專(zhuān)利名稱(chēng)：熱流道系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用於塑料注塑的熱流道系統(tǒng)。這種熱流道系統(tǒng)包括一個(gè)流道拼塊，該流道拼塊具有一個(gè)殼體，該殼體具有至少一個(gè)用以面對(duì)面地插入筒式加熱器的內(nèi)腔，該筒式加熱器單元包括一個(gè)受隔熱的流管，該流管在其面端部和/或在其周界具有流動(dòng)通道，該流管還包括一個(gè)例如可為加熱線(xiàn)圈或電阻條的電氣加熱器件。
傳統(tǒng)的流道系統(tǒng)包括帶有內(nèi)裝筒式加熱器或管狀加熱元件的分配器或歧管塊體，其相對(duì)於該殼體和/或相對(duì)於該注塑單元的隔熱作用往往是不充分的。因此，加熱該流道拼塊便需要較大的電能輸入和比較長(zhǎng)的加熱時(shí)間。此外，當(dāng)具體涉及到內(nèi)部加熱系統(tǒng)時(shí)，清理工作便顯得特別困難。
美國(guó)專(zhuān)利US-A-3,091,812中公開(kāi)的流道系統(tǒng)包括一個(gè)由一個(gè)接合到模具拼塊內(nèi)部的T形傳導(dǎo)管所環(huán)繞的熱料供料管。該T形傳導(dǎo)管的端部焊接到一塊鋼板上，該鋼板相對(duì)於該供料管沒(méi)有加以隔熱，於是，造成大量熱能的耗散及相應(yīng)的能量的損失。更有甚者，對(duì)模具溫度將有不可控制的影響。該流道系統(tǒng)因裝備不良而不適宜於或不便於進(jìn)行清理，因此，清理工作須由制造廠(chǎng)商用特殊的機(jī)械或化學(xué)方法進(jìn)行處理方可完成。為了不停地進(jìn)行生產(chǎn)，在進(jìn)行維修保養(yǎng)期間，不可避免地需使用另一個(gè)替換單元。
美國(guó)專(zhuān)利US-A-3,520,026中公開(kāi)了一個(gè)相似的熱流道系統(tǒng)，其整個(gè)流道拼塊必須給予加熱，其加熱方法或用熱橋接抑或作為自加熱單元，使得在塑料材料的各傳輸點(diǎn)處不可避免地發(fā)生溫度的突降。環(huán)繞該流道拼塊的因非常高的加工壓力而產(chǎn)生的各作用力必須加以控制，從而增加了設(shè)計(jì)和制造的成本。
如歐洲專(zhuān)利EP-B-0,274,005中公開(kāi)的另一種熱流道，其包括一個(gè)獨(dú)立的單元，該單元包含一個(gè)塑料材料供料管和一個(gè)由一個(gè)同心的套筒環(huán)繞的加熱器件。該單元大致呈柱體狀并適宜於面對(duì)面地插入其相關(guān)的殼體中或從該殼體中卸出，該單元相對(duì)於該殼體則由一個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的裝置進(jìn)行隔熱。利用一個(gè)具有特殊形狀的電阻條或一個(gè)電源供電的加熱線(xiàn)圈進(jìn)行電加熱，以便向該塑料材料供料管的內(nèi)部比向該供料管端部耗散較少的熱量，塑料材料流動(dòng)通過(guò)該供料管端部處而進(jìn)入下一個(gè)工段。該套筒具有用以對(duì)下方的多個(gè)支承環(huán)進(jìn)行隔熱的空氣間隙。在操作過(guò)程中，鄰接該殼體的各外部隔熱空間均填充以固化了的塑料。制造和組裝該結(jié)構(gòu)需要昂貴的費(fèi)用，因此，極需為降低該項(xiàng)費(fèi)用對(duì)之謀求對(duì)策。
為了對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題提出令人滿(mǎn)意的改進(jìn)措施，本發(fā)明的目的在於對(duì)上述熱流道系統(tǒng)作出改進(jìn)，更具體地說(shuō)，本發(fā)明的目的在於開(kāi)發(fā)用於該熱流道系統(tǒng)的分配系統(tǒng)或歧管系統(tǒng)，該分配系統(tǒng)或歧管系統(tǒng)可廉價(jià)地生產(chǎn)并可以以簡(jiǎn)單的方式顯著地加強(qiáng)其機(jī)械和熱學(xué)性能。
本發(fā)明的特定目的在於提供一種能以最低程度傳輸熱能到該殼體并對(duì)該熱流道系統(tǒng)提供高標(biāo)準(zhǔn)的電氣安全性的裝置。本發(fā)明的目的在於提供一種用以安裝、保養(yǎng)和清理該熱流道系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)的和簡(jiǎn)便的裝置。此外，本發(fā)明可保證操作費(fèi)用廉宜，因其所消耗的時(shí)間和能量都可盡量地給予減少。
本發(fā)明提供的第一種用於塑料注塑的熱流道系統(tǒng)包括一個(gè)流道拼塊，該流道拼塊具有一個(gè)殼體，該殼體具有至少一個(gè)用以面對(duì)面地插入筒式加熱器的內(nèi)腔，該筒式加熱器單元包括一個(gè)受隔熱的流管，該流管在其表面端部和/或在其周界具有流動(dòng)通道，該流管還包括一個(gè)例如可為加熱線(xiàn)圈或電阻條的電氣加熱器件，該流管由一層電氣絕緣層所包封，該絕緣層又依次被加熱器件所環(huán)抱，而該加熱器件則熱傳導(dǎo)地結(jié)合到其下方的結(jié)構(gòu)件，從而形成呈柱體狀的堅(jiān)固的芯件。本發(fā)明提供的另一種或第二種用於塑料注塑的熱流道系統(tǒng)包括一個(gè)流道拼塊，該流道拼塊具有一個(gè)殼體，該殼體具有至少一個(gè)用以面對(duì)面地插入筒式加熱器單元的內(nèi)腔，該筒式加熱器單元包括一個(gè)受隔熱的流管，該流管在其面端部和/或在其周界具有流動(dòng)通道，該流管還包括一個(gè)例如可為加熱線(xiàn)圈或電阻條的電氣加熱器件，該流管由一個(gè)套筒體所環(huán)抱，該套筒體由多個(gè)套筒體段部組成，每個(gè)套筒體段部在靠近該流動(dòng)通道處固定到該流管的環(huán)型支承件上。
