具有分区段式加热器的热流道喷嘴的制作方法
【专利说明】
[0001] 相关申请
[0002] 本发明要求2013年9月10日提交的EP13183824. 5的优先权，该申请的内容以 引用方式并入本申请。
技术领域
[0003] 本发明涉及一种注射成型设备。更具体地讲，本发明涉及一种热流道喷嘴加热设 备和热流道喷嘴的加热方法。
【背景技术】
[0004] 用于热流道喷嘴的加热器是已知的。在一些应用中，喷嘴加热器嵌入喷嘴本体中 或附连于喷嘴本体。在另一些应用中，喷嘴加热器包括支承元件，例如套筒或管，并且加热 元件被连接而紧固于套筒或管的内侧或外侧。
[0005]当热流道喷嘴安置在热流道系统中时，喷嘴以及喷嘴的各组成部分直接接触热流 道系统的各部分、比喷嘴冷的模具各部分和与热流道喷嘴关联的各部分。这些接触导致热 损耗，并且这会导致沿着喷嘴的非均匀热分布。
[0006] 需要进一步改进用于注射成型热流道的加热器并且满足各种特殊的挑战，诸如下 面所描述的。
[0007] 通过更好地设计加热器以及提供更好地将喷嘴加热器夹持/连接到喷嘴的方式， 热分布可被改进。
[0008] 此外，对于一些应用以及一些喷嘴尺寸，加热器设计中可能需要考虑到加热需求。
[0009]如果喷嘴加热器出现故障或者其性能无法接受，则希望以最小的努力并且以超记 录的时间从加热器前面更换加热器。
[0010] 所有这些还希望在可接受的公差内容易地制造加热器。
[0011] 还需要研制喷嘴加热器的制造工艺，其中使用更少的原料以及更简单和更少的制 造步骤，合起来显著减少能量耗用。
【发明内容】
[0012] 本发明旨在解决现有技术中的上述问题。为此，一种用于热流道喷嘴的加热器包 括单一的加热元件和一起构成加热器套筒或管的若干区块或区段。加热元件耦联于分区段 式加热器套筒。
[0013] 在本发明的一个实施方式中，加热器套筒或管由单一的支承元件构成，并且所述 单一的支承元件被成形为盘绕或螺旋管，其能够从喷嘴的末端部分直到加热部分围绕喷嘴 本体。在这种设计中，通过盘绕或螺旋套筒或管的各部分之间的轴向间隙或轴向间隔，可产 生一种多段式加热器套筒。当加热器套筒安置在喷嘴本体内/耦联于喷嘴本体时，各套筒 区段被构造成相对于彼此可轴向移动。这使得能够更容易地将喷嘴加热器安装到喷嘴本 体。这还使得能够更容易地制造和维护喷嘴。另外，这允许实现从喷嘴加热器至喷嘴本体 的更好的夹持以及热传递。
[0014] 在本发明的一个实施方式中，加热器元件被附连于螺旋或盘绕套筒的内表面。
[0015] 在本发明的另一实施方式中，加热器元件被附连于螺旋或盘绕套筒的外表面。
[0016] 在上述各实施方式中，套筒区段可以是完全封闭的圆柱形元件，或者，它们可以包 括轴向延展的槽，以形成一种开式圆柱形元件。这样的槽产生了挠性的套筒分区段，其更容 易附连于喷嘴或从喷嘴拆下，以满足安装和维护要求。另外，所述槽在冷（即室温）状态或 热（操作）状态都允许加热器套筒被夹持并且产生夹持力。
[0017] 第二设计风格（见图8a-8b-8c)
[0018] 在本发明的另一实施方式中，加热器套筒或管由若干套筒或管构成，并且单一的 加热器元件被附连于或耦联于这些套筒中的每一个和全部。这些套筒构成加热器套筒区 段，这些套筒区段被构造成由相同材料或不同材料制成。这些材料具有不同的热传导率，并 且材料的选择将影响加热器的热分布。各区段可具有相同长度，不同长度，相同厚度或不同 厚度。还可行的是，从同一热流道系统使用的一个喷嘴到下一个喷嘴，每个区段不同于其它 喷嘴的区段。各区段也可具有不同的其它特征，这些特征可以用于减少或增加从加热器向 喷嘴本体以及向流经喷嘴的熔体传递的热量。在一些情况下，当加热器套筒安置在喷嘴本 体内/耦联于喷嘴本体时，每个加热器的各区段相对于彼此轴向可移动，以便适应于具有 不同长度的喷嘴。另外，一些区段可以作为标准部件储备，并且与配置成其功能适用于一些 客户定制需求的其它区段组合使用。
