熱澆口注嘴的製作方法
2023-06-04 02:58:06
專利名稱：熱澆口注嘴的製作方法
技術領域：
本發明涉及根據權利要求1廣義上的熱澆口注嘴。
背景技術：
熱澆口注嘴廣為人知。它們用於注射鑄模中，將可流動的塑性材料在高壓下以預定的溫度注入分離開的鑄模塊(腔)中。為了不使注嘴中的熱混合物過早地冷卻，通常在料管中設置電子加熱器，分別包圍料管和其中的導流槽，該導流槽用於使液態塑性材料恆溫流向注嘴尖。在熱的總管與不太熱的鑄模之間進行熱隔離，以保證注嘴—尤其是注嘴尖部分—不會凝固，同時鑄模(腔)也不會升溫。通常使用溫度感應器控制溫度。
料管和加熱器通常設計為分離的配件，加熱器和溫度感應器成整體位於與注嘴周邊固定的護套中。如DE至U1至29507848所公開的內容，該護套為剛性結構，它容納電子螺旋形導熱器，並通過固定裝置或夾具沿軸向固定在注嘴軸向的外表面上。另外在注嘴上也可固定有柔軟的加熱條或墊塊(見EP至B1至0028153或WO97/03540的例子)。
EP0724943B1公開了一種熱澆口注嘴，該注嘴包括由預先裝配的加熱系統與外殼構成的加熱器，該外殼同心地安裝在料管上。加熱器帶有通過打孔的金屬板而居中固定的帶狀細絲，該細絲與黃銅外殼形成整體模，該整體模帶有居中的孔以容納料管。這種加熱系統的製造相對來說比較複雜和昂貴，當需要替換毀壞了的加熱器時便會出現問題。另外，由於正常損耗的細絲包含在外殼中，必須整個替換加熱組件。而且購買新細絲和剩餘的部分的費用都很高。
普通加熱裝置的另一個缺陷是同心封裝在料管中的加熱器佔有相當大的空間，從而注嘴不能按需邊靠邊地緊密排列。但很多應用都要求腔與腔之間的空間儘可能小，儘可能同時充填分離開的腔，或者在短距離內用多點注射充填更為複雜的配件。
為了克服上述缺陷，DE29610268U1建議在普通外殼中邊靠邊地排列注嘴槽和加熱器。扁平、T形的外殼包含基片和導管，其自由端在注嘴尖中捲起。外殼與筆直的注嘴澆口平行，並帶有用於容納加熱系統的孔，該加熱系統設計為幾乎達到注嘴尖的杆狀加熱器。但這種排列的問題是完整的外殼是由均一的材料(普通的工具鋼)製成的，該材料對於熱分配有負作用。另外，由於弱導熱性能，能量傳遞到外殼是有限的，所以加熱配件易受影響而出現問題。這樣會使熱澆口注嘴頻繁出現故障。
發明內容
本發明的一個目的是克服上述和其它在先技術中的缺陷，並提出一種熱澆口注嘴，該注嘴具有均一的熱傳遞和溫度分配曲線，並且當與鑄模相配合時不需要多少空間。另一個目的是形成一種能夠經濟地製造和安裝的結構，並保證可靠的運行。另外注嘴的外形能夠使熱澆口注嘴緊密地排列，以適於低成本製造並快速安裝，而且具有可靠的工作性能也是很重要的。
本發明的主要特徵通過權利要求1和權利要求24進行限定。權利要求2至23和權利要求25所述的內容限定了具體的形式。
在用於注射鑄模的熱澆口注嘴中，料管是由高強度材料製成的，該熱澆口注嘴安裝在鑄模或總管上，並在內側至少具有一個適用於熱熔物的噴管，在其下端還帶有注嘴尖，該熱澆口注嘴包含固定在料管周邊的，適用於熱熔物的加熱器。本發明包含設計成整體模的加熱器，該加熱器由高導熱材料製成；本發明還包含用於容納料管的第一容納槽和至少一個容納直線形加熱配件的附加容納槽，該附加容納槽基本與第一容納槽平行。這種非常簡單和便宜的加熱組裝系統可保證在料管中一直到注嘴尖部具有極為均一和均勻的溫度分配。這種溫度裝置維持在整個注嘴長度中，以形成良好的最終成品。
