專利名稱：帶有集成的注射器的成型模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求1的前序部分所述的成型模具。
背景技術(shù)：
長期以來已知，借助噴入過程用熱塑性材料充滿注塑模具的型腔。此外，一段時間 以來已知，通過注射低粘度的材料、例如聚氨酯填充閉合的成型模具的型腔，以便這樣制造 表面、裝飾或表層。在已知的實(shí)施例中，將例如由熱塑性材料制成的載體元件置入到加大的型腔中， 由此在載體元件與型腔壁之間還保留一個相對于外界環(huán)境封閉的自由空間。如果將低粘度 的材料加入這個空間中并且型腔被完全充滿，則通過該溢流工藝得到載體構(gòu)件的涂覆。由 現(xiàn)有技術(shù)同樣已知這種溢流工藝。在此，在使用聚氨酯作為溢流材料時使用混合頭，在這些 混合頭中將反應(yīng)的原材料——多元醇和異氰酸酯在注射前相互混合。相應(yīng)的混合頭直接對 接在成型模具或加入孔上，并且通過混合頭將反應(yīng)的混合物加入到型腔空間中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，給出一種成型模具，通過該成型模具能溢流澆注 (tiberfluten )或涂覆尤其是置入到加大的型腔中的產(chǎn)品。這個目的通過在權(quán)利要求1中所述的特征得以實(shí)現(xiàn)。在此本發(fā)明核心思想是，一注射器至少部分地集成到成型模具中，其中在閉合的 成型模具中構(gòu)成或能構(gòu)成相對于外界環(huán)境完全封閉的型腔。在此，注射器的出料口直接或 間接地通到封閉的型腔中。在此，注射器構(gòu)成為，使得它不僅能在注射運(yùn)行中工作而且能在 再循環(huán)運(yùn)行中工作。在此，材料輸入通道和材料回流通道經(jīng)由連接腔按照流動地相互連接。 如果現(xiàn)在注射器的注射器針設(shè)置在打開的位置、例如被拉回，則連接腔與出料口按照流動 地連接，并且涂覆材料可以經(jīng)由材料輸入通道、連接腔和出料口進(jìn)入到型腔(例如用于溢 流)。在封閉位置，注射器針對出料口加載并且封閉該出料口，由此材料現(xiàn)在經(jīng)由材料回流 通道回流到容器。按照一有利的實(shí)施例，在供給管道中在注射器下游設(shè)置有一個能開關(guān)的閥。如果該能開關(guān)的閥關(guān)閉，則材料僅能經(jīng)由打開的注射器流出。如果注射器針在封閉位置并且在 注射器下游的該閥打開，則材料可以再循環(huán)回到容器。如果作為涂覆材料使用反應(yīng)的或者交聯(lián)的材料，該材料在沒有再循環(huán)時可能堵塞噴嘴，則再循環(huán)尤其有益。盡管原則上可以通過負(fù)壓、例如通過所謂的真空澆注方法將材料吸入型腔中。但肯定有利的是，用于溢流澆注或涂覆的材料也被以壓力加載。為此，按照流動在注射器前面
可以設(shè)有一泵。相對簡單的可能性是，泵作為具有唯一活塞的活塞泵實(shí)現(xiàn)，該活塞伸入到缸結(jié)構(gòu)中。按照一優(yōu)選的實(shí)施例，活塞由電機(jī)在中間連接絲桿-螺母組合的情況下驅(qū)動。通過電機(jī)的操作也可以控制加入到型腔中的量。如果按照流動在泵前面在供給管道中設(shè)有一另外的閥，則通過交替地開關(guān)各閥以 及打開注射器以簡單的方式可以在再循環(huán)運(yùn)行與注射運(yùn)行之間轉(zhuǎn)換。這還要詳細(xì)地在實(shí)施 例中描述。注射器有利地容納并保持在基礎(chǔ)殼體中，該基礎(chǔ)殼體固定在成型模具和/或夾緊 板上。由此可以說，成型模具能與注射器集成地構(gòu)成，由此成型模具與注射器形成一個單 元?；A(chǔ)殼體可以單件式地或多件式地構(gòu)成。也可以為不同的單元設(shè)置不同的殼體，例如 一個用于注射器的殼體和一個用于泵_閥組合的殼體。一個特別緊湊的結(jié)構(gòu)形式這樣實(shí)現(xiàn)，S卩，泵的一部分以及輸入管道和能開關(guān)的各 閥至少部分地集成在基礎(chǔ)殼體中。根據(jù)所使用的材料，可能有益或者甚至必需的是，對注射器本身調(diào)溫，例如冷卻或 加熱注射器。