本發(fā)明涉及一種注射成型機,且更具體地涉及一種具有權(quán)利要求1的前序部分所述特征的注射成型機。
背景技術(shù):
在熱塑性樹脂的注射成型中,通常的做法是,在填充階段和保持壓力階段期間,為了避免在注射噴嘴和澆道襯套之間的界面處樹脂的泄漏,注射噴嘴的尖端通常借助于液壓驅(qū)動的壓緊組件,用較大的力壓靠注射模具的澆道襯套。對于隨后的冷卻階段,通過壓緊組件的起動行程,注射噴嘴和澆道襯套分離。為此,需要對存在于注射噴嘴中的熔融樹脂進行減壓。當(dāng)使用熱流道系統(tǒng)時,熱流道中的熔融樹脂也必須減壓以獲得無澆注注射成型產(chǎn)品。用于熔融樹脂的減壓的釋放體積可以僅通過將噴嘴與澆道襯套分離來產(chǎn)生。以更有效的方式,可以通過向后拉動塑化單元的擠出機螺桿來產(chǎn)生釋放體積。
為了在注射之前從熔融樹脂中除去固體顆粒,已知可使用設(shè)置在塑化單元和注射噴嘴之間的過濾器。美國專利專利號6,168,411(發(fā)明人:wildman;公布日期:2001年1月2日)公開了一種設(shè)置在擠出機機筒內(nèi)的過濾器,用于在注入熔融樹脂之前從熔融樹脂中除去固體顆粒。由于各種原因,這種已知的過濾器不令人滿意。本發(fā)明的目的是提供一種改進的過濾器裝置,用于在注射之前過濾熔融樹脂。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種具有權(quán)利要求1所述特征的注射成型機。通過提供與熔體通道或設(shè)置在熔體通道內(nèi)的裝置相互作用的過濾器裝置,使得在注射成型機的注射階段期間使熔融樹脂通過過濾器,并且在注射成型機的減壓階段期間使熔融樹脂繞過過濾器,根據(jù)本發(fā)明的過濾器裝置不會形成熔體流動的阻礙。因此,減壓的時間變短,從而減少總循環(huán)時間。
與本發(fā)明相關(guān)的進一步的細(xì)節(jié)和優(yōu)點將從從屬權(quán)利要求中理解。
有效的過濾器表面應(yīng)該盡可能大,使得在注射階段期間熔融樹脂必須克服的阻力很小。提供大的有效過濾器表面,可以減少注射時間,并因此減少整個循環(huán)時間。為了提供大于熔體通道的橫截面的有效過濾器表面,根據(jù)本發(fā)明的過濾器具有環(huán)形構(gòu)造并且設(shè)置在兩個環(huán)形過濾器支承件之間。以這種方式,環(huán)形過濾器將熔體通道分成過濾器內(nèi)的圓柱形部分和過濾器外部的環(huán)形部分。因此,有效的過濾器表面取決于過濾器的縱向軸線,而不是取決于熔體通道的橫截面。
用于引導(dǎo)熔融樹脂的裝置設(shè)置在熔體通道內(nèi)。用于引導(dǎo)熔融樹脂的裝置被構(gòu)造成使得它們阻止熔融樹脂流過熔體通道的中間并將熔融樹脂重新定向到熔體通道的外部。用于引導(dǎo)熔融樹脂的裝置和過濾器可相對于彼此移位。通過使用于引導(dǎo)熔融樹脂的裝置和過濾器相對于彼此移位,關(guān)閉用于熔融樹脂的特定通路,而打開其他通路。有利的是,上述移位由熔融樹脂本身引發(fā),從而使用于引導(dǎo)熔融樹脂的裝置和過濾器相對于彼此的位置取決于熔融樹脂的流動方向。因此,不需要使用于引導(dǎo)熔融樹脂的裝置和過濾器相對于彼此移位的致動器。