本發明的另一個特徵是，除了第一容納槽之外，在料管的一側或兩側至少有兩個用於容納加熱配件的附加容納槽。這樣，必需的熱能能夠很容易地分配到多個具有較小直徑的加熱配件中。這會對加熱系統的使用壽命產生積極的影響。熱澆口注嘴能夠經常保證可靠的工作性能。
另外，在與軸向呈直角的熱傳遞塊中，容納槽的平行排列只需很小的空間，從而多個熱澆口注嘴能夠邊靠邊地緊密排列。由於注嘴之間的距離很小，能夠很容易地將注嘴列放入到多個空腔或多個入口中；分別在空腔或入口之間的極小的距離，至少在與軸向垂直的方向上是可以選擇的。
在整體模中，容納槽在同一平面呈直線排列，或者呈放射狀交錯排列，並且/或者相對於注嘴的縱向交錯排列，以形成可放置溫度感應器的足夠空間。這種排列不需增加注嘴之間的空間。
本發明的熱澆口注嘴的另一個實質性的優點為，根據料管和加熱配件各自的工作情況，可以取自不同的材料並單獨生產，這對生產成本產生積極的影響。可以單獨將加熱配件插入高導熱性能的加熱器中，也可以按需要進行置換，而不需要特殊的拆除工作。這樣可以利用較少的工作進行生產，並且將配件正向或反向地固定在壓力密封的料管上。
為了使加熱配件和料管的直徑可變化，整體模的橫截面中第一容納槽區域應比附加容納槽區域小，即整體模中加熱配件區域略寬一些，從而就能夠得到較大的直徑。同時，相鄰熱澆口注嘴的注嘴尖之間的窄縫不增加，從而能夠使空腔之間的距離很小。
加熱配件最好是可通過端部連接在一般控制電路上的電子加熱筒。但該加熱配件也可以由管道段構成，該管道段能夠通過熱介質，並能夠插入整體模而成形。
料管的橫截面基本為環形，並可正向或反向地插入整體模的第一容納槽中。另外該槽可以設計成很容易製作的孔。
為了感測加熱器產生的溫度，整體模帶有至少一個用於插入溫度感應器的附加容納槽。
本發明的另一個主要的特徵是可以相對於料管固定整體模。這樣能夠避免加熱器在料管中移動，或意外從料管中脫落。為達到該目的，最好在料管的端部裝配環形槽，在環形槽中正向插入夾具，如彈簧墊圈。該彈簧墊圈的外徑比料管的外徑大，從而整體模的一端能夠放置在彈簧墊圈上，並且不會滑落。另外，也將彈簧帶墊圈正向或反向地安裝在整體模中。
本發明的另一方面還提供了料管的連接段，該連接段具有多個排列成梳形的導管，每個導管都配置有一個整體模加熱器。這樣，獨立的注嘴就形成沿縱向具有極小注嘴距離的注嘴系統。因為每個獨立的注嘴都有各自的熱能，所以所有的注嘴槽都能夠單獨地提供所需的熱能。
如果整體模或至少部分整體模設計為整體，則能夠得到最佳的熱傳遞，每個導管都帶有各自的容納槽和至少一個用於插入加熱配件的附加容納槽。
對於控制系統，加熱配件都與獨立的控制電路連接。但也可以將多個加熱配件成組地連接在共同的控制電路上，由此控制裝置的花費會相應減少。
對於多個注嘴的排列，可將獨立的注嘴邊靠邊緊密排列，它們的側邊表面彼此連接，這樣在空腔之間可以得到極小的空間。
本發明的其它特徵，細節和優點在權利要求，說明書和附圖中體現。其中圖1是熱澆口注嘴的側向截面視圖，圖2是圖1中熱澆口注嘴的底面視圖，圖3是熱澆口注嘴另一實施例的側向截面視圖，圖4是圖3中熱澆口注嘴的底面視圖，圖5是熱澆口注嘴另一實施例的側向截面視圖，圖6是圖5中熱澆口注嘴的底面視圖，圖7是從底面看多個注嘴的排列圖，圖8是多個注嘴排列的另一實施例的頂視圖。
具體實施例方式