第一種熱流道系統(tǒng)可以有多種實(shí)施例，各種實(shí)施例分別具有下述特徵該芯件包含一個(gè)用一種導(dǎo)熱塊體遮蓋的加熱線(xiàn)圈，并包含多個(gè)軸向間隔的徑向支承件和環(huán)型支承件，該徑向支承件徑向突伸超出該芯件的外直徑，以便緊配合地持留在殼體內(nèi)腔之內(nèi)；位於緊接該流動(dòng)通道的徑向支承件的形狀制成能用以直接密封接合諸如熱流道噴嘴和/或其它筒式加熱器單元和/或流管的熱流道元件；平行於軸線(xiàn)方向伸展的徑向支承件設(shè)置在環(huán)型支承件相對(duì)側(cè)，以便傳遞大的流動(dòng)反作用力，該環(huán)型支承件包括設(shè)置在該內(nèi)腔之內(nèi)而不與之接觸的密封表面；該環(huán)型支承件包括多個(gè)用以接納該加熱器件的縱向部分的外部槽溝，該外通道平行於或傾斜於該軸線(xiàn)方向延伸；該筒式加熱器單元的徑向支承件和環(huán)型支承件與其導(dǎo)熱部分相互隔熱，并包括用以減少在內(nèi)腔之內(nèi)的支承區(qū)域的熱傳導(dǎo)至最小程度的中空件或切口；該流管的環(huán)型支承件包含在外肋部之間軸向地間隔開(kāi)的并用以減少在內(nèi)腔之內(nèi)的支承區(qū)域的熱傳導(dǎo)至最小程度的環(huán)形槽；該徑向支承件包括多個(gè)軸向間隔的呈星形狀的狹窄輻條架，該輻條架至少具有三個(gè)輻條和/或包括一個(gè)牢固地連接到該流管的轂部；該徑向支承件包括多個(gè)適宜於通過(guò)例如焊接或擰旋螺紋部分而連接到該流管的鍵；該筒式加熱器單元包括可緊密配合在該殼體的內(nèi)腔之內(nèi)的外周界肋部，以便分離各外部中空腔室，使該腔室在軸線(xiàn)方向上相隔開(kāi)。
第二種熱流道系統(tǒng)也可以有多種實(shí)施例，各種實(shí)施例分別具有下述特徵各套筒體段部包括一個(gè)經(jīng)過(guò)熱套裝或焊接而廉價(jià)到一個(gè)相關(guān)的環(huán)型支承件上的有徑向切口的中央部分，該中央部分用以緊密地接合到其密封表面；該流管的各環(huán)型支承件具有多個(gè)周界切口；該各套筒體段部在各連接間隙處通過(guò)搭接件相互連接，該連接間隙通過(guò)周界肋部密封塑料的流動(dòng)；各套筒體段部的端部在該連接間隙處在軸線(xiàn)方向上重疊，作用在該周界肋部之間的外中空空間的操作壓力便使該搭接件變成自閉合；一個(gè)外部支承弧段設(shè)置成在方向上與各個(gè)流動(dòng)通道完全相反；在該芯件和該套筒體之間有多個(gè)諸如內(nèi)部間隙或環(huán)形腔室的隔熱空間，該隔熱空間通過(guò)徑向支承件在軸線(xiàn)方向上彼此相互分離，以便避免塑料進(jìn)入其內(nèi)；在該芯件的端部至少有一個(gè)環(huán)形腔室軸向地延伸到一個(gè)未占用的空間之內(nèi)；該套筒體的端部牢固地裝配到端接件上，該端接件軸向地密封該流道殼體。
該第一或第二熱流道系統(tǒng)還具有如下共同的特徵，即其可包括一個(gè)延伸進(jìn)入一個(gè)主流道或環(huán)形支承的區(qū)域之內(nèi)的溫度檢測(cè)器，具體而言該溫度檢測(cè)器進(jìn)入該筒式加熱器單元的表面端部的栓塞之內(nèi)；徑向地(流動(dòng)通道)或例如代替一個(gè)偏置栓塞面對(duì)面地設(shè)置一個(gè)塑料進(jìn)給開(kāi)孔；為形成H字形或交叉型流道，在殼體內(nèi)腔之內(nèi)插入二個(gè)或以上筒式加熱器單元，該筒式加熱器單元彼此間成一個(gè)角度地延伸，各流管密封地連接一個(gè)具有一個(gè)環(huán)型支承件的套筒體段部的一個(gè)管狀切口；交叉的筒式加熱器單元用插銷(xiāo)固定在該殼體之內(nèi)，而該流管則在各橫交設(shè)置的筒式加熱器單元處由熱套裝段的表面端部支承。
按照本發(fā)明的一種熱流道系統(tǒng)的特徵在於，整體的筒式加熱器單元設(shè)計(jì)成易於面對(duì)面地處?kù)兑粋€(gè)流道拼塊殼體的內(nèi)腔之內(nèi)，在該筒式加熱器單元內(nèi)，電氣加熱裝置相對(duì)於一個(gè)流管是電絕緣的，但該加熱裝置則熱傳導(dǎo)地結(jié)合到其下方的結(jié)構(gòu)件，以便形成一個(gè)大致上呈柱體狀的堅(jiān)固的芯件。更具體地說(shuō)，一個(gè)定間距或變間距加熱線(xiàn)圈可用一種導(dǎo)熱、含鋁的復(fù)合塊體遮蓋，而該筒式加熱器單元，特別是該流管本身，可包含多個(gè)軸向間隔的徑向支承件，該支承件徑向地延伸超出該芯件的外直徑，以便緊配合在該殼體內(nèi)腔之內(nèi)。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，該熱流道系統(tǒng)包括位於流動(dòng)通道中的該流管的徑向支承件，該徑向支承件制成其形狀可用以與其它熱流道元件直接密封接合，該熱流道元件可為噴嘴和/或附加的筒式加熱器單元和/或流管。平行於一個(gè)軸線(xiàn)方向伸展的徑向支承件可設(shè)置在環(huán)型支承件的相對(duì)側(cè)，以便傳遞大的流動(dòng)反作用力，該環(huán)型支承件可包括設(shè)置在該流道拼塊內(nèi)腔之內(nèi)而不與之接觸的密封表面。該徑向支承件也可包括多個(gè)平行於一個(gè)軸線(xiàn)方向伸展或相對(duì)於該軸線(xiàn)方向傾斜伸展的外槽溝，該外槽溝用以接納在該流動(dòng)通道的區(qū)域之內(nèi)的加熱裝置的縱向橋接部分。
