專利名稱：帶有熔腔的注射成型用加熱器的制作方法
背景技術：
本發(fā)明涉及注射成型，尤其是，涉及一種內部貫穿有熔腔的電加熱器，加熱器安裝在熔料分配歧管和噴嘴之間。
于1991年4月16日公開的、發(fā)明人為Schmidt的美國專利No.5,007,821已經(jīng)揭示在公知的熱流道技術中，將一個單獨的板式加熱器固定在熔料分配歧管的后表面。還知道將一個單獨的電加熱器圍繞著噴嘴安裝。雖然這在某些應用中令人滿意，但是它存在一個缺點，即熱傳導不是很有效。在需要更多熱量的情況下，眾所周知可以在熔料分配歧管和噴嘴內部設置一體延伸的加熱元件。雖然這樣熱傳導非常有效，但是它存在制造成本高這一缺點。
從同一申請人于1984年2月28日公開的美國專利No.4,433,969中得知安裝一個套管，熔料通過該套管而在熔料分配歧管的前表面和噴嘴的后端之間流動。
為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種注射成型用的加熱器，其包括一個平面體和一個用于加熱平面體的部件。所述平面體由導熱材料制成，并具有從它的后表面延伸到它的前表面的一個或多個熔腔。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種熱流道注射成型裝置，其包括一個熔料分配歧管和若干安置在模具中的噴嘴，并且具有一個熔料通道，所述熔料通道從一個公共進口開始，在熔料分配歧管中分支，并向著一個或多個型腔而延伸通過每個噴嘴。一個加熱器可拆卸地安裝在熔料分配歧管和一個或多個噴嘴之間。每個加熱器包括一個平面體以及用于加熱平面體的部件。所述平面體由導熱材料制成，并具有一個或多個從它的后表面向著它的前表面延伸的熔腔。后表面抵靠著熔料分配歧管，前表面抵靠著其中一個噴嘴，延伸通過加熱器的熔腔構成了熔料通道的一部分。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種熱流道注射成型裝置，其包括一個熔料分配歧管和若干位于模具上的噴嘴，并且具有一個熔料通道，所述熔料通道從一個公共進口開始，在熔料分配歧管中分支，并向著一個或多個型腔而延伸通過每個噴嘴。若干加熱器中的每個均可拆卸地安裝在熔料分配歧管和一個或多個噴嘴之間。每個加熱器包括一個平面體和用于加熱平面體的部件。所述平面體由導熱材料制成，并具有一個或多個從它的后表面向著它的前表面延伸的熔腔。后表面抵靠著熔料分配歧管，前表面抵靠著其中一個噴嘴，延伸通過加熱器的熔腔構成了熔料通道的一部分，并且具有單獨調節(jié)一個或者多個加熱器溫度的部件。
從下面結合附圖所進行的描述中，本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點將變得更加明顯。
通過延伸進入熔料分配歧管26中的螺釘44，根據(jù)本發(fā)明的一個加熱器38可拆卸地安裝在每個熱噴嘴10的后端面40和熔料分配歧管26的前表面42之間。通過從加熱器38起延伸進入熔料分配歧管26的定位銷釘46，加熱器38被精確地定位在適當?shù)牡胤?。每個噴嘴10具有一個加熱元件48。在本實施例中，加熱元件48為一個整體式的電加熱元件48，其具有一個端子50以及一個圍繞著中央熔腔54延伸的螺旋部52。在其它的應用中，位于噴嘴10后端40的加熱器38以及熔料本身可以供應足夠的熱量，從而在噴嘴10內不需要加熱元件。顯然，在本實施例中，借助于延伸通過熔料分配歧管26和加熱器38的螺栓56，每個熱噴嘴10被固定在各個電加熱器38和熔料分配歧管26上。每個噴嘴10后端40處的外套環(huán)58具有向前延伸的凸緣部60，該凸緣部位于模具14中的圓形座62上，以便定位熱噴嘴10的后端40，從而在熱噴嘴10和周圍的冷模具14之間形成絕緣空間64。一個可拆卸的熱偶元件66延伸通過空間64而到達熱噴嘴10的前端70上的開口68中，以便控制并調節(jié)操作溫度。
