專(zhuān)利名稱：具有聯(lián)合加熱通道系統(tǒng)的注塑機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種權(quán)利要求1的前序部分所述的注塑機(jī)。
這種注塑機(jī)已普遍公開(kāi)，并基本上包括一個(gè)注射系統(tǒng)和一個(gè)模具關(guān)閉單元，其中，注射系統(tǒng)具有一個(gè)用于使塑料塑化的擠出機(jī)和一個(gè)用于聚集塑化了的物料的聚集室，這些塑化了的物料通過(guò)擠出螺桿的軸向運(yùn)動(dòng)或通過(guò)一個(gè)單獨(dú)的注射柱塞從擠出機(jī)的噴嘴中被排出。具有模腔的模具固定在合模單元的兩個(gè)夾板之間，其中，擠出機(jī)的噴嘴在排出塑化料時(shí)摩擦連接地貼靠在注塑模具的模具夾板上。
在這種注塑機(jī)中，熔化的材料從擠出機(jī)的收集室經(jīng)由設(shè)在熱通道分配器中的澆注噴嘴被擠入模腔中，并且，供多次注射循環(huán)的熔料通常停留在收集室和模腔之間的輸送通路上。這些熔料較常時(shí)間地處于反復(fù)的、短時(shí)的壓縮之中并因此處于溫度波動(dòng)之中，并在充入模腔時(shí)已使質(zhì)量有所降低或甚至摻雜有分解產(chǎn)物?？上攵?，在這部分或那部分成品注塑件中會(huì)因此出現(xiàn)缺陷或提前疲勞現(xiàn)象。
在生產(chǎn)小型注塑件時(shí)的另一迄今尚未解決的問(wèn)題在于注塑件的實(shí)際產(chǎn)量。在用傳統(tǒng)方法生產(chǎn)的小型注塑件中總有須在一個(gè)單獨(dú)的工序中待分離的注塑料，該注塑件的重量有可能大于相同注塑件的多倍。在沒(méi)有閉鎖銷(xiāo)的情況下生產(chǎn)小型注塑件時(shí)，譬如會(huì)有約95％的注射料成為廢料，而只有5％的注射料變成可用的成品注塑件。雖然這些廢料被重新加入塑化過(guò)程中，但相應(yīng)塑料的性能因此受到損害并且用這些塑料制作的小型注塑件不再能全面地滿足對(duì)其提出的要求。
為能減少與熱通道分配器相關(guān)聯(lián)的問(wèn)題，DE-42’39’776也曾建議，提供一種用于同時(shí)制作兩個(gè)小型塑料注射件的注塑機(jī)，其中，注塑裝置具有兩個(gè)注射系統(tǒng)，為了能在不影響質(zhì)量的情況下滿足對(duì)小型注塑件所提出的質(zhì)量要求，在該注塑機(jī)中，塑化、注塑過(guò)程和保壓調(diào)節(jié)均分別與每個(gè)待制的小型注塑件具體配合。實(shí)踐證明，在制作高級(jí)的小型注塑件時(shí)，在滿足所需的、嚴(yán)格的制造公差，即在沒(méi)有內(nèi)應(yīng)力或沒(méi)有缺陷部位并在注射量精確的情況下同時(shí)制作多個(gè)小型注塑件是特別困難的。
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種注塑機(jī)，用以在廢品率很低的情況下制作質(zhì)量完善的、耐磨的和知長(zhǎng)命的注塑件，特別是小型工程塑料注塑件。
用本發(fā)明的注塑機(jī)生產(chǎn)的小型注塑件的重量一般為0.001克至5克。當(dāng)然也能用發(fā)明的注塑機(jī)制作重達(dá)50克或50克以上的注塑件。工程塑料指的是PET、ABS、PIC或類(lèi)似的材料。
按照發(fā)明，解決以上任務(wù)的技術(shù)方案在于具有權(quán)利要求1的特征的注塑機(jī)，特別是在于這樣一種注塑機(jī)，其中，通過(guò)縮短熔料的注射路徑，塑化了的和處于壓力之下的熔料在聚集室(在其它地方又稱作柱塞/螺桿前室)內(nèi)的滯留時(shí)間被縮短?？s短注射行程的措施特別在于，聚集室位于緊靠噴嘴尖部的出口之后。