熱澆口注嘴一般由圖1中10作為具有環行橫截面的料管20構成，該料管由高強度的金屬製成—如工具鋼，並帶有橫向扁平的連接頭22，和沿軸向向下延伸並具有環形橫截面的細長導管26。在與縱向L成直角的連接頭22的寬度b比導管26的直徑略寬，從而料管20能夠一同相應地縮小。連接頭22側向帶有兩個用於旋入適當固定螺栓(未示出)的螺紋孔23，從而將熱澆口注嘴10安裝在熱澆口模或熱澆口總管(未示出)上。
在沿軸向A延伸的料管20中，居中設置有最好呈通孔的熱熔流體的通道30。在該連接頭22中，通道30帶有金屬入口32，其下端形成為注嘴尖34，該注嘴尖使熱熔流體通過至少一個金屬出口35噴入到鑄模孔(未示出)中。該注嘴尖34的端部最好由高導熱性能的金屬製成，將該注嘴尖34的端部插入料管20，最好是旋入料管20中。根據使用的方式，也可以使注嘴尖與料管20形成為整體，其功能是相同的。
為了使熱澆口注嘴10與鑄模或總管恰好密封，在料管20的連接頭22中，與入口32連接處設置有密封環24。也可以安裝上附加的中央環形配件(未示出)，以便於將注嘴10安裝到鑄模上。
緊靠原料導管26周邊的為加熱器40。該加熱器為扁平整體模，該整體模沿導管26的縱向延伸，並基本與其軸向長度等長，與縱向長度L成直角的寬度B不超過料管20的連接頭22的寬度b。這樣能夠保證熱澆口注嘴10在整體上非常細長。從圖2中可以看出，具有橢圓形橫截面的整體模40的縱向側邊或表面41為平面，隨後使短側邊42沿料管20的輪廓線環繞，也可以先使整體模環繞，再使側邊扁平，以使其寬度B與連接頭22的寬度b對應。
在沿軸向A延伸並由高導熱性能的金屬，如銅或黃銅製成的整體模40中，具有形成為穿孔的第一容納槽43，以插入料管20。該通孔的內徑比導管26的外徑略小，從而導管26可以經常完全地並易於與加熱器40緊密連接。
該滑塊型加熱器40還包含有與第一槽43平行的容納槽45，該容納槽45呈圓形或方形，以插入直線形的加熱配件50。在圖1所示實施例中，該加熱配件50為橢圓形加熱筒，它基本沿加熱器40的縱向長度延伸，並向下伸入注嘴尖34部分。加熱筒還帶有電子接頭52，該接頭橫嚮導引加熱器40穿過孔47，與控制電路(未示出)連接。加熱筒50的外徑比在兩端最好都有開口的容納槽45的內徑略寬，從而加熱筒50能夠由整體模40的高導熱性材料密封，於是便總可以保持良好的導熱性能。這樣在加熱筒50產生熱動力的整個過程中都能夠向整體模40進行適宜的熱傳遞，並由此直接傳遞給料管20。
另外，加熱配件50可以是能夠通過熱介質，如水或油的管道段(未示出)。將該管道段插入容納槽45，並在其端部與橫向接頭(也未示出)連接。
通過將兩端完全密封，並在端部導引出橫向接頭，也可以將容納槽45直接作為管道段使用。
為了感應加熱器40產生的溫度，在與料管20直接連接的實體快40中設有附加容納槽49。可以將溫度感應器(未示出)插入所述槽中，其接頭(未示出)也橫向引出，遠離縱向的加熱器40。
為了不讓加熱器相對於料管20移動或滑落，在料管20的端部設有環形槽60，其間插有夾具62，如外圍開槽的彈簧墊圈。如圖1所示，彈簧墊圈的外徑比料管20的外徑略大，從而整體模40的端部能夠停留在彈簧墊圈62上。在彈簧墊圈的下端，料管20的端部具有凹口，由此周邊外徑形成有梯段28。這樣可以將熱澆口注嘴放置在鑄模中央。