熔料通道72從熔料分配歧管26的進口部76的中央進口74開始延伸，并在熔料分配歧管26中向外分支，以便通過每個電加熱器38的熔腔78而將熔料運輸至每個熱噴嘴10的中央熔腔54中。在該實施例中，一個兩件式噴嘴密封件80被擰入每個熱噴嘴10的前端70。每個兩件式噴嘴密封件80都具有一個與貫穿熱噴嘴10的中央熔腔54對齊的熔腔82，以及一個通向型腔86的澆口84。熱噴嘴10由鋼制造，兩件式噴嘴密封件80的外部件88由鈦合金制造，而其內部件90由具有導熱性及耐磨損和耐腐蝕能力的銅鈹合金等適于模鑄的材料制造。
參考圖2和圖3，每個加熱器38具有一個平面體92，在該實施例中所述平面體92由一個后板94和一個前板96組成，它們連接在一起，并且在它們之間延伸有一個電加熱元件98，并具有一個從平面體92向外延伸的端子部99以便與來自控制電源的引線(未示出)連接在一起。后板94和前板96由合適的導熱材料制成，例如H13鋼。在該實施例中，后板94的前表面100和前板96的后表面102上具有匹配槽104和106，當板94和96連接在一起時，電加熱元件98容納在槽104和106中。槽104和106以及加熱元件98的結構被設計得能夠根據(jù)應用而使加熱器38具有合適的溫度模式。在該實施例中，板94、96以及電加熱元件98被整體釬焊在一起，但是在另一個實施例中(未示出)，板94和96通過螺釘而連接在一起。雖然加熱器38被表示出在后板94的前表面100和前板96的后表面102上具有槽104和106，但是在另一個實施例中，電加熱元件被容納在或者是后板94的前表面100上的槽中，或者是前板96的后表面102上的槽中。除了中央熔腔78，每個加熱器38具有孔108和孔110，螺釘44通過孔108而將加熱器38固定在熔料分配歧管26上，螺栓56延伸通過孔110而將噴嘴10、加熱器38和熔料分配歧管26固定在一起。當然，也可以采用別的結構而將它們固定在一起，或者僅僅通過噴嘴10和熔料分配歧管26之間的壓力而將它們固定在合適的地方。每個加熱器38還具有孔112，定位銷釘46延伸通過孔112而到達熔料分配歧管26的匹配孔116中，從而精確地將加熱器38定位在適當?shù)牡胤剑⑶胰矍?8與熔料分配歧管26中的熔料通道72的其中一支118對齊，以及與通過鄰近噴嘴10的中央熔腔54對齊。加熱器38還具有一個開口120，一個可拆卸的熱偶元件122插入開口120中，以便控制并調節(jié)加熱器38的操作溫度。
在使用時，裝置首先如

圖1所示和以上所描述那樣被安裝。然后給每個噴嘴10中的加熱元件48以及每個加熱器38中的加熱元件98通電，以便將它們加熱至預定的操作溫度。加熱器38中的加熱元件98可以并聯(lián)或者串聯(lián)?；蛘撸總€加熱元件98或者一組或多組加熱元件98可以被連接到一個單獨控制的電源(未示出)上，以便分別調節(jié)它的溫度。為了將整個熔料通道72保持在一個均勻的溫度下，有必要使一些加熱器38比另一些加熱器提供更多的熱量。例如，通常需要模具14中央位置的加熱器要比模具周圍的加熱器38提供較少的熱量。高壓熔料從注射成型機(未示出)中供應給熔料通道72的中央進口74以便根據(jù)預定的注射周期而供應到澆口中。熔料流經(jīng)熔料分配歧管26、加熱器38中的熔腔78、熱噴嘴10中的對齊熔腔54、兩件式噴嘴密封件80中的對齊熔腔80、以及澆口88，從而進入型腔90中。當型腔90被注滿并且經(jīng)過一段合適的壓緊和冷卻時間后，注射壓力被釋放，熔料輸送系統(tǒng)被解壓，從而避免成串通過敞開的澆口88。然后打開模具14以取出模制的產品。出模后，關閉模具14，再連續(xù)地重復周期，而周期根據(jù)型腔90的尺寸被模制材料的類型而定。
