專利名稱：用于接合不相容組件的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及模制系統(tǒng)，且更明確地說(shuō)，涉及一種在模制系統(tǒng)中接合兩種或兩 種以上不相容材料的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
模制系統(tǒng)(例如熱澆道系統(tǒng))通常包含要求使用具有不同機(jī)械和/或物理性質(zhì)的各種 零件的組件。僅作為實(shí)例， 一種模制系統(tǒng)可以噴嘴為特征，所述噴嘴包括噴嘴外殼和噴 嘴尖端，其經(jīng)配置以與模具的澆口區(qū)域嚙合。加熱器可將熱量供應(yīng)到所述噴嘴，以防止 通道中的樹脂固化。為了使從加熱器到樹脂的熱傳遞增至最大，可用具有相對(duì)較高導(dǎo)熱 性的材料(例如，但不限于銅合金)來(lái)制作噴嘴外殼和尖端。
所述噴嘴還可包含密封件，其可固定到噴嘴尖端，所述密封件在噴嘴尖端與模具的 澆口區(qū)域之間形成密封。在模制系統(tǒng)的操作期間，可重復(fù)地將噴嘴尖端帶入和帶出與模 具的嚙合。此移動(dòng)可能使密封件暴露于相當(dāng)大的磨損/壓力。另外，與噴嘴相比，模具可 能相對(duì)較冷。因此，通常希望用具有相對(duì)較低導(dǎo)熱性的相對(duì)較強(qiáng)材料來(lái)制造所述密封件， 以便防止對(duì)密封件的損壞，并使從噴嘴傳遞到模具的熱量的量減到最小。
遺憾的是，噴嘴尖端和密封件的不同所需性質(zhì)可能要求使用在冶金學(xué)上可能不相容 的兩種不同的材料。舉例來(lái)說(shuō)，許多銅合金和不銹鋼對(duì)于焊接來(lái)說(shuō)是不相容的。盡管有 可能使用焊接技術(shù)將這兩種材料固定在一起，但這非常困難，且所得的連接通常是脆弱 且不可靠的。將密封件接合到噴嘴的替代方法可包含形成過(guò)盈配合或?qū)⑼繉訃娡康絿娮?上以形成密封件，如第6,971,869號(hào)美國(guó)專利(其以引用的方式完全并入本文中)中所 述。
因此，需要注射模制系統(tǒng)的組件具有由不同材料制成的組件(即，部分/位置)，以 便優(yōu)化不同部分/位置處的所需材料性質(zhì)。還需要一種可靠且/或具成本效益的工藝，以 將具有不同材料性質(zhì)的注射模制系統(tǒng)組件的兩個(gè)或兩個(gè)以上部分永久地固定在一起。本
發(fā)明提供此些組件及其制造工藝。
重要的是要注意，本發(fā)明無(wú)意限于必須滿足本發(fā)明的任何所陳述目標(biāo)或特征中的一 者或一者以上的系統(tǒng)或方法。還重要的是要注意，本發(fā)明不限于本文所描述的優(yōu)選、示 范性或主要實(shí)施例。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員所作的修改和替代被視為在本發(fā)明的范圍內(nèi)，本發(fā)明的范圍僅受所附權(quán)利要求書限制。
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)一個(gè)方面，提供一種噴嘴，其包括噴嘴主體，所述噴嘴主體具有通道，所述 通道經(jīng)配置以與來(lái)源或樹脂流體連通；以及外表面，其包括第一肩部，所述第一肩部大 體上從第一接觸表面向外延伸。保持環(huán)(包括與噴嘴主體焊接相容的第一材料)可圍繞 噴嘴主體的外表面的第一部分安置，且可大體上從噴嘴主體向外延伸。所述保持環(huán)焊接 到噴嘴主體的第一部分。密封件(包括與噴嘴主體焊接不相容的第二材料)可環(huán)繞噴嘴 主體的接觸表面的至少一部分。所述密封件可實(shí)質(zhì)上緊靠第一肩部和保持環(huán)的至少一部 分，使得密封件實(shí)質(zhì)上無(wú)法相對(duì)于噴嘴主體移動(dòng)。密封件與噴嘴主體的接觸表面可形成 過(guò)盈配合。
噴嘴主體的第一部分還可包括第二保持區(qū)域。所述第二保持區(qū)域可包含第二肩部， 其大體上從噴嘴主體的第二接觸表面向外延伸。保持環(huán)的內(nèi)表面可圍繞第二接觸表面而 安置。第二肩部還可包括實(shí)質(zhì)上與密封件的內(nèi)徑相同的外徑。
噴嘴主體可任選地包括在接近噴嘴主體的出口處圍繞噴嘴主體的外表面而安置的 材料區(qū)域。此區(qū)域?qū)嵸|(zhì)上可在保持環(huán)與噴嘴主體之間形成焊縫之后移除。
根據(jù)另一方面，提供一種方法，其包括圍繞噴嘴主體的外表面定位密封件，使得所 述密封件的第一表面實(shí)質(zhì)上緊靠大體上從噴嘴主體向外延伸的第一肩部。所述密封件可 包含與噴嘴主體焊接不相容的材料。保持環(huán)可圍繞噴嘴主體的外表面定位，使得保持環(huán)
