专利名称：可拆卸的喷嘴体及方法
技术领域：
本发明涉及用于注射成型塑性材料的装置和方法，尤其涉及用于热流道组合系统的一种喷嘴组件，塑性材料流经上述热流道。
背景技术：
典型的热流道喷嘴组件包括一个喷嘴体，该喷嘴体带有一个与其进行热交换的加热器。通常需要拆卸塑模，以便替换或维修上述加热器。这就会耗费大量时间和步骤。在这样的系统中非常需要快速且方便的可维护性。
本发明提供一种改进的系统和方法，其允许方便地移走并替换或维修上述喷嘴体和加热器，而无需拆卸上述塑模。
授予Gessner的美国专利US5374182示出了一种喷嘴组件，其带有一个夹到喷嘴壁外部的加热器，并且提供一种用于替换该加热器的装置。塑模板在成型机器中加入，因此允许上述加热器露出来并提供将其从上述喷嘴体移走的通路。
授予Schmidt的美国专利US4768945示出了一种喷嘴组件，其带有一个嵌入喷嘴体中的加热器。众所周知，在喷射成型操作过程中，该喷嘴加热器可能被烧坏。但是为了通过移走上述喷嘴体这样可以安装一个新的加热器来替换该加热器，必须拆卸塑模，这样整个喷嘴组件可以被移走。这也会耗费大量的时间和步骤，从而严重影响塑模产量。
授予Putkowski的美国专利US3553788使用了一种带有一个喷嘴体的热流道喷嘴组件，上述喷嘴体滑动配合连接到热流道集流腔和流道垫片。其壳体带有一个夹固到其外部的一个外加热器。上述滑动配合设计成容纳喷嘴体在受热时的热膨胀。该设计依赖于上述滑动配合在熔化通道内受到高的塑性材料注射压力时不会泄漏塑性材料。但是，很难不需拆除塑模就替换加热器，因为加热器接线经过围绕上述热流道集流板的气流空间布置。而且滑动配合式热流道在受压时容易泄漏塑性流体。
美国专利US4095931示出了一种带有一个热喷嘴体的热流道喷嘴组件，其中外壳和内套管都可以通过从喷嘴顶盖卸螺纹移走，且因此露出加热器。但是，到加热器的接线经过上述喷嘴顶盖布置，使得很难不通过露出并不便地拆卸喷嘴组件的更多部分替换加热器。
授予Moslo的美国专利US3295169示出了一种热加工喷嘴，其带有夹固到一个带有螺纹的、可以移动的外喷嘴套管上的加热器。没有指出该喷嘴如何与一个塑模结构接合。此外这些加热器不能像一个整体加热元件那样有效地传递热量。而且，在拥挤的空间中定位上述加热器也是一个问题，因为加热器可能会比较大。
美国专利US4303169示出了一个螺旋固定到一个受热主体的喷嘴尖部。一个绝缘套在中心将喷嘴定位到塑模板中。但是，为了移走上述受热部分，或者甚至是移走上述喷嘴尖，上述塑模板必须从热流道中拆下来。
因此，本发明的主要目的是提供一种改进的装置和方法，包括带有一个喷嘴体和加热装置的喷嘴组件，其中喷嘴体和加热装置可以简单方便并且快速地移走，以便替换或维修上述加热装置。
本发明其他目的和优点将在下面表现出来。
发明内容
根据本发明，可以容易地实现上述目的和优点。
根据本发明，提供一种用于注射成型塑性材料的装置，其包括一个喷嘴组件，塑性材料流经该组件，上述喷嘴组件包括一个可以拆卸的喷嘴体，该喷嘴体带有一个前端部分、一个后端部分和一个喷嘴通道，上述塑性材料流经该喷嘴通道；加热装置，固定到上述喷嘴体并且通常嵌入其中；一个塑模空腔板(mold cavity plate)，靠近上述喷嘴体的前端部分，并且与上述前端部分分离；上述塑模空腔板与上述喷嘴体前端部分的分离使上述前端部分和加热装置暴露出来，并且允许从上述喷嘴组件移走上述喷嘴体和加热装置。通常提供一个与上述喷嘴体的后端部分接合的喷嘴顶盖(nozzle header)，其中上述喷嘴体可以从上述喷嘴顶盖移走。
