TWI264366B - Coinjection molding cooled shooting pot cylinder - Google Patents

Description

1264366 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於—種共射出成型注料槽設傷及冷卻該注料 槽推缸之方法’藉此可提高其中之炫融黏I，因此減少:主 料槽推缸壁與注料槽活塞間之熔融物洩漏。 / 【先前技術】

”射出成型通常用以成型具有—層壓壁結構之多層塑膠 封裝物品。每一層通常穿過一單噴嘴結構中之不同環" 圓形過道，且每-層部分地、依序通過相同模錢口射出一。 某些共射出熱澆道系統包括注料槽以計量一塑膠樹脂之材 料’從而使得多穴模型之每一模穴在成型週期中接收此樹 脂之-精確劑量。致動注料槽推虹中之注料槽活塞以將樹 脂排入㈣道歧管’該㈣道歧管將樹脂運送至共射 嘴且隨後進入模穴。 、 通吊’ *注料槽受壓且樹脂處於高溫時，大量樹脂在正 常成型操作期間流過注料槽推缸與活塞間之間隙。此流誕 (drool)通常隨著活塞至推缸壁之間隙及推缸溫度之增加而 增加。此流涎亦隨著活塞與推缸壁間之永久嚙合的減少而 曰力树知之任何顯著洩漏不僅降低正注射之注入量的精 確性，而且浪費昂貴的樹脂且使得降解之樹脂累積於注料 槽推缸外壁與歧管平板間之空間中，其最終要求停止操作 以進打清除。因為減少將活塞至推缸之間隙以接近線與線 配合存在活塞卡在推缸内之高的風險，所以其並不有利。 又，增加活塞至推缸之嚙合以試圖減少流涎通常受模型尺 102708.doc I264366 寸之約束來限制。 已嘗試藉由調節活塞之外徑及推缸之内徑的各自尺寸來 最小化經過注料槽活塞之樹職漏。可t試各種此”滑動配 合”容限組合直到樹脂洩漏減少至一可接受位準為止。秋 而，對於不同樹脂，以及對於在不同處理溫度下操作系統 (其中熱膨脹會改變"滑動配合，，之有效性）而言，必須重新調

節此配合。此外’由於每一次嘗試均要求拆卸熱澆道，所 以此”嘗試”法花費較大。

Schad的美國專利第4,717,324號揭示一種具有注料槽之 共射出熱澆道總成。該注料槽腔室為熱澆道歧管之一主要 部分，該熱澆道歧管係該總成之一經加熱組件。在注料槽 内操作之注料槽活塞在其整個操作衝程中必須可滑動且密 封。未揭示提供冷卻或甚至降低活塞/注料槽壁界面之溫度 以減少洩漏。

Choi的美國專利第6,241，932號展示（圖1中）一包括一注 料槽及活塞總成之習知的二次（預塑化）射出裝置。未揭示冷 卻注料槽之後端以最小化洩漏或流涎。

Ujma的美國專利第6,527,539號教示一射出成型機之一 庄料槽組態。未揭示冷卻注料槽之後端以最小化洩漏或流 延0 因此，需要一種共射出成型注料槽結構，其大體上可減 少注料槽活塞與注料槽推缸壁間之洩漏，且在設計、安裝 及維修上相對便宜。 【發明内容】 102708.doc 1264366 本！月之f憂勢為克服相關技術中之問題，且 料:Γ冓，該共射出注料槽結構可藉由冷卻注： 小化、、主:二:：Γ以增大溶融黏度從而減少茂漏來有效最 /枓槽活塞與注料槽推缸壁間之洩漏。 料3:之弟—態樣’提供-種用於-共射出成型注 ^ 及/或步驟之新穎組合，該共射出成型注料