的至少一部分實(shí)質(zhì)上緊靠密封件的實(shí)質(zhì)上與第一表面相對(duì)的第二表面。保持環(huán)可焊接到 噴嘴主體，其中密封件實(shí)質(zhì)上無(wú)法相對(duì)于噴嘴主體移動(dòng)。
噴嘴主體可具備圍繞噴嘴尖端的孔口安置的材料區(qū)域?？稍趯⒈３汁h(huán)焊接到噴嘴尖
端的第三部分之后移除此材料區(qū)域的至少一部分。另外，可在將保持環(huán)焊接到噴嘴尖端 之后移除保持環(huán)的一部分，以形成所需形狀。保持環(huán)可圍繞大體上從噴嘴主體的外表面 向外延伸的第二肩部而定位，使得保持環(huán)的至少一部分實(shí)質(zhì)上緊靠第二肩部。
根據(jù)又一方面，提供一種噴嘴，其包括噴嘴主體。所述噴嘴主體可包含尖端區(qū)域、 經(jīng)配置以與樹脂源流體連通且在樹脂源下游的通道，以及圍繞噴嘴主體的外表面的第一 部分安置的第一保持區(qū)域。第一保持區(qū)域可包括第一接觸表面和大體上從所述第一接觸 表面向外延伸的第一肩部。
保持環(huán)可圍繞噴嘴主體的第二部分安置于第一保持區(qū)域與尖端區(qū)域之間。保持環(huán)包 括與噴嘴主體焊接相容的材料，且焊接到噴嘴主體。密封件可圍繞第一接觸表面的至少一部分安置，且實(shí)質(zhì)上緊靠第一肩部和保持環(huán)的 至少一部分。所述密封件可包括小于保持環(huán)和第一肩部的外徑的內(nèi)徑，使得密封件實(shí)質(zhì) 上無(wú)法相對(duì)于噴嘴主體移動(dòng)。
根據(jù)另一方面，提供模制系統(tǒng)的第一組件，其包括大體上從第一接觸表面向外延伸 的第一肩部。保持環(huán)圍繞第一組件的外表面的第一部分安置，且大體上從第一組件向外 延伸。保持環(huán)包括與第一組件焊接相容的材料，且焊接到第一組件。第二組件(包括與 第一組件焊接不相容的第二材料)環(huán)繞第一組件的接觸表面的至少一部分。第二組件實(shí) 質(zhì)上緊靠第一肩部和保持環(huán)的至少一部分，使得第二組件實(shí)質(zhì)上無(wú)法相對(duì)于第一組件移動(dòng)。
所主張標(biāo)的物的特征和優(yōu)點(diǎn)將從對(duì)與之一致的實(shí)施例的以下詳細(xì)描述中變得明顯， 所述描述應(yīng)參考附圖來(lái)考慮，其中
圖1是根據(jù)本發(fā)明的模制系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的橫截面圖； 圖2是根據(jù)本發(fā)明的噴嘴尖端的一個(gè)實(shí)施例的透視圖3是根據(jù)本發(fā)明的已完成噴嘴尖端和密封件的一個(gè)實(shí)施例的橫截面圖； 圖4是根據(jù)本發(fā)明的在最終細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)之前經(jīng)組合的噴嘴尖端和密封件的一個(gè)實(shí)施例 的橫截面圖5是不具有密封件或保持環(huán)的噴嘴主體的一個(gè)實(shí)施例的橫截面圖； 圖6是根據(jù)本發(fā)明的密封件的一個(gè)實(shí)施例的橫截面圖； 圖7是根據(jù)本發(fā)明的保持環(huán)的一個(gè)實(shí)施例的橫截面圖； 圖8是根據(jù)本發(fā)明的圖4的區(qū)域VIII的特寫；
圖9是根據(jù)本發(fā)明的具有經(jīng)整合的凸緣連接的噴嘴尖端的一個(gè)實(shí)施例的橫截面以及
圖IO是根據(jù)本發(fā)明的具有經(jīng)整合的凸緣連接的噴嘴尖端的另一實(shí)施例的橫截面圖。
具體實(shí)施例方式
在本發(fā)明的一個(gè)方面中，包括焊接不相容的材料的第一和至少一第二組件可通過(guò)引 入與最初兩個(gè)組件中的至少一者焊接相容的第三組件而固定在一起。為了清楚起見(jiàn)，將 以實(shí)施例的形式描述本發(fā)明，在所述實(shí)施例中，注射模制系統(tǒng)的組件包括噴嘴組合件， 其具有固定到噴嘴尖端的外表面的密封件，所述密封件經(jīng)配置以接觸抵靠模具，其中所
述密封件和所述噴嘴尖端包含焊接不相容的材料。然而，本發(fā)明可應(yīng)用于固定模制系統(tǒng)的彼此焊接不相容的任何組件。因此，本發(fā)明不限于所描述的實(shí)施例，而是僅受權(quán)利要 求書限制。
