帶有熱電偶的閥銷的製作方法
2023-12-11 10:10:27 4
專利名稱：帶有熱電偶的閥銷的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種注塑機，尤其涉及一種注塑機中的噴嘴所用的閥銷。
背景技術：
眾所周知，需要測量沿熱流道注塑機上的噴嘴的整個長度上的熔體溫度，以及進入模腔的澆口處的熔體溫度。
已經嘗試了多種方法來進行這種測量。通常，一種熱電偶包括於噴嘴上，並且安裝於噴嘴體的外部。為了使測量結果能更好地代表熔體情況，熱電偶的尖端通常置於一穿入噴嘴體內的孔中，以便使得熱電偶的尖端更接近噴嘴熔體通道。然而，由於熱電偶靠近通常置於噴嘴外部的噴嘴加熱器，所以熱電偶的準確性就會受到妨礙。因此，熱電偶靠近噴嘴加熱器這件事實本身就阻止了熱電偶準確測量熔體溫度。
歐洲專利申請EP 99304442.9(Goldwin等人)中公開了一種嘗試測量澆口處的熔體溫度的另一實例。Goldwin等人公開了使用一種導電薄膜來塗敷於穿過噴嘴熔體通道的閥銷的外側上。可以利用導電薄膜來測量噴嘴熔體通道中的熔體溫度。然而，這種薄膜要多次重複暴露於壓力循環下，因而會持續地受到由通過噴嘴流入模腔中的熔體所造成的磨損。
美國專利No.5,334,008(Gellert)中公開了一種嘗試測量澆口處的熔體溫度的又一實例。Gellert公開了一種熱電偶，其具有一固定於熔體通道中的閥銷導向元件內的傳感部分。然而，導向元件將熔體流分開，並且在熔體通道中產生一障礙。而且，熱電偶固定於熔體通道之中，因此不能得到熔體通道中不同位置處的溫度。
在一些應用中，測量多個溫度可能有利。例如，在某些共注應用中，這時不只一種熔體流入一模腔中，就可能需要個別測量某些熔體的溫度，和/或其某些熔體在組合後的溫度。為了利用現有技術的固定式熱電偶來實現這種測量，可能需要將多個熱電偶合併入共注射噴嘴中。一旦某一個熱電偶無論因何種原因而失效，可能都比較難以夠得到失效的熱電偶以便將其更換。
因此，就需要新的裝置來用於測量位於進入熱流道注塑機中的模腔的澆口處的熔體溫度。
發明內容
根據第一方面，本發明的目的在於一種用於注塑機中的熔體通道中的閥銷，其包括一閥銷體和至少一個熱電偶，其中熱電偶基本上完全置於閥銷體內以便用於測量熔體通道中的熔體溫度。
根據第二方面，本發明的目的在於一種注塑機所用的噴嘴，其包括上述閥銷。
根據第三方面，本發明的目的在於一種製作用於注塑機中的熔體通道中的閥銷的方法，這種方法包括提供一其內具有一腔室的閥銷體；將熱電偶基本上完全插入腔室中；以及將腔室中至少部分地填以保持物以便保持住其內的熱電偶。
為更好地理解本發明並更清楚地示出其可以實現的方式，現在將通過實例參照附圖進行說明，其中圖1為一種注塑機的一部分的剖視圖，其具有一噴嘴和一根據本發明第一實施例的閥銷，其中閥銷處於開啟位置；圖2為圖1中所示注塑機的部分的剖視圖，其中閥銷處於關閉位置；圖3a、3b和3c為示出了圖1中所示的閥銷的構造的剖視圖；圖3d為根據本發明的第二實施例的一種閥銷的側視圖；圖4為一種注塑機的部分的剖視圖，其包括圖1中所示的閥銷和另一噴嘴；圖5為一種注塑機的部分的剖視圖，其包括圖1中所示的閥銷和又一噴嘴；圖6為一種注塑機的部分的剖視圖，其包括圖1中所示的閥銷和又一噴嘴；圖7為一種多澆口注塑機的部分的剖視圖，其包括圖1中所示的閥銷和噴嘴；圖8a、8b、8c為一種共注型注塑機的一部分的剖視圖，其包括圖1中所示的閥銷和又一噴嘴；以及圖9為根據本發明的第三實施例的一種閥銷的側視剖視圖。
具體實施例方式
參看圖1和2，其示出了一種具有一根據本發明第一實施例的閥銷11的注塑機10。注塑機10包括一歧管塊12、多個噴嘴14以及一模腔塊16。歧管塊12可以具有許多可能的熔體通道構型。例如，如圖1所示，歧管塊12可以包括一入口18和多個熔體通道19，包括一熔體進入通道20、多個位於熔體進入通道20下遊的中間熔體通道22以及多個位於中間熔體通道22下遊的熔體輸出通道24。歧管塊12由加熱器26進行加熱。加熱器26可以是本領域中眾所周知的任何適用類型的歧管加熱器。
