专利名称：橡胶注射模塑装置以及橡胶产品的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种橡胶注射模塑装置以及利用注射模塑的橡胶产品的制造方法。
背景技术：
通常，注射模塑方法已经广泛地用作橡胶产品的模制方法。图8示出通常作为橡胶注射模塑装置使用的实例。在该图中，200表示注射模具，其具有模腔202。204表示注射机，并且206表示馈送机。注射机204在注射缸208中具有注射室210，其中要被装入设定的装料量的橡胶装在注射室210中，并且在一次行程中通过注射柱塞212的沿向下方向(在图中)的运动从注射缸208的尖端处的喷嘴214注射到模具200的模腔202中。
注射缸208设有加热设备216用于加热在注射室210里面的橡胶。而且，在注射缸208中，从注射室210至喷嘴214形成直的注射管218。
另一方面，馈送机206具有设置在其中的料筒220和螺杆222，其中由供应孔224供应的橡胶通过螺杆222的旋转被混合，并且在提高熔融状态之后，橡胶通过进料管228从料筒220的尖端处的进料孔226被进给到注射室210中，所述进料管将进料孔226和注射缸208的注射室210连接起来。
由于当橡胶进给到，或换句话说，装入到注射室210中时的压力，注射柱塞212向后移动(沿图中向上方向)。当装入到该注射室210中的橡胶量到达合适于单次行程注射所设定的装料量时，停止由馈送机206的橡胶进给。换句话说，注射室210和注射柱塞212具有测量其中所装的橡胶的功能。
设置有加热设备232，用于加热馈送机206中的料筒220中的橡胶。用于防止注射室210中的橡胶逆流到料筒220中的单向阀(防止逆流阀)230设置在进料管228中，如上所述，该进料管228连接在馈送机206和注射机204之间。在图8中，234表示用于注射柱塞212的驱动装置，并且236表示用于馈送机206中的螺杆222的驱动装置。
图9A和9B示出橡胶注射模塑装置的工作。如图所示，橡胶注射模塑装置工作，所以来自馈送机206的橡胶进给将橡胶装入到注射缸208的注射室210中，同时，注射柱塞212向后移动(沿图9A的向上方向)。当注射柱塞212到达预先设定的后面极限时，停止来自馈送机206的橡胶进给。注射柱塞212的后面极限预先设定为如下位置，即在该位置中装入注射室210的橡胶量是合适于单次行程注射的设定装料量。
当以这种方式设定量的橡胶已经装入到注射室210中时，然后如图9B中所示，注射柱塞212向前移动(沿图中向下的方向)，导致装入到注射室210的橡胶经过直的注射管218以在单次行程中从喷嘴214注射到模具200的模腔202中。当注射柱塞212的前进已经完成橡胶从注射室210的里面到模腔202的注射时，在直的注射管218中残留一定量的橡胶。该残留的橡胶将在下次注射循环中被注射到模腔202中。
注射到模腔202中的橡胶在已经预先达到硫化温度的模具200中处理特定量的时间，此后橡胶从模具200中移除。在利用该橡胶注射模塑装置的橡胶产品的处理模塑中，橡胶在小于模具200的温度的温度下被注射到模腔202中。通过加热模具200将注射的橡胶加热到模具200的温度，之后通过保持模具的温度在硫化设定温度持续一定量的时间进行硫化。
例如，通常如果注射室里面的橡胶温度是大约90℃，那么在橡胶经过喷嘴214的阶段中的橡胶温度是大约110℃，并且橡胶被注射到模腔202中时的橡胶温度是130℃，已经注射到模腔202中的橡胶通过加热大约6分钟来进行硫化同时模具的硫化设定温度设定于170℃。
虽然逐渐开始对已经注射到模腔202中的橡胶进行硫化，但是由于模具的加热，当为了缩短硫化时间增加模具的设定温度时，在产品中心的温度升高前在产品的表面附近存在过硫化，并且因此为了均匀地处理产品无论如何要求5-6分钟。(注意，如果橡胶产品的类型改变，那么当然，硫化温度、硫化条件、将橡胶加热到硫化温度的时间等是不同的。)如上所述，当硫化模塑橡胶产品时要求一定量的时间以加热所有的被注射到模腔202中的橡胶直到硫化温度，以便进行均匀的硫化，并且这时间[用于逐渐升高温度的时间]包括在用于硫化所要求的时间中。
