TWI281885B - Needle valve nozzle - Google Patents

Description

1281885 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明關於申請專利範圍第丨項引文的—種供射出成 形工具用的針封閉件喷嘴。 【先前技術】 針封閉件喷嘴係使用在射出成形工具中，俾使一種可 流動的熔融物在可預設的溫度在高壓下送到—個可分離的 塊[模嵌人物（F_insatz)]，這些大多數為氣壓或 ,式驅動的封閉針用於將炫融物的出Π開口週期性地 開放與封閉，例如當一種塑 (串列繞鑄成^注人的場合 朝模=針以可軸向移動的方式支承在該針封閉噴嘴之 朝核工具的那一側的區 + 中央被-條熔融物通道貫通冑力那一側的區域 …。3二V 德專利M 32 49 噴嘴開口杜由. 名熔融物通道一般終止在一 、^牛中，該喷嘴開口件的末端側带此兮 口開口，在封閉位置時，兮針封…+ 4该熔融物的出 :形）的下端嵌入-同樣為圓筒形的二 =面大多為圓 在嗔嘴開口❹或模嵌入物令形成。山封座中。該密封座 為了使該熔融物在該受調節的熔 :嵌入物為止都能保持均勻溫度，故二中—直到該 阿度導熱性的材料構成。該^、鳴開口件一般由 斜對閉件噴嘴的噴嘴體中或如汗σ件從下方直接旋入該 利用-個由低導熱性材； 97 17 381 Α1所述-- 才料的外螺套保持住，該螺套的外 1281885 端嵌入該模嵌入物中的一個相配合的圓筒 出口開口相對於該密封座對準中心 口此该 開口件與該模嵌入物之間有 w導熱性的噴嘴 閉件喷嘴與模工且之門所个勒、項縫隙，用於作針封 供具之間所需之熱隔離。 由於係使用極高的壓力（例如遠超過咖巴） 封^位置時，準確的密封作用一如準 = 需要。為此’該喷嘴開口件在 十：引作用-樣 部，以供該封閉針之用，俾使封門斜“方有一入口錐形 移打到密封座中。然而在此 广對丰中心 I资封缕、， 即.封閉針一直用 一封緣石亚到贺嘴開口件中的入口錐 壞，且在長期會造成密封不良。要作準確的^ 損 持容許誤差在狹小界限 f m 尤然，因此製造及p… 疋在長的噴嘴與深的孔 口此及修後的成本對應地高。 下端此點，在郎32 45 571咖中，該封閉針的 ==式，而且在針的原來的封閉部前方形成-Π大的跑動緣。此封閉部（它宜為圓筒形）的 :選:=封閉部之前密封緣與跑動緣之間的轴向距離一 的」連τ=密封緣到跑動緣經過平行直徑上之連接點 (相度大於該喷嘴元件中的入口料斗的錐形角度 作預對進由 、的縱轴）。因此該喷嘴開口件用於 、士丰中心體，以將封閉針預對 程時當封閉針-;pm u為在封閉過 一直倚^ (、中中心位置樞轉開時，則只有跑動緣 則益接:地^錐形部上，因該封閉部之較脆弱的密封緣 …接觸地導入贺嘴開口件中。 7 1281885 材料ίΓ善使用壽命，DE 32 45 571更提到用耐磨損的 材枓來製造該噴嘴開口件，但這些材料導熱性不良，對於 度在不能加熱的噴嘴開口件中的分佈有不利影響。 :樣地主張見於DE 41 09122 C1，但該耐磨損 =件t非旋入喷嘴體中，而係利用-脹環沿轴向加壓， =點=將_口件箍緊，且該脹環與噴嘴體螺合，其另 繁1y違封閉針係由側面進入炼融物噴嘴，因此使結構 二後。此外，該針的封閉部與噴嘴開σ件並非在 在、合，這點造成不整齊的澆鑄點。 【發明内容】 n明的目的在將先前技種種缺點克服 改良的針封閉侔喑嵴 並提i、一種 可確m + 、，匕制簡單的手段廉價地構建，且 了確保長時準確的針導 再思且 對溫度均勻八佑沾 山作用。