注射系統的製作方法

2023-12-03 16:11:01 1

專利名稱：注射系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種注射系統，特別是用於塑料的注射模製的裝置。特別是，本發明涉及一種根據第一權利要求的前序部分的注射系統。
背景技術：
這種注射系統例如由專利文獻W001/78962、W003/064135和W02008/131517已知。在用於模製的裝置的領域中，用於注射塑料的已知系統在多個方面可改進。首先，希望降低由於熱膨脹而引起的不希望的效應，該熱膨脹主要由澆口歧管中的熱引起。這些不希望的效應可以包括使得系統的部件產生尺寸變化，例如引起閥杆致動器的工作流體(例如空氣)洩露、噴嘴的閥操作中的不精確、(串聯地安裝在注射系統的板或平板上的)多個活塞的不正確平衡、由串聯安裝在系統的板上的多個元件(噴嘴、缸、襯套等)支承的負載的不平衡等。還希望保持壓緊負載，該壓緊負載不會過大，但是還能夠提供正確的夾持力，用於將熱的澆口歧管夾持在歧管板和背板之間，以便不管工作狀態如何(特別是在熱澆口的任意溫度下)都防止注射的塑料逸出，還保證插置在熱澆口歧管和背板之間的元件(例如致動器的活塞缸)以及插置在熱澆口歧管和歧管板之間的元件(例如注射噴嘴)的正確預加載。另一可改進方面是增加閥杆致動器的正確工作的持久性。應當知道，已知注射系統在該方面的缺陷包括閥致動器的密封裝置(密封件)可能容易受損，例如由於在熱壁上滑動和/或密封件在它被插入密封件座中時受到的變形(拉伸)。

發明內容
本發明的目的是提供一種注射系統，該注射系統能夠改進上述現有技術的一個或多個方面。一個優點是保證沒有注射噴嘴的閥致動器的工作流體洩露，特別是通過在任意工作條件下，特別是在任意溫度下活塞缸和背板之間的正確耦接來實現。還一優點是使得注射系統能夠補償可能的間隙或者壓緊負載的鬆弛(由於熱膨脹)，特別是用於保證插置在背板和熱澆口歧管之間的元件的正確耦接和/或正確壓緊負載。還一優點是增加注射系統的工作壽命，特別是通過降低系統的部件，例如驅動注射噴嘴的閥的線性致動器的活塞的密封裝置受到的熱應力。這些目的和優點以及其它目的和優點將通過根據一個或更多個後面提出的權利要求所述的注射系統來實現。


參考附圖能夠更好地理解和實施本發明，附圖通過非限制性實例示出實施例。圖1是注射系統的一部分沿豎直平面的剖視圖。
圖2是圖1中的注射系統的一部分沿與圖1的剖切平面垂直的豎直平面的剖視圖。圖3是圖1的放大詳圖。圖4是注射系統的第二實施例的剖視圖。
具體實施例方式參考前述附圖，用於在模腔中注射塑料的注射系統總體以I表示。注射系統I是用於注射模製塑料的裝置的一部分。注射系統I包括具有噴嘴3或一系列噴嘴的歧管板或平板2，各噴嘴被構造成用於將熔融材料流注入模腔中。在附圖中，為了簡明目的示出單個注射噴嘴。注射噴嘴3具有出口 4，用於將熔融材料流導向模腔。注射系統I包括熱澆口歧管5，該熱澆口歧管5被構造成用於向注射噴嘴3供給熔融材料流。歧管5在內部具有槽道6，熔融材料流在該槽道6內流動。歧管5還設置有(已知類型的)受控加熱裝置，以便將熔融材料保持在所需溫度。注射噴嘴3被壓緊在歧管5和歧管板2之間，特別是以這樣的方式，即，壓緊負載有助於在歧管5和噴嘴3之間形成密封區域，以便防止塑料洩露。注射系統I包括閥杆7，用於控制熔融材料流通過注射噴嘴3。閥杆7的(中心)部分穿過歧管5，特別是，閥杆7的一部分能夠容納於熔融材料的通過槽道6的一部分中。