CN1976795B - 用于致动注射模制射出缸的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种装置和方法，藉此，共注射模制射出缸致动结构经配置以安装在一具有一共注射喷嘴的共注射热流道中，所述共注射喷嘴具有至少两个终止于相同浇口的熔化物通道。所述射出缸优选地安置在一模腔半边和一模芯半边中的一者中。一射出缸活塞经配置以从所述射出缸排放一熔化物。一传动结构经配置以(i)延伸穿过所述模腔半边和所述模芯半边中的一者，和(ii)向所述射出缸活塞传送一力。致动结构安置在所述模腔半边且与所述共注射热流道的相对侧上，且经配置以向所述传动结构提供所述力。此配置节省了所述模具中的空间。

Description

用于致动注射模制射出缸的装置和方法

技术领域

本发明涉及一种改进的共注射热流道射出缸致动器件，与不含有热流道射出缸的类似模具相比，所述共注射热流道射出缸致动器件经配置以最优化模具结构中所需的空间以便维持腔间距。

背景技术

共注射模制通常用于模制具有层积壁结构的多层塑料包装物。每层通常都通过单一喷嘴结构中不同的环形或圆形通路，且每层都被部分地、连续地注射穿过相同浇口。一些共注射热流道***包含用于计量一种塑料树脂材料的射出缸，使得模制周期中多腔模具的每一腔均接收精确剂量的所述树脂。这种***也可使用射出缸在模制加工期间对熔化物施加附加压力。

Dumortier的第4,080,147号美国专利揭示一种多腔模具，其使用具有与每一喷嘴/腔组合关联的射出缸的热流道。在打开模具时(图5)对所述射出缸进行填料，所述动作促使热流道组合件移动而远离歧管垫板一段距离“b”。图6中闭合模具，所述动作促使阀阻挡熔化物通道以防止树脂向馈料单元回流。接着机器夹具的持续运动使距离“b”靠拢，这促使射出缸中的树脂被注射到模腔中从而部分地将其填充。

Clarke的WO 02/058908A1揭示一种使用具有射出缸的热流道的多腔模具。在模具打开时对所述射出缸进行填料，而模具的热流道或腔板组合件没有任何相应移动。射出缸通过机器夹具造成的模具闭合动作而进行排放，随着腔自身闭合，树脂被排放以完全填充所述腔。射出缸活塞从模具的腔侧延伸，且在闭合期间由模具的芯板直接对射出缸活塞施加作用。热流道中包含的阀确保在注射期间防止树脂向馈料单元回流。

Schad的第6,152,721号美国专利揭示一种射出缸致动器件，其包括安装在机器的固定压板后方的可移动板，所述机器具有延伸穿过压板的致动杆以对安装在模具的热流道中的射出缸活塞施加作用。热流道组合件也安装到模具的固定压板，因此射出缸活塞致动器决不会与安装在可移动板上的其相应的杆致动器断开接触。

Brown的第4,966,545号美国专利揭示一种射出缸活塞，其以两个分散动作移动以便从同一射出缸将两个计量的树脂递送到同一模腔。所述活塞由模具板中前后串联安装的圆筒致动，且使用阀来防止注射期间向馈料单元回流。

von Buren的第Re.35,256号美国专利揭示一种夹持活塞(clamping piston)，其垂直于注射单元的轴施加作用以便间歇地实现到达模具的热流道***的密封连接。所述连接在每一模制周期期间被松释和密封。

DiSimone的第5,044,927号美国专利揭示一种闩锁机构，其用于将注射单元的喷嘴夹持到堆叠模具的浇道棒末端处的衬套以便减缓夹持不均。所述连接在每一模制周期期间被松释和密封。

Wright的第4,207,051号美国专利和Schad的第5,910,327号美国专利均揭示一种具有叠缩式浇道棒的堆叠模具，所述叠缩式浇道棒在模具打开和闭合时调节其长度。然而，浇道棒与注射单元喷嘴的连接在每一模制周期期间被松释和密封。