現(xiàn)在參考圖4和圖5，它們示出了根據(jù)本發(fā)明的其它實施例的加熱器38。這些實施例的大部分元件與上面的描述類似，并且用相同的符號表示相同的元件。每個加熱器38具有一個平面體92，其中是兩個熔腔78而不是一個熔腔貫穿在平面體中。這允許加熱器38被安裝在熔料分配歧管26和兩個相鄰的噴嘴10之間。在替換實施例中，加熱器38可以具有三個或者多個貫穿其中的熔腔，并被與三個或者更多個相鄰的噴嘴10安裝在一起。顯然，每個加熱器38包括一個整體式的電加熱元件98、螺釘44的孔108、螺栓56的孔110、定位銷釘112的孔112、以及如上所述的用于容納熱偶元件122的開口120。
現(xiàn)在參考圖6和圖7，它們示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的加熱器38。在該實施例中，平面體還是由后板和前板94、96構成，板94和96中具有整體地釬焊在其中的匹配槽104和106。但是，在該實施例中，熱量不是通過加熱元件提供的，而是通過從通道126中泵入熱流體124，比如熱油而提供的，通道126由板94、96上的槽104、106而形成。
現(xiàn)在參考圖8，其示出了根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的加熱器38。在該實施例中，加熱器38具有一個電加熱元件98，其一體地模鑄在由H13鋼等合適的導熱材料制成的單件式平面體92中。澆鑄最好在真空爐內進行，從而將以上兩種材料結合在一起以便在它們之間具有最大的導熱性，如1982年10月26日公開的美國專利No.4,355,460所描述的那樣，該專利的內容在此被完全引用。顯而易見，平面體92同樣包括一個中央熔腔78、螺釘44的孔108、螺栓56的孔110、定位銷釘112的孔112、以及如上所述的用于容納熱偶元件122的開口120。
最后，參考圖9和圖10，它們示出了根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的加熱器38。在該實施例中，平面體92為單件式，一個電加熱元件98被整體地釬焊在它的后表面130上的槽128中，如1987年3月10日所公開的美國專利No.4,648,546中所描述的那樣，該專利的內容被本發(fā)明引用在此。在另一個實施例中，槽128可以位于單件式平面體92的前表面132中而不是在后表面130中。在其他實施例中，加熱元件98可以為一個或多個傳統(tǒng)的插裝式的電阻加熱器或者是延伸進入單件式的體92的一個或多個熔腔中的加熱管，如1985年2月19日所公開的、發(fā)明人為Devellian等的美國專利No.4,500,279中所描述的那樣，該專利的內容在此被引用。
雖然已經(jīng)參照優(yōu)選實施例描述了具有可拆卸地安裝在熔料分配歧管和噴嘴之間的加熱器的注射成型裝置，但是顯然，在不脫離由以下權利要求書所確定的本發(fā)明的范圍的前提下，本領域的普通技術人員可以作出各種改變。
應當理解，以上描述的是本發(fā)明的優(yōu)選實施例。通過充分地理解如上所描述的本發(fā)明的精神以及如下權利要求書所確定的保護范圍，本發(fā)明可以作出一定的變型以及其他的替換實施例。
權利要求
1.一種注射成型用加熱器(38)，其具有一個平面體(92)以及用于加熱平面體(92)的部件，平面體(92)由導熱材料制成并包括一個后表面(130)、一個前表面(132)和至少一個從后表面(130)延伸至前表面(132)的熔腔(78)。
2.如權利要求1所述的注射成型用加熱器(38)，進一步包括一個將加熱器(38)安裝在熔料分配歧管(26)上的部件。
