专利名称：热浇口注嘴的制作方法
技术领域：
本发明涉及根据权利要求1广义上的热浇口注嘴。
背景技术：
热浇口注嘴广为人知。它们用于注射铸模中，将可流动的塑性材料在高压下以预定的温度注入分离开的铸模块(腔)中。为了不使注嘴中的热混合物过早地冷却，通常在料管中设置电子加热器，分别包围料管和其中的导流槽，该导流槽用于使液态塑性材料恒温流向注嘴尖。在热的总管与不太热的铸模之间进行热隔离，以保证注嘴—尤其是注嘴尖部分—不会凝固，同时铸模(腔)也不会升温。通常使用温度感应器控制温度。
料管和加热器通常设计为分离的配件，加热器和温度感应器成整体位于与注嘴周边固定的护套中。如DE至U1至29507848所公开的内容，该护套为刚性结构，它容纳电子螺旋形导热器，并通过固定装置或夹具沿轴向固定在注嘴轴向的外表面上。另外在注嘴上也可固定有柔软的加热条或垫块(见EP至B1至0028153或WO97/03540的例子)。
EP0724943B1公开了一种热浇口注嘴，该注嘴包括由预先装配的加热系统与外壳构成的加热器，该外壳同心地安装在料管上。加热器带有通过打孔的金属板而居中固定的带状细丝，该细丝与黄铜外壳形成整体模，该整体模带有居中的孔以容纳料管。这种加热系统的制造相对来说比较复杂和昂贵，当需要替换毁坏了的加热器时便会出现问题。另外，由于正常损耗的细丝包含在外壳中，必须整个替换加热组件。而且购买新细丝和剩余的部分的费用都很高。
普通加热装置的另一个缺陷是同心封装在料管中的加热器占有相当大的空间，从而注嘴不能按需边靠边地紧密排列。但很多应用都要求腔与腔之间的空间尽可能小，尽可能同时充填分离开的腔，或者在短距离内用多点注射充填更为复杂的配件。
为了克服上述缺陷，DE29610268U1建议在普通外壳中边靠边地排列注嘴槽和加热器。扁平、T形的外壳包含基片和导管，其自由端在注嘴尖中卷起。外壳与笔直的注嘴浇口平行，并带有用于容纳加热系统的孔，该加热系统设计为几乎达到注嘴尖的杆状加热器。但这种排列的问题是完整的外壳是由均一的材料(普通的工具钢)制成的，该材料对于热分配有负作用。另外，由于弱导热性能，能量传递到外壳是有限的，所以加热配件易受影响而出现问题。这样会使热浇口注嘴频繁出现故障。
发明内容
本发明的一个目的是克服上述和其它在先技术中的缺陷，并提出一种热浇口注嘴，该注嘴具有均一的热传递和温度分配曲线，并且当与铸模相配合时不需要多少空间。另一个目的是形成一种能够经济地制造和安装的结构，并保证可靠的运行。另外注嘴的外形能够使热浇口注嘴紧密地排列，以适于低成本制造并快速安装，而且具有可靠的工作性能也是很重要的。
本发明的主要特征通过权利要求1和权利要求24进行限定。权利要求2至23和权利要求25所述的内容限定了具体的形式。
在用于注射铸模的热浇口注嘴中，料管是由高强度材料制成的，该热浇口注嘴安装在铸模或总管上，并在内侧至少具有一个适用于热熔物的喷管，在其下端还带有注嘴尖，该热浇口注嘴包含固定在料管周边的，适用于热熔物的加热器。本发明包含设计成整体模的加热器，该加热器由高导热材料制成；本发明还包含用于容纳料管的第一容纳槽和至少一个容纳直线形加热配件的附加容纳槽，该附加容纳槽基本与第一容纳槽平行。这种非常简单和便宜的加热组装系统可保证在料管中一直到注嘴尖部具有极为均一和均匀的温度分配。这种温度装置维持在整个注嘴长度中，以形成良好的最终成品。
本发明的另一个特征是，除了第一容纳槽之外，在料管的一侧或两侧至少有两个用于容纳加热配件的附加容纳槽。这样，必需的热能能够很容易地分配到多个具有较小直径的加热配件中。这会对加热系统的使用寿命产生积极的影响。热浇口注嘴能够经常保证可靠的工作性能。
另外，在与轴向呈直角的热传递块中，容纳槽的平行排列只需很小的空间，从而多个热浇口注嘴能够边靠边地紧密排列。由于注嘴之间的距离很小，能够很容易地将注嘴列放入到多个空腔或多个入口中；分别在空腔或入口之间的极小的距离，至少在与轴向垂直的方向上是可以选择的。
在整体模中，容纳槽在同一平面呈直线排列，或者呈放射状交错排列，并且/或者相对于注嘴的纵向交错排列，以形成可放置温度感应器的足够空间。这种排列不需增加注嘴之间的空间。
