專利名稱：集成在注塑成型系統(tǒng)中的輔助注射單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及注塑成型系統(tǒng)，并且更具體地涉及具有用于多種材料或者多種色彩應(yīng)用的輔助或第二注射單元的注塑成型系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
多種材料和/或多種色彩注塑成型應(yīng)用通常要求注塑成型機具有兩個或者更多注射單元以用于將兩種或更多材料和/或色彩傳送至注塑成型系統(tǒng)，除了其它的以外，注塑成型機包括熱半模和冷半模，熱半模聯(lián)接至模塑機固定壓板，通常與注模的型腔側(cè)相關(guān)聯(lián)，包括具有一個或多個注塑成型歧管以及注塑成型噴嘴的熱澆道系統(tǒng)，冷半模聯(lián)接至模塑機移動壓板，通常與注模的核心側(cè)以及局部噴射系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)。在操作期間，熱半模和冷半模經(jīng)由注塑成型機接合在一起以限定型腔，可模制材料的熔融流注入該型腔以形成所需形狀。由于涉及到具有與其相關(guān)聯(lián)的多個注射單元而增加的復(fù)雜度，這種多個注射單元模塑機對于制模者而言資本投資很大。已經(jīng)開發(fā)出了可以用于具有單個注射單元的注塑成型機的輔助注射單元，以便于提供用于處理多種材料和/或多種色彩注塑成型應(yīng)用所需的額外的材料和/或色彩的機構(gòu)。這些輔助注射單元可以附接到注塑成型機和/或注塑成型系統(tǒng)上使得輔助注射單元的壓出噴嘴或者更具體地與其相關(guān)聯(lián)的噴嘴尖端經(jīng)由滑架沖程而與注塑成型系統(tǒng)的第二材料入口部件交界連接。在輔助注射單元和注塑成型系統(tǒng)之間的這種交界連接設(shè)置允許方便地開啟式清除輔助注射單元模制材料，例如當(dāng)需要改變材料和/或色彩時。然而，由于與滑架沖程相關(guān)聯(lián)的必需的力以便在塑化熔融物注射期間在輔助注射單元噴嘴的尖端和第二材料入口部件之間維持密封，需要龐大的框架或其他支撐機構(gòu)。此外，也需要聯(lián)接裝置、驅(qū)動單元以及控制器以允許輔助注射單元相對于注塑成型機和/或注塑成型系統(tǒng)移動。同樣地，許多輔助注射單元具有額外的部件/控制器，不僅使其更復(fù)雜而具有更大的總尺寸和重量，而且也增加了花費以及單元的維護成本/頻率。同樣地，在輔助注射單元領(lǐng)域也需要提供一個或者更多以下益處減小總高度和/或重量，簡化壓出設(shè)計，消除滑架沖程以及相關(guān)聯(lián)的密封力機構(gòu)，和/或處理相對于現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)的上述一個或多個不足。

發(fā)明內(nèi)容
在此的實施例涉及一種具有用于產(chǎn)生可模制材料的熔融流的輔助注射單元的注塑成型設(shè)備，其包括用于將熔融流傳送至注塑成型系統(tǒng)的壓出桶。注塑成型系統(tǒng)包括熔融物分流器部件用于接收來自壓出桶的熔融流并且將熔融流傳送至歧管。壓出桶的下游段固定至熔融物分流器部件用于在注射循環(huán)期間將熔融流傳送至熔融物分流器部件。歧管隨后將熔融流傳送至一個或多個注塑成型噴嘴，其與對應(yīng)的型腔構(gòu)成流體連通。注塑成型系統(tǒng)包括模板，壓出桶、熔融物分流器部件、歧管和噴嘴至少部分地位于模板內(nèi)或者模板之間。注塑成型系統(tǒng)可以包括熔融物排放管，該熔融物排放管用于當(dāng)例如需要改變材料和/或色彩時從壓出桶排放廢棄的熔融物。在此處實施例中，熔融物分流器部件可以與熔融物排放管流體連通使得將要從壓出桶排放的廢棄的熔融物在進入熔融物排放管之前穿過熔融物分流器部件。熔融物分流器部件可以包括梭閥，該梭閥選擇性地定位以提供穿過熔融物分流順部件的第一熔融物通道，該第一熔融物通道使壓出桶和注塑成型系統(tǒng)的歧管之間流體連通，以及提供穿過熔融物分流器部件的第二熔融物通道，該第二熔融物通道在當(dāng)需要清除輔助注射單元壓出桶中的模制材料時在壓出桶和熔融物排放管之間提供流體連通。


通過如附圖所示的實施例的以下說明，本發(fā)明的前述以及其他特征和優(yōu)點將是明顯的。在此包含的并且形成說明書的一部分的附圖進一步用于解釋本發(fā)明的原理以及使相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員能夠制造和使用本發(fā)明。附圖未按比例繪制。圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的集成于注塑成型系統(tǒng)的輔助注射單元的透視圖。圖2是沿著線A-A得到的圖1的輔助注射單元和注塑成型系統(tǒng)的透視截面圖。圖3是沿著線A-A得到的圖1的輔助注射單元和注塑成型系統(tǒng)的一部分的側(cè)視截面圖。圖4是為了清楚而移除了部件的剩余部分的圖1的輔助注射單元和注塑成型系統(tǒng)的壓出桶部件、熔融物分流器部件和歧管的透視圖。圖5是在注射結(jié)構(gòu)中具有梭閥部件的、沿著線A-A得到的圖4所示部件的側(cè)視截面圖。圖6是在清除結(jié)構(gòu)中具有梭閥部件的、沿著線A-A得到的圖4所示部件的透視截面圖。圖7是沿著平面B-B并且從圖1視圖逆時針旋轉(zhuǎn)90度得到的圖1的注塑成型系統(tǒng)的剖視圖。圖8是沿著平面C-C并且從圖1視圖逆時針旋轉(zhuǎn)90度得到的圖1的注塑成型系統(tǒng)的剖視圖。圖9A和圖9B示出了根據(jù)另一實施例的雙重梭閥設(shè)置，其可以用于圖1的輔助注射單元和注塑成型系統(tǒng)。圖1OA和圖1OB示出了根據(jù)另一實施例的三重梭閥設(shè)置，其可以用于圖1的輔助注射單元和注塑成型系統(tǒng)。
