TWI705883B

TWI705883B - 柱塞式射出機構之改良構造

Info

Publication number: TWI705883B
Application number: TW107145998A
Authority: TW
Inventors: 陳璟浩
Original assignee: 歐特捷實業股份有限公司
Priority date: 2018-12-19
Filing date: 2018-12-19
Publication date: 2020-10-01
Also published as: TW202023789A

Abstract

本發明所提供柱塞式射出機構之改良構造係使柱塞式射出機構中用以容納待射原料的待射空間，在與模具之模穴連通時，不經由轉接元件，而係以柱塞式射出機構之射出口與模具之入料口直接連通，並以一阻料部對該射出口實施阻塞或開放之控制者。

Description

柱塞式射出機構之改良構造

本發明係與射出成型技術有關，特別是關於一種柱塞式射出機構之改良構造。

如我國第I637987號專利前案所提供關於射出成型之先前技術所揭，固態之高分子原料混合物以熱能熔融為可流動之狀態，並經計量後，以柱塞將所計量的原料射出至模具進行模製成型，是等技術內容固屬射出成型加工技術領域中之通常技術，但因上述以柱塞進行射出之技術內容，必需藉由與模具鄰接之彎頭提供柱塞射出機構與模具間之連接通道，從而在連接之彎頭內部的通道中積存了未受使用的原料，且所積存之原料則易因溫度作用而變化，增加了工作人員必需將變化之原料予以清除之工作負擔，相對的也影響到加工之品質與效率。

因此，本發明之主要目的即係在提供一種柱塞式射出機構之改良構造，其係使待射空間得以最短之路徑與模具連通，從而減少原料積存於連接通道中所造成之缺失。

緣是，為達成上述目的，本發明所提供柱塞式射出機構之改良構造係使柱塞式射出機構中用以容納待射原料的待射空間，在與模具之模穴連通時，不經由轉接元件，而係以柱塞式射出機構之射出口與模具之入料口直接連通，並以一阻料部對該射出口實施阻塞或開放之控制者。

在技術內容上，該供柱塞式射出機構之改良構造係包含了有一身部、一滑動部與一阻料部。

該身部係具有一本體，一第一滑孔係自該本體之一端往內直線延伸，一出料通道係自該本體之另端往內延伸並於該第一滑孔位於延伸端末之孔壁上形成一第一開口，以連通該出料通道與該第一滑孔，一進料通道係設於該本體上，並於該第一滑孔位於延伸端末之孔壁上形成一與該第一開口相隔開來之第二開口，以連通該進料通道與該第一滑孔。

該滑動部係具有一柱塞，係同軸滑設於第一滑孔中，而使一端相向於該第一滑孔延伸端末之孔壁以及使周側柱面貼接於第一滑孔之孔壁上，並可沿自身柱軸之方向相對於該身部進行直線之往復位移，而可於一計量位置與一歸零位置間移動，當位於該計量位置上時，該柱塞之一端係與該第一滑孔位於延伸端末之孔壁間相隔開來，而以該第一滑孔介於該延伸端末與該柱塞一端間之孔空間構成一具有預設容積之計量空間，當位於該歸零位置上時，該柱塞之柱軸一端則係貼接於該第一滑孔之延伸端末的孔壁上，並使該計量空間之容積為零；

該阻料部係具有一貫設於該柱塞之第二滑孔，一阻料元件係同軸滑設於該第二滑孔中，並可於一阻閉位置及一開放位置間直線地往復位移，當該阻料元件位於該阻閉位置上時，係使桿軸一端阻閉該第一開口與該第一滑孔間之連通，而當該阻料元件位於該開放位置時，則係使桿軸一端與該第一開口彼此相隔開來，不阻閉該第一開口與該第一滑孔間之連通。

其中，該出料通道係作為該計量空間與外部模具之入料口間之連通通道，使位於該計量空間中之高分子原料得以經由該出料通道進入外部模具中，因此，該出料通道之形狀、位置或其延伸之路徑等，係可因應實際模具流道設計之需求而作更動，但為避免因流動路徑之彎曲或角度造成流動時之阻力，係以使該出料通道與該第一滑孔呈同軸連通為較佳。

