CN1976792A - 用于密封注射单元与注口的装置和方法 - Google Patents

Abstract

一种经配置以安装在一具有一共注射喷嘴的共注射热流道中的注射模制密封装置，所述共注射喷嘴具有至少两个终止于同一浇口的熔化物通道。所述密封装置经配置以用于在(i)所述共注射热流道与(ii)一固定模具或机器部分之间的相对移动期间，将所述共注射热流道密封到一热流道注口衬套，所述热流道注口衬套耦合到一注射组合件。密封结构经配置以在所述相对移动期间将所述共注射模制热流道注口衬套密封到所述共注射热流道。耦合结构经配置以提供所述注射组合件与所述固定模具或机器部分之间的相对移动。

Description

用于密封注射单元与注口的装置和方法

技术领域

本发明涉及用于密封共注射模制机中注射单元与注口衬套的改进的密封装置和方法，且更明确地说涉及其中热流道组合件和模具可相对于模具的固定部分移动的此种装置和方法，其中至少一个具有至少一个热流道注口衬套的共注射喷嘴的界面在整个模制周期中(其包含热流道系统的相对移动)保持密封。优选地，共注射模制机包括第二注射单元，其邻近于可移动模具部分而安装并随着所述可移动模具行进。

背景技术

共注射模制通常用于模制具有层积壁结构的多层塑料包装物件。每一层通常经过单一喷嘴结构中的不同环形或圆形通路，且每一层部分地依次穿过同一浇口被注射。一些共注射热流道系统包含用于计量一种塑料树脂材料的射出缸，使得多腔模具的每一腔在模制周期中接收准确剂量的所述树脂。在其中熔化物分配(热流道歧管)安装在模具的移动部分中的一些配置中，希望保持此连接。

颁予Dumortier的第4,080,147号美国专利揭示一种安装在模具的移动部分中的热流道歧管。射出缸与每一喷嘴/腔组合关联。当模具打开(图5)时，射出缸被装填，所述动作促使热流道和模具组合件从歧管背衬板移动离开一距离“b”。在图6中模具关闭，所述动作促使阀阻塞熔化物通道以防止树脂朝向进料单元回流。接着通过机器夹具的连续运动使距离“b”靠拢，这促使射出缸中的树脂被注射到模腔中并部分地填充模腔。然而，没有关于如何将注射单元连接到热流道系统的注口衬套或此连接是间歇的还是连续的教示。

颁予von Buren的第Re.35,256号美国专利揭示一种夹持活塞，其垂直于注射单元的轴起作用以间歇地实现与模具的热流道系统的密封连接。所述连接在每一模制周期期间被松释和密封。

颁予DiSimone的第5,044,927号美国专利揭示一种闩锁机构，其用于将注射单元的喷嘴夹持到叠层模(stack mold)的注口棒的末端处的衬套以便减缓不平衡夹持。所述连接在每一模制周期期间被松释和密封。

颁予Wright的第4,207,051号美国专利和颁予Schad的第5,910,327号美国专利均揭示一种具有叠缩注口棒的叠层模，当模具打开和关闭时所述叠缩注口棒调节其长度。然而，注口棒与注射单元喷嘴的连接在每一模制周期期间被松释和密封。

颁予Dray的第6,413,076号美国专利揭示一种机器喷嘴，其在整个模制周期中连续地啮合模具的注口衬套。从喷嘴延伸出的延伸部分保持在从注口衬套延伸的相应孔内，从而允许两者之间相对轴向移动而不分离。穿过所述延伸部分和注口的通道仅在注射单元朝向模具前进时打开，且其一个末端处的横向通道与注口衬套中所述通道的局部加宽对准；因此其仅可为此单一位置中的熔化物提供连通。没有揭示其中喷嘴啮合在注口内的一位置范围内的熔化物的连通。