具體實施例方式現(xiàn)在參照附圖來描述特定實施例。以下詳細描述本質(zhì)上僅作為示意并且并非意在限定本發(fā)明或本發(fā)明的應(yīng)用和使用。在以下說明書中，“下游”用于指模制材料從注射單元至注塑成型系統(tǒng)的型腔的流向，并且也指模制材料通過其從注射單元至型腔的部件或其特征的順序，反之，“上游”用于指相反的方向。“頂部”、“底部”、“上部”、“下部”給定了各自習(xí)慣性含義，并且用于涉及當(dāng)合適地安裝在注塑成型機中并且從操作者一側(cè)看去的注塑成型系統(tǒng)的位置。盡管在此實施例的說明是在熱澆道注塑成型系統(tǒng)的背景中，本發(fā)明也可以用于認為是有用的其他模制設(shè)置。此外，并非意在受由前述技術(shù)領(lǐng)域、背景技術(shù)、發(fā)明內(nèi)容或以下詳細說明書所表述或暗示的理論限定。圖1是透視圖，而圖2和圖3是沿著輔助注射單元100的線A-A獲得的圖1的剖視圖，根據(jù)這實施例，輔助注射單元100具有集成在注塑成型系統(tǒng)104的熱半模內(nèi)的壓出桶102。外部驅(qū)動組件106聯(lián)接至壓出桶102以提供壓出螺桿108的分立的線性和旋轉(zhuǎn)操作，壓出螺桿108可旋轉(zhuǎn)并且可滑動地布置在軸向延伸穿過壓出桶102的孔110內(nèi)。外部驅(qū)動組件106包括線性驅(qū)動機構(gòu)112和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)114。外部驅(qū)動組件106由支撐支架116附接至注塑成型系統(tǒng)104，支撐支架116支撐外部驅(qū)動組件106抵靠注塑成型系統(tǒng)104的頂部或者上部側(cè)。支撐支架116安裝至安裝板118，安裝板118則安裝至注塑成型系統(tǒng)104的頂部或上側(cè)。支撐支架116附接至安裝板118，安裝板118進而附接至注塑成型系統(tǒng)104的頂部。將支撐支架116附接至安裝板118或?qū)惭b板118附接至注塑成型系統(tǒng)104的非限定性示例包括螺栓或者凹頭帽螺釘。在實施例中，省略了安裝板118并且支撐支架直接緊固至注塑成型系統(tǒng)104的頂部。在實施例中，外部驅(qū)動組件106的寬度小于或者等于注塑成型系統(tǒng)104的寬度W。為了參考目的，注塑成型系統(tǒng)104具有深度D以及長度L，深度D包括保持注塑成型系統(tǒng)104的各種部件的各種模板的深度。型腔側(cè)120與注塑成型系統(tǒng)104的型腔板(圖1平面圖中所示)形成整體成形，并且靠近型腔(未示出)。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所理解的，熔融物入口側(cè)或者注塑成型系統(tǒng)104的夾緊側(cè)122緊固抵靠注塑成型機(未示出)的固定壓板(未示出)。與經(jīng)由滑架沖程而與注塑成型系統(tǒng)的入口部件交界連接的傳統(tǒng)的注射桶不同，如在此進一步所述，壓出桶102機械地連接至注塑成型系統(tǒng)104的熱澆道系統(tǒng)124。線性導(dǎo)軌126安裝在支撐支架116上。注射外殼128(也已知作為壓出螺桿外殼)，以及壓出桶外殼130每個均安裝在線性導(dǎo)軌126的對應(yīng)滑片132和134上。桶外殼130緊固至壓出桶102的上游端135，而注射外殼128聯(lián)接至桶外殼130。在操作期間，由引起壓出桶102的熱膨脹的多個帶狀加熱器136而將熱量施加至壓出桶102。線性導(dǎo)軌126的滑片132、134通過允許注射外
殼128以及桶外殼130沿著箭頭丨
在線性導(dǎo)軌126上朝向或者遠離注塑成型系統(tǒng)104滑動/移動而補償壓出桶102的熱膨脹。外部驅(qū)動組件106包括線性驅(qū)動機構(gòu)112，諸如伺服馬達138的線性驅(qū)動機構(gòu)112聯(lián)接至雙球狀螺桿140以在各自的位于桶外殼130內(nèi)中的球狀螺母141內(nèi)旋轉(zhuǎn)球狀螺桿，以在模制循環(huán)的注射階段期間將伺服馬達138的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換至注射外殼128和接著的聯(lián)接至注射外殼128的壓出螺桿108的線性運動。外部驅(qū)動組件106也包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)114，諸如第二伺服馬達142的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)114聯(lián)接至壓出螺桿108以用于旋轉(zhuǎn)壓出螺桿108以在壓出桶102的孔110內(nèi)塑化熔融物。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)114包括聯(lián)接至第二伺服馬達142的變速箱144，其用于增加通過第二伺服馬達142施加至壓出螺桿108的扭矩。注射外殼128也包含套筒軸146，其將壓出螺桿108聯(lián)接至旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)114，同時允許壓出螺桿108軸向移動。