圖1中展示噴嘴1和模具5的橫截面的一個(gè)實(shí)施例。噴嘴1可包括閥式澆口噴嘴或 熱澆口噴嘴。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，噴嘴l可包括噴嘴外殼2，其具有帶遠(yuǎn)端ll的大體上 圓柱形形狀，遠(yuǎn)端11可經(jīng)配置以固定到樹脂源(例如，但不限于，熱澆道系統(tǒng)的歧管 或圖中未示的類似物)；以及噴嘴尖端3，其可經(jīng)配置以與模具5的澆口區(qū)域4嚙合。樹 脂從樹脂源進(jìn)入噴嘴l，且在噴嘴1中的通道6內(nèi)流動(dòng)穿過(guò)模具5的澆口區(qū)域4，且最 終進(jìn)入模具腔室7 (圖中展示其一部分)中。加熱器9 (圖中展示其一部分)可圍繞噴 嘴1的至少一部分纏繞或以其它方式圍繞噴嘴1的至少一部分安置，并使通道6中的樹 脂維持在足以防止通道6中的樹脂固化的溫度。加熱器9可為任何類型的加熱器，例如 但不限于電阻性導(dǎo)線加熱器、套管加熱器或類似加熱器。
具體參看圖2和圖3，展示噴嘴尖端3的一個(gè)實(shí)施例。雖然噴嘴尖端3可與噴嘴外 殼2 (圖1)形成為單個(gè)單一組件，但在優(yōu)選實(shí)施例中，噴嘴尖端3可以所屬領(lǐng)域的技 術(shù)人員已知的任何方式可移除地固定到噴嘴外殼2。僅出于示范性目的，噴嘴尖端3可 借助一個(gè)或一個(gè)以上扣件13 (圖1)可移除地固定到噴嘴外殼2，所述扣件13穿過(guò)嚙合 噴嘴外殼2的噴嘴尖端主體12的基座19中的一個(gè)或一個(gè)以上孔18而安置?；蛘撸瑖?嘴尖端3可以可螺紋旋擰方式嚙合噴嘴外殼2。
噴嘴尖端3還可包含尖端通道16,其經(jīng)配置以與噴嘴外殼2的通道6 (圖1)流體 連通，以運(yùn)輸樹脂穿過(guò)噴嘴1 (圖l)。任選地，閥桿或類似物(未圖示)可以可移動(dòng)地 安置在桿通道20內(nèi)，以如眾所周知的那樣選擇性地打開(kāi)和關(guān)閉尖端通道16的出口 21。 雖然所展示的噴嘴尖端3為閥式澆口噴嘴尖端，但此并非本發(fā)明的限制，且噴嘴尖端3. 還可包含熱澆口噴嘴尖端3。噴嘴尖端3可由具有相對(duì)較高導(dǎo)熱性的材料制成，以減少 從加熱器9 (圖l)到尖端通道16中的樹脂的熱傳遞的損失。舉例來(lái)說(shuō)，噴嘴尖端3可 包含(但不限于)其包含Be-Cu (鈹-銅)的銅合金、不含鈹?shù)?、鋁或基于鋁的合金、 鉬或合適的鉬合金、H13鋼、模具鋼或類似物。
噴嘴尖端3還可包含密封件8，其經(jīng)配置以優(yōu)選在接近澆口區(qū)域4處(如圖1中所 示)接觸模具5 (圖l)，且形成抑制噴嘴尖端3與模具5的澆口區(qū)域4之間的樹脂泄漏 的密封。視噴嘴1的既定應(yīng)用而定，密封件8可具有不同于噴嘴尖端主體12的所需物 理性質(zhì)的物理性質(zhì)。舉例來(lái)說(shuō)，可能希望密封件8包含耐磨損材料，其與噴嘴尖端主體 12的材料相比還相對(duì)來(lái)說(shuō)具有較小的導(dǎo)熱性。雖然并非本發(fā)明的限制，但密封件8可由 鈦、H13、不銹鋼、模具鋼或鉻鋼、陶瓷和塑料制成。用于模具密封件8的其它合適材料在普瑞(Puri)的第5,879,727號(hào)美國(guó)專利中揭示，所述專利以引用的方式并入本文中。 普瑞揭示此些材料以用作噴嘴的絕緣層。為了實(shí)現(xiàn)噴嘴尖端3和密封件8的所需物理性 質(zhì)，可能希望用可焊接不相容或可形成相對(duì)較弱、較難或不可靠鍵的兩種不同材料來(lái)制 造噴嘴尖端3和密封件8。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，可通過(guò)將密封件8截留在噴嘴主體12的保持區(qū)域22與 保持環(huán)30之間而不是將密封件8直接焊接到噴嘴主體12，來(lái)將密封件8固定到噴嘴主 體12。因此，可在不將密封件8直接焊接到噴嘴主體12的情況下，將密封件8永久固 定/附接到噴嘴主體12。因此，可用經(jīng)選擇以具有特定既定應(yīng)用所需的物理性質(zhì)的較寬 范圍的材料來(lái)制造噴嘴主體12和密封件8兩者，而一般無(wú)需考慮所述材料的焊接相容 性，同時(shí)仍提供較強(qiáng)、可靠的附接。
具體參看圖5,展示根據(jù)本發(fā)明的噴嘴主體12的一個(gè)實(shí)施例的橫截面。噴嘴主體 12可包含圍繞噴嘴主體12的外表面沿圓周安置的第一保持區(qū)域22和第二保持區(qū)域24， 密封件8和保持環(huán)30可分別接觸抵靠所述保持區(qū)域，如圖3和圖4中所示。第一保持 區(qū)域22可包含第一表面101，其實(shí)質(zhì)上沿噴嘴主體12的縱軸安置；以及第一肩部102。 第一肩部102可實(shí)質(zhì)上沿噴嘴主體12的周邊或圓周從第一表面101向外延伸，且可具 有大于第一表面101的內(nèi)徑32的外徑33。雖然將第一肩部102展示為大體上從第一表 面101垂直向外延伸，但其并非本發(fā)明的限制，且其它形狀(例如，但不限于，實(shí)質(zhì)上 逐漸變細(xì)或圓錐形形狀)也是可能的。
