專利名稱：帶流道板間熔料傳輸襯套的塑料注射模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多層塑料注射模具，具體地講，所涉及的模具設(shè)備上帶有熔料傳輸襯套，該熔料傳輸襯套從一個(gè)后熔料流道板開(kāi)始穿過(guò)一個(gè)隔熱空間并伸入一個(gè)前熔料流道板上的通孔中。
現(xiàn)在已有多種注射模具用于模塑成形盛放食品的多層式防護(hù)容器或是飲料瓶塑料坯(或稱型坯)。通常，內(nèi)外層由一種聚對(duì)苯二甲酸乙酯(PET)型材料制成，一層或多層防護(hù)層由一種材料，如乙烯一乙烯醇樹(shù)脂(EVOH)或尼龍制成。在一些多腔模具中，兩種不同材料的熔料通過(guò)單獨(dú)的一個(gè)帶不同流道的熔料流道板分流，但對(duì)于具有不同注射溫度的材料，如分別為565。F和400。F左右，則優(yōu)選將兩種熔料通過(guò)兩個(gè)不同的熔料分配襯套分流。在某些情況下，兩種材料按順序注射，而在另一些情況下，同時(shí)采用共注射與順序注射。兩種材料通過(guò)每個(gè)熱噴嘴注射，每個(gè)熱噴嘴中有一個(gè)中央熔料流道以及一個(gè)或多個(gè)環(huán)繞著中央熔料流道的環(huán)形熔料流道，從而使兩種熔料流向一個(gè)通往型腔的澆口。
在1993年6月29日公布的Gellert申請(qǐng)的美國(guó)專利No．5，223，275中，前、后熔料流道板之間有一個(gè)隔熱空間，從后熔料流道板中流出的熔料會(huì)經(jīng)過(guò)二流道板之間的一個(gè)扁平墊塊。雖然這種結(jié)構(gòu)適用于某些情況，但是它有一個(gè)缺點(diǎn)，即在前熔料流道板與從后熔料流道板中流出再流經(jīng)該扁平墊塊的熔料之間沒(méi)有足夠的隔熱能力。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的就是提供出一種多層注射模具，在該模具中裝有熔料傳輸襯套，這些熔料傳輸襯套從后熔料流道板處開(kāi)始向前伸入前熔料流道板中的孔內(nèi)，這種模具可至少部分地克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)。
為此，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提供的一個(gè)用于多層模塑成形的多腔熱流道注射模具中包含有相互平行的一個(gè)前熔料流道板和～個(gè)后熔料流道板，二流道板之間有一個(gè)隔熱空間。模具中還有一組熱噴嘴，每個(gè)熱噴嘴中有一個(gè)中央熔料流道、一個(gè)內(nèi)部環(huán)形熔料流道環(huán)繞著中央熔料流道并通向前端、一個(gè)第一熔料孔從熱噴嘴尾端通至內(nèi)部環(huán)形熔料流道，還有一個(gè)外部環(huán)形熔料流道環(huán)繞著中央熔料流道和內(nèi)部環(huán)形熔料流道并通向前端、一個(gè)或多個(gè)熔料孔從熱噴嘴尾端通至外部環(huán)形熔料流道。各熱噴嘴安裝在模具中，每個(gè)熱噴嘴的尾端頂靠著前熔料流道板。一個(gè)第一熔料主流道從一個(gè)第一熔料進(jìn)料口處開(kāi)始并在前熔料流板內(nèi)分支，然后又再次分支，一支通向熱噴嘴的中央熔料流道，另一支經(jīng)過(guò)熱噴嘴尾端的一個(gè)或多個(gè)通向外部環(huán)形熔料流道的熔料孔而到達(dá)外部環(huán)形熔料流道，而中央熔料流道和外部環(huán)形熔料流道均通向一個(gè)位于熱噴嘴前端的澆口，澆口則通向模具型腔。一個(gè)第二熔料主流道從一個(gè)第二熔料進(jìn)料口處開(kāi)始并在后熔料流道板中分支，再經(jīng)過(guò)每個(gè)熱噴嘴中的第一熔料孔以及內(nèi)部環(huán)形熔料流道而到達(dá)澆口。模具中有一組熔料傳輸襯套，每個(gè)熔料傳輸襯套上有一個(gè)尾端、一個(gè)前端、一個(gè)中心熔料孔從尾端穿通至前端。每個(gè)熔料傳輸襯套在模具中從后熔料流道板向前穿過(guò)前、后熔料流道板間的隔熱空間再穿過(guò)前熔料流道板中的孔，從而伸至相應(yīng)熱噴嘴的第一熔料孔處，而第一熔料孔則從熱噴嘴尾端通至內(nèi)部環(huán)形熔料流道。這樣，每個(gè)熔料傳輸襯套上的中央孔就構(gòu)成第二熔料主流道的一部分。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，本發(fā)明提供的另一個(gè)用于多層模塑成形的多腔熱流道注射模具中包含有相互平行的一個(gè)前熔料流道板和一個(gè)后熔料流道板，二流道板之間有一個(gè)隔熱空間。模具中安裝著一組熱噴嘴，每個(gè)熱噴嘴上有一個(gè)尾端、一個(gè)前端、一個(gè)中央熔料流道從尾端通至前端。每個(gè)熱噴嘴上還有一個(gè)環(huán)形熔料流道環(huán)繞著中央熔料流道并通至前端、一個(gè)或多個(gè)熔料孔從熱噴嘴尾端通至環(huán)形熔料流道。