通常，使利用橡胶注射模塑装置注射模塑橡胶产品中的硫化时间缩短已经是主要的难题。硫化时间越长，制造效率越低，这不仅要求大量的模具，而且增加了由相当的硫化设备所占用的空间量。
为了当利用橡胶注射模塑装置注射模塑橡胶产品时减少硫化时间，必需增加注射到模腔202中的橡胶的温度。因此，作为对策，人们可以考虑增加至少注射室210里面的橡胶的设定温度。
但是如图9B中所示，在传统的橡胶注射模塑装置中，当在注射室210里面的橡胶通过注射柱塞212的向前运动被注射时，在直的注射管218和在进料管228中存在残留的橡胶，所述进料管连接在料筒220的尖端处的进料孔226和注射室210之间，并且因此如果注射室210的设定温度增加的太高，那么将导致烧焦(橡胶的燃烧)。因为烧焦的橡胶对产品的质量具有不利的影响，所以通过简单地增加设定温度不能解决该问题。
当在注射管218中出现残留的橡胶时，不仅由于注射室210的尖端部分具有与注射柱塞212的尖端部分相同的形状使得注射管218(形成于喷嘴214中)变短，如例如在JA-A-2003-11189、JP-B-3174346和EP0287001中所示，而且由于具有向底部加宽的形状使得该残留的橡胶能够与在模具一侧上的浇道一起被排出。
但是，在传统的装置中，没有考虑残留在进料管228中的橡胶。即使如果为了增加已供应到注射室210的橡胶的温度而增加用于馈送机的加热设备232的设定温度，那么残留在进料管228中的橡胶温度将下降直到由注射柱塞212所动作的下一个进料循环开始为止，这将导致在注射室210里面的温度分布的可变性。如果为了防止该温度减小而环绕进料管的外围设置有加热设备，那么烧焦会是一个问题。通常，不考虑这些问题，也没有公开或提出任何这些问题的任何解决方案的装置。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种橡胶注射模塑装置，以及利用注射模塑的橡胶产品的制造方法，其中通过增加注射到模具中的橡胶的温度可以减小硫化时间而不会在进料管中产生残留的橡胶。
本发明的上述和/或可选的目的可以根据本发明的下列模式中的至少一种实现。在本发明每一个模式中所使用的下列模式和/或元件适合于任何可选的组合。应该理解，本发明的原理不限于本发明的这些模式和技术特征的组合，但是可以基于在全部说明书和附图中所公开的本发明的教导被认识到，或者根据本发明的全部公开内容被本领域的一般技术人员认识到。
本发明的第一模式提供一种橡胶注射模塑装置，包括(A)其中具有模腔的模具；(B)注射机，包括带有在其中存储橡胶的注射室的注射缸，和用于通过注射柱塞的前进将橡胶从所述注射室注射到所述模腔中的注射柱塞；(C)馈送机，具有带有进料孔的料筒并且适合于通过进料管将混合状态的橡胶进给到所述注射室中，所述进料孔形成在料筒的末梢并且通过进料管与注射室连接；以及(D)以及推进组件，其在由所述馈送机进行的橡胶进给操作之后将残留在所述进料管中的橡胶推入到注射室中。
本发明的第二模式提供如前述第一模式所述的橡胶注射模塑装置，进一步包括防止逆流元件，用于保持所述注射室里面的橡胶并且防止在所述进料管里面的橡胶已经被推进到注射室中之后橡胶从所述注射室逆流到所述进料管中。
本发明的第三模式提供如前述第一或第二模式所述的橡胶注射模塑装置，其中所述推进组件包括可移动的活塞，其具有与所述进料管基本相同横截面的形状，其中通过活塞由驱动装置沿所述进料管向前移动，将所述进料管里面的橡胶推到所述注射室中。
本发明的第四模式提供如前述第三模式所述的橡胶注射模塑装置，其中所述活塞是杆形的。
本发明的第五模式提供如前述第三或第四模式所述的橡胶注射模塑装置，其中所述进料管设置成直线的形式，并且运动通道沿着进料管形成直线的形式用于允许活塞在所述进料管里面向前移动或在所述进料管里面向后退回。