根据本发明的方法，提供一种喷嘴组件，塑性材料流经该组件，该喷嘴组件包括一个可以移走的喷嘴体，该喷嘴体带有一个前端部分、一个后端部分和一个喷嘴通道，上述塑性材料流经该喷嘴通道；固定加热装置到上述喷嘴体且通常该加热装置嵌入上述喷嘴体；将一个塑模空腔板固定到靠近上述喷嘴体的前端部分处，其中上述塑模空腔板可以与上述前端部分分离；将上述塑模空腔板与上述喷嘴体的前端部分分离，以便露出上述前端部分和加热装置，并且允许从上述喷嘴组件移走上述喷嘴体和加热装置。
本发明其他特征和优点将在下面表现出来。
参考所附的示意性的附图，可以更容易地理解本发明，其中附图1是本发明的一个喷嘴组件的剖视图；附图2是本发明的一个喷嘴组件的优选实施例的剖视图；附图3是本发明的一个喷嘴组件的变换实施例的剖视图；附图4A和4B是本发明的一个喷嘴组件的另一个实施例的剖视图，其中附图4A示出了该完整的喷嘴组件，附图4B示出了移走塑模空腔板的情况。
具体实施例方式
附图1示出了本发明的喷嘴组件10，该组件包括带有一个前端部分14和一个后端部分16的一个喷嘴体12。上述后端部分包括螺纹18，该螺纹用于与喷嘴顶盖22上相应的螺纹20用螺纹接合，以便将喷嘴体12固定到喷嘴组件的适当位置。上述喷嘴体包括一个嵌入喷嘴体中的加热器24，该加热器带有连到其上的接线，当后面的实施例所示的上述喷嘴体12的前端部分14在无掩蔽的情况下接线可到达。有一个尖端28的喷嘴尖26螺旋到上述喷嘴体的前端部分。附图1示出喷嘴顶盖22通过弹簧装置32与集流腔板30分离，并且利用一个销34防止上述喷嘴体螺旋到上述顶盖时顶盖旋转。塑模空腔板36位于靠近喷嘴体12的前端部分14处。塑模空腔板36利用任何需要的和传统的装置与喷嘴体的上述前端部分14分离，例如通过螺杆38或多个类似的螺杆。上述喷嘴体上还包括一个喷嘴通道40，塑性材料以传统的方式通过该通道从一个在热流道集流腔44(hot runner manifold)中的集流通道42(manifold channel)流到一个模(未示出)。
根据附图1的实施例，喷嘴体12固定到喷嘴顶盖22并且在喷嘴体和顶盖之间的接触面处密封。这就允许人们使顶盖采用一种经得住在集流腔和顶盖之间的接触面46处的滑动磨损的坚固并且耐用的材料。此外，上述顶盖可以利用一种具有低导热率的材料制成，例如钛，这样，顶盖不会将热量从喷嘴或集流腔传到邻近的集流腔盘。上述喷嘴体可以由一种导热材料制成，例如铍铜(beryllium copper)、碳化钙或任何合适的工具钢。
这样，根据附图1的实施例，当模型与上述喷嘴组件分离时，通过拆除螺杆38，上述塑模空腔板36与喷嘴体前端部分14分离。这就允许简单方便地从上述喷嘴组件拆走上述喷嘴体和加热器，以便维修或更换加热器。
附图2所示的优选实施例示出喷嘴顶盖50通过环状绝缘套52与集流腔板30分离。上述喷嘴体12螺旋经过上述喷嘴顶盖50，这样，上述喷嘴体直接顶靠在上述集流腔44上密封，因而免去了对附图1中所示的一个第二密封表面的需要。附图2还示出一个热电偶54，其与相关的接线56相连，接线也可以嵌入喷嘴体中。加热器24还包括其相关的加热器接线58。热电偶和加热器接线在通道或槽60中延伸，上述通道或槽在空腔板中加工得到，这样上述接线在喷嘴体松脱并准备取走或解开塑模空腔板36时可以自由地旋转，同时可以容易地接近喷嘴体、加热器和热电偶。上述喷嘴体上提供了扳手平面62或其他合适的装置的接合处，用来与适当的工具接合，以便允许拧紧或松开上述喷嘴体在喷嘴组件中的螺纹接合。
