TWM536148U - 具有水流通道之澆道裝置 - Google Patents

Description

具有水流通道之澆道裝置

本創作係關於澆道裝置，尤指一種在射嘴結構中佈設有水流通道的澆道裝置，以使該射嘴結構能藉該水流通道中所流動之冷卻水，而保持在一預定溫度，令該射嘴結構中的熔化熱固性材料能保持於液體狀。

按，隨著塑性材料所具有的機械性質(如：耐熱性、電性、化學性、光學性)不斷提高，且其尚有大量生產、加工容易之優點，因此，目前有諸多產業商品，例如：汽機車、電子配件、通信裝置、大型機台...等零件或外殼，均是採用塑性材料製成，此舉，使得塑料模具於模具產業中占有大量比例，亦使射出成型成為一項普遍的工藝技術。

一般言，塑性材料能分為「熱塑形材料(Thermoplastic)」與「熱固性材料(Thermosetting)」兩種，其中，「熱塑形材料」熔化後，會在高溫時保持液態，且在低溫冷卻後呈固態，因此，業者大多會使用熱澆道裝置(Hot runner)，以進行射出成型之程序，又，熱澆道裝置主要是採用持續加熱的方式，使得其內的「熱塑形材料」處於液態，嗣，熔化的「熱塑形材料」被注入至一成型模具，且溫度下降至一預定溫度後，熔化的「熱塑形材料」便會冷卻凝固，如此，業者即可開啟該成型模具而取出固態成品。

另，「熱固性材料」則與前述「熱塑形材料」的性質相反，當「熱固性材料」熔化後，其會在低溫(約40度)時保持液態，且在高溫(約150度)時呈固態，例如矽膠即為一種「熱固性材料」，且矽膠本身具有良好的耐溫性與耐候性，能夠長時間置放於戶外，而不易老化變形、破裂...等，尤其是，固化後的矽膠產品擁有極佳的吸震效果與絕緣性，使得其廣泛使用於各種電子產品上。然而，由於矽膠屬於「熱固性材料」，使得習知的熱澆道裝置並無法使用於矽膠上，因此，現有的生產方式大多是採用「熱壓成形」，即，以高溫治具壓合至固態矽膠上，以形成預定成品，但是，前述方式不僅生產時間長，且成品上的毛邊需以人工進行後加工，同時，生產過程中所產生之廢料無法回收使用，造成業者的生產成本居高不下。

雖然，有業者設計出熱固性材料的相關模具，以能夠使用液態的熱固性材料來射出成型固態成品，但是，誠如前述，「熱固性材料」會在高溫時呈現固態，因此，該模具最常面臨之問題在於，射嘴內的液態熱固性材料常常會因模具自身運作所產生之高溫，或是成型模具因加熱所傳來之高溫，而發生固化，造成該射嘴堵塞之情事，故，如何針對前述缺失，設計出一種更佳的澆道裝置，並能簡單應用至原有的射出成型模具中，即成為相關業者之重要課題。

有鑑於現有應用於熱固性材料之模具作業過程中，無法有效地保持射嘴溫度，造成液態熱固性材料常常會於射嘴中發生固化，造成射嘴堵塞之情事，故，創作人經過長久努力研究與實驗，終於開發設計出本創作之一種具有水流通道之澆道裝置，以期藉由本創作而能提供一種更佳 的澆道裝置，以使業者能在現有的市場中，佔有一席之地。

本創作之一目的，係提供一種具有水流通道之澆道裝置，應用於一射出成型模具上，包括一座體、一射嘴結構與至少一水流通道，其中，該座體內設有一容納空間，該射嘴結構係位在該容納空間中，其頂端設有一入料口，以承接一射出成型機以高壓射出之熔化熱固性材料，該射嘴結構內設有一流道，且其底端朝該座體底側向外延伸，並設有一出料口，該入料口、流道與出料口彼此相連通，以使熔化熱固性材料能依序經由該入料口、該流道與該出料口而注入至一成型模具中，又，射嘴結構中對應於該流道之周緣佈設有該水流通道，且該水流通道與該流道相隔一距離，並沿該射嘴結構之軸向延伸，以使一冷卻水能在該水流通道中流動，如此，藉由該澆道裝置上的水流通道，即能使該射嘴結構保持在一預定溫度，令熔化熱固性材料於流道中保持於液體狀，以便進行後續之射出成型作業。