Dray的第6,413,076号美国专利揭示一种机器喷嘴，其在整个模制周期中持续啮合模具的浇道衬套。从喷嘴开始的延伸部仍位于从浇道衬套延伸的相应孔内，从而允许在两者之间进行相对轴向移动而不分离。穿过延伸部和浇道的通道仅在注射单元向模具前进时才打开，且因此两者之间的相对移动导致阀动作。

因此，需要一种尤其用于具有多个模腔的共注射模制机的可靠、容易组装、容易维护且节省模具中空间的注射模制射出缸结构。

发明内容

本发明的优点在于克服相关技术的问题，并提供一种尤其用于具有多个模腔的共注射模制机的可靠、容易组装、容易维护并节省模具中空间的注射模制机热流道***。

本发明的第一方面，提供一种注射模制射出缸致动装置，其经配置以安装在一具有一共注射喷嘴的共注射热流道中，所述共注射喷嘴具有至少两个终止于相同浇口的熔化物通道，所述装置包括：

一第一射出缸，其安置在一模腔半边和一模芯半边中的一者中，所述第一射出缸活塞经配置以从所述第一射出缸向所述共注射热流道排放第一熔化物；传动结构，其经配置以(i)延伸穿过所述模腔半边和所述模芯半边中的一者，和(ii)向所述第一射出缸活塞传送一力；

致动结构，其相对所述共注射热流道安置在所述模腔半边的相对侧，且经配置以向所述传动结构提供所述力；

一第二射出缸，其活塞经配置(i)以从所述第二射出缸向所述共注射热流道排放第二熔化物，(ii)以在第二熔化物的排放方向上移动，该方向是所述第一射出缸活塞的第一熔化物排放方向的相对方向，和(iii)以由相对固定板的移动板的移动来致动；且

所述第二射出缸相对所述第一射出缸位于所述共注射热流道的相对侧。

本发明的第二方面，提供一种注射模制射出缸致动装置，其经配置以安装在一具有一共注射喷嘴的共注射热流道中，所述共注射喷嘴具有一纵轴和至少两个终止于相同浇口的熔化物通道，所述装置包括：

一第一射出缸，其安置在一模腔半边和一模芯半边中的一者中，所述第一射出缸活塞经配置以从所述第一射出缸向所述共注射热流道排放第一熔化物；

一移动部件，其经配置以移动所述第一射出缸活塞从而促使将所述第一射出缸中的所述第一熔化物排放到所述第一共注射热流道；和

致动结构，其经配置以移动所述移动部件；

所述移动部件和所述致动结构相对所述共注射热流道，安置在所述模腔半边的相对侧上；

一第二射出缸，其活塞经配置(i)以从所述第二射出缸向所述共注射热流道排放第二熔化物，(ii)以在第二熔化物的排放方向上移动，该方向是所述第一射出缸活塞的第一熔化物排放方向的相对方向，和(iii)以由相对固定板的移动板的移动来致动；且

所述第二射出缸相对所述第一射出缸位于所述共注射热流道的相对侧。

本发明的第三方面，提供一种注射模制射出缸致动装置，其经配置以安装在一具有一共注射喷嘴的共注射热流道中，所述共注射喷嘴具有至少两个终止于相同浇口的熔化物通道，所述装置包括：

一第一射出缸，其安置在一模腔半边和一模芯半边中的一者中；

所述第一射出缸，其经配置以安置在一相对于一固定板移动的模具板中；

一第一射出缸活塞，其经配置以对所述第一射出缸进行排放；

第一射出缸活塞致动结构，其经配置以从所述模具板的与接触所述固定板的侧相对的一侧移动所述第一射出缸活塞

一第二射出缸，其活塞经配置(i)以从所述第二射出缸向所述共注射热流道排放第二熔化物，(ii)以在第二熔化物的排放方向上移动，该方向是所述第一射出缸活塞的第一熔化物排放方向的相对方向，和(iii)以由相对固定板的移动板的移动来致动；且

