CN1419488A - 用于注射塑料物质的喷嘴 - Google Patents

Abstract

用于将熔融塑料注入模型中的喷嘴，包括在其中心区域终止于一平面(6)的后中心部(1)，一在其后侧终止于一对应平面(7)的外部环形元件(5)，其中上述中心区域的端面(6)位于比上述环形元件的端面(7)更靠后的位置，上述环形元件向后在后部的外部边缘与环形元件的外部元件之间设有一锐角形状的第一环形沟槽(12)。后者还向前在上述后部的外部前缘内部设有一锐角的第二环形沟槽(8)。上述两个环形沟槽(12，8)彼此相对，彼此分开，相应的角度基本上位于喷嘴同一高度的彼此一侧。

Description

用于注射塑料物质的喷嘴

本发明涉及一种特殊类型的喷嘴，用于将熔融的塑料物质注入一个或多个模腔中。

本发明优选地用于同时模制多个塑料物品、即所谓的“预制品”的机器的喷嘴中，其后通过吹模加工成适当的最终产品，特别是塑料瓶。

尽管由于在描述上有更方便的原因，在下面的说明中参照的是用于模制预成形塑料材料的垂直驱动的机器，因为它将与熔化和拉伸上述塑料材料的初始步骤相结合，但应当知道，本发明应当理解为同样用于水平驱动的模制机器上，或者甚至其它类型的应用上，只要落入附属权利要求的范围中。

本领域普遍公知的是，在预制品模制操作中，通常使用一模制机，该模制机包括一喷嘴承载板和一设于其下方用于所谓热室(或热流道，因为它们在本领域中是特别公知的)的板。该板一般包括上述热流道，即设置用于从一适当的挤压机中传送熔融树脂的管路。腔室承载板包含多个腔室，从上述基板流入的塑料树脂流被注入该多个腔室中，其中上述塑料树脂流由设置于上述腔室承载板与上述喷嘴承载板之间的适当的对应注射喷嘴在上述元件之间运送。

通常用于保持上述喷嘴与上述板的表面紧密接触的手段包括向上述喷嘴提供螺纹，通过拧入而将它们紧固，或者，作为其替换方案，以这种方式在喷嘴和上述板表面的平行表面之间产生力，以确保通过压力将上述喷嘴在其间锁定到位。

所有这些措施对于本领域技术人员都是公知的，在此处为了更有效地引入本发明所涉及的技术内容的目的而简短地进行回顾。

涉及这种喷嘴的结构和应用的其中一个最显著的问题来自于这种情况，即这些喷嘴在寒冷的条件下装配，必须用还不在其额定工作或稳定状态温度的机器中的其它机构起动操作，甚至在工艺的初始阶段，当安装还没有达到其稳定状态工作条件时也不损失熔融树脂。

操作过程中，与上述喷嘴联接的板温度上升而膨胀，从而减少了喷嘴的可用空间，因此可能有损于双方所包含部件的压缩。

关于降低这种压缩效果，需要首先建立一个不太紧的联接。但这会导致树脂的初始损失，即由于机器停工导致的严重损失需要立即消除这种树脂泄漏，以及完成这种任务需要人员，这是在任何情况下都应当避免的。

已经知道用于注射图1和2中所示类型塑料物质的喷嘴已被公开，并正常应用于现有技术中，其中该喷嘴包括一前中心部101和一后环形部102；在上述后环形部102内部设有一外部限定一壁104的沟槽103。

当喷嘴正常联接在喷嘴承载板30与容纳热流道的板40之间时，上述喷嘴受到在附图中用字母“F”和“G”表示的相对的力。

由于上述喷嘴的结构，后者通过压缩上述壁104和上述部分102的后实心部而承受这些力的相反的作用。

由于喷嘴是实心的，它固有地有很高的压缩强度，因而实际上不存在轴向变形的能力。至于壁104，它的轴向尺寸更小，因而即使受到上升的压力，其可压缩能力也很小。因此实际上，这种类型的喷嘴最终仅提供了一个降低了的弹性变形的能力，结果通过其热膨胀过程在上述板之间仅引入了降低了的尺寸变化能力。

