TW305797B - Manifold assembly, method of manufacturing flexible manifold conduits for use therein, and conduit for transporting plastic resin - Google Patents

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A7 B7 305797 五、發明説明（1 ) 本發明係有關於該等用於塑膠注射成型機以及塑膠注 射吹塑櫬之注射段的熱岐管總成。更特別的是*本發明係 有闞於一種熱岐管總成*其具有大溫度範圍之固有可撓性 使該岐管得以維持在相對於伴隨之塑煉注射單元K及多注 入腔槽或多腔權型模總成兩者之固定位置。 傅統的多腔槽型模廣泛地使用於注射成型櫬以同時生 產許多相同的製品。為了供懕此等多腔槽型横•必須在許 多成型與脫模之循環中精準地維持塑膠體積•填料壓力， 以及溫度範圍以均勻地分配受熱塑膠到每一型模缌成。傳 統上利用岐管總成之固定路徑長度設計來達成精準的體積 與壓力•典型樣式係利用一種X或Η岐管設計。同時亦希 望使岐管中的尖銳稜角最小以降低塑膠流經岐管時作用於 其上之剪切作用。由於此受熱塑膠在流經此種岐管到每一 涸獨立型模總成時通常會冷卻到一個不可接受之低溫*已 知人為地加熱該等岐管Μ助於將塑膠維持在限定溫度範圍 之內Μ維持所需之射流與其他特性。 然而，加熱典型X與Η設計樣式之岐管會導致熱岐管 排出口與型模總成注入孔之間的對準問題。當岐管加熱時 會產生膨脹，膨脹量一般為岐管注入口與每一排出口之間 淨路徑長度之函數。此膨脹量改變每一岐管排出口相闞於 鄰近型模總成注入孔之排列或定位，因而難以將岐管密封 於型模缌成，並且難Μ操縱門閥以控制將塑膠導入型模總 成注入孔中。 各種解決此問題之方法已被提出。例如，Bright等人 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） —.---:----— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 經濟部中央標隼局員工消費合作杜印製 Α7 Β7 305797 五、發明説明（2 ) *美國申講專利4,219,323 *發表一種區段用Μ將熱岐管 之各部元件结合在一起|此連结包括有考應:到膨脹與收縮 補償之溝槽。Roy，美國申請專利4,333,629，發表一種浮 動岐管可如伸縮套管般结合於供應管以及連接每一注入孔 之輸送管*使其得Μ在溫度變動之環境下進行相對運動。 Schad·美國申請專利4,588,367,發表一種利用位於岐管 與噴嘴間之接合處的熱膨脹支撐元件而结合於一個多腔檐 型模之傳統岐管*該支撐元件並且包括有下部凹陷以達成 所需之撓曲。 Benenat i ·美國申請專利5,032,078，發表 一種岐管*利用包括有不同膨脹係數之金羼來密封以改菩 密封效果，並裝配有可取下之支撐頂部以調整裝置於岐管 中之受熱襯套缌長度。Gaul er ·美國申譆專利5,269,677 •發表一種熱岐管系统•其澆注口覯套包括有環狀套管鄰 接於與傳统區段岐管連接處Μ造成撓曲點來容纳使用中因 溫度變化而造成的尺寸變動。然而*此等结構中無一能證 明在所有成型狀況中完全滿足所需之熱膨脹補償。 所需要的是一種岐管總成可Μ價廉地提供維持在預設 溫度範園内之塱膠給多重型模缌成。該岐管總成必須包括 有排出口 *其相對於型模缌成之位置為固定，然而必須考 慮到消除熱懕力。進一步，該分佈岐管應能根據設計者使 用不同尺寸與容量之櫬器之充分强性而容纳任意數目之型 模缌成。 本發明提供一種岐管總成用Μ在一個注射成型機中自 一個熔融塑膠供應源提供塑膠材料給型模缌成。此處所指 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（3 ) 之注射成型襪包括有注射吹塑櫬，注射拉伸吹塑櫬*以及 其他包括有注射成型步鼸或製程之櫬器。該岐管缌成包括 有一個適於固定在注射成型櫬之台座。一個接合於該台座 並通於接合於熔融塑膠供應源之岐管注入口，例如一個為 熔融塱膠提供流道之塑煉注射單元。許多接合於該台座並 缠於固定於型模缌成之注入口的岐管排出口。該等型模總 成之注入口可通往一個公用型模腔槽或各自獨立的型模腔 槽。至少一個分流器接合於岐管注入口用以將射流分配成 許多流道。許多可撓性分岐導管埋接於分流器與岐管排出 口之間，每一可撓性導管包括有至少一段可撓性曲形部份 Μ容許導管長度因热造成之變動而在岐管輸入處與岐管輸 出處之間維持固定位置。 