3.如權利要求1所述的注射成型用加熱器(38)，其特征在于，加熱部件為一個在平面體(92)中延伸的通道(126)，熱流體(124)流經(jīng)該通道(126)。
4.如權利要求1所述的注射成型用加熱器(38)，其特征在于，熱流體(124)是油。
5.如權利要求1所述的注射成型用加熱器(38)，其特征在于，所述加熱部件為至少一個在平面體(92)中延伸的加熱元件(98)。
6.如權利要求5所述的注射成型用加熱器(38)，其特征在于，所述至少一個加熱元件(98)是可拆卸的。
7.如權利要求5所述的注射成型用加熱器(38)，其特征在于，所述至少一個加熱元件(98)是插裝式電加熱器。
8.如權利要求5所述的注射成型用加熱器(38)，其特征在于，所述至少一個加熱元件(98)是加熱管。
9.如權利要求5所述的注射成型用加熱器(38)，其特征在于，所述至少一個加熱元件(98)是具有至少一個端子部(99)的整體式電加熱元件(98)。
10.如權利要求5所述的注射成型用加熱器(38)，其特征在于，所述平面體(92)為單件式，并且至少一個加熱元件(98)整體地模鑄在平面體(92)中。
11.如權利要求5所述的注射成型用加熱器(38)，其特征在于，所述平面體(92)為單件式并具有后表面(130)和前表面(132)，后表面和前表面(130，132)中的至少一個上具有槽(128)，至少一個加熱元件(98)被整體地釬焊在槽(128)中。
12.如權利要求5所述的注射成型用加熱器(38)，其特征在于，平面體(92)包括一個后板(94)和一個前板(96)，它們彼此連接在一起，并且至少一個加熱元件(98)在它們之間延伸。
13.如權利要求12所述的注射成型用加熱器(38)，其特征在于，所述后板(94)具有一個前表面(100)，所述前板(96)具有一個后表面(102)，所述后板(94)的前表面(100)和所述前板(96)的后表面(102)中的至少一個上具有一個槽(104，106)，至少一個加熱元件(98)在槽(104，106)中延伸。
14.如權利要求13所述的注射成型用加熱器(38)，其特征在于，所述后板(94)和所述前板(96)被整體地釬焊在一起，至少一個加熱元件(98)是整體地釬焊在所述槽(104，106)中的電加熱元件(98)。
15.如權利要求14所述的注射成型用加熱器(38)，其特征在于，所述后板(94)和所述前板(96)由鋼制造。
16.如權利要求1所述的注射成型用加熱器(38)，其特征在于，所述平面體(92)具有一個在其中延伸的開口(120)以便容納一個熱偶元件(122)。
17.一種熱流道注射成型裝置，具有一個熔料分配歧管(26)和若干位于模具(14)中的噴嘴(10)，一個熔料通道(72)從公共進口(74)開始，在熔料分配歧管(26)中分支，并向著至少一個型腔(86)而延伸通過每個噴嘴(10)，其特征在于，加熱器(38)可拆卸地安裝在熔料分配歧管(26)和至少一個噴嘴(10)之間，每個加熱器(38)具有一個平面體(92)以及用于加熱平面體(92)的部件，平面體(92)由導熱材料制成并包括一個后表面(130)、一個前表面(132)和至少一個從后表面(130)向前表面(132)延伸的熔腔(78)，后表面(130)抵靠著熔料分配歧管(26)，前表面(132)抵靠著至少一個噴嘴(10)，延伸通過加熱器(38)的熔腔(78)構成了熔料通道(72)的一部分。
18.如權利要求17所述的熱流道注射成型裝置，進一步包括將加熱器(38)固定在熔料分配歧管(26)上的部件。
19.如權利要求17所述的熱流道注射成型裝置，其特征在于，所述加熱部件為一個在平面體(92)中延伸的通道(126)，熱流體(124)在通道(126)中流動。
20.如權利要求17所述的熱流道注射成型裝置，其特征在于，所述加熱部件為至少一個在平面體(92)中延伸的加熱元件(98)。