第二保持區(qū)域24可包含第二表面105，其實(shí)質(zhì)上沿噴嘴主體12的縱軸安置；以 及第二肩部106。第二肩部106可實(shí)質(zhì)上沿噴嘴主體12的周邊或圓周從第二表面105向 外延伸，且可具有大于第二表面105的內(nèi)徑34的外徑35。雖然將第二肩部106展示為 從第二表面106大體上垂直向外延伸，但這并非本發(fā)明的限制，且其它形狀(例如，但 不限于，實(shí)質(zhì)上逐漸變細(xì)或圓錐形形狀)也是可能的。
噴嘴主體12還可包含尖端區(qū)域14，其可任選地形成有安置于第二保持區(qū)域24與尖 端通道16的出口 21之間的額外材料區(qū)域40?？稍谥圃靽娮熘黧w12期間由與噴嘴主體 12相同的材料形成區(qū)域40或單獨(dú)添加區(qū)域40。或者，區(qū)域40可包括可在制造噴嘴主 體12之后添加的與噴嘴主體12的材料不同且冶金上相容的材料。如下文將進(jìn)一步論述， 在焊接保持環(huán)30之后可實(shí)質(zhì)上移除區(qū)域40。
具體參看圖4和圖6，展示密封件8的一個(gè)實(shí)施例。雖然展示密封件8的一個(gè)實(shí)施 例的說(shuō)明性實(shí)例，但密封件8可包括所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員己知的任何密封件設(shè)計(jì)。密封 件8的確切大小、形狀和配置可視既定應(yīng)用而定，且在所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員的知識(shí)范圍內(nèi)。密封件8可包括內(nèi)表面103,其具有內(nèi)徑36，內(nèi)徑36可實(shí)質(zhì)上與第一保持區(qū)域22 (如圖4中所示)的內(nèi)徑32 (圖5)相同。在優(yōu)選實(shí)施例中，密封件8的內(nèi)表面103和 第一保持區(qū)域22的第一表面101 (圖5)在經(jīng)組合時(shí)可形成過(guò)盈配合。
密封件8還可包含外表面104，其具有大于密封件8的內(nèi)徑36的外徑38。密封件8 的外表面104的大小和形狀可經(jīng)設(shè)計(jì)以實(shí)質(zhì)上緊靠第一保持區(qū)域22(如圖3和圖4中所 示)的第一肩部102 (圖5)的至少一部分，使得第一肩部102防止密封件8朝噴嘴尖 端3的基座19移動(dòng)。
現(xiàn)在參看圖4和圖7，展示保持環(huán)30的一個(gè)實(shí)施例。保持環(huán)30可由與噴嘴主體12 的材料焊接相容的任何材料制造。如本文所使用，具有焊接相容性的兩種材料意指滿足 各種標(biāo)準(zhǔn)組織(例如，ASTM國(guó)際組織、美國(guó)焊接學(xué)會(huì)(AWS)、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO) 等)中的至少一者的焊接標(biāo)準(zhǔn)(即，規(guī)范、規(guī)格、推薦操作規(guī)程、分類、方法和指南) 的材料。相反，如本文所使用，如果材料不滿足這些焊接標(biāo)準(zhǔn)中的至少一者，那么所述 材料就是焊接不相容的。雖然保持環(huán)30和噴嘴主體12可包括相同材料，但保持環(huán)30 和噴嘴主體12還可包括不同材料，只要兩種材料焊接相容。雖然并非限制本發(fā)明(除 非明確如此主張)，但保持環(huán)30可包括(但不限于)包含Be-Cu (鈹-銅)的銅合金、 不含鈹?shù)你~、鋁或基于鋁的合金、鉬或合適的鉬合金、H13工具鋼、模具鋼或類似物。
保持環(huán)30可包含接觸表面107、 108。第一接觸表面107可具有內(nèi)徑42，其實(shí)質(zhì)上 與第二保持區(qū)域24的內(nèi)徑34 (圖5)具有相同大小，使得保持環(huán)30配合在第二保持區(qū) 域24 (如圖3和圖4中所示)的第二表面105的至少一部分上。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，第二 保持區(qū)域24的第二表面105 (圖5)和保持環(huán)30的第一接觸表面107可形成過(guò)盈配合。
保持環(huán)30的第二接觸表面108還可包含大于密封件8的內(nèi)徑36 (圖6)的外徑44。 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，保持環(huán)30的第二接觸表面108的至少一部分實(shí)質(zhì)上緊靠第二保持區(qū) 域24 (如圖3和圖4中所示)的第二肩部106 (圖5)的至少一部分。另外，第二接觸 表面108的至少一部分的大小和形狀可經(jīng)設(shè)計(jì)以實(shí)質(zhì)上緊靠密封件8的下表面48，從而 防止密封件8朝噴嘴尖端3的尖端14移動(dòng)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，保持環(huán)30的內(nèi)徑42與 外徑44之間的差大于且優(yōu)選明顯大于密封件8的下部區(qū)域48的厚度46 (圖6)。