閥杆7的第一(近)端作用在注射噴嘴3的出口 4以關閉和打開噴嘴。閥杆的第二 (遠)端(與第一端相反)與用於驅動打開和關閉的致動器連接。驅動致動器可以包括雙作用線性致動器(例如氣動致動器)，該雙作用線性致動器具有活塞缸8和活塞9，該活塞9能夠以密封方式在活塞缸8內滑動，以便打開和關閉閥杆7。閥杆7的第二端與具有耦接裝置的活塞成一體，所述耦接裝置包括一個或更多個螺釘固定元件，所述螺釘固定元件通過使得中心體插入活塞的管形壁(環形密封件在該管形壁內工作)內而作用在杆7上。注射系統I包括背板或平板10，各種驅動致動器的至少一部分能夠插入該背板或平板10中，用於各閥杆7的各驅動致動器與相應注射噴嘴4操作性地關聯。對於各致動器，活塞缸8能夠在背板10和歧管5之間壓緊，使得壓緊負載通過活塞缸8在背板10和歧管5之間傳遞。這種壓緊負載能夠有助於產生用於致動器的工作流體(例如壓縮空氣)的一個密封區域。雙作用線性致動器將具有工作流體的至少兩個供給口 杆關閉供給口 11和杆打開供給口 12。像實例中那樣，活塞缸8能夠與前表面13成一體或者集成在該前表面13中，該前表面13例如與背板10的還一前表面(與活塞缸8的前表面13接觸相對)協同地限定第一密封區域14，該第一密封區域14使得兩個供給口 11和12彼此分離。活塞缸8的前表面13還能夠例如與背板10的所述還一前表面協同地限定第二密封區域15，該第二密封區域15使得兩個供給口中的一個(特別是杆打開供給口 12)與外部分離。第一密封區域14和/或第二密封區域15能夠分別設置有第一密封件和第二密封件，該第一密封件和第二密封件能夠各自插置在活塞缸8的前表面13和背板10的所述還一前表面之間。
注射系統I包括第一(筒形)裙緣壁16,該第一裙緣壁16與活塞缸成一體或者與之牢固連接；以及第二 (筒形)裙緣壁17，該第二裙緣壁17與歧管5成一體或者與之牢固連接(在圖2中，與圖示一個鄰近的閥單元的裙緣壁16和17局部可見)。第一和第二裙緣壁16和17相互耦接，且能夠沿與閥杆7 (或者縱向致動器的工作軸線)平行的方向沿環形密封區域18相互軸向滑動。密封區域18能夠包括一個或更多個插入的環形密封件，以在耦接表面之間形成密封。注射系統I還能夠包括底壁19 (如特定實例中)，該底壁19封閉第二裙緣壁17的端部。底壁19可以具有用於閥杆7通過的(軸向)孔。注射系統I可以包括可變形本體20 (如特定實例中)，該可變形本體20布置在活塞缸8和底壁19之間，以便通過它的可變形性而有助於保持活塞缸8和背板10之間的耦接(特別是有助於在密封區域14和15處以合適的壓緊負載保持前表面13和背板10的所述還一前表面之間的接觸耦接)，並因此保證壓緊負載在背板10和歧管5之間的傳遞。可變形本體20可以包括至少一個可彈性變形的環形本體(如特定實例中)，該環形本體布置在致動器的工作腔室的內部。環形本體能夠具有C形截面(如所示實例中)。環形本體能夠可選地設置有多個可彈性變形臂(如在實例中)，在所述可彈性變形臂之間限定有多個開口 21，這些開口 21使得致動器的工作流體(壓縮空氣)能夠通過環形本體(這能夠提高環形本體的冷卻以及因此提高與該環形本體接觸式耦接的活塞缸8的冷卻)。底壁19和第二裙緣壁17能夠相互成一體，以便形成單個本體，特別是能夠集成在襯套22中(如所示實例中)，該襯套22裝入在歧管5中獲得的座中。特別是，襯套22能夠鎖定在歧管5上。襯套22還能夠在內部具有用於熔融材料的通道23。