噴嘴14置於熔體輸出通道24的下遊。每個噴嘴14包括一噴嘴體28，噴嘴體28內具有一噴嘴熔體通道30。噴嘴14由一噴嘴加熱器32進行加熱，噴嘴加熱器32可以按照任何本領域中眾所周知的方法安裝於噴嘴14上。例如，噴嘴加熱器32可以環繞著噴嘴體28的外部，如圖1所示，或者作為一種替代方案，噴嘴加熱器32可以嵌入噴嘴體28之內。噴嘴熔體通道30末端為一澆口34，澆口34是從噴嘴熔體通道30進入模腔塊16中的模腔36內的入口。模腔塊16可以通過冷卻通道37中的冷卻流體進行冷卻。
熔體自熔體源(未示出)流經歧管塊12中的入口18、熔體通道20、22和24、噴嘴熔體通道30以及澆口34後進入模腔36中。
閥銷11置於噴嘴熔體通道30之中，以便控制進入模腔36中的熔體流。閥銷11可以通過一致動器38的作用在噴嘴熔體通道30中運動，如圖所示。另外，閥銷11可以在噴嘴熔體通道30之中固定不動。
致動器38可以是任何適用類型的致動器。例如，致動器38可以包括一腔室40，其具有一接近腔室40的一端的第一流體通路42、一接近腔室40的相對另一端的第二流體通路44、一位於腔室40中的活塞46以及一由活塞46延伸至腔室40外部的杆48。杆48可以使用任何適用的連接裝置將位於腔室40內部的活塞46連接於閥銷11上。由於幾個原因，包括為了易於清洗的原因，杆48優選地連接於位於任一熔體通道19和30外部的閥銷11上，因此使得熔體不能滲入連接件中。杆48自身可以固定連接於活塞46上。
舉例來說，一種流體，例如液壓油或空氣，可以在選定壓力下引入位於活塞46的一側的腔室40中，且/或在活塞46的相對另一側上除去，從而使得活塞46(進而使得杆48和閥銷11)沿朝向或遠離澆口34的方向運動。例如，閥銷11朝向和遠離澆口34的運動可以用來控制進入模腔36中的熔體流。
閥銷11通過一模塞50從熔體輸出通道24的外部進入熔體輸出通道24中。模塞50繞著閥銷11進行密封以便防止熔體從熔體輸出通道24流出。模塞50還容許閥銷11滑過其中，因此閥銷11可以根據需要在熔體通道24和/或30中運動。在圖1中所示的位置上，閥銷11處於開啟位置，即處於容許熔體流入模腔36中的位置。
閥銷11包括一閥銷體52，其具有一端部54。端部54可以為錐形，如圖1和2所示，或者另外，其可以具有任何適用的形狀，例如圓柱形。端部54可以用作閘，即用於關閉澆口34。在圖2所示的位置上，閥銷11處於關閉位置，其中端部54置於澆口34中，以便防止熔體流入模腔36中。
閥銷11可以還包括一頭部55。頭部55可以用來便於將閥銷11連接於活塞46上。頭部55可以置於閥銷11的與端部54相對的一端。頭部55可以是一盤形部分，其直徑大於閥銷體52的直徑。頭部55可以由本領域眾所周知的任何適用方法抓取，以便使得閥銷11可從杆48上除去。
閥銷11還包括一熱電偶56。熱電偶56可以是雙線型。例如，熱電偶56可以包括一第一電纜58、一第二電纜60以及一傳感件62，第一電纜58可為一線58，第二電纜60可為一線60，而傳感件62在一端處連接著線58和60。線58和60優選地沿其長度絕緣，以便防止其被除了非傳感件62之外的其它物體加熱。熱電偶56可以具有美國專利No.5,009,718(Schmidt)中所述的構型。
熱電偶56可以嵌入閥銷體52中，如圖所示，或者另外可以沿閥銷體52中的一內部通路延伸。
傳感件62可以置於接近閥銷體52的端部54處，以便記錄比較靠近澆口34的熔體的溫度。術語「接近」在此使用時，用來表示傳感件62可以靠近端部54或者處於端部54中。
