具有含非熔体内部通道的热流道歧管以增强操作性的注塑系统的制作方法
【专利说明】具有含非熔体内部通道的热流道歧管以増强操作性的注塑系统
技术领域
[0001]本发明一般地涉及注塑领域。更具体地说，本发明涉及具有包含非熔体内部通道的热流道歧管以增强操作性的注塑系统。
【背景技术】
[0002]注塑歧管通过歧管内的熔体通道的网络将一种或多种熔料，或一种或多种“熔体”，诸如一种或多种塑料，从注塑机分配到注塑喷嘴。在制模操作期间，每种熔体通过注塑喷嘴间歇地输送至一个或多个模具腔。每个熔体通道中的熔体通常利用位于歧管外部的电加热器加热。若喷嘴是阀控类型，则通常使用位于歧管与喷嘴相对的一侧的致动器。有时，当喷嘴仍然热时，设备操作者将喷嘴与模板/浇口嵌件脱离且重新接合。这被称为“热闭锁”且可导致部件相互接合处的喷嘴和/或模板/浇口嵌件的过度磨损和破坏。
【发明内容】
[0003]在一个实施例中，本发明涉及一种注塑系统。系统包括具有主体的热流道歧管，该主体包括熔体入口、注射喷嘴区域、从熔体入口延伸到注射喷嘴区域的熔体通道、非熔体流体入口、非熔体流体出口，以及从非熔体流体入口延伸到非熔体流体出口且与熔体通道流体地隔离的非熔体流体通道。
【附图说明】
[0004]为说明本发明，附图示出了本发明的一个或多个实施例的方面。然而，应当理解的是，本发明并不限于附图中所示的精确布置和手段，其中:
[0005]图1是注塑装置的剖面局部视图，该注塑装置包括热流道歧管，热流道歧管包含用于喷嘴冷却的非熔体通道；
[0006]图2是类似于图1中注塑装置的注塑装置的剖面局部视图，其中喷嘴与热流道歧管整体地形成；
[0007]图3是注塑装置的剖面局部视图，该注塑成型装置包括热流道歧管，热流道歧管包含用于向喷嘴侧阀致动器提供致动流体的非熔体通道；
[0008]图4是类似于图3中注塑装置的注塑装置的剖面局部视图，其中喷嘴与热流道歧管整体地形成；以及
[0009]图5是热流道歧管的顶视图，该热流道歧管包括集成的非熔体通道，该非熔体通道循环加热的流体以使熔体通道内的熔体维持在所需温度。
【具体实施方式】
[0010]本发明的一方面是提供一种或多种类型用于注塑装置的热流道歧管的非熔体通道，以实现注塑装置的热流道歧管的多种功能中的任何一个或多个。这类功能包括，但不限于，向注射喷嘴的尖端提供冷却流体(例如，空气)、向注射阀提供致动流体(例如，空气或液体)，以及提供加热流体(例如，高温烷基化芳族化合物、油等)用于维持热流道歧管中熔体通道内的熔体的温度。通过阅读本发明可以显而易见，这种非熔体通道可以任何方式提供，诸如通过传统的机械加工和传统的浇铸工艺，以及增材制造工艺等。通过阅读本发明可以显而易见，利用一种或多种增材制造工艺制成的注塑装置部件，诸如热流道歧管和喷嘴，可根据材料使用与优化以及配置优化进行“微调”，以生产高效且有效率的部件。从下文可看出，这种微调也延伸到此处描述的非熔体通道所提供的功能和特征。即便如此，也可利用传统制造工艺来完成类似的非熔体通道，并取得了相应的成功。
[0011]现转至附图，图1示出了依照本发明制作的注塑装置100。注塑装置100包括热流道组件104，该热流道组件包括歧管108和多个热尖式喷嘴，热尖式喷嘴中的一个被示作热尖式喷嘴112。如上所述，有些注塑机中的实施形式是进行“热闭锁”程序，其中模具(这里指模具116)从热流道组件(这里是组件104)脱离，而装置100仍然是热的。这可能出现问题，由于喷嘴(这里指喷嘴112)的尖端(这里指尖端112A)仍然是热的，因此，喷嘴尖端通常热膨胀扩张至与模具(这里指模具116的浇口嵌件120)坚固啮合。因此，当将模具116从热流道组件104移开时，尖端112A与浇口嵌件120的坚固啮合可导致一个或两个部分的严重磨损或者甚至是一个或两个部分的破坏。为将磨损/破坏降至最低，通过设置完整的非熔体冷却剂通道124，在注塑装置100中制作设备，以允许操作者冷却每个喷嘴尖端(这里指尖端112A)，所示实施例中完整的非熔体冷却剂通道124与喷嘴112配合，并具有形成在热流道歧管108中的段124A和形成在喷嘴112中的段124B。