颁予Clarke的WO 02/058908 A1揭示一种多腔模具，其使用具有射出缸的热流道。当模具打开时，射出缸被装填，而模具的热流道或腔板组合件无任何相应移动。射出缸通过机器夹具关闭模具的动作来排料，当腔自身关闭时，树脂被排出以完全填充所述腔。射出缸活塞从模具的腔侧延伸，且在关闭期间由模具的芯板直接作用。包含在热流道中的阀确保防止在注射期间树脂朝向进料单元回流。

颁予Schad的第6,152,721号美国专利揭示一种射出缸致动器件，其包括安装在机器的固定压板后方的可移动板，所述机器具有致动杆，所述致动杆延伸穿过所述压板以作用于安装在模具的热流道中的射出缸活塞上。热流道组合件也安装到模具的固定压板，使得射出缸活塞致动器决不分离与安装在可移动板上的其相应杆致动器的接触。

颁予Brown的第4,966,545号美国专利揭示一种射出缸活塞，其以两种离散式运动移动以便从同一射出缸将两个计量量的树脂输送到同一模腔。所述活塞由模具板中的串联安装的圆筒致动，且使用阀防止在注射期间向进料单元回流。

因此，需要一种注射模制机，其中热流道系统安置在模具的相对可移动部分中，且其中喷嘴与注口衬套的界面在整个模制周期中保持密封。

发明内容

本发明的优点在于克服相关技术的问题并提供一种共注射模制机热流道系统，所述共注射模制机热流道系统安置在模具的相对可移动部分中，使得喷嘴-注口衬套界面在整个模制周期中保持密封。

根据本发明的第一方面，针对经配置以安装在具有共注射喷嘴的共注射热流道中的注射模制密封装置提供结构和/或步骤的新颖组合，所述共注射喷嘴具有至少两个终止于同一浇口的熔化物通道。所述密封装置经配置用于在(i)所述共注射热流道与(ii)固定模具或机器部分之间的相对移动期间，将所述共注射热流道密封到热流道注口衬套，所述热流道注口衬套耦合到注射组合件。密封结构经配置以在所述相对移动期间将所述共注射模制热流道注口衬套密封到所述共注射热流道。耦合结构经配置以提供所述注射组合件与所述固定模具或机器部分之间的相对移动。

根据本发明的第二方面，针对一种经配置以安装在具有共注射喷嘴的共注射热流道中的注射模制密封装置提供结构和/或步骤的独特组合，所述共注射喷嘴具有至少两个终止于同一浇口的熔化物通道。所述密封装置经配置以密封(i)所述共注射热流道，其相对于一相对固定的压板为相对可移动的，和(ii)热流道注口衬套。射出缸经配置以耦合到所述共注射热流道，且射出缸活塞经配置以在所述共注射热流道与所述压板相对移动时从所述射出缸排出熔化物。所述热流道注口衬套经配置以牢固地耦合到所述共注射热流道，且注射单元耦合到所述热流道注口衬套。耦合结构经配置以将所述注射单元耦合到所述压板，使得所述注射单元相对于所述压板为相对可移动的。

根据本发明的第三方面，针对一种经配置以安装在具有共注射喷嘴的共注射热流道中的注射模制密封装置提供结构和/或步骤的独特组合，所述共注射喷嘴具有至少两个终止于同一浇口的熔化物通道。注口衬套经配置以牢固地耦合到热流道歧管，以便在所述热流道歧管与固定压板之间相对移动的整个过程中在其间保持密封。注射单元经配置以可移动地耦合到所述压板并牢固地耦合到所述注口衬套。

根据本发明的第四方面，针对一种经配置以安装在具有共注射喷嘴的共注射热流道中的注射模制密封装置提供结构和/或步骤的独特组合，所述共注射喷嘴具有至少两个终止于同一浇口的熔化物通道。提供用于从注射单元注射熔化物穿过注口衬套进入热流道歧管中并进入射出缸中的构件，其中所述注射单元耦合到固定压板。所述用于注射的构件促使所述热流道歧管和所述压板彼此远离地移动。提供用于在所述远离移动的整个过程中将所述注口衬套密封到所述热流道歧管的构件。也提供用于促使所述热流道歧管与所述压板朝向彼此移动的构件，所述相向移动促使射出缸中的熔化物朝向共注射喷嘴排出。所述用于密封的构件在所述相向移动的整个过程中将所述注口衬套密封到所述热流道歧管。