在實施例中，線性驅(qū)動機構(gòu)112的伺服馬達138替換為聯(lián)接至球狀螺桿的液壓馬達、線性馬達和液壓缸中的至少一個用于在模制循環(huán)的注射階段致動壓出螺桿108。在另一實施例中，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)114的第二伺服馬達142替換為用于旋轉(zhuǎn)壓出螺桿108的液壓馬達。在旋轉(zhuǎn)壓出螺桿108的同時，來自外部料斗的粗聚合物小球經(jīng)由位于壓出桶102的上游端135的進口斜槽148而導(dǎo)入壓出桶102，由此移動了孔110內(nèi)位于下游的小球并且通過帶狀加熱器136施加至壓出桶102的熱量和由壓出螺桿108旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致的揉捏的結(jié)合將這些小球熔融入可模制材料的熔融流。當(dāng)達到所需的注射體積時，中止壓出螺桿108的旋轉(zhuǎn)并且壓出螺桿108經(jīng)由如上所述的線性驅(qū)動機構(gòu)112轉(zhuǎn)換為在孔110內(nèi)沿著下游方向，如上所述的，將熔融物向下游注入注塑成型系統(tǒng)104將在下面更詳細的解釋。桶外殼130可移除地聯(lián)接至壓出桶102使得外部驅(qū)動組件106連同與其聯(lián)接的壓出螺桿108、支撐支架116和輔助注射單元100的安裝板118可以從注塑成型系統(tǒng)104和壓出桶102拆開和移除。壓出桶102的下游端150可移除地緊固至熔融物分流器部件152，熔融物分流器部件152位于注塑成型系統(tǒng)104的輔助外殼板154內(nèi)并且可移除地緊固至歧管156。如此，壓出桶102的一部分長度位于輔助外殼板154和歧管板158之間以在注塑成型系統(tǒng)104的熱半模內(nèi)延伸。盡管熔融物分流器部件152描述為可移除地緊固至位于或者靠近歧管156的中心線的歧管156的上游面，這僅是示例性的。在實施例中，帶可移除地緊固至其的壓出桶102的熔融物分流器部件152可以可移除地緊固至靠近或者遠離歧管156中心線的歧管156的表面，使得壓出桶102的大致長度內(nèi)沉于注塑成型系統(tǒng)104的一個或者多個模板中或者位于這些模板之間，如由特定注塑成型應(yīng)用的設(shè)計考慮所要求的。熔融物分流器部件152包括用于從壓出桶102接收熔融物的上游熔融物通道160以及用于在注射循環(huán)期間將熔融物傳送至歧管156的下游熔融物通道162。熔融物分流器部件152進一步包括清除通道164，用于從壓出桶102接收將要分流至熔融物排出管168的錐形排出通道166的熔融物。熔融物排出管168具有上游端170，上游端170附接至熔融物分流器部件152或者密封抵靠熔融物分流器部件152，并且從熔融物分流器部件152延伸至注塑成型系統(tǒng)104的底部，以及用于在由輔助注射單元100處理的熔融物的材料和/或色彩改變期間排出注塑成型系統(tǒng)104下方所清除的熔融物。如圖2和圖3所示，壓出桶102和熔融物排出管166的每一個的至少一部分長度在注塑成型系統(tǒng)104的一個或者多個模板內(nèi)或者在模板之間延伸。圖4至圖6示出了從輔助注射單元100和注塑成型系統(tǒng)104的剩余部件里移除的壓出桶102、熔融物分流器部件152、歧管156和熔融物排出管168。圖5和圖6描述了圖4沿著線A-A的截面圖。熔融物分流器部件152包括梭閥172，可滑動地布置在其中用于在壓出桶102與歧管156或者熔融物排出管168之間引導(dǎo)熔融物。更具體的，梭閥172包括彎管或者L型熔融物通道174用于連接上游熔融物通道160和下游熔融物通道162以將熔融物傳送至歧管156，如圖5所示。梭閥也包括直的熔融物通道176用于連接上游熔融物通道160和清除通道164以在如圖6所示的熔融物的材料和/或色彩改變期間將熔融物傳送至熔融物排出管168。梭閥172也可包含附加特征，諸如帶鍵表面或其他對準(zhǔn)特征以在梭閥熔融通道174、176與熔融物分流器部件熔融物通道160、162、164之間確保合適的旋轉(zhuǎn)對準(zhǔn)。這種旋轉(zhuǎn)對準(zhǔn)特征的非限定性示例示出在圖7中，其中在梭閥172中提供銷子177以與熔融物分流器部件152中對應(yīng)的槽接合。在本文各種實施例中，雙位置的梭閥172可以經(jīng)由杠桿或者聯(lián)接機構(gòu)手動致動，借由氣壓或液壓促動器來自動致動，或者通過使用伺服馬達。此外，梭閥的熔融物通道可位于梭閥內(nèi)使得可以通過梭閥的旋轉(zhuǎn)運動而不是上述軸向運動來便于變更在注塑成型系統(tǒng)104的上游熔融物通道160與下游通道162或清除通道164之間的連接。