本发明的第六模式提供如前述第一至第五模式中任一项所述的橡胶注射模塑装置，进一步包括设置在进料管的外围部分的用于加热的加热设备，以便加热从所述馈送机进给的橡胶。
本发明的第七模式提供如前述第一至第六模式中任一项所述的橡胶注射模塑装置，其中根据通过来自所述馈送机的橡胶进给进入所述注射室中的橡胶装料而向前和向后移动的所述注射柱塞包括用于检测设定退回极限的检测装置和用于基于所述检测装置的检测停止所述馈送机的橡胶进给的控制单元，所述设定退回极限设定为使得装入到所述注射室的橡胶量加上从所述进料管中所推出的残留橡胶量将是一次装料的设定量。
本发明的第八模式提供如前述第一至第七模式中任一项所述橡胶注射模塑装置，其中所述注射室在末梢处具有向所述注射缸的末梢喷嘴延伸的锥形的形状，并且所述注射柱塞在它的末梢处具有与所述注射室的末梢相同形状的锥形的形状，从而所述注射柱塞的末梢部分与所述注射室的末梢部分配合以在柱塞的向前的极限处填充所述注射室的末梢部分。
本发明的第九模式提供一种利用注射注塑装置制造橡胶产品的方法，所述装置包括其中具有模腔的模具；注射机，包括带有在其中存储橡胶的注射室的注射缸，和用于通过注射柱塞将橡胶从所述注射室注射到所述模腔中的注射柱塞；馈送机，具有带有进料孔的料筒并且适合于通过进料管将混合状态的橡胶进给到所述注射室中，所述进料孔形成在料筒的末梢并且通过进料管与注射室连接；以及推进组件，其在由所述馈送机进行的橡胶进给操作之后将残留在所述进料管中的橡胶推入到注射室中，所述方法包括下列步骤在所述馈送机的橡胶进给动作之后，通过推进组件将残留在所述进料管里面的橡胶推入到所述注射室中；以及然后通过所述注射柱塞的向前运动将在所述注射室中存储的橡胶注射到所述模腔中，从而在所述模腔中橡胶被硫化模制。
如上所述本发明设置有推进组件，用于在来自馈送机的橡胶进给运动之后将在进料管中残留的橡胶推进到注射室中。通过这种布置，由于残留的橡胶，在注射室里面的橡胶温度的可变性导致注射到模腔中的橡胶的不稳定的问题以及供应烧焦的橡胶的问题都被解决了，通过在由注射柱塞的向前运动将注射腔中的橡胶注射到模具里面的模腔中之后防止在进料管中产生残留的橡胶，从而能够使注射到模腔中的橡胶的温度高于传统的温度。
通过这种布置，可以尽可能地减小用于注射到模腔中的橡胶到达硫化温度的时间，与传统的相比，能够使硫化所要求的时间极大地减少。
因此，不仅可以通过取得的硫化时间的减少来极大地改进橡胶产品的生产效率，而且能减少所要求的模具数量，因此也产生减少硫化设备所占用的空间的效果。
在本发明中，前述的推进组件可以用作防止逆流元件，用于在进料管里面的橡胶已经被推入到注射室中之后保持橡胶在注射室中，并且用于防止橡胶从注射室逆流到进料管一侧中(第二模式)。这能够取消图8中所示的传统的橡胶注射模塑装置中的防止逆流阀230。
在传统的橡胶注射模塑装置中，在进料管中存在防止逆流阀230是妨碍清除进料管228里面的残留橡胶的一个因素，但是在本发明中，将进料管里面的橡胶推动到注射室中的推进组件自身充当防止逆流阀，所以通常所要求的防止逆流阀230是不需要的，能够将进料管228里面的橡胶容易地推入到注射室中。
当提供这种类型的防止逆流阀230时，同样发生在防止逆流阀230里面残留橡胶的问题，并且，在这点上，允许消除这种类型的防止逆流阀230的本发明能够同时解决在防止逆流阀230里面残留橡胶的问题。
在本发明中，推进组件是可移动的活塞，其具有与进料管基本相同的横截面形状，并且通过活塞由驱动装置沿进料管移动，可以使在进料管中的橡胶被推入到注射室中(第三模式)。这样做允许推进组件简单地构成，并且能够有效地将在进料管里面的橡胶推入到注射室中。这里可移动的活塞可以形成为杆形的(第四模式)。
在本发明中，不仅前述的进料管线性地设置，而且用于在进料管中前进或后退的运动路径也可以被制造为与进料管在一条直线上(第五模式)。