下列专利出版物公开了有关压装和锁定在上述板之间的喷嘴的最相关的技术状态：US4558367，US5220154，US5554395，US5759595，US5820899。

所有这些专利出版物通过多种途径解决这个问题，即寻找处理多个相互冲突的需要的最佳可能方案，即：

-当在寒冷条件下起动时确保保护，

-板和喷嘴大范围的尺寸公差，

-在宽于通常涉及或使用的温度范围内操作的能力，包括达到高于正常操作温度最多50度的超温的能力。

但所引用的专利中没有一个能够满足全部上述要求而到达令人满意的程度。另外，其中某些甚至需要用补充的密封装置，如垫圈等，它们不是以任何恒定的方式解决问题，反而会引来进一步的复杂化。

因此基于上述考虑，本发明的一个主要目的是提供一种喷嘴，该喷嘴能够使全部三个上述互相冲突的要求自动得到满足。

本发明的另一个目的是提供一种上面引用类型的喷嘴，该喷嘴能够通过使用易于得到因而成本有效的材料和技术而易于实施、使用和操作。

本发明的这些目标及其其它特征通过如附属权利要求中所引用的制造和操作的喷嘴而实现。

本发明可以采取优选的、尽管不是唯一的实施例的形式，如下面参照附图作为非限定性例子描述，其中：

图3是本发明喷嘴中间部分的透视图；

图4是图3中所示喷嘴部分的前视图；

图5是处于其两个不同工作阶段的本发明一实施例的垂直中部视图；

图6是处于另外两个工作阶段的本发明同一实施例的垂直中部视图，其中一个阶段与图5中所示的分阶段相同；

图7是本发明上述实施例的中部视图，其中代表了前面附图中所示的全部三个工作阶段；

图8是一视图，示出在极端应力条件下受到特殊变形应力的环形部分。

参照上述附图，根据本发明的喷嘴包括一后部1，一前部2和一内部通道3，该内部通道3延伸穿过上述两部分，一般用于将熔融的塑料树脂流载运到设置于喷嘴承载板30上的一个或多个注射喷嘴4。

这种喷嘴的垂直中间部分呈现了一个相对于穿过上述内部通道中心的一垂直轴线X基本上对称的结构。

前部2大致为细长形，而后部设有一外部环形元件5，该外部环形元件5的外部轮廓基本上是环绕上述前部和上述内部通道3的圆柱形。

外部环形元件5在其后侧终止于一端面7，而后部1向后终止于一对应的平面6，与前述现有技术不同，该平面6位于相对于上述环形元件的端面7更靠后的位置。

参照图3和4中所示的两个剖视图，在上述环形元件5与上述前部的外表面之间设有一环形沟槽12，根据本发明的一个特征，该环形沟槽12形成一锐角h，其中内侧13基本上平行于上述喷嘴的轴线X，外侧14相对于该轴线倾斜，其倾角向上述喷嘴的前端部开放。

根据本发明，在上述环形元件5与平面6之间，即在其端面7与平面6之间，还设有一基本上与喷嘴的轴线X同轴的第二环形沟槽8。

在一优选形式中，这样的第二沟槽以这种方式形成，即确保其中间轴向部分具有一带有锐角m的形状，其中外侧9基本上平行于上述喷嘴的轴线X，内侧10相对于该轴线倾斜，其倾角向上述喷嘴的后端部开放。

在正常使用中，该喷嘴被压装并锁定在上述喷嘴承载板30的上部与限定在热流道板40顶部的表面11的底部之间。

如可从图5中所示的两个剖面图相互比较而知道的，当放置表面11上升时，这种喷嘴结构允许上述外部环形元件的大致以A表示的划圆部分弯曲，使上述端面6和7能够变得处于与共用放置表面11同一高度平面中。