各熱噴嘴安裝在模具中，每個(gè)熱噴嘴的尾端頂靠著前熔料流道板。一個(gè)第一熔料主流道從一個(gè)第一熔料進(jìn)料口處開(kāi)始并在前熔料流道板中分支，再經(jīng)過(guò)每個(gè)熱噴嘴上的一個(gè)或多個(gè)熔料孔以及環(huán)形熔料流道而到達(dá)一個(gè)澆口，澆口則通向模具型腔。一個(gè)第二熔料主流道從一個(gè)第二熔料進(jìn)料口處開(kāi)始并在后熔料流道板中分支，再經(jīng)過(guò)每個(gè)熱噴嘴中的中央熔料流道而到達(dá)澆口。模具中有一組熔料傳輸襯套，每個(gè)熔料傳輸襯套上有一個(gè)頭部位于一個(gè)尾端處，還有一個(gè)細(xì)長(zhǎng)莖部從頭部向前伸至一個(gè)前端，以及一個(gè)中心孔從尾端穿通至前端。每個(gè)熔料傳輸襯套在模具中安裝并與相應(yīng)的一個(gè)熱噴嘴上的中央熔料流道對(duì)準(zhǔn)。頭部在前、后熔料流道板之間伸展并作為一個(gè)墊塊而使二流道板間有一個(gè)隔熱空間。細(xì)長(zhǎng)莖部從頭部向前伸入前熔料流道板中的一個(gè)孔中并與相應(yīng)熱噴嘴上的中央熔料流道對(duì)準(zhǔn)。這樣，每個(gè)熔料傳輸襯套上的中心孑L中穿入一個(gè)細(xì)長(zhǎng)銷，該細(xì)長(zhǎng)銷從此處開(kāi)始向前伸入相應(yīng)熱噴嘴中的中央熔料流道，而從第二熔料進(jìn)料口處開(kāi)始的第二熔料主流道則沿著細(xì)長(zhǎng)銷伸展。
通過(guò)下面的說(shuō)明，并參考附圖，將使本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點(diǎn)顯示出來(lái)。
圖l是一套多層注射模具設(shè)備的一個(gè)部分的局部剖切視圖，該模具中帶有根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)最佳實(shí)施例的熔料傳輸襯套，圖2是

圖1中所示的一個(gè)熔料傳輸襯套的等角投影圖，圖3是一個(gè)局部剖切視圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)最佳實(shí)施例的熔料傳輸襯套，
圖4是一套多層注射模具設(shè)備的一個(gè)部分的局部剖切視圖，該模具中帶有根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)最佳實(shí)施例的熔料傳輸襯套，圖5是圖4中所示的一個(gè)熔料傳輸襯套的等角投影圖，圖6是一套多層閥式澆口注射模具設(shè)備的一個(gè)部分的局部剖視圖，該模具中帶有根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)最佳實(shí)施例的熔料傳輸襯套，圖7是圖6中所示的一個(gè)熔料傳輸襯套的等角投影圖，圖8是圖6中所示閥芯位于部分張開(kāi)位置時(shí)的局部放大視圖，圖9是閥芯位于完全張開(kāi)位置時(shí)的局部放大視圖，圖10是一套多層注射模具設(shè)備的一個(gè)部分的局部剖切視圖，該模具中帶有根據(jù)本發(fā)明的另一最佳實(shí)施例的熔料傳輸襯套。
現(xiàn)在請(qǐng)參考圖l，圖中顯示的是采用共注射模塑法成形三層塑料坯或其他制品時(shí)所用的多腔直澆口注射模具的一部分。一組熱噴嘴10安裝在模具12中，各熱噴嘴的尾端14均頂靠在一個(gè)鋼制前熔料流道板1 8的前表面16上。根據(jù)不同的需要，模具12中可以有多個(gè)模板，但在本例中為方便說(shuō)明，只顯示出一個(gè)熱噴嘴保持板20、一個(gè)流道保持板22、一個(gè)后板24，這三者由一個(gè)螺釘26緊固起來(lái)，此外，還顯示了一個(gè)型腔保持板28。每個(gè)熱噴嘴10的前端30分別對(duì)準(zhǔn)一個(gè)澆口32，而每個(gè)澆口32則經(jīng)過(guò)一個(gè)澆口冷卻鑲件34而通往一個(gè)型腔36。用于制造飲料瓶坯的型腔36以普通的方式形成于一個(gè)型腔鑲件38和一個(gè)型芯40之間。
每個(gè)熱噴嘴10分別由一個(gè)整體式電熱元件42加熱，每個(gè)電熱元件42上帶有一個(gè)接線端44。每個(gè)熱噴嘴1 O分別位于熱噴嘴保持板20上的一個(gè)開(kāi)孔46內(nèi)，且其環(huán)形尾部48容納于開(kāi)孑L 46外圍的一個(gè)環(huán)形定位座50內(nèi)。這樣，就在熱噴嘴10與外圍模具12的其它部件間形成一個(gè)隔熱空間52。通過(guò)冷卻水道54中的冷卻水，可以降低模具12的溫度。每個(gè)熱噴嘴10中有一個(gè)中央熔料流道56從尾端14通至前端30。每個(gè)熱噴嘴lO上有一個(gè)鑲件58，該鑲件58由若干部件60組合而成，這些部件60組合后構(gòu)成一個(gè)環(huán)繞著中央熔料流道56通向前端30的內(nèi)部環(huán)形熔料流道62、一個(gè)環(huán)繞著中央熔料流道56與內(nèi)部環(huán)形熔料流道62并通向前端30的外部環(huán)形熔料流道64。在圖中，熱噴嘴10上有一個(gè)單獨(dú)的熔料孔66從尾端14處開(kāi)始通向內(nèi)部環(huán)形熔料流道62，熱噴嘴10上還有四個(gè)相隔的熔料孔68從尾端14處開(kāi)始通向外部環(huán)形熔料流道64。