接着，在第六模式中，在进料管的外围部分中设有加热设备，用于加热来自馈送机进给的并且部分在进料管中的橡胶。通常，在从馈送机中首先进给的橡胶(“首先进给橡胶”)、中间进给和最后进给的橡胶之间存在温度差，这是注射到模腔中的橡胶的橡胶温度的可变性的一个原因，这导致了它影响产品特性的问题。
通过根据第六模式的布置，能够增加首先进给橡胶的温度，可以减小注射到模腔中的橡胶的温度的可变性，能够改变产品质量。
加热设备可以设定到比在馈送机中设置的加热设备的温度更高的温度的温度设定。当它达到来自馈送机的中间进给橡胶和最后进给橡胶的橡胶温度时，除由设置在馈送机中的加热设备的加热之外，通过由于螺杆的旋转的压缩和剪切力自身产生的热量将增加该温度。但是给定的注射动作必须是间歇的动作，因为这对自身产生的热量几乎没有影响，在任何情况下橡胶温度最低的是首先进给的橡胶。
由于用于加热在进料管中的橡胶的加热设备的温度设定的温度高于设置在馈送机中的加热设备的温度设定，所以能够有效地增加首先进给的橡胶的橡胶温度。
应该明白，通过这些加热设备将加热温度设定为大于中间和最后进给橡胶的温度的橡胶温度，考虑到自身产生的热量，能够使具有稳定温度的橡胶装入到注射室中，不管它是来自首先、中间、或是最后的进给。
在传统上，当加热设备设置在这种情况下，即没有推进组件的进料管中存在残留的橡胶的情况下时，由于在当注射柱塞向前移动和馈送机被启动时之间的间隔时间上加热设备的加热(如果硫化时间是长的可能是几分钟)，存在进料管的里面的残留橡胶产生烧焦的问题，而在本发明中在进料管中没有残留的橡胶，并且因此没有产生该问题的危险。换句话说，在本发明中消除了在进料管里面残留橡胶的发生，可以设置这种类型的加热设备。
需要注意的是，在传统的橡胶注射模塑装置中，装入注射室的橡胶量是设定装料量的位置由注射柱塞的退回极限确定。而且，在根据本发明的橡胶注射模塑装置中，在来自馈送机的橡胶进给已经停止之后，推进组件将在进料管中的橡胶推入到注射室中。因此，如同传统的技术一样，当注射柱塞设定为退回极限，橡胶的量是用于单次装料的量。这里，在第七模式中，考虑其后由推进组件推入到进料管中的橡胶的量设定注射柱塞的退回极限，并且因此，在本发明中，合适的橡胶量被装入到注射室中，不管是否通过推进组件将橡胶推入进料管里，使该量是用于单次装料的量。
接着，在第八模式中，不仅注射室具有在尖端部分变窄的直到到达注射缸的末梢处的喷嘴的形状，而且相应于此注射柱塞的尖端部分具有与注射室的尖端部分相同的形状的变窄形状。因此，在前面的极限处，它们一起配合，如此构成使得注射室的末梢被注射柱塞的末梢填充，并且因此，可以消除在注射后在注射缸里面残留橡胶的发生。具有这种结构，其结合有在第一模式中防止在进料管中残留橡胶的发生，这导致从馈送机中推出的橡胶在每个注射循环中完全被替代，不会失败，没有残留，可以使用于整个橡胶注射模塑装置的橡胶温度是高的，允许注射橡胶的橡胶温度甚至更高，可以完全减少硫化时间。
第九模式涉及橡胶产品的制造方法，其中当利用注射模塑装置注射模塑橡胶产品时，在馈送机的进给操作之后在进料管中残留的橡胶通过推进组件被推入到注射室中，并且此后，注射柱塞的向前运动导致在注射室中的橡胶被注射到模腔中，并且进行硫化。通过这种制造方法，可以清除在进料管里面残留的橡胶，可以消除由向注射室中供应烧焦的橡胶或具有不均匀温度的橡胶而产生的各种问题。而且，通过消除在进料管里面的残留橡胶，可以增加供应到模腔中的橡胶温度以及用于在橡胶注射模塑装置中的橡胶的温度设定，因此使硫化时间有效和完全地减少。