應(yīng)精確地限定用于引導(dǎo)熔融樹脂的裝置和過濾器的相對移位,以便獲得可重復(fù)的結(jié)果。因此,在面向熔體的入口的端部和在面向注射開口的端部處,用于引導(dǎo)熔融樹脂的裝置和過濾器均設(shè)置有止動件,其中,用于引導(dǎo)熔融樹脂的裝置的止動件的相應(yīng)止動件與過濾器的止動件的相應(yīng)止動件相互作用。因此,過濾器和用于引導(dǎo)熔融樹脂的裝置的相對運動被約束在兩個方向上,并且精確地限定移位路徑的長度。
優(yōu)選地,用于引導(dǎo)熔融樹脂的裝置構(gòu)造成使得在其一端處設(shè)置有用于熔融樹脂的至少一個通路,通過該通路,用于引導(dǎo)熔融樹脂的裝置的上游或下游的熔體通道與過濾器內(nèi)的圓柱形部分連通。至少一個通路完全獨立于過濾器和用于引導(dǎo)熔融樹脂的裝置的相對位置,從而使在過濾器內(nèi)的圓柱形部分中的熔融樹脂總是具有通向熔體通道的出口,或者離開熔體通道的入口,這取決于熔融樹脂的流動方向。如果通路設(shè)置在用于引導(dǎo)熔融樹脂的裝置的下游,則在注射期間,熔融樹脂被加壓從過濾器外部的環(huán)形部分向過濾器內(nèi)的圓柱形部分通過過濾器。如果通路設(shè)置在用于引導(dǎo)熔融樹脂的裝置的上游,則熔融樹脂以相反方向從過濾器內(nèi)的圓柱形部分向過濾器外部的環(huán)形部分流經(jīng)過濾器。
原則上,過濾器或用于引導(dǎo)熔融樹脂的裝置之一必須固定在熔體通道內(nèi),而相應(yīng)的另一構(gòu)件可滑動地支承。因此,過濾器可以固定地安裝,而用于引導(dǎo)熔融樹脂的裝置可以可滑動地安裝。然而,特別優(yōu)選的是,過濾器是可移位的,通過熔融樹脂的流動而移位。通過這種設(shè)置,尤其簡化了過濾器的清潔。
優(yōu)選地,過濾器可以移位到注射位置,在該注射位置處,過濾器和用于引導(dǎo)熔融樹脂的裝置兩者的止動件均面向注射開口,并且以使得過濾器內(nèi)的圓柱形部分的側(cè)部關(guān)閉的方式配合。因為在注射階段期間,熔融樹脂通過用于熔體的入口連續(xù)地輸送,具有使過濾器內(nèi)的圓柱形部分中的壓力增加的效果,積聚在圓柱形部分中的熔融樹脂經(jīng)由過濾器進入到過濾器外部的環(huán)形部分。因此,在注射階段期間,使熔融樹脂通過過濾器,并從其中除去污染物。
過濾器外部的環(huán)形部分與注射開口連通。為此,可以設(shè)置沿著熔體通道的縱向軸線設(shè)置并且在注射開口處會聚的多個單獨通道?;蛘?,可以設(shè)置錐形漏斗形部分,其相對于熔體通道的縱向軸線以及在過濾器外部的環(huán)形部分和熔體通道之間設(shè)置成環(huán)形。
在減壓階段期間,熔融樹脂的流動朝向熔體的入口移動,并且在過濾器移動到減壓位置時從注射開口取出。在過濾器的該位置,其止動件和用于引導(dǎo)熔融樹脂面向注射開口的裝置的止動件彼此隔開,并在過濾器外部的環(huán)形部分和過濾器內(nèi)的圓柱形部分之間形成熔融樹脂的通路。過濾器的運動由過濾器的止動件和用于引導(dǎo)熔融樹脂的裝置的止動件約束,其面向熔體的入口。通過過濾器的這種減壓位置,形成用于熔融樹脂的通路,使得經(jīng)由所述通路,來自過濾器外部的環(huán)形部分的熔融樹脂可以進入過濾器內(nèi)的圓柱形部分,而不通過過濾器。因此,熔融樹脂不需要克服過濾器的阻力,因此可以更快完成減壓階段。