該可撓性導管可包括有一段大體上為S形或C形之構 形随溫度變動而撓曲*從而得Μ在岐管入口與岐管出口之 間維持固定位置。在較佳實施例中，該可撓性導管包括有 一段壁厚與強度足Μ承受在注射與脫模之循環過程中作用 於熔融塑膠之壓力的無缝金屬管。一種較佳的製管用金羼 為經過冷拔的*標準4130網·然而亦可使用其他種有利合 金。所有構成可撓性導管並接合於一個單一分流器之金騸 管為均一之預設長度Μ確保流經任一給定分流器之樹脂具 有一致的流髓特性與熱歷程。 每一無縫金羼管包括有一個大體上沿著金羼管全長之 螟旋套管。該螺旋套管容納有一個加熱元件，其樣式可為 鉻鎳電阻線而四周園饒著電絕緣材料如氧化鎂。該加熱元 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^ 訂 經濟部中央標準局員工消費合作杜印11 Α7 Β7 五、發明説明（4 ) 件钃繞著金屬管Μ提供熱能至金羼管與管中任何塑膠樹脂 Μ維持樹脂在一個最適於成型狀況之溫度範圍內。該可撓 性導管以及該螺旋»繞加熱元件周圃圍繞著一層絕緣層以 使任何外洩之熱輻射與對流減至最小*因而增加了岐管之 整體熱效率。 在特殊之實施例中，分割鏍旋套管並將加熱元件钃鏡 著可撓性導管而使蕊圏密度在分流器與岐管排出口之間變 化。此種不一的_繞密度有肋於確保流經可撓性岐管之内 部導管的塑膠樹脂從塱膠供應源_送至每一型模雄成時不 會受到多於維持所需溫度所需之熱量。 一種用以製造該等可撓性分岐導管之特別有利方法包 括有以下步驟：將許多無縫金羼管分割成均一的預設長度 ，大體上沿著每一無縫金羼管之全長Μ櫬器製造螺旋套管 ，在每一套管中嵌埋入材料硬度大於金羼管硬度之细線， 扭曲該等金羼管使其具有曲線以考慮到管末端之間的熱膨 脹與收縮•並以加熱元件取代該细線以加熱該等金靥管與 其中任何内含物。 必要時以櫬器製造每一無缝金屬管之末端以在扭曲步 驟之後容纳任何必需配件。該等配件一般包括一個在金靥 管受扭曲後但在裝人加熱元件之前Κ«內硬焊接合於金羼 管一蟠之閥門噴嘴*該加熱元件最好圔嬈著閥門噴嘴穿入 金羼管中之套管中。無縫金羼管之另一皤係容納在一個將 金屬管接合於分流器之接頭中。 在扭曲製程中螺旋套管中的硬化细線可凿免套管塌陷 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） --.--------^-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 3〇57&7 at Β7 i、發明説明（5 ) 否則會妨礙後鑛正確地置放加熱元件。藉由標準彎管器之 肋而完成的扭曲作業可控制每一個扭曲部份之半徑與弧長 以使可撓性分岐導管具有容易建構整個岐管總成之低溫構 造。 由於可撓性専管中填有加熱元件•對於容許可撓性導 管在使用過程中熱膨脹與收縮該螺旋套管僅扮演最小的角 色。熱强性係由金羼管扭曲作業所造成的相當大的C形與 S形曲線產生，該曲線半徑為導管直徑之數倍大。本發明 之額外特色與優點將參照說明本發明實施例之附圖與下述 該等圖示之描述更明確地表現出來。 第1面係根據本發明之可撓性熱岐管缌成之側向正視 圖•其中支撐有許多以虛線顯示的型模注入口。 第2圖係第1圖中所示沿著2-2線之總成之平面圈，其 中將型棋支撐平板移去以顯示可撓性分岐導管之全長。 第3圔係第1圖中所示沿著3-3線之缌成之截面圜。 第4圖係可撓性分岐導管與附羼《門之詳细圖，其中 部份Μ截面顯示。 第5圈係可撓性分岐導管與附臛分流器之詳细圖，其 中部份以截面顯示。 第1，2與3困中所示為根據本發明之熱岐管缌成10, 其中包括有一個將固定於注射成型櫬骨架之基座12。一個 固定於基座12之岐管13包括有一個可適於接合於供應源（ 圖中未示）之注入部份14以容納熔融塑膠通道16。該纽成 10亦包括有許多樣式一般為閥門之岐管排出口 18。該等排 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ 9 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 ""一................. 五、發明説明（6 ) 出口 18緊密地接合並構成以虚線顯示的型模總成20之注入 口。該型模缌成20可有一或更多涸型横注入口導入單一型 模腔槽中如第1圈右側所示。對於小型元件而言，每一型 模腔槽22—般僅有一僩單一型模注入口，但對於較大腔槽 如腔槽24,可利用許多型模注入口供應充足的熔融塑膠以 形成所製造的元件。