本發(fā)明采用一種非常便利的結(jié)構(gòu)，各筒式加熱器單元的該徑向支承件是與其導(dǎo)熱部分隔熱的，特別是與該復(fù)合塊體隔熱的。如果該徑向支承件設(shè)計(jì)成包括例如切口、中空件、環(huán)形槽等使得能在該內(nèi)腔的支承區(qū)域中以最低的程度傳導(dǎo)熱能，便可節(jié)省大量的能量。形狀呈星形的軸向間隔的狹窄輻條架可保證與該內(nèi)腔壁的充分接合，但將限制熱能從內(nèi)部耗散，該輻條架具有至少三個(gè)輻條。優(yōu)選的徑向支承件可包括一個(gè)轂部，該轂部通過(guò)焊接或釬焊與該流管成整體地或牢固地連接在一起。
另一方面，例如可通過(guò)一個(gè)固定螺絲或通過(guò)焊接將徑向鍵固定在該流管上，以便於分別安裝該流管或該殼體。另一種固定該流管的方式是應(yīng)用外部接合的螺栓、制動(dòng)螺絲等，從而便於其後進(jìn)行調(diào)整。本發(fā)明還設(shè)想各種實(shí)施例，其中包括在不用夾緊該流管的端部的情況下而固定該流管。此外，可設(shè)想有多個(gè)配備以裝配襯套的流動(dòng)出口，各流動(dòng)出口用以裝配一個(gè)噴嘴，該襯套最好具有二個(gè)用以緊密地封裝鄰接噴嘴的斜切邊。
為了得到最優(yōu)的隔熱作用，該筒式加熱器單元可具有用以緊配合於該內(nèi)腔之內(nèi)的外周界肋部，使得各外部中空腔室在軸線(xiàn)方向上彼此分隔開(kāi)。
本發(fā)明的另一個(gè)顯著特徵在於，該熱流道系統(tǒng)具有一個(gè)套筒體，該套筒體環(huán)抱該流管，并為待面對(duì)面地插入到該殼體的一個(gè)筒式加熱器單元的部分。該套筒體可包括多個(gè)套筒體段部，各套筒體段部則永久性地連接到設(shè)置在一個(gè)流動(dòng)通道的區(qū)域內(nèi)的環(huán)形徑向支承件上。其結(jié)果，形成一種非常穩(wěn)定的復(fù)合體，該復(fù)合體的內(nèi)部不為加工中的塑料材料所能進(jìn)入，這是由於該外部套筒體的整個(gè)長(zhǎng)度是一種密封的結(jié)構(gòu)體。因此，不論該流道本身的長(zhǎng)度如何，其確定一個(gè)隔熱的空間，從而使在其內(nèi)部產(chǎn)生的熱量主要傳輸?shù)皆撍芰喜牧现校挥猩倭康臒崃磕茉趶较蛑С屑哪承┬〉闹С袇^(qū)域內(nèi)發(fā)生向外逸散的現(xiàn)象。
如果各套筒體段部包括一個(gè)熱套裝或焊接在一個(gè)相關(guān)的環(huán)型支承件上的徑向切口的中央部分時(shí)，該熱流道系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性得到大大的提高。此外，與傳統(tǒng)熱流道系統(tǒng)相比，其制造的成本也會(huì)大大的降低。
設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)和有效能量消耗的節(jié)約通過(guò)各環(huán)型支承件中的周界切口和/或外部槽溝而得以實(shí)現(xiàn)。在該芯件和該套筒體之間可具有隔熱空間。與現(xiàn)有技術(shù)所具有的不可控制熱能損耗相反，本發(fā)明的新穎的系統(tǒng)只在位於該流管和該殼體內(nèi)腔之間的少數(shù)非常狹窄支承件允許可再現(xiàn)的少量熱能傳輸。
如果該套筒體段部通過(guò)在連接間隙處重疊地相互連接，便可獲得更大的優(yōu)點(diǎn)。該連接間隙通過(guò)隔板而對(duì)流動(dòng)的塑料進(jìn)行密封，當(dāng)操作壓力作用在周界肋部之間的外部空間或腔室內(nèi)，便使該搭接部分自閉合。該高的操作壓力將有力地支承在外部搭接部分，從而將之壓到該內(nèi)部搭接部分，以便實(shí)現(xiàn)更加理想的密封作用。中間的套筒體段部將補(bǔ)償操作過(guò)程中因溫度條件變化所引起的熱脹冷縮現(xiàn)象。
在一個(gè)芯件端部的至少一個(gè)環(huán)形腔室可軸向地伸展進(jìn)入一個(gè)未占用的空間中，使得朝向該殼體的熱傳導(dǎo)也可以降低。一方面，該熱流道系統(tǒng)具有很大程度的穩(wěn)定性，另一方面，可通過(guò)將該套筒體的端部牢固地固定到端接件而還易於使連接和清理工作得以實(shí)現(xiàn)，該端接件則軸向地密封該流道殼體。一個(gè)溫度檢測(cè)器可延伸到一個(gè)環(huán)型支承件的區(qū)域之內(nèi)，例如延伸到該筒式加熱器單元的表面端部的栓塞之中；因此，該加熱裝置是以鄰接該主流道的內(nèi)部的實(shí)際溫度進(jìn)行控制的。
一個(gè)諸如流動(dòng)進(jìn)口的進(jìn)給開(kāi)孔可徑向地設(shè)置在該筒式加熱器單元內(nèi)。這對(duì)於呈直線(xiàn)形結(jié)構(gòu)而言極為便利。對(duì)於成一角度或彎曲的流道而言，最好具有一個(gè)在該筒式加熱器單元的一個(gè)表面端部的軸向進(jìn)給開(kāi)孔。