為了組合噴嘴尖端3，密封件8可圍繞噴嘴主體12的第一保持區(qū)域22安置，使得 密封件8的外表面104 (圖6)實(shí)質(zhì)上緊靠第一保持區(qū)域22 (如圖3和圖4中所示)的 第一肩部102 (圖5)。第一肩部102防止密封件8朝噴嘴尖端3的基座19移動(dòng)。接下 來(lái)，保持環(huán)30可圍繞噴嘴主體12的第二保持區(qū)域24安置，使得保持環(huán)30的第二接觸 表面108實(shí)質(zhì)上緊靠密封件8的下表面48，從而防止密封件8朝噴嘴尖端3的尖端14移動(dòng)。
一旦密封件8和保持環(huán)30處于適當(dāng)位置，如圖4中所示，便可沿如圖8中所示的 箭頭A的方向焊接位于保持環(huán)30的第一接觸表面107與噴嘴主體12的第二保持區(qū)域 24的第二表面105之間的界面50的至少一部分。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，最初將保持環(huán)30焊 接到噴嘴主體12以及區(qū)域40兩者。然而，在噴嘴尖端3不包含區(qū)域40的實(shí)施例中， 保持環(huán)30可直接焊接到噴嘴主體12?？墒褂萌魏我阎附蛹夹g(shù)(例如但不限于，電子 或激光束燥接)來(lái)形成焊縫?；蛘撸墒褂密浐负?或銅焊來(lái)將保持環(huán)30固定到噴嘴主 體12。
在將保持環(huán)30焊接到噴嘴主體12之后，第一肩部102和經(jīng)焊接的保持環(huán)30將密 封件8固定在適當(dāng)位置，使得密封件實(shí)質(zhì)上無(wú)法相對(duì)于噴嘴尖端3移動(dòng)。因?yàn)楸３汁h(huán)30 和噴嘴主體12/區(qū)域40是焊接相容的，所以無(wú)論噴嘴主體12和密封件8的焊接相容性 如何均可實(shí)質(zhì)上形成較強(qiáng)且可靠的焊縫。因此，可針對(duì)既定應(yīng)用而優(yōu)化噴嘴主體12和 密封件8的材料選擇。另外，由于密封件8不需要焊接到噴嘴主體12，所以可避免對(duì)密 封件8的損壞(物理?yè)p壞或冶金損壞)。
任選地，可在焊接之后銑削保持環(huán)30和/或噴嘴主體12的區(qū)域40，以形成如圖3 中所示的成品。在焊接之后銑削保持環(huán)30和噴嘴主體12/區(qū)域40的益處是可清理焊縫， 從而達(dá)成更加光滑的外表面?；蛘?，環(huán)密封件30和噴嘴主體12可在焊接之前大體上以 其最終形式形成。
根據(jù)另一實(shí)施例，本發(fā)明的特征在于噴嘴尖端90 (圖9和圖10)。噴嘴尖端90可 包括主體部分91，其包括如上文所述的具有相對(duì)較高導(dǎo)熱性的材料，例如但不限于銅合 金或類似物。主體部分91可包括保持區(qū)域93。保持區(qū)域93可包括大體上從主體部分 91的外表面96向外延伸的肩部95。
噴嘴尖端90還可包括經(jīng)整合的連接凸緣92，其經(jīng)配置以圍繞主體部分91的外表面 96的至少一部分安置。連接凸緣92可經(jīng)配置以形成與噴嘴的噴嘴主體(未圖示)的連 接，且可包括如上文所述的具有相對(duì)較高強(qiáng)度的材料(例如，但不限于，高強(qiáng)度鋼或類 似物)，使得可形成穩(wěn)固連接。
經(jīng)整合的連接凸緣92可包括凸緣轉(zhuǎn)接器94和固定環(huán)97。凸緣轉(zhuǎn)接器94可包括如 上文所述的具有相對(duì)較高強(qiáng)度材料的材料(例如，但不限于高強(qiáng)度鋼或類似物)，且可 經(jīng)配置以實(shí)質(zhì)上緊靠噴嘴的噴嘴主體(未圖示)的至少一部分。樹脂路徑103可穿過(guò)噴 嘴尖端90而安置以傳送來(lái)自噴嘴的樹脂，且可包含逐漸變細(xì)的入口 102。
經(jīng)整合的連接凸緣92可任選地包含帶螺紋區(qū)域(在經(jīng)整合的連接凸緣92的內(nèi)表面或外表面上)，以與噴嘴主體形成螺紋連接。或者，經(jīng)整合的連接凸緣92可借助如巴萊 斯(Blais)等人的第6,609,902號(hào)美國(guó)專利(其以引用的方式完整地并入本文中)中所 描述的尖端固定器(未圖示)與噴嘴主體形成連接。