為便 貴審查委員能對本創作目的、技術特徵及其功效，做更進一步之認識與瞭解，茲舉實施例配合圖式，詳細說明如下：

[習知]

無

[本創作]

1‧‧‧澆道裝置

11‧‧‧座體

110‧‧‧容納空間

112‧‧‧氣室

13‧‧‧射嘴結構

13A‧‧‧入料件

13B‧‧‧出料件

130‧‧‧流道

130A‧‧‧入料流道

130B‧‧‧出料流道

131‧‧‧入料口

132‧‧‧出料口

133‧‧‧第一開口

134‧‧‧第二開口

14‧‧‧隔熱件

15‧‧‧水流通道

15A‧‧‧入水管

15B‧‧‧出水管

17‧‧‧連桿

171‧‧‧貫穿槽

18‧‧‧閥針

19‧‧‧氣閥活塞

191‧‧‧軸栓

第1圖係本創作之澆道裝置的剖面示意圖；第2圖係本創作之射嘴結構的爆炸示意圖；及第3圖係本創作之射嘴結構與水流通道的示意圖。

本創作一種具有水流通道之澆道裝置，應用於一射出成型模具上，在一實施例中，請參閱第1及2圖所示，該澆道裝置1包括一座體11、 一射嘴結構13與至少一水流通道15，其中，該座體11內設有一容納空間110，在此需特別一提者，第1圖所繪製之座體11僅為本創作在應用上的一實施例，但實際應用上，該座體11之構型並不以此為限，業者能夠根據需求而調整該座體11之態樣。

復請參閱第1及2圖所示，該射嘴結構13能組裝至該容納空間110，且其頂端設有一入料口131，其內設有一流道130，且其底端朝該座體11底側向外延伸，並設有一出料口132，該入料口131、流道130與出料口132彼此相連通，如此，當射出成型機以高壓射出熔化熱固性材料(如：矽膠)後，該熔化熱固性材料會被輸送至該入料口131，以流入至該流道130，最後再經由該出料口132注入至一成型模具中，又，該射嘴結構13中對應於該流道130之周緣佈設有各該水流通道15，且各該水流通道15與該流道130相隔一距離，請參閱第3圖所示，各該水流通道15係沿該射嘴結構13之軸向延伸，且冷卻水能經由一入水管15A注入至對應的水流通道15，以吸收該射嘴結構13之熱量，且吸收過熱量之冷卻水能經由一出水管15B流出，令該射嘴結構13能保持在一預定溫度(如：40度)，如此，由於該水流通道15是設置於射嘴結構13上，且鄰近該流道130，因此，能夠有效保持該射嘴結構13的溫度，避免該射嘴結構13因外在因素，如：射出成型模具運作時的熱量、成型模具加熱時的熱量...等，而造成其內的熔化熱固性材料因高溫凝固，大幅提高使用上的便利性。

復請參閱第1及2圖所示，在該實施例中，該射嘴結構13能由一入料件13A及一出料件13B所組成，其中，該入料件13A之頂端設有該入料口131，該入料件13A內設有一入料流道130A，該入料件13A之底端則設 有一第一開口133，且該入料口131、入料流道130A與第一開口133彼此相連通，又，該入料件13A中設有各該水流通道15(如第3圖虛線所示)，各該水流通道15係與該入料流道130A相隔一間距，且互不連通，在該實施例中，該水流通道15係呈螺旋狀沿射嘴結構13(即，入料件13A)之軸向延伸，以提高該入料件13A的冷卻效果，但在本創作之其它實施例中，該水流通道15亦能呈直線狀或其它態樣，合先陳明。另，該出料件13B之頂端設有一第二開口134，該出料件13B內設有一出料流道130B，該出料件13B之底端則設有該出料口132，且該第二開口134、出料流道130B與出料口132彼此相連通，當該出料件13B組裝至該入料件13A的底端時，該第一開口133與第二開口134會相對應且相連通，使得該出料流道130B與入料流道130A形成前述之流道130；在此特別一提者，業者能夠根據生產需求，以3D列印方式或其它方式與結構，生產該入料件13A與水流通道15。