21.如權利要求20所述的熱流道注射成型裝置，其特征在于，所述至少一個加熱元件(98)是可拆卸的。
22.如權利要求20所述的熱流道注射成型裝置，其特征在于，所述至少一個加熱元件(98)是插裝式電加熱器。
23.如權利要求20所述的熱流道注射成型裝置，其特征在于，所述至少一個加熱元件(98)是加熱管。
24.如權利要求20所述的熱流道注射成型裝置，其特征在于，所述至少一個加熱元件(98)是一個具有至少一個端子部(99)的整體式電加熱元件(98)。
25.如權利要求20所述的熱流道注射成型裝置，其特征在于，所述平面體(92)為單件式，至少一個加熱元件(98)被整體地模鑄在平面體(92)中。
26.如權利要求20所述的熱流道注射成型裝置，其特征在于，所述平面體(92)為單件式并具有后表面(130)和前表面(132)，后表面和前表面(130，132)中的至少一個上具有一個槽(128)，至少一個加熱元件(98)被整體地釬焊在槽(128)中。
27.如權利要求17所述的熱流道注射成型裝置，其特征在于，平面體具有一個后板(94)和一個前板(96)，它們彼此連接在一起，并且至少一個加熱元件(98)在它們之間延伸。
28.如權利要求27所述的熱流道注射成型裝置，其特征在于，所述后板(94)具有一個前表面(100)，所述前板(96)具有一個后表面(102)，所述后板(94)的前表面(100)和所述前板(96)的后表面(102)中的至少一個上具有一個槽(104，106)，加熱元件(98)在槽(104，106)中延伸。
29.如權利要求28所述的熱流道注射成型裝置，其特征在于，所述后板(94)和所述前板(96)被整體地釬焊在一起，至少一個加熱元件(98)是整體地釬焊在所述槽(104，106)中的電加熱元件(98)。
30.如權利要求17所述的熱流道注射成型裝置，其特征在于，所述平面體(92)具有一個在其中延伸的開口(120)，以便容納一個熱偶元件(122)。
31.一種熱流道注射成型裝置，包括一個熔料分配歧管(26)和若干位于模具(14)中的噴嘴(10)，一個熔料通道(72)從公共進口(74)開始，在熔料分配歧管(26)中分支，并向著至少一個型腔(86)而延伸通過每個噴嘴(10)，它的改進在于包括若干加熱器(38)，每個均可拆卸地安裝在熔料分配歧管(26)和至少一個噴嘴(10)之間，每個加熱器(38)都具有一個平面體(92)以及用于加熱平面體(92)的部件，平面體(92)由導熱材料制成并具有一個后表面(130)、一個前表面(132)和至少一個從后表面(130)向前表面(132)延伸的熔腔(78)，后表面(130)抵靠著熔料分配歧管(26)，前表面(132)抵靠著至少一個噴嘴(10)，延伸通過加熱器(38)的熔腔(78)構成了熔料通道(72)的一部分，并具有單獨調節(jié)至少一個加熱器(38)溫度的部件。
32.如權利要求31所述的熱流道注射成型裝置，其特征在于，具有單獨調節(jié)每個加熱器(38)溫度的部件。
全文摘要
一種注射成型用加熱器(38),其具有一個或多個貫穿其中的熔腔(78),所述加熱器(38)可拆卸地安裝在多澆口注射成型裝置的熔料分配歧管(26)和各個噴嘴(10)之間。加熱器(38)包括一個由導熱材料制成的平面體(92),熱量通過電子管或者加熱管等加熱元件(98),或者通過流過平面體(92)中通道(126)的熱流體而供應給平面體(92)。每個或者多個加熱器(38)可以與一個單獨控制的電源相連以便單獨地調節(jié)由加熱器(38)所供應的熱量。
文檔編號B29C45/20GK1353638SQ00808287
公開日2002年6月12日 申請日期2000年5月18日 優(yōu)先權日1999年6月1日
發(fā)明者喬布斯特·U·蓋勒特 申請人:喬布斯特·U·蓋勒特