固定環(huán)97的大小和形狀可經(jīng)設(shè)計(jì)以實(shí)質(zhì)上緊靠主體部分91的保持區(qū)域93的至少 一部分。固定環(huán)97可包括與凸緣轉(zhuǎn)接器94焊接相容的任何材料，且可包含實(shí)質(zhì)上緊靠 保持區(qū)域93的肩部95的向內(nèi)指向的凸緣98。舉例來(lái)說(shuō)，向內(nèi)指向的凸緣98可具有小 于肩部95的外徑100的內(nèi)徑99。內(nèi)徑99可任選地為實(shí)質(zhì)上與主體部分91的柄區(qū)域101 的直徑相同。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，可通過(guò)在箭頭C的方向上實(shí)質(zhì)上圍繞經(jīng)整合的連接凸緣92圓周 焊接而將固定環(huán)97 (圖9)焊接到凸緣轉(zhuǎn)接器94。或者，可通過(guò)在箭頭D的方向上實(shí) 質(zhì)上沿經(jīng)整合的連接凸緣92的縱軸L圓周悍接而將固定環(huán)97 (圖10)焊接到凸緣轉(zhuǎn)接 器94。在任一實(shí)施例中， 一旦固定環(huán)97和凸緣轉(zhuǎn)接器94焊接在一起，主體部分91就 實(shí)質(zhì)上截留在凸緣轉(zhuǎn)接器94與固定環(huán)97之間，使得經(jīng)整合的連接凸緣92實(shí)質(zhì)上永久 連接/固定到主體部分91，且主體部分91實(shí)質(zhì)上無(wú)法相對(duì)于經(jīng)整合的連接凸緣92移動(dòng)。 應(yīng)注意，固定環(huán)97和凸緣轉(zhuǎn)接器94可焊接在一起，且無(wú)須焊接到主體部分91。由此， 經(jīng)整合的連接凸緣92可包括與主體部分91焊接不相容的材料。
因此，本發(fā)明以一種注射模制系統(tǒng)(例如，但不限于噴嘴尖端和密封件)為特征， 所述系統(tǒng)包括由不同材料制成的部分/位置，以便優(yōu)化所述不同部分/位置處的所需材料 性質(zhì)。本發(fā)明還以一種可靠且/或具成本效益的工藝為特征，所述工藝用以將具有不同材 料性質(zhì)的注射模制系統(tǒng)組件的兩個(gè)或兩個(gè)以上部分永久接合/附接在一起。雖然已相對(duì)于 噴嘴而描述了本發(fā)明，但此并非本發(fā)明的限制。本發(fā)明可用于模制系統(tǒng)的其中焊接不相 容的材料需要固定在一起的實(shí)際上任何組件上。
如上文所提及，本發(fā)明無(wú)意限于必須滿足本發(fā)明的任何所陳述或暗示的目標(biāo)或特征 中的一者或一者以上的系統(tǒng)或方法，且不應(yīng)限于本文所描述的優(yōu)選、示范性或主要實(shí)施 例。已出于說(shuō)明和描述的目的而呈現(xiàn)了本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的前述描述。所述描述無(wú)意為 詳盡的或?qū)⒈景l(fā)明限于所揭示的精確形式。按照上文的教示，明顯的修改或變化是可能 的。選擇并描述實(shí)施例是為了提供本發(fā)明的原理及其實(shí)際應(yīng)用的最佳說(shuō)明，從而使所屬 領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠在各種實(shí)施例中利用本發(fā)明，且作出適合于所預(yù)期的特定使用的各 種修改。所有此類修改和變化在根據(jù)其被公平、合法且公正地授予的范圍而解釋時(shí)都在 本發(fā)明的如由權(quán)利要求書確定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種噴嘴(1)，其包括噴嘴主體(12)，其具有經(jīng)配置以與來(lái)源或樹脂保持流體連通的通道(6)以及外表面(96)，所述外表面(96)包括大體上從第一接觸表面(107)向外延伸的第一肩部(102)；保持環(huán)(30)，其圍繞所述噴嘴主體(12)的所述外表面(96)的第一部分而安置，且大體上從所述噴嘴主體(12)向外延伸，所述保持環(huán)(30)包括與所述噴嘴主體(12)焊接相容的第一材料；焊縫，其位于所述保持環(huán)(30)與所述噴嘴主體(12)的所述第一部分之間；以及密封件(8)，其包括與所述噴嘴主體(12)焊接不相容的第二材料，所述密封件(8)環(huán)繞所述噴嘴主體(12)的所述第一接觸表面(107)的至少一部分，其中所述密封件(8)實(shí)質(zhì)上緊靠所述第一肩部(102)和所述保持環(huán)(30)的至少一部分，使得密封件(8)實(shí)質(zhì)上無(wú)法相對(duì)于所述噴嘴主體(12)移動(dòng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴嘴(1)，其中所述密封件(8)和所述噴嘴主體(12)的 所述第一接觸表面形成過(guò)盈配合。