繼續(xù)參考圖4至圖6，分離凸緣部件178，經(jīng)由螺栓180將壓出桶102的下游端150固定至熔融物分流器部件152，而環(huán)形密封構(gòu)件179在凸緣密封構(gòu)件182上提供密封力以防止熔融物在壓出桶孔110和熔融物分流器部件152的上游熔融物通道160的界面處泄露。螺栓或者其他固定件(未示出)將熔融物分流器部件152緊固至歧管156以在下游熔融物通道162和第二模制材料熔融物通道190之間形成防泄露密封。定位環(huán)183位于熔融物分流器部件152和歧管156之間以在下游熔融物通道162和第二模制材料熔融物通道190的進口之間確保合適的對準(zhǔn)。定位環(huán)183可由導(dǎo)熱材料制成，其將作為熱膨脹的結(jié)果而在歧管156和熔融物分流器部件152之間形成附加的密封。在另一實施例中，通過推進構(gòu)件來在下游熔融物通道162和第二模制材料熔融物通道190之間形成密封，推進構(gòu)件諸如一個或者多個貝爾維爾墊圈(未示出)或其他間隔構(gòu)件(未示出)，位于熔融物分流器部件之間，在與下游熔融物通道162和輔助外殼板154相對一側(cè)上，使得通過彈簧力和/或當(dāng)加熱熱澆道系統(tǒng)至所需工作溫度時而在下游熔融物通道162與第二模制材料熔融物通道190’之間形成密封。圖7是沿著圖1的線B-B獲得的圖1的注塑成型系統(tǒng)104的截面圖。梭閥172也示出在截面圖中，具有與熔融物分流器部件152的下游熔融物通道162流體連通的L型熔融物通道174，使得注塑成型系統(tǒng)104處于注射配置。也示出未使用的梭閥172的直通道176，其與熔融物分流器部件152的清除通道164 (圖7中不可見)對準(zhǔn)。圖8是沿著圖1的線C-C獲得的圖1的注塑成型系統(tǒng)104的截面圖。輔助注射單元100的壓出桶102示出為集成在注塑成型系統(tǒng)104的輔助外殼板154內(nèi)。以下參照圖3和圖5至圖8來描述注塑成型系統(tǒng)104的工作和大致構(gòu)造。注塑成型系統(tǒng)104包括熱半模，用于引導(dǎo)熔融物從兩個分立的熔融物源至由熱半模與冷半模交界連接所限定的型腔。注塑成型系統(tǒng)104的熱半模包括多個模板，諸如型腔板184、輔助外殼板154、歧管板158、歧管背板186和促動器板188，這些板對劑并通過銷子(未示出)和螺栓(未示出)緊固在一起。盡管每個模板184、154、158、186、188顯示為獨立的板，取決于特定的注塑成型應(yīng)用，每一個均可以由一個或者多個板構(gòu)成。歧管156嵌套在歧管板158和歧管背板186內(nèi)或者位于它們之間。歧管156限定了主歧管通道190和次歧管通道190’(部分示出)并且也包括歧管加熱器177以及熱電偶(未示出)。主歧管通道190從進口部件192接收可模制材料的熔融流，例如塑料熔融物，進口部件192從注塑成型機(未示出)的注塑噴嘴194接收熔融物。次歧管通道190’從如上所述聯(lián)接至熔融物分流器部件152的輔助注射單元100接收可模制材料的熔融流。盡管注塑成型系統(tǒng)104描述為具有分別帶主熔融物通道190和次熔融物通道190’的單個歧管156，但是在另一實施例中，注塑成型系統(tǒng)104包含用于主和次熔融物通道的分立歧管。注塑成型系統(tǒng)104包含多個熱門控和閥門控的熱澆道噴嘴196、196’，位于并且支撐在各自的噴嘴孔198中并且臨接歧管156。噴嘴196、196’延伸穿過歧管板158、輔助外殼板154中的井200并且進入型腔插入物202以通過在附近提供氣隙來將噴嘴196、196’與模板158、154以及型腔插入物202熱絕緣。每個噴嘴196、196’限定了分別與主和次歧管通道190、190’流體連通的多個噴嘴熔融物通道204、204’中的一個。多個歧管支撐組件206、206’位于歧管156和歧管背板186之間以在歧管156和噴嘴196、196’之間提供密封接合。常規(guī)的是，每個噴嘴196、196’除了其它的以外包括噴嘴本體、噴嘴加熱器、熱電偶、噴嘴尖端以及本領(lǐng)域普通技術(shù)人員知曉的其他部件。此外，每個閥門控噴嘴196’包括可促動的閥插銷208，聯(lián)接到閥插銷板210，閥插銷板210進而聯(lián)接至閥位于促動器板188中的促動器212。如果促動器212取決于操作用的工作流體，例如氣壓或者液壓類型，流體導(dǎo)管(未示出)可以提供在促動器板188中。促動器212應(yīng)當(dāng)是電的或磁的或某些其他設(shè)計，電導(dǎo)管(未示出)可以位于促動器板188內(nèi)。噴嘴196、196’與歧管156以及進口部件192組合可以稱為注塑成型系統(tǒng)104的熱澆道系統(tǒng)。促動器212，示出在圖3中，經(jīng)由例如氣動活塞的線性運動或者例如電螺桿驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)運動來使得閥插銷板210在開啟和關(guān)閉位置之間轉(zhuǎn)換。為了實現(xiàn)這種運動，每個促動器212具有固定部分214，例如外殼或者氣缸，連接至促動器板188，以及具有可移動部分216，例如活塞或者從活塞延伸的部分，連接至閥插銷板210。促動器的數(shù)目是設(shè)計選擇，并且在其他實施例中可以使用更多或者更少促動器。在圖7中，定位閥插銷板210使得閥插銷208位于模門218’內(nèi)的關(guān)閉位置，而在圖8中，定位閥插銷板210使得閥插銷208位于遠離模門218’的開啟位置，使得可模制材料的熔融流可以進入型腔220。