該岐管排出口 18固定於一個排出口支 撐平板26,其亦可用作腔槽22與24之支撐平板。該排出口 支撐平板26賴由一個支架28固定於基座12以使岐管排出口 18相對於基座12之位置固定。 如第2画中較清楚的顯示*除了注入部份14之外，岐 管13於導出一對分流器32之接合處30兩側包括有分岐部份 29與31。該等分岐部份14，29輿31之建構使得從通道16至 分流器32之熔融塱膠流道長度均相等。該等分流器32進一 步將熔融塑膠流分成許多射流導向排出口 18。該等分流器 32,固定於接合處30兩側之分岐部份29與31之相對端，僅 基於介於兩分流器32之間之岐管長度的熱膨脹特性，須承 受彼此相對位置之某些改變。由該等工藝技術可瞭解到於 附加分歧點或接合處30之處，更有可能造成該等分流器32 位置之熱變動。 許多接合於分流器出口 36之可撓性分歧導管34可容許 該等分流器32相對於排出口 18之位置變動。雖然每一分流 器出口 36與岐管排出口 18之間之直媒距離不是一致的，該 等長度均一之可撓性導管34可確使從通埴16通往排出口 18 之滾道長度對於所有流道其長度為一致。每一可撓性導管 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） - Bmv ^1·—« a^^i— t^i—· ^^^^1 ^^^^1 ^^^^1 ^^^^1 ^^^^1—1 , 穿 、-t (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 i、發明説明（7 ) 34連接於分流器出口 36與閥門噴孔38之間。由於該等可撓 性専管34之長度超通分流器出口 36與鬮門噴孔38之間的直 線距雄•每一可撓性導管34包括有半徑為R，R1，R2與R3 之彎曲部份或曲線•如第4與5圓中所示，其可容許導管34 因溫度變動而撓曲，因而得以維持岐管注入口通道16與岐 管排出口 18之間之固定位置。 一般而言•該等導管34包括有一段壁厚與強度足以承 受在注射與脫模之循環通程中作用於熔融塑膠之壓力，通 常約為1400巴，的無鐽金羼管。每一導管34包括有一個大 體上沿著金羼管34全長之螺旋套管40。該螺旋套管40容納 有一個線形加熱元件42如第1圃中所示。該線形加熱元件 42從分流器32向上延伸·並且環繞著閥門噴孔38。套管深 度決定於所使用之加熱線之尺寸。形成套管之螺旋間距可 根據將導管中塑膠維持在所需溫度之所需熱能密度而改變 。每一可撓性導管34與電阻《加熱線42周圍圍繞著一層絕 緣層44M使外洩至一般環境之熱流減至最小，並將熱量専 向導管34中之聚合物使其維持在所需湛度。在測試中，本 發明之岐管總成約僅消耗相同成型櫬中傳統Η形岐管所用 去電能之一半。 該等可撓性導管之通常形狀可為大體上如第4圖中所 示之C形或大體上如第5黼中所示之SB。在特別閫明的 實施例中，閥門唄孔38之排列軸0—般平行於分流器32之 對稱軸Y。如第4圖中詳细所示，該閥門噴孔38固定於可 撓性導管34之一端成為一個岐管排出口 18之整體部份。支 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 11 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^· 訂 SC5797 at Β7 五、發明説明（8 ) 架28上部所包括的是經由管道48與50受氣壓或液壓支撐以 使活塞52往復運動之缸鱧46。活塞52之往復運動造成閥門 探針54插入閥門噴孔38中伸縮，因而控制聚合物流出可撓 性導管34進入型模腔推22之射流。 由該等工藝技術可瞭解到亦可Μ根據本發明建構之附 加可撓性分歧導管取代該鐮造或焊接之岐管13。使用此種 附加可撓性分歧導管可進一步增強糸統之熱撓性並進一步 降低將塑膠材料維持在最佳注射成型湛度所需之能量。 雖然已Κ合所示特定實施例敘述本發明•應瞭解到該 等特定實施例不限制在下列申請專利範圍中陳述之本發明 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) >本· 、vs 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 12 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（9 ) 元件標號對照 10. ...熱岐管缌成 50.. ..管道 12. ...