在第一個(gè)實(shí)施形式中，在一個(gè)塑化圓筒中生成的熔料經(jīng)由一個(gè)熱通道適配器被輸入噴嘴體內(nèi)并聚集在噴嘴體內(nèi)的聚集室中。借助一個(gè)柱塞排出在該聚集室中提供的熔料并經(jīng)由注射通道將熔料擠入模腔中。在該實(shí)施形式中，壓出柱塞在其前部具有一個(gè)帶有一側(cè)進(jìn)口的軸向孔(柱塞內(nèi)的輸送通道)，熔料通過(guò)側(cè)入口被輸入聚集室中，并且壓出柱塞在其尖部具有一個(gè)球閥，該球閥在壓出時(shí)封閉聚集室。借助一個(gè)銷(xiāo)鎖閉裝置使注射通道的出口鎖閉或釋放。
在另一實(shí)施形式中，熔料直接在空心圓筒結(jié)構(gòu)的注射柱塞的后方被生成并軸向地通過(guò)該空心柱塞被輸入聚集室(柱塞前室)中。也可用一個(gè)球閥使位于噴嘴體內(nèi)的聚集室對(duì)空心柱塞的輸入或輸送通道封閉，并用銷(xiāo)鎖閉裝置使噴嘴尖的出口得以封閉。
在另一實(shí)施形式中，熔料不通過(guò)柱塞本身，而是直接被輸入聚集室。一個(gè)與銷(xiāo)鎖閉裝置相連的滑閥裝置可強(qiáng)制地使聚集室對(duì)輸送通道封閉。
對(duì)專(zhuān)業(yè)人員而言，發(fā)明的注塑機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見(jiàn)的。通過(guò)注射行程的縮短可使模腔內(nèi)的壓力的建立得到更精確的調(diào)節(jié)并可使模腔得到精確的定量熔料填充，從而減少注塑件的制造誤差。用發(fā)明的注塑機(jī)當(dāng)然也可使模腔得到快速填充，為此，注塑機(jī)可施加更少的填充壓力?？s短注射行程的其它優(yōu)點(diǎn)在于，動(dòng)力消耗有所降低并且機(jī)器的磨損有所減少。
下面借助一個(gè)實(shí)施例及附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。附圖所示為

圖1發(fā)明的注塑機(jī)的第一個(gè)實(shí)施形式的橫截面示意圖，圖2所屬的熱通道噴嘴的橫截面示意圖，圖3該注塑機(jī)的一個(gè)派生結(jié)構(gòu)的橫截面示意圖，
圖4發(fā)明的注塑機(jī)的另一實(shí)施形式的橫截面示意圖，圖5發(fā)明的注塑機(jī)的該另一實(shí)施形式的橫截面細(xì)目圖，圖6圖4和5所示的實(shí)施形式的熱通道噴嘴在充滿狀態(tài)下的細(xì)目圖，圖7圖4和5所示的實(shí)施形式的熱通道噴嘴在無(wú)熔料狀態(tài)下的細(xì)目圖。
圖1所示的注塑機(jī)包括一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元6、一個(gè)塑化裝置4，特別是一個(gè)塑化用圓筒、一個(gè)熱通道適配器2，一個(gè)用于柱塞和銷(xiāo)式閉鎖裝置的驅(qū)動(dòng)裝置3及一個(gè)本發(fā)明的熱通道噴嘴1，作為基本組件。在工作中，待加工的塑料顆粒從料斗53經(jīng)由塑料顆粒輸送通道54被放置入圓柱形管41中。位于圓柱形管41中的塑化用螺桿42經(jīng)由螺桿聯(lián)軸器65被一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)61驅(qū)動(dòng)。圓柱形管41通常被環(huán)式加熱元件46加熱并在出口側(cè)頂靠在一個(gè)適配器43上。該適配器43在結(jié)合弓形夾66的情況下確保與熱通道適配器2的耐壓連接，通過(guò)該耐壓連接使塑化了的材料最終通入聚集室10。按照發(fā)明，該聚集室10位于熱通道噴嘴1內(nèi)。