附图说明

现将参看附图描述本发明的当前优选特征的示范性实施例。

图1是具有安装在可移动板中的热流道的共注射热流道模具的截面示意图，其展示射出缸处于装填位置。

图2是图1实施例的截面示意图，其展示射出缸处于排料位置。

图3是具有安装在可移动板中的热流道的共注射热流道模具的第二实施例的截面示意图，其展示射出缸处于装填位置。

图4是具有安装在可移动板中的热流道的共注射热流道模具的第三实施例的截面示意图，其展示射出缸处于装填位置。

具体实施方式

1.引言

现将参照若干实施例来描述本发明，其中塑料树脂共注射模制热流道系统安置在模具的可移动部分中，且注射单元可移动地耦合到模具的固定模具部分(或耦合到机器的固定压板)以便与热流道系统一起移动。这在所述热流道系统移动期间在注射单元注口衬套与热流道熔化物通道之间保持良好密封。然而，注射单元可为固定的，且可耦合到含有热流道系统的移动模具部分。优选的共注射模制单元包括共注射模制机，其中第一注射单元可移动地安装到固定模具部分(或安装到机器的固定压板)，且第二注射单元安装到移动模具部分。

2.第一实施例的结构

图1展示共注射热流道模具的截面示意图，所述共注射热流道模具具有芯板组合件10、腔板组合件11、模腔12、安装在第一热流道歧管30上的第一射出缸34，所述第一射出缸34由第一注射单元33穿过第一注口衬套32进行装填。使用螺栓安装第一注口衬套32使其与第一热流道歧管30密封啮合。第一热流道歧管30安装在可移动歧管板50中使得其可沿安装在歧管背衬板52中的导销51往复移动。第一射出缸34具有射出缸活塞35，所述射出缸活塞35安装在歧管背衬板52上。第二热流道歧管40也安装在可移动歧管板50中且具有安装到其上的第二射出缸44。第二射出缸44具有第二射出缸活塞45且由第二注射单元43装填，所述第二注射单元43经由第二注口42直接安装到第二热流道歧管40。

所述模具安装在固定压板53与夹具(未图示)的移动压板63之间。移动压板63由在圆筒61内部操作的活塞60移动，或者可由此项技术中众所周知的常规肘节机构移动。第一注射单元33将熔化物输送到附接到第一热流道歧管30的第一注口衬套32。应注意，在歧管板50的整个移动冲程“b”中，在保持第一注口衬套32与第一注射单元33和第一热流道歧管30两者之间的良好密封接触的同时，可移动地安装第一注射单元33使得圆筒54和活塞55可相对于固定压板53移动第一注射单元33。举例来说，所述距离“b”可为25毫米。当需要时，也可使用圆筒54促使第一注射单元33与注口衬套32分离以便进行清洁和其它非模制操作。

3.第一实施例的过程

在操作中，第一注射单元33和第二注射单元43均通过穿过其各自注口和歧管熔化物通道输送预定量的树脂来装填其各自的射出缸。这样做时，进入第一射出缸34的树脂促使第一射出缸活塞35缩回，这进而促使可移动歧管板50和腔板组合件11移动远离歧管背衬板52，藉此产生如图1所示的分离距离“b”。

如图2所示，活塞60接着被驱动以促使模具组合件收缩或靠拢所述距离“b”，藉此促使第一射出缸活塞35沿第一歧管熔化物通道70排出第一射出缸34中的树脂穿过喷嘴72进入模腔12。用于阻塞此路径的止回阀36防止树脂回流进入第一注射单元33中。

在第一射出缸被排料之前、期间或之后，第二射出缸活塞45被驱动以沿第二歧管通道74排出第二射出缸44中的树脂穿过喷嘴72进入模腔12。需要时，来自第一注射单元33的第一树脂的第三进料可随后填充并塞满模腔。当模腔12被填满后，模具被冷却。如果射出缸34和44尚未被再装填，那么在此阶段进行再装填。当模腔12中的经模制的零件已充分冷却后，模具通过移动压板63的移动被打开，且所述零件被排出。