在此也要避免 $哈些…77布的不利影響，以及在封閉針的封㈣及/ 或贺嘴開口的損壞。 τ扪訂閉邛及/ 分。二=特點見於申請專利範圍第1項的特徵部 八進步的特點見於附屬項第2〜第17 本發明係由背景技術的—種嘴 融物通道供炫融物通、尚，…厂Μ體中至少形成一條熔 件之上或之中 7核1^物通道終止在—喷嘴開口 的方式，該模腔由：：：出：：工具的一膜腔連接成流通 可縱向移動的方夕一個模嵌入物形成，該封閉件針以 動的方式穿過該炼融物通道及該喷嘴開口件，且 1281885 二從-開放位置帶到一封閉位置；其中該封閉針的下端有 们或形$ 4固封閉部’該封閉部在封閉位置時嵌入一個 f封座中’且其中在該密封座之前至少設有-個入口錐形 邛’以將封閉針對準中心，依本發明申請專利範圍第 ，這種針封閉件喷嘴特點在於：該喷嘴開口件由—種古度 導熱性的材料構成，且將該炼融物通道大致呈圓筒形= ’其中該封閉針用的人口錐形部在—個由耐磨損 的對準中心體中形成，該對準中心體係用形狀嵌合方式〇 t在該喷嘴開口件之上及/或之中；且可用一個端部段血 该模嵌入物喪合，該端部段形成一個炼融物的出口開口二、 。該高導熱性材料製的噴嘴開口#用於得其一直到堯鑄 [^域進去的範圍都有良好、、西 ' 何形狀，故可合理二可;:其簡單” ^ ^匕特引可從澆鑄側開始準確 地加工，這點對製造成本很有利。「對準中心體」 地以向準確度製造。封閉針可一直對準中心地放入密封座 。其中’該耐磨損材料可確保該針有耐久的導 封作用。“，即使有^封的情事或者對準中心體^ 了件該:準中心體也可迅速而順利地更換，而不須將針封 閉件嘴_嘴開口件拆卸，使用較大或較小的封閉針也 同樣地毫無問題，因為任何時間都可將具有匹配的出口開 口：另-個對準中心體放入喷嘴開口件中。本發明的解二 方匕案的另-優點在於：如此該對準中心體造成針封閉件喷 嘴與杈嵌入物之間的所需之埶隔 、 或隔離㈣。 ”、、_°因此不需額外的絕緣 !281885 此外，依申請專利範 成對針封閉件喷嘴的縱轴或：2，該心體係設計 開口件上。因此它直接連接 二在：知側支持在贺嘴 者朝模腔的方且使嗔t 放入密封座中。 5亥封閉針一直對縱軸成同心 在申請專利範圍第3 圓筒形頭部段，在此區域，、::：中，該對準中心體有- 保可靠的導引作用。這==嘴開口件中’則可確 a Έ ”虽该對準中心體依申請專利 摩巳㈤弟4項，以可縱向蒋 £ η 動的方式位在喷嘴開口件中時， 更疋特別，喷嘴開口件上 嘴整U 的知壞可有效避免。此針封閉喷 烏整體上有長的使用壽命。 為了將針封閉件噴嘴對槿 5 ^ ^ ^ 、脸對準，依申請專利範圍第 3項该對準中心體以其端邱山 式铪β AA f ^又肷入模腔中的一個圓筒形 或錐形的座中，其中，依申 以可縱月利乾圍第6項，該端部段 …向移動的方式嵌入該座(54)中。此 宜對澆鑄開口成同心，換士 ^ , , ^ Λ ^ ^之，熔融物可以無阻礙地及流 暢地机入杈腔中，同時可磁 直可靠地密封。…保對準中心體在模嵌入物中- 對準：果ΓΗ綱封閉部用的密封座在模嵌入物中或在 =Γ端部段中形成，則依申請專利範圍第7及第 8項有各種不同的變更方式。此 巾，i tb ^ . 申明專利範圍第9項 中4對準中心體以其端部段界定了模㈣1分。 依申請專利範圍第10項的 〆将點，该封閉針設計 10 I28l885 :朝向該封閉部變窄。這點一方面於熔融通道内的流動性 、-、有很有利的影響。