前熔料流道板18由一個(gè)整體式電熱元件70加熱。前熔料流道板18由一個(gè)中央定位環(huán)72和若干螺釘74定位，而這些螺釘74則伸入各個(gè)熱噴嘴10中，這樣，前熔料流道板18與周圍的模具12以及其他低溫部件間形成一個(gè)隔熱空間76。一個(gè)鋼制后熔料流道板78安裝于模具12中并平行于前熔料流道板l 8，一組絕熱的彈性墊片80安置于后熔料流道板78與后板24之間。如圖所示，前后熔料流道板18、78之間由一些墊塊82隔開(kāi)，并因此在二者之間形成一個(gè)隔熱空間84。如下面所詳述，后熔料流道板78由一個(gè)整體式電熱元件86加熱至一個(gè)工作溫度，該工作溫度低于前熔料流道板18的工作溫度。二熔料流道板間的隔熱空間84則使這種溫度差得以維持。
一個(gè)第一熔料主流道88從一個(gè)中央進(jìn)進(jìn)料口90處開(kāi)始，經(jīng)過(guò)一個(gè)流道筒92，然后在前熔料流道板18中分支，再經(jīng)過(guò)一個(gè)位于前熔料流道板18的前表面16上的熔料分配襯套94而進(jìn)入與該熔料分配襯套94對(duì)準(zhǔn)的一個(gè)熱噴嘴10中。熔料分配襯套94由三層組裝成一個(gè)整體并釬焊后制成，詳情請(qǐng)見(jiàn)與本專利申請(qǐng)一同申請(qǐng)的加拿大專利申請(qǐng)?zhí)枮?，219，054、標(biāo)題為“帶熔料分配襯套的塑料注射模具”的專利申請(qǐng)中的描述。在本圖所示結(jié)構(gòu)中，第一熔料主流道88在熔料分配襯套94中分支，其中一支通向相應(yīng)熱噴嘴10中的中央熔料流道56，另一支經(jīng)過(guò)四個(gè)相隔的熔料孔68而通向外部環(huán)形熔料流道64。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)細(xì)長(zhǎng)熔料傳輸襯套96從后熔料流道板78處開(kāi)始，穿過(guò)隔熱空間84并插入孔98中，該孔98延伸著穿通前熔料流道板和每個(gè)熔料分配襯套94。熔料傳輸襯套可以由一個(gè)部件構(gòu)成，但在本例中，如圖2所示，每個(gè)熔料傳輸襯套96上有一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的柱形體100，柱形體100上有一個(gè)聯(lián)接管102向前伸出。細(xì)長(zhǎng)柱形體100上有一個(gè)螺紋尾端104、一個(gè)前端106、一個(gè)中心熔料孔108從尾端104穿通至前端106、一個(gè)整體式電熱元件110纏繞著中心熔料孔108。細(xì)長(zhǎng)柱形體100上的螺紋尾端104安裝在后熔料流道板78的一個(gè)螺紋座112中。聯(lián)接管102上也有一個(gè)螺紋尾端114、一個(gè)前端116、一個(gè)中心熔料孔118從中穿過(guò)，該中心熔料孔118與熔料傳輸襯套96上穿過(guò)細(xì)長(zhǎng)柱形體100的中心熔料孔108相匹配。聯(lián)接管102的螺紋尾端114擰入細(xì)長(zhǎng)柱形體100前端106上的螺紋座120中，而聯(lián)接管102的前端兒6則插入熱噴嘴10尾端14上的配合座121中。這樣使得熔料傳輸襯套96的長(zhǎng)度可調(diào)，以適應(yīng)前熔料流道板18與后熔料流道板78間的隔熱空間84的寬度要求。熔料傳輸襯套100的直徑要比穿通前熔料流道板l 8的孔98的直徑小一定的程度，從而使熔料傳輸襯套96的周圍有一個(gè)隔熱空間124。
一個(gè)第二熔料主流道126從一個(gè)第二進(jìn)料口128處開(kāi)始并在后熔料流道板78中分支，再經(jīng)過(guò)每個(gè)熔料傳輸襯套96上相互對(duì)準(zhǔn)的熔料孔108、118以及每個(gè)熱噴嘴10的尾端14上相應(yīng)的熔料孔66而通向內(nèi)部環(huán)形熔料流道62?？梢岳斫?，雖然圖中只顯示了一個(gè)熱噴嘴10以方便說(shuō)明，但在一個(gè)典型模具結(jié)構(gòu)中，會(huì)有多個(gè)熱噴嘴(如32、48或64個(gè))安裝在模具12中以接收二熔料主流道88、126中的熔料，而二熔料主流道的結(jié)構(gòu)也遠(yuǎn)比圖中所示的復(fù)雜。