曰:又備、’二組恶以經由一具有至少兩個在相同澆口處結束之 炼=物通道的共射出喷嘴射出一溶融物。一注料槽推虹經 組態以容納該炫融物’且一注料槽活塞經組態以自該注料 槽推缸排出溶融物。冷卻結構經安置以接觸該注料槽推缸 之一外表面，且自其移除熱量。 、根據本發明之第二態樣，提供—種用於_共射出成型注 料槽冷部設備之結構及/或步驟之新穎組合，該共射出成型 注料槽冷卻設備經組態以冷卻_注料槽減，該注料槽推 缸與-注料槽活塞結合以經由一具有至少兩個在相同二 處結束之熔融物通道的共射出噴嘴射出一熔融物。一散熱 片套管經安置以接觸該注料槽推缸後部之外表面。該1熱 片套管經組“自注料槽推缸移除㈣的熱量而増力H‘中' 熔融物之黏度，從而減少注料槽活塞與注料槽推缸間之熔 融物洩漏。 根據本發明之第三態樣，提供了一種用於一共射出成型 機之結構及/或步驟之新穎組合，該共射出成型機包括一模 穴及一具有至少兩個在相同澆口處結束之熔融物通道的共 射出喷嘴，該共射出噴嘴經組態以將熔融物射入該模穴。 102708.doc 1264366 一熱洗道歧管經組態以將該⑼ 一注料槽推缸經組態以將該 、λ /、射出噴嘴。 且-注料槽活塞經組態以自該注料^^歧吕， 散熱片結構經組態以自該注料：她亥炫融物。 中熔融物之黏度。 θ #除熱量從而增加其 根據本發明之第四態樣，提供了 — 成型注料槽推缸之方法之步驟的新^且人、:部共射出 注料槽推缸經組態以經由一具有$ w° ’ U出成型 束之熔融物通道的共射出噴嘴射卜個在相同澆口處結 ^人 射出一熔融物，該新穎相人 u步驟··⑴將一熔融物注入—注料槽推紅 二 料槽推缸之-部分移除熱量以增物^遠注 減少該注料槽推缸與-注料槽活夷門之中^物之黏度從而 【實施方式】 “塞間之炫融㈣漏。 1 ·介紹 =將對應於若干實施例描述本發明，其卜塑膠樹脂共 成型機具有第一注料槽及第二注料槽，其分別 同共射出噴嘴之溶融物通道將” Α”及” c”樹脂射入十 然而，本發明亦可應用於諸如金屬、複合物等之射出成:型 的其它射出成型應用中。下文之描述將整體限制於—單、、主 ㈣之討論。然而’應瞭解此描述可應用至共射出成型機 為中之一或多個注料槽。 簡言之，本發明之較佳實施例藉由使用—鄰近該注料槽 推缸之傳熱套管冷卻至少一注料槽推缸。因此，此種，且能 依靠增加炫融黏度來減懷，用熱方法而非機械方法= 102708.doc 1264366 制茂漏’幻肖除在活塞與推缸間使料密度容限之需要。 此外，由於當精調整冷卻特徵(意即藉由修正散熱片套管之 幾何形狀、具有平板之接觸表面或具有注料槽之接觸表B面之) 時，注料槽之幾何形狀無變化，所以將推缸頂部之溫度精 確降至低於樹脂之無流動溫度可顯著減少洩漏。藉由使： -彈簧以在熱注料槽與冷卻平板之間經由散熱片套管產生 一負載接觸，該等較佳實施例亦可適應㈣道歧管之熱膨 脹以及注料槽之熱膨脹。 2 ·苐一實施例之結構 \圖1展示共射出熱澆道總成及模型之一部分，其包含（部 ^地）一第一熱澆道歧管丨、一第二熱澆道歧管2、一噴嘴外 殼3、一冷卻歧管平板4、一注料槽推缸5、一注料槽活塞6、 一散熱片套管7、一保持環8及一彈簧9。熱澆道歧管丨及^ 由加熱器10來加熱’且冷卻歧管平板4藉由流過冷卻通道^ 之冷部劑冷部。輸送第二熔融塑膠樹脂"C”穿過經加熱之第 二歧管2中之第二熔融物通道12至喷嘴3。止回閥總：。定 位於注㈣推缸5之-末端中，以使得當推進注料槽活塞6 以經由第二熱澆道熔融物通道12及相應共射出噴嘴熔融物 通道26將樹脂” C”射人模穴時，防止自人口通道_入之樹 脂’’C"逆流。