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的噴嘴(1),其中所述噴嘴主體(12)和所述保持環(huán)(30)包 括不同材料。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴嘴(1)，其中所述噴嘴主體(12)的所述第一部分進(jìn)一步 包括第二保持區(qū)域(24)，其具有大體上從所述噴嘴主體(12)的第二接觸表面(108) 向外延伸的第二肩部(106)，其中所述保持環(huán)(30)的內(nèi)表面(103)圍繞所述第 二接觸表面(108)而安置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的噴嘴(1)，其中所述第二肩部(106)進(jìn)一步包括外徑(35)，其實(shí)質(zhì)上與所述密封件(8)的內(nèi)徑(34)相同。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴嘴(1)，其中所述噴嘴主體(12)進(jìn)一步包括在接近所述 噴嘴主體(12)的出口 (21)處圍繞噴嘴主體(12)的外表面(96)而安置的材料 區(qū)域(40)，其中所述區(qū)域(40)可實(shí)質(zhì)上在所述保持環(huán)(30)與所述噴嘴主體(12) 之間形成所述焊縫之后被移除。
7. —種方法，其包括圍繞噴嘴主體(12)的外表面(96)定位密封件(8),使得所述密封件(8)的 第一表面(101)實(shí)質(zhì)上緊靠大體上從所述噴嘴主體(12)向外延伸的第一肩部(102);圍繞所述噴嘴主體(12)的所述外表面(96)定位保持環(huán)(30)，使得所述保持 環(huán)(30)的至少一部分實(shí)質(zhì)上緊靠所述密封件(8)的實(shí)質(zhì)上與所述第一表面相對(duì) 的第二表面(105);以及將所述保持環(huán)(30)焊接到所述噴嘴主體(12)，其中所述密封件(8)實(shí)質(zhì)上無(wú) 法相對(duì)于所述噴嘴主體(12)移動(dòng)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述密封件(8)和所述噴嘴主體(12)進(jìn)一步 包括焊接不相容材料。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其進(jìn)一步包括向所述噴嘴主體(12)提供圍繞噴嘴尖端(3)的孔口而安置的材料區(qū)域(40); 以及在將所述保持環(huán)(30)焊接到所述噴嘴尖端(3)的所述第三部分之后，移除所 述材料區(qū)域(40)的至少一部分。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其進(jìn)一步包括在將所述保持環(huán)(30)焊接到噴嘴尖端 (3)之后，移除所述保持環(huán)(30)的一部分以形成所需形狀。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中定位所述密封件(8)進(jìn)一步包括在所述密封件 (8)的內(nèi)表面與所述噴嘴主體(12)的所述外表面(96)之間形成過(guò)盈配合，其中 所述第一肩部(102)的一部分包括大于所述密封件(8)的內(nèi)徑(32)的外徑(96)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中定位所述保持環(huán)(30)進(jìn)一步包括圍繞大體上 從所述噴嘴主體(12)的所述外表面(96)向外延伸的第二肩部(106)而定位所 述保持環(huán)(30)，使得所述保持環(huán)(30)的至少一部分實(shí)質(zhì)上緊靠所述第二肩部(106)。
13. —種噴嘴(1)，其包括噴嘴主體(12)，其包括 尖端區(qū)域(14);通道(6)，其經(jīng)配置以與樹脂源保持流體連通，且在所述樹脂源的下游；以及 第一保持區(qū)域(22)，其圍繞所述噴嘴主體(12)的外表面(96)的第一部分而安置，所述第一保持區(qū)域(22)包括第一接觸表面(107)和大體上從所述第一接觸表面(107)向外延伸的第一肩部(102);保持環(huán)(30)，其圍繞所述噴嘴主體(12)的第二部分安置于所述第一保持區(qū)域 (22)與所述尖端區(qū)域(14)之間，所述保持環(huán)(30)包括與所述噴嘴主體(12)焊接相容的材料；焊縫，其位于所述保持環(huán)(30)與所述噴嘴主體(12)之間；以及 密封件(8)，其圍繞所述第一接觸表面(107)的至少一部分而安置，且實(shí)質(zhì)上 緊靠所述第一肩部(102)和所述保持環(huán)(30)的至少一部分，其中所述密封件(8) 包括內(nèi)徑(36)，所述內(nèi)徑(36)小于所述保持環(huán)(30)和所述第一肩部(102)的 外徑(38),使得所述密封件(8)實(shí)質(zhì)上無(wú)法相對(duì)于所述噴嘴主體(12)移動(dòng)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的噴嘴(1)，其中所述噴嘴主體(12)和所述密封件(8)分 別包括第二和第三材料，其中所述第三材料與所述第一材料焊接不相容。