優(yōu)選地,注射噴嘴具有可拆卸的噴嘴尖端。因此,注射開口位于可拆卸的噴嘴尖端中,從而便于維護工作和清潔。噴嘴尖端可以設(shè)置有旋入注射噴嘴的內(nèi)螺紋中的外螺紋。
為了便于過濾器的清潔,當(dāng)拆卸噴嘴尖端時,用于引導(dǎo)熔融樹脂的裝置和過濾器可以從噴嘴移除。因此,過濾器的清潔和噴嘴尖端上的維護工作可以輕松地一起執(zhí)行。
最優(yōu)選地,用于引導(dǎo)熔融樹脂的裝置和過濾器安裝到噴嘴尖端。因此,當(dāng)拆卸噴嘴尖端時,過濾器和用于引導(dǎo)熔融樹脂的裝置與噴嘴尖端一起自動移除,同時保持用于引導(dǎo)熔融樹脂的裝置和噴嘴尖端之間的相關(guān)性。將用于引導(dǎo)熔融樹脂的裝置和過濾器安裝到噴嘴尖端,還有利于過濾器的中間清潔,因為在拆卸噴嘴尖端之后容易接近過濾器。在清潔之后,可以以簡單的方式將其上附接有用于引導(dǎo)熔融樹脂的裝置和可移動地設(shè)置在其上的過濾器的噴嘴尖端旋到注射噴嘴中。
附圖說明
通過參考下面結(jié)合附圖對實施例的詳細(xì)描述,將更充分地理解本發(fā)明的進一步的細(xì)節(jié)和優(yōu)點,其中:
圖1:示出了根據(jù)本發(fā)明的注射噴嘴的橫截面圖,在第一實施例中,擠出機單元僅概略示出,
圖2:示出了其中拆卸了噴嘴尖端的圖1的注射噴嘴,
圖3:示出了在注射階段期間熔融樹脂在注射噴嘴中的流動,
圖4:示出了在減壓階段期間熔融樹脂在注射噴嘴中的流動,以及
圖5:示出了本發(fā)明的第二實施例的橫截面視圖,其中注射噴嘴連接到注射成型機的射出缸組件的射出缸。
具體實施方式
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的注射成型機的一部分。擠出機機筒的頭部1提供塑化單元和注射噴嘴2之間的連接。在擠出機機筒的頭部1和注射噴嘴2之間可以設(shè)置截止閥23,然而對于本發(fā)明的所有實施例其不是必需的。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的,塑化單元通常包括用于塑化塑料顆粒的擠出機機筒和擠出機螺桿,在下文中將不更詳細(xì)地描述。
注射噴嘴2包括噴嘴主體3和可拆卸的噴嘴尖端4。此外,注射噴嘴2限定了延伸通過噴嘴主體3和噴嘴尖端4的熔體通道6。熔融樹脂從入口22(參見圖4)經(jīng)由熔體通道6在壓力下輸送到注射開口5。
用于引導(dǎo)熔融樹脂的裝置7(以下稱為熔體引導(dǎo)件7)設(shè)置在延伸通過噴嘴主體3的熔體通道6中。熔體引導(dǎo)件7附接到支承件8,支承件8可拆卸地連接到噴嘴尖端4。在噴嘴主體3的區(qū)域中,熔體通道6容納具有開口的環(huán)形過濾器9。過濾器9的開口被構(gòu)造成使得熔融樹脂可以從內(nèi)部穿過過濾器到外部并且捕獲夾帶在其中的污染物。