从参考附图的下列优选实施例的说明中使本发明的前述和/或其他的目的特征和优点变得更显而易见，在附图中相同的附图标记表示系统的元件并且其中图1示出根据本发明的第一实施例的橡胶注射模塑装置全部结构的部分垂直剖切的正视图；图2A示出图1的橡胶注射模塑装置的部分放大图，以及图2B是示出安装在图1的橡胶注射模塑装置中的检测装置的结构的线路图；图3是示出图1的橡胶注射模塑装置的一个工作状态的视图；图4是示出继续图3所示的状态的另一个工作状态的视图；图5是示出继续图4所示的状态的又一个工作状态的视图；图6是示出继续图5所示的状态的又一个工作状态的视图；图7是示出继续图6所示的状态的又一个工作状态的视图；图8示出传统的橡胶注射模塑装置的部分垂直剖视的正视图；以及图9A和图9B是示出图8的传统的橡胶注射模塑装置的工作状态的视图。
具体实施例方式
图1示出根据本发明的实施例的橡胶注射模塑装置的整个结构。如图1所示，除模具10、注射机12和馈送机14之外，橡胶注射模塑装置设有推进组件15。
模具10在其中具有模腔16，并且还具有与该模腔16相连的直流道18、浇道20和内浇口22。24是注射机12的注射缸。注射缸24包括注射室26。橡胶被装到注射室26中，然后通过注射柱塞28的向前运动，如在图1中所示的向下方向的运动，从在注射缸24的尖端部分(底部尖端，如在图中所示)处的喷嘴38排出，并且被注射到模具10的模腔16中。
注射柱塞28由驱动缸30沿向前方向，在图1中是向下方向驱动。注射柱塞28沿退回方向位于游离状态，在那里当橡胶从馈送机14中装到注射室26中时，橡胶的压力导致退回运动，在图中是沿向上方向。
在注射缸24中设置有加热设备32，用于加热在注射室26中的橡胶。在这里加热设备32由加热介质34和管36构成，加热介质34经过所述管。
在该实施例中，如在图2A中所示，注射室26设置为包括在喷嘴38末梢的注射孔。注射室26的末梢部分是锥形部分40，其向如在图2A中所示的端部逐渐变细。相应地注射柱塞28的末梢部分具有带有相同圆锥角的锥形部分42。结果在于，当注射柱塞28突出到前尖端极限时，如图3中所示，注射室26的锥形部分40和注射柱塞28的锥形部分42一起几乎没有间隙地配合，从而注射室26的锥形部分40被注射柱塞28的锥形部分42塞上。
换句话说，在注射柱塞28突出到向前的极限时，注射室26整个被注射柱塞28填充。因此，在该实施例中，当通过注射柱塞28的向前运动注射橡胶时，在注射室26中的橡胶全部被从喷嘴38中排出并且注射到模具10的模腔16中。换句话说，在通过注射柱塞28的向前运动的注射后，在注射缸24中不会存在残留的橡胶。
上述的馈送机14包括料筒44和装配在料筒44里面的螺杆46。螺杆46的旋转运动揉捏并且混合从供应孔48供应的橡胶以增加橡胶的流动性，所以如在图2A中所示，通过连接注射室26和进料孔50的进料管52从在料筒44末梢处的进料孔50将橡胶进给到注射室26中。
在这时候，由于橡胶装入到注射室26中产生的压力，注射柱塞28沿在图3中的向上方向退回。进料管52在图3中沿水平的方向线性地设置，其中它的尖端在锥形部分40中通到注射室26中。
料筒44设有加热设备56，用于当通过螺杆46的旋转运动揉捏已经供应的橡胶时加热在料筒44里面的橡胶。加热设备56也是由加热介质34和管36构成，加热介质34流过所述管。
连接块54连接馈送机14和注射机12。进料管52的一部分由该连接块54形成。在进料管52的外围部分中，连接块54设有用于加热通过进料管52进给的橡胶的加热设备58。加热设备58也是由加热介质34和管36构成，加热介质34流过所述管。
加热设备58的加热温度设置为高于料筒44的加热设备56的加热温度。加热设备58的加热温度是高于从馈送机14进给的最后进给橡胶的温度。在从馈送机14进给的橡胶中，中间进给的橡胶和最后进给的橡胶具有比首先进给的橡胶高大约20℃的温度，由于除加热设备56的加热之外，压缩和剪切导致的自身产生的热量。加热设备58的加热温度是高于该温度大约10℃，并且结果，加热具有几乎30℃温度差的首先进给的橡胶，加热具有几乎20℃温度差的中间进给的橡胶，加热具有几乎10℃温度差的最后进给的橡胶。即，进料管52被加热装置58加热到比从馈送机14中进给的橡胶的最高温度更高的温度。在本领域中众所周知，加热设备32、56和58经过合适的控制器(在附图中未示出)供能，所以当考虑橡胶材料、发射量、和操作环境等时能够合适地调节加热设备32、56和58中的每一个的温度和开/关操作。优选地，加热设备58的温度和开/关操作与其他加热设备56、58分开控制。