本发明的热浇口注嘴的另一个实质性的优点为，根据料管和加热配件各自的工作情况，可以取自不同的材料并单独生产，这对生产成本产生积极的影响。可以单独将加热配件插入高导热性能的加热器中，也可以按需要进行置换，而不需要特殊的拆除工作。这样可以利用较少的工作进行生产，并且将配件正向或反向地固定在压力密封的料管上。
为了使加热配件和料管的直径可变化，整体模的横截面中第一容纳槽区域应比附加容纳槽区域小，即整体模中加热配件区域略宽一些，从而就能够得到较大的直径。同时，相邻热浇口注嘴的注嘴尖之间的窄缝不增加，从而能够使空腔之间的距离很小。
加热配件最好是可通过端部连接在一般控制电路上的电子加热筒。但该加热配件也可以由管道段构成，该管道段能够通过热介质，并能够插入整体模而成形。
料管的横截面基本为环形，并可正向或反向地插入整体模的第一容纳槽中。另外该槽可以设计成很容易制作的孔。
为了感测加热器产生的温度，整体模带有至少一个用于插入温度感应器的附加容纳槽。
本发明的另一个主要的特征是可以相对于料管固定整体模。这样能够避免加热器在料管中移动，或意外从料管中脱落。为达到该目的，最好在料管的端部装配环形槽，在环形槽中正向插入夹具，如弹簧垫圈。该弹簧垫圈的外径比料管的外径大，从而整体模的一端能够放置在弹簧垫圈上，并且不会滑落。另外，也将弹簧带垫圈正向或反向地安装在整体模中。
本发明的另一方面还提供了料管的连接段，该连接段具有多个排列成梳形的导管，每个导管都配置有一个整体模加热器。这样，独立的注嘴就形成沿纵向具有极小注嘴距离的注嘴系统。因为每个独立的注嘴都有各自的热能，所以所有的注嘴槽都能够单独地提供所需的热能。
如果整体模或至少部分整体模设计为整体，则能够得到最佳的热传递，每个导管都带有各自的容纳槽和至少一个用于插入加热配件的附加容纳槽。
对于控制系统，加热配件都与独立的控制电路连接。但也可以将多个加热配件成组地连接在共同的控制电路上，由此控制装置的花费会相应减少。
对于多个注嘴的排列，可将独立的注嘴边靠边紧密排列，它们的侧边表面彼此连接，这样在空腔之间可以得到极小的空间。
本发明的其它特征，细节和优点在权利要求，说明书和附图中体现。其中图1是热浇口注嘴的侧向截面视图，图2是图1中热浇口注嘴的底面视图，图3是热浇口注嘴另一实施例的侧向截面视图，图4是图3中热浇口注嘴的底面视图，图5是热浇口注嘴另一实施例的侧向截面视图，图6是图5中热浇口注嘴的底面视图，图7是从底面看多个注嘴的排列图，图8是多个注嘴排列的另一实施例的顶视图。
具体实施例方式
热浇口注嘴一般由图1中10作为具有环行横截面的料管20构成，该料管由高强度的金属制成—如工具钢，并带有横向扁平的连接头22，和沿轴向向下延伸并具有环形横截面的细长导管26。在与纵向L成直角的连接头22的宽度b比导管26的直径略宽，从而料管20能够一同相应地缩小。连接头22侧向带有两个用于旋入适当固定螺栓(未示出)的螺纹孔23，从而将热浇口注嘴10安装在热浇口模或热浇口总管(未示出)上。
在沿轴向A延伸的料管20中，居中设置有最好呈通孔的热熔流体的通道30。在该连接头22中，通道30带有金属入口32，其下端形成为注嘴尖34，该注嘴尖使热熔流体通过至少一个金属出口35喷入到铸模孔(未示出)中。该注嘴尖34的端部最好由高导热性能的金属制成，将该注嘴尖34的端部插入料管20，最好是旋入料管20中。根据使用的方式，也可以使注嘴尖与料管20形成为整体，其功能是相同的。
为了使热浇口注嘴10与铸模或总管恰好密封，在料管20的连接头22中，与入口32连接处设置有密封环24。也可以安装上附加的中央环形配件(未示出)，以便于将注嘴10安装到铸模上。
紧靠原料导管26周边的为加热器40。该加热器为扁平整体模，该整体模沿导管26的纵向延伸，并基本与其轴向长度等长，与纵向长度L成直角的宽度B不超过料管20的连接头22的宽度b。这样能够保证热浇口注嘴10在整体上非常细长。从图2中可以看出，具有椭圆形横截面的整体模40的纵向侧边或表面41为平面，随后使短侧边42沿料管20的轮廓线环绕，也可以先使整体模环绕，再使侧边扁平，以使其宽度B与连接头22的宽度b对应。
