專利名稱：熱流道噴嘴的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于噴射模鑄機的熱流道噴嘴，該噴射模鑄機具有一個型箱、一個模腔板和一個帶有一個側壁的模具型殼，該噴嘴包括一個帶有一個流料開口的頂部和一個由一根細長軸連續(xù)著的寬緣體，該細長軸固持在型箱內、延伸入模具型芯內并包括至少一個相對于一個流管的軸線成一角度向外指的噴嘴頭，該流管可以從其外側加熱，并穿過寬緣體和該軸，噴嘴頭的自由端不接觸地穿過模具型芯的壁達至待模鑄的構件。
這種噴嘴用于將塑料流從噴射模鑄機送入模具內的注射點。為此，必須使流管系統(tǒng)內的熱塑料物質保持流體狀直到其在模具內冷卻為止。在各過渡點處的溫度降低，要求有熟練的處理方法以便使功率損耗減至減小。
已知的熱流道噴嘴在其下端部處都具有噴嘴頭，以便從各個點處噴注一個物件，或者同時加工若干個物件。傳統(tǒng)上，是將兩個至四個噴嘴頭每個都在與穿過熱流道噴嘴的流管的軸線平行或與其呈45°角的方向上插入一個熱流道的腳部內。
在DE9003574U1中公開的一種設計形式的特征在于有一個活動元件，即一個包含有一個流管的噴嘴本體，和一個具有若干徑向頭的從動固持件，其用于將該裝置側向地固持在一個繞每個注射點保持一個窄環(huán)間隙的位置上。不過，實際的經驗表明，某些熔化物常常進入接合面之間并在那里固化。由此產生的不受控的熱絕緣即使徑向頭是導熱的也會阻礙熱從工作噴嘴部件向注射點的傳遞，因此，所生產的物件的質量往往有很大的差別。
本發(fā)明的目的是總地對現有技術的熱流道噴嘴在它們熱動力性能方面加以改進以便克服上述的缺陷。
本發(fā)明的一個目的是創(chuàng)造一種結構簡單和堅固的熱流道噴嘴裝置，其允許有到待模鑄的物件的注射點的最佳熱傳遞。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種熱流道噴嘴，該噴嘴適合于經濟地制造，快速地安裝，甚至在使用常規(guī)的噴嘴不容易或完全不能插入其內的模具的情況下也能以節(jié)省成本的操作大批量地生產完美的塑料物件。
為了用于具有一個型箱、一個模腔板和一個具有一側壁的模具型芯的模鑄裝置中，提供一種熱流道噴嘴，該噴嘴帶有一個具有一個流料開口的頂部和一個寬緣體，一個被固持在型箱內，以便伸入模具型芯內的細長軸和至少一個相對于一個可從外側加熱并穿過突緣體和軸的流管的軸線以一角度向外指的噴嘴頭，噴嘴頭的自由端不接觸地穿過模具型芯的壁到達待模鑄的物件。在本發(fā)明的改進方面，模具型芯分開由兩個半體構成并將噴嘴頭固持在它們之間，并且型芯半體適合于在橫向于該軸線的方向上位移并被楔入型箱內的閉合位置上。這樣，就能夠在組裝之前將兩個半體移開以便在兩個半體閉合上時適當地定位噴嘴頭并固定住它們。這種裝置也特別適用于側向注射，因為在注射壓力下出現的反作用力將只作用在噴嘴頭的非常小的端接面上。
為權利要求2的實施例尋求獨立的保護，其中模具型芯包括至少一個用于接納噴嘴頭的底切，該些噴嘴頭以在相互成一個角度的方向上的兩步驟運動加以安裝。為了進到底切的后側，在噴嘴和模具型芯之間必須進行一個至少兩維的相對運動；實際上，這是很容易做到的。一個重要的優(yōu)點是，徑向伸出的噴嘴頭也可以方便和精確地安裝到模具型芯的一個開口或孔腔中。最好是，這兩個運動步驟是相互垂直的(權利要求3)，其中第一步驟是基本上平行于流管的軸線，而第二步驟是與該軸線成一角度的，基本上處于橫向方向(權利要求4)。
有利的是，在型箱和噴嘴頭之間沒有接觸，噴嘴頭被模嵌到或楔入到軸端的腳部上，該軸端的腳部也與型箱相隔開(權利要求5和6)，但是將噴嘴頭固持和定心(權利要求7)，尤其是在又重新縮向細長軸外臺階或臺肩處。
在根據權利要求8至11所述的較佳實施例中，該軸包括一個高強度的腳部，該腳部導熱地接納噴嘴頭并由一個熱隔離體連著，而該熱隔離體則連接到一個高強度的導熱元件上。這樣，軸在熱方面是漸次變化的；熱隔離體，最好是一個焊接在一個包封管和該腳部之間的套筒，有效地將熱元件與型箱隔絕。所產生的熱由緊緊地包住流管的特殊加熱裝置，例如一個帶槽加熱管或一個可變螺旋加熱線圈，集中到流管端部，并且加熱裝置的下端連接到一個模嵌到流管端部和軸的腳部上的金屬襯套上(權利要求12)。