另一方面有利於針的導引作用。申 玥專利範圍第1 1項亦有助於此點，其中，從該直徑較大 的針部段過渡到該直徑較小的封閉件部段的過渡區係呈錐 形及/或修圓的形狀走勢。 伙尽發明甲請專 π W π 里戈·的符點，在 h直徑較大的針部段與該封閉部部段之間形成一跑動緣， 其直徑大於該封閉針的封閉部的末端側的密封緣的直徑， 其:該封閉部的密封緣與跑動緣之間的軸向距離依申料 利範圍第13項係選設成使得一條從密封緣到跑動緣、=過 在平仃之直徑上的連接點的角度大於該對準中心體的入 口錐形部的角度（各相對於該針封閉件噴嘴的縱轴）。如 观該封閉針之較易受損的密封緣在沒入在對準中心體 T不θ再石亚到其上。針的封閉部卻保持件 喷嘴的使用壽命更進一步延展。 針封閉件 ，此外，中請專㈣圍第14項巾，在該封料 碰到該對中心I#的肉居条 動緣 …壁之别，該從密封緣到跑動緣的連線 角度與入口錐形部的肖 、、 件喷嘴的㈣M 的差大於封閉針㈣針封閉 牛贺^的縱轴之所能達到的儘量大的角度。因此 針的密封绫可* I 綠 °亥封閉 [、彖了以不接觸到該對準中心體 有效地防，[_ ^ 心”·、6 1糸用跑動緣 。δ 〇動緣依申請專利範圍第15項可佟忐η 滑狀。用此方式可使封 、 > 成圓 進去。 使封閉針絕少磨擦地放入該對準中心體 為了 吏之在封閉過程在炫融物中不會形 成不想要的對 1281885 立&力，故該入口錐形部依申請專利範圍第i6項由助條 向框條、《類似物形式，它們以可同心滑動的方式圍 凡著〆封閉針’當封閉針進入該出口開口或密封座中時被 強迫性推出的熔融物可直接跑到熔融物通道中，換言之， 在封閉過程產生的材料壓縮或壓力提高的情事會自動抵消 ▲不才木此方式，另—方式可依申請專利範圍帛1 7項， 使该封閉針具有側纟蠢& 4 A _ 、 遭的也、起，夷平部，凹陷部或類似物， 如此可解除壓力。 本！X月的其他的特點、細節與優點見於申請專利範圍 的記載以及以下配合圖式之實施例的說明。 【實施方式】 第圖中t體用（1 〇)表示的針封閉件噴嘴係一射出成 形模工具（圖未示）的構件。它有—喷嘴體㈣，冑由外加熱 ，喷嘴體（2G)中形成—材料管（圖未示），它與針封閉件喷嘴 (1〇)的縱軸（L)成同心、’界定出—條溶融物通道⑽。有一 個由高導熱性材料製的噴嘴開口件(40)由下放入喷嘴體(2〇) 中《亥喷f開口件（40)宜用旋入者，它使炼融物通道（3 〇)呈 圓筒形向下延續，而橫截面不變。 -般要加工的熔融物(例如一般金屬、矽膠、或塑膠熔 融物）經由㈣融物通道（3〇)送到一模腔（圖未詳示）。該模 腔在至少二個模嵌入物⑽之間形成，該模嵌入物固定在 -模工具板（圖未示）上’且界^出―個洗鑄開口（51)，對熱 通道喷嘴（1 0)的縱軸成同心。 在j喷f開口件（40)與模♦人物⑼)之間設有—個對準 12 1281885 該喷嘴開口件(4， 體’：與-空*室(22)[它圍繞著 ⑽與模散入物⑽之n )]共同構成針封閉件噴嘴 融物經該導執性的嘖嘴7熱絕緣，換言之，該可流動的溶 持在值定… 件(40)一直到模腔為止，都保 , 、间咖，同時，該對準中心體 的模嵌入物(50)被加熱。 )τ防止。亥又部 圖所示，該對準中心體(8°)[它整體上對縱軸l 疋轉對稱]有一寬的突緣邊⑽及一窄的圓筒形頸部 :。此頸部段從下方放入溶融物通道(30)或喷嘴 (4〇)中，且可在其中縱向移動。 =準中心體陳朝向該模腔的那—端形成一圓筒 ;M84)，該端部段(84)嵌入一圓筒形的對準中心座 中,、、’可在其中縱向移動，此由模嵌入物(50)形成的對準 ;Γ:4)與洗鑄開口 (51)成同心，且可在—上部段(55)中 ^成略呈錐形’俾在安裝置可使該對準中心體㈣以其 = m84m容易地放入，其外直徑大小，使得這種接合 、1主袷封，且該熔融物不會進入空氣室（22)中。同時 ’對準封閉件喷嘴⑽受熱造成的長度變 段一前端面⑽宜設計成平坦狀，一如對準中心二 的底面（圖未示），因此可準確地匹配。 &我們可看出’㈣融物通道（30)穿過對準中心體（8〇)過 去-績延續’其端部段(84)形成一個熔融物的出口開口㈣ ’由於熱通道㈣⑽呈心對準，故該㈣物可經洗鑄 13 1281885 開口（5 1)過去無阻地澆入模腔中。 :了將出口開口 (44)打開及封閉，故設有— =封閉針(6。)它以可縱向移動的方式穿過該炫融物通 到一封/可利用一氣壓驅動器(圖未示)從-開放位置被帶 形，且二置，該封閉針(6°)(它至少有些部段設計成圓筒 ㈣〇/、 縱軸L呈數次階段狀變化）在端側有一封閉 (84U... 置日守牙過该對準中心體（80)的端部段 ，=…圓筒形密封…，在第1圖的實施例中 ，"座D係在涛鑄開口（51)前方放入模嵌入物（5〇)中 ’且其上d域（57)設計成錐形，俾使封閉部⑺)— 聚集的炫融物支持著一可無摩擦地移行到該密封座Ο: 〇 攸及直徑車父大的針部段過渡到該直捏較小的部段的過 2可呈錐形或圓滑形走勢，其中，纟一針部段⑽與接 在其後的封閉部㈣之間形成—跑動緣（74)，其直徑大於封 閉針（6G)的封閉部（70)的端側之密封緣（72)的直徑。 跑動緣（74)用於在將該封閉針（6Q)t從其在溶融物通道 (30)中的同〜位置樞轉出時’利㈣對準中心體⑽)對準中 心，俾使該^損的封閉部㈣不致損壞，並使出口開口 (44)-直密封而不受壓力透過。為此，在該對準中心體( 的頸部段(82)中設有—入口錐形部(46)，它對縱軸l成同 心過渡到—圓筒形導弓丨部段⑻）中，該導引部段（83)的内直 徑略大於封閉針(60)的針部段(64)的外直徑。在對準中心體 (80)中的一個在出口開口（44)前方形成的錐形部⑽）使導引 14 1281885 部段（83)的内直徑減少到封閉針（6〇)的封閉部（7〇)的直徑。 如果該封閉針由其開放位置移行到其封閉位置，則它 被該跑動緣（74)及入口錐形部（46)自動地對縱軸L對準成 同心，其尹該針部段（64)在對準中心體（8〇)的導引部段（83) 中呈位置穩定的方式進一步導進，直到封閉部（7〇)放入密 封座D中為止。封閉針（60)之易受損的密封緣（72)不合碰 到喷嘴開口件(40)或對準中心體(8〇)。因此它再不會受‘。 跑動緣（74)與人口錐形部（46)接觸並無問題。因為該封閉針 (6〇)之跑動緣（74)(它宜略修成圓滑）較不易受損，且對準中 心體（80)由耐磨損材料構成。 為了在封閉針（60)的封閉過程時在炫融物内不要形成 不想要的對立壓力’故該對準中心體(8〇)中的入口錐形部 (46)用肋條、軸向框條、或類似物（圖未詳示）形成，它們以 :'月動的方式呈同心方式圍住該封閉針(60)。除此之外， 或者如不用此方式，另外還可將該封閉針_在針部段（64) :，丨面設以梹起部或凹陷部(66)，如此該被封閉針_ 杈出的熔融物可無阻礙地流回熔融物通道（30)中。 ^ 2圖的實施例中，該對準中心體⑽）以其前端側 起的端部段㈢圍成了模腔的一部分。