專利名稱：帶有熱電偶管的注射成型注嘴的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及注射成型，更具體地說，涉及一種被加熱了的注嘴，該注嘴具有一個(gè)管子用于可拆卸地容納一個(gè)熱電偶元件，該熱電偶元件沿著一個(gè)圓筒形定位凸緣的內(nèi)表面延伸，并與該注嘴的中心部的外表面相間隔開。
將一個(gè)被加熱了的注射成型注嘴裝入一個(gè)被冷卻了的模子中的穴座內(nèi)并在其間有一個(gè)絕熱空氣層是已知的。將一個(gè)熱電偶元件布置通過該空氣層以監(jiān)測鄰近于注嘴前端的操作溫度也是已知的。這樣的例子示于本申請人的于1986年4月22日頒發(fā)的美國專利號4，583，284中，在那里所述熱電偶元件通過在模子中的一個(gè)開口延伸進(jìn)入該絕熱空氣層中。另一個(gè)例子可見于本申請人的于1988年9月6日頒發(fā)的美國專利號4，768，283中，其中所述熱電偶元件通過一個(gè)熱電偶孔道進(jìn)入該絕熱空氣層中，該熱電偶孔道通過注嘴的后部凸盤向前延伸。盡管這些先前的結(jié)構(gòu)通常是可令人滿意的，但它們還是有加壓了的熔體泄漏進(jìn)該空氣層的危險(xiǎn)，該熔體將沿著該熱電偶元件流出該空氣層并充填進(jìn)模子中的電線通道。結(jié)果造成當(dāng)模子需要拆開后遍及于該模子的塑料非常難于清理。
施密特(Schmidt)的于1987年11月10日頒發(fā)的美國專利號4，705，473示出了一種裝置，該裝置避免了上述問題，這是由于該熱電偶孔道全部延伸穿過注嘴而并不進(jìn)入圍繞注嘴的絕熱空氣層中。然而，這個(gè)結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是難于制造而且當(dāng)要生產(chǎn)小巧的注嘴時(shí)，注嘴的直徑不可能加以縮小。
于是，本發(fā)明的目的是至少部分地克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一個(gè)帶有熱電偶管的注嘴，從而可防止熔體沿著該熱電偶元件的泄漏。
為了達(dá)到此目的，本發(fā)明提供了一種注射成型注嘴，將之裝入一個(gè)被冷卻了的模子中的穴座內(nèi)。該注嘴有一個(gè)后端，一個(gè)前端，一個(gè)鄰近于后端的后部凸盤和一個(gè)從該后部凸盤向前延伸的中心部，該中心部有一個(gè)通常的圓柱形外表面，而該后部凸盤的直徑大于該中心部的，該注嘴有一個(gè)熔體通道延伸穿過其間以從一個(gè)在其后端的進(jìn)口運(yùn)送熔體到至少一個(gè)澆口，該澆口延伸穿過該模子到一個(gè)模腔。該注嘴有一個(gè)整體的電加熱元件，該電加熱元件有一個(gè)螺旋形部延伸圍繞在所述熔體流道的至少一部分的周圍。該注嘴有一個(gè)圓筒形的定位凸緣從后部凸盤向前延伸一個(gè)預(yù)先規(guī)定的距離并圍繞著所述中心部。該定位凸緣一個(gè)內(nèi)表面由一個(gè)具有一個(gè)預(yù)先規(guī)定寬度的絕熱層從該中心部的外表面間隔開來。該注嘴的后部凸盤有一個(gè)熱電偶管從其后端延伸穿過其間到中心部和定位凸緣之間的絕熱層。其改進(jìn)之處在于，該注嘴包括一個(gè)中空的熱電偶管從所述熱電偶孔道延伸出來與定位凸緣相接觸以可拆卸地容納一個(gè)熱電偶元件延伸進(jìn)入所述絕熱層，該熱電偶管從該注嘴的中心部的外表面處間隔開一個(gè)預(yù)先規(guī)定的距離。