在實(shí)際應(yīng)用中，按如圖l所示結(jié)構(gòu)組裝的注射模具系統(tǒng)用于成形三層塑料坯或其他制品，由乙烯一乙烯醇樹(shù)酯(EVOH)或尼龍材料形成的防護(hù)層位于由一種聚對(duì)苯二甲酸乙二脂(PET)材料構(gòu)成的二層之間。該模具的工作過(guò)程如下所述。向電熱元件70和42分別供電，從而將前熔料流道板18和熱噴嘴10加熱至565。F左右。此外，還向電熱元件86和llO供電，從而將后熔料流道板78和熔料傳輸襯套96加熱至400。F左右的工作溫度。向冷卻水道54中供水以冷卻模具12和澆口鑲件34。之后，根據(jù)一個(gè)預(yù)定注射周期將加壓熱熔料注射進(jìn)位于前熔料流道板18上的中央進(jìn)料口90以及位于后熔料流道板78上的第二進(jìn)料口128。首先，一個(gè)注射缸(未畫出)將諸如PET型材料的加壓熱熔料注射進(jìn)第一熔料主流道88中，熔料在每個(gè)熔料分配襯套94中被分支并通過(guò)每個(gè)熱噴嘴10中的中央熔料流道56和外部環(huán)形熔料流道64而到達(dá)各澆口32。當(dāng)一小部分PET熔料注入型腔36后，另一種適合的防護(hù)材料，如EVOH或尼龍的熔料被另一個(gè)注射缸(未畫出)注射進(jìn)第二熔料主流道126中，熔料經(jīng)過(guò)隔熱空間84、熔料傳輸襯套96以及每個(gè)熱噴嘴中的內(nèi)部環(huán)形熔料流道62而到達(dá)各澆口32。當(dāng)型腔36幾乎充滿時(shí)，防護(hù)材料的注射壓力解除并因此使料流停止，但PET熔料繼續(xù)注射直至型腔36完全充滿。接著，PET熔料的注射壓力解除，經(jīng)過(guò)一段冷卻時(shí)間，模具打開(kāi)并脫模。脫模后，模具又閉合并連接進(jìn)行下一次注射過(guò)程。連續(xù)的注射周期取決于型腔36的壁厚、數(shù)量、尺寸以及具體的模塑材料。因此，如圖所示，熔料傳輸襯套96除了將防護(hù)材料輸送通過(guò)二流道板18、78之間的隔熱空間84以外，還可以在防護(hù)材料是尼龍時(shí)，向防護(hù)材料提供隔熱以及附加溫控功能，因?yàn)槟猃埐牧先哿狭鹘?jīng)前熔料流道板時(shí)，該流道板溫度較高。
現(xiàn)在請(qǐng)參考圖3，圖中顯示了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)最佳實(shí)施例的注射模具設(shè)備。由于本例中許多部件與前面所述的相同，因此相同的部件就不再全部解釋了，下文中提及的相同部件采用與前文中相同的件號(hào)。本例中，每個(gè)熔料傳襯套96上的細(xì)長(zhǎng)柱形體100上的尾端104上沒(méi)有螺紋。熔料傳輸襯套96通過(guò)一些螺釘1 30而緊固到后熔料流道板78上，各螺釘130穿過(guò)細(xì)長(zhǎng)柱形體100上的一個(gè)翻邊134上的孔132擰入后熔料流道板78中。除此之外，熔料傳輸襯套96的結(jié)構(gòu)與用法與前例中相同，不需再作解釋。
現(xiàn)在請(qǐng)參考圖4和圖5，圖中顯示了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的注射模具設(shè)備。本例中，每個(gè)熔料傳輸襯套96上有一個(gè)中心熔料孔136穿過(guò)尾端頭部138，還有一個(gè)細(xì)長(zhǎng)莖部140從尾端頭部138處向前伸出。每個(gè)熔料傳輸襯套96的尾端頭部138使得前、后熔料流道板18、78間形成一個(gè)隔熱空間84。細(xì)長(zhǎng)莖部140向前穿過(guò)前熔料流道板18上的通孔98并與相應(yīng)熱噴嘴10的尾端保持接觸。熔料傳輸襯套96可以由一個(gè)部件制成，但在本例中，細(xì)長(zhǎng)莖部140上有一個(gè)螺紋尾端142，該尾端142擰入頭部138上的螺紋座144中。這樣，細(xì)長(zhǎng)莖部140可以由耐磨工具鋼制成，而尾端頭部138可以由導(dǎo)熱性較差的鈦合金制成。如圖所示，尾端頭部138在其前、后表面148、150上均開(kāi)有一定數(shù)量的同心槽146，從而減少?gòu)那叭哿狭鞯腊?8至溫度較低的后熔料流道板78上熱傳導(dǎo)能力。細(xì)長(zhǎng)莖部140在其兩端有兩個(gè)外徑較大段154，在兩個(gè)外徑較大段154之間有一個(gè)外徑較小段152，從而在該熔料傳輸襯套96伸入前熔料流道板18上的孔98中時(shí)，在該熔料傳輸襯套周圍形成一個(gè)隔熱空間124。如上所述，該隔熱空間124在防護(hù)材料熔料流經(jīng)溫度較高的前熔料流道板l 8時(shí)，為防護(hù)材料提供隔熱能力。