發自熱電偶56的線58和60可以從閥銷體52伸出噴嘴熔體通道30和歧管熔體輸出通道24外部。熱電偶56在引出點64處從閥銷11引出。引出點64可以處於閥銷11上的任何適當位置，舉例來說，例如在閥銷體52的一側，如圖所示。引出點64的位置應當使得引出線58和60不會妨礙閥銷11在熔體通道24和30中的運動。熱電偶56可以連接於一接收裝置上，以便用於接收、處理、傳送和/或記錄來自熱電偶56的測量結果。位於閥銷11與接收裝置之間的線58和60的長度應當足夠長，以便使得其不會妨礙閥銷11的運動。
通過將熱電偶56置於閥銷體52內部，熱電偶56就既可以測量熔體的溫度，又同時能保護其不受噴嘴熔體通道30中的熔體流的磨損。這與具有應用於其上的薄膜型熱電偶的閥銷相反，那時基本上所有的薄膜型熱電偶都暴露於熔體流中。
參看圖3a、3b和3c，其示出了根據本發明的一種用於製作閥銷11的方法。參看圖3a。為製作具有一熱電偶56的閥銷11，可以在閥銷體52中製作一通路66。通路66可以直接鑄於閥銷體52中，或者可以通過機加工形成於閥銷體52中。通路66可以為封閉式，因此其末端可以位於閥銷體52內部的任何適當位置處，舉例來說，例如接近端部54處，如圖3a中所示。孔68為通道66通往閥銷11外部的開口。孔68可以置於閥銷11上任何適當位置處。孔68可以作為線58和60從閥銷體52上引出的引出點64。
參看圖3b，熱電偶56可以裝入通道66中，以便使得傳感件62置於通道66的封閉端處。參看圖3c，通道66可以完全或部分地填入保持物70，以便將熱電偶56保持於通道66中的適當位置。保持物70可為導熱性，因此相對於通道66中其它可能圍繞熱電偶的空氣隙而言，其增加了傳感件72與環繞著閥銷11的熔體流之間的導熱率。導熱率的增加使得熱電偶讀取環繞著閥銷11的熔體流的溫度的準確性得以增加。在用保持物70填充通道66之後，保持物70可以根據需要加以固化，以便防止熱電偶56在使用過程中意外在閥銷11中運動。
參看圖3d，作為一種替代方案，閥銷體52可以包括一通路72，其穿過閥銷11的端部54，因此在閥銷11的端部54上存在有一孔74。在這種替代方案中，熱電偶56可以穿過孔74，以便使得熱電偶56的傳感件62在端部54處與閥銷的表面齊平。隨後，可以利用一種適用材料來填充孔74中的傳感件62之間的空氣隙，以便使得閥銷11的端部54具有一平滑表面。
參看圖4，其示出了所使用的閥銷11與一噴嘴100。噴嘴100與噴嘴14相似，除了噴嘴100可以具有一帶有一分支噴嘴熔體通道104的噴嘴體之外。閥銷11可以穿過歧管12，穿過噴嘴體102後進入噴嘴熔體通道104中。閥銷11可以由一致動器38啟動或者另外可以固定於噴嘴熔體通道104中。
參看圖5，其示出了所使用的閥銷11與一噴嘴110。噴嘴110與噴嘴14相似，除了噴嘴110包括一代替了致動器38的致動器112之外。致動器112是一種齒條-齒輪型致動器，其包括一齒條114、多個齒輪116以及多個閥銷夾具118。齒條114可以相對於噴嘴110沿箭頭A所示的直線方向側向運動，並且與安裝於閥銷夾具118上的齒輪116相嚙合。齒輪116和閥銷夾具118響應於齒條114的側向運動而轉動。在這種情況下，閥銷11轉動以便控制流向澆口34的熔體流，而不是通過朝向或遠離澆口34的運動來控制。齒條-齒輪致動器構造可以與其內具有熱電偶56的閥銷11一起使用，這種構造在美國專利No 4,330,258(Gellert)中進行了進一步的描述。另外，可以為每個齒輪提供單獨的齒條。作為另一種替代方案，一個或多個齒條可以並不沿側向放置。
參看圖6，其示出了一帶有根據本發明的閥銷11的噴嘴150。噴嘴150與噴嘴14相似，除了噴嘴150包括一其上連接有一第二熱電偶154的主體152之外。熱電偶154可以用於測量噴嘴150自身的某些部分的溫度。例如，熱電偶154可以用於測量噴嘴體152的溫度或噴嘴加熱器32的溫度。
