延伸通过间隔件442。开口444的直径比销孔434大，并且基本等于或小于通路452。销孔434和通路452通到间隔件开口444中。利用这种构造，通路452可以被描述为从导流槽454延伸到歧管410的向后表面的封闭渗出物通道。

现在参考图5和图5A，其中，图5是根据本公开的另一实施例的阀式浇口注射模制设备500的剖面图，图5A是图5的部分A的放大图。当前实施例的特征和方面可以与本文公开的其它实施例一起使用。阀式浇口注射模制设备500包括导流板组件506，导流板组件506具有被紧固在一起的向前导流板506F和向后导流板506R。导流槽554包括：向前槽部554F，其作为凹槽578在向前导流板506F中形成；和向后槽部554R，其作为凹槽578在向后导流板506R中形成。在这种构造中，导流槽可以被描述为在相邻的板部506F、506R之间形成。导流板组件506可以分开，以暴露向前和向后的槽部554F、554R，这可对于维修导流槽554来说可能是有用的。

阀式浇口注射模制设备500包括初级限流器562’，初级限流器562’作为通到导流槽554中的孔在向后导流板506B中形成。初级限流器562’定尺寸，以便限制或防止阀销114和/或初级限流器562’在正常操作期间的磨损。

阀式浇口注射模制设备500包括致动器516，致动器516具有被固定在致动器板506C中的底座550内的固定部分546。固定部分546成形以在其中接收可移动部分548，并且包括向前突出超过可移动部分548的延伸部584。延伸部584限定初级限流器562’与可移动部分548之间的次级限流器562”。延伸部584可选地包括次级限流器562”和可移动部分548之间的第三级限流器562”’。如图所示，第三级限流器562”’由限流器部件(例如坐置于延伸部中的埋头孔566中的限流器部件162)限定。次级限流器562”和可选的第三级限流器562”’可以限制渗出的模制材料进入致动器516以及干扰可移动部分548的致动。

虽然上文已经描述了各种实施例，但是应理解，它们仅作为说明和示例呈现，而不是作为限制。对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的范围的情况下，可以在形式和细节上做出各种改变。因而，本发明不应受上述示例性实施例中的任何实施例的限制，而是应仅根据所附权利要求及其等效物来限定。

Claims (13)

1.一种阀式浇口注射模制设备，包括：

歧管，所述歧管具有歧管通道，所述歧管通道延伸通过所述歧管；

喷嘴，所述喷嘴联接到所述歧管，并且具有与所述歧管通道流体连通的喷嘴通道；

阀销，所述阀销横跨所述歧管延伸，并延伸通过所述喷嘴通道；

致动器，所述致动器联接到所述阀销，以使所述阀销在打开位置和关闭位置之间平移；以及

多个模具板，所述多个模具板形成封壳以容纳所述歧管，所述多个模具板限定离开通路和导流槽，所述阀销延伸通过所述离开通路，所述导流槽与所述离开通路成角度地相交。

2.根据权利要求1所述的阀式浇口注射模制设备，其中，所述离开通路的横截面面积等于或大于所述导流槽的横截面面积。

3.根据权利要求1所述的阀式浇口注射模制设备，其中，所述导流槽被定向成使得重力能够帮助从所述导流槽排出渗出的模制材料。

4.根据权利要求1所述的阀式浇口注射模制设备，其中，所述导流槽包括被相应的盖板封盖的相反的敞开端。

5.根据权利要求1所述的阀式浇口注射模制设备，进一步包括限定限流器的限流器部件，所述阀销延伸通过所述限流器，所述限流器被定尺寸成具有与所述阀销的滑动配合，所述限流器被定位在所述导流槽的上游。

6.根据权利要求5所述的阀式浇口注射模制设备，进一步包括将所述限流器部件固位在适当位置的卡环。

7.根据权利要求6所述的阀式浇口注射模制设备，其中，所述限流器是倒角的。

8.根据权利要求7所述的阀式浇口注射模制设备，其中，所述限流器由尼龙制成。

9.根据权利要求7所述的阀式浇口注射模制设备，其中，所述限流器由聚四氟乙烯(PTFE)制成。

10.根据权利要求1所述的阀式浇口注射模制设备，进一步包括限定阀销通孔的衬套部件，所述阀销延伸通过所述阀销通孔，所述多个模具板包括定位在所述歧管上游的导流板，并且所述导流板封盖所述封壳的上游侧，所述衬套部件包括夹在所述歧管与所述导流板之间的间隔件。

11.根据权利要求10所述的阀式浇口注射模制设备，进一步包括限定限流器的限流器部件，所述阀销延伸通过所述限流器，所述限流器被定尺寸成具有与所述阀销的滑动配合，所述限流器被定位在所述导流槽的上游。

12.根据权利要求11所述的阀式浇口注射模制设备，进一步包括U形密封件，所述U形密封件被布放在所述限流器部件的下游部中的凹进中，所述U形密封件限定另一阀销通孔，所述阀销延伸通过所述另一阀销通孔，并且所述另一阀销通孔与所述阀销形成滑动配合。

13.根据权利要求1所述的阀式浇口注射模制设备，其中，所述导流槽具有矩形横截面形状。

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