現(xiàn)在請(qǐng)參考圖6至圖9，圖中顯示了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)最佳實(shí)施例的注射模具設(shè)備，該模具采用同步注射即共注射模塑法成形三層塑料坯或其他制品。本例中，模具上帶有閥式澆口32，即每個(gè)熔料傳輸襯套96和每個(gè)熱噴嘴10中與之對(duì)準(zhǔn)的中央熔料流道56中穿入一個(gè)細(xì)長(zhǎng)閥芯156。每個(gè)閥芯156上有一個(gè)前端158和一個(gè)尾端即頭部159。如圖8、9所示，每個(gè)閥芯156上有一個(gè)中心孔160從其前端158向后原始延伸通向四個(gè)橫向熔料孔161，這些熔料孔16l對(duì)角向外通向閥芯156的外表面162。本例中，每個(gè)閥芯156上有一個(gè)縮徑部分163，該縮徑部分163插入熱噴嘴10中的中央熔料流道56上的縮徑部分164中。閥芯156上的縮徑部分163長(zhǎng)于中央熔料流道56上的縮徑部分164，從而在閥芯156的縮徑部分163周圍形成一個(gè)空間165。如下面所詳述，細(xì)長(zhǎng)閥芯156由液力操縱機(jī)構(gòu)166驅(qū)動(dòng)著根據(jù)預(yù)定的工作周期在幾個(gè)不同位置間移動(dòng)，本例中共有三個(gè)不同位置。每個(gè)熔料傳輸襯套96上還有一個(gè)筒形頸部167，該頸部167向后伸入后熔料流料板78中的孔168中，而中心孔136也穿通該頸部167。
如圖所示，本例中每個(gè)熱噴嘴lO中的鑲件58只形成一個(gè)環(huán)形熔料流道169，該環(huán)形熔料流道169圍繞著中央熔料流道56，四個(gè)相隔的熔料孔170從環(huán)形熔料流道169處開(kāi)始向后通至熱噴嘴lO的尾端14。用于傳輸PET熔料的第一熔料主流道88在熔料分配襯套94中分支并經(jīng)過(guò)相應(yīng)熱噴嘴l 0上的四個(gè)熔料孔170而到達(dá)環(huán)形熔料流道169。用于傳輸防護(hù)材料熔料的第二熔料主流道126在后熔料流道78中分支并經(jīng)過(guò)每個(gè)熔料傳輸襯套96的頭部138上的L形熔料流道而到達(dá)閥芯156上的一個(gè)長(zhǎng)槽174，該長(zhǎng)槽174在閥芯156上從空間165開(kāi)始沿閥芯156的縮徑部分163的外圍向后伸至一定的長(zhǎng)度。在其他實(shí)施例中，槽174可以沿閥芯156的外圍開(kāi)成螺旋形，或是使閥芯156足夠小從而可使熔料繞著它流動(dòng)。然而，由于防護(hù)材料比重小且粘度低，因此優(yōu)選流經(jīng)槽174。閥芯156緊湊地插在熔料傳輸襯套96上的中心孔136中，從而在細(xì)長(zhǎng)閥芯156移動(dòng)時(shí)防止熔料泄露。每個(gè)優(yōu)選流經(jīng)槽174。閥芯156緊湊地插在熔料傳輸襯套96上的中心孔136中，從而在細(xì)長(zhǎng)閥芯156移動(dòng)時(shí)防止熔料泄露。每個(gè)熔料傳輸襯套96通過(guò)在它與前熔料流道板18中伸展的小銷176而定位在適當(dāng)位置。每個(gè)熱噴嘴lO中的鑲件58上還有一個(gè)環(huán)形隔熱空間178位于中央環(huán)形熔料流道56與外圍的環(huán)形熔料流道168之間，從而使二熔料流道間有一定的隔熱能力。此外，每個(gè)熱噴嘴10的尾端14上環(huán)繞著中央熔料流道56鉆有一圈相隔的孔180，從而在中央熔料流道周圍提供隔熱能力。這些孔180與每個(gè)熔料傳輸襯套96的莖部140周圍的隔熱空間124共同作用，可以向流經(jīng)高溫前熔料流道板18和熱噴嘴10的防護(hù)材料熔料提供隔熱能力。每個(gè)熔料傳輸襯套96的頭部138的前表面148上有一個(gè)外緣182，用于在頭部138與前熔料流道板18間形成一個(gè)隔熱空間184，從而使前后熔料流道板18、78間有一定的隔熱能力。
閥芯156的尾端或頭部159聯(lián)接著一個(gè)前活塞186，該前活塞186位于后板或稱缸板24內(nèi)的一個(gè)液壓缸188中。操縱機(jī)構(gòu)166上包含一個(gè)后活塞190，兩個(gè)活塞是86、190由導(dǎo)管192中的液壓力操縱著帶動(dòng)閥芯156在三個(gè)不同位置間運(yùn)動(dòng)。圖中顯示的液力操縱是為了說(shuō)明，當(dāng)然其他類型的操縱機(jī)構(gòu)，如機(jī)電機(jī)構(gòu)也可以采用。
在實(shí)際應(yīng)用中，每個(gè)閥芯156首先稍稍縮回至部分張開(kāi)的第一位置，從而使PET熔料流過(guò)環(huán)形熔料流道169。本例中，在這個(gè)中間位置上，有雙重障礙用于阻擋防護(hù)材料熔料。如圖8所示，閥芯156上的橫向熔料孔6l太靠前，從而不能與閥芯156的縮徑部分163上的外圍空間165接觸上。此外，如圖6所示，在此位置，閥芯156上的長(zhǎng)槽或螺旋槽174未能向后伸展至足夠的距離，因此不能與熔料傳輸襯套96上的L形熔料流道172接觸上。在其他實(shí)施例中，可以只使用這兩種障礙中的一個(gè)以阻止防護(hù)材料熔料的流動(dòng)。
