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CN1144665C - 带有可拆卸喷嘴密封件的注射成型装置 - Google Patents

带有可拆卸喷嘴密封件的注射成型装置 Download PDF

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CN1144665C CNB008043647A CN00804364A CN1144665C CN 1144665 C CN1144665 C CN 1144665C CN B008043647 A CNB008043647 A CN B008043647A CN 00804364 A CN00804364 A CN 00804364A CN 1144665 C CN1144665 C CN 1144665C
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Abstract

一种注射成型装置，其包括可拆卸的喷嘴密封件(110)，所述密封件(110)螺纹连接到热喷嘴(12)前端(76)的外侧。具有螺纹外表面(104)的安装套筒(98)一体地围绕喷嘴(12)的前端(76)进行安装。喷嘴密封件(110)具有带有螺纹内表面(120)的保持部(118)，以便螺纹连接到从中央螺帽部(112)向后延伸的安装套筒(98)上。一密封对齐凸缘部(122)从中央螺帽部(112)向前延伸，并与模具(18)中的浇口窝(14)的圆柱部分(124)相配合，从而精确地对齐喷嘴(12)的前端(76)，同时防止熔料泄露进入热喷嘴(12)和它周围的冷模具(18)之间。在另一个实施例中，向前延伸到模具(18)开口(148)中的喷嘴密封件(110)的密封对齐部(136)形成了浇口(90)。

Description

带有可拆卸喷嘴密封件的注射成型装置
发明背景
本发明一般地涉及热流道注射成型，尤其涉及具有可拆卸喷嘴密封件的注射成型装置，该密封件螺纹连接在热喷嘴前端的外侧。
众所周知，喷嘴密封件将热喷嘴和它周围的冷模具之间的绝缘空间进行桥接。1988年12月27日公布、发明人为Schmidt等的美国专利No.4,793,795揭示了一种螺纹连接到适当位置的浇口嵌件，1991年7月2日公布、发明人为Gellert等的美国专利No.5,028,227揭示了一种滑动配合在适当位置的浇口嵌件，1994年4月5日公布、发明人为Gellert的美国专利No.5,299,928揭示了一种螺纹连接到适当位置的两件式喷嘴密封件，1998年12月15日公布、发明人为Gellert等的美国专利No.5,849,343揭示了一种螺纹连接到适当位置的另一种浇口嵌件。虽然这些喷嘴密封件和浇口嵌件适用于很多场合，但是它们都有一个缺点，即它们被设置在喷嘴内部的开口内。这就限制了位于喷嘴前端的任何嵌件或衬圈的尺寸，进而限制了强度以及从加热元件到浇口的导热率。其中那些利用螺纹连接的还具有其他缺点，即喷嘴前端的位置在某些应用中不够精确。
另外已知可环绕喷嘴的外部延伸一个密封环。例如，1998年8月18日公布、发明人为Gellert的美国专利No.5,795,599揭示了一种环绕喷嘴前端的外侧安装的喷嘴导向器和密封环。
发明概述
因此，本发明的一个目的是：通过提供一个可拆卸的、螺纹连接在热喷嘴前端外侧的喷嘴密封件，从而至少部分地克服现有技术的缺点。