所述第二射出缸相对所述第一射出缸位于所述共注射热流道的相对侧。

附图说明

现将参看附图描述本发明的当前优选特征的示范性实施例。

图1是在模制周期开始且射出缸被填料同时模具闭合时共注射热流道模具的示意截面图。

图2是图1实施例的示意截面图，其展示模制周期的下一个阶段，其中夹具启动射出缸中的一者以将“A”树脂注射到模具中。

图3是图1实施例的示意截面图，其展示模制周期的下一个阶段，其中移动压板后方的板启动射出缸中的另一者以将“C”树脂注射到模具中。

图4是图1实施例的示意截面图，其展示模制周期的下一个阶段，其中阀门关闭且模制的零件正在冷却。

图5是图1实施例的示意截面图，其展示模制周期的下一个阶段，其中“A”注射器单元对“A”射出缸进行填料。

图6是图1实施例的示意截面图，其展示模制周期的下一个阶段，其中“C”注射器单元对“C”射出缸进行填料。

图7是图1实施例的示意截面图，其展示模制周期的下一个阶段，其中模具处于打开位置且所述零件正被排出。

图8是替代实施例的示意截面图，其中两个注射单元平行安装，且“C”致动构件并入在模具内。

具体实施方式

1.引言

现将参照若干实施例来描述本发明，其中塑料树脂共注射模制机穿过共注射喷嘴将“A”和“C”树脂注射到模腔中。然而，本发明将在单一塑料模制机和/或模制例如金属、复合物等其它熔化物的模制机中得以应用。

2.优选实施例的结构

图1到7是共注射热流道模具的示意截面图，其展示在产生具有多层壁的模制零件的模制周期期间各个阶段上所述机器的各个部分。所述模具包含芯块10和腔块11，其一起形成模腔12。共注射热流道喷嘴13包含第一熔化物通道14(用于输送塑料树脂“A”)和第二熔化物通道15(用于输送不同的塑料树脂“C”)。喷嘴13由加热器16维持在操作温度，且由定位绝缘体17定位在腔块11中。通过弹簧组18优选地推动喷嘴13使其与第一热流道歧管30和第二热流道歧管40密封接触。喷嘴13还含有阀杆19，其通过圆筒21中的活塞20来致动以打开和闭合将熔化物通道14和15连接到模腔12的浇口22。

所述模具具有两个热流道歧管。第一热流道歧管30处理树脂“A”，且由第一加热器31维持在针对树脂“A”的最佳操作温度。附接到歧管30的是第一浇道衬套32，其输送来自第一注射单元33的树脂“A”。同样附接到歧管30的是第一射出缸34，其含有第一射出缸活塞35。第二热流道歧管40处理树脂“C”，且由第二加热器41维持在针对树脂“C”的最佳操作温度。附接到歧管40的是第二浇道衬套42，其输送来自第二注射单元43的树脂“C”。同样附接到歧管40的是第二射出缸44，其含有第二射出缸活塞45。举例来说，第二射出缸44与喷嘴13之间的距离可为60.0mm。

第二歧管40优选地与第一歧管30间隔开，其由补偿元件46推动。歧管30和40两者均优选地位于歧管板50中，所述歧管板50通过紧固构件(未图示)而栓接到腔块11。歧管30和40两者均密封抵靠喷嘴13，使得其个别熔化物通道与喷嘴13中其配对的熔化物通道对准并密封，以在阀杆19开启且个别射出缸活塞被致动时分别从射出缸34和44将树脂“A”和“C”输送到模腔12。

歧管板50位于导引销51上并在其上被导引，所述导引销51安装在紧固到机器固定压板53的歧管垫板52中。当第一注射单元33用树脂“A”对第一射出缸34进行填料时，树脂进入射出缸中会使歧管/腔块组合件离开歧管垫板52而移位距离“b”，如图1所示。机器夹具活塞60经由附接到移动压板63的圆柱67致动，导致模具组合件向固定压板53移动，藉此闭合或占据距离“b”，因此促使第一射出缸活塞35从第一射出缸34将树脂“A”注射到容纳熔化物通道14的喷嘴中，且藉此进入模腔12中。馈料通道37中的球形止回阀36防止注射的树脂回流回到第一注射单元33中。第一注射单元33在歧管30和40以及腔块11的这些移动期间，通过连接到第一注射单元33的圆筒54和连接到固定压板53的活塞55，维持与浇道衬套32密封接触。