型腔板184保留了型腔插入物202并且與核心板(未示出)配對以限定多個型腔220，型腔220經(jīng)由模門218、218’而從各自的噴嘴196、196’接收熔融流。型腔板184和核心板由循環(huán)穿過冷卻通道222的冷卻流體來冷卻，以便于將型腔維持在熔融物將固化的溫度下。冷卻通道也可以位于輔助外殼板154中，以及位于模板158、186和188中。型腔板184和核心板沿著分隔線分離以允許模制品從型腔220噴出。如前所述，輔助注射單元100和注塑成型系統(tǒng)104可用于注塑成型應(yīng)用以便以如下方式來制造兩種材料和/或色彩的模制品。開始，注塑成型系統(tǒng)104的熱半模和冷半模經(jīng)由注塑成型機(未示出)接合在一起，并且模核心或阻擋物(未示出)位于模的冷半模內(nèi)，處于前面位置以限定每個對應(yīng)型腔220的第一部分。在實施例中，經(jīng)由進口部件192從第一熔融物源提供可模制材料的第一熔融流，第一熔融物源諸如注塑成型機(未示出)的注射噴嘴194。進口部件192經(jīng)由歧管156的主歧管熔融物通道190而與熱門控噴嘴196流體連通，使得第一熔融流經(jīng)由與各自的噴嘴196關(guān)聯(lián)的模門218而導(dǎo)入各自的型腔220的第一部分。一旦型腔220的第一部分中的熔融材料大致固化，液壓的、氣壓的、機械的或者其它的如Fcick的美國專利No. 7，462，314中所公開的來縮回模核心或阻擋物(未示出)，該專利通過引用全文結(jié)合到本文中，以在每個對應(yīng)型腔220中產(chǎn)生空腔或第二部分。促動器212和閥插銷208促動至開啟位置，如圖8所示，并且由輔助注射單元100提供的第二模制材料隨后經(jīng)由模門218’而導(dǎo)入型腔的第二部分，模門218’與對應(yīng)的閥門控噴嘴196’關(guān)聯(lián)，其經(jīng)由次歧管熔融通道190’和分流器部件152而與輔助注射單元100流體連通。一旦填充了型腔220的空腔或者第二部分，促動器212以及隨后的閥插銷208促動至關(guān)閉位置，如圖7所示，以阻擋第二熔融物的流。模制品冷卻或者固化，并且隨后通過注塑成型機分離了模并且噴出模制品。注塑成型系統(tǒng)104的熱半模和冷半模隨后經(jīng)由注塑成型機(未示出)再次接合在一起，模核心或阻擋物(未示出)返回至前面位置以限定對應(yīng)型腔220的第一部分并且模制循環(huán)繼續(xù)。如果需要為第二模制材料改變色彩或材料，手動的或者自動的或者其他方式滑動梭閥172至圖6所示的清除位置，使得壓出桶102與熔融物排出管168的排出通道166流體連通。壓出螺桿108隨后旋轉(zhuǎn)，或者在孔110內(nèi)旋轉(zhuǎn)并且轉(zhuǎn)換，并且在將新色彩和/或新材料添加至輔助注射單元100的料斗(未示出)之前將壓出桶102內(nèi)的剩余材料直接清除至大氣。在實施例中，均經(jīng)由多于一個噴嘴而將模制材料填充至每個型腔的每個第一或第二部分。在另一實施例中，閥門控噴嘴用于將第一模制材料傳送至型腔的第一部分，并且熱門控噴嘴用于將第二模制材料傳送至型腔的第二部分。在又一實施例中，型腔220的第一和第二部分分別經(jīng)由閥門控噴嘴來填充第一和第二材料。在又一實施例中，分別經(jīng)由熱門控噴嘴來將第一和第二材料填充至型腔220的第一和第二部分。在如上所述多種材料模制實施例中，應(yīng)當(dāng)理解的是該方法僅用于說明和示意，并非意在限定本發(fā)明所用的模制應(yīng)用的類型。例如，輔助注射單元100也可以用于聯(lián)合注塑成型應(yīng)用，其中每個型腔順序的或者同時的接收兩種或者多種注塑成型材料以形成兩種或者多種模制材料的層所構(gòu)成的模制物品。非限定性示例包括聚對苯二甲酸(PET)預(yù)成品的聯(lián)合注塑成型，其中每個預(yù)成品由主材料的內(nèi)層和外層、以及次模制材料的一個或者多個核心層構(gòu)成，主材料(諸如PET)的內(nèi)層和外層由注塑成型機的注射單元提供，次模制材料(諸如尼龍或者乙烯乙烯醇共聚物(EVOH))由輔助注射單元提供，夾在PET的內(nèi)層和外層之間。圖9A和圖9B展示了熔融物分流器部件的替代性實施例，其可以適用于使用注塑成型系統(tǒng)104。其他實施例的特征和方面可以參照當(dāng)前實施例來使用。雙閥熔融物分流器部件224包括分流器本體226，分流器本體226限定了與壓出桶102的孔110流體連通的上游熔融物通道228，以及用于在熔融物注射期間使用的、也與壓出桶102的孔110流體連通的下游熔融物通道(未示出)。分流器本體226也限定了中間熔融物通道230以及當(dāng)清除材料時使用的清除通道232。不是使用單個梭閥用于在壓出桶102和歧管或者熔融物排出管之間引導(dǎo)熔融流，而是使用雙梭閥結(jié)構(gòu)以引導(dǎo)熔融物流。雙閥熔融物分流器部件224包括分別布置在分流器本體236中對應(yīng)孔238內(nèi)的注射梭閥234和清除梭閥236，以作用于各自的前進硬擋塊240和縮回硬擋塊(未示出)。規(guī)劃孔238的尺寸使得注射梭閥234和清除梭閥236當(dāng)在前進和縮回位置之間促動時可以在其中滑動，并且也規(guī)劃尺寸使得在注射梭閥234、清除梭閥236和分流器本體236之間形成密封以便密封防止熔融物泄露。