基座 52.. ..活塞 13. ...岐管 54… ..閥門探針 14. ...注入部份 16. ...熔融塑膠通道 18. ...岐管排出口 20. ...型模缌成 22. ...型模腔槽 24. ...較大腔槽 26. ...排出口支撐平板 28. ...支架 29. ...分岐部份 31. ...分岐部份 32. ...分流器 34. ...可撓性分歧導管 36. ...分流器出口 38. ...閥門噴孔 40. ...螺旋套管 42. ...加熱元件 44. ...絕緣層 46. ...缸體 48. ...管道 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、?τ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -13 -

Claims (1)

1. 申請專利範圍 A8 B8 C8 D8 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 第85105321號申請案申請專利範圍修正本 86.3.10 1. 一種岐管總成，該岐管總成用以在注射成型機中提供 塑_材料一値由熔融塑膠供應源至型模總成之流道， 該岐管總成包括有：一値基座，一画接合於基座並適 於接合於供應源之岐管注入口，許多接合於基座並適 於裝配於型模總成注入口之岐管排出口，至少一値接 合於岐管注入口之分流器，以及許多連接於分流器與 岐管排出口之間的可撓性分技導管，每一導管均包括 有至少一段可撓曲之曲形部份以容許導管長度因熱造 成之變動，每一導管之每一末端均維持在位於分流器 與岐管排出口之固定位置。 2 .如申請專利範圍第1項之岐管總成，其中該基座包括 有一痼平台間隔於型模總成固定在成型機中，該基座 經由岐管排出口而接合於型模總成。 3.如申請專利範圍第1項之岐管總成，其中該岐管注入 口包括有一個岐管注入部份提供一道熔融塑膠流道， 其包括有至少一痼分歧部份将該流道分成兩値相等大 小之較小流道。 4 ·如申請專利範圍第1項之岐管總成，其中該分流器包 括有一値注入腔室接合於岐管注入口以及許多接合於 注入腔室之環形排列排出口，每一該可撓性分歧導管 連接於排出口其中之一。 5 ·如申請專利範圍第4項之岐k總成，其中該注入腔室 界定出分流器之中心軸，許多排出口等間隔地環形排 -14 本纸法尺度適用中國國家標準（CMS ) A4規格（2丨0X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝. 訂 A8 B8 C8 D8 797 +請專利範圍 列並自中心腔室放射狀向外延伸。 6. 如申請專利範圍第丨項之岐管總成，其中毎一岐管排 出口包括有一傾閥門總成用以控制排出岐管排出口之 塑膠射流。 7. 如申請專利範圍第丨項之岐管總成，其中每一可撓性 分技導管包括有一段無縫金屬管，所有的金屬管均為 —致預設的長度。 δ·如申請專利範圍第7項之岐管總成，其中每一無縫金 颶管包括有一個大體上沿著金屬管全長之螺旋套管。 9.如申請專利範圍第7項之岐管總成，其進一步包括有 —個缠繞著金屬管之加熱元件以加熱金屬管與其中任 何内含物。 10.—種岐管總成，該岐管總成用以在注射成型機中從一 舾熔融塑膠供應源供應塑膠材料至型楔總成，該岐管 總成包括有：一脑間隔於型模總成而固定於成型機中 之基座平板，一®固定於基座並適於接合於熔融塑膠 供應源之岐管注入部份，該岐管注入部份提供至少一 値終端為流道出口之熔融塑膠流道，許多固定於基座 並適於固定於型模總成注入口之岐管排出口，至少一 個位於以最小距離間隔於岐管排出口之處並接合於岐 管注入部份之流道出口的分流器，以及許多連接於分 流器與岐管排出口之間的可撓性分枝導管 < 每一導管 均包括有一段無縫金屬管，所有金屬管之一致預設長 度超過該最小距離並且包括有至少一段可撓曲之曲形 -· 15 - • Μ氏浪尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規硌（210X2M公釐） I-r—------丨裝--1----訂------_戒 - ί (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消费合作社印I ABCD 經濟部中夬標準局貝工消費合作杜印裂 六、申請專利範圍 部份以在每一導管之每一末端均維持在位於分流器與 岐管排出口之固定位置時容許導管長度因熱造成之變 動。 11.如申請專利範圍第10項之岐管總成，其進一步包括有 一値經由岐管排出口將基座接合於型模總成之支架。 