其中，該阻料部係以該阻料元件控制該出料通道之啟閉，在此目的下，該阻料元件之形狀或構造即以適於進行通道之啟閉控制即可，舉例而言，當該阻料元件為桿狀體時，其於該阻閉位置與該開放位置間之位移方向，除可使之對應於該出料通道的軸向方向外，亦可使之對應於該出料通道之徑向方向。

其中，當使阻料元件的位移與該柱塞之位移兩者是位於同一軸向上時，為避免阻料元件與柱塞彼此之運動產生干涉，本發明係以該第二滑孔容許該阻料元件相對該柱塞進行運動，且進一步地可使該第二滑孔位於該柱塞之柱軸位與柱軸平行之位置上，在此構造下，該柱塞與該阻料元件用以接收外力的受驅動端乃得以位於同一方向上，以便於將用以提供動力之外部動力源集中設置，例如油壓缸或氣壓缸等流體動力源或線性致動器等。

首先，請參閱第四圖所示，在本發明一較佳實施例中所提供柱塞式射出機構之改良構造(10)其主要乃係包含了有一身部(20)、一滑動部(30)以及一阻料部(40)。

該身部(20)具有一由若干塊、片狀零件所組成之本體(21)，一孔狀的第一滑孔(22)係自該本體(21)之上側端往下直線延伸適當之深度，並使位於延伸端末之孔內徑漸縮以形成推拔狀孔壁(221)，一短直孔狀的出料通道(23)則自該本體(21)的底側端往上直線地延伸，並與該第一滑孔(22)同軸對應，一進料通道(24)係自該本體(21)之側向往內斜向地延伸，其中，該出料通道(23)係於該第一滑孔(22)的推拔狀孔壁(221)對應於孔軸的位置上形成一第一開口(231)，使該第一滑孔(22)以最小內徑之部位與該第一開口(231)連通，而該進料通道(24)則係於該推拔狀孔壁(221)的斜面上形成一第二開口(241)，從而使該進料通道(24)與該出料通道(23)得以分別藉由該第二開口(241)與該第一開口(231)而與該第一滑孔(22)連通。

該滑動部(30)係具有一柱塞(31)，係同軸地滑設在該第一滑孔(22)中而可在該第一滑孔(22)中沿自身柱軸方向在一計量位置與一歸零位置間進行直線往復的活塞運動，從而可在該柱塞(31)之錐狀底端(311)與該推拔狀孔壁(221)之間形成可變動容積之計量空間，且該柱塞(31)之輪廓形狀除適於在該第一滑孔(22)中進行活塞動作，以從而提供推送之功能外，其周側之柱面並可貼抵滑接於該第一滑孔(22)直孔段之孔壁上，底端之形狀則呈與該推拔狀孔壁(221)相同的錐狀底端(311)，其中，當該柱塞(31)位於該計量位置上時，該錐狀底端(311)與該推拔孔壁(221)彼此間係相隔開來，以形成具有預設容積的計量空間，反之，當該柱塞(31)位於該歸零位置上時，該錐狀底端(311)係抵貼在該推拔孔壁(221)上，而使該計量空間之容積歸零。

該阻料部(40)具有一第二滑孔(41)，係沿著該柱塞(31)之柱軸貫設於該柱塞(31)上，一呈桿狀且長度大於該第二滑孔(41)孔長的阻料元件(42)係同軸穿伸於該第二滑孔(41)中，並可於一阻閉位置與一開放位置間往復地軸移作動，當該阻料元件(42)位於該阻料位置上時，係使桿軸底端(421)插接於該第一開口(231)中以阻塞該第一開口(231)，從而阻隔該出料通道(23)與該第一滑孔(22)間之連通，而當該阻料元件(42)位於該開放位置上時，則係使桿軸底端(421)遠離該第一開口(231)，以開放該第一開口(231)，據以使該出料通道(23)與該第一滑孔(22)間復歸於連通之狀態。

併請參閱第一圖、第二圖、第三圖與第五圖所示，為提供該柱塞(31)與該阻料元件(42)之往復運動所需之動力，於本實施例中係進一步以油壓缸等利用流體壓力為動力源之驅動技術為例，利用一基座(50)與一導部(60)提供動力使該柱塞(31)與該阻料元件(42)分別在受到控制下進行預設行程的往復位移。