在實施例中，通過簡單的流體驅(qū)動，注射梭閥234和清除梭閥236可以在前進硬擋塊240和縮回硬擋塊(未示出)之間促動，流體驅(qū)動即是氣壓或液壓類型、雙向活塞結(jié)構(gòu)以及如此的流體導(dǎo)管(未示出)可以提供在分流器本體226中。在另一實施例中，注射梭閥234和清除梭閥236可以由電動機構(gòu)或磁機構(gòu)促動，在這種情況下，電導(dǎo)管(未示出)可以提供在分流器本體226中。注射梭閥234包含L型注射通道242 (部分示出)以及主清除通道244，而清除梭閥236僅包含次清除通道246。參照圖9A所示的雙閥熔融物分流器部件224的注射模式，注射梭閥234示出為處于縮回位置，促動抵靠縮回硬擋塊(未示出)，其中L型注射通道242與上游熔融物通道228和下游熔融物通道(未示出)均處于流體連通以允許熔融物直接從壓出桶102流至歧管。在注射模式期間，清除梭閥236也可以促動至縮回位置，促動抵靠縮回硬擋塊(未示出)，使得次清除通道246與熔融物分流器部件清除通道232不對準(zhǔn)，從而使得通過在中間熔融物通道230和清除通道232之間形成密封來形成熔融物與大氣的完全密封。參照圖9B所示雙閥熔融物分流器部件224的清除模式，注射梭閥234和清除梭閥236促動以接觸各自的前面硬擋塊240。在該位置下，上游熔融物通道228、注射梭閥234的主清除通道244、中間熔融物通道230以及清除梭閥236的次清除通道246均與清除通道232流體連通以允許將熔融物清除至熔融物排出管。當(dāng)注射梭閥234處于如圖9B所示的清除模式下時，L型熔融物通道242與上游熔融物通道228不對準(zhǔn)以確保歧管與正在清除的熔融物密封隔離。圖1OA和IOB展示了熔融物分離器部件的替代性實施例，其可以適用于用于注塑成型系統(tǒng)104。其他實施例的特征和方面可以參照當(dāng)前實施例使用。與使用單個或雙梭閥熔融物分離器152、224用于在壓出桶102和諸如注射通道和清除通道的分立的下游熔融物通道之間引導(dǎo)熔融流不同，三梭閥結(jié)構(gòu)可以用于具有多于一個下游注射通道的應(yīng)用中。三閥熔融物分流器部件324包括分流體本體326、第一方向注射梭閥328、中間梭閥330和第二方向注射梭閥332。分流器本體326限定了上游熔融物通道324以及第一和第二下游熔融物通道(未示出)。上游熔融物通道334與壓出桶102的孔110流體連通，而第一和第二下游熔融物通道(未示出)與相同或者分立的歧管上的后續(xù)進口流體連通。分流器本體326也限定了布置在中間梭閥330上游和下游的中間熔融物通道336用于將第一方向注射梭閥328與第二方向注射梭閥332和清除通道337相連接。第一方向注射梭閥328、中間梭閥330和第二方向注射梭閥332布置在分流器本體326中各自的孔338內(nèi)以作用于各自的前進硬擋塊340和縮回硬擋塊(未示出)。規(guī)劃孔338的尺寸使得第一方向注射梭閥328、第二方向注射梭閥332、和中間梭閥330可以當(dāng)在前進和縮回位置之間促動時在其中滑動，并且也規(guī)劃其尺寸使得在第一方向注射梭閥328、中間梭閥330和第二方向注射梭閥332以及分流器本體326之間形成密封以密封防止熔融物泄露。在實施例中,第一方向注射梭閥328、中間梭閥330、和第二方向注射梭閥332可以通過簡單的流體驅(qū)動而在前進硬擋塊340和縮回硬擋塊(未示出)之間促動，流體驅(qū)動即氣壓或者液壓類型、雙向活塞結(jié)構(gòu)、以及這種流體導(dǎo)管(未示出)可以提供在分流器本體326中。在另一實施例中，第一方向注射梭閥328、中間梭閥330、和第二方向注射梭閥332可以經(jīng)由電動或磁機構(gòu)促動，在這種情況下，電導(dǎo)管(未示出)可以提供在分流器本體326中。第一方向注射梭閥328包含L型注射通道324 (部分示出)以及連接器通道344。L型注射通道342(部分示出)引導(dǎo)熔融物從上游熔融物通道334至歧管進口通道(未示出)，而連接器通道334徑向延伸穿過第一方向注射梭閥328以連接上游熔融物通道334與中間熔融物通道336。中間梭閥330僅包含一個連接熔融物通道346，其徑向延伸穿過中間梭閥330以當(dāng)中間梭閥330促動抵靠對應(yīng)的硬擋塊340時在中間熔融物通道336之間形成連續(xù)流路。當(dāng)中間梭閥330促動抵靠縮回硬擋塊(未示出)時，中間熔融物通道336中斷。與第一方向注射梭閥328類似，第二方向注射梭閥332包含L型注射通道348 (部分示出)以及連接器通道350。與L型注射通道342類似，L型注射通道348 (部分示出)引導(dǎo)熔融物從中間熔融物通道336至相同的或者不同的歧管進口通道(未示出)。第二連接器通道350徑向延伸穿過第二方向注射梭閥332以連接中間熔融物通道336與清除通道337。參照三閥熔融物分流器部件324的第一方向注射模式，如圖1OA所示，第一方向注射梭閥328示出為處于縮回位置，促動抵靠縮回硬擋塊(未示出)，其中L型注射通道324與上游熔融物通道334和下游熔融物通道(未示出)均處于流體連通以允許熔融物直接從壓出桶102流至歧管(未示出)。在注射模式期間，中間梭閥330也可以促動至縮回位置，促動抵靠縮回硬擋塊(未示出)，使得連接熔融物通道346與中間熔融物通道336不對準(zhǔn)并且形成完全密封以防止任何熔融物不利的移動越過中間梭閥330。