通過(guò)將至少二個(gè)筒式加熱器單元以彼此成一個(gè)角度插入到殼體內(nèi)腔使得一個(gè)流管的一個(gè)表面端部密封地接合具有一個(gè)環(huán)型支承件的套筒體段部的管狀切口而可形成H字形或交叉型流道。因此，該殼體內(nèi)腔可彼此相互交叉，這種殼體內(nèi)腔的相互交叉便於固定被插入的筒式加熱器單元并使之穩(wěn)定?？捎娩N(xiāo)件固定該熱流道系統(tǒng)，而該流管可相對(duì)於各橫向的筒式加熱器單元通過(guò)例如熱套裝的套筒體段部的端部面對(duì)面地受支承。
本發(fā)明的其它特徵、細(xì)節(jié)或優(yōu)點(diǎn)可從附上的申請(qǐng)專(zhuān)利權(quán)利范圍要求書(shū)以及下述示於附圖中的最佳實(shí)施例的說(shuō)明而得到清楚的認(rèn)識(shí)。


圖1為一個(gè)熱流道的軸向剖視圖；圖2為取自沿圖1中的流道的II-II剖線(xiàn)的橫向剖視圖；圖3為取自沿圖1中的流道的芯件的III-III剖線(xiàn)的橫向剖視圖；圖4為一個(gè)交叉型流道的軸向剖視圖；圖5為一個(gè)熱流道系統(tǒng)的示意圖；圖6為一個(gè)改型的熱流道的軸向剖視圖；圖7為取自沿圖6中的流道的VII-VII剖線(xiàn)的橫向剖視圖；圖8為取自沿圖6中的VIII-VIII剖線(xiàn)的橫向剖視圖；圖9為另一個(gè)流道實(shí)施例的軸向剖視圖；圖10為取自沿圖9中的流道的X-X剖線(xiàn)的橫向剖視圖；圖11為取自沿圖9中的XI-XI剖線(xiàn)的橫向剖視圖；圖12為另一個(gè)熱流道部分的部分軸向剖視圖；圖13為相應(yīng)於圖12中的剖線(xiàn)XIII-XIII剖線(xiàn)并包括偏離軸向的元件的剖視圖；圖14為又另一個(gè)熱流道部分的部分剖視圖；圖15為又另一個(gè)實(shí)施例的剖視圖；圖16為與圖14和15所示的熱流道一起使用的熱流道噴嘴的頂視圖。
圖1示出一個(gè)流道10。該流道10包括一個(gè)殼體12，該殼體12具有一個(gè)內(nèi)腔14，筒式加熱器單元16可插入於該內(nèi)腔14之中。在其兩端部各有一個(gè)端接件18，其可起到在該殼體12內(nèi)軸向地閉合該筒式加熱器單元16的作用。在此實(shí)例中，該筒式加熱器單元16包括一個(gè)套筒體20，該套筒體20由多個(gè)套筒體段部組成；更具體地說(shuō)，該多個(gè)套筒體段部包括一個(gè)中央段部21、緊接著有若干中間段部24、過(guò)渡段部22和在二側(cè)的末端段部23。相應(yīng)的二鄰接的段部之間具有帶有搭接部分26的連接間隙25，在該相應(yīng)的區(qū)域的溫度發(fā)生變化時(shí)，則允許該搭接部分26熱脹冷縮。此外，每一對(duì)搭接部分26形成一個(gè)自閉合的密封。
該套筒體20具有外部周界肋部50，該肋部50緊配合該內(nèi)腔14，且該肋部50非常狹窄，以便減少朝向該殼體12傳輸熱能的程度。在該周界肋部50之間的外部空間或空腔52增強(qiáng)了該筒式加熱器單元16和該殼體12之間的隔熱作用。由於這些肋部50緊密地裝配到該內(nèi)腔14處，則該空間52通常便不會(huì)有加工中的塑料進(jìn)入其內(nèi)。如果在最不理想的情況下，竟然有任何塑料材料進(jìn)入該空間52時(shí)，加工壓力將會(huì)把該鄰接的外部搭接部分逼迫到相關(guān)的搭接部分上。這樣，便會(huì)排除任何企圖流進(jìn)的塑料材料進(jìn)入間隙54，該間隙54通常形成一個(gè)環(huán)形腔室，其并將該外部套筒體20與內(nèi)部芯件30加以隔熱。該內(nèi)部芯件30由一個(gè)流管32支承，該流管32支承一個(gè)電氣絕緣層39(圖1中示意地示出，因該絕緣層是非常薄的)和一個(gè)加熱線(xiàn)圈38，該加熱線(xiàn)圈38埋植在并固定在一個(gè)導(dǎo)熱復(fù)合塊體V中，該導(dǎo)熱復(fù)合塊體主要包含鋁。
包括一個(gè)主流道34的該流管32的流動(dòng)通道35、36位於該套筒體20的管狀切口的相對(duì)側(cè)。加工中的塑料材料經(jīng)過(guò)一個(gè)進(jìn)給開(kāi)孔35進(jìn)入通過(guò)該主流道34，并經(jīng)過(guò)二個(gè)或更多出口36離開(kāi)該主流道。圖1中示出塑料材料M流動(dòng)的方向。
在流動(dòng)通道35、36的區(qū)域內(nèi)，該套筒體20利用該流管32的寬的徑向支承物或環(huán)型支承件40(參看圖2和3)固定到該芯件30上。平行於該流管32的軸線(xiàn)方向的該芯件30的多個(gè)外部槽溝44各用以接納一個(gè)加熱線(xiàn)圈38的縱向部分48。該槽溝44也用密封復(fù)合V遮蓋，以便在該加熱裝置的不同部分形成高導(dǎo)熱的橋接件。
一旦用該密封復(fù)合填充該加熱線(xiàn)圈38和該外部槽溝44之後，該套筒體20便可熱套裝在該芯件30之上。各獨(dú)立的套筒體段部21、22、23和24將緊密地裝配在該流管32的相應(yīng)的環(huán)型支承件40上。因此，該熱流道的流動(dòng)通道通過(guò)直接形狀-配合延續(xù)到相應(yīng)的管狀切口28，在該管狀切口的相對(duì)側(cè)各套筒體段部包括一個(gè)支承弧段51，該支承弧段51接受起源於操作壓力下促使塑料材料M流動(dòng)所產(chǎn)生的反作用力。