4.第二实施例

图3展示第二实施例，其中注口衬套100具有通道配置，所述通道配置以密封滑动的方式接纳第一注射单元套管喷嘴101，因此包括可滑动耦合。套管喷嘴101具有取代止回阀36的旋转关闭阀102。因此，当可移动歧管板50移动远离歧管背衬板52或朝向其移动(收缩距离“b”)时，注口衬套100和套管喷嘴101在整个模制周期中保持啮合和密封。

5.第三实施例

图4展示与图3所示的实施例有些类似的第三实施例。在图4中，注口衬套200具有类似的通道配置以接纳滑动套管喷嘴201。套管喷嘴201是固定模具组合件的一部分，且安装到歧管背衬板105的背部，藉此允许在一不需要第一实施例中描述的修改的标准模制机中安装并操作所述配置，其中所述机器的控制系统经修改以促使第一注射单元的圆筒54被编程，以便当移动模具部分(腔11、热流道30和40以及歧管板50)在每一模制周期期间来回移动时促使单元33跟随所述移动模具部分的运动，也藉此大体上增加对圆筒54中所述密封的磨损。因此，当模具的可移动部分移动远离歧管背衬板105或朝向其移动(收缩距离“b”)时，注口衬套和套管在整个模制周期中保持啮合和密封。

图3和4中展示的实施例经配置以使得由第一射出缸输送到所述腔的树脂的计量注入量的容积减少，减少的量是通过注口衬套与套管喷嘴的相对移动所排出的树脂量，因为此排出的树脂也包含在歧管通道容积中且无法流进注射单元中(因为在那个方向上止回阀防止了回流)。也就是说，当可移动歧管板50朝向固定压板53移动从而促使第一射出缸34排料时，驻留于可滑动套管喷嘴/注口衬套通道中的熔化物可注射到喷嘴中。因此，第一射出缸34不必为了用全注入量的熔化物填充腔12而排出全注入量的树脂。全注射量的树脂由所述射出缸与驻留于可滑动耦合中的熔化物两者提供。

在所有上述实施例中，第二注射单元43安装在模具的可移动热流道歧管部分上并随着所述部分行进。第二注射单元43为系统供应“C”树脂(通常为一种阻隔材料)。因为与第一注入量材料的“A”树脂相比，每模制注入量的这种树脂的量非常少，所以第二注射单元43相当小、紧凑且重量轻。通过将第二注射单元附接到模具的可移动歧管部分，产生更简单的机器构造，且其树脂泄漏的机会更少。

6.结论

根据本发明的有利特征包含：

·在模制周期中热流道注口衬套的运动期间，注射喷嘴与热流道注口衬套的密封耦合。

·在套管实施例中，将树脂的排出容积(由套管在注口衬套中的移动引起)添加到计量的射出缸容积以产生预定容积的树脂，所述预定容积的树脂通过两个元件(套管和射出缸活塞)的移动而被注射到模腔中。

·将第二注射单元安装到可移动歧管模具部分。

因此，以上已描述一种用于在模制周期期间注射注口衬套与热流道歧管的整个相对移动过程中有效且可靠地将注射注口衬套密封到热流道歧管的方法和装置。

附图中以略图展示或以方框指定的个别组件在注射模制技术中均是众所周知的，且其特定构造和操作对于实施本发明的操作或最佳模式并不关键。

虽然已参照当前认为是优选实施例的那些实施例描述了本发明，但应了解，本发明不限于所揭示的实施例。相反，本发明希望涵盖包含在所附权利要求书的精神和范围内的各种修改和等效配置。所附权利要求书的范围将符合最广义的解释以便涵盖所有这些修改和等效结构及功能。

Claims (20)