本發(fā)明的進(jìn)一步的目的和優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合附圖在下面詳加說明。
附圖簡要說明
圖1是一個(gè)多模腔注射成型系統(tǒng)一部分的剖視圖，示出了一個(gè)按照本發(fā)明的最佳實(shí)施例的一個(gè)注嘴，圖2是圖1中的注嘴的一部分的斷開的軸測圖，示出了在熱電偶管和注嘴的中心部之間的間隙。
首先參閱圖1，示出了具有若干個(gè)鋼制注嘴10的多模腔注射成型系統(tǒng)的一部分以運(yùn)送加壓了的塑料熔體到相應(yīng)的澆口12導(dǎo)向模子16中的不同的模腔14。每個(gè)注嘴10有一個(gè)熱電偶管18，穿過該管18一個(gè)熱電偶元件延伸著。在這個(gè)具體結(jié)構(gòu)中，該模子包括一個(gè)模腔板22和一個(gè)后板24，兩者被一些螺栓26可拆卸地緊固在一起。該模子16被通過延伸在該模腔板22和該后板24中的冷卻通道28泵來的冷卻水所冷卻。一個(gè)鋼制的電加熱的熔體分配岐管部件30被一個(gè)中心定位環(huán)32和隔熱彈性墊圈件34裝在模腔板22和后板24之間。該熔體分配岐管部件30有一個(gè)圓筒形的進(jìn)口部36并被整體的電加熱元件38所加熱。一個(gè)絕熱空氣層40被配置在被加熱了的岐管部件30與其周圍的被冷卻了的模腔板22和后板24之間。一個(gè)熔體流道42從岐管部件30的進(jìn)口部36中的共同進(jìn)口處44延伸出來并在岐管部件30中向外分支到每個(gè)注嘴10，在那里該熔體流道42延伸穿過一個(gè)中心熔體通道46到達(dá)那些澆口12之一。
每個(gè)注嘴10有一個(gè)后端48，一個(gè)前端50，一個(gè)鄰近于后端48的后部凸盤52，和一個(gè)從后部凸盤52向前延伸的中心部54。該中心部54有一個(gè)通常的圓筒形外表面56，而該后部凸盤52的直徑大于該中心部54的。該注嘴10被一個(gè)整體電加熱元件58所加熱，該電加熱元件58有一個(gè)螺旋形部60圍繞著所述熔體通道46延伸，以及一個(gè)外部接電端子62，從一個(gè)電源處來的導(dǎo)線64連接到該接電端子62上。該注嘴10被座落在模腔板22中的穴座66內(nèi)，并以一個(gè)圓筒形的定位凸緣68從所述后部凸盤52處向前延伸一個(gè)預(yù)先規(guī)定的距離到達(dá)一個(gè)在穴座66中的圓環(huán)形定位肩部70上。該定位凸緣68有一個(gè)內(nèi)表面72從該中心部54的外表面上被一個(gè)絕熱空氣層74間隔開，該絕熱空氣層74也在該注嘴10的被加熱了的中心部54與該周圍的被冷卻了的模腔板22之間延伸著。
在這個(gè)結(jié)構(gòu)中，該熔體通道46從后端48處中心地延伸到一個(gè)魚雷形裝置76，該魚雷形裝置76座落在前端50內(nèi)并與那些澆口12之一相對準(zhǔn)。一個(gè)中空的注嘴密封78圍繞著該澆口12被座落在模腔板22中以保持該魚雷形裝置76在位并防止熔體泄漏進(jìn)入該絕熱空氣層74。當(dāng)然，配置了別的型式的澆口的注嘴10將有不同的結(jié)構(gòu)。該熔體分配岐管部件30和那些注嘴10是被一些墊圈件34以及一些螺栓80緊固而保持在位的以抗住熔體注射壓力，那些螺栓80從岐管部件30延伸進(jìn)入該模腔板22。