環(huán)型支承件40具有多個(gè)在軸線(xiàn)方向上彼此分隔開(kāi)一段距離的外肋部42，使得各環(huán)形槽41位於相應(yīng)的二個(gè)肋部之間，該肋部42并在該周界的主要部分之上均勻分布。只有該狹窄的肋部42和該支承區(qū)域40/46能從內(nèi)部抽出熱能并將該熱能向外耗散，從而節(jié)省很多能量。在該環(huán)型支承件40上的外部槽溝44可以是傾斜的。如果呈螺旋形環(huán)繞狀時(shí)，其間距須能配合該加熱線(xiàn)圈的繞匝。
該筒式加熱器單元16的外部包括多個(gè)隔熱環(huán)形腔室54，各腔室54在該芯件30和該套筒體20的不同的套筒體段部21至24之間分別提供間隙。在一個(gè)軸向方向上，各環(huán)形腔室54除在該相應(yīng)的環(huán)型支承件40和中央支承區(qū)域46受到小小的阻斷外，該環(huán)形腔室是連續(xù)的。在該環(huán)形腔室的二個(gè)端部，未占用的軸向空間64將保證最佳的隔熱作用。該套筒體20的二個(gè)端部可由軸線(xiàn)方向上的端接件18支承，該端接件18也在軸線(xiàn)方向A上具有多個(gè)面對(duì)邊形成的空間52。
該熱流道系統(tǒng)10的該主流道34通過(guò)偏置在鄰接該出口36處的栓塞56可在軸線(xiàn)方向上是閉合的。該栓塞56之一(件圖1的右手部分)可夾持一個(gè)支承在相關(guān)的端接件18的一個(gè)塞座58中的溫度檢測(cè)器60。一個(gè)連接器62導(dǎo)引到該復(fù)合-埋植加熱線(xiàn)圈38。
該芯件30的一個(gè)主要特徵在於，該芯件30由該遮蓋的流管32制成，而僅在該芯件30的端部及在各環(huán)型支承件40稍微超出該加熱線(xiàn)圈38的外部直徑D(見(jiàn)圖2和3)，使得該復(fù)合-遮蓋加熱線(xiàn)圈38可靠地受支承。於是該芯件30便可容易地插入該套筒體20內(nèi)，以便固定於其上。在將該套筒體20的獨(dú)立的套筒體段部熱套裝時(shí)，該環(huán)型支承件40及其肋部42的徑向突伸區(qū)域多變緊密地接合。其結(jié)果，該復(fù)合的筒式加熱器單元16便形成高熱阻的極為穩(wěn)定的并堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)。
這種筒式加熱器單元16允許用以注塑雜色制品的熱流道實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)。如圖4中示出的實(shí)例，其中，多對(duì)在二個(gè)平行的豎置內(nèi)腔14內(nèi)彼此對(duì)準(zhǔn)的筒式加熱器單元16由上方和下方與橫向的筒式加熱器單元交叉相交。利用總數(shù)為五個(gè)的相同的筒式加熱器單元16構(gòu)造成一個(gè)H字形的流道，其各主流道34全為流動(dòng)-連接。各對(duì)垂直對(duì)準(zhǔn)的筒式加熱器單元16的面-邊端部是如此連接，使得不同的主流道34經(jīng)過(guò)一個(gè)管狀切口28直接流出進(jìn)入該水平的筒式加熱器單元的外部流動(dòng)通道。只有該水平筒式加熱器單元是在軸線(xiàn)方向上由栓塞56閉合(見(jiàn)圖4的右手部分)。
用固定銷(xiāo)件66將垂直筒式加熱器單元16固定在該塊體12之內(nèi)，亦即固定在一個(gè)熱流道承載板上。因此，可以確定該橫向的筒式加熱器單元16的水平位置，該橫向的筒式加熱器單元的端接件18也起著確保其軸向定位的作用。該各末端套筒體段部23是熱套裝在該流管32的端部的肩部上的，且該流管32經(jīng)過(guò)套筒體段部的中間段部24接合該橫向的筒式加熱器單元16的各環(huán)型支承件40，該各末端套筒體段部23起到面對(duì)面地支承該垂直的筒式加熱器單元16的作用，使得在塑料注射過(guò)程中所引致的反作用力能可靠地并均勻地分布。
在一種緊湊節(jié)省空間的歧管式設(shè)計(jì)中，該流管32為一種二重管或多重管，該二重管或多重管在鄰接該主流道34處具有一個(gè)橫向通道，該通道在相應(yīng)的出口位置導(dǎo)引到一個(gè)平行流道(未示出)，該流道包含二個(gè)出口，導(dǎo)致總共有四個(gè)流動(dòng)通道36。再利用另一個(gè)平行的流道，該另一個(gè)平行的流道流動(dòng)連接到各該出口，該另一個(gè)平行的流道能很容易地容納在該流管32的截面區(qū)域之內(nèi)，如示意地示於圖5中那樣，如果不考慮該實(shí)際管體的安排，該流動(dòng)通道36的數(shù)目可以一番再翻。應(yīng)當(dāng)理解到，在一個(gè)特定的實(shí)施例中，每一個(gè)相繼的流道可以安排成與前一個(gè)流道呈一個(gè)直角關(guān)系而不是與之相互平行，從而可以形成交叉塊體陣列。其重要特徵在於各相等的流動(dòng)路徑朝向所有通道或出口36引出，使得在所有出口位置處的壓力降都是一樣的，從而保證模制的制品的品質(zhì)均勻一致。