閥杆7能夠橫過襯套22內部的孔，並能夠進一步地以密封方式(例如通過密封裝置24)與孔表面耦接。襯套22能夠在內部具有排出槽道25 (如在實例中)，該排出槽道25橫向於閥杆7。排出槽道25能夠在交叉區域中橫過襯套22內部的杆通過孔，該交叉區域能夠布置在用於熔融材料的通道23和底壁19之間(特別是在密封裝置24和底壁19之間)。排出槽道25能夠特別地用於從熱塑料中排出粉末或產品廢物材料。第一裙緣壁16能夠具有內部柱形表面(如在實例中)，該內部柱形表面以流體密封方式與第二裙緣壁17的外部柱形表面可滑動地耦接。如所示實例中，至少一部分或者整個第二裙緣壁17能夠包圍至少一部分或整個活塞缸8 (特別是起作用的缸部分，該起作用的缸部分以可滑動耦接的方式接收活塞9)，從而形成環形間隙，該環形間隙(如在實例中)能夠與兩個供給口中的一個流體連通，特別是與杆打開口 12流體連通，如在所示實例中。還能夠提供其它實施例，其中，至少一部分或整個第二裙緣壁17和/或至少一部分或整個第一裙緣壁16包圍活塞缸8的至少一部分或整個起作用的(筒形)管形壁(即起作用的密封耦接壁，活塞9在該起作用的密封耦接壁上軸向滑動)，從而形成環形間隙26，如在實例中，該環形間隙26將與活塞9的一側流體連通(例如，致動器的工作流體在關閉時作用在該側)。環形間隙26能夠由工作流體(在相對較低溫度下)橫過，從而促進系統的一些部件的冷卻，例如特別是活塞缸8和第二裙緣壁17的冷卻。該可變形本體20如圖所示布置在活塞缸8和歧管5之間，以便保持活塞缸8和背板10之間的耦接，並因此保證壓緊負載的傳遞，以及，可變形本體20能夠布置在環形間隙26和與該環形間隙26連通的活塞9側(在關閉時流體作用在該側上)之間(如特定實例中)。圖4表示了注射系統的還一實施例，其中，與圖1至3的實施例中類似的元件以相同參考標號表示。在該實施例中，注射系統包括可變形本體28，該可變形本體28包括耦接在一起的一個或更多個可變形元件(在特定實例中，兩個可變形元件)。如該特定實例中，可變形本體28可以包括凹形環狀盤(例如翻轉的截頭圓錐形)或者耦接在一起的多個凹形環狀盤。可變形本體28的操作可以基本類似於蝶形(Belleville)墊圈。可變形本體28 (以及可變形本體20)操作以分配或平衡施加給襯套22的壓緊或夾持力，特別是在注射處理過程中或者在任何溫度變化的情況下。圖4的注射系統設置有用於工作流體(空氣)通過的孔29。該孔29在活塞缸8的(下部)部分上獲得。孔29可以布置成這樣，使得杆打開口 12與活塞9的一側連通。在這些或其它實施例中，可變形本體可以包括由具有形狀記憶的材料或金屬合金(例如基於鈦的形狀記憶合金)製造的本體，該本體被構造成根據拉伸和/或熱狀態而經歷可逆變形，特別是通過溫度和/或施加應力狀態的變化作用而恢復特定(可預設)形狀。可變形本體能夠特別被構造成在注射塑料的步驟過程中在設想的溫度下經歷設定變形，以便保證傳遞合適的壓緊負載和(因此)夾持力，這保證其流體密封。可變形本體能夠平衡作用於襯套22的力。由歧管板2傳遞的力的一部分將由可變形本體通過它的可變形效應來吸收，而一部分將釋放至背板10上。活塞9能夠製成至少兩個部件(如特定實例中)，其中，第一部件9a與第二部件9b以可拆卸的方式耦接。在兩個部件9a和9b之間能夠布置具有環形周邊密封區域的(環形)密封件27。