該基座(50)具有一概呈板狀之載件(51)，係固設於該本體(21)之上側端面上，二側板(52)則分設於該載件(51)之兩側，用以對該本體(21)提供支撐之作用，使該本體(21)得以懸於適當之高度位置上，以滿足產業實施之需求，至於該二側板(52)再進一步與外部聯結之技術內容，由於係與本發明之技術特徵無關，且為本發明所屬技術領域者可以從本案申請時之習知高分加工機械所能獲悉者，因此，本案對之即不為冗陳。

該導部(60)具有四彼此平行之導桿(61)，係直立地以底端固設於該載件(51)之頂側上，一頂座(62)係固設於各該導桿(61)之頂端上，一概呈十字形之第一導板(63)係滑接於各該導桿(61)上並介於各該導桿(61)之間，而可沿各該導桿(61)之桿軸往復地直線位移，一第二導板(64)係介於各該導桿(61)、該第一導板(63)與該載件(51)之間，並與各該導桿(61)滑接，一例如油壓缸之第一動力件(65)係固設於該頂座(62)上，並使出力軸軸伸於各該導桿(61)之間且以端末結合該第一導板(63)，一對例如油壓缸之第二動力件(66)係對稱地分設於該載件(51)上，並以出力軸端結合該第二導板(64)，一第一傳動件(67)係聯軸結合於該柱塞(31)上並與該第一導板(63)固接，一第二傳動件(68)係聯軸結合於該阻料元件(42)並與該第二導板(64)固接，一穿孔(69)係貫設於該第二導板(65)上，用供該第一傳動件(67)與該第二傳動件(68)穿伸；

更進一步來說，該第一傳動件(67)乃更包含有一管體(671)，係同軸穿套於該阻料元件(421)上，並以底端穿伸於第一滑孔(221)中，以與該柱塞(31)聯結，頂端則與該第一導板(63)固接，據以傳遞該第一動力件(65)之動力，以帶動該柱塞(31)於該計量位置與該歸零位置間移動，一對滑槽(672)係分設於該管體(671)之管壁上，並沿管軸延伸適當之距離；

該第二傳動件(68)係更包含有一滑臂(681)，係穿伸於該對滑槽(672)地與該第二導板(64)固接，而可隨該第二導板(64)之作動於該對滑槽(672)中進行位移，一傳動桿(682)係同軸穿伸於該管體(671)中，並以一端與該滑臂(681)固接，另端則與該阻料元件(421)之桿軸頂端聯結，據以傳遞該第二動力件(66)之動力，以帶動該阻料元件(42)於該阻閉位置及該開放位置間往復位移。

該柱塞式射出機構之改良構造(10)在使用時係如第六圖所示般地，藉由一熔料擠筒(70)將固態之高分子原料熱熔後，轉進一混料擠筒(80)繼續混合後，再將混合後的熱熔原料以該進料通道(24)為通道，流入該計量空間中，惟是等技術乃屬本發明前理解之習知技術內容，並非本發明之技術特徵所在，於此並無加以詳細說明之必要。

請參閱第七圖所示，在進料之前，該柱塞(31)係位於該歸零位置上，而該阻料元件(42)則係位於該阻閉位置上，繼之，在開始進料時，係以該第二動力件(66)提供動力以維持該阻料元件(42)位於該阻閉位置上，但由於該柱塞(31)必需因應進入之原料而自該歸零位置往該計量位置移動，而為了達到使該柱塞(31)移動之目的，除了可以透過該第一動力件(65)主動地提供外力，使該柱塞(31)因應進入的料量體積進行相對位置之變動外，亦可使該第一動力件(65)不提供作用力以釋放該柱塞(31)，使該柱塞(31)可隨著進入之料量而被動地浮動，並在達到預設容積時，再以該第一動力件(65)提供力來鎖定使該柱塞(31)位於該計量位置上，是等操作上的變化，係可因應實際操作上之條件改變而作變更，惟其並不影響本發明所能達成之功效。