應(yīng)當(dāng)理解到，由於在各種操作階段中熱脹和冷縮所導(dǎo)致的尺寸變化并不能影響該熱流道系統(tǒng)10的功能，該熱流道系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)的顯著差別在於，本發(fā)明的熱流道系統(tǒng)10可在所有流動(dòng)通道提供相等熱量的傳輸，同時(shí)地可產(chǎn)生最均勻的溫度分布。本發(fā)明的狹窄的支承區(qū)域和密封的空腔或未占用的空間導(dǎo)致良好的隔熱作用，使得該流道殼體12的溫度最好約等於模具的溫度，亦即約80℃，而在該流管32內(nèi)的加工中的材料的溫度可以高達(dá)300℃。如此高的溫度差會(huì)引起尺寸變化，然而，這種變化并不影響該筒式加熱器單元16。其芯件30是固定地保持在殼體內(nèi)腔14中，使得最佳的保養(yǎng)工作也仍能在嚴(yán)重的高溫和高壓狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)。該電氣加熱裝置38的相同部分可接納在該流管32的進(jìn)給開(kāi)孔的二側(cè)邊而不需在該流管的端部將之夾緊。通常適宜采用230伏特電源，但其結(jié)構(gòu)也可適當(dāng)?shù)丶右愿男停员氵m用於低電壓電源，例如其電壓為24伏特或5伏特的電源。
本發(fā)明的熱流道系統(tǒng)10的另一種實(shí)施例示於圖6至8中，其包含一個(gè)簡(jiǎn)化的筒式加熱器單元16，該筒式加熱器單元16不帶有套筒體20。此處，該流管32與一個(gè)堅(jiān)固的短管鍵制成一體，該短管鍵包括流動(dòng)通道35、36，最好并具有平坦表面40，以便直接地形狀-配合於其他熱流道元件，該熱流道元件可為例如一個(gè)位於該進(jìn)給開(kāi)孔35的注塑機(jī)噴嘴接頭(部分地示於圖6的頂部)和一個(gè)位於該開(kāi)口36的熱流道噴嘴11(部分示於圖6的底部)。徑向支承件同樣可包括位於相應(yīng)的流動(dòng)通道36的相對(duì)側(cè)的支承件51；在圖6中示出，該進(jìn)給開(kāi)孔35的相對(duì)側(cè)有一個(gè)鍵，該鍵由一個(gè)固定螺栓37接合，從而可防止該筒式加熱器單元16在該殼體內(nèi)腔14內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)。
圖7和8均為截面圖，示出非常狹窄的徑向支承件49、51，該狹窄的徑向支承件造成在該內(nèi)腔14之內(nèi)形成最少程度的支承區(qū)域。分別在流動(dòng)通道35和36之間的中間位置處有多個(gè)徑向支承件49，該徑向支承件49的形狀取呈星形狀的輻條架，該輻條架各具有三個(gè)輻條50(見(jiàn)圖8)。該加熱線(xiàn)圈38的縱向部分48也同樣埋植在該芯件30的復(fù)合塊體V之中，而該加熱線(xiàn)圈最好用230伏特電壓的電源供電。
在圖9至11所示的筒式加熱器單元16結(jié)構(gòu)上與前述筒式加熱器單元相同，該筒式加熱器單元16包括一個(gè)具有在低的電壓下工作的棒形加熱器的加熱裝置38，該電壓可低至例如為24伏特或5伏特。在流管32的外邊和/或在用導(dǎo)熱復(fù)合塊體V遮蓋以形成該芯件的各棒形加熱器處提供以一個(gè)電氣絕緣層。該連接器62可固定在一個(gè)端接環(huán)件19內(nèi)，保持一個(gè)溫度檢測(cè)器60的栓塞56則通過(guò)該端接環(huán)件19插入。應(yīng)當(dāng)注意到，各該徑向支承件49可以各包含四個(gè)輻條50(圖11)，雖然具有不同數(shù)量的輻條的其他輻條架構(gòu)形也是可以采用的。
圖12和13所示的實(shí)施例描述一個(gè)筒式加熱器單元16，該筒式加熱器單元的芯件30包含一個(gè)堅(jiān)固的流管32，該流管32由一個(gè)偏置栓塞56所閉合，而該偏置栓塞56與一個(gè)止動(dòng)器狀的肩部57接合。在該流動(dòng)通道的區(qū)域內(nèi)，例如出口36的區(qū)域內(nèi)，該流管32的壁厚度減少，以便形成平坦表面40直接地由該相關(guān)的熱流道噴嘴11的形狀-配合的頂部所接合。一個(gè)固定螺絲69起到在其軸向和徑向位置上鎖定該流管32的作用。該流管32的徑向支承件為各該鍵68，其可為短的管體(見(jiàn)圖13的頂部)，最好將之分組，使得二對(duì)鍵68安置在該噴嘴11的二側(cè)邊而第五個(gè)鍵支承在該出口36相對(duì)側(cè)的該流管32區(qū)域。應(yīng)當(dāng)注意到，作為一個(gè)特殊的特徵，該徑向支承件68，69由空氣間隙或例如由陶瓷制成的隔熱環(huán)74隔熱，該隔熱環(huán)74在該導(dǎo)熱復(fù)合塊體V內(nèi)環(huán)繞該鍵68、69，使得熱傳導(dǎo)的路徑更長(zhǎng)。具體而言，為了減少?gòu)膬?nèi)部的熱耗散，該鍵68、69可用低的熱傳導(dǎo)材料如鎳鉻鋼制成。
在圖14和15中示出的另一個(gè)實(shí)施例包括一種鉚釘狀徑向支承件65，該徑向支承件接合在該內(nèi)腔14和該流管32之間，該流管32包括在該出口36相對(duì)側(cè)的接納環(huán)型支承件40的部分。該出口36直接地形狀-配合於該相關(guān)的熱流道噴嘴11的頂部，該熱流道噴嘴由一個(gè)空氣間隙隔熱的注口套67(見(jiàn)圖16)，該噴嘴11則精確地保持在其緊配合的位置而接合該出口表面。從圖14和16中可清楚地看到，該熱流道噴嘴11的頂部或該注口套67可包含一個(gè)傾斜表面72，該傾斜表面72允許緊密地裝填安置成直角關(guān)系的相鄰的噴嘴，以便應(yīng)用於所需的多重陣列。一個(gè)環(huán)形槽溝73可用以接納一個(gè)例如由金屬制成的環(huán)形密封件(未示出)，以便緊密地密封該配合表面40/11。