此外，該 用的對準中心座(54)由該模嵌入物(嗔 體⑽）”封閉部（7G)用的密封座⑼位在對準中心 ，換丄之 （84)中’出口開口（44)與逢鑄開口⑼重合 模腔。^融物直接經過對準中心體⑽）穿過去進入 15 1281885 第2圖可看出，該對準中^體⑽）可在喷嘴開口件 以及在錢人物⑽的對準中心座（54)中沿縱向運動而導進 ’其中，在突緣邊(81)與噴嘴開口件(4〇)的前端面⑼之間 ，如有必要’可形成一狭奢運說d处 及乍運動縫隙。如此可確保該針 閉件喷嘴⑽在受熱時’其長度可改變，而不會使 限改變。 重要的疋，在邊封閉部(7〇)的密封緣(72)與跑動緣⑽ 之間的軸向距離A選設成使得從密封緣（72)到跑動緣⑽ 經位在平行的直彳i上的連接點㈣線V㈣“大於對準 中心體(80)頸部段(82)中的入口錐形部(46)的開口角度万[ 各相對於熱通道噴嘴的針封閉件⑽的㈣l]。如此 封閉針_的跑動緣（74)_直被夾人在該人口錐形部（4… 亚通過導引部段（83)穿過去，使得封閉部⑽可無接觸地沒 入讼封座D中。密封座（72)損壞的情事幾乎完全排除。 本發明不限於上述實施例，而係可用多種方式變更。 因此’對準中心體（8〇)宜由粉末冶金材料製造，但也可考 慮广他具有高耐磨損性的㈣，對準中心體(8〇)的突緣邊 1)—各依類型而定——可箱住或圍住該噴嘴開Π件（4〇) 少下端。此外’該封閉針⑽）可與該射出成形物件（圖未 平面上閉合或者使其上-標記消失無形，在各部情形 候都鑄2:更Γ施，在對準中心體(8°)磨_ J时/疋缉點更換而不需用工具。 所有在申請專利範圍說明書及圖式中所示的特點與優 “、、，包括結構的細節、空間的設置、及方法與步驟，不綸 16 1281885 是單獨地或互相作各種不同的組合，都包含在本發明的 圍内。 & 【圖式簡單說明】 (一）圖式部分 第1圖係 4十封閉件噴嘴的下端的放大軸向 弟2圖係-針封閉件喷嘴的另—眚妒 口J視圖， 轴向剖視圖。 π知例的下端的放大 (二）元件代表符號 a、β 角度 A 距離 D 密封座 L 縱軸 V 連接線 (10) 針封閉件噴嘴 (20) 噴嘴體 (22) 空氣室 (30) 溶融物通道 (40) 噴嘴開口件 (41) 前端面 (44) 出口開口 (46) 入口錐形部 (50) 模嵌入物 (51) 洗鱗開口 (54) 對準中心座 17 1281885 (55) 上部段（對準中心座） (57) 上區域（密封座） (60) 封閉針 (64) 針部段 (66) 凹陷部 (70) 封閉部 (72) 密封緣 (74) 跑動緣 (80) 對準中心體 (81) 突緣邊 (82) 頸部段 (84) 端部段 (85) 前端面 (86) 錐形部 18

Claims (1)

1281885 拾、申請專利範圍： 1 · 一種針封閉件喷嘴（10)，供製造射出成形物件的射 出成形工具之用，具有一喷嘴體（2〇)及一封閉針（60)，該喷 嘴體（20)中至少形成-條熔融物通道⑼)供熔融物通過，該 熔融物通道（30)終止在一喷嘴開口件（4〇)之上或之中，且與 。亥射出成形工具的一膜腔連接成流通的方式，該模腔由至 少-個模叙入物(50)形成，該封閉針(5〇)以可縱向移動的方 式穿過該熔融物通道（30)及該噴嘴開口件（4〇)，且可從一開 放位置帶到-封閉位置；其中該封閉針（6〇)的下端有一個 或形成-個封閉部（70)，該封閉部⑺)在封閉位置時嵌入一 個密封座⑼中’且其中在該密封座⑼之前至少設有一個 入口錐形部（46)，以將封閉針_對準中心，其特徵在咳 噴嘴開口件（40)由一種高度導熱性的材料構成，且將該炫 融物通道⑽大致呈圓筒形延續，其中該封閉針_用的入 口錐形部（46)在-個由耐磨損材料形成的對準中心體中 形成，該對準中心體(80)係用形狀嵌合方 開口件（40)之上及/或之中.