CN107379427A - 用于塑性材料的注射模制的方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于塑性材料的注射模制的方法及设备。具体而言，本发明涉及用于借助于带有闭塞器(4)的至少一个喷嘴(2,3)将塑性材料注射模制的方法及设备，闭塞器(4)包括柄(10)，柄(10)具有通孔(11)且可相对于喷嘴(2,3)在关闭位置与打开位置之间横向地移位，在打开位置，通孔(11)打开喷嘴(2,3)与流动通路(8,9)之间朝模具(6)的连通。当闭塞器(4)在注射之后布置在关闭位置时，通孔(11)保持与模具(6)的腔(7)连通，且由通孔(11)中存在的塑性材料制成的残余核心(16)保持结合至由流动通路(8,9)中的塑性材料制成的残余核心(15)且与其一起移除。

Description

用于塑性材料的注射模制的方法及设备
技术领域
本发明关于用于塑性材料的注射模制的方法及设备，其类型为其中提供了至少一个喷嘴以用于将流体塑性材料在压力下引入模具的腔中。
背景技术
模制设备是本领域中已知的，例如，来自代表本申请人的EP-2918389，其中为了控制从注射器流出的熔化的塑性材料流，使用了由柄构成的密闭***，柄可在注射器的喷嘴中在前进的关闭位置与后退的打开位置之间沿轴向移动。
此柄借助于布置在注射器上游的电动促动器或流体移位，且例如固定至待注射的塑性材料的分送器，或在模具的固定板的凹部中，或直接至机械台板。
喷嘴中的闭塞器的存在暴露出若干缺点。首先，注射器的柄的准确关闭需要在分送器处向***提供阀引导器以确保柄与喷嘴的末端对准且避免材料的渗漏。由于所需的严格公差和关于其中材料的停滞的常见问题，阀引导器通常是对于***关键的元件。
此外，喷嘴中的闭塞器的存在不利地影响塑性材料流的规律性，带有在喷嘴的末端附近在模制件上生成可见缺陷的风险。
为了克服这些缺点，由具有通孔且布置在喷嘴的流动通道外的柄构成的闭塞***是本领域中已知的。柄可相对于喷嘴在关闭位置与打开位置之间横向地移位，在关闭位置，喷嘴与模具之间借助于通孔的连通中断，且在打开位置，通孔打开喷嘴与模具之间的连通。
带有外部闭塞器的实施例的优点在于使柄移位所需的力相对于可在喷嘴中移动的闭塞器所需的力低得多。这归因于不存在将材料吸引到闭塞器的柄上的摩擦。这允许向模制***提供较小功率且同时更紧凑且经济的促动器。
例如，美国文献US-4077760和日本文献JP-S6089322示出了借助于称为"槽口"类型的前述侧向闭塞***来关闭和打开喷嘴的机构。用于促动闭塞器的***使柄在两个位置中选择性地移位。在第一位置，孔(其直径可与来自喷嘴的材料的流出的直径相比)与喷嘴的末端对准以允许熔化的塑性材料的通流进入模具。一旦结束注射，柄在第二位置移位以用于使柄的孔相对于喷嘴的末端失准且阻挡塑性材料流，以便允许模具的打开和模制件的移除。
在由US-4077760所示的情况中，除带有与喷嘴的出口的直径相当的直径的孔之外，柄具有带有较小直径的第二孔，其用于模制周期的最终步骤中以优化塑性材料在模具中的堆积。侧向闭塞器的关闭位置在两个孔之间居间。
已知装置均由于柄的孔中的塑性材料制成的残余核心而暴露出危害性，残余核心在注射完成时由闭塞器朝关闭位置拖曳，且在冷却时，其硬化而粘至孔的壁。在后续的模制中，来自喷嘴的塑性材料流将存在于闭塞器的孔中的硬化材料推入模具的腔中，因此引起模制件上的可见缺陷。
为了避免该缺点，在随后的模制周期之前，该残余核心必须从闭塞器的孔手动地移除，例如通过钻孔，以免在将熔化的塑性材料注射到模具中的后续步骤中引起模制件上的缺陷。此手动移除不可避免地引起各个模制周期的时间延长，且需要专用的操作者和仪器。
美国文献US-5328352公开了一种用于从侧向闭塞器的孔移除由塑性材料制成的此硬化残余核心的备选方法。此方法设为在模制件的移除之后的两个后续模制周期之间，闭塞器的柄在打开位置移位，且以适合于排出存在于孔和从喷嘴到模具的流动通路两者中的残余核心的推动元件替换喷嘴。
该解决方案使***结构极为复杂，用于辅助操作的时间保持很高，且此构造不适合于设有多个注射器的***，假定它们必须提供每一个材料残余物从各个喷嘴的每个孔的排出。