借助一個(gè)注射柱塞35可把聚集在聚集室10中的熔料通過(guò)熱通道噴嘴1的噴嘴尖12直接擠入模具的模腔中。注射柱塞35設(shè)在一個(gè)導(dǎo)向/耐磨襯套19中并在圖示的實(shí)施形式中具有一個(gè)中心孔，該中心孔的驅(qū)動(dòng)側(cè)一端具有一個(gè)入口并且中心孔的模具側(cè)一端的出口設(shè)有一個(gè)單向閥，如一個(gè)球閥。按照發(fā)明，注射柱塞35伸入到熱通道噴嘴1的噴嘴體11中，噴嘴體11被噴嘴加熱元件13加熱并具有噴嘴尖12。該噴嘴尖12具有一條或多條帶出口的注入通道，這些出口通往各個(gè)模腔的澆口。在圖示的、優(yōu)選的實(shí)施形式中，為了能使鎖閉銷(xiāo)15可在注射柱塞35的導(dǎo)向襯套19之外得到導(dǎo)向，上述出口是與注射柱塞35軸向錯(cuò)開(kāi)的。
在第一工作階段中，塑化了的材料，特別是工程塑料，如PET、ABS、PIC或類(lèi)似的工程塑料通過(guò)熱通道適配器2的材料輸送通道24輸入注射柱塞中心孔的入口中并進(jìn)而通過(guò)被打開(kāi)的單向閥36被輸入聚集室10和其注入口為鎖閉銷(xiāo)所鎖閉的注入通道中。其間，準(zhǔn)備填充各模腔所需量的熔料。
在第二工作階段中，為了敞開(kāi)注入口，鎖閉針被拉回；然后，借助注射柱塞35建立必要的壓力，以便把聚集室10中的熔料注入模板17的模腔中。按照發(fā)明，因此，使用于材料的均一分配和精確填充所需的壓力得以直接在模腔內(nèi)建立。單向閥通過(guò)注射柱塞35的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)被封閉并且規(guī)定的料量被擠入模腔。在完成填充后，注入口被鎖閉銷(xiāo)15封閉。因此，在注射柱塞35的回拉運(yùn)動(dòng)中，單向閥自動(dòng)地重新被卸載并可通過(guò)新塑化了的熔料的輸送壓力重新被打開(kāi)。對(duì)各個(gè)組件的控制屬于專(zhuān)業(yè)人員的能力范圍內(nèi)并且不是本發(fā)明的主題。
在圖2中詳細(xì)示出了發(fā)明的熱通道噴嘴1。該熱通道噴嘴1具有一個(gè)其內(nèi)設(shè)有聚集室10的噴嘴體11。借助加熱元件13可使該噴嘴體11加熱到加工所需的溫度并使其保溫。在優(yōu)選的實(shí)施形式中，噴嘴體11的長(zhǎng)度為約120毫米并且其直徑為約35毫米。聚集室10的直徑為約10毫米。該噴嘴體11最好為一體結(jié)構(gòu)，但可具有一個(gè)單獨(dú)的、特別是由另一種材料制作的噴嘴尖12。在本實(shí)施形式中，設(shè)有四個(gè)可被鎖閉銷(xiāo)裝置的銷(xiāo)15鎖閉或開(kāi)啟的注入通道14。按照發(fā)明，熱通道噴嘴1的噴嘴尖伸過(guò)機(jī)器側(cè)的模板17’并與構(gòu)成模腔的模板面剛性連接。
注射柱塞35在模腔側(cè)為空心柱塞結(jié)構(gòu)并在機(jī)器側(cè)具有一個(gè)側(cè)入口，塑化了的塑料熔料從塑化單元通過(guò)該側(cè)入口可被輸入聚集室10中。在注射柱塞35前進(jìn)時(shí)，單向閥36防止熔料會(huì)從聚集室10回流入注射柱塞35的孔24中。導(dǎo)向/耐磨襯套19輔助熔料從聚集室10中不泄漏地被注射出去。為了在注射過(guò)程中能繼續(xù)熔化和輸送塑料，導(dǎo)向/耐磨襯套19具有一個(gè)自由槽18，空心柱塞35的中心孔的位于機(jī)器側(cè)的入口經(jīng)由該槽18與材料輸入通道24保持連通。