为了实现上述目的，根据一个方面，本发明提供了一种注射成型装置，其具有一个或多个向前延伸至冷模具的浇口窝内并和通向型腔的浇口并齐的热喷嘴。在热喷嘴和它周围的冷模具之间延伸有绝缘空间。热喷嘴包括一个后端、一个前端和一个毗邻前端并具有大致圆柱型外表面的部分。热喷嘴还包括一个从后端向前延伸的熔腔，以及从至少一个热喷嘴的前端的凹座向前延伸的嵌件。该嵌件具有一个后端和一个熔腔，该熔腔从后端处的进口向前延伸，并与穿过喷嘴的熔腔并齐。一个安装套筒一体地围绕着毗邻热喷嘴前端的部分的圆柱外表面安装，安装套筒具有螺纹外表面。一个中空的可拆卸的喷嘴密封件包括一中间部分、一从中间部分向后延伸的保持部分以及一从中间部分向前延伸的密封对齐凸缘部分。保持后部具有螺纹内表面，以可拆卸地螺纹连接到安装套筒的螺纹外表面。向前延伸的密封对齐凸缘部分配合安装在模具浇口窝的圆柱部分，该圆柱部分毗邻浇口延伸以便使热喷嘴的前端与浇口对齐，同时防止熔料泄露到热喷嘴和它周围的冷模具之间的绝缘空间内。
根据本发明的另一方面，提供了一种注射成型装置，其具有一个或多个热喷嘴，该喷嘴向前延伸到达冷模具的开口内，所述开口延伸至型腔中。在热喷嘴和它周围的冷模具之间延伸着绝缘空间。热喷嘴包括一后端、一前端以及一毗邻前端并具有大致圆柱形外表面的部分。该喷嘴还包括从后端起向前延伸的熔腔。安装套筒围绕着毗邻热喷嘴前端的部分的圆柱外表面一体式地安装。安装套筒具有螺纹外表面。一个可拆卸的喷嘴密封件包括一前端、一中间部分、一从中间部分向后延伸的中空的保持部分、以及一从中间部分向前延伸的密封定位部分。中间部分和向前延伸的密封定位部分具有延伸通过的熔腔，该熔腔与热喷嘴内的熔腔对齐并且通向喷嘴密封件前端处的浇口。保持后部具有螺纹内表面以便螺纹连接到安装套筒的螺纹外表面。向前延伸的密封定位部分配合安装在模具内开口的圆柱部分，该圆柱部分延伸至型腔中以定位热喷嘴的前端，同时防止熔料泄露至热喷嘴和它周围冷模具之间的绝缘空间中。
通过以下结合附图的描述，本发明的其他目的和优点将变得更加明显。
附图的简单描述
图1示出了多型腔注射成型装置或系统的部分剖视图，该注射成型装置或系统包括热喷嘴，该热喷嘴带有螺纹连接在喷嘴前端外侧的喷嘴密封件；
图2示出了喷嘴前端的分解等高线图，显示了位于适当位置的安装套筒和图1中示出的喷嘴密封件；
图3示出了喷嘴前端的仰视图，其中喷嘴具有根据本发明另一种实施例的喷嘴密封件；
图4示出了沿图3中4-4线的剖视图，以及
图5示出了喷嘴前端的剖视图，其中喷嘴具有根据本发明又一实施例的喷嘴密封件。
发明的详细描述
首先参考图1和图2，它们示出了多型腔注射成型系统或装置的一部分，该系统或装置包括连接几个热喷嘴12的熔料分配歧管10。每个喷嘴12被设置在模具18中具有大致圆柱形壁16的浇口窝14内。虽然模具18根据应用场合通常包括许多板，但在本实施例中，为了显示清楚，仅示出了后板20、歧管板22、安置型腔嵌件26、的型腔板28、以及型芯板30。熔料分配歧管10被一整体式的电加热元件32加热，而模具18通过从冷却导管中泵入的冷却水而冷却。熔料分配歧管10通过一中央定位环36和若干绝缘垫圈38被安装在歧管板22和后板20之间，以便在热歧管10和它周围的冷模具18之间提供绝缘空间40。
每个喷嘴12的后端42通过螺钉44而固定在熔料分配歧管10的前表面46上。每个喷嘴12具有一个整体式的电加热元件48，该电加热元件48包括一个终端50和一个围绕着中央熔腔54延伸的螺旋部分52。位于每个喷嘴12后端42的外套管56具有向前延伸的凸缘部分58，该凸缘部分58位于模具18的环形座60内，以便定位热喷嘴12的后端42，并提供热喷嘴12和它周围的冷模具18之间的绝缘空间62。