[0019] 第三设计风格（见图9a-b-c-d_e-f)
[0020] 在本发明的另一实施方式中，加热器套筒或管由两个半圆形或半圆柱形区段构 成，它们在被安置在喷嘴上时一起构成封闭的圆形或圆柱形元件，并且加热器元件将两个 区段连接，以将加热器紧固和夹持于喷嘴上。所述半圆柱形区段可通过沿着其轴向切割圆 柱体或通过弯曲平坦面而形成。
[0021] 在本发明的另一实施方式中，加热器套筒或管由若干套筒或管构成，它们每个由 两个半圆柱形子区段构成（如上一段落中所描述），并且它们通过外部加热器元件而紧固 成加热器元件，所述外部加热器元件有助于产生作用在喷嘴加热器上的夹持力。
[0022] 在所有上面描述的加热器风格或设计中，加热器元件由至少两个区段构成，它们 以轴向或纵向间隙分隔。在所有这些实施方式中，设有单一的加热元件，其在附连于喷嘴本 体时耦联且紧固于每个区段，以构成单一的单元式加热器。
[0023] 根据本发明的一个实施例，提供了一种喷嘴加热器组件，其构造成将被耦联到热 流道喷嘴，所述加热器组件包括：
[0024] _加热器支承件，其由彼此之间分隔第一间隙的至少两个彼此相邻的支承区段形 成；
[0025]-加热器元件，其紧固于这两个支承区段，所述加热器元件被构造成限制两个区段 之间的间隙，并且加热器元件不直接接触热流道喷嘴。
[0026] 根据本发明的另一个实施例，提供了一种喷嘴加热器组件，其构造成将被耦联到 热流道喷嘴，所述加热器组件包括：
[0027] _加热器支承件，由第一支承区段和第二支承区段构成，第二支承区段与第一支承 区段相邻且彼此之间分隔第一间隙；
[0028]-加热器元件，其紧固于第一支承区段且紧固于第二支承区段，所述加热器元件配 置成将第一支承区段和第二支承区段机械连接，并且所述加热器元件不与热流道喷嘴直接 接触。
[0029] 在上述喷嘴加热器组件中，可选地，加热器元件压入设置在第一和第二支承区段 的外表面上的螺旋凹槽中。
[0030] 在上述喷嘴加热器组件中，可选地，第一区段和第一区段之间设有第三支承区段， 第三区段保持加热器元件的一部分。
[0031] 在上述喷嘴加热器组件中，可选地，第一区段和第二区段之间的第一间隙平行于 第一区段和第二区段之间的第二间隙。
[0032] 在上述喷嘴加热器组件中，可选地，第一区段和第二区段是半圆柱形的并且组合 起来构成圆柱形。
[0033] 在上述喷嘴加热器组件中，可选地，第一区段和第二区段在通过加热器元件机械 连接的状态下构成圆柱形支承件。
[0034] 在上述喷嘴加热器组件中，可选地，第一区段和第二区段由第一材料制成，第三支 承区段由不同的第二材料制成。
[0035] 在上述喷嘴加热器组件中，可选地，第一材料的导热率高于第二材料。
[0036] 在上述喷嘴加热器组件中，可选地，第一材料为金属，第二材料为陶瓷。
[0037] 根据本发明的另一个实施例，提供了一种制造用于注射成型喷嘴的喷嘴加热器组 件的方法，包括：
[0038] _提供两个平坦的平坦基板；
[0039]-冲压这两个基板，以形成具有相同曲率的两个半圆柱形部件或区段，每个区段具 有内表面和外表面；<