第二射出缸活塞45由连接到板62的杆(或其它传动结构)61致动，所述板62安装在移动压板63后方，或者如图8所示位于模芯半边结构内，且通过圆筒构件或其它致动结构72来移动所述杆61。当然，在多腔模具中，致动结构72可移动所述杆61中的一者以上。杆61优选地与第二射出缸活塞45同轴，且与喷嘴13的纵轴平行。当第二注射单元43用树脂“C”对第二射出缸44进行填料时，树脂进入射出缸中会使第二射出缸活塞45、杆61和板62离开第二歧管40而移位。板62向前移动促使杆61推进第二射出缸活塞45，并从第二射出缸44经由第二歧管40中的通道64、喷嘴13中的通道15，并经由打开浇口22将树脂“C”排放入模腔12中。馈料通道66中的第二球形止回阀65防止注射的树脂回流到第二注射单元43中。第二注射单元43安装在模具组合件的顶部，并随着模具的可移动区段行进，藉此在整个模制周期中维持其与浇道42的密封接触，或者沿着第一注射单元33安装并经由固定压板中的孔直接连接到一附接到第二歧管的浇道延伸部，如图8所示。

3.优选实施例的过程

在操作中，模制周期以图1所示的配置开始，也就是说，射出缸34和44两者均以其各自树脂进行填料，阀门19关闭且模具闭合。图2展示模制周期中的下一个步骤。阀门19已由活塞20开启，机器夹具活塞60已经致动以移动圆柱67，圆柱67进而使移动压板63、模芯块10、模腔块11以及歧管组合件30和40向固定压板53移动，直到占据距离“b”为止。此动作使第一射出缸活塞35移位，第一射出缸活塞35经由第一歧管30中的通道74和喷嘴13中的第一熔化物通道14将第一射出缸34中的树脂“A”注射到模腔12中。此计量的第一次树脂“A”射出量至少部分地填充模腔12。

图3展示模制周期中的下一个步骤。致动板62以推动杆61抵靠第二射出缸活塞45，第二射出缸活塞45经由第二歧管40中的通道64和喷嘴13中的第二熔化物通道15将第二射出缸44中的树脂“C”注射到模腔12中。此计量的第二次树脂“C”射出量流入先前计量的树脂“A”射出量内，将其沿着腔进一步推动并在所述部分中以已知的方式建立多层壁。目前为止注射的树脂组合量优选地仅部分地填充模腔12。

图4展示模制周期中的下一个步骤。第一注射单元33直接穿过浇道中的熔化物通道37、第一歧管30中的通道74和喷嘴13中的第一熔化物通道14而注射第三次树脂“A”射出量以填充并塞满模腔12。在维持压力的短暂时间间隔后，活塞20关闭阀杆19且允许模制的零件冷却。

图5展示模制周期中的下一个步骤。在零件冷却期间，通过第一注射器33穿过馈料熔化物通道37馈入树脂，用树脂“A”给第一射出缸34重新填料。因为阀杆19处于关闭位置，所以进入的树脂“A”只能流入第一射出缸34中，藉此使第一射出缸活塞35移位，第一射出缸活塞35进而推动可移动模具部分(包括芯块10、腔块11、歧管30和40以及歧管板50)使其远离歧管垫板52，因此在其间建立空间“b”。

图6展示模制周期中的下一个步骤。在所述零件持续冷却期间，通过第二注射器43穿过馈料通道66馈入树脂，用树脂“C”给第二射出缸44重新填料。因为阀杆19处于关闭位置，所以进入的树脂“C”只能流入第二射出缸44中，藉此使第二射出缸活塞45移位，第二射出缸活塞45进而将杆61和板62推回。此重新填料动作可与在第一射出缸34中“A”树脂的重新填料同时发生，因为歧管30和40(及分别地，其各自的注射单元33和43)可独立操作。在对第二射出缸44进行重新填料之后，致动器72启动板62以持续收回杆61，使得其远端离开腔块11，如图6所示。这是为了确保当模具打开时杆61不会暴露在模具分型线上方，如图7所示。