在沿轴向A延伸并由高导热性能的金属，如铜或黄铜制成的整体模40中，具有形成为穿孔的第一容纳槽43，以插入料管20。该通孔的内径比导管26的外径略小，从而导管26可以经常完全地并易于与加热器40紧密连接。
该滑块型加热器40还包含有与第一槽43平行的容纳槽45，该容纳槽45呈圆形或方形，以插入直线形的加热配件50。在图1所示实施例中，该加热配件50为椭圆形加热筒，它基本沿加热器40的纵向长度延伸，并向下伸入注嘴尖34部分。加热筒还带有电子接头52，该接头横向导引加热器40穿过孔47，与控制电路(未示出)连接。加热筒50的外径比在两端最好都有开口的容纳槽45的内径略宽，从而加热筒50能够由整体模40的高导热性材料密封，于是便总可以保持良好的导热性能。这样在加热筒50产生热动力的整个过程中都能够向整体模40进行适宜的热传递，并由此直接传递给料管20。
另外，加热配件50可以是能够通过热介质，如水或油的管道段(未示出)。将该管道段插入容纳槽45，并在其端部与横向接头(也未示出)连接。
通过将两端完全密封，并在端部导引出横向接头，也可以将容纳槽45直接作为管道段使用。
为了感应加热器40产生的温度，在与料管20直接连接的实体快40中设有附加容纳槽49。可以将温度感应器(未示出)插入所述槽中，其接头(未示出)也横向引出，远离纵向的加热器40。
为了不让加热器相对于料管20移动或滑落，在料管20的端部设有环形槽60，其间插有夹具62，如外围开槽的弹簧垫圈。如图1所示，弹簧垫圈的外径比料管20的外径略大，从而整体模40的端部能够停留在弹簧垫圈62上。在弹簧垫圈的下端，料管20的端部具有凹口，由此周边外径形成有梯段28。这样可以将热浇口注嘴放置在铸模中央。
热浇口注嘴10的制造与安装非常简单和经济。首先轧制整体加热器40，并使其具有必须的通孔43，45。随后将加热筒50压入对应的容纳通孔45，并与接头52正负连接，该接头穿过横向开口47被导引出。按此方式极为有效和经济地预制出的加热器40，在其底部与料管20连接，导管26由于如此紧密的配合而完全由容纳槽43夹持住。为了进一步固定加热器40，将弹簧垫圈62放置在料管20的底部，该弹簧垫圈62固定在外缘槽60中。为了进一步使热浇口注嘴20的安装简化，整体模40中的容纳通孔43，35的插入口48为轻微的斜面。
如果加热筒毁坏了，应该能够将其快速方便地更换。为了达到此目的，在拆下弹簧垫圈62后先将整体模40从料管20上拆卸下来。然后用新的加热筒50替换下毁坏了的加热筒50，将加热器40重新安装在料管20上。彻底的修理并不需要很多时间。因为仅仅替换下毁坏了的加热筒50，所以其余部分并没有耗费。
在如图3所示的实施例中，在第一容纳槽43的一侧设有用于插入加热筒50的另外两个容纳槽45。这样，在整体功率保持相同的同时，可以减少个体加热筒50的功率系数，从而能够在其使用寿命中发挥实际效力。图5所示加热注嘴10具有相同的应用。在此实施例中，在第一容纳槽43的两侧各设有一个用于插入加热筒50的容纳槽45，从而使料管20或多或少对称地安装在加热器40的加热筒50之间。
加热器40的容纳槽43，45可以在同一平面排列成沿纵向L(见图4)的一条直线上，并且/或者如图6所示，也可以与纵向L呈直角而放射地交错排列，这样能够为热感应器的附加容纳槽49提供足够的空间。
因为将与纵向L呈直角的热浇口注嘴10设计得非常扁平，所以它们可以彼此表面咬合地边靠边紧密排列在一起。从而使注嘴尖之间的空间减少到最小，以至在一列注嘴中仅留有几毫米的小空间。扁平的加热器40可以与料管20分离开，并且其通道30是由高导热性能的材料制成，能够保证在整个循环中和降落到注嘴尖35的同一路径上得到足够的热能，由此在料管20中输送的塑性材料可以得到最适宜的加热。
图7显示出本发明另一重要的发明要点，在整体模40的横截面中第一容纳槽43的区域比附加容纳槽45小。这样分别在料管20和导管26的区域中，加热器40的宽度B不超过接头22的宽度b，由此整体模40在加热筒50处具有增加的宽度B’。因此加热筒50具有相当大的直径，在同一温度下它们并不是紧密排列，从而在其使用寿命中能够得到非常有效地利用。