在其兩端,過濾器9分別具有止動件12和13(如圖3所示)。止動件構(gòu)造成提供過濾器支承件,其中作為真實過濾器的過濾器9跨越在所述止動件之間。因此,通過過濾器9而非通過對于熔融樹脂不可滲透的所述止動件提供有效的過濾。
如圖3所示,對應(yīng)于止動件12和13,分別在熔體引導(dǎo)件7的兩端設(shè)置止動件10和11。過濾器9是可移位的并具有止動件12和13,其可以在用于引導(dǎo)熔融材料的裝置7的止動件10和11之間移位。
圖2示出了注射噴嘴2和拆卸的噴嘴尖端4。噴嘴尖端4可以通過螺紋或以其他方式安裝到噴嘴主體3。當(dāng)使噴嘴尖端4與噴嘴主體3分離時,噴嘴尖端4與其上連接的熔體引導(dǎo)件7以及由熔體引導(dǎo)件7可滑動地支承的過濾器9可以一起從噴嘴主體3中取出。此外,支承件8可以通過螺紋的方法連接到噴嘴尖端4。以這種方式,熔體引導(dǎo)件7與過濾器9以及支承件8可以一起從噴嘴尖端4取出,從而提供用于清潔過濾器9和熔體通道6兩者的簡單方式,無論是在噴嘴尖端4內(nèi)還是在噴嘴主體3內(nèi)。
參照圖3和圖4,下面將更詳細(xì)地描述本發(fā)明的設(shè)備的操作。圖3和圖4僅示出了容納熔體導(dǎo)向件7和過濾器9的噴嘴主體3和噴嘴尖端4的部分。
圖3示出了在注射階段期間的注射噴嘴2的部分,即其中塑化的塑性材料(即熔融樹脂)在壓力下朝向注射開口5(圖1)從擠出機機筒輸送的注射循環(huán)的階段。熔融樹脂的流動使過濾器9沿箭頭17的方向移動,從而指示在注射階段開始時過濾器9的移動方向。然而,過濾器9的移動被限制在短距離。沿著該距離移動,過濾器9面向注射開口5的止動件12抵靠用于引導(dǎo)熔融材料的引導(dǎo)裝置7類似地面向注射開口5的止動件10。以這種方式,停止過濾器9的移動。
由于止動件10和12牢固地彼此壓靠,從而排除了可形成熔融樹脂的通路,過濾器9內(nèi)的圓柱形部分15的位置使得僅留有由熔體引導(dǎo)件7提供熔融樹脂進入通路14的一個入口。因此,熔融樹脂可以僅經(jīng)由過濾器9本身離開過濾器9內(nèi)的圓柱形部分15。因此,熔融樹脂經(jīng)由過濾器9的開口從過濾器9內(nèi)的圓柱形部分15推入過濾器9外部的環(huán)形部分16。
在其通過過濾器9期間,熔融樹脂中包含的污染物通過過濾器9除去并且粘附到過濾器9,或者在過濾器9內(nèi)的圓柱形部分15中熔融樹脂中包含的污染物的濃度增加。在任一情況下,確保污染物不能通過過濾器9,并且因此不能朝模具釋放。
在注射階段期間,熔融樹脂沿箭頭19移動(如圖3所示)。因此,箭頭19表示在注射階段期間熔融樹脂的路徑從位于熔體引導(dǎo)件7面向擠出機氣缸側(cè)面的熔體通道6的部分到位于熔體引導(dǎo)件7面向注射開口5的熔體通道6的部分。過濾器9外部的環(huán)形部分16經(jīng)由多個單獨的引導(dǎo)通道或經(jīng)由漏斗形引導(dǎo)件在熔體引導(dǎo)件7的朝向注射開口5(圖1)的側(cè)面連接到熔體通道6,其被徑向設(shè)置的肋攔截,并且其連接用于將熔融樹脂引導(dǎo)到支承件8的裝置7。
因此,從到達注射開口5的熔融樹脂中除去污染物,因此,注射成型制品也沒有污染物。