熔料通道从熔料分配歧管10的圆柱进口部分68的中央进口66开始延伸，并从熔料分配歧管10向外分支以将熔料运输至每个热喷嘴12的中央熔腔54内。在本实施例中，热喷嘴12具有一个尖的嵌件70，该嵌件70具有热压配合到热喷嘴12的前端76的圆柱座74上的尖锐前尖端72。热喷嘴12由钢制造，尖的嵌件70由铜铍合金或者碳化钨铜合金等材料制成，这些材料具有适合模制的热传导性以及抗磨损和抗腐蚀能力。尖嵌件70包括一个后端78和一个向前延伸至前尖端72的锥形外表面80。它还包括一个具有小斜度中央后部84的熔腔82，该后部分裂为两个前部86，所述前部从后部84斜向向外延伸至外部锥形表面80。可以看出，熔腔82的后部84从后端78处的进口87开始延伸穿过尖的嵌件70，并和延伸穿过喷嘴12的中央熔腔54对齐。来自熔料通道64的熔料流过每个喷嘴12的熔腔54和尖嵌件70的熔腔82，进入包围尖嵌件70的圆锥表面80的空间88中，并穿过浇口90进入型腔92中。如图2所示，在本实施例中，两个前部86均从尖嵌件70的中央稍微偏离一点，以便使熔料紊流通过浇口90。虽然示出了熔腔82的两个斜的前部86，在其它实施例中，也可以只有一个或者多于两个的前部。
热喷嘴12具有一个前部94，其毗邻前端76并具有圆柱形外表面96。从图2中可明显看出，安装套筒98包括具有较大直径的后部100和具有螺纹外表面104的前部102，该安装套筒围绕喷嘴12的前部94延伸。安装套筒98由热加工工具钢制成，在电加热元件48在真空炉中一体地钎接到合适位置的同时，安装套筒被钎接在适当的地方。除了提供螺纹外表面104，安装套筒98还使热喷嘴12具有附加的脆裂强度和圆周强度以及更大的散热片。可以看到，安装套筒的后部100内具有向后开口的孔106，该孔内延伸有一个热电偶元件108，以控制操作温度。
在喷嘴12的前端76安装有一个中空的可拆卸的喷嘴密封件110。在本实施例中，喷嘴密封件110是中空的，并由合适的耐磨损、耐腐蚀材料制成，比如不锈钢或H-13工具钢。喷嘴密封件110包括一个具有外表面114的中央螺帽部分112，外表面114上设有偶数的外部小平面116，诸如双六角形，它由一个扳手(未示出)啮合，以便拧紧和拆卸喷嘴密封件110。中央螺帽部分112具有绝缘槽117以减少热量散失到冷模具18中。在其它实施例中，喷嘴密封件110可以被制造得和另一种工具啮合。中空的喷嘴密封件110具有圆柱形的保持部分118，该保持部分从中央螺帽部分112向后延伸。保持后部118具有螺纹内表面120，它可以围绕安装套筒98的螺纹外表面104配合。
喷嘴密封件110还有一个圆柱形密封对齐凸缘部122，它从中央螺帽部分112向前延伸。向前延伸的密封对齐凸缘部122被制造得与模具18的浇口窝14中的圆柱部分124配合，圆柱部分124毗邻浇口90延伸以便能够将尖嵌件70的前尖端72与浇口90对齐，同时防止熔料泄露进入热喷嘴12和它周围的冷模具18之间的绝缘空间62。
喷嘴密封件110的中央螺帽部分112包括一个具有锥形内表面128的通孔126。通孔126的锥形内表面128被制造以围绕匹配外表面130高精度配合，匹配外表面130围绕尖嵌件70延伸，嵌件70朝前端向内逐渐变细，以便将尖嵌件70保持在热喷嘴12的圆柱座74中的合适的地方，并且非常精确地将热喷嘴12的前端76定位以使前尖端72与浇口90对齐。在另一种实施例中，表面128和130可以具有平直和台肩部分，以便将尖嵌件70保持在合适的位置，同时定位热喷嘴12的前端。
因此，当螺纹后部118保持着喷嘴密封件110时，是锥形表面128、130和密封对齐凸缘部分122将热喷嘴12的前端76进行定位，同时尖嵌件70的前尖端72与浇口90对齐。因为这些表面没有车螺纹，所以定位比依赖螺纹表面更加精确。喷嘴密封件110拧在热喷嘴12的外表面而不是内表面的另一个优点是：它容许由导热性更好的材料制成的尖嵌件70尺寸更大。该增大的尺寸使得散热片更大，并使导热性更好的材料更加靠近电加热元件48，同时为前尖端72提供了更多、更均匀的热量，这样就减小了周期。另外，喷嘴密封件110本身以及处于张力状态下的安装套筒提供了附加的脆裂强度和圆周强度。