相反的，為了引導(dǎo)熔融物至與L型注射通道348流體連通的歧管進口通道(未示出)，第一方向注射梭閥328和中間梭閥330促動抵靠前進硬擋塊340，而第二方向注射梭閥332促動抵靠對應(yīng)縮回硬擋塊(未示出)，使得連接器通道344和連接熔融物通道346與中間熔融物通道336對準(zhǔn)，從而使得L型熔融物通道348與上游熔融物通道334流體連通。參照圖1OB所示的三閥熔融物分流器部件324的清除模式，第一方向注射梭閥328、中間梭閥330和第二方向注射梭閥332促動至接觸各自的前進硬擋塊340。在該位置下，上游熔融物通道334、第一連接器熔融物通道344、中間熔融物通道336和第二連接器熔融物通道350均與清除通道337流體連通以允許將熔融物清除至熔融物排出管(未示出)。當(dāng)?shù)谝环较蜃⑸渌箝y328、中間梭閥330和第二方向注射梭閥332如圖1OB所示在清除模式下對準(zhǔn)時，L型熔融物通道342、348與上游熔融物通道334和中間熔融物通道336不對準(zhǔn)，以確保各自的下游熱澆道部件與正在清除的熔融物密封隔離。三閥熔融物分流器324的優(yōu)點在于其允許熔融物從輔助注射單元100注射至第一方向注射梭閥L型熔融物通道342、第二方向注射梭閥L型熔融物通道348、或者使用簡單雙位置促動器的清除通道337。如上所述，中間梭閥330提供在分流器本體326內(nèi)以在連續(xù)注射梭閥之間形成密封。在實施例(未示出)中，在連續(xù)注射梭閥之間省略了中間梭閥。盡管圖1OA和圖1OB描述了熔融物分流器部件324用于在壓出桶102、上游熔融物通道334和與L型熔融物通道342、348 (部分示出)流體連通的歧管進口之間分流材料，這僅是借由示例并且非限制性的。在實施例中(未示出)，多于三個注射梭閥可以提供在分流器本體內(nèi)。每個注射梭閥可以包括L型熔融物通道和連接器通道，其中每個L型熔融物通道與歧管進口流體連通并且每個連接器通道與下游注射梭閥的熔融物通道流體連通，類似于圖1OA和圖1OB所不實施例中的第一方向注射梭閥328和第二方向注射梭閥332。通過增加注射梭閥的數(shù)目，可能的是借由注射梭閥的前進和縮回硬擋塊位置的各種組合來引導(dǎo)熔融物至額外的歧管進口。在各種實施例中，輔助注射單元100顯示為附接至位于注塑成型系統(tǒng)104的熱半模的熱澆道系統(tǒng)中。在另一實施例中，主模制材料熱澆道系統(tǒng)提供在注塑成型系統(tǒng)104的熱半模中，而次模制材料熱澆道系統(tǒng)和熔融物分流器部件152、224、324提供在附接有輔助注射單元的注塑成型系統(tǒng)的冷半模的板內(nèi)或者板之間，并且壓出桶至少部分延伸在注塑成型系統(tǒng)的冷半模的各種板內(nèi)或者板之間。在又一實施例中，主和次模制材料熱澆道、熔融物分流器部件152、224、324和壓出桶102位于限定了堆疊模的型腔組塊的模板內(nèi)或者模板之間，輔助注射單元聯(lián)接至堆疊模以同時或者順序注射熔融物至堆疊模的一面或者兩面。
盡管已描述了各種實施例，應(yīng)當(dāng)知曉的是它們僅作為說明和本發(fā)明的示例來展示，并且并非是限定。盡管僅示出了一個輔助注射單元，如果特定模制應(yīng)用需要多于一個次材料，則多于一個輔助注射單元也可以用于注塑成型系統(tǒng)。此外，應(yīng)當(dāng)注意的是，盡管每個實施例描述了輔助注射單元與具有主注射單元的模制機結(jié)合使用，這也是通過說明的方式并且并非限定性的。例如，輔助注射單元100也可以在僅夾緊模制機中在單種材料模制應(yīng)用中用作第一注射單元，或者在模制機注射單元不能使用時用在模制機中。在上述堆疊模應(yīng)用中，使用輔助注射單元100作為第一注射單元可以與使用模制機注射單元的傳統(tǒng)堆疊模設(shè)置具有更多優(yōu)點，因為可以省略用于將熔融物傳輸至型腔組塊的復(fù)雜的熔融物傳輸系統(tǒng)。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員明顯的是，可以不脫離本發(fā)明的精神和范圍而做出各種形式和細節(jié)的改變。因此，本發(fā)明的寬度和范圍不應(yīng)由任何上述示例性實施例所限定，而是應(yīng)當(dāng)僅參照所附權(quán)利要求及其等價物來限定。也應(yīng)當(dāng)理解的是，在此所述的每個實施例的每個特征，以及在此所引用的每個參考文獻，可以與任何其他實施例的特征結(jié)合使用。在此全文引用在此所述的所有專利和公開物以作參考。
權(quán)利要求
1.一種注塑成型設(shè)備，包括 輔助注射單元，用于產(chǎn)生可模制材料的熔融流，所述輔助注射單元具有壓出桶；以及 注塑成型系統(tǒng)，具有用于從所述壓出桶接收所述熔融流并且將所述熔融流傳送至歧管的熔融物分流器部件，所述歧管用于提供所述熔融流至與型腔流體連通的注塑成型噴嘴，所述注塑成型系統(tǒng)具有模板，所述熔融物分流器部件、所述歧管以及所述噴嘴至少部分地定位在所述模板內(nèi)或者在所述模板之間， 