图7展示模制周期中的下一个步骤。所述零件已足够冷却而可以排出，因此打开模具且以常规方式从芯块10排出零件70。注意，杆61已收回以离开分型线，使得必要时机械手可进入打开的模具半边之间以拾取排出的零件。在先前步骤中射出缸34和44两者均已进行重新填料，且准备在下一个步骤中模具闭合时进行注射，而下一个步骤是下一个模制周期的第一步骤。举例来说，整个模制周期可能花费约12秒。

4.结论

根据本发明的有利特征包含：

·射出缸活塞由从模具的与其中安装有射出缸活塞的一侧相对的一侧操作的结构致动，且此结构在模具已闭合之后被致动。

·与用于制造相同零件的模具相比，且与不包含射出缸的空腔(cavitation)相比，射出缸致动结构在模具内不需要将促使邻近模腔之间的间隔增加或模具的外部尺寸增加的额外空间。举例来说，96个腔的共注射模具可具有与用于制造相同尺寸预成型件的96个腔单层模具相同的宽度和幅度(压板上的模具面积)。

因此，已描述一种针对尤其用于具有多个模腔的共注射模制机的可靠、容易组装、容易维护且节省模具中空间的注射模制射出缸结构的装置和工艺。

附图中以略图展示或以方框指定的个别组件在注射模制技术中均是众所周知的，且其特定构造和操作对于实施本发明的操作或最佳模式并不关键。

虽然已参照当前认为是优选实施例的那些实施例描述了本发明，但应了解，本发明不限于所揭示的实施例。相反，本发明希望涵盖包含在所附权利要求书的精神和范围内的各种修改和等效配置。所附权利要求书的范围将符合最广义的解释以便涵盖所有这些修改和等效结构及功能。

Claims (19)

1.一种注射模制射出缸致动装置，其经配置以安装在一具有一共注射喷嘴的共注射热流道中，所述共注射喷嘴具有至少两个终止于相同浇口的熔化物通道，所述装置包括：

一第一射出缸，其安置在一模腔半边和一模芯半边中的一者中，所述第一射出缸活塞经配置以从所述第一射出缸向所述共注射热流道排放第一熔化物；传动结构，其经配置以(i)延伸穿过所述模腔半边和所述模芯半边中的一者，和(ii)向所述第一射出缸活塞传送一力；

致动结构，其相对所述共注射热流道安置在所述模腔半边的相对侧，且经配置以向所述传动结构提供所述力；

一第二射出缸，其活塞经配置(i)以从所述第二射出缸向所述共注射热流道排放第二熔化物，(ii)以在第二熔化物的排放方向上移动，该方向是所述第一射出缸活塞的第一熔化物排放方向的相对方向，和(iii)以由相对固定板的移动板的移动来致动；且

所述第二射出缸相对所述第一射出缸位于所述共注射热流道的相对侧。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述致动结构经配置以在所述模腔半边和所述模芯半边已闭合后提供所述力。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一射出缸安置在所述模腔半边中邻近且大体上平行于所述共注射喷嘴处，且其中所述传动结构包括一杆，所述杆延伸穿过所述模芯半边并进入所述模腔半边中。

4.根据权利要求3所述的装置，其中所述致动结构包括一经配置以致动所述杆的圆筒。

5.根据权利要求3所述的装置，其中所述杆经配置以便当所述模芯半边和所述模腔半边完全打开时不从所述模芯半边的面对所述模腔半边的一侧突出。

6.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置经配置以安置在一共注射塑料注射模具中。

7.根据权利要求6所述的装置，其中一共注射塑料注射模具具有复数个模腔，且进一步包括用于每一个腔的至少一个所述第一射出缸活塞和至少一个所述传动结构。

8.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一射出缸活塞和所述传动结构安置成共轴并大体上平行于所述共注射喷嘴的一纵轴。