該注嘴10有一個(gè)熱電偶孔道82從后端48延伸穿過所述后部凸盤52到達(dá)在中心部54和定位凸緣68之間的絕熱空氣層74。在本實(shí)施例中，由不銹鋼制成的中空熱電偶管18延伸穿過該后部凸盤52中的熱電偶孔道82并沿著該定位凸緣68的內(nèi)表面72。在另一個(gè)實(shí)施例中，該熱電偶管18可以沿著該定位凸緣68的內(nèi)表面安裝起來以直接從該熱電偶孔道82延伸出來以使任何逸入空氣層74的熔體不能在它們之間泄漏。
如圖2所示，在本實(shí)施例中該熱電偶管18被部分地座落在定位凸緣68的內(nèi)表面72中的槽84內(nèi)。一個(gè)鎳合金釬焊材料沿著該熱電偶管18施加上去，并被在一個(gè)真空爐中整體釬焊在位，當(dāng)其時(shí)注嘴的其他部件也被整體釬焊在一起。該熱電偶管18可拆卸地容納著熱電偶元件20，該熱電偶元件20然后穿過空氣層74并進(jìn)入一個(gè)合適的孔道86以監(jiān)測鄰近于注嘴10的前端50的操作溫度。
可以理解的是，相對來說較薄的定位凸緣68由于被定位和座落而抵靠在被冷卻了的模腔板22上，由于它們之間的接觸而在一定程度上被冷卻了。在發(fā)生加壓了的熔體泄漏進(jìn)入圍繞著注嘴10的中心部54的空氣層74時(shí)，由于該熱電偶管18與該定位凸緣68的接觸而冷卻了這個(gè)熔體，其時(shí)熔體流入圍繞著熱電偶元件20的熱電偶管18足以被凍結(jié)起來從而防止了該泄漏穿越該熱電偶管18。在本實(shí)施例中，從圖2可清楚地看到，該注嘴10的中心部54的外表面56在鄰近于該熱電偶管18處有一個(gè)凹下的溝道88與熱電偶管18對準(zhǔn)地延伸著。這就提供了在熱電偶管18和注嘴10的中心部54之間的額外的間隙以避免從被加熱了的中心部54來的熱量超越了從定位凸緣68施加在熱電偶管18上的冷卻效果。
在使用中，該注射成型系統(tǒng)被裝配成如圖1所示，盡管為了便于說明，只示出了一個(gè)模腔14，可以理解的是，該熔體分配岐管部件30通常具有更多的熔體流道分支，根據(jù)不同的應(yīng)用，延伸到許多模腔14中去。電源接通到岐管部件30中的加熱元件38和注嘴10的加熱元件58上去以將之加熱到一個(gè)預(yù)先規(guī)定的操作溫度。從一個(gè)成型機(jī)(未示出)來的加壓了的熔體然后按照傳統(tǒng)情況以一個(gè)預(yù)先規(guī)定的周期通過所述共同的進(jìn)口44注射進(jìn)該熔體流道42。該加壓了的熔體通過那些相應(yīng)的注嘴10的熔體通道46到達(dá)那些澆口12以填滿那些模腔14。在模腔14被填滿后，注射壓力被暫時(shí)保持以壓緊之，然后松開。在一個(gè)短時(shí)冷卻期后，該模子被打開以取出成型的產(chǎn)品。然后，該模子又被閉合而注射壓力重新施加上去以重新填滿那些模腔14。這個(gè)周期以一個(gè)頻率周而復(fù)始地繼續(xù)進(jìn)行，該頻率取決于模腔14的體積和形狀及成型材料的類別。如果該加壓了的熔體通過注嘴密封78泄漏出去并充滿了空氣層74，流進(jìn)圍繞著熱電偶元件20的熱電偶管18，由于熱電偶管18與定位凸緣68的接觸，可充分冷卻該熱電偶管18以將熔體凍結(jié)在該管內(nèi)并防止了熔體逸入模子的其他零件的路線中。
盡管該注嘴的描述已結(jié)合實(shí)施例給出如上，明顯的是在那些熟悉本行業(yè)的人所理解的本發(fā)明的基礎(chǔ)上，在不離開本發(fā)明的如權(quán)利要求書所限定的范圍內(nèi)，作出各種變型是可能的。