為此，注射器具有相應(yīng)的調(diào)溫通道以及用于調(diào)溫介質(zhì)的接頭，這些接頭與這些 調(diào)溫通道連接。一個特別優(yōu)選的實(shí)施例的特征在于，一個調(diào)溫元件、例如冷卻元件中間連接在注 射器與成型模具之間。作為這種調(diào)溫元件例如可以是珀?duì)栙N(Peltier)元件，該珀?duì)栙N元 件在一側(cè)冷卻注射器而在另一側(cè)加熱模具。兩個功能、即冷卻和加熱都特別最佳地起作用。 冷卻使確定的要使用的材料在注射器中盡可能不反應(yīng)。另一方面，加熱模具使得反應(yīng)過程 或硬化過程在型腔中盡可能快速地進(jìn)行。也可以將多個珀?duì)栙N元件可以說前后串聯(lián)連接， 由此可以將冷的一側(cè)與熱的一側(cè)之間的溫差選擇成大的。按照本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，注射器針構(gòu)造成，使得注射器針的尖端的端面在封 閉位置與型腔表面平齊地終止并且可以說形成該型腔表面的一部分。


下面借助于附圖詳細(xì)解釋本發(fā)明的具體實(shí)施例。附圖中圖1以示意側(cè)視圖示出與部分示出的成型模具集成的注射器，圖2示出沿著圖3的線B-B的示意剖視圖，圖3示出圖1所示的注射器的俯視圖，
圖4示出按照圖1中的線D-D的剖視圖，圖5示出在圖1至4中所示的注射器中的流程圖，圖6以放大的局部剖視圖示出噴嘴尖端的一實(shí)施方案。
具體實(shí)施例方式在圖1至4中可以看到一基礎(chǔ)板12，在該基礎(chǔ)板中一注射器16配合準(zhǔn)確地且相 應(yīng)密封地固定地容納在一個開口中。該注射器16包括基本上圓柱形的殼體，具有設(shè)置在端 面的驅(qū)動塊，在該驅(qū)動塊中一活塞17能借助流體操縱地能往復(fù)移動。流體經(jīng)由兩個流體接 頭18輸入。根據(jù)加載，活塞可以在兩個極端位置之間往復(fù)運(yùn)動。在圖2中可以看到，在注 射器的驅(qū)動范圍中活塞被彈簧加載。通過該彈簧或同樣示出的螺釘(埋頭螺釘)可以調(diào)節(jié) 用于注射器針的預(yù)緊力?；钊?7直接與注射器針36連接，該注射器針在活塞17被操縱的情況下同樣可以移動到兩個位置。在注射器16的殼體內(nèi)部，材料輸入孔30以及材料回流孔34平行于活塞延伸，它們在前部區(qū)域內(nèi)分別通到連接腔32中，通過該連接腔在這兩個通道30與34之間 建立流動連接。注射器針36穿過該連接腔32，并且該注射器針的尖端38在其前移的狀態(tài) 下位于出料口上，該出料口在注射器針打開的狀態(tài)下具有與連接腔32的直接連接。尤其是 如圖2可看到的那樣，注射器16的前部部分伸進(jìn)在這里只部分示出的成型模具14中并且 終止在型腔表面附近，其中出料口通到封閉的、但未進(jìn)一步示出的型腔中。為了能實(shí)現(xiàn)冷卻注射器16，注射器配設(shè)有冷卻通道，這些冷卻通道在這里未進(jìn)一 步示出。同樣，為了冷卻，在注射器16前端與成型模具14之間設(shè)置有一個盤狀的珀?duì)栙N元 件40，該珀?duì)栙N元件在相應(yīng)地電加載的情況下在注射器側(cè)冷卻而在模具側(cè)加熱。如果期望 熱的一側(cè)與冷的一側(cè)之間的溫差更大，則也可以設(shè)置多于一個珀?duì)栙N元件40并且將它們 按照溫度地可以說串聯(lián)連接。在基礎(chǔ)殼體12上設(shè)置有兩個電子閥44和46以及在它們之間設(shè)置有一個活塞泵 20。活塞泵20連同基礎(chǔ)板12的相應(yīng)的構(gòu)型一起限定。其工作原理尤其是由圖2得出?；?塞泵20在上部區(qū)域內(nèi)具有一電機(jī)，該電機(jī)旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動一絲桿22。在中間連接螺母的情況 下，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成軸向的進(jìn)給運(yùn)動或回拉運(yùn)動，從而與絲桿連接的活塞24可以移入基 礎(chǔ)殼體的配合準(zhǔn)確的空隙26中或者從這個空隙中移出?