復請參閱第1及2圖所示，由於該射嘴結構13之底端會與一成型模具相抵靠，以使注入至成型模具的熔化熱固性材料不會洩露出來，但是，由於該成型模具需加熱至150度左右，才能使其內的熔化熱固性材料凝固，以形成固化成品，但是，前述情況卻會使該成型模具之熱量傳送至射嘴結構13上，故，為避免前述情況，該射嘴結構13之底端(即，出料件13B的底端)組裝有一隔熱件14，該隔熱件14能夠為低熱傳導性金屬材料(如：鈦合金)、非金屬材料或陶瓷...等，其會包覆於該射嘴結構13對應該出料口132的外緣，使得該隔熱件14抵靠至成型模具後，能夠隔絕成型模具傳送至射嘴結構13的溫度，避免鄰近出料口132的熔化熱固性材料凝固，有效增加生產良率。

在該實施例中，該澆道裝置1能夠為針閥式結構，復請參閱第1圖所示，該座體11內設有二氣室112，且該座體11尚與二氣壓缸(圖中未示)相連接，該等氣壓缸能將氣體分別注入至該等氣室112中，或是將氣體由該等氣室112中抽取出來，惟，在其它實施例中，座體11能夠僅與一氣壓缸相連接，且該氣壓缸能同時對該等氣室112注入氣體或抽取出氣體，或者，同一氣室112能與兩個氣壓缸相連接，其中一個氣壓缸係會注入氣體，另一個氣壓缸則能夠抽取出氣體，故，只要氣室112能夠接收氣壓缸所注入的氣體，或被氣壓缸抽取出氣體，即為本創作所述之座體11與氣壓缸的連接方式。

復請參閱第1圖所示，一連桿17位在該座體11的頂側，且能在該座體11的上方沿軸向上下往復位移，另，一閥針18能穿設於該射嘴結構13的流道130內，其頂端會嵌卡至該連桿17的中央位置，當該連桿17帶動該閥針18向上位移時，該閥針18之另一端能縮回至該射嘴結構13內，使得熔化熱固性材料能經由該出料口132流出，或是當該連桿17帶動該閥針18向下位移時，該閥針18之另一端能穿過該出料口132而外露至射嘴結構13外，使得熔化熱固性材料無法由出料口132流出，停滯於該射嘴結構13內。再者，二氣閥活塞19之一端分別連接至該連桿17的對應兩端上，其另一端則分別容納至各該對應之氣室112內，且能上下往復位移，當該等氣室112被注入氣體後，氣體會推動該等氣閥活塞19之另一端向上位移，此時，該等氣閥活塞19之一端會帶動連桿17向上位移，進而使得該閥針18底端縮回至射嘴結構13內；當該等氣室112被抽取氣體後，該等氣閥活塞19之另一端會因重力而向下位移，此時，該等氣閥活塞19之一端會帶動連桿17向下位移， 進而使得該閥針18底端外露至射嘴結構13外。

在前述實施例中，復請參閱第1圖所示，該連桿17之兩端分別開設有一貫穿槽171，該等氣閥活塞19之一端能分別伸入至對應的貫穿槽171，且分別藉由一軸栓191樞接至該連桿17上，該等氣閥活塞19之一端會分別與對應之貫穿槽171的內壁相隔一間距，當該等氣室112被注入氣體或被抽取氣體後，若該等氣閥活塞19軸向位移的速率不一致時，藉由該間距之設計，能使該連桿17呈傾斜狀，意即，該氣閥活塞19之一端能於對應的貫穿槽171中滑移，如此，該等氣閥活塞19僅會受到氣體帶動的軸向(向上或向下)作用力，該閥針18亦僅會受到連桿17帶動的軸向(向上或向下)作用力，令氣閥活塞19與座體11間，及閥針18與射嘴結構13間的摩擦力不會突然大增，有效降低前述元件發生過度磨損的機率。