上文已經(jīng)就本發(fā)明的最佳實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明和解釋?zhuān)瑢?duì)於本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和原則下，多重改型和變形是顯然可行的，本發(fā)明的精神和原則并比作為對(duì)本發(fā)明的具體形式的限制。
權(quán)利要求
1.一種用於塑料注塑的熱流道系統(tǒng)，其包括一個(gè)流道拼塊(10)，該流道拼塊(10)具有一個(gè)殼體(12)，該殼體(12)具有至少一個(gè)用以面對(duì)面地插入筒式加熱器單元(16)的內(nèi)腔(14)，該筒式加熱器單元(16)包括一個(gè)受隔熱的流管(32)，該流管(32)在其表面端部和/或在其周界具有流動(dòng)通道(35，36)，該流管(32)還包括一個(gè)例如可為加熱線(xiàn)圈或電阻條的電氣加熱裝置(38)，其特徵在於，該流管(32)由一層電氣絕緣層(39)所包封，該絕緣層(39)又依次被該加熱裝置(38)所環(huán)抱，而該加熱裝置(38)則熱傳導(dǎo)地結(jié)合到其下方的結(jié)構(gòu)件，從而形成呈柱體狀堅(jiān)固的芯件(30)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱流道系統(tǒng)，其特徵在於，該芯件(30)包含一個(gè)用一種導(dǎo)熱塊體(V)遮蓋的加熱線(xiàn)圈(38)，并包含多個(gè)軸向間隔的徑向支承件和環(huán)型支承件(40，49，50，51)，該徑向支承件(40，49，50，51)徑向突伸超出該芯件(30)的外直徑(D)，以便緊配合地持留在殼體內(nèi)腔(14)之內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱流道系統(tǒng)，其特徵在於，位於緊接該流動(dòng)通道(35，36)的徑向支承件(40)的形狀制成能用以直接密封接合諸如熱流道噴嘴(11)和/或其它筒式加熱器單元(16)和/或流管(32)的熱流道元件。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱流道系統(tǒng)，其特徵在於，平行於軸線(xiàn)方向(A)伸展的各徑向支承件(51)設(shè)置在環(huán)型支承件(40)的相對(duì)側(cè)，以便傳遞大的流動(dòng)反作用力，該環(huán)型支承件(40)包括設(shè)置在該內(nèi)腔(14)之內(nèi)而不與之接觸的密封表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱流道系統(tǒng)，其特徵在於，該環(huán)型支承件(40)包括多個(gè)用以接納該加熱裝置(38)的縱向部分(48)的外部槽溝(44)，該外部槽溝(44)平行於或傾斜於該軸線(xiàn)方向(A)延伸。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱流道系統(tǒng)，其特徵在於，該筒式加熱器單元(16)的徑向支承件和環(huán)型支承件(40，49，69)與其導(dǎo)熱部分相互隔熱，并包括用以減少在該內(nèi)腔(14)之內(nèi)支承區(qū)域的熱傳導(dǎo)到最小程度的中空件或切口(41，44)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱流道系統(tǒng)，其特徵在於，該流管(32)的環(huán)型支承件(40)包含在外肋部(42)之間軸向地間隔開(kāi)的并用以減少在內(nèi)腔(14)之內(nèi)支承區(qū)域的熱傳導(dǎo)至最小程度的環(huán)形槽(41)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱流道系統(tǒng)，其特徵在於，該徑向支承件包括多個(gè)軸向間隔的呈星形狀的狹窄輻條架(49)，該輻條架(49)至少具有三個(gè)輻條(50)和/或包括一個(gè)牢固地連接到該流管(32)的轂部(53)。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱流道系統(tǒng)，其特徵在於，該徑向支承件包括多個(gè)適宜於通過(guò)例如焊接或擰旋螺紋部分(69)而連接到該流管(32)的鍵(68)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱流道系統(tǒng)，其特徵在於，該筒式加熱器單元(16)包括可緊密配合在該殼體的內(nèi)腔(14)之內(nèi)的外周界肋部(50)，以便分離各外部中空腔室(52)，使該腔室(52)在軸線(xiàn)方向上相隔開(kāi)。
11.一種用於塑料注塑的熱流道系統(tǒng)，其包括一個(gè)流道拼塊(10)，該流道拼塊(10)具有一個(gè)殼體(12)，該殼體具有至少一個(gè)內(nèi)腔(14)，該內(nèi)腔(14)用以面對(duì)面地插入筒式加熱器單元(16)，該筒式加熱器單元(16)包括一個(gè)受隔熱的流管(32)，該流管(32)在其表面端部和/或在其周界具有流動(dòng)通道(35，36)，該流管(32)還包括一個(gè)例如為加熱線(xiàn)圈或電阻條的電氣加熱裝置(38)，其特徵在於，該流管(32)由一個(gè)套筒體(20)所環(huán)抱，該套筒體(20)由多個(gè)套筒體段部(21，22，23，24)組成，每個(gè)套筒體段部在靠近該流動(dòng)通道(35，36)處固定到該流管(32)的環(huán)型支承件(40)上。