熱澆口注嘴10的製造與安裝非常簡單和經濟。首先軋制整體加熱器40，並使其具有必須的通孔43，45。隨後將加熱筒50壓入對應的容納通孔45，並與接頭52正負連接，該接頭穿過橫向開口47被導引出。按此方式極為有效和經濟地預製出的加熱器40，在其底部與料管20連接，導管26由於如此緊密的配合而完全由容納槽43夾持住。為了進一步固定加熱器40，將彈簧墊圈62放置在料管20的底部，該彈簧墊圈62固定在外緣槽60中。為了進一步使熱澆口注嘴20的安裝簡化，整體模40中的容納通孔43，35的插入口48為輕微的斜面。
如果加熱筒毀壞了，應該能夠將其快速方便地更換。為了達到此目的，在拆下彈簧墊圈62後先將整體模40從料管20上拆卸下來。然後用新的加熱筒50替換下毀壞了的加熱筒50，將加熱器40重新安裝在料管20上。徹底的修理並不需要很多時間。因為僅僅替換下毀壞了的加熱筒50，所以其餘部分並沒有耗費。
在如圖3所示的實施例中，在第一容納槽43的一側設有用於插入加熱筒50的另外兩個容納槽45。這樣，在整體功率保持相同的同時，可以減少個體加熱筒50的功率係數，從而能夠在其使用壽命中發揮實際效力。圖5所示加熱注嘴10具有相同的應用。在此實施例中，在第一容納槽43的兩側各設有一個用於插入加熱筒50的容納槽45，從而使料管20或多或少對稱地安裝在加熱器40的加熱筒50之間。
加熱器40的容納槽43，45可以在同一平面排列成沿縱向L(見圖4)的一條直線上，並且/或者如圖6所示，也可以與縱向L呈直角而放射地交錯排列，這樣能夠為熱感應器的附加容納槽49提供足夠的空間。
因為將與縱向L呈直角的熱澆口注嘴10設計得非常扁平，所以它們可以彼此表面咬合地邊靠邊緊密排列在一起。從而使注嘴尖之間的空間減少到最小，以至在一列注嘴中僅留有幾毫米的小空間。扁平的加熱器40可以與料管20分離開，並且其通道30是由高導熱性能的材料製成，能夠保證在整個循環中和降落到注嘴尖35的同一路徑上得到足夠的熱能，由此在料管20中輸送的塑性材料可以得到最適宜的加熱。
圖7顯示出本發明另一重要的發明要點，在整體模40的橫截面中第一容納槽43的區域比附加容納槽45小。這樣分別在料管20和導管26的區域中，加熱器40的寬度B不超過接頭22的寬度b，由此整體模40在加熱筒50處具有增加的寬度B』。因此加熱筒50具有相當大的直徑，在同一溫度下它們並不是緊密排列，從而在其使用壽命中能夠得到非常有效地利用。
由於整體模40特殊的橫截面形狀，多個熱澆口注嘴10能夠如圖7所示排列，即加熱筒50彼此面對面地交錯排列。料管20之間與注嘴35之間的空間並沒有增加，即在得到較大加熱筒50的情況下，它們之間的空間都很小。扁平加熱器40的縱向表面41在容納槽43處彼此緊密排列，以使直線排列的料管20中總可以得到良好和均勻的溫度。橫向表面41中可以如圖所示從寬度B逐漸過度到寬度B』，或者呈階梯狀(未示出)轉變，但橫向表面41必須實際挨在一起，以使注嘴10能夠緊密地排列在一起。
圖8示出了本發明的另一個實施例。在基座連接片22上，多個導管26呈梳狀排列，每個軸都帶有各自的整體模加熱器40，在整體模加熱器中又配有一個或多個加熱筒50。
在圖8所示的實施例中，整體模40在右側形成一片，在料管20的每個導管上都配有容納槽43(此處未示出)。在每個料管20的另一側配有加熱筒50，50』的容納槽45，從而通過通道30的熱熔物能夠得到均勻地加熱。