由于整体模40特殊的横截面形状，多个热浇口注嘴10能够如图7所示排列，即加热筒50彼此面对面地交错排列。料管20之间与注嘴35之间的空间并没有增加，即在得到较大加热筒50的情况下，它们之间的空间都很小。扁平加热器40的纵向表面41在容纳槽43处彼此紧密排列，以使直线排列的料管20中总可以得到良好和均匀的温度。横向表面41中可以如图所示从宽度B逐渐过度到宽度B’，或者呈阶梯状(未示出)转变，但横向表面41必须实际挨在一起，以使注嘴10能够紧密地排列在一起。
图8示出了本发明的另一个实施例。在基座连接片22上，多个导管26呈梳状排列，每个轴都带有各自的整体模加热器40，在整体模加热器中又配有一个或多个加热筒50。
在图8所示的实施例中，整体模40在右侧形成一片，在料管20的每个导管上都配有容纳槽43(此处未示出)。在每个料管20的另一侧配有加热筒50，50’的容纳槽45，从而通过通道30的热熔物能够得到均匀地加热。
图8中加热器40的一个重要特征是，图中所示料管20右侧的加热配件50在形成连续部分的整体模40中，并且与普通加热控制电路(未示出)连接。该电路向加热配件50提供基本的负载，随后再分配到料管20。图中料管20左侧的加热筒50’在整体模40的分离部分40’中，并且每个加热筒都与分离的控制电路连接。每一个部分40’通过很小的空气间隙46与临近的部分热隔绝，并且每一部分40’都带有各自的容纳孔49以插入温度感应器。结果根据需要在独立的通道30中可以产生不同的温度。
本发明不仅仅限于上述实施例，还可以以其它方式进行更改。例如，可以使用带有棱角的横截面的加热筒50，它能够正向或反向放入对应的容纳槽45中。在该容纳槽的端部可以开口，也可以盖上盖子(未示出)，以保护电子加热筒50不受外界影响。另外，可以通过不同的锁定装置，或通过正向或反向排列在整体模40中的夹具62，将加热整体模40固定在料管20上。
可以看出用于注射铸模的热浇口注嘴10带有由高抗力材料制成的料管20，并且连接在铸模或总管上，所述料管20包含至少一个热熔通道30和位于底端的注嘴尖34。形成为高导热整体模的各个加热器40固定在具有环形横截面的料管20的周边。在该整体模中，至少有一个附加的用于插入直线形加热配件50的容纳槽45，该容纳槽配置在料管20的第一容纳槽43的一侧或两侧。对应于料管20固定的整体模40是扁平的加热器，至少在第一容纳槽43的区域中其宽度B不超过料管20的宽度b。加热配件50最好为带有电子接头52的加热筒，该接头横向导引出整体模40之外。另外还带有用于容纳温度感应器的附加容纳槽49。
本发明的所有特征，包括设计细节，空间排列和实施步骤，如权利要求，说明书和附图所展示的，这些特征具有创造性的实质内容，能够进行多种组合。
权利要求
1.一种用于注射铸模的热浇口注嘴，它带有由高强度材料制成的料管(20)，该热浇口注嘴可以安装在铸模或总管上，并在其中带有至少一个适用于热熔物的通道(30)，在该料管的底端部带有注嘴尖(34)，所述热浇口注嘴包含适用于热熔物的加热器(40)，该加热器固定在料管(20)的周边，其特征在于该加热器(40)为由高导热材料制成的整体模，并且该加热器包括一个用于料管(20)的第一容纳槽(43)和至少一个用于直线形加热配件(50)的附加容纳槽(45)，该附加容纳槽基本与第一容纳槽(43)平行。
2.根据权利要求1所述的热浇口注嘴，其特征在于在第一容纳槽(43)的一侧或两侧附加有至少两个附加容纳槽(45)。
3.根据权利要求1或2所述的热浇口注嘴，其特征在于容纳槽(43，45)在一个平面中呈直线排列。
4.根据权利要求1至3之一的权利要求所述的热浇口注嘴，其特征在于容纳槽(43，45)放射状地，并且/或者相对于纵向(L)交错排列。
5.根据权利要求1至4之一的权利要求所述的热浇口注嘴，其特征在于所述整体模(40)具有环形横截面，其侧面是扁平的。