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的熱流道系統(tǒng)，其特徵在於，各套筒體段部(21，22，23，24)包括一個(gè)經(jīng)過(guò)熱套裝或焊接而連接到一個(gè)相關(guān)的環(huán)型支承件(40)上的有徑向切口的中央部分(46)，該中央部分用以緊密地接合到其密封表面。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的熱流道系統(tǒng)，其特徵在於，該流管(32)的各環(huán)型支承件(40)具有多個(gè)周界切口(42，44)。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的熱流道系統(tǒng)，其特徵在於，該各套筒體段部(21，22，23，24)在各連接間隙(25)處通過(guò)搭接件(26)相互連接，該連接間隙(25)通過(guò)周界肋部(50)密封塑料的流動(dòng)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的熱流道系統(tǒng)，其特徵在於，各套筒體段部(21，22，23，24)的端部在該連接間隙(25)處在軸線(xiàn)方向(A)上重疊，作用在該周界肋部(50)之間的各外部中空空間(52)內(nèi)的工作壓力便使各該搭接件(26)變成自閉合。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的熱流道系統(tǒng)，其特徵在於，一個(gè)外部支承弧段(51)設(shè)置成在方向上與各個(gè)流動(dòng)通道(35，36)完全相反。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的熱流道系統(tǒng)，其特徵在於，在該芯件(30)和該套筒體(20)之間有多個(gè)諸如內(nèi)部間隙或環(huán)形腔室(54)的隔熱空間，該隔熱空間通過(guò)徑向支承件(40，46；42；51)在軸線(xiàn)方向(A)上彼此相互分離，以便避免塑料進(jìn)入其內(nèi)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的熱流道系統(tǒng)，其特徵在於，在該芯件(30)的端部至少有一個(gè)環(huán)形腔室(54)軸向地延伸到一個(gè)未占用的空間(64)之內(nèi)。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的熱流道系統(tǒng)，其特徵在於，該套筒體(20)的端部牢固地裝配到端接件(18)上，該端接件(18)軸向地密封該流道殼體。
20.根據(jù)權(quán)利要求1或11所述的熱流道系統(tǒng)，其特徵在於，一個(gè)延伸進(jìn)入一個(gè)主流道或一個(gè)環(huán)形支承件(40)的區(qū)域之內(nèi)的溫度檢測(cè)器(60)，具體而言該溫度檢測(cè)器(60)進(jìn)入該筒式加熱器單元(16)的表面端部的栓塞(56)之內(nèi)。
21.根據(jù)權(quán)利要求1或11所述的熱流道系統(tǒng)，其特徵在於，徑向地(流動(dòng)通道(35))或例如代替一個(gè)偏置栓塞(56)面對(duì)面地設(shè)置一個(gè)塑料進(jìn)給開(kāi)孔。
22.根據(jù)權(quán)利要求1或11所述的熱流道系統(tǒng)，其特徵在於，為形成H字形或交叉型流道，在殼體內(nèi)腔(14)之內(nèi)插入二個(gè)或以上筒式加熱器單元(16)，該筒式加熱器單元(16)彼此間成一個(gè)角度地延伸，各流管(32)密封地連接一個(gè)具有一個(gè)環(huán)型支承件(40)的套筒體段部(例如21，22)的管狀切口(28)。
23.根據(jù)權(quán)利要求1或11所述的熱流道系統(tǒng)，其特徵在於，交叉的筒式加熱器單元(16)用插銷(xiāo)(66)固定在該殼體(12)之內(nèi)，而該流管(32)則在各橫交設(shè)置的筒式加熱器單元(16)處由各熱套裝段的表面端部支承。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的熱流道系統(tǒng)，其特徵在於，交叉的筒式加熱器單元(16)用插銷(xiāo)(66)固定在該殼體(12)之內(nèi)，而該流管(32)則在各橫交設(shè)置的筒式加熱器單元(16)處由各熱套裝段的表面端部支承。
全文摘要
一種用于塑料注塑的熱流道系統(tǒng)，其包括一個(gè)流道拼塊，該流道拼塊具有一個(gè)殼體，該殼體具有至少一個(gè)用以面對(duì)面地插入筒式加熱器單元的內(nèi)腔，該筒式加熱器單元包括一個(gè)受隔熱的流管，該流管在其表面端部和/或在其周界具有流動(dòng)通道，該流管還包括一個(gè)例如可為加熱線(xiàn)圈或電阻條的電氣加熱裝置，其特征在于，該流管由一層電氣絕緣層所包封，該絕緣層又依次被該加熱裝置所環(huán)抱，而該加熱裝置則熱傳導(dǎo)地結(jié)合到其下方的結(jié)構(gòu)件，從而形成呈柱體狀堅(jiān)固的芯件。
文檔編號(hào)B29C45/20GK1154902SQ9610092
公開(kāi)日1997年7月23日 申請(qǐng)日期1996年1月15日 優(yōu)先權(quán)日1996年1月15日
發(fā)明者H·京特 申請(qǐng)人:京特?zé)崆烙邢薰?