；钊?4與空隙26限定活塞缸功 能。經(jīng)由輸入和排出通道28，涂覆材料可以進(jìn)入缸室26中(吸入)或被從該缸室中擠出。 稍后還要借助于流動和流程圖解釋詳細(xì)的工作原理?；A(chǔ)殼體12與設(shè)置在其上的構(gòu)件和注射器16 —起形成溢流澆注單元10。此外，在各圖中未詳細(xì)示出(但參見圖5中的流程圖)，管道28與材料輸入管道 30連接。另外，在閥45與活塞泵20之間存在流動連接，并且最后也在注射器與閥47之間 存在流動連接。閥45與一容器59經(jīng)由管道連接，并且離開閥47的管道66同樣被再引導(dǎo) 回到容器59。按照在圖6中所示的實(shí)施例，珀?duì)栙N元件在其冷側(cè)與注射器略微間隔開并且僅在 其熱側(cè)上貼靠模具側(cè)。此外，在注射器尖端的區(qū)域中加工出冷卻通道，在圖6中用附圖標(biāo)記 72僅示出其中的一個冷卻通道。這些冷卻通道經(jīng)由冷卻劑輸入管70被以冷卻劑、優(yōu)選水加 載。如果在注射器尖端或注射器的其余部位中設(shè)置多個冷卻或調(diào)溫通道，則可以給它們獨(dú) 立地供給調(diào)溫介質(zhì)。已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)中表明，有利的是，給噴嘴尖端配設(shè)冷卻(可以是獨(dú)立的冷 卻)，因?yàn)榉駝t存在所使用的材料例如丙烯酸材料在針尖端區(qū)域內(nèi)反應(yīng)的危險?，F(xiàn)在，該裝置的工作原理是可設(shè)想地簡單的。如果注射器16通過前移的噴嘴針36關(guān)閉并且閥47也關(guān)閉，則在閥45打開并活 塞24被拉回時將涂覆材料從容器59經(jīng)由管道60吸入到缸室26中?，F(xiàn)在關(guān)閉閥45。根據(jù)現(xiàn)在是要執(zhí)行注射步驟還是再循環(huán)步驟，通過移回注射器針36將注射器16 打開或者通過相應(yīng)地加載電磁鐵46將閥47打開。在第一種情況下，即，在閥47關(guān)閉并且注射器打開的情況下，在活塞24向下移動 時位于缸室26中的材料經(jīng)由管道28和64以及材料輸入管道30和連接腔32還有出料口 注射到型腔中。如果注射過程結(jié)束，則通過使注射器針前移將注射器10關(guān)閉?，F(xiàn)在使剩余 的在缸室26中的材料在閥47打開的情況下經(jīng)由回流管道34和管道65和66重新回流到 容器59。如果注射器更長時間地關(guān)閉，則還可以在交替打開閥45和47的情況下使泵20運(yùn)行，由此得到持續(xù)的再循環(huán)流。總之，這允許非常簡單的、用于交聯(lián)的或反應(yīng)的材料的注射器的構(gòu)型。此外，噴嘴 或注射器集成在成型模具中。附圖標(biāo)記清單10澆注單元12基礎(chǔ)殼體14模具(部分地)16注射器17注射器活塞18用于工作流體的接頭20泵22絲桿24活塞26泵的空隙或缸28到空隙或泵缸的輸入和排出通道30在注射器中的材料輸入通道32連接腔34材料回流通道36注射器針38針尖端40珀?duì)栙N元件44第一電子閥的殼體45第一電子閥46第二電子閥的殼體47第二電子閥59容器60第一電子閥與泵之間的管道64泵與注射器之間的管道65注射器與第二電子閥之間的管道66到保存容器的回流管道68距離70冷卻劑輸入管72在注射器尖端中的用于冷卻劑的孔
權(quán)利要求
成型模具，在該成型模具中在運(yùn)行狀態(tài)下能構(gòu)成完全封閉的型腔，具有注射器(10)，該注射器至少部分地容納在成型模具(14)中，并且該注射器的出料口通到封閉的型腔中，其特征在于，所述注射器(10)具有材料輸入通道(30)和材料回流通道(34)，兩個通道(30，34)在注射器(10)尖端的區(qū)域內(nèi)通到連接腔(32)中并且經(jīng)由該連接腔(32)相互間處于流動連接，其中一注射器針(36)能在至少兩個運(yùn)行位置中轉(zhuǎn)換，在一個運(yùn)行位置中所述出料口借助注射器針(36)的尖端(38)封閉，而在另一個運(yùn)行位置中所述出料口具有與連接腔的流動連接并且由此注射器(10)打開。