在操作过程中，集流腔44由于其热膨胀而滑动经过其与喷嘴体12的接触面。上述喷嘴顶盖或绝缘套50将上述喷嘴体定位在集流腔板30中需要的位置处，并且在集流腔滑动经过上述喷嘴体时将其保持在中间位置。上述喷嘴顶盖还用来将上述喷嘴体顶靠在上述集流腔上面，以便保持上述喷嘴体通道40和集流通道42之间的接触面处的塑性密封力。上述喷嘴体可以在将喷嘴放到集流腔板孔64中之前装配到上述顶盖，或者从集流腔板30的相对侧装配。一旦模型开始生产，如果喷嘴体上的加热器失效，上述塑模空腔板可以方便地移走或与喷嘴体分离，露出上述喷嘴体的前端部分14。随后上述喷嘴体可以容易的从上述喷嘴组件上拆卸下来，而不需要拆掉集流腔和集流腔板。随后可以方便地移走该有利的整体加热器和喷嘴体，而不需要附加拆卸热流道系统。
如图1和2所示，上述喷嘴尖26作为可以从上述喷嘴体拆下来的一个单独的件构成，这可以在本发明的结构中实现。由于喷嘴尖26在喷嘴尖端28特别地受到磨损和损坏，因此这样设置。将上述喷嘴尖螺旋到上述喷嘴体中可以实现无需替换喷嘴体就可以替换喷嘴尖；但是，这样会产生喷嘴尖比其与喷嘴体形成一个整体的情况更弱的缺点。根据本发明，如果上述喷嘴尖部永久地固定到上述喷嘴体，可以更牢固并且易于保养，例如，如图2所示通过铜焊，或如图3所示通过使喷嘴体66和喷嘴尖68形成一个整体。而且，根据附图3的实施例，接线通道70位于塑模空腔板36和集流腔板30之间，并且在移走或者拆开上述塑模空腔板时容易接近。
附图4A示出了如附图3所示的一件式喷嘴体和喷嘴尖72，但是包括在加热器74上的一个片条。附图4A示出了塑模空腔板36通过螺杆38固定到集流腔板30，附图4B示出了上述塑模空腔板被移走或者拆开，以便接近并移走上述喷嘴体和加热器的情况。
这样，根据本发明，提供一种喷嘴体，其包括一个整体式加热器，该加热器可以从热流道组合系统快速且方便地拆卸，除了移走上述空腔板或空腔插入物无需拆卸上述塑模结构。此外，本发明提供一种喷嘴组件，其包括一个喷嘴体置于中心的元件，当上述喷嘴体被拆卸时，仍然保持组装在上述热流道系统中，其中，密封到热流道集流腔的喷嘴组件提供一个滑动和密封作用。而且，根据本发明，上述喷嘴体加热器和热电偶接线按规定路线走，这样上述喷嘴体可以旋转以便移走。此外，前述特征和益处以非常有利的结构简单且方便地获得。
应当理解，本发明不限于在此所述和所示的示例，它们只是实现本发明的最佳方式的示例，它们很容易进行形式、尺寸、部件布置以及操作细节的改变。本发明确切地说包括所有落入下述权利要求确定的主旨和范围之内的这样的改变。
权利要求
1.用于注射成型塑性材料的装置，包括一个喷嘴组件，塑性材料流经该组件，上述喷嘴组件包括一个可以拆卸的喷嘴体，该喷嘴体带有一个前端部分、一个后端部分和一个喷嘴通道，上述塑性材料流经该喷嘴通道；加热装置，固定到上述喷嘴体；一个塑模空腔板，靠近上述喷嘴体的前端部分，并且与上述前端部分分离；其中，上述塑模空腔板与上述喷嘴体前端部分的分离使上述前端部分和加热装置暴露，并且允许从上述喷嘴组件移走上述喷嘴体和加热装置。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，包括带有一个集流通道的集流腔，上述集流通道与上述喷嘴通道连通。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，上述喷嘴体密封地顶靠在上述集流腔上。
4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，在上述喷嘴体和集流腔之间包括一个喷嘴顶盖，其中上述喷嘴体与上述喷嘴顶盖密封接合，且上述喷嘴顶盖与上述集流腔密封接合。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，上述加热装置嵌入上述喷嘴体中。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，包括一个嵌入上述喷嘴体的热电偶。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，包括从上述加热器和热电偶延伸的加热器和热电偶接线，这样上述喷嘴体可以被旋转，以便移走。