按，以上所述，僅係本創作之較佳實施例，惟，本創作所主張之權利範圍，並不侷限於此，按凡熟悉該項技藝人士，依據本創作所揭露之技術內容，可輕易思及之等效變化，均應屬不脫離本創作之保護範疇。

1‧‧‧澆道裝置

11‧‧‧座體

110‧‧‧容納空間

112‧‧‧氣室

13‧‧‧射嘴結構

13A‧‧‧入料件

13B‧‧‧出料件

130‧‧‧流道

130A‧‧‧入料流道

130B‧‧‧出料流道

14‧‧‧隔熱件

15‧‧‧水流通道

17‧‧‧連桿

171‧‧‧貫穿槽

18‧‧‧閥針

19‧‧‧氣閥活塞

191‧‧‧軸栓

Claims (6)

1. 一種具有水流通道之澆道裝置，應用於一射出成型模具上，包括：一座體，其內設有一容納空間；一射嘴結構，係位在該容納空間，其頂端設有一入料口，以承接一射出成型機以高壓射出之熔化熱固性材料，射嘴結構內設有一流道，且其底端朝該座體底側向外延伸，並設有一出料口，該入料口、該流道與該出料口彼此相連通，以使熔化熱固性材料能依序經由該入料口、該流道與該出料口而注入至一成型模具中；及至少一水流通道，係佈設至射嘴結構中對應於該流道之周緣，且與該流道相隔一距離，該水流通道係沿該射嘴結構之軸向延伸，且能使一冷卻水在該水流通道中流動，令該射嘴結構保持在一預定溫度。
2. 如請求項1所述之澆道裝置，其中，該射嘴結構包括：一入料件，係位在該容納空間，其頂端設有該入料口，其內設有一入料流道，其底端設有一第一開口，該入料口、該入料流道與該第一開口相連通，且該入料件中設有各該水流通道，各該水流通道係與該入料流道相隔一間距，且互不連通；及一出料件，其頂端設有一第二開口，其內設有一出料流道，其底端設有該出料口，且該第二開口、該出料流道與該出料口相連通，在該出料件組裝至該入料件之底端的狀態下，該第二開口係與該第一開口相連通，以使該出料流道與該入料流道能形成該流道。
3. 如請求項2所述之澆道裝置，其中，該水流通道係呈螺旋狀沿該射嘴結構之軸向延伸。
4. 如請求項1、2或3所述之澆道裝置，尚包括：該座體內設有二氣室，該等氣室能分別接收氣壓缸所注入的氣體，或被 氣壓缸抽取出氣體；一連桿，位在該座體的頂側，且能沿軸向上下往復位移；一閥針，係穿設於該射嘴結構的流道內，其頂端嵌卡至該連桿的中央位置，其底端則能穿過該出料口，而外露至射嘴結構外，或縮回至射嘴結構內；及二氣閥活塞，其一端分別連接至該連桿的對應兩端上，其另一端則分別容納至對應之各該氣室內，且能在對應之各該氣室內上下往復位移，在該等氣室被注入氣體的狀態下，該等氣閥活塞會帶動該連桿向上位移，以使該閥針底端縮回至射嘴結構內，令熔化熱固性材料能流出至該出料口，在該等氣室被抽取氣體的狀態下，該等氣閥活塞會帶動該連桿向下位移，以使該閥針底端外露至射嘴結構外，令熔化熱固性材料無法流出至該出料口。
5. 如請求項4所述之澆道裝置，其中，該射嘴結構之底端組裝有一隔熱件，該隔熱件係包覆於該射嘴結構對應該出料口的外緣。
6. 如請求項5所述之澆道裝置，其中，該連桿之兩端分別開設有一貫穿槽，該等氣閥活塞之一端能分別伸入至對應的貫穿槽，且分別藉由一軸栓樞接至該連桿上，該等氣閥活塞之一端分別與對應之貫穿槽的內壁相隔一間距，在該等氣室被注入氣體或被抽取氣體，使得該等氣閥活塞帶動該連桿軸向位移，且該等氣閥活塞軸向位移的速率不一致的狀態下，該等間距能容許該等氣閥活塞之一端於對應的貫穿槽中滑移。