2.如權(quán)利要求1所述的成型模具，其特征在于，按照流動在材料回流通道(36)后面在 供給管道(65，66)中設(shè)有一個能開關(guān)的閥(46，47)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的成型模具，其特征在于，按照流動在材料輸入通道(30)前 面設(shè)有一泵(20)。
4.如權(quán)利要求3所述的成型模具，其特征在于，所述泵作為活塞泵(20)實(shí)現(xiàn)。
5.如權(quán)利要求4所述的成型模具，其特征在于，活塞(24)通過由電機(jī)驅(qū)動的絲桿-螺 母組合(22)被操縱。
6.如權(quán)利要求2至5中任一項(xiàng)所述的成型模具，其特征在于，按照流動在泵(20)前面 在供給管道(60)中設(shè)有一個能開關(guān)的閥(44，45)。
7.如權(quán)利要求2至6中任一項(xiàng)所述的成型模具，其特征在于，各所述閥(44，45;46，47) 能以電的、氣動的或液壓的方式開關(guān)。
8.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的成型模具，其特征在于，所述注射器保持在基礎(chǔ)殼 體(12)中，并且該基礎(chǔ)殼體(12)固定在成型模具(14)和/或夾緊板上。
9.如權(quán)利要求8所述的成型模具，其特征在于，所述泵(20)以及到材料輸入通道(30) 的輸入管道(64)在基礎(chǔ)殼體(12)中構(gòu)成。
10.如權(quán)利要求8或9所述的成型模具，其特征在于，備所述能開關(guān)的閥(45，47)集成 在基礎(chǔ)殼體(12)中。
11.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的成型模具，其特征在于，所述注射器(10)被冷卻。
12.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的成型模具，其特征在于，冷卻元件(40)中間連接 在注射器(10)與成型模具(14)之間。
13.如權(quán)利要求12所述的成型模具，其特征在于，所述冷卻元件是珀?duì)栙N元件(40)。
14.如權(quán)利要求12或13所述的成型模具，其特征在于，所述冷卻元件與注射器(10)至 少略微間隔開。
15.如權(quán)利要求12至14中任一項(xiàng)所述的成型模具，其特征在于，在注射器尖端中設(shè)置 至少一個冷卻通道。
16.如權(quán)利要求15所述的成型模具，其特征在于，所述至少一個冷卻通道在注射器尖 端中能獨(dú)立地被以冷卻劑加載。
17.如權(quán)利要求12至16中任一項(xiàng)所述的成型模具，用冷卻劑的冷卻構(gòu)成為水冷卻。
18.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的成型模具，其特征在于，所述注射器針(36)的尖 端(38)在封閉位置使出料口與型腔表面平齊地終止。
全文摘要
本發(fā)明涉及一個成型模具，其中在運(yùn)行狀態(tài)下能構(gòu)成完全封閉的型腔，其具有注射器(10)，該注射器至少部分地容納在成型模具(14)中，并且該注射器的出料口通到封閉的型腔中。按照本發(fā)明，所述注射器構(gòu)成為具有材料輸入通道(30)和材料回流通道(34)，其中兩個通道(30，34)在注射器(10)尖端的區(qū)域內(nèi)通到連接腔(32)中并且經(jīng)由該連接腔(32)相互間處于流動連接。在此，一注射器針(36)能在至少兩個運(yùn)行位置中轉(zhuǎn)換，在一個向前移動的運(yùn)行位置中所述出料口借助注射器針(36)的尖端(38)封閉，而在另一個回拉的運(yùn)行位置中所述出料口具有與連接腔的流動連接并且由此注射器(10)打開。
文檔編號B29C45/73GK101815603SQ200880109850
公開日2010年8月25日 申請日期2008年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月18日
發(fā)明者W·澤希蒂格 申請人:克勞斯瑪菲科技有限公司