之后，每個(gè)閥芯156再回縮至圖9所示的張開(kāi)的第二位置。在這個(gè)位置上，閥芯156上的橫向熔料孔161與該閥芯156的縮徑部分163外圍的空間165接通，而閥芯156上的長(zhǎng)槽174則與熔料傳輸襯套96上的L形熔料流道172接通，從而使防護(hù)材料熔料經(jīng)過(guò)熔料主流道126注入型腔36中。如前所述，閥芯156的前端158上的孔160位于中心部位，且槽174與中心孔160的外形較小，再加上防護(hù)材料比重小且粘度低，因此這種結(jié)構(gòu)可確保防護(hù)材料料流成形出均勻且極薄的防護(hù)材料層，而防護(hù)材料是很昂貴的。如圖9所示，防護(hù)材料熔料與PET熔料同時(shí)流動(dòng)，可以將PET料流分成兩支，從而形成一個(gè)中央防護(hù)材料層194，其位于兩個(gè)外部PET層196之間。
當(dāng)型腔36幾乎充滿時(shí)，每個(gè)閥芯156的前端回到第一位置，從而關(guān)閉中心孔160中的防護(hù)材料料流。環(huán)形熔料流道169中的PET熔料繼續(xù)流動(dòng)，直至型腔36完全充滿。之后每個(gè)閥芯156被驅(qū)動(dòng)至第三位置，即向前關(guān)閉位置，在這個(gè)位置上，前端158位于澆口32中，從而封閉型腔36。經(jīng)過(guò)一小段冷卻時(shí)間，模具打開(kāi)并脫模。脫模后模具再次閉合并注射。根據(jù)型腔36的壁厚、數(shù)量和尺寸以及具體的模塑材料，連續(xù)的工作周期可以為15至30秒一次。
現(xiàn)在請(qǐng)參考圖10，圖10顯示的是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)最佳實(shí)施例的塑料注射模具設(shè)備。本例中，每個(gè)熔料傳輸襯套96上也有一個(gè)中心孔136穿通細(xì)長(zhǎng)莖部140，一個(gè)尾端頭部138作為墊塊位于二熔料流道板18、78之間。一個(gè)細(xì)長(zhǎng)銷198被固定在適當(dāng)位置上，其頭部200安置在每個(gè)熔料分配襯套96的頭部138的后表面202上，且其錐形前端204鄰近并對(duì)準(zhǔn)相應(yīng)的一個(gè)澆口32。雖然在圖10中由于圖太小而無(wú)法畫出，細(xì)長(zhǎng)銷上也有一個(gè)中心孔160通至前端204，還有四個(gè)橫向熔料孑L 161與圖9中所示相同。在每個(gè)工作周期，首先PET熔料被注射進(jìn)第一熔料流道88，再經(jīng)過(guò)每個(gè)熱噴嘴10中的環(huán)形熔料流道168而到達(dá)澆口32并進(jìn)入型腔36。在PET熔料開(kāi)始注射后經(jīng)過(guò)一小段時(shí)間，一定量的粘度較低的防護(hù)材料被注射進(jìn)第二熔料流道，從而形成一個(gè)中央防護(hù)材料層194，其位于兩個(gè)外部PET層之間。當(dāng)型腔36幾乎充滿時(shí)，防護(hù)材料熔料的注射壓力解除并停止流動(dòng)，而PET熔料繼續(xù)流動(dòng)直至型腔36完全充滿。之后，PET熔料的注射壓力解除，再經(jīng)過(guò)一小段冷卻時(shí)間，模具打開(kāi)并脫模。脫模后，模具12再次閉合并注射。根據(jù)型腔36的壁厚、數(shù)量和尺寸以及具體的模塑材料，連續(xù)的工作周期可為15至30秒一次。
通過(guò)上述各實(shí)施例對(duì)帶熔料傳輸襯套的注射模具作出了解釋，熔料傳輸襯套則穿過(guò)位于前、后熔料流道板18、78之間的隔熱空間84，顯然，對(duì)于一個(gè)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不超過(guò)下面所附的權(quán)利要求中所確定的本發(fā)明的范圍的前提下，可以作出各種修改或變型。例如，上面對(duì)本發(fā)明的解釋是通過(guò)三層模塑成形注射模具給出的，但本發(fā)明也可用于五層模塑成形注射模具中。
權(quán)利要求
l、一個(gè)用于多層模塑成形的多腔熱流道注射模具設(shè)備，包含有相互平行的一個(gè)前熔料流道板和一個(gè)后熔料流道板，二流道板之間有一個(gè)隔熱空間；模具中還有一組熱噴嘴，每個(gè)熱噴嘴上有一個(gè)尾端、一個(gè)前端、一個(gè)中央熔料流道從尾端通至前端、一個(gè)內(nèi)部環(huán)形熔料流道環(huán)繞著中央熔料流道通向前端、一個(gè)第一熔料孔從尾端通至內(nèi)部環(huán)形熔料流道、一個(gè)外部環(huán)形熔料流道環(huán)繞著中央熔料流道和內(nèi)部環(huán)形熔料流道通至前端、至少一個(gè)第二熔料孔從熱噴嘴尾端通至外部環(huán)形熔料流道，各熱噴嘴安裝在模具中，每個(gè)熱噴嘴的尾端頂靠著前熔料流道板；一個(gè)第一熔料主流道從一個(gè)第一熔料進(jìn)料口處開(kāi)始并在前熔料流道板中分支，然后又再次分支，一支通向熱噴嘴中的中央熔料流道，另一支經(jīng)過(guò)熱噴嘴尾端上的至少一個(gè)通向外部環(huán)形熔料流道的熔料孔而到達(dá)外部環(huán)形熔料流道，而中央熔料流道和外部環(huán)形熔料流道均通向一個(gè)位于熱噴嘴前端的澆口，澆