9.根据权利要求1所述的装置，其中所述模腔半边包含所述共注射热流道，且其中所述第一射出缸活塞经配置以将熔化物排放到所述共注射热流道中。

10.一种注射模制射出缸致动装置，其经配置以安装在一具有一共注射喷嘴的共注射热流道中，所述共注射喷嘴具有一纵轴和至少两个终止于相同浇口的熔化物通道，所述装置包括：

一第一射出缸，其安置在一模腔半边和一模芯半边中的一者中，所述第一射出缸活塞经配置以从所述第一射出缸向所述共注射热流道排放第一熔化物；

一移动部件，其经配置以移动所述第一射出缸活塞从而促使将所述第一射出缸中的所述第一熔化物排放到所述第一共注射热流道；和

致动结构，其经配置以移动所述移动部件；

所述移动部件和所述致动结构相对所述共注射热流道，安置在所述模腔半边的相对侧上；

一第二射出缸，其活塞经配置(i)以从所述第二射出缸向所述共注射热流道排放第二熔化物，(ii)以在第二熔化物的排放方向上移动，该方向是所述第一射出缸活塞的第一熔化物排放方向的相对方向，和(iii)以由相对固定板的移动板的移动来致动；且

所述第二射出缸相对所述第一射出缸位于所述共注射热流道的相对侧。

11.根据权利要求10所述的装置，其中所述共注射喷嘴经配置以安置在所述模腔半边中，且其中所述共注射热流道在所述模腔半边的腔相对的一侧上耦合到所述模腔半边。

12.根据权利要求11所述的装置模具，其中所述第一射出缸被提供在所述模腔半边中大体上邻近于所述共注射喷嘴处，且其中所述第一射出缸具有一大体上与所述共注射喷嘴的所述纵轴平行的纵轴。

13.根据权利要求12所述的装置，其中所述移动部件经配置以从所述模腔半边的一腔侧延伸进入所述模腔半边中。

14.根据权利要求13所述的装置，其中所述移动部件经配置以延伸穿过所述模芯半边，且其中所述致动结构安置在所述模芯半边的与所述腔相对的一侧。

15.根据权利要求10所述的装置，其中所述致动结构和所述移动部件经配置以在所述模芯半边和所述模腔半边已闭合后移动所述第一射出缸活塞。

16.根据权利要求10所述的装置，其中所述第二射出缸相对所述第一射出缸安置在所述共注射喷嘴的相对侧上。

17.根据权利要求16所述的装置，其中所述共注射热流道配置成可相对于一固定压板移动，且其中所述模芯半边配置成可相对于所述固定压板移动，且所述装置进一步包括：

一浇道衬套，其固定地耦合到所述共注射热流道；和

耦合结构，其经配置以(i)将一第一注射单元固定地耦合到所述浇道衬套，和(ii)将所述第一注射单元可移动地耦合到所述固定压板。

18.根据权利要求17所述的装置，其中所述第二射出缸活塞经配置以固定地耦合到所述固定压板。

19.一种注射模制射出缸致动装置，其经配置以安装在一具有一共注射喷嘴的共注射热流道中，所述共注射喷嘴具有至少两个终止于相同浇口的熔化物通道，所述装置包括：

一第一射出缸，其安置在一模腔半边和一模芯半边中的一者中；

所述第一射出缸，其经配置以安置在一相对于一固定板移动的模具板中；

一第一射出缸活塞，其经配置以对所述第一射出缸进行排放；

第一射出缸活塞致动结构，其经配置以从所述模具板的与接触所述固定板的侧相对的一侧移动所述第一射出缸活塞

一第二射出缸，其活塞经配置(i)以从所述第二射出缸向所述共注射热流道排放第二熔化物，(ii)以在第二熔化物的排放方向上移动，该方向是所述第一射出缸活塞的第一熔化物排放方向的相对方向，和(iii)以由相对固定板的移动板的移动来致动；且

所述第二射出缸相对所述第一射出缸位于所述共注射热流道的相对侧。

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