再請參閱第八圖所示，當進入該計量空間之料量已達預設的容積量時，即停止原料之進入，並使該本體(21)之底側貼接在模具(90)上，以使該出料通道(23)與模具上的入料孔連通，惟於此所說明該本體(21)與模具貼接之時間點，僅為舉例之說明，並非必須。

續請參閱第九圖所示，當該柱塞(31)位於該計量位置且該出料通道(23)亦與模具之入料孔連通後，即得以該第二動力件(66)使該阻料元件(421)遠離該阻閉位置以開放該第一開口(231)，在此同時，該第一動力件(65)則提供動力使該柱塞(31)自該計量位置往該歸零位置方向移動，使該柱塞(31)在該第一滑孔(22)中進行活塞運動，據以將位於該計量空間中之原料經由該出料通道(23)往外推送進入模具中，以完成注模，且在當下的模具完成注模後，即可再使該阻料元件(421)復位於該阻閉位置，以完成當下模具之注料作業。

藉由上述技術，該柱塞式射出機構之改良構造(10)除在構造上可以縮短該出料通道(23)之長度，更可進一步以該阻料元件(42)在位移至該阻閉位置上時，將位於該出料通道(23)中的原料再向外推出，以儘其可能地將留存在該出料通道(23)中的原料量降至最低，以避免衍生如習知技術所造成之缺失。

再者，本發明使該柱塞(31)與該阻料元件(42)進行運動時所需之動力及其動力之傳動，亦即該導部(60)所具有之構件，係位於同一適當範圍的空間內，且構件彼此間之交錯更可讓空間的利用最大化，在此等集中設置構件的狀態下，係可讓檢修維護之作業易於進行。

(10)柱塞式射出機構之改良構造 (20)身部 (21)本體 (22)第一滑孔 (221)推拔狀孔壁 (23)出料通道 (231)第一開口 (24)進料通道 (241)第二開口 (30)滑動部 (31)柱塞 (311)錐狀底端 (40)阻料部 (41)第二滑孔 (42)阻料元件 (421)桿軸底端 (50)基座 (51)載件 (52)側板 (60)導部 (61)導桿 (62)頂座 (63)第一導板 (64)第二導板 (65)第一動力件 (66)第二動力件 (67)第一傳動件 (671)管體 (672)滑槽 (68)第二傳動件 (681)滑臂 (682)傳動桿 (69)穿孔 (70)熔料擠筒 (80)混料擠筒

第一圖係本發明一較佳實施例之立體圖。第二圖係本發明一較佳實施例之一部分解圖。第三圖係本發明一較佳實施例之他部分解圖。第四圖係本發明一較佳實施例部分元件分解圖。第五圖係本發明一較佳實施例沿第一圖5-5割面線之剖視圖。第六圖係本發明一較佳實施例於使用時與外部之入料裝置結合之立體示意圖。第七圖係本發明一較佳實施例之剖視圖，係示意原料進入計量空間前之狀態。第八圖係本發明一較佳實施例之剖視圖，係示意原料進入之量以達到預設料量之狀態。第九圖係本發明一較佳實施例之剖視圖，係示意原料被推送出該計量空間之狀態。

(10)柱塞式射出機構之改良構造 (20)身部 (21)本體 (22)第一滑孔 (221)推拔狀孔壁 (23)出料通道 (231)第一開口 (24)進料通道 (241)第二開口 (30)滑動部 (31)柱塞 (311)錐狀底端 (40)阻料部 (41)第二滑孔 (42)阻料元件 (421)桿軸底端