文献JP-S6420110描述了一种上文指出的类型的模制设备，且解决了在注射的结尾避免第一浇口中的塑性材料的损失和硬化的技术问题。注射步骤借助于可相对于注射器横向移动且具有通孔的闭塞器发生。当模具关闭时，塑性材料通过第一浇口和第二浇口注射，第一浇口和第二浇口借助于闭塞器(布置在其打开位置)的通孔置于相互连通。当模具打开时，在注射的结尾，模具的可移动部分的开口移位允许闭塞器在弹簧的作用下平移到关闭位置，以便使其通孔相对于第一浇口失准，关闭其以免其中的塑性材料的硬化。因此，闭塞器从打开的位置到关闭流动通路的位置的移位与模具的打开同时发生，且通孔同时保持与加宽的第二浇口连通。由第二浇口中存在的塑性材料制成的残余核心和通孔中存在的残余核心不可与模制制品一起在移除后者时移除，假定在打开模具时，闭塞器与模具的固定部分之间且因此通孔与第一浇口之间的相对移动引起存在于其中的两个残余核心之间的对应相对移动，在切割时带有随后的相互分离。模制制品从模具的后续向上移除引起两个残余核心之间的分离。
发明内容
本发明的目的在于克服上述缺点，且更具体是提供上文所述类型的模制方法和设备，其构造成使得允许在各个注射周期的结尾由闭塞器的孔中存在的塑性材料制成的残余核心以简单、快速且有效的方式移除。
根据本发明，该目的由于根据权利要求1的在前表征的部分的方法达到，其差异性特征在于，当闭塞器在注射之后布置在关闭位置时，通孔保持与模具的腔连通，且由闭塞器的所述通孔中存在的塑性材料制成的第二残余核心保持结合至由流动通路中存在的塑性材料制成的第一残余核心且与其一起移除。
由于该解决概念，由闭塞器的柄的孔中的塑性材料制成的残余核心的形成在每个模制周期的结尾自动地移除，因此克服了一个模制周期与后续模制周期之间的人工干预或辅助装置的需要。
在本发明的第一实施例中，通孔甚至在闭塞器的关闭位置与流动通路连通，因此由柄的孔中存在的塑性材料制成的第二残余核心与形成在流动通路中的第一残余核心直接地结合，且两个残余核心在移除模制制品时作为单块移除。
在本发明的第二实施例中，凹部布置在流动通路附近，凹部与模具的腔连通，且在闭塞器的关闭位置与柄的通孔连通。在此凹部中，注射的塑性材料形成第三残余核心，因此闭塞器的柄的通孔中存在的第二残余核心通过第三残余核心间接地结合至第一残余核心且在移除模制制品时与其一起移除。
用于实施根据本发明的方法的注射模制设备在权利要求4中以其最宽的意义限定。
附图说明
现在将参照附图仅作为非限制性示例详细描述本发明，在附图中：
-图1为分别根据本发明的第一实施例和第二实施例的设有带有侧向闭塞器的两个喷嘴的注射模制设备的垂直截面示意图，
-图2至图5为在四个不同随后的操作位置呈现的根据图1的第一实施例的喷嘴闭塞***的较大比例的局部视图，
-图6至图9为在四个不同随后的操作位置呈现的根据图1的第二实施例的喷嘴闭塞***的较大比例的局部视图。
具体实施方式
初始地参照图1，一种塑性材料注射模制设备常规地包括热室1，在带有通过流体或电动促动器5控制的相应侧向闭塞器4的所示的示例的情况下，将在流体状态下注射的塑性材料通过喷嘴2、3在压力下供应至热室1。在常规方式下，各个喷嘴2、3的末端包括与热室1连通的管状末梢12。
各个闭塞器4包括设有通孔11的柄10，且其与相应的喷嘴2、3协作以打开或关闭通过与模具6的腔7连通的相应流动通路8、9在压力下朝模具6的流体塑性材料流。通孔11的内表面和流动通路8、9的内表面是略微截头圆锥形的，朝模具6的腔7发散。
根据在图1的右侧示出的第一实施例，喷嘴2与模具6的腔7之间的流动通路8具有入口区段13，其具有优选为通孔11的宽度的至少两倍的宽度，使得即使在图1中呈现和在图4中更详细呈现的侧向闭塞器4的关闭位置中，通孔11保持与流动通路8连通且因此与模具6的腔7连通。
环形螺母17与喷嘴2的末梢12相关联，环形螺母17延伸至模具6的腔7，形成流动通路8，且闭塞器4的柄10横向于喷嘴2的轴线紧邻末梢12横穿环形螺母17。
在图1的左侧呈现的第二实施例中，凹部14布置在流动通路9附近，流动通路9相对于流动通路8尺寸较小，凹部14具有朝模具6的腔7发散的内截头圆锥表面。在图1中呈现且在图8中更详细呈现的闭塞器4的关闭位置中，例如大致与流动通路9是相同尺寸的凹部14在一侧与模具6的腔7连通，且在另一侧与喷嘴3的柄10的通孔11连通。