參看圖7，其示出了一種多澆口注塑機200。注塑機200可以包括一帶有多個模腔204的模腔板202。每個模腔204可以具有多個容許熔體從多個位置進入模腔204中的澆口206。注塑機200可以還包括歧管12和多個噴嘴14，因而可通過不只一個噴嘴14來將熔體送至單個模腔204中。閥銷11可以包括於注塑機200中，以便提供來自每個導向模腔204的噴嘴14的熔體溫度信息。
參看圖8a、8b、8c，其示出了一帶有一共注噴嘴302的共注型注塑機300。共注是指將不同的材料注入單一模腔303中，以便形成，例如，一種具有幾個層的產品。一些層可以由相同的材料製成，而一些層可以由不同的材料製成。一些層可以同時流入模腔303中，而一些層可以順序地流入模腔303中。共注可以用於多種用途，例如預形成軟飲料瓶。
注塑機300可以包括多個歧管，例如歧管304和306。歧管304和306接收來自多個熔體源(未示出)的熔體，並且其中可以具有多個熔體通道，它們表示為308、310和312。每個熔體通道308、310和312運載著形成最終成型產品的不同層的熔體。
共注噴嘴302可以包括一第一噴嘴熔體通道314、一第二噴嘴熔體通道316以及一第三噴嘴熔體通道318，其分別用於接收來自歧管熔體通道308、310和312的熔體。這種構型在PCT出版物no.WO00/54954(Gellert等人)中進行了描述。噴嘴熔體通道314可以沿其長度方向居中並保持一致，而熔體通道316可以為環形並且與熔體通道314相連接，以便使得第二層的材料可以引入通道314中。熔體通道318也可以為環形並且與熔體通道314相連接，以便將第三層的材料引入通道314中。
閥銷11可以在熔體通道314中運動，從而容許材料流入熔體通道314中，或者容許材料流入模腔303中。當閥銷11在熔體通道314中運動時，可以獲得不同的溫度信息。例如，當閥銷11處於關閉位置時，如圖8a中所示，熱電偶56可以得到模腔303中的熔體的溫度信息，尤其是模腔303的澆口區域320中的材料的溫度信息。這種溫度信息可用於，例如，控制模腔的冷卻速度。有利的措施是控制冷卻速度，以便抑制模製部分中的結晶生長。當閥銷11運動至圖8b中所示的位置時，熱電偶56可以得到來自噴嘴熔體通道318的熔體流的信息。當閥銷11運動至圖8c中所示的位置時，熱電偶56可以得到熔體通道314中的接收自熔體通道318和310的熔體的溫度信息。
參看圖9，其示出了一閥銷400。除了閥銷400包括多個熱電偶56之外，閥銷400與閥銷11相似。熱電偶56可以置於閥銷400中的不同位置上，因此可以獲得單一熔體流的不同部分上或者不同熔體流的溫度信息。
參看圖1，舉例來說，噴嘴如噴嘴14的溫度，通常沿其長度上變化。通常，噴嘴14的中間最熱，而由於歧管塊12和模腔板16溫度較低，所以在噴嘴分別與歧管塊12和模腔板16接觸的端部處比較涼。由於溫度的變化，因此有用的做法是同時測量噴嘴熔體通道30中不同位置處的熔體的溫度。通過在閥銷400中包括多個熱電偶56(圖9)，可以同時獲知沿噴嘴熔體通道30長度方向上的多個位置處的熔體溫度。
參看圖9，一第一熱電偶402和一第二熱電偶404可以提供於閥銷400中。第一熱電偶402可以置於或者靠近閥銷400的端部處，即406處所示。端部406可以用作閘，並且可以與34(圖1)一起用於密封以防止熔體流進入模腔36(圖1)中。
第二熱電偶404可以與第一熱電偶402分開，例如位於閥銷400的中央部分408處。中央部分408為閥銷400的通常適合置於噴嘴14(圖1)的區域中的部分，噴嘴14的較熱的中央部分14與其兩端部隔開，噴嘴14在這裡與模腔板16和歧管板12相接觸。
上述致動器38為液壓活塞型和齒條-齒輪型。另外，致動器38可為一可連接於閥銷11上的電動轉動型致動器或者電動線性致動器。
儘管以上描述構成了優選實施例，但是應該理解，在不背離附屬權利要求的清楚含義的情況下，本發明易於作出修改和變動。