顯而易見(jiàn)，發(fā)明的注塑機(jī)的結(jié)構(gòu)可適配于公開(kāi)的塑化裝置及生成壓力的注射裝置。為此，從圖3中可看出另一實(shí)施形式，其中，材料輸入通道24直接與聚集室10的注入通道側(cè)一端相通。在該派生結(jié)構(gòu)中，可放棄使用帶單向閥的空心柱塞并且可直接用一個(gè)連接在銷(xiāo)鎖閉裝置上的滑閥使聚集室10對(duì)材料輸送通道24封閉。替代被動(dòng)的閥門(mén)系統(tǒng)，可有利地采用可主動(dòng)操縱的，即強(qiáng)制控制的鎖閉裝置，因?yàn)閾?jù)此可更精確地對(duì)待注入的熔料進(jìn)行定量。
在圖4所示的實(shí)施形式中，塑化裝置和用于排出存在于聚集室10內(nèi)的熔料的壓力生成裝置是沿軸向一先一后設(shè)置的。本發(fā)明的熱通道噴嘴1的結(jié)構(gòu)與圖2中的熱通道噴嘴的結(jié)構(gòu)基本相同。但在該實(shí)施形式中，柱塞35軸向貫穿塑化用螺桿42。
在圖5所示的實(shí)施形式中，塑化用螺桿42和熱通道噴嘴1是沿軸向一前一后設(shè)置的。為此，注射柱塞35具有一個(gè)材料輸送通道24，特別是一個(gè)中心孔。螺桿42在一個(gè)可加熱的圓柱形管82中被導(dǎo)向并從料斗83中被供以所需的顆粒塑料。該塑化用螺桿42被一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)84驅(qū)動(dòng)并與用于塑化用螺桿42的圓柱形管82一起固定在軸承箱85上。該軸承箱85具有一個(gè)滑動(dòng)支承在導(dǎo)軌87上的導(dǎo)向小車(chē)86。借助一個(gè)氣動(dòng)傳動(dòng)裝置88可使軸承箱85連同驅(qū)動(dòng)電機(jī)84、圓柱形管82及注射柱塞35在導(dǎo)軌87上移動(dòng)。在為聚集室10填充塑化了的塑料時(shí)，軸承箱85連同塑化用螺桿42及驅(qū)動(dòng)電機(jī)84在導(dǎo)軌87上被拉回。為了擠出填充在聚集室10中的熔料，鎖閉銷(xiāo)15被拉回并啟動(dòng)氣動(dòng)傳動(dòng)裝置88。在典型情況下，聚集室10的直徑為6至12毫米，其長(zhǎng)度為100至150毫米。在該實(shí)施形式中，用于驅(qū)動(dòng)銷(xiāo)15的銷(xiāo)鎖閉板89緊靠在熱通道噴嘴1之后并且可采用共長(zhǎng)度為100至120毫米的銷(xiāo)15。
圖6詳細(xì)示出了噴嘴體和鎖閉銷(xiāo)的導(dǎo)向裝置。其中，噴嘴體11固定在模板16中并在注入側(cè)伸入模板17中。該噴嘴體11可具有一條或多條可被鎖閉銷(xiāo)15鎖閉的注入通道14。這些鎖閉銷(xiāo)15均固定在一塊可被一個(gè)壓力活塞系統(tǒng)90移動(dòng)的銷(xiāo)鎖閉板89上。在塑化時(shí)，塑料流入注入通道14和聚集室10中。屆時(shí)，注射柱塞35連同塑化用螺桿42的圓柱形管82和驅(qū)動(dòng)電機(jī)84被向外壓。
為了填充模腔，如圖7所示，借助壓力活塞系統(tǒng)90使銷(xiāo)鎖閉板89回移并據(jù)此拉回鎖閉銷(xiāo)15，使其離開(kāi)噴嘴尖12的開(kāi)口。同時(shí)，注射柱塞35連同固定在軸承箱85上的塑化用螺桿42被推入聚集室10中，屆時(shí)，一個(gè)單向閥36，特別是一個(gè)球閥封閉注射柱塞35的中心孔24并據(jù)此可完成對(duì)模腔的精確定量填充。
通過(guò)本發(fā)明，可省去模具側(cè)的熱通道分配器并可使最高達(dá)約500℃的、塑化了的熔料在注入通道中的總滯留時(shí)間降至兩個(gè)循環(huán)。此外，相應(yīng)的模具結(jié)構(gòu)被大大簡(jiǎn)化，因?yàn)槲沩氃贋檫@些模具譬如設(shè)置熱通道和銷(xiāo)鎖閉裝置。