上述的推进组件15具有杆形活塞62。通过驱动缸(驱动装置)64沿向前方向、即图3中的向左方向移动活塞62以将在进料管52中的橡胶推到注射室26中。
注意到活塞62在它的向前行进的极限处关闭进料管52的前尖端部分的开口，或者换句话说，关闭在进料管52和注射室26之间的连接孔。因此，即使如果通过注射柱塞28的向前运动向在注射室26里面的橡胶施加注射压力，在注射室26里面的橡胶不会流回到进料管52中。即，在该实施例中，推进组件15同时还形成防止逆流装置(防止逆流元件)，其防止橡胶从注射室26中逆流到进料管52中。
在连接块54中形成有用于使活塞62向前移动进入进料管52中和从进料管52中退出的运动通道66，以便与进料管52在一直线上。设置驱动装置68用于旋转在馈送机14中的螺杆46，并且设置检测装置70以检测注射柱塞28在注射机12中的退回极限。
在该实施例中，检测装置70包括线性分压器，其包括与注射柱塞28集成的可线性移动的可移动部分72和电阻器74(见图2B)。在该线性分压器中，如图2所示，当可移动部分72与注射柱塞28一起移动时，滑动触点76在电阻器74上线性地滑动，从而在滑动触点76和电阻器74的终端之间的电阻值按位移大小的比例改变。因此，通过读取在分压器中的伏特数检测在线性运动中的位移，所述分压器当向电阻器74施加明确的电压由滑动触点76形成。
在该实施例中，通过该检测装置70检测注射柱塞28的设定退回极限。设定退回极限被预先设定在这样一个位置，在该位置时被装入到注射室26中的橡胶加上从前述的进料管52中推入的橡胶量的总和的橡胶量将被设定为用于一个循环的装料量。
控制器78基于该检测装置70的检测器信号输出控制馈送机14和推进组件15的动作。当检测装置70检测到注射柱塞28已经退回到退回极限时，检测器信号被接收，所以控制器78不仅停止来自馈送机14的橡胶的进给，而且随后启动推进组件15以通过活塞62的向前运动将在进料管52里面的橡胶推入到注射室26中。
基于图3-6详细地描述根据该实施例的橡胶注射模塑装置的下一个动作。图3示出在先前的循环的橡胶注射动作之后开始进行装料的状态。在该阶段，柱塞28在向前运动的极限上，位于填充全部注射室26的状态下。通过该状态，启动馈送机14并且螺杆46的旋转推动在料筒44里面的橡胶通过进料孔50和进料管52到注射室26中。
如图4中所示，位于向前运动极限的注射柱塞28通过橡胶的压力被推动以沿图中所示的向上方向退回。而且，如该图所示，当注射柱塞28到达设定退回极限(在图中的P1)，这通过检测装置70检测到。控制器78在接收到来自该检测装置70的检测信号之后停止馈送机14的动作以停止橡胶进给到注射室26中。
在该阶段，有橡胶残留在进料管52中。因此，启动推进组件15并且活塞62沿图中所示的向左的方向向前移动。通过这种布置，活塞62的向前运动将残留在进料管52中的橡胶推入到注射室26中。在该阶段，如图5中所示，注射柱塞28进行运动以到达图中的P2位置，所述运动根据在进料管52中推出的橡胶量向后运动小的行程。如图5中所示，当指定的橡胶量已经装入到注射室26中时，然后进行改变模具10的操作。
已经沿向前方向移动的活塞62保持在活塞关闭进料管52的孔60的状态下。在该状态下，如图6中所示，注射柱塞28沿图中的向下方向前进以将在注射室26里面的橡胶从在注射室的尖端处的喷嘴38中注射用来将橡胶注射到模具10的模腔16中。在这时，推进组件15用作橡胶的防止逆流装置，防止在注射室26里面的橡胶逆流到进料管52中。然后加热已经注射到模腔16中的橡胶到加热温度，之后通过保持橡胶在加热温度下持续特定量的时间进行硫化。