口則通向模具型腔；一個(gè)第二熔料主流道從一個(gè)第二熔料進(jìn)料口處開(kāi)始并在后熔料流道板中分支，再經(jīng)過(guò)每個(gè)熱噴嘴中的第一熔料孔以及內(nèi)部環(huán)形熔料流道而到達(dá)澆口；改進(jìn)的模具還包含一組熔料傳輸襯套，每個(gè)熔料傳輸襯套上有一個(gè)尾端、一個(gè)前端、一個(gè)中心孔從尾端穿通至前；每個(gè)熔料傳輸襯套安裝在模具中的一個(gè)位置上并從后熔料流道板處開(kāi)始向前穿過(guò)前、后熔料流道板之間的隔熱空間，再穿過(guò)前熔料流主道板上的一個(gè)孔，從而伸至一個(gè)熱噴嘴上的第一熔料孔處，而第一熔料孔則從熱噴嘴尾端通至內(nèi)部環(huán)形熔料流道，這樣，每個(gè)熔料傳輸襯套上的中心孔構(gòu)成第二熔料主流道的一部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的塑料注射模具設(shè)備，其每個(gè)熔料傳輸襯套穿過(guò)前熔料流道板上的通孔而與所述熱噴嘴的尾端密封接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的塑料注射模具，其上的每個(gè)熔料傳輸襯套與外圍的前熔料流道板之間有一個(gè)隔熱空隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的塑料注射模具，其上的每個(gè)熔料傳輸襯套上有一個(gè)整體式電熱元件，該電熱元件上有一個(gè)螺旋部分環(huán)繞著中心熔料孔的至少一部分而延伸著通過(guò)熔料傳輸襯套。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的塑料注射模具，其上的每個(gè)熔料傳輸襯套包含一個(gè)細(xì)長(zhǎng)體和一個(gè)聯(lián)接管，細(xì)長(zhǎng)體上有一個(gè)尾端、一個(gè)前端、一個(gè)中心熔料孔從尾端穿通至前端，聯(lián)接管上有一個(gè)尾端、一個(gè)前端、一個(gè)中心熔料孔從中穿通并與穿通細(xì)長(zhǎng)體的中心熔料孔相匹配，聯(lián)接管從細(xì)長(zhǎng)體處向前伸出。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的塑料注射模具，其上的每個(gè)熔料傳輸襯套的細(xì)長(zhǎng)體的尾端上帶有螺紋，用于擰入一個(gè)螺紋座中，該螺紋座位于后熔料流道板中并環(huán)繞著第二熔料主流道。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的塑料注射模具，其上的每個(gè)熔料傳輸襯套的細(xì)長(zhǎng)體的前端的中心熔料孔與相應(yīng)熱噴嘴尾端處的第一熔料孔這二者中的一個(gè)處開(kāi)有環(huán)繞的螺紋座，而聯(lián)接管的前端與尾端這兩端中的一端上帶有螺紋，聯(lián)接管的上述螺紋端擰入上述位于傳輸襯套的細(xì)長(zhǎng)體的前端的中心熔料孔或是熱噴嘴尾端的第一熔料孔處的螺紋座中。
8.根據(jù)權(quán)利要求2的塑料注射模具，其上的每個(gè)熔料傳輸襯套上有一個(gè)頭部和一個(gè)細(xì)長(zhǎng)莖部，頭部位于后熔料流道板與前熔料流道板之間并作為一個(gè)墊塊從而使二流道板間形成一個(gè)隔熱空間，細(xì)長(zhǎng)體從頭部向前伸入前熔料板中的一個(gè)孔中。
9.一個(gè)用于多層模塑成形的多腔熱流道注模具設(shè)備，包含相互平行的一個(gè)前熔料流道板和一個(gè)后熔料流道板，二流道板之間有一個(gè)隔熱空間；模具中還有一組熱噴嘴，每個(gè)熱噴嘴上有一個(gè)尾端、一個(gè)前端、一個(gè)中央熔料流道從尾端通至前端、一個(gè)內(nèi)部環(huán)形熔料流道環(huán)繞著中央熔料流道通向前端、至少一個(gè)熔料孔從熱噴嘴尾端通至內(nèi)部環(huán)形熔料流道，各熱噴嘴安裝在模具中，每個(gè)熱噴嘴的尾端項(xiàng)靠著前熔料流道板，一個(gè)第一熔料主流道從一個(gè)第一熔料進(jìn)料口處開(kāi)始并在前熔料流道板中分支，然后再經(jīng)過(guò)每個(gè)熱噴嘴中的至少一個(gè)熔料孔和內(nèi)部環(huán)形熔料流道到達(dá)一個(gè)位于熱噴嘴前端的澆口，澆口則通向模具型腔；一個(gè)第二熔料主流道從一個(gè)第二熔料進(jìn)料口處開(kāi)始并在后熔料流道板中分支，再經(jīng)過(guò)每個(gè)熱噴嘴中的中央熔料流道而到達(dá)澆口；改進(jìn)的模具包含一組熔料傳輸襯套，每個(gè)熔料傳輸襯套上有一個(gè)頭部位于一個(gè)尾端處、一個(gè)細(xì)長(zhǎng)莖部從頭部向前伸至一個(gè)前端、一個(gè)中心孔從尾端通至前端，每個(gè)熔料傳輸襯套安裝在模具中的一個(gè)位置上并與相應(yīng)一個(gè)熱噴嘴的中心熔料流道對(duì)準(zhǔn)，頭部位于前熔料流道板與后熔料流道板之間并作為一個(gè)墊塊從而二流道板間形成一個(gè)隔熱空間，細(xì)長(zhǎng)莖部從頭部開(kāi)始向前伸入前熔料流道板中的一個(gè)孔中，而該孔則對(duì)準(zhǔn)相應(yīng)熱噴嘴中的中央熔料流道，這樣，每個(gè)熔料傳輸襯套上的中心孔中插入一個(gè)細(xì)長(zhǎng)銷，該細(xì)長(zhǎng)銷從此向前伸入相應(yīng)熱噴嘴中的中央熔料流道中，而從第二熔料進(jìn)行口開(kāi)始的第二熔料主流道則沿細(xì)長(zhǎng)銷伸展。