1.一种注射模制密封装置，其经配置以安装在一具有一共注射喷嘴的共注射热流道中，所述共注射喷嘴具有至少两个终止于同一浇口的熔化物通道，所述密封装置经配置用于在(i)所述共注射热流道与(ii)一固定模具或机器部分之间的相对移动期间，将所述共注射热流道密封到一共注射模制热流道注口衬套，所述共注射模制热流道注口衬套耦合到一注射组合件，所述装置包括：

密封结构，其经配置以在所述相对移动期间将所述共注射模制热流道注口衬套密封到所述共注射热流道；和

耦合结构，其经配置以提供所述注射组合件与所述固定模具或机器部分之间的相对移动。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述耦合结构包括：(i)一活塞，其经配置以耦合到所述注射组合件和所述固定模具或机器部分中的一者，和(ii)一圆筒，其经配置以耦合到所述注射组合件和所述固定模具或机器部分中的另一者。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述共注射热流道是可移动的，且所述固定模具或机器部分包括一固定压板，且其中所述耦合结构耦合到所述注射组合件和所述固定压板。

4.根据权利要求3所述的装置，其进一步包括耦合结构，所述耦合结构经配置以将一第二注射组合件耦合到所述可移动共注射热流道，使得所述第二注射组合件和所述注射组合件与所述共注射热流道一起移动。

5.根据权利要求1所述的装置，其进一步包括：所述共注射模制热流道注口衬套；和

一注射组合件套管喷嘴，其可滑动地耦合到所述共注射模制热流道注口衬套，所述注射组合件套管喷嘴经配置以提供所述注射组合件与所述共注射模制热流道注口衬套之间的相对移动。

6.根据权利要求5所述的装置，其进一步包括：

一射出缸，其经配置以(i)耦合到所述可移动共注射热流道，和(ii)容纳少于将穿过所述共注射喷嘴被注射的一全注入量的熔化物；和

一射出缸活塞，其耦合到所述射出缸且经配置以当所述可移动共注射热流道与所述固定模具或机器部分之间相对移动时，穿过所述共注射喷嘴将所述熔化物注射到所述射出缸中；

所述射出缸、所述射出缸活塞、所述共注射模制热流道注口衬套和所述注射组合件套管喷嘴组合起来经配置以当(i)所述共注射热流道与(ii)一固定模具或机器部分之间相对移动时，穿过所述共注射喷嘴注射一全注入量的熔化物。

7.一种注射模制密封装置，其经配置以安装在一具有一共注射喷嘴的共注射热流道中，所述共注射喷嘴具有至少两个终止于同一浇口的熔化物通道，所述密封装置经配置以密封(i)所述共注射热流道，其相对于一相对固定的压板可相对移动，和(ii)一热流道注口衬套，所述装置包括：

一射出缸，其经配置以耦合到所述共注射热流道；

一射出缸活塞，其经配置以在所述共注射热流道与所述压板相对移动时从所述射出缸排出熔化物；

所述热流道注口衬套，其经配置以牢固地耦合到所述共注射热流道；

一注射单元，其耦合到所述热流道注口衬套；和

耦合结构，其经配置以将所述注射单元耦合到所述压板，使得所述注射单元相对于所述压板可相对移动。

8.根据权利要求7所述的装置，其中所述耦合结构包括：(i)一活塞，其耦合到所述相对固定的压板，和(ii)一圆筒，其耦合到所述注射单元。

9.根据权利要求7所述的装置，其中所述共注射热流道牢固地耦合到一模具腔板，且所述装置进一步包括所述共注射喷嘴，所述共注射喷嘴经配置以耦合到所述共注射热流道并将从所述射出缸排出的熔化物注射到所述腔板中的一模腔中。

10.根据权利要求7所述的装置，其中所述注射单元经配置以(i)穿过所述热流道注口衬套将熔化物注射到所述射出缸中，和(ii)促使所述熔化物注射移动所述共注射热流道使其相对远离所述相对固定的压板。

11.根据权利要求10所述的装置，其进一步包括驱动结构，所述驱动结构经配置以相对地朝向所述相对固定的压板移动所述共注射热流道，此相对朝向移动促使所述射出缸活塞从所述射出缸排出所述熔化物。