1 2 .如申請專利範圍第1 〇項之岐管總成，其中該岐管注入 部份包括有至少一個分歧部份將該流道分成兩個相等 大小之較小流道3 13 ·如申請專利範圍第1〇項之岐管總成，其中毎一分流器 均包括有一値注入腔室接合於岐管排出口其中之一以 及許多接合於注入腔室之環形排列之排出口，每一該 可撓性分技導管連接於排出口其中之一。 14.如申請專利範圍第13項之岐管總成，其中該注入腔室 界定出分流器之中心軸，許多排出口等間隔地環形排 列並自中心腔室放射狀向外延伸。 15 ·如申請專利範圍第丨〇項之岐管總成，其中每一岐管排 出口包括有一個閥門總成用以控制排出岐管排出口之 塑膠射流。 16 .如申請專利範圍第10項之岐管總成，其中每一無縫金 屬管包括有一値大體上沿著金屬管全長之螺旋套管， 套管中装置有一値加熱元件以加熱金屬管與其中任何 内含物。 17 ·-種製造用於岐管總成中之可撓性分岐導管之方法， 該導管用以在注射成型機中從一丨固熔融塑膠供瞜源供 -16 - 本""逋用中國國家^準（cNS丨以規格（2ι〇χ297々^) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 訂 305797 鉍 . C8 D8 六、申請專利範圍 應塑膠材料至型模總成，該方法包括有以下步驟：将 許多無缝金屬管分割成均一的預設長度，大體上沿著 每一無縫金屬管之全長以機器製造螺旋套管•在每一 套管中埋入材料硬度大於金屬管硬度之細線，扭曲該 等金饜管使其具有曲線以考慮到管末端之間的熱膨脹 與收縮，並以加熱元件取代該細線以加熱該等金屬管 與其中任何内含物。 18 .如申請專利範圍第17項之方法，其中其進一步包括有 在金屬管受扭曲後但裝入加熱元件之前將閥門噴嘴焊 於金屬管一端之步驟。 19 .如申請專利範圍第18項之方法，其中在替代步驟完成 後，該加熱元件圍繞箸閥門噴嘴與金屬管。 20.—種用以輸送塑膠樹脂之導管，該導管將塑膠樹脂從 塑煉注射單元輸送至型楔腔槽，該導管包含一段具有 兩末端與選定直徑之金屬管，並包括至少一段半徑數 倍於金屬管直徑之可撓性曲形部份，在使兩末端維持 在固定相對位置之同時容許導管長度因熱造成變動。 經濟部中央橾準局員工消費合作.杜印$L tn am— I mfv ftm^ HB^i tm f—·^— Bil^i 一* (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) 21 ·如申請專利範圍第20項之導管，其中該曲形部份包括 有一段大體上為S形之構形隨溫度變動而撓曲，從而 得以在兩末端間維持固定位置。 22 .如申請專利範圍第2〇項之導管，其中該曲形部份包括 有一段大體上為C形之構形隨溫度變動而撓曲，從而 得以在兩末端間維持固定位'置-- 23 ·如申請專利範圍第2〇項之導管，其中該金靨管包括有 -17 - ^CNS ) Λ4規格（UOX297公釐) ' A8 B8 C8 D8 圍 申請專利範 一段壁厚與強度足以承受在注射與脫模之循環過程中 作用於熔融塑膠之壓力的無縫金屬管。 24.如申請專利範圍第23項之導管，其中該金屬管包括有 經過冷拔的，標準4130網。 25 ·如申請專利範圍第20項之導管，其進一步包括有一痼 大體上沿箸金屬管全長之螺旋套管。 26，如申請專利範圍第25項之導管，其進一步包括有一値 加熱元件嵌埋於螺旋套管之中。 27 .如申請專利範圍第26項之導管，其中.該加熱元件包括 有一條鉻鎳電阻線包圍在電絶緣材料之中。 28 ·如申請專利範圍第25項之導管，其中該螺旋套管之螺 距沿著金屬管長度隨位置而變化。 29 ·如申請專利範圍第20項之導管，其進一步包括有一層 絶熱材料大體上圍繞著金靥管全長以使任何外洩之熱 輻射與對流減至最小- —種用以輸送塑嘐樹脂之導管，該導管傜用於注射成 型機中，該導管傜為岐管之一部份用以將塑膠樹脂從 塑煉注射單元輸送至型模腔槽’該導管包括有：一段 具有兩末端與選定直徑之金屬管，並包括有至少一段 半徑數倍於金靥管直徑之可撓性曲形部份以當兩末端 維持在固定相對位置時容許導管長度因熱造成之變動 ，一値大體上沿箸金屬管全長之螺旋套管，一値嵌埋 於螺旋套管之中的加熱元件’一層大體上圍繞箸金屬 管全長之絶熱材料以使任何外洩之熱流減至最小 -18 - ) A4*m ( 210X2^«) ^— I — ί - . 訂 (請先Η讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央榡準局貝工消費合作、社印製