根據權利要求13，在金屬襯套和隔離套筒的冷接面之間可以安排一個由陶資、鈦、鎳鉻或某些其他阻礙熱傳遞的材料制成的耐熱或絕熱環(huán)支承件，并且在金屬襯套和隔離套筒這些元件的上部區(qū)域有利地設置有圓錐形的空氣間隙。因此，熱的熔化物將可靠地到達注射點。此外，這樣所提供的緊固設計即使在高溫和300巴至2千巴(大致等于2至13tonf/in2)范圍的高壓的實際應力作用下也能保證經濟的操作。
根據權利要求14所述，至少另一個噴嘴頭可以相對于流管軸線以介于0°-90°之間的角度固定到軸的腳部上。這樣就將大大地促進實現多澆口澆注，因為噴嘴頭可以被非常精確地定位，以便對待模鑄的該物件或若干個物件的注射點有最大的熱傳遞。
本發(fā)明的其他特征，細節(jié)和優(yōu)點都可以從權利要求所描述以及附圖中所示的較佳實施例的以下公開內容中得知

圖1示出了一個經安裝好的部件的局部剖視圖；圖2a示出了類似于圖1的噴嘴安裝座；圖2b示出了對應于圖2a所示安裝座的局部剖視底視圖；圖3是一個熱流道噴嘴的縱向剖視圖；圖4是另一個噴嘴實施例的示意剖視圖。
圖1、2a和2b中示出了一個總的以標號10標示的熱流道噴嘴用于一個型箱12內，該型箱12具有一個模腔板14和一個分成兩半的模具型芯16。該噴嘴10具有一個頂部，該頂部包括一個由一細長軸20連續(xù)著的寬緣體18。一根可從外側加熱的流管22同心地穿過寬緣體18和軸20。一個薄的電絕緣層24將流管22與加熱裝置隔離開，該加熱裝置可以是一個部分開槽的加熱管26(圖3)。繞著或者位于一個用于給加熱裝置供給電力的側向電極接線柱28安排有其他的絕緣件27，29，例如襯套和/或盤。
軸20在熱方面是漸次交化的。該軸20包括一個外側包封管30，該管的上部包含有一個與模腔板14嚙合的法蘭32，該軸20在其下部還包括一個從外側再次向內過渡到細長軸20的向內臺階或臺肩34。從圖3中可以看出，臺階34是矩形橫截面的，而圖1和2a所示的包封管30示出了一個傾斜的臺肩34。
包封管30是用高強度的材料，如導熱性大的工具鋼制成的。在其底部，包封管30被焊接到一個隔離套筒36上，該隔離套筒36最好用一種耐熱材料，例如鈦、鎳鉻鋼、陶瓷等制成的，并且一個也是高導熱性的，最好是環(huán)形的腳部38被焊接到套筒36上。
一個導熱襯套40被插入下軸部36，38內。其下部52由一個焊接點42連接到流管22和加熱管26的下端上。一個內圓錐形間隙44將該導熱襯套40與加熱管26的下部區(qū)域隔離開，該區(qū)域上具有用于增加電阻的槽縫66(圖3)以便將熱卡輸出集中到流管端部上。一個外環(huán)間隙54將導熱襯套40與隔離套筒36的主要部分隔離開。一個安置在襯套40和包封管30的毗鄰面之間的支承環(huán)56提供了機械穩(wěn)定性，但是因其低的導熱性而限制了那里的熱傳遞。環(huán)56最好是用一種如鈦、鎳鉻鋼，陶瓷等材料制成的。
噴嘴頭50，50′導熱性地裝接到，特別是焊接到最好由工具鋼制成的腳部38上。噴嘴頭50，50′可以相對于軸線A傾斜或向外傾斜0°至90°之間的任何角度，這只取決于腳部38上的頭座的形狀。如圖1、2a和2b以及圖3中右側所示，頭50可以基本上垂直于流管22的軸線A延伸，該流管22則穿過整個熱流道噴嘴10并在頂部由一個護圈60蓋住。相反，一個噴嘴頭50′(在圖3的左側)指向豎直方向，即平行于流管的軸線A。圖2a，2b所示實施例只有一個噴嘴頭50，并且?guī)в衅浒夤?0的軸20由一個框安裝件62固定住，而框安裝件62則由一個楔形件64定位于模腔板14內。
圖4所示實施例基本上是同樣的結構，因此，同樣的元件以其他圖中同樣的標號標出。此外，一個蓋或護圈60(未在圖4中示出)也可以蓋在流管22的頂部，該流管在其下端包含有一個在軸線A方向延伸入模具型芯16(此處也未示出)的腔H內的噴嘴頭50。