Claims

一種柱塞式射出機構之改良構造，包含有：一身部，具有一本體，一第一滑孔係自該本體之一端往內直線延伸，一出料通道係自該本體之另端往內延伸並於該第一滑孔位於延伸端末之孔壁上形成一第一開口，以連通該出料通道與該第一滑孔，一進料通道係設於該本體上，並於該第一滑孔位於延伸端末之孔壁上形成一與該第一開口相隔開來之第二開口，以連通該進料通道與該第一滑孔；一滑動部，具有一柱塞，係同軸滑設於第一滑孔中，而使一端相向於該第一滑孔位於延伸端末之孔壁以及使周側柱面貼接於第一滑孔之孔壁上，並可沿自身柱軸之方向相對於該身部進行直線之往復位移，而可於一計量位置與一歸零位置間移動，當位於該計量位置上時，該柱塞之一端係與該第一滑孔位於延伸端末之孔壁間相隔開來，而以該第一滑孔介於該延伸端末與該柱塞一端間之孔空間構成一具有預設容積之計量空間，當位於該歸零位置上時，該柱塞之柱軸一端則係貼接於該第一滑孔之延伸端末的孔壁上，而使該計量空間之容積為零；一阻料部，具有一貫設於該柱塞之第二滑孔，一阻料元件係滑設於該第二滑孔中，並可於一阻閉位置及一開放位置間往復地位移，當該阻料元件位於該阻閉位置上時，係阻閉該第一開口與該第一滑孔間之連通，而當該阻料元件位於該開放位置時，則係與該第一開口彼此相隔開來，不阻閉該第一開口與該第一滑孔間之連通。
如請求項1所述柱塞式射出機構之改良構造，其中，該出料通道係同軸於該第一滑孔。
如請求項1所述柱塞式射出機構之改良構造，其中，該第二滑孔係同軸於該第一開口。
如請求項3所述柱塞式射出機構之改良構造，其中，該出料通道係直線延伸地設於該本體上，並與該第一滑孔及該第二滑孔同軸對應。
如請求項1所述柱塞式射出機構之改良構造，其中，該第一滑孔位於延伸端末之孔壁係呈內徑漸縮之推拔形狀，而該柱塞用之一端則呈與該推拔形狀相同之錐狀，使該柱塞在位於該歸零位置上時得以一端完全貼接該第一滑孔延伸端末之推拔狀孔壁。
如請求項5所述柱塞式射出機構之改良構造，其中，該第一開口係位於該第一滑孔延伸端末之推拔狀孔壁的最小內徑部位。
如請求項5所述柱塞式射出機構之改良構造，其中，該第二開口係位於該第一滑孔延伸端末之推拔孔壁上。
如請求項1所述柱塞式射出機構之改良構造，其係更包含有一基座，係供該本體固著於其上，使該本體獲得固定。
如請求項8所述柱塞式射出機構之改良構造，其係更包含有一導部，係固設於該基座上，用以對該柱塞與該阻料元件之往復位移提供導引。
如請求項9所述柱塞式射出機構之改良構造，其中，該導部係更包含有一第一傳動件，係聯結於該柱塞之另端，用以將外部動力傳遞至該柱塞，帶動該柱塞於該計量位置及該歸零位置間移動。
如請求項10所述柱塞式射出機構之改良構造，其中，該阻料部係更包含有一第二傳動件，係聯結於該阻料元件上，用以將外部之動力傳遞至該阻料元件上，以帶動該阻料元件於該阻閉位置及該開放位置間移動。
如請求項11所述柱塞式射出機構之改良構造，其中，該導部係具有複數導桿，彼此平行且相隔開來地以一端分設於該基座上，並使該第一傳動件與該第二傳動件位於各該導桿之間。
如請求項12所述柱塞式射出機構之改良構造，其中，該導部係更包含有一第一導板，係滑設各該導桿上，並使該第一傳動件固接於該第一導板上，一第二導板，係滑設於各該導桿上，並使該第二傳動件固接於該第二導板上。
如請求項13所述柱塞式射出機構之改良構造，其中，該導部係更包含有一第一動力件，係以出力端驅使該第一導板於各該導桿上位移，一第二動力件，係以出力端驅使該第二導板於各該導桿上位移。
如請求項14所述柱塞式射出機構之改良構造，其中，該第一動力件係位於各該導桿之另端上，該第二動力件則係固設於該基座上。
如請求項11所述柱塞式射出機構之改良構造，其中，該第一傳動件係具有一管體，而該阻料元件係呈桿狀，並以桿軸一端與該第二傳動件聯結，且使桿軸另端滑設於該管體之管孔中。
如請求項16所述柱塞式射出機構之改良構造，其中：該第一傳動件具有一滑槽，係設於該管體之兩側管壁上並沿管軸延伸；該第二傳動件具有一傳動桿，係同軸滑設於該管體之管孔中，一滑臂則徑向地凸設於該傳動桿上並滑接於該滑槽中。