环形螺母18与喷嘴3的末梢12相关联，环形螺母18与模具6的腔7间隔开，且***件19设在末梢12与模具6之间，流动通路9和凹部14形成在***件19中。柄10在***件19中横向于喷嘴3的轴线可滑动地延伸。
图2示出了图1的右部(即，本发明的第一实施例)的放大部分，其中喷嘴2的闭塞器4在打开位置。柄10的通孔11与喷嘴2的末梢12对准，因此允许塑性材料从喷嘴2通过流动通路8到模具6的腔7的通流。
在图3中，闭塞器4示为在塑性材料流的半关闭的居间位置，而在图4中，闭塞器4以完全关闭的构造呈现。在该关闭构造，对于打开模具和移除模制件所需的是，注射的塑性材料冷却，形成流动通路8中的第一残余核心15和柄10的通孔11中的第二残余核心16。
如图4中清楚可见，第一残余核心15和第二残余核心16通过入口区段13置于直接相互接触，且在其冷却期间，它们相互结合，形成单个残余核心，其继而又在其下部处结合至模制件20的材料，如图5中呈现的那样。因此，第二残余核心16保持结合至第一残余核心15，且在模具打开和模制制品移除时与其一起移除。
在流动通路8关闭之后，第一残余核心15与第二残余核心16之间的结合由模具6的腔7中的模制件20的材料的残余压力促进。压力相对于第二残余核心16推第一残余核心15，促进其结合。
此外，分别由流动通路8和通孔11给出的残余核心15、16的略微截头圆锥形状甚至由于冷却引起体积减小而促进其移除。
图6示出了图1的左部(即，本发明的第二实施例)的放大部分，其中喷嘴3的闭塞器4在其中孔11与流动通路9对准的打开位置。
在图7中，闭塞器4示为在居间位置，其中喷嘴3的末梢12通过孔11置于与流动通路9和与凹部14连通。
图8示出了处于完全关闭位置的闭塞器4，其中孔11通过凹部14与模制件20的材料连通。
在冷却期间，塑性材料形成由凹部14中的塑性材料制成的第三残余核心21，其在一侧结合通孔11中存在的第二残余核心16，且在另一侧结合模制件20的材料。同样，第一残余核心15结合至模具6的孔7中存在的塑性材料，以便如图9中所见，在从模具16移除模制件时三个残余核心15、16、21同时地移除。
侧向闭塞器4的促动器器件5可为流体类型的，或以便进一步减小总体大小，它们可方便地为带有开/关线圈的电动类型，例如，由压力机械通过通常用于控制流体促动器的电磁阀直接地控制。
在本发明的另一个实施例中，促动器可为带有速度和加速度控制的旋转电动机，可能例如通过电位计简化，且不需要专用控制单元，如在代表本申请人的专利申请号IT-102015000081904(在本申请的提交日未公开)中示出的那样。
显然，本发明的构造细节和实施例可相对于作为示例描述和示出的内容宽泛地改变。例如，尽管本发明的第一实施例参照所谓"模具中"的环形螺母17描述，即，延伸至模具6的腔7，且第二实施例关于所谓外部的环形螺母18描述，即，由***件19与模具6的腔7间隔开，但本领域的技术人员将能够选择最佳解决方案来应用，而不管预选的实施例。此外，模制设备可包括例如以级联或顺序方式控制的多个注射器。

Claims (11)

1.一种用于借助于至少一个喷嘴(2,3)将塑性材料注射模制的方法，所述喷嘴(2,3)用于通过与模具(6)的腔(7)连通的流动通路(8,9)将流体塑性材料在压力下引入所述模具(6)中，其中所述塑性材料从所述喷嘴(2,3)到所述流动通路(8,9)的供应由闭塞器(4)控制，所述闭塞器(4)包括柄(10)，所述柄(10)具有通孔(11)且可相对于所述喷嘴(2,3)在后者与所述流动通路(8,9)之间、在关闭位置与打开位置之间横向移位，在所述关闭位置，所述喷嘴(2,3)与流动通路(8,9)之间经由所述通孔(11)的连通中断，且在所述打开位置，所述通孔(11)打开所述喷嘴(2,3)与所述流动通路(8,9)之间的连通，且其中注射的塑性材料形成所述流动通路(8,9)内的第一残余核心(15)和所述闭塞器(4)的所述通孔(11)内的第二残余核心(16)，其特征在于，当所述闭塞器(4)在注射之后布置在所述关闭位置时，所述通孔(11)保持与所述模具(6)的腔(7)连通，且由所述闭塞器(4)的所述通孔(11)中存在的塑性材料制成的所述第二残余核心(16)保持结合至由塑性材料制成的所述第一残余核心(15)且与其一起移除。