日可田y 山 /巾’且了用一個端部段（84)與該模 肷入物（50该合，該端部段（84)形成—個炫融物的出口開口 (叫，其中該人π錐形部（4G)以及—個在封閉針（Μ)的 跑動緣(74)的定位及互相配合的方式，使； =)的：閉運動之時，在該封閉針_進入該密封座 )二’錢閉針_在跑動緣⑼進人該人口 (46)之時，使封閉針（6〇)對準中心。 邛 2.如申請專利範圍第1項之針封閉件喷嘴，其中： 19 1281885 該對準中心體（8〇)設 3.如申請專利範圍第（ 卩(4〇)上。 中： 項之針封閉件噴嘴，其 韻準中（、體（8〇)有_圓筒形頸部段（ :4.如中請專利範圍第^或第2項::::件嘖嘴，其 形成一人α錐形部（46)«供封閉針⑽)放’在”區域中 中 開二：：體(·可縱向移動的方式座落在該噴嘴 閉件噴嘴，其 中.5.如申請專利範圍第1或第2項之針封 。亥對準巾心體（8G)以其端部段（Μ)嵌 的-個圓筒形或錐形的對準中心座(54)中。 物(5〇)中 6.如申請專利範圍第5項之針封閉件，嘴. 該對準中心體（80)的端部段（84)以可叙. 入該對準甲心座（54)甲。 、·、。移動的方式嵌 中·· 7·如申明專利乾圍第1或第2項之針封閉件喷嘴，其 該封閉針（60)的封閉部（7〇)用的密封 物（50)中形成。 （）在孩拉 ·δ.如申請專利範圍第】或第2項之針封閉件喷嘴， 中 嵌入 其 該封閉針_的封閉部（7G)用的密封座⑼在對準中，〈 20 1281885 體（80)的端部段（84)中形成 =如申晴專利乾圍第8項之針封閉件喷嘴，豆中· 〜對準中心體_以其端部段（84)界定該模腔的—部分 中·· 10·如申請專利範圍第丨或第2項之針封閉件喷嘴，其 該封閉針_設計成朝向該封閉部(7〇)變細窄。 如申請專利範圍第10項之針封閉件噴嘴，盆中. ^從該直徑較大的針部段（64)過渡到該直捏較小、· 口K70)的過渡區係呈錐形及/或修成圓滑狀的走勢。- 12.如申請專利範圍第"項之針封閉件噴嘴，盆中. ，段陳封閉部(7〇)之間形成一跑二並 J…該封閉針_的封閉部(7〇)的端側密_ 13·如申請專利範圍第12項之針封閉件噴嘴，其中. 該封閉部（70)的密封緣（72)與該跑動緣（74)之間的轴向 距離㈧選設成使得從密封緣（72)到跑動緣（74)經過位於平 订的直徑上的連接點的一連線⑺的角度α大於該對準令心 體_的人口錐形部（46)的角心[各相對於針封 (10)的縱軸（L)]。 、 14.如申請專利範圍第13項之針封閉件喷嘴，其中， 該角度…度Θ之間的差大於在該封閉針_以跑 動緣（70)碰到對準中^體（8G)的内壁上之前，該封閉針_ 對針封閉件喷嘴⑽的縱軸（L)儘可能達到的最大之外偏移 21 1281885 角度 其中： :5·如申請專利_ 12項之針封閉 ， 遠跑動緣（74)修成圓滑狀。 、 中： i6·如申請專利範圍第j或第2項 之 針封閉件喷嘴，其 該入口錐形部(46)由肋條、軸 同心方式及可、、典叙士二、 寺屯成’它們以 飞及了 ^動方式將封閉針（6〇)圍住。 I7.如申請專利範圍第 中： 飞弟2項之針封閉件噴嘴，其 等 該封閉針⑽有側邊的棋起部、夷平部、 凹陷部（66)等 拾壹、圖式： 如次頁 22