轉到與焊接點42相反的方向上，噴嘴頭50包括一個模嵌入流管22的下端內的外擴大部51。密封唇46將在上部固持區(qū)域的噴嘴頭50的本體蓋住并將流管22整體地延續(xù)。不過，在其下部主要部分，噴嘴頭50并不接觸密封唇46。相反，密封唇46穿過導熱襯套40的下端以及軸的腳部38，并且可滑動地嚙合住其支承卡環(huán)48。于是，當相互嚙合的元件38，40(或42，分別地)與46之間的平移或平動是因熱平衡的變化或擾動導致的熱膨脹或熱收縮引起時，它們將不會到阻礙。在操作中，熔化物流過管22，而例如1000巴(或者說約6.5tonf/in2)的高壓迫使密封唇46貼到卡環(huán)48上，而沒有在軸向上抑制膨脹和收縮運動。
而且，導熱的軸的部分之間，即腳部38和包封管30之間的隔離套筒36提供了對型箱12(未示于圖4中)的熱絕緣。由于此種非常簡單和經濟的特征，就可獲得一種特別有利的能量操作。與傳統(tǒng)的作法相反，向外流的熔化物不會經孔腔、通道等到達軸的端部。
從圖1、2a、2b可以看出安裝的實例，軸20和包封管30被嵌壓入型箱12的模腔板14內。包封管30以其整個外徑伸入模具型芯16內，但是，由于向內的臺階34，細長的隔離套筒36在腔H內是自由狀的。臺階34和/或腳部38的作用是對軸20進行定心從而對熱流道噴嘴10進行定心，由此，就保證了所生產物件K的精確形狀。多個噴嘴頭50，50′即可以從各個點噴注一個物件K，也可以為生產多個分離的物件進行同時注射。
加熱裝置可以供以低電壓或電源電壓。在后者情況下，反向電流流過加熱裝置內部，而對于低電壓操作，反向電流則經流管22和寬緣體18直接流到模鑄工具(型箱12)上。
圖1，2a、2b、3所示實施例具有另一個熱動力優(yōu)點。通過將流管22加熱到操作溫度，流管會縱向膨脹。不過，軸20連同其部件30，36，38在內，由于良好的熱絕緣而只維持相當低的溫度水平。因此，盡管有集中熱的供應，也可大大地防止噴嘴頭50，50′的膨脹。這對于直徑較小的注射點來說是特別重要的，因為沒有必要為各個噴嘴頭的精確定位來修正噴頭的長度或范圍。
當在經模具壁側向地進行的噴注一個物件K的情況下，往常會發(fā)生某些殘余的冷卻塑料也被注射入塑料物件K內從而使得產品報廢的情況。為了防止這種情況，本發(fā)明將熱完全傳遞到待去模的物件K的表面上。為此，將熱流道噴嘴10的噴嘴頭50，50′精確地調節(jié)到模具內的正確位置或高度上但并不與其有任何接觸；熱只有經充以自身是耐熱的熱塑熔化物的腔H才能泄漏到模具的壁上。沿軸20的包封管30的金屬傳導性由絕緣裝置，即間隙44和54以及支承環(huán)56和隔離套筒36，阻擋住。
本發(fā)明并不局限于所描述的實施例，但應該理解到，在一個較佳實施例中，一個具有一個側電極接線柱28的熱流道噴嘴10被固持在噴射模鑄機的型箱12內并包括一個伸入一個模具型芯16內的軸20，該軸支承著至少一個噴嘴頭50，50′，該噴嘴頭向待模鑄的物件K伸出該軸。模具型芯包括一個底切70，噴嘴頭50，50′通過一個二步驟運動，即例如基本上平行于一個可從其外側加熱的流管22的軸線A的第一方向S，然后在相對于該軸線A的橫向方法Q，插入該底切70內。噴嘴頭50，50′被固定到一個軸腳部38上而不會與型箱12或模具型芯16的壁17接觸。一個圓周臺階34對軸20進行定心，該軸的離強度的腳部38可導熱地固持住噴嘴頭50，50′。一個接合到腳部38上的熱隔離套筒36由一個可導熱的包封管30連續(xù)接向型箱12。一個可導熱的內襯套40由空氣間隙54，44和一個支承環(huán)56將其與隔離套筒36熱隔絕。
顯然上面已對較佳實施例作出圖示和描述，但要堅持的觀點是，多變化和變更對于熟悉現有技術的人來說在不脫離本發(fā)明的原則的情況下是顯而易見的，因此，本發(fā)明不應被認為局限于所描述的特殊形式。
權利要求