8.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，包括在上述喷嘴体的后端部分上的螺纹，以便将上述喷嘴体螺旋地固定到适当位置。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，包括在上述喷嘴体上的接合装置，用于与一个紧固和放松工具接合。
10.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，包括一个与上述喷嘴体的后端部分接合的喷嘴顶盖，其中上述喷嘴体可以从上述喷嘴顶盖移走。
11.其方法，包括提供一种喷嘴组件，塑性材料流经该组件，该喷嘴组件包括一个可以移走的喷嘴体，该喷嘴体带有一个前端部分、一个后端部分和一个喷嘴通道，上述塑性材料流经该喷嘴通道；固定加热装置到上述喷嘴体；将一个塑模空腔板固定到靠近上述喷嘴体的前端部分；并且将上述塑模空腔板与喷嘴体的前端部分分离，以便露出上述前端部分和加热装置，并且允许从上述喷嘴组件移走上述喷嘴体和加热装置。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，包括步骤提供一个其上带有集流通道的集流腔，并且使集流通道与上述喷嘴通道连通。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，包括步骤顶靠上述集流腔密封上述喷嘴体。
14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，包括步骤在上述喷嘴体和集流腔之间提供一个喷嘴顶盖，并且顶靠该顶盖密封上述喷嘴体，且顶靠上述集流腔密封上述喷嘴顶盖。
15.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，包括步骤将上述加热装置嵌入上述喷嘴体。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，包括步骤在上述喷嘴体中嵌入一个热电偶。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，包括步骤从上述加热器和热电偶延伸加热器和热电偶接线，使得上述喷嘴体可以被旋转以便移走。
18.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，包括步骤将上述喷嘴体螺旋固定到适当位置。
19.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，包括步骤将上述喷嘴体的后端部分与一个喷嘴顶盖可移动地接合。
全文摘要
用于注射熔化的塑性材料的装置和方法，包括一个塑性材料流经的喷嘴组件(10)，还包括一个带有固定到其上的一个加热器的喷嘴体(12)。一个塑模空腔板(36)位于靠近上述喷嘴体(12)处，并且与上述喷嘴体(12)分离，这样将上述塑模空腔板(36)与上述喷嘴体(12)分离，露出上述喷嘴体(12)，并且允许移走上述喷嘴体和加热器(24)。
文档编号C05G3/02GK1507386SQ01822904
公开日2004年6月23日 申请日期2001年2月28日 优先权日2001年2月28日
发明者爱德华·J·詹克, 爱德华 J 詹克 申请人:赫斯基注射器成型系统有限公司