較佳存在—分離歧#與其平板之熱絕緣氣 隙1 5 〇 注料槽推缸5中之活塞6之直徑尺寸為使得活塞6可滑動 ^不允許包含於其中之大量樹脂經活塞側壁$漏。舉例而 吕，10微米至20微米之間隙允許活塞6在注料槽推缸5内自 102708.doc I264366 由運行。活塞側壁與活塞推缸壁間之樹脂充當潤滑劑。 藉由提供散熱片套管7冷卻注料槽推缸5之尾端，得以可 罪地提供一較確定之，，滑動配合，，組態。散熱片套管7提供一 用於使熱量自注料槽推缸5之後端熱傳導至冷卻歧管平板4 的路fe。其降低樹脂”c”之溫度，從而增加了其黏度且可防 、’舌基i之實質Ά漏。散熱片套管7圍繞注料槽推缸5緊 密地配合（例如，5至1〇微米之間隙配合）以可沿其軸向滑動 且提供熱膨脹調節，而同時保持與注料槽推缸緊密接觸以 有效傳熱。 散熱片套管7藉由保持環8以及彈簧9抵靠肩狀物16而保 持於注料槽推紅之外徑的適當位置處，肩狀物16不斷推動 政,、、、片套官7抵靠其在歧管平板4中之座位Η以㉟強冷卻。 藉由冷卻該注料槽推紅壁之後部，可充分冷卻壁之内部表 面與活塞間之任何樹㈣漏以減少其顯著流動，藉此實質 …而未否定樹脂對注料槽動作所提供之潤滑特 :。=㈣缸之熱分佈為散熱片套”與冷 、 ^以及^片套管7與注料槽推^身之間接觸 優化此等㈣面積以⑴在注料槽推缸…活 面積中產生-低於樹脂”c"之無流 ： 兩組件係永久接觸，及⑼在推缸 ；：中此專 生-等價於樹脂成型溫度之溫度。餘*義面積)產 藉由謹慎選擇構成散熱片套管 及徑向寬度(外徑減去内徑)、套管广之縱向長度 為正弦或階梯形狀)、套管與冷卻歧管；(:：表面輪靡可 平板契推虹壁之間接 102708.doc 1264366 觸之緊密性及程度等可精調整注料槽推缸5之冷卻。較佳散 :片套管7由工具鋼製成，且具有一“2咖之縱向長度、 一 1—0 mm之内輕以及一2〇顏之外徑。較佳套管7接觸冷卻 i e平板4之面積與其接觸推缸壁之外徑之面積相同。較佳 套：7與推缸壁5之接觸穿過套管之整個内表面。若需要， 套管7可具備冷卻片、有冷卻劑在其中流動之冷卻通道或其 它冷卻輔助物等。 3 ·第一實施例之製程 操作中藉由注射裝置（未圖示）穿過入口通道丨4，經 過止回閥13進料樹脂，可將樹脂，，c，，注入注料槽推缸5。供 入之樹脂使注料槽活塞6自止回和移開，且自注料槽推缸 5向外^伸。當注料槽活塞6藉由其致動桿（未圖示）而停止於 預定位置％，其限制注料槽推缸5中樹脂之注入量至一活 基之向後移動所產生之體積。在成型週期中之適當時間， 耩由將致動桿作用於活塞6之曝露端i 8來向前移動注料槽 活塞6。活塞6之向前移動將樹脂，，c，，自注料槽推缸5經由通 道12及噴嘴熔融物通道26，且穿過模型洗口轉移至模穴 中。止回閥13防止樹脂逆流至入口通道14中。每次將樹脂 供入注料槽推缸5時，散熱片套管7吸收足夠熱量以降低樹 脂之溫度且將其黏度增加至其中可大體防止經活塞壁之洩 漏之-點處。 4 ·第二實施例之結構 含有一注料槽活塞2 1之注料槽推缸2 〇由一具有一孔之散 熱片套官24圍繞，該孔具有一與注料槽推缸2〇之外徑之滑 102708.doc -11 - 1264366 動配合。套管24定位於-冷卻歧管平板25中之―凹座中， 且错由-保持環22及-彈簧墊圈23而保持於一適當位置， 該彈簧墊圈23不斷推動套管24抵靠其在歧管平板中之座 位，藉此確保用於將熱量自注料槽推缸壁熱傳導至平板之 良好接觸’而同時允許注料槽推缸熱膨脹且在散熱片套管 4之孔内，月動。此替代性實施例不要求圖】組態之肩狀物 1 6，且藉此製造一成本稍小之組件。 5 ·結論