在使用中，装置首先如图1和以上描述所示被安装。然后给熔料分配歧管10中的加热元件32以及每个喷嘴12中的加热元件48通电，以将它们加热至一定的操作温度。高压熔料从成型机(未示出)被输入熔料通道64的中央进口66中，以便根据一定的注射周期而提供热的尖浇道。熔料流过熔料分配歧管10、热喷嘴12和尖嵌件70中的熔腔54和82，然后通过浇口90而到达型腔92中。当型腔被充满，并经过适当的压紧和冷却时间后，释放注射压力，熔料输送系统被减压以避免伸展通过敞开的浇口90。模具18随后关闭，循环连续重复，周期依赖于型腔92的尺寸和被模制的材料的种类。
参考图3和图4，它们示出了根据本发明另一个实施例的喷嘴密封件110。该实施例与以上描述的实施例相同，除了通过喷嘴密封件110的中央螺帽部分112的通孔126的内表面128和尖嵌件70的匹配外表面130更加平直而不是锥形以外。在该实施例中，尖嵌件70被整体式地钎接在热喷嘴12的前端76的圆柱座74中的合适的地方，而不需要锥形以将嵌件保持在合适的地方。
现在参考图5，它示出了根据本发明另一个实施例的喷嘴密封件132(它还是一个浇口嵌件)，其具有一个用于阀浇口的阀销133。本实施例的一些元件和以上描述的相同，并且用相同的符号来描述相同的元件。在该实施例中，喷嘴密封件132同样具有从中央螺帽部分134向后延伸的中空的圆柱保持部118。该向后延伸的保持部118还具有螺纹内表面120，该内表面120螺纹连接到安装套筒98的螺纹外表面104上，套筒98如上所述围绕着热喷嘴12的前部94而被钎焊在合适的地方。但是，在本实施例中，中央螺帽部分134及向前延伸的密封定位部分136具有熔腔138，型腔138延伸通过它们并与热喷嘴12中的熔腔54对齐，同时熔腔138通向喷嘴132的前端142处的浇口140。喷嘴密封件132的密封定位部分136具有圆柱外表面144，该外表面与模具18内的圆柱开口148相配合，该开口148延伸至型腔92中以便定位热喷嘴12的前端76，并且防止熔料泄露进入热喷嘴12和它周围的冷模具18之间的绝缘空间62。中央螺帽部分134还包括一个具有与扳手啮合的小平面116的外表面114。本实施例的应用与上面描述的相同。
虽然以上参照优选实施例描述了一种注射成型装置，该装置具有可拆卸的喷嘴密封件，它被螺纹连接至热喷嘴前端的外表面，但是，应当理解对于本领域的普通技术人员而言，在不脱离附属权利要求所定义的本发明的保护范围内，可以作出各种改变和变型。

Claims (21)

1、一种注射成型喷嘴装置，包括：
至少一个具有加热元件(48)的喷嘴体(12)；
一个安装套筒(98)，其围绕着至少一个喷嘴(12)安装，并具有螺纹保持表面(104)；以及
一个可拆卸的喷嘴密封件(110)，其包括：一个中央部(112)、一个从中央部(112)向后延伸的螺纹保持部(118)、一个从中央部(112)向前延伸的密封部(136)，螺纹保持部(118)和螺纹保持表面(104)适于啮合在一起并使喷嘴密封件(110)可拆卸地保持在安装套筒(98)上，当喷嘴密封件(110)被保持在喷嘴体(12)上时，喷嘴密封件围绕喷嘴加热元件(48)的至少一部分延伸。
2、如权利要求1所述的注射成型喷嘴装置，其特征在于，所述密封部(136)适合与冷却模具(18)的浇口窝(14)的圆柱部分(144)相配合，以便使喷嘴与模具浇口(90)并齐，同时防止熔料泄露到喷嘴和冷却模具(18)之间的绝缘空间(62)中。
3、如权利要求1所述的注射成型装置，其特征在于，所述喷嘴密封件(110)包括一个外表面(114)，所述外表面具有若干用于与合适的工具啮合的小平面(116)。
4、如权利要求1所述的注射成型装置，其特征在于，所述喷嘴密封件(110)包括一个通孔(126)，其用于容纳一个尖的嵌件(70)。
5、如权利要求1所述的注射成型喷嘴装置，其特征在于，所述加热元件(48)与所述喷嘴体(12)是一整体。
6、如权利要求1所述的注射成型喷嘴装置，其特征在于，所述安装套筒(98)一体地安装在喷嘴体(12)上。