可想而知，在無(wú)發(fā)明創(chuàng)造的情況下，專(zhuān)業(yè)人員可變換在此只為說(shuō)明本發(fā)明所描述的實(shí)施形式。譬如可用一個(gè)帶噴頭的螺桿取代注射柱塞或用一個(gè)可調(diào)的或強(qiáng)制控制的壓力閥取代單向閥。同樣，可用滑閥或其它的閥來(lái)封閉噴嘴尖上的通道。安置通風(fēng)通道和特殊的密封裝置以及溫度控制裝置和各機(jī)器部分的控制裝置也在專(zhuān)業(yè)人員的普通的技術(shù)作為的范圍之內(nèi)。顯而易見(jiàn)，也可如此地設(shè)定發(fā)明的注塑機(jī)的規(guī)格，使其也適于生產(chǎn)更大的注塑件。
權(quán)利要求
1.用于注塑小型塑料件的注塑機(jī)，具有一個(gè)用于對(duì)塑料顆粒進(jìn)行塑化的塑化裝置(4)、一個(gè)用于聚集被塑化裝置塑化了的塑料熔料的聚集室(10)、一個(gè)位于塑化裝置(4)和聚集室(10)之間的材料輸送通道(24)及一個(gè)用于擠出聚集在聚集室(10)中的塑料熔料的注射柱塞(35)，其特征在于，該注塑機(jī)具有一個(gè)其上有至少一個(gè)注入通道(14)的熱通道噴嘴(1)并且聚集室(10)處在該熱通道噴嘴(1)之中。
2.按照權(quán)利要求1所述的注塑機(jī)，其特征在于，熱通道噴嘴(1)包括一個(gè)噴嘴體(11)和一個(gè)可拆卸的噴嘴尖(12)。
3.按照權(quán)利要求3所述的注塑機(jī)，其特征在于，注塑柱塞(35)具有一個(gè)孔，該孔的驅(qū)動(dòng)側(cè)一端具有至少一個(gè)側(cè)入口并且該孔的模具側(cè)一端具有一個(gè)單向閥。
4.按照權(quán)利要求6所述的注塑機(jī)，其特征在于，該單向閥是一個(gè)球閥。
5.按照權(quán)利要求3所述的注塑機(jī)，其特征在于，注塑柱塞(35)在一個(gè)導(dǎo)向/耐磨襯套(19)得到導(dǎo)向。
6.按照權(quán)利要求1所述的注塑機(jī)，其特征在于，為了封閉至少一個(gè)注入通道(14)，設(shè)有一個(gè)銷(xiāo)式鎖閉裝置。
7.按照權(quán)利要求1所述的注塑機(jī)，其特征在于，材料輸送通道(24)通入聚集室(10)的注入通道側(cè)的范圍內(nèi)。
8.按照權(quán)利要求1所述的注塑機(jī)，其特征在于，在材料輸送通道(24)的聚集室側(cè)的一端設(shè)有一個(gè)受強(qiáng)制控制的鎖閉裝置。
9.按照權(quán)利要求6所述的注塑機(jī)，其特征在于，銷(xiāo)式鎖閉裝置具有一個(gè)壓力活塞裝置。
10.按照權(quán)利要求9所述的注塑機(jī)，其特征在于，銷(xiāo)式鎖閉裝置位于熱通道噴嘴(1)和塑化裝置(4)之間。
全文摘要
一種用于注塑小型塑料件的注塑機(jī),具有一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元(6、84)、一個(gè)塑化裝置(4、42)及一個(gè)其中有一個(gè)用于聚集熔料的聚集室(10)的熱通道噴嘴(1)。注射柱塞(35)伸入熱通道噴嘴(1)中并可排出聚集的熔料。在一個(gè)實(shí)施例中,塑化裝置(4、42)和驅(qū)動(dòng)單元(6、84)固定在一個(gè)可移動(dòng)的軸承箱(85)上,并可與注射柱塞(35)一起移動(dòng)。
文檔編號(hào)B29C45/54GK1193935SQ96196434
公開(kāi)日1998年9月23日 申請(qǐng)日期1996年8月22日 優(yōu)先權(quán)日1995年8月23日
發(fā)明者M·干茲, P·思爾曼 申請(qǐng)人:埃特靈格塑料機(jī)械股份有限公司