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的噴嘴(1)，其中所述第一和所述第二材料是不同的。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的噴嘴(1)，其中所述第一和所述第二材料實(shí)質(zhì)上是相同的。
17. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的噴嘴(1)，其中所述噴嘴主體(12)的所述第二部分進(jìn)一 步包括第二保持區(qū)域(24)，其具有大體上從所述噴嘴主體(12)的第二接觸表面(108) 向外延伸的第二肩部(106)。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的噴嘴(1)，其中所述噴嘴主體(12)進(jìn)一步包括外徑(35)，其實(shí)質(zhì)上與所述密封件(8)的所述內(nèi)徑(36)相同。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的噴嘴(1)，其中所述保持環(huán)(30)的第二肩部(106)的至 少一部分圍繞所述第二保持區(qū)域(24)的所述第二接觸表面(108)而安置。
20. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的噴嘴(1)，其中所述噴嘴主體(12)進(jìn)一步包括材料區(qū)域 (40)，所述材料區(qū)域(40)圍繞所述尖端區(qū)域(14)的外表面(96)安置于所述噴 嘴主體(12)的所述第二部分與所述通道(6)的出口 (21)之間，其中所述區(qū)域 (40)可實(shí)質(zhì)上在所述保持環(huán)(30)與所述噴嘴主體(12)之間形成所述焊縫之后 被移除。
21. —種裝置，其包括噴嘴主體(12)部分，其包括外表面(96)，所述外表面(96)具有大體上從所 述外表面(96)向外延伸的第一肩部(102);保持環(huán)(30)，其在接近所述第一肩部(102)處圍繞所述噴嘴主體(12)部分的 所述外表面(96)而安置，且大體上從所述噴嘴主體(12)部分向外延伸；凸緣(98)轉(zhuǎn)接器，其包括與所述保持環(huán)(30)焊接相容且與所述噴嘴主體(12) 部分焊接不相容的材料，所述凸緣轉(zhuǎn)接器(94)環(huán)繞所述噴嘴主體(12)部分在接 近所述噴嘴主體(12)部分第一端處的至少一部分；以及焊縫，其位于所述保持環(huán)(30)與所述凸緣轉(zhuǎn)接器(94)之間，其中所述凸緣轉(zhuǎn) 接器(94)和所述保持環(huán)(30)實(shí)質(zhì)上環(huán)繞所述第一肩部(102)的至少一部分， 使得所述噴嘴主體(12)部分實(shí)質(zhì)上無(wú)法相對(duì)于所述凸緣轉(zhuǎn)接器(94)和所述保持 環(huán)(30)移動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種經(jīng)改進(jìn)的噴嘴(1)設(shè)備和制造方法，其中可固定/附接不相容的組件(例如冶金學(xué)上焊接不相容的噴嘴尖端(3)和密封件(8))。舉例來(lái)說(shuō)，所述設(shè)備和方法可包括將密封件(8)固定在噴嘴尖端(3)的第一部分與保持環(huán)(30)之間。所述保持環(huán)(30)可包括與所述噴嘴尖端(3)焊接相容的材料，且可焊接到所述噴嘴尖端(3)，而所述密封件(8)可與所述噴嘴尖端(3)不相容。因此，在選擇所述噴嘴尖端(3)和所述密封件(8)的材料時(shí)可實(shí)質(zhì)上不考慮其相容性。
文檔編號(hào)B29C45/20GK101522389SQ200780036940
公開(kāi)日2009年9月2日 申請(qǐng)日期2007年10月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月20日
發(fā)明者阿卜迪斯蘭·布蒂 申請(qǐng)人:赫斯基注射器成型系統(tǒng)有限公司