无论如何，由于上述表面的上升是通过操作过程中引起的热膨胀而导致的，就确保了这种膨胀不会产生任何缺点，特别是，不会在任何程度上削弱喷嘴的紧密度。因为在初始装配中，在寒冷起动条件下，可通过将喷嘴适当拧紧在上述放置表面11上而确保这种密封效果，而在正常、即稳定状态操作条件下，其热膨胀通过大致以A表示的上述划圆部分的变形而自动吸收，即由于提供了上述沟槽8、最好是由上面使用和描述的特殊形状的沟槽而确保密封。

另外，如可通过将图6中所示的两个剖视图相互比较而注意到的，由于两个板的温度进一步上升超过正常的稳定状态值，因而共用放置表面11相应地进一步上升，产生一更大的压力，这种结构允许上述环形元件的大致以B表示的划圆部分适当弯曲，从而确保喷嘴牢固地保持到位，并保持其紧密性而不会泄漏熔融树脂，同时不会在相关的其它部件上产生过多的应力。

实际上，图8清楚地表示出在最坏的超温条件下上述区域或部分B的优选弯曲模式，而这种弯曲对于现有技术喷嘴是不允许的。

上述本发明的解决方案还提供了多种有利改进的可能性：实际上已经在实验中发现，如果上述第一环形沟槽和上述第二环形沟槽的锐角h和m分别相对于上述喷嘴的轴线基本上设置于同一高度C，则以在上述两沟槽之间提供了一个足够薄、因而弹性的壁这种方式获得了在应力负荷上升时变形能力的最大结果；实验中还发现，当上述第二沟槽12的深度至少是上述第一沟槽8的深度的两倍时，获得作为最高可接受超温的函数的弹性与最大可能变形之间的最佳折衷。

最后，还通过将上述沟槽12的上述锐角h设置在上述第二沟槽8的上述锐角m范围内而获得上述喷嘴的有利结构。

Claims (6)

1.用于将熔融塑料物质注入模型中的喷嘴，包括：

一后部(1)，一前部(2)，及一在其间延伸的熔化通道(3)，该通道(3)用于将熔化的物质向前朝通向一腔室(4)的至少一个口输送，其中上述前部为细长形，上述后部设有一外部环形元件(5)，该外部环形元件(5)环绕邻接上述熔化通道的上述内部延伸，且基本上为圆柱形，其中上述外部环形元件(5)在其朝前的表面上设有一第一环形沟槽(12)，该第一环形沟槽(12)位于上述环形元件的外部前缘与上述前部的外表面之间，其特征在于，

上述后部在其中心区域终止于一平面(6)，

上述外部环形元件(5)在其后侧终止于对应的至少部分平面的表面(7)，

上述中心区域的端面(6)位于比上述外部环形元件的上述至少部分平的端面(7)更靠后的位置，

上述外部环形元件(5)在其朝后的表面上设有一第二环形沟槽(8)，该第二环形沟槽(8)位于上述后部的上述平端面(6)与上述外部环形元件的上述至少部分平的端面(7)之间。

2.根据权利要求1所述的喷嘴，其特征在于，上述第二环形沟槽(8)的中间轴向部分为锐角形状，其中内侧(9)基本上平行于上述喷嘴的轴线(X)，外侧相对于该轴线倾斜，其倾角朝上述喷嘴的后端部开放。

3.根据权利要求2所述的喷嘴，其特征在于，上述第一环形沟槽(12)的中部轴向部分为锐角形状，其中内侧(13)基本上平行于上述喷嘴的轴线(X)，外侧(14)相对于该轴线倾斜，其倾角朝上述喷嘴的后端部开放。

4.根据上述权利要求2和3的组合的喷嘴，其特征在于，上述第一环形沟槽(12)和上述第二环形沟槽(8)的锐角基本上设置于与上述喷嘴的轴线(X)相同的高度(C)。

5.根据权利要求5所述的喷嘴，其特征在于，上述第一沟槽(12)的深度至少是上述第二沟槽(8)的深度的两倍。

6.根据前述权利要求3至5中的任一项所述的喷嘴，其特征在于，上述第一沟槽(12)的上述锐角设置在上述第二沟槽(8)的上述锐角的范围内。

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