第一部件9a將具有用於容納密封件27的環形座，其中，該環形座能夠具有沿一個軸向方向開口的密封件插入側(其中，軸向將參考活塞的軸向滑動來確定)，且第二部件％被成形和布置成封閉(沿軸向方向)該插入側。因此，密封件27能夠以簡單和快速的方式插入在第一部件9a上的座中(然後在第二部件9b的耦接之後鎖定就位)，且基本不承受應力(特別是拉伸)，該應力可能損壞密封件27。這有助於方便密封件27的安裝、拆卸和更換，同時增加它的工作壽命。兩個部件9a和9b能夠例如通過螺釘固定元件相互耦接，該螺釘固定元件也將閥杆7鎖定在活塞9上。由上面所述可以清楚注射系統I的操作。特別是，各工作流體致動器將致動對應閥杆7，以便打開和關閉對應注射噴嘴3。各活塞缸8、各襯套22和各噴嘴3將在背板10和歧管板2之間受到壓緊負載，因此能夠避免致動器的工作流體和要注射的塑料的洩露。特別應當知道，由於活塞缸8和第二裙緣壁17(鎖定在歧管5上，特別是通過襯套22，如在所示實例中)之間的軸向滑動的可能性，活塞缸能夠在注射系統I的任何工作狀態下(特別是在任何溫度下)在第一密封區域14和/或第二密封區域15處總與背板10接觸(以在合適值範圍內的壓緊負載值)。基本上，前述軸向滑動能夠補償可能以不合適的方式改變特別是在背板和歧管之間傳遞的壓緊負載的可能的變形、間隙、鬆弛或其它現象。已經知道，這些現象可能由於注射系統的部件的熱膨脹(特別是由於存在保持在高溫下的熔融塑料的膨脹)而產生。在上述實施例中或在其它實施例中，致動閥杆9的工作流體(例如空氣)可以溫度調節，特別是為了改進系統的冷卻。
權利要求
1.一種注射系統(I)，包括 -歧管板(2)，該歧管板具有至少一個噴嘴(3)，所述噴嘴被構造成用於將熔融材料流注射至模腔中； -熱澆口歧管(5)，該熱澆口歧管被構造成用於向所述噴嘴(3)供給熔融材料流，其中，所述噴嘴(3)在所述歧管(5)和所述歧管板(2)之間被壓緊； -閥杆(7)，用於控制熔融材料流通過所述噴嘴(3)，其中，所述閥杆(7)的至少一部分通過所述歧管(5)； -致動器，該致動器具有活塞缸(8)和活塞(9)，該活塞能夠以密封方式在所述活塞缸內滑動，以便打開和關閉所述閥杆； -背板(10)，其中，所述活塞缸(8)在所述背板(10)和所述歧管(5)之間被壓緊，因此，壓緊負載通過所述活塞缸(8)在所述背板(10)和所述歧管(5)之間傳遞，以便封閉用於所述致動器的工作流體的至少一個密封區域(14 ；15)； 其特徵在於所述注射系統還包括與所述活塞缸(8)連接的第一裙緣壁(16)和與所述歧管(5)連接的第二裙緣壁(17)，所述第一和第二裙緣壁(16、17)耦接在一起，且能夠沿與所述閥杆(7)平行的方向沿環形密封區域(18)相互軸向滑動。
2.根據權利要求1所述的系統，還包括底壁(19)，該底壁封閉所述第二裙緣壁(17)的一端，所述底壁(19)具有用於所述閥杆(7)通過的孔；以及可變形本體(20 ;28)，該可變形本體布置在所述活塞缸(8)和所述底壁(19)之間。
3.根據權利要求2所述的系統，其中所述可變形本體(20；28)包括布置在所述致動器的腔室內部的一個或更多個可彈性變形的環形本體。
4.根據權利要求3所述的系統，其中在所述可變形本體(20)中和/或所述活塞缸(8)中獲得用於所述致動器的工作流體通過的多個開口(19)。
5.根據權利要求2至4中任意一項所述的系統，其中所述底壁(19)和所述第二裙緣壁(17 )集成在襯套(22 )中，該襯套容納於在所述歧管(5 )中獲得的座內，所述襯套(22 )在內部具有用於熔融材料的通道(23)，所述閥杆(7)通過所述襯套(22)的孔，並以密封方式與所述襯套的所述孔的表面耦接。