[0012]冷却剂通道124可以通过任何合适的方法(诸如配件)从冷却剂源128 (例如，空气压缩机)接收冷却剂(诸如空气)。这里的配件是具有快速连接配件136的软管132，该软管132被设计且配置为当操作者(未示出)想要执行热闭锁程序时，该软管快速地与热流道歧管108接合。在本实施例中，快速连接配件136消除了在制模操作中将冷却剂源128连接到热流道歧管108的需要。即便如此，可以在冷却剂源128和热流道歧管108之间进行任何合适的连接，包括在制模操作而非热闭锁期间仍然保持连接状态的连接。需注意的是，软管132和快速连接配件136可以为热流道歧管108上的所有热尖式喷嘴提供服务(图112中为方便起见仅示出一个喷嘴)。例如，在图1中，热流道歧管108中冷却剂通道124的段124C可以为其他热尖式喷嘴中的任何一个或多个提供冷却剂，其他各热尖式喷嘴未示出但靠近图1的右边。
[0013]在本实施例中，热尖式喷嘴112独立于热流道歧管108形成，并且喷嘴和歧管中的每一个都可使用任何合适的技术来制作。在一个示例中，冷却剂通道124的段124A至124C可被钻孔。可替换地，冷却剂通道124的段124A至124C可作为浇铸工艺或增材制造工艺(又叫做自由成形制造工艺)的一部分形成。为喷嘴尖端112A提供冷却的一个重要方面是将冷却剂输送到靠近喷嘴尖端的位置。图1示出了冷却剂通道124的出口 140的一个位置。然而，本领域的熟练技术人员会很容易意识到，可以思考其它的出口位置，更复杂的出口也一样，诸如由公共冷却剂通道段供应的多个出口和由单独冷却剂通道区段供应的多个出口，以及它们的组合。在这一实例中，由于热尖式喷嘴112独立于热流道歧管108形成，可能需要制作设备，以确保在操作温度下冷却剂通道124的段124A和段124B在接口 144处适当对准。由于类似的对准问题在传统热流道组件的设计和执行中经常遇到，所以本领域的技术人员将能够容易地配置热尖式喷嘴112和热流道歧管108，以确保这种对准。
[0014]热流道歧管108和热尖式喷嘴112包括熔体通道148，该熔体通道在注塑操作期间将熔体(未示出)，诸如塑料熔体，从注入机(未示出)运送至模具116。尽管未示出，但正如本领域技术人员很容易理解的，熔体通道148从一个或多个从注入机接收熔体的入口向热尖式喷嘴112延伸。每个入口在热流道歧管108内形成，并且可以从与注入机接口连接的注口衬套或其他结构接收熔体。每个热尖式喷嘴112位于热流道歧管108的喷嘴区域150。在本实例中，热流道歧管108是单一的整体式主体，该单一的整体主体可使用合适的制造技术，诸如自由制造技术(见下文)很容易地制造出来。即便如此，热流道歧管108可以使用诸如直线钻孔和堵塞的传统歧管制造技术制成，只要该歧管内的各种通道的配置不太复杂/错综。
[0015]在许多传统的注塑装置中，熔体通道中的熔体使用电阻式加热元件保持热度，诸如图1所示的加热元件152，该加热元件通常安装在热流道歧管108背面形成的凹槽中(这里指凹槽156)。使用这种类型的传统电阻式加热元件会经历的一个问题是，由于熔体通道离熔体通道相对较远，因此加热元件必须施加相对高的热量，而如果加热元件安排很差，这种高热量可引起局部过热。
[0016]为了在图1所示的注塑装置100的实施例中避免这样的问题，热流道歧管108可选地包括非熔体加热通道160，该非熔体加热通道设置为将合适的加热流体，诸如高温烷基化芳香族化合物、油等，从加热流体源164运送进入紧密靠近熔体通道148的歧管中。运行熔体通道148附近的加热通道160的好处是，加热流体的温度可以保持低于传统电阻式加热元件，诸如加热元件152所需要的温度。在这一实例中，加热通道160布置为在流体入口168与流体出口 172形成一个连续回路，其中流体入口 168从加热流体源164接收加热流体，而该加热流体从流体出口 172返回到加热源进行再加热和再循环。在示出的实施例中，加热通道160被示为是直的，这使得它们可使用任何合适的制造技术形成，包括钻孔和堵塞、浇铸以及增材制造等。在其他实施例中，加热通道可以配置并布置成几乎任何适当的/期望的构造和布置，以满足特定的设计。本发明的加热通道的其他示例结合本发明的其他附图示出。值得注意的是，单个歧管可以具有多个单独的回路代替整个热流道歧管中只具有单个热通道回路，所述多个单独的回路可以使用多个流体入口和出口(如入口 168和出口 172)或入口和出口歧管(未示出)或二者的组合。
[0017]为了完整起见，图1中注塑装置100的实施例包括模板176，该模板限定了歧管腔180，热流道歧管108位于该歧管腔中。设置一个背衬板184以闭合模具腔180，并通过包括贝氏弹簧垫圈188、绝缘垫片192及其他部件的布置来固