圖8中加熱器40的一個重要特徵是，圖中所示料管20右側的加熱配件50在形成連續部分的整體模40中，並且與普通加熱控制電路(未示出)連接。該電路向加熱配件50提供基本的負載，隨後再分配到料管20。圖中料管20左側的加熱筒50』在整體模40的分離部分40』中，並且每個加熱筒都與分離的控制電路連接。每一個部分40』通過很小的空氣間隙46與臨近的部分熱隔絕，並且每一部分40』都帶有各自的容納孔49以插入溫度感應器。結果根據需要在獨立的通道30中可以產生不同的溫度。
本發明不僅僅限於上述實施例，還可以以其它方式進行更改。例如，可以使用帶有稜角的橫截面的加熱筒50，它能夠正向或反向放入對應的容納槽45中。在該容納槽的端部可以開口，也可以蓋上蓋子(未示出)，以保護電子加熱筒50不受外界影響。另外，可以通過不同的鎖定裝置，或通過正向或反向排列在整體模40中的夾具62，將加熱整體模40固定在料管20上。
可以看出用於注射鑄模的熱澆口注嘴10帶有由高抗力材料製成的料管20，並且連接在鑄模或總管上，所述料管20包含至少一個熱熔通道30和位於底端的注嘴尖34。形成為高導熱整體模的各個加熱器40固定在具有環形橫截面的料管20的周邊。在該整體模中，至少有一個附加的用於插入直線形加熱配件50的容納槽45，該容納槽配置在料管20的第一容納槽43的一側或兩側。對應於料管20固定的整體模40是扁平的加熱器，至少在第一容納槽43的區域中其寬度B不超過料管20的寬度b。加熱配件50最好為帶有電子接頭52的加熱筒，該接頭橫嚮導引出整體模40之外。另外還帶有用於容納溫度感應器的附加容納槽49。
本發明的所有特徵，包括設計細節，空間排列和實施步驟，如權利要求，說明書和附圖所展示的，這些特徵具有創造性的實質內容，能夠進行多種組合。
權利要求
1.一種用於注射鑄模的熱澆口注嘴，它帶有由高強度材料製成的料管(20)，該熱澆口注嘴可以安裝在鑄模或總管上，並在其中帶有至少一個適用於熱熔物的通道(30)，在該料管的底端部帶有注嘴尖(34)，所述熱澆口注嘴包含適用於熱熔物的加熱器(40)，該加熱器固定在料管(20)的周邊，其特徵在於該加熱器(40)為由高導熱材料製成的整體模，並且該加熱器包括一個用於料管(20)的第一容納槽(43)和至少一個用於直線形加熱配件(50)的附加容納槽(45)，該附加容納槽基本與第一容納槽(43)平行。
2.根據權利要求1所述的熱澆口注嘴，其特徵在於在第一容納槽(43)的一側或兩側附加有至少兩個附加容納槽(45)。
3.根據權利要求1或2所述的熱澆口注嘴，其特徵在於容納槽(43，45)在一個平面中呈直線排列。
4.根據權利要求1至3之一的權利要求所述的熱澆口注嘴，其特徵在於容納槽(43，45)放射狀地，並且/或者相對於縱向(L)交錯排列。
5.根據權利要求1至4之一的權利要求所述的熱澆口注嘴，其特徵在於所述整體模(40)具有環形橫截面，其側面是扁平的。
6.根據權利要求1至4之一的權利要求所述的熱澆口注嘴，其特徵在於所述整體模(40)具有長方形，橢圓形和/或有稜角的橫截面。
7.根據權利要求1至6之一的權利要求所述的熱澆口注嘴，其特徵在於整體模(40)的橫截面在第一容納槽(43)的區域比在附加容納槽(45)區域的窄。
8.根據權利要求1至7之一的權利要求所述的熱澆口注嘴，其特徵在於所述的整體模(40)是扁平的加熱器。
9.根據權利要求1至8之一的權利要求所述的熱澆口注嘴，其特徵在於所述整體模(40)由銅或銅合金，如黃銅製成。
10.根據權利要求1至9之一的權利要求所述的熱澆口注嘴，其特徵在於所述加熱配件(50)是帶有電子接頭(52)的加熱筒。