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通孔(11)也在所述闭塞器(4)的关闭位置与所述流动通路(8)连通，因此由所述闭塞器(4)的所述通孔(11)中存在的塑性材料制成的所述第二残余核心(16)直接地结合至由所述流动通路(8)中存在的塑性材料制成的所述第一残余核心(15)。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，凹部(14)布置在所述流动通路(9)附近，所述凹部(14)与所述模具(6)的腔(7)连通且在所述闭塞器(4)的关闭位置与所述通孔(11)连通，且在其内，所述注射的塑性材料形成第三残余核心(21)，因此由所述闭塞器(4)的所述通孔(11)中存在的塑性材料制成的所述第二残余核心(16)通过所述第三残余核心(21)间接地结合至由塑性材料制成的所述第一残余核心(15)。
4.一种用于塑性材料的注射模制的设备，包括通过与模具(6)的腔(7)连通的流动通路(8,9)将流体塑性材料在压力下引入所述模具(6)中的至少一个喷嘴(2,3)、闭塞器(4)，所述闭塞器(4)包括柄(10)，所述柄(10)具有通孔(11)且可相对于所述喷嘴(2,3)在后者与所述流动通路(8,9)之间、在关闭位置与打开位置之间横向移位，在所述关闭位置，所述喷嘴(2,3)与所述流动通路(8,9)之间经由所述通孔(11)的连通中断，且在所述打开位置，所述通孔(11)打开所述喷嘴(2,3)与所述流动通路(8,9)之间的连通，以及控制所述闭塞器(4)在所述关闭位置与所述打开位置之间的移位的促动器器件(5)，且其中注射的塑性材料形成所述流动通路(8,9)内的第一残余核心(15)和所述闭塞器(4)的所述通孔(11)内的第二残余核心(16)，其特征在于，在注射之后在所述闭塞器(4)的关闭位置，所述通孔(11)保持与所述模具(6)的腔(7)连通，因此由所述闭塞器(4)的所述通孔(11)中存在的塑性材料制成的所述第二残余核心(16)保持结合至由所述流动通路(8,9)中存在的塑性材料制成的所述第一残余核心(15)。
5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述通孔(11)也在所述闭塞器(4)的关闭位置与所述流动通路(8,9)连通。
6.根据权利要求4或权利要求5所述的设备，其特征在于，所述流动通路(8)具有入口区段(13)，所述入口区段(13)具有为所述通孔(11)的宽度的至少两倍的宽度。
7.根据权利要求5或权利要求6所述的设备，其中所述喷嘴(2)具有由末梢(12)和环形螺母(17)形成的末端，其特征在于，所述环形螺母(17)延伸至所述模具(6)的腔(7)以便形成所述流动通路(8)，且所述闭塞器(4)的柄(10)紧邻所述末梢(12)横穿所述环形螺母(17)。
8.根据权利要求4或权利要求5所述的设备，其特征在于，凹部(14)布置在所述流动通路(9)附近，所述凹部(14)与所述模具(6)的腔(7)连通且在所述闭塞器(4)的关闭位置与所述通孔(11)连通。
9.根据权利要求8所述的设备，其中所述喷嘴(3)具有由末梢(12)和环形螺母(18)形成的末端，其特征在于，所述环形螺母(18)与所述模具(6)的腔(7)间隔开，且***件(19)设在所述末端与所述模具(6)之间，所述流动通路(9)和所述凹部(14)形成在所述模具(6)中，且所述闭塞器(4)的柄(10)在所述***件(19)中可滑动地延伸。
10.根据权利要求4至权利要求9中的一项或多项所述的设备，其特征在于，所述促动器器件(5)是开/关线圈类型的电动机。
11.根据权利要求4至权利要求9中的一项或多项所述的设备，其特征在于，所述促动器器件(5)为流体类型的。
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