12.根据权利要求7所述的装置，其进一步包括：

一第二射出缸，其经配置以耦合到一第二共注射热流道，所述第二共注射热流道相对于所述相对固定的压板可相对移动；

一第二射出缸活塞，其经配置以从所述第二射出缸排出一第二熔化物；

一第二热流道注口衬套，其经配置以牢固地耦合到所述第二共注射热流道；和

一第二注射单元，其耦合到所述第二热流道注口衬套。

13.根据权利要求12所述的装置，其中所述第二共注射热流道耦合到所述共注射热流道。

14.根据权利要求13所述的装置，其中一模具腔板耦合到所述第二共注射热流道并耦合到所述共注射热流道，且其中一模具芯板经安置以可相对于所述模具腔板移动，且

其中所述第二射出缸经配置以安置在所述模具腔板中，且其中所述第二射出缸活塞安置成平行于所述共注射喷嘴，且经配置以从所述模具腔板延伸穿过所述模具芯板。

15.根据权利要求14所述的装置，其中所述共注射热流道朝向所述压板的相对移动促使所述射出缸活塞从所述射出缸排出熔化物，且其中穿过所述热流道注口衬套从所述注射单元将熔化物注射到所述射出缸中促使所述共注射热流道远离所述压板的相对移动。

16.根据权利要求7所述的装置，其进一步包括一可滑动耦合，所述可滑动耦合将所述注射单元连接到所述热流道注口衬套，且其中所述共注射热流道朝向所述压板的相对移动促使(i)所述射出缸活塞从所述射出缸排出熔化物，和(ii)所述可滑动耦合中的熔化物朝向所述共注射热流道排出。

17.根据权利要求16所述的装置，其中所述射出缸经配置以容纳少于一全注入量的熔化物。

18.一种注射模制装置，其经配置以安装在一具有一共注射喷嘴的共注射热流道中，所述共注射喷嘴具有至少两个终止于同一浇口的熔化物通道，所述装置包括：

一射出缸，其经配置以容纳少于一全注入量的熔化物；

一热流道歧管，其经配置以与所述射出缸和所述共注射喷嘴形成流体连通；

一注口衬套，其经配置以向所述热流道歧管提供熔化物；

一注射单元，其经配置以向所述注口衬套提供熔化物；和

一可滑动熔化物耦合，其经配置以将所述注射单元可滑动地耦合到所述注口衬套，使得所述注射单元相对于所述注口衬套的相对移动促使所述可滑动熔化物耦合中的熔化物朝向所述熔化物歧管移动，

所述射出缸和所述可滑动熔化物耦合经配置以容纳一全注射量的熔化物。

19.一种注射模制密封装置，其经配置以安装在一具有一共注射喷嘴的共注射热流道中，所述共注射喷嘴具有至少两个终止于同一浇口的熔化物通道，所述装置包括：

一注口衬套，其经配置以牢固地耦合到一热流道歧管，以便在所述热流道歧管与一固定压板之间的一相对移动的整个过程中在其间保持一密封；和

一注射单元，其经配置以可移动地耦合到所述压板并牢固地耦合到所述注口衬套。

20.一种注射模制密封装置，其经配置以安装在一具有一共注射喷嘴的共注射热流道中，所述共注射喷嘴具有至少两个终止于同一浇口的熔化物通道，所述装置包括：

用于从一注射单元注射一熔化物穿过一注口衬套进入一热流道歧管中并进入一射出缸中的构件，其中所述注射单元耦合到一固定压板，所述用于注射的构件促使所述热流道歧管和所述压板彼此远离地移动；

用于在所述远离移动的整个过程中将所述注口衬套密封到所述热流道歧管的构件；

用于促使所述热流道歧管与所述压板朝向彼此移动的构件，所述相向移动促使所述射出缸中的所述熔化物朝向所述共注射喷嘴排出，所述用于密封的构件在所述相向移动的整个过程中将所述注口衬套密封到所述热流道歧管。

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