11.根據權利要求1至9之一的權利要求所述的熱澆口注嘴，其特徵在於所述加熱配件(50)是能夠使熱介質穿過的管道段。
12.根據權利要求1至11之一的權利要求所述的熱澆口注嘴，其特徵在於所述料管(20)具有圓形橫截面，適用於正向或反向插入整體模(40)的第一容納槽(43)。
13.根據權利要求12所述的熱澆口注嘴，其特徵在於所述接頭(22)是側向扁平的，或近似為有稜角的，在接頭上還配有螺紋孔(23)。
14.根據權利要求1至13之一的權利要求所述的熱澆口注嘴，其特徵在於至少在第一容納槽(43)的區域，整體模(40)的寬度(B)不超過料管(20)的接頭(22)的寬度(b)。
15.根據權利要求1至14之一的權利要求所述的熱澆口注嘴，其特徵在於在所述整體模(40)中，至少帶有一個用於插入溫度感應器的附加容納槽(49)。
16.根據權利要求1至15之一的權利要求所述的熱澆口注嘴，其特徵在於所述整體模(40)相對於料管(20)固定安裝。
17.根據權利要求16所述的熱澆口注嘴，其特徵在於在料管(20)的端部帶有環形槽(60)，在該環形槽中配置有正向插入的夾具(62)，如彈簧墊圈，該彈簧墊圈(62)的外徑比料管(20)的外徑大。
18.根據權利要求16或17所述的熱澆口注嘴，其特徵在於所述整體模(40)的端部停留在彈簧墊圈(62)上。
19.根據權利要求16或17所述的熱澆口注嘴，其特徵在於所述彈簧墊圈可正向或反向地插入整體模(40)中。
20.根據權利要求1至19之一的權利要求所述的熱澆口注嘴，其特徵在於在連接片(22)上有呈梳形排列的多個導管(26)，並且每個導管(26)都帶有整體模加熱器(40)。
21.根據權利要求20所述的熱澆口注嘴，其特徵在於所述整體模(40)至少在一段中設計為連接成一片，每個導管(26)都具有各自的容納槽(43)，而加熱配件(50)帶有至少一個附加容納槽(45)。
22.根據權利要求1至21之一的權利要求所述的熱澆口注嘴，其特徵在於每個加熱配件(50)都配有各自的控制電路。
23.根據權利要求1至22之一的權利要求所述的熱澆口注嘴，其特徵在於多個加熱配件(50)成組地與共同的控制電路連接。
24.根據權利要求1至23之一的權利要求所述的，含有至少兩個熱澆口注嘴的多個注嘴的排列，其特徵在於獨立的注嘴側表面彼此連接，邊靠邊地緊密排列。
25.根據權利要求24所述的多個注嘴的排列，其特徵在於料管(30)和容納槽(43)分別排成筆直的一列。
全文摘要
一種用於注射鑄模的熱澆口注嘴,它帶有由高強度材料製成的料管(20),該熱澆口注嘴可以安裝在鑄模或總管上,並在其中帶有至少一個適用於熱熔物的通道(30),在該料管的端部帶有注嘴尖(34)。為了得到均一的熱傳遞和溫度分布曲線,並且當將熱澆口注嘴配置在鑄模上時,佔用極小的空間,所述熱澆口注嘴包含適用於熱熔物的加熱器(40),該加熱器固定在料管(20)的周邊,其特徵在於該加熱器(40)為由高導熱材料製成的整體模,並且該加熱器包括一個用於料管(20)的第一容納槽(43)和至少一個用於直線形加熱配件(50)的附加容納槽(45),該附加容納槽基本與第一容納槽(43)平行。
文檔編號H05B3/48GK1370670SQ0210474
公開日2002年9月25日 申請日期2002年1月16日 優先權日2001年1月16日
發明者H·京特 申請人:京特金屬製造股份有限公司