6.根据权利要求1至4之一的权利要求所述的热浇口注嘴，其特征在于所述整体模(40)具有长方形，椭圆形和/或有棱角的横截面。
7.根据权利要求1至6之一的权利要求所述的热浇口注嘴，其特征在于整体模(40)的横截面在第一容纳槽(43)的区域比在附加容纳槽(45)区域的窄。
8.根据权利要求1至7之一的权利要求所述的热浇口注嘴，其特征在于所述的整体模(40)是扁平的加热器。
9.根据权利要求1至8之一的权利要求所述的热浇口注嘴，其特征在于所述整体模(40)由铜或铜合金，如黄铜制成。
10.根据权利要求1至9之一的权利要求所述的热浇口注嘴，其特征在于所述加热配件(50)是带有电子接头(52)的加热筒。
11.根据权利要求1至9之一的权利要求所述的热浇口注嘴，其特征在于所述加热配件(50)是能够使热介质穿过的管道段。
12.根据权利要求1至11之一的权利要求所述的热浇口注嘴，其特征在于所述料管(20)具有圆形横截面，适用于正向或反向插入整体模(40)的第一容纳槽(43)。
13.根据权利要求12所述的热浇口注嘴，其特征在于所述接头(22)是侧向扁平的，或近似为有棱角的，在接头上还配有螺纹孔(23)。
14.根据权利要求1至13之一的权利要求所述的热浇口注嘴，其特征在于至少在第一容纳槽(43)的区域，整体模(40)的宽度(B)不超过料管(20)的接头(22)的宽度(b)。
15.根据权利要求1至14之一的权利要求所述的热浇口注嘴，其特征在于在所述整体模(40)中，至少带有一个用于插入温度感应器的附加容纳槽(49)。
16.根据权利要求1至15之一的权利要求所述的热浇口注嘴，其特征在于所述整体模(40)相对于料管(20)固定安装。
17.根据权利要求16所述的热浇口注嘴，其特征在于在料管(20)的端部带有环形槽(60)，在该环形槽中配置有正向插入的夹具(62)，如弹簧垫圈，该弹簧垫圈(62)的外径比料管(20)的外径大。
18.根据权利要求16或17所述的热浇口注嘴，其特征在于所述整体模(40)的端部停留在弹簧垫圈(62)上。
19.根据权利要求16或17所述的热浇口注嘴，其特征在于所述弹簧垫圈可正向或反向地插入整体模(40)中。
20.根据权利要求1至19之一的权利要求所述的热浇口注嘴，其特征在于在连接片(22)上有呈梳形排列的多个导管(26)，并且每个导管(26)都带有整体模加热器(40)。
21.根据权利要求20所述的热浇口注嘴，其特征在于所述整体模(40)至少在一段中设计为连接成一片，每个导管(26)都具有各自的容纳槽(43)，而加热配件(50)带有至少一个附加容纳槽(45)。
22.根据权利要求1至21之一的权利要求所述的热浇口注嘴，其特征在于每个加热配件(50)都配有各自的控制电路。
23.根据权利要求1至22之一的权利要求所述的热浇口注嘴，其特征在于多个加热配件(50)成组地与共同的控制电路连接。
24.根据权利要求1至23之一的权利要求所述的，含有至少两个热浇口注嘴的多个注嘴的排列，其特征在于独立的注嘴侧表面彼此连接，边靠边地紧密排列。
25.根据权利要求24所述的多个注嘴的排列，其特征在于料管(30)和容纳槽(43)分别排成笔直的一列。
全文摘要
一种用于注射铸模的热浇口注嘴,它带有由高强度材料制成的料管(20),该热浇口注嘴可以安装在铸模或总管上,并在其中带有至少一个适用于热熔物的通道(30),在该料管的端部带有注嘴尖(34)。为了得到均一的热传递和温度分布曲线,并且当将热浇口注嘴配置在铸模上时,占用极小的空间,所述热浇口注嘴包含适用于热熔物的加热器(40),该加热器固定在料管(20)的周边,其特征在于该加热器(40)为由高导热材料制成的整体模,并且该加热器包括一个用于料管(20)的第一容纳槽(43)和至少一个用于直线形加热配件(50)的附加容纳槽(45),该附加容纳槽基本与第一容纳槽(43)平行。
文档编号H05B3/48GK1370670SQ0210474
公开日2002年9月25日 申请日期2002年1月16日 优先权日2001年1月16日
发明者H·京特 申请人:京特金属制造股份有限公司