7、如权利要求6所述的注射成型喷嘴装置，其特征在于，所述安装套筒(98)具有一个向后敞开的孔(106)，用于容纳一个热电偶元件(108)。
8、如权利要求6所述的注射成型喷嘴装置，其特征在于，所述外表面(104)和所述保持后部(118)具有螺纹。
9、如权利要求6所述的注射成型喷嘴装置，其特征在于，所述安装套筒(98)比所述喷嘴密封件(110)具有更好的热传导性。
10、一种注射成型装置，其包括：
至少一个热喷嘴(12)，其向前延伸至冷却模具(18)的开口(148)中，开口(148)延伸至一个型腔(92)中，在至少一个热喷嘴(12)和它周围的冷却模具(18)之间延伸有一个绝缘空间(62)，所述至少一个热喷嘴(12)包括一个后端(42)、一个前端(76)、至少一个毗邻前端(76)并具有大致圆柱形外表面(96)的部分(94)、以及一个从所述后端(42)向前延伸的熔腔(54)；
一个安装套筒(98)，其围绕所述毗邻至少一个热喷嘴(12)前端(76)的部分(94)的圆柱外表面(96)一体地安装，所述安装套筒(98)具有一个保持外表面(104)；以及
一个可拆卸的喷嘴密封件(132)，其包括一个前端(142)、一个中央部(134)、一个从所述中央部(134)向后延伸的中空的保持部(118)、一个从所述中央部(134)向前延伸的密封部(136)，所述中央部(134)和所述向前延伸的密封部(136)具有贯穿其中的熔腔(138)，所述熔腔(138)与热喷嘴(12)中的熔腔(54)并齐并且通向所述喷嘴密封件(132)前端(142)处的浇口(140)，所述保持后部(118)适于可拆卸地将所述可拆卸的喷嘴密封圈(132)保持在所述安装套筒(98)的外表面(104)上。
11、如权利要求10所述的注射成型装置，其特征在于，所述密封部(136)适合与延伸至型腔(92)的模具(18)中的圆柱开口(148)相配合，以便定位所述至少一个热喷嘴(12)的前端(76)，同时防止熔料泄露至所述至少一个热喷嘴(12)和它周围的冷却模具(18)之间的绝缘空间(62)中。
12、如权利要求10所述的注射成型装置，其特征在于，所述喷嘴密封件(132)的中央部分(134)具有一个外表面(114)，所述外表面(114)具有若干与一适合的工具啮合的小平面(116)。
13、如权利要求12所述的注射成型装置，其特征在于，所述安装套筒(98)具有向后敞开的孔(106)，以容纳一个热电偶元件(108)。
14、如权利要求10所述的注射成型装置，其特征在于，所述外表面(104)和所述保持后部(118)具有螺纹。
15、如权利要求10所述的注射成型装置，其特征在于，所述安装套筒(98)比所述喷嘴密封件具有更好的导热性。
16、一种用于注射成型的喷嘴系统，其包括：
一个热喷嘴体(12)，其具有一个前端(76)；
一个安装套筒(98)，其安装在所述喷嘴(12)的所述前端(76)上，所述安装套筒包括一个保持外表面(104)；以及
一个可拆卸的喷嘴元件(110-132)，其具有一个可与所述保持外表面配合的后部(118)，以便可拆卸地将所述元件(110-132)安装到所述安装套筒(98)上。
17、如权利要求16所述的喷嘴系统，其特征在于，所述安装套筒(98)包括一个用于定位传感器的插孔(106)。
18、如权利要求16所述的喷嘴系统，其特征在于，所述热喷嘴包括一个喷嘴尖嵌件(70)。
19、如权利要求18所述的喷嘴系统，其特征在于，所述可拆卸的喷嘴元件(110-132)具有一个表面(126-128)，其用于使所述喷嘴尖嵌件(70)定位并对齐。
20、如权利要求16所述的喷嘴系统，其特征在于，所述可拆卸的喷嘴元件为一个喷嘴密封件(110)。
21、如权利要求16所述的喷嘴系统，其特征在于，所述可拆卸的喷嘴元件为一个密封模具浇口嵌件(132)。
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