根據本發明之有利特徵包括·· 一具有至少一注料槽推缸之共射出熱澆道總成，該注料 槽推缸在其後端附近具有—冷卻特徵以減少㈣物茂漏。 口此已經描述了一共射出成型注料槽設備，其藉由控 制注料槽推缸内樹脂之溫度來大體防止經注料槽活塞之熔 融物洩漏。 概要中所展示或附圖中之區塊所表示之個別組件均為射 出成型技術中熟知的，且其特定構造及操作對用於實施本 發明之操作或最佳模式並非關鍵。 η雖然已相對於當前認為較佳之實施例描述了本發明，但 是應瞭解，本發明並不限於所揭示之實施例。相反，本發 明意欲覆蓋包括於隨附申請專利範圍之精神及範轉内之各 牙c正及均等結構。以下中請專利範圍之㈣符合最廣泛 之解釋，以涵蓋所有此等修正及均等結構及功能。 【圖式簡單說明】 圖1係—共射出熱繞道總成之部分剖視圖，其展示一根據 102708.doc -12- 1264366 本發明之第一實施例之注料槽總成。 圖2展示一注料槽推缸之冷卻特徵之替代性實施例。 【主要元件符號說明】

1 第一熱澆道歧管 2 第二熱澆道歧管 3 喷嘴外殼 4 冷卻歧管平板 5 注料槽推缸 6 注料槽活塞 7 散熱片套管 8 保持環 9 彈簧 10 加熱器 11 冷卻通道 12 熔融物通道 13 止回閥 14 入口通道 15 熱絕緣氣隙 16 肩狀物 18 曝露端 19 座位 20 注料槽推缸 21 注料槽活塞 22 保持環 102708.doc -13 - 1264366 23 彈簧墊圈 24 散熱片套管 25 歧管平板 26 喷嘴熔融物通道 102708.doc - 14-

Claims (1)