1.一種用于噴射模鑄機中的熱流道噴嘴，該噴射模鑄機具有一個型箱(12)，一個模腔板(14)和一個帶有一個側壁(17)的模具型芯(16)，該噴嘴包括一個帶有流料開口(19)的頂部(60)和一個由一根細長軸(20)連續(xù)著的寬緣體(18)，該細長軸(20)固持在型箱(12)內，延伸入模具型芯(16)內并包括至少一個相對于一個流管(22)的軸線(A)成一角度向外指的噴嘴頭(50，50′)，該流管(22)可從其外側加熱，并穿過寬緣體(18)和軸(20)，噴嘴頭(50，50′)的自由端不接觸地穿過模具型芯(16)的壁(17)達至待模鑄的物件(K)，其中模具型芯(16)分開由兩個半體構成并將噴嘴頭(50，50′)固持在它們之間，并且其中，型芯半體適合于在橫向于軸線(A)的方向上置換在并被楔入型箱(12)內的閉合位置中。
2.如權利要求1所述的熱流道噴嘴，其特征在于該模具型芯(16)包括至少一個用于接納噴嘴頭(50，50′)的底切(70)，該些噴嘴頭(50，50′)適合于以在相互成一個角度的方向(Q，S)上的兩步驟運動的方式加以安裝。
3.如權利要求2所述的熱流道噴嘴，其特征在于該兩運動步驟的方向(Q，S)是基本上相互垂直的。
4.如權利要求2所述的熱流道噴嘴，其特征在于第一運動步驟是基本上平行于其流管(22)的噴嘴(10)的軸線(A)，而第二運動步驟與第一運動步驟的方向(S)成銳角或直角并基本上橫向于軸線(A)。
5.如權利要求1所述的熱流道噴嘴，其特征在于該噴嘴頭(50，50′)模嵌或焊接到軸的腳部(38)上并且不與模具或型箱(12)接觸。
6.如權利要求1所述的熱流道噴嘴，其特征在于至少軸(20)的腳部(38)是與型箱(12)徑向間隔開的。
7.如權利要求1所述的熱流道噴嘴，其特征在于噴嘴頭(50，50′)由該軸的腳部(38)固持和定心，尤其是在外臺階或臺肩(34)處。
8.如權利要求1所述的熱流道噴嘴，其特征在于軸(20)包括一個高強度腳部(38)，該腳部(38)適合于熱傳導地接納噴嘴頭(50，50′)，并且由一個熱隔離體(36)連著，該熱隔離體又連接到導熱性大的高強度元件(40)上。
9.如權利要求1所述的熱流道噴嘴，其特征在于軸(20)包括一個包封管(30)，一個焊接到該包封管上的隔離套筒(36)和連著噴嘴頭(50，50′)的環(huán)形腳部(38)。
10.如權利要求9所述的熱流道噴嘴，其特征在于軸(20)的隔離套筒(36)可相對于其包封管(30)縮小以便形成一個朝向內側的圓周形臺階或臺肩(34)。
11.如權利要求8所述的熱流道噴嘴，其特征在于導熱元件(40)是一個金屬襯套，其下部(52)被模嵌到或焊接到流管(22)的、加熱裝置(26)的和軸的腳部(38)的下端上。
12.如權利要求8所述的熱流道噴嘴，其特征在于在導熱元件(40)的上部和熱隔離體(36)以及加熱裝置(26)之間設置有絕熱裝置，具體地說是空氣間隙(54，44)，以使由導熱元件(40)的下部(52)產生至少一個向上加寬的圓錐形間隙(54)。
13.如權利要求8所述的熱流道噴嘴，其特征在于在導熱元件(40)和熱隔離體(36)的毗鄰面之間座置有至少一個耐熱支承環(huán)(56)。
14.如權利要求1所述的熱流道噴嘴，其特征在于至少另一個噴嘴頭(50″)適合于以相對于流管(22)的軸線(A)以介于0°和90°之間的某個角度裝接到軸的腳部(38)上。
全文摘要
包含至少一個熱流道噴嘴的噴射模鑄機的型箱通過噴嘴的軸固持噴嘴，軸穿入模具型芯并支承至少一向待模鑄物件伸出軸的噴嘴頭。型芯有一底切，噴嘴頭通過兩步驟運動，即在平行可外側加熱流管的軸線方向，然后在軸線橫向上插入底切內。噴嘴頭固定到軸的腳部上不與型箱或型芯壁接觸。圓周臺階對軸定心，軸的腳部導熱地固持噴嘴頭。接合到腳部上的熱隔離套筒由導熱包封管向型箱延續(xù)。導熱內襯套通過空氣間隙和支承環(huán)與套筒熱隔開。
文檔編號B22D41/56GK1139602SQ95107858
公開日1997年1月8日 申請日期1995年7月6日 優(yōu)先權日1995年7月6日
發(fā)明者H·岡特 申請人:赫伯特岡特工程師有限公司