權利要求
1.一種用於注塑機中的熔體通道中的閥銷，包括一閥銷體；和至少一個熱電偶，該熱電偶基本上完全置於所述閥銷體內以便用於測量所述熔體通道中的熔體溫度。
2. 根據權利要求1所述的閥銷，其特徵在於，所述至少一個熱電偶包括一傳感部分和一對用於將所述傳感部分連接至一接收裝置上的電纜。
3.根據權利要求2所述的閥銷，其特徵在於，所述閥銷體具有一適於在靠近澆口處置於模腔中的端部，並且所述至少一個熱電偶的所述傳感部分置於所述端部中。
4.根據權利要求3所述的閥銷，其特徵在於，當所述閥銷體置於所述熔體通道中時，所述至少一個熱電偶的所述傳感部分適於暴露於熔體中。
5.根據權利要求4所述的閥銷，其特徵在於，所述至少一個熱電偶的所述傳感部分與所述端部齊平。
6.根據權利要求2所述的閥銷，其特徵在於，所述閥銷包括一第一所述熱電偶和一第二所述熱電偶，並且所述第一熱電偶的所述傳感部分與所述第二熱電偶的所述傳感部分隔開。
7.根據權利要求6所述的閥銷，其特徵在於，所述閥銷體具有一適於在靠近澆口處置於模腔中的端部，並且所述第一熱電偶的所述傳感部分置於靠近所述端部處。
8.一種根據權利要求1所述的閥銷與用於使所述閥銷在所述熔體通道內運動的致動器的組合體。
9.根據權利要求8所述的組合體，其特徵在於，所述閥銷可拆地連接於所述致動器上。
10.一種用於注塑機中的噴嘴，包括一在其中限定了一噴嘴熔體通道的噴嘴體，其中所述噴嘴熔體通道適於將熔體從一熔體源傳送至進入模腔的澆口；一至少部分地置於所述噴嘴熔體通道中的閥銷，所述閥銷包括一閥銷體和至少一個至少部分地置於所述閥銷體內的閥銷熱電偶；以及一用於使所述閥銷在所述熔體通道內運動的致動器。
11.根據權利要求10所述的噴嘴，還包括一連接於所述噴嘴體上的加熱器，並且其中所述加熱器位於所述噴嘴體上以便加熱經過所述噴嘴熔體通道的熔體；以及一連接於所述噴嘴體上的噴嘴體熱電偶。
12.根據權利要求10所述的噴嘴，其特徵在於，所述致動器包括一腔室和一可在所述腔室內運動的活塞，其中所述閥銷連接於所述活塞上，所述活塞具有兩個面，並且所述活塞適於通過所述腔室中的致動流體在所述活塞的所述兩面上產生的壓差而在所述腔室內運動。
13.根據權利要求10所述的噴嘴，其特徵在於，所述閥銷可拆地連接於所述致動器上。
14.一種製作用於注塑機中的熔體通道中的閥銷的方法，這種方法包括提供一其內具有一腔室的閥銷體；將熱電偶基本上完全插入所述腔室中；以及將所述腔室中至少部分地填以一保持物以便保持住其內的所述熱電偶。
15.根據權利要求14所述的方法，其特徵在於，當填充所述腔室時所述保持物是流體，並且這種方法還包括在至少部分地填充所述腔室之後對所述保持物進行硬化處理。
16.根據權利要求14所述的方法，其特徵在於，所述熱電偶包括一傳感部分和一對用於將所述傳感部分連接至一接收裝置上的電纜。
17.根據權利要求16所述的方法，其特徵在於，所述腔室穿過所述閥銷體，並且所述傳感部分置於所述腔室中以便當所述閥銷體置於所述熔體通道中時暴露於熔體中。
18.根據權利要求17所述的方法，其特徵在於，所述傳感部分與所述閥銷體齊平。
19.根據權利要求14所述的方法，其特徵在於，所述保持物由一導熱材料製成。
20.根據權利要求14所述的方法，其特徵在於，一第二熱電偶插於所述腔室中，並且所述腔室至少部分地填充以便保持住所述第一和第二熱電偶。
21.根據權利要求20所述的方法，其特徵在於，所述第二熱電偶與所述第一熱電偶隔開。
全文摘要
一種用於注塑機(10)中的熔體通道(30)中的閥銷(11)。閥銷(11)具有一閥銷體和至少一個基本上完全置於閥銷體內的熱電偶。
文檔編號B29C45/28GK1602243SQ02824860
公開日2005年3月30日 申請日期2002年10月11日 優先權日2001年10月12日
發明者G·奧拉魯 申請人:標準模具有限公司