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的塑料的注射模具，其上的每個(gè)熔料傳輸襯套的細(xì)長(zhǎng)莖部穿過(guò)前熔料流道板上的孔，且每個(gè)熔料傳輸襯套的前端頂靠在相應(yīng)噴嘴的尾部。
11.根據(jù)權(quán)利要求lO的塑料的注射模具，其上的每個(gè)熔料傳輸襯套的細(xì)長(zhǎng)莖部與外圍的前熔料流道板間有一個(gè)隔熱空隙。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的塑料注射模具，其上的每個(gè)熔料傳輸襯套的頭部上有一個(gè)偏心熔料流道，該熔料流道從一個(gè)位于尾端的進(jìn)料口延伸并與中央熔料流道匯合，從而構(gòu)成第二熔料主流道的一部分。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的塑料注射模具，其上的偏心熔料流道為L(zhǎng)形。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的塑料注射模具，其上的細(xì)長(zhǎng)銷是一個(gè)閥芯，此外還包含操縱機(jī)構(gòu)從而可將閥芯帶動(dòng)著在一個(gè)收縮的張開(kāi)位置和一個(gè)前進(jìn)的關(guān)閉位置間往復(fù)移動(dòng)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的塑料注射模具，其上的每個(gè)熔料傳輸襯套上還包含一個(gè)頸部，該頸部從頭部向后伸入后熔料流道板中的一個(gè)孔中，而細(xì)長(zhǎng)閥芯緊密地插入頸部的中心孔中，從而可在閥芯移動(dòng)時(shí)防止熔料泄漏。
16.根據(jù)權(quán)利要求12的塑料注射模具，其上的細(xì)長(zhǎng)銷是一個(gè)固定銷，且該銷上開(kāi)有沿長(zhǎng)度方向的熔料槽。
17.根據(jù)權(quán)利要求1的塑料注射模具，其上的每個(gè)熱噴嘴與外圍模具之間有一個(gè)隔熱空間。
18.根據(jù)權(quán)利要求l的塑料注射模具，其前熔料流道板與后熔料流道板之間的隔熱空間是由二流道板之間安置的一組墊塊構(gòu)成的。
19.根據(jù)權(quán)利要求l的塑料注射模具，其上的前熔料流道板與外圍的冷卻模具之間有一個(gè)隔熱空間。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的塑料注射模具，其上的前熔料流道板與外圍的冷卻模具之間的隔熱空間是由其間的一個(gè)中央定位環(huán)形成的。
2l、根據(jù)權(quán)利要求l的塑料注射模具，其上的后熔料流道板與一個(gè)后板之間有一個(gè)隔熱空間。
22.根據(jù)權(quán)利要求19的塑料注射模具，其上的后熔料流道板與一個(gè)后板之間有一個(gè)隔熱空間。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的塑料注射模具，其上的每個(gè)熱噴嘴與外圍模具之間分別有一個(gè)隔熱空間。
24.根據(jù)權(quán)利要求l的塑料注射模具，其上述的各隔熱空間可以提供足夠的隔熱能力，從而使通過(guò)后熔料流道板的第一熔料與通過(guò)前熔料道板的第二熔料在流進(jìn)上述各噴嘴時(shí)有足夠的溫差。
全文摘要
用于將兩種注射溫度不同的材料多層模塑成形的注射模具設(shè)備,在其前、后熔料流道板之間帶有一個(gè)隔熱空間。有一組熱噴嘴從前流道板處伸出,每個(gè)熱噴嘴上有一個(gè)中央熔料流道以及一個(gè)或多個(gè)環(huán)形熔料流道環(huán)繞著中央熔料流道。每個(gè)熔料傳輸襯套上帶有一個(gè)中心孔并穿過(guò)隔熱空間,從而將熔料從后熔料流道板傳輸至每個(gè)熱噴嘴中的一個(gè)熔料流道內(nèi)。
文檔編號(hào)B29C45/28GK1215658SQ9812018
公開(kāi)日1999年5月5日 申請(qǐng)日期1998年10月23日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月23日
發(fā)明者喬布斯特·烏爾里克·蓋勒特, 丹尼斯·L·巴賓 申請(qǐng)人:標(biāo)準(zhǔn)模具有限公司