另一方面，如图7中所示，在注射方法之后，已经被推动到达向前方向极限的前述活塞62拉回(退回)到退回极限，并且等待在该状态下直到下一个推进操作为止。
如上所述，在该实施例中，在橡胶被注射到模腔16中的阶段中，能够避免橡胶残留在进料管52里面，并且然后通过在下一个注射方法中将在进料管52里面残留的橡胶注射到模腔16中，能够消除所注射的橡胶温度降低的问题，可以增加橡胶的温度超过传统技术的温度。更特别地，橡胶当被注射到模腔16中时能够被加热到不小于在模腔中的橡胶的硫化温度的85％，更优选地不小于90％。
这能够完全减少用于将注射到模腔16中的橡胶到达硫化温度所要求的时间，相对于传统技术，主要能够减少硫化所要求的时间。具体地，在注射室26里面的橡胶可能是大约120℃，橡胶温度在橡胶经过喷嘴38的阶段可以被增加到大约140℃，并且橡胶温度在橡胶被注射到模腔16时可以被增加到大约160℃。当模具的硫化设定温度是170℃时，作为硫化时间的测量结果，这种布置可以显著地减少硫化时间从传统的6分钟到2.5分钟。硫化时间的完全减少能够完全增加橡胶产品的制造效率，能够减少所要求的模具10的数量，并且能够减少硫化装备所占用的空间。
在该实施例中，橡胶推进组件15用作防止逆流元件，用于防止橡胶逆流到进料管52中，因此能够取消图8中所示的传统的橡胶注射模塑装置中所使用的防止逆流阀230。而且，同时，取消防止逆流阀也能够解决在防止逆流阀中残留橡胶的问题。
在该实施例中，推进组件15如此构成，以便通过驱动装置64沿进料管52向前移动活塞62，并且因此推进组件15能够以简单的结构构成，并且在进料管52里面的橡胶能够被有效地推入到注射室26中。
而且，在该实施例中，提供的加热设备58能够使来自馈送机14的首先进给的橡胶的温度升高，其中实际上在馈送机14中保持在90℃，当使用间歇的运动在进给一次性使用250mm值的橡胶之后，分别每50mm值测量温度，在进料管52中没有加热设备的情况下传统产品的结果是76℃、95℃、105℃、106℃、106℃，在橡胶的温度中具有最大30℃的偏差，然而，相反在具有用于进料管52的加热设备58(具有120℃的设定温度)的本发明的产品中，温度是113℃、113℃、114℃、115℃、115℃，可以达到在橡胶中的热偏差仅仅为将近2℃。如从上述结果可以看出，加热设备58的供应能够减小在被注射到模腔16中的和在注射室26中的橡胶的橡胶温度的变化性，即使指定间歇操作，能够增加产品的质量。
而且，根据该实施例的橡胶注射模塑装置如此设置，使得应该考虑通过从馈送机14进给的橡胶从推进组件15被推入到进料管52的橡胶量设定注射柱塞28的退回极限。因此，不管是否通过推进组件15输送橡胶到进料管52中，装入到注射室26中的橡胶量将是最合适用于一次循环的装料量。
而且根据该实施例，结构是这样的，使得当注射柱塞28在向前极限时，整个注射室26将被注射柱塞28填充，因此解决了在注射后在注射缸24里面残留橡胶的问题。这种布置可以进一步增加被注射到模腔16中的橡胶的温度，能够完全减小用于硫化的时间。
虽然在本发明现在优选的实施例中详细地说明本发明，但仅仅说明性的目的，应该明白本发明不限于示出的实施例的任何细节，在不脱离本发明的精神和范围的条件下，本领域的一般技术人员可以以其它不同的改变、修改和改进实施本发明。
权利要求
1.一种橡胶注射模塑装置，包括其中具有模腔(16)的模具(10)；注射机(12)，包括带有在其中存储橡胶的注射室(26)的注射缸(24)，和用于通过注射柱塞的前进将橡胶从所述注射室注射到所述模腔中的注射柱塞(28)；馈送机(14)，具有带有进料孔(50)的料筒(44)并且适合于通过进料管将混合状态的橡胶进给到所述注射室中，所述进料孔形成在料筒的末梢并且通过进料管(52)与注射室连接；以及推进组件(15)，其在由所述馈送机进行的橡胶进给操作之后将残留在所述进料管中的橡胶推入到注射室中。