1264366 十、申請專利範圍·· l :種共射出成型注料槽設備，其經組態以經由― 2個在相同淹口處結束之炫融物通道的共射出喷嗔射 出文谷融物，該設備包含： 、 —注料槽推缸，其經組態以容納該熔融物，· 一〉主料槽活塞，其經έ能 融物；及 心自该注料槽推紅排出該溶 冷卻結構，其經安置以接觸該注料槽推缸之—外表 面，且自該注料槽推缸移除熱量。 义 2. 如請求項！之設備，其中該冷卻結構包含一經安置 該注料槽推缸之一後部之散熱片套管。 觸 3. 如請求们之設備，其中該冷卻結構經組態以自該 推缸移除足夠熱量從而增加其中㈣融物之黏度，以^ $上減少該注料槽活塞與該注料槽推缸間之熔 漏。 & 如明求項1之設備，其中該冷卻結構經組態以將熱量 至一經冷卻之模型板。 、您 5·:請求項4之設備，其進一步包含經組態以將該冷 按壓在該經冷卻之模型板上之偏壓結構。 6·如叫求項1之設備，其中該冷卻結構經組態以與該注料 推缸之一外表面滑動接合。 曰 7· 一種共射出成型注料槽冷卻設備，其經組態以冷卻一、主 料槽推飯，該注料槽推紅與一注料槽活塞結合以經由二 具有至少兩個在相同洗口處結束之炫融物通道的共射出 102708.doc 1264366 貝為射出一熔融物5該冷卻設備包含： 一散熱片套管，其經安置以接 部之一 疋枓槽推缸之一後 表：，該散熱片套管經組態以自該注料槽推缸 8. ^夠熱量從而增加其中該熔融物之黏度。 =求項7之設備，其中該散熱片套管經組態以自該注料 槽推缸移除足夠熱量從而大體上減少該注料槽活塞與該 主料槽推缸間之熔融物洩漏。 如明求項7之設備，其中該散熱片套管經組 遞至一經冷卻之模型板。 傳 請求項7之設備，其進一步包含經組態以將該散熱片套 官按壓在該經冷卻之模型板上之偏壓結構。 11 · 一種共射出成型熱澆道總成，其經組態以經由一具有至 少兩個在相同澆口處結束之熔融物通道的共射出噴嘴射 出一熔融物，該總成包含： 一熱澆道歧管，其經組態以將該熔融物供應至該共射 出噴嘴； 一注料槽推缸，其經組態以容納該熔融物之一經計量 之注入量； 注料槽活塞’其經組態以自該注料槽推缸排出該炫 融物； 一冷卻歧管平板；及 一散熱片’其經安置以自該注料槽推缸内之該熔融物 移除熱量。 1 2 ·如請求項11之總成，其中該注料槽推缸在其一外表面上 102708.doc 1264366 13. 具有—肩狀物，該肩狀物經 卻歧管平板，且其中該散熱 缸之一後部之該外表面。 如請求項12之總成，其進一 於該肩狀物與該散熱片之間 該散熱片。 、且怨以使该散熱片抵靠該冷 片經安置以接觸該注料槽推 步包含一彈簧，該彈簧安置 以向著該冷卻歧管平板偏壓 14.

如請求項11之總成，其進一 一保持環，其以可移除 板；及 步包含： 之方式耦接至該冷卻歧管 平 著該冷卻歧管推動該散熱片 々、竣保持環及該散熱片 1 5 ·如請求項丨丨之總成，其誃 μ政…、片經組態以自該注料; 推缸移除足夠熱量以大體減 曰 推缸門夕广1^ °亥左枓槽活塞與該注料槽 推缸間之熔融物洩漏。 1 6.如請求項11之總成，並中 外“ 〃 ι亥政熱片包含-散熱片套管， 该政熱片套管經組態以與該 接合。 Tt、推缸之一外表面滑動 17· —種共射出成型機，其包含·· 一模穴； 共射出喷嘴，其具有至少 熔融物通道，且其經組態以將一 兩個在相同澆口處結束 之 一熱澆道歧管，其經 出喷嘴； 炼融物注射入該模穴； 組態以將該炫融物運送至該共射 -注料槽推缸，其經組態以該_物注人該熱洗道歧 102708.doc 1264366 管； 一注料槽活塞，農叙4… /、、、二、、且恶以自該注料押 融物；及 卞價推缸排出該熔 月文熱片結構，其叙4 #rb 組恶以自該注料槽推缸移除埶ip 而增加其中該熔融物之黏度。 秒丨示熟里攸 18.如請求項17之成型機，1 注料槽推缸移除敎量浐而、D…，、、片、，“舞經組態以自該 料槽推缸間之炫融物茂漏。 +槽活塞與该注 !9·如請求項17之成型機，1 套管，該散埶片套〜:、A °…結構包含-散熱片 U套官經組態以與該 之一外表面滑動接合。 θ推缸之一後部 2〇.-種冷卻一共射出成型注料槽推虹之方 型注料槽推缸經組態以 μ/、射出成 时 /、有至少兩個在 處結束之熔融物通道的共射出噴 问九口 该方法包含以下步驟·· ‘嘁物， 將一熔融物注入一注料槽推缸；及 自該注料槽推缸之一部分移除熱 、里^增加其中校5占仏 之站度從而減少該注料槽推缸與_ > ^ 物洩漏。 ；㈢’舌基間之熔融 ^2708^00