權(quán)利要求
1.一種帶有熱電偶管的注射成型注嘴，該注嘴被裝在一個(gè)被冷卻了的模子中的穴座內(nèi)，該注嘴有一個(gè)后端，一個(gè)前端，一個(gè)鄰近于后端的后部凸盤，和一個(gè)從該后部凸盤向前延伸的中心部，該中心部有一個(gè)通常的圓柱形的外表面，而該后部凸盤的直徑大于該中心部的，該注嘴有一個(gè)熔體通道延伸貫穿其間以從后端處的一個(gè)進(jìn)口運(yùn)送熔體向著至少一個(gè)延伸穿過該模子的澆口到達(dá)一個(gè)模腔，該注嘴有一個(gè)整體的電加熱元件，該電加熱元件有一個(gè)螺旋形部圍繞著至少一部分熔體通道延伸著，該注嘴還有一個(gè)圓筒形的定位凸緣從后部凸盤處圍繞著中心部向前延伸一個(gè)預(yù)先規(guī)定的距離，該定位凸緣有一個(gè)內(nèi)表面從該中心部的外表面上間隔開一個(gè)預(yù)先規(guī)定寬度的一個(gè)絕熱層，該注嘴的后部凸盤有一個(gè)熱電偶孔道從后端延伸貫穿其間到達(dá)中心部與定位凸緣之間的絕熱層，其特征在于該注嘴包括一個(gè)中空的熱電偶管從該熱電偶孔道處向前延伸一個(gè)預(yù)先規(guī)定的距離并沿著該定位凸緣的內(nèi)表面以可拆卸地容納一個(gè)熱電偶元件延伸進(jìn)入該絕熱層，該熱電偶管從該注嘴的中心部的外表面間隔開一個(gè)預(yù)先規(guī)定的距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注射成型注嘴，其特征是，所說的熱電偶管也延伸通過所說的熱電偶孔道，該熱電偶孔道是通過該注嘴的后部凸盤的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的注射成型注嘴，其特征是，所說的熱電偶管至少部分地座落在所說的注嘴的定位凸緣的內(nèi)表面上的一個(gè)槽內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的注射成型注嘴，其特征是，所說的熱電偶管是被整體釬焊在位的。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的注射成型注嘴，其特征是，所說的中心部的外表面在鄰近于該熱電偶管處被制成凹下一些以提供在其間的足夠的間隙。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的注射成型注嘴，其特征是，所說的中心部的外表面有一個(gè)溝道與該熱電偶管對準(zhǔn)延伸著以在其間提供足夠的間隙。
全文摘要
被加熱了的注射成型注嘴有一圓筒形定位凸緣從后部凸盤向前延伸以將該注嘴裝入一被冷卻了的模子的穴座內(nèi)。該注嘴有一圓筒形中心部并在其與周圍的模子之間有絕熱空氣層。中空熱電偶管延伸通過后部凸盤并沿著定位凸緣的內(nèi)表面以可拆卸地容納一熱電偶元件，該元件從注嘴后端延伸穿過空氣層以監(jiān)測注嘴前端的操作溫度。當(dāng)加壓了的熔體逸出到空氣層時(shí)，熱電偶管與定位凸緣的接觸將其冷卻，使其流入熱電偶管時(shí)足以被凍結(jié)并防止泄漏進(jìn)模子其他零件中。
文檔編號B29C45/17GK1092014SQ9312084
公開日1994年9月14日 申請日期1993年12月14日 優(yōu)先權(quán)日1993年1月27日
發(fā)明者喬布斯特·烏爾里克·蓋勒特 申請人:喬布斯特·烏爾里克·蓋勒特