2.如权利要求1所述的橡胶注射模塑装置，进一步包括防止逆流元件(15)，用于保持所述注射室(26)里面的橡胶并且防止在所述进料管里面的橡胶已经被推进到注射室中之后橡胶从所述注射室逆流到所述进料管(52)中。
3.如权利要求1所述的橡胶注射模塑装置，其中所述推进组件(15)包括可移动的活塞(62)，其具有与所述进料管(52)基本相同横截面的形状，其中通过所述活塞由驱动装置沿所述进料管向前移动，将所述进料管里面的橡胶推到所述注射室中。
4.如权利要求3所述的橡胶注射模塑装置，其中所述活塞(62)是杆形的。
5.如权利要求3所述的橡胶注射模塑装置，其中所述进料管(52)设置成直线的形式，并且运动通道(66)沿着进料管形成直线的形式用于允许柱塞在所述进料管里面向前移动或在所述进料管里面向后退回。
6.如权利要求1-5中任一项所述的橡胶注射模塑装置，进一步包括设置在进料管(52)的外围部分的用于加热的加热设备(58)，以便加热从所述馈送机(14)进给的橡胶。
7.如权利要求1-5中任一项所述的橡胶注射模塑装置，其中根据通过来自所述馈送机(14)的橡胶进给进入所述注射室(26)中的橡胶装料而向前和向后移动的所述注射柱塞(28)包括用于检测设定退回极限的检测装置(70)和用于基于所述检测装置的检测停止所述馈送机的橡胶进给的控制单元，所述设定退回极限设定为使得装入到所述注射室的橡胶量加上从所述进料管中所推出的残留橡胶量将是一次装料的设定量。
8.如权利要求1-5中任一项所述的橡胶注射模塑装置，其中所述注射室(26)在末梢处具有向所述注射缸的末梢喷嘴延伸的锥形的形状，并且所述注射柱塞(28)在它的末梢处具有与所述注射室的末梢相同形状的锥形的形状，从而所述注射柱塞的末梢部分与所述注射室的末梢部分配合以在柱塞的向前的极限处填充所述注射室的末梢部分。
9.一种利用注射注塑装置制造橡胶产品的方法，其中所述装置包括其中具有模腔(16)的模具(10)；注射机(12)，包括带有在其中存储橡胶的注射室(26)的注射缸(24)，和用于通过注射柱塞的前进将橡胶从所述注射室注射到所述模腔中的注射柱塞(28)；馈送机(14)，具有带有进料孔(50)的料筒(44)并且适合于通过进料管将混合状态的橡胶进给到所述注射室中，所述进料孔形成在料筒的末梢并且通过进料管(52)与注射室连接；以及推进组件(15)，其在由所述馈送机进行的橡胶进给操作之后将残留在所述进料管中的橡胶推入到注射室中，所述方法包括下列步骤在所述馈送机的橡胶进给动作之后，通过推进组件将残留在所述进料管里面的橡胶推入到所述注射室中；以及然后通过所述注射柱塞的向前运动将在所述注射室中存储的橡胶注射到所述模腔中，从而在所述模腔中橡胶被硫化模制。
10.如权利要求9所述的橡胶产品的制造方法，其中橡胶当被注射到模腔(16)中时被加热到不小于模腔中的橡胶的硫化温度的85％。
11.如权利要求9或10所述的橡胶产品的制造方法，其中加料管(52)被加热的温度高于从馈送机(14)所进给的橡胶的最高温度。
全文摘要
一种橡胶注射模塑装置，包括其中具有模腔(16)的模具(10)；注射机(12)，包括带有在其中存储橡胶的注射室(26)的注射缸(24)，和用于通过注射柱塞的前进将橡胶从所述注射室注射到所述模腔中的注射柱塞(28)；馈送机(14)，具有带有进料孔(50)的料筒(44)并且适合于通过进料管将混合状态的橡胶进给到所述注射室中，所述进料孔形成在料筒的末梢并且通过进料管(52)与注射室连接；以及推进组件(15)，其在所述馈送机的橡胶进给操作之后将残留在所述进料管中的橡胶推入到注射室中。也公开了一种利用该模塑装置制造橡胶产品的方法。
文档编号B29C45/73GK1748975SQ20051009958
公开日2006年3月22日 申请日期2005年9月14日 优先权日2004年9月14日
发明者犬饲幸男, 加藤重己, 青井孝弘, 木村宪仁, 今井隆裕, 赤塚祐树, 小野正己 申请人:东海橡胶工业株式会社, 三友工业有限公司