6.根據權利要求5所述的系統，其中所述襯套(22)在內部具有排出槽道(25)，該排出槽道橫向於所述閥杆(7)，並在交叉區域中橫過所述襯套的所述孔，所述交叉區域介於用於熔融材料的所述通道(23 )和所述底壁(19 )之間。
7.根據前述任意一項權利要求所述的系統，其中所述致動器包括雙作用線性致動器，該雙作用線性致動器具有用於工作流體的兩個供給口(11 ;12)，S卩，杆打開口(12)和杆關閉口(11)，其中，所述活塞缸(8)具有前表面(13)，該前表面與所述背板(10)協同地限定第一密封區域(14)和第二密封區域(15 )，該第一密封區域使得所述兩個供給口( 11 ; 12 )彼此分離，該第二密封區域使得所述兩個供給口中的一個，特別是杆打開口( 12)，與外部分離，其中所述第二裙緣壁(17)的至少一部分包圍所述活塞缸(8)的至少一部分，從而形成環形間隙(26)，該環形間隙與所述兩個供給口中的一個，特別是與杆打開口( 12)流體連通。
8.根據權利要求7所述的系統，其中所述第一和第二密封區域(14;15)分別設置有第一和第二密封件，該第一和第二密封件均插置在所述前表面(13)和所述背板(10)之間。
9.根據前述任意一項權利要求所述的系統，其中所述第二裙緣壁(17)的至少一部分和/或所述第一裙緣壁(16)的至少一部分包圍所述活塞缸(8)的至少一部分，從而形成環形間隙(26 )，該環形間隙與所述活塞(9 )的操作側流體連通。
10.根據權利要求9所述的系統，其中可變形本體(20;28)布置在所述活塞缸(8)和所述歧管(5)之間，用於促進所述活塞缸(8)和所述背板(10)之間的耦接以及壓緊負載的傳遞，所述可變形本體(20 ；28)插置在所述環形間隙(26)和所述操作側之間。
11.根據前述任意一項權利要求所述的系統，其中第一裙緣壁(16)具有內部柱形表面，該內部柱形表面以流體密封的方式與所述第二裙緣壁(17)的外部柱形表面可滑動地耦接。
12.根據前述任意一項權利要求所述的系統，其中所述活塞(9)具有以可拆卸的方式耦接在一起的第一部件(9a)和第二部件(％)，在它們之間布置有環形密封件(27)，該環形密封件具有一個環形周邊密封區域，所述第一部件(9a)具有用於容納所述密封件(27)的環形座，所述環形座具有密封件插入側，所述插入側沿參考活塞(9 )的軸向滑動的軸向方向開口，所述第二部件(9b )封閉所述插入側。
13.根據前述任意一項權利要求所述的系統，還包括可變形本體(20;28)，該可變形本體至少部分由形狀記憶材料來製造，所述可變形本體(20 ；28)布置在所述活塞缸(8)和所述背板(10)之間，用於促進所述活塞缸(8)和所述背板(10)之間的耦接以及壓緊負載的傳遞。
全文摘要
在用於注射模製塑料的裝置中，注射系統包括歧管板(2)，該歧管板具有注射噴嘴(3)，該注射噴嘴由通過雙作用氣動線性致動器(8、9)控制的閥杆(7)來關閉，其中，活塞缸(8)在背板(10)和熱澆口歧管(5)之間被壓緊。活塞缸界定環形間隙，驅動致動器的壓縮空氣能夠流入該環形間隙中。
文檔編號B29C45/28GK103038046SQ201180031332
公開日2013年4月10日 申請日期2011年6月16日 優先權日2010年6月24日
發明者A·拉瓦尼亞尼, G·阿萊格裡 申請人:薩克米伊莫拉機械合作社合作公司