在注射階段之后,注射噴嘴通常從模具中取出。
圖4示出了在減壓階段期間本發(fā)明的設(shè)備。由于該過程是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的,因此將不進一步詳細(xì)說明如何執(zhí)行減壓。在任一情況下,熔融樹脂沿著朝向擠出機機筒的方向從注射開口取出。
類似于注射階段,在減壓階段,熔融樹脂的流動也導(dǎo)致過濾器9與熔融樹脂一起移動,其中在這種情況下,過濾器9沿箭頭18的方向移動,因此在開始減壓階段指示過濾器9的移動方向。過濾器9的運動再次限制于短距離,其中在過濾器9的端部處,過濾器9的止動件13抵靠朝向擠出機機筒的熔體引導(dǎo)件7的止動件11。
由于過濾器9的移位,在止動件10和12之間形成間隙,該間隙允許熔融樹脂從過濾器9外部的環(huán)形部分16流入過濾器9內(nèi)的圓柱形部分15。由于間隙對熔融樹脂的阻力小于過濾器9,所以熔融樹脂不流過過濾器9的開口,而是流過止動件10和12之間的間隙。熔融樹脂可以經(jīng)由熔體引導(dǎo)件7的通路14離開過濾器9內(nèi)的圓柱形部分15。
箭頭20表示熔融樹脂在減壓階段期間沿著熔體通道6的路徑,即其部分從熔體引導(dǎo)件7面向注射開口5(圖1)的側(cè)面延伸到熔體引導(dǎo)件7面向擠出機機筒的側(cè)面。以這種方式,在熔體引導(dǎo)件7面向擠出機機筒的側(cè)面上的熔融樹脂通過熔體通道6或者通過多個單獨的引導(dǎo)通道或者通過漏斗形引導(dǎo)件被引導(dǎo),其被徑向設(shè)置的肋攔阻并將熔體導(dǎo)向件7連接到支承件8。因此,在減壓階段期間,使熔融樹脂繞過過濾器9而不通過過濾器9的開口,從而增加減壓速度并減少減壓時間。這減少了整個循環(huán)時間,從而減少了注射成型制品的制造成本。
在減壓階段期間,熔融樹脂因此經(jīng)由由止動件10和12提供的間隙進入過濾器9內(nèi)的圓柱形部分15。在已經(jīng)進入過濾器9內(nèi)的圓柱形部分15之后,熔融樹脂沿著過濾器9的內(nèi)表面被引導(dǎo),直到其到達熔體引導(dǎo)件7的通路14。以這種方式,已經(jīng)在過濾器9內(nèi)的圓柱形部分15中的熔融樹脂中濃縮的污染物21與熔融樹脂一起被拉回。表面附著于過濾器9的污染物也被挑出并排出。僅進入過濾器9更深的污染物不會被清除。
如果在合理的時間之后,過濾器9變得堵塞,或者如果過濾器9提供的阻止熔融樹脂流動的阻力變得太大,則必須清潔過濾器9。為了清潔過濾器9,僅需要將噴嘴尖端4從噴嘴主體3上拆下。將噴嘴尖端4與噴嘴主體3分離允許熔體引導(dǎo)件7與連接到噴嘴尖端4的過濾器9可以一起從延伸通過噴嘴主體3的熔體通道6中取出。在下文中,現(xiàn)在可自由接近的過濾器9可以以容易的方式清潔并清除任何過濾的污染物。
圖5示出了本發(fā)明的另一實施例。噴嘴主體3直接連接到注射成型機的塑化單元26。該塑化單元26使用用于塑化樹脂的擠出機機筒24。將所需體積的熔融樹脂供應(yīng)到射出缸25,然后通過噴嘴2壓入模具(未示出)中。本實施例中的過濾器的操作與圖1至圖4所示的第一實施例中的相同,因此不再進一步說明。