其中，所述輔助注射單元的壓出桶的一部分位于所述注塑成型系統(tǒng)的模板之間，并且所述壓出桶的下游端固定至所述熔融物分流器部件用于在注射循環(huán)期間將所述熔融流傳送至熔融物分流器部件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注塑成型設(shè)備，其中，所述注塑成型系統(tǒng)進一步包括用于在注射循環(huán)之間從所述壓出桶排出熔融物的熔融物排出管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的注塑成型系統(tǒng)，其中，所述熔融物分流器部件與所述熔融物排出管流體連通，使得將要從所述壓出桶清除的熔融物在進入所述熔融物排出管之前穿過所述熔融物分流器部件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的注塑成型設(shè)備，其中，所述熔融物排出管附接到所述熔融物分流器部件上，并且至少部分地位于所述注塑成型系統(tǒng)的模板內(nèi)或者位于這些模板之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的注塑成型系統(tǒng)，其中，所述熔融物分流器部件包括梭閥，所述梭閥是可選擇性的定位以提供第一熔融物通道和第二熔融物通道，所述第一熔融物通道穿過所述熔融物分流器部件，在注射循環(huán)期間在所述壓出桶和所述歧管之間提供流體連通，所述第二熔融物通道穿過所述熔融物分流器部件，在注射循環(huán)之間在所述壓出桶和所述熔融物排出管之間提供流體連通用于清除。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項所述的注塑成型設(shè)備，其中，所述輔助注射單元包括驅(qū)動組件，所述驅(qū)動組件用于提供壓出螺桿的旋轉(zhuǎn)和線性操作，所述壓出螺桿可旋轉(zhuǎn)地并且可滑動地置于所述壓出桶內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的注塑成型系統(tǒng)，其中，所述驅(qū)動組件由附接到所述注塑成型系統(tǒng)上的支撐支架而支撐抵靠所述注塑成型系統(tǒng)的上側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的注塑成型設(shè)備，其中，所述壓出桶的上游端可拆卸地聯(lián)接到所述驅(qū)動組件上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項所述的注塑成型設(shè)備，其中，所述壓出桶的下游端由分離凸緣部件附接到所述熔融物分流器外殼上，所述分離凸緣部件提供密封力以阻止熔融物在所述壓出桶和所述熔融物分流器部件的界面處泄露。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9任一項所述的注塑成型設(shè)備，其中，所述注塑成型系統(tǒng)包括用于從注塑成型機的注射噴嘴接收可模制材料的第二熔融流的熔融物進口部件。
11.一種用于在注塑成型系統(tǒng)中制造模制品的方法，包括 引導(dǎo)由第一熔融源提供的可模制材料的第一熔融流至型腔的第一部分； 在所述型腔中產(chǎn)生空腔以形成所述型腔的第二部分；以及 引導(dǎo)由第二熔融源提供的可模制材料的第二熔融流至所述型腔的第二部分，其中，所述引導(dǎo)所述第二熔融流的步驟包括將所述第二熔融流從輔助注射單元注射到所述注塑成型系統(tǒng)中，所述輔助注射單元包括位于所述注塑成型系統(tǒng)的模板之間的壓出桶。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述引導(dǎo)所述第一熔融流的步驟包括將所述第一熔融流從注塑成型機的機器噴嘴注射到所述注塑成型系統(tǒng)中。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的方法，進一步包括 在注射循環(huán)之間將所述第二熔融流清除至大氣。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述輔助注射單元與熔融物分流器部件流體連通，所述熔融物分流器部件提供穿過所述熔融物分流器部件的第一熔融物路徑以在引導(dǎo)所述第二熔融流的步驟期間在所述壓出桶和注塑成型系統(tǒng)之間提供流體連通，并且所述熔融物分流器部件提供穿過所述熔融物分流器部件的第二熔融物路徑以在清除所述第二熔融流的步驟期間在所述壓出桶和大氣之間提供流體連通。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述壓出桶的下游端聯(lián)接到所述熔融物分流器部件上，所述熔融物分流器部件位于所述注塑成型系統(tǒng)的模板之間，靠近所述注塑成型系統(tǒng)的中心線。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的方法，其中，所述熔融物分流器部件包括梭閥，所述梭閥可選擇性定位以提供第一熔融物通道和第二熔融物通道，所述第一熔融物通道穿過所述熔融物分流器部件、在引導(dǎo)所述第二熔融流的步驟期間在所述壓出桶和所述注塑成型系統(tǒng)的歧管之間提供流體連通，所述第二熔融物通道穿過所述熔融物分流器部件、在所述清除第二熔融流的步驟期間在所述壓出桶和所述注塑成型系統(tǒng)的熔融物排出管之間提供流體連通。
17.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的方法，其中，所述熔融物分流器部件包括第一梭閥，所述第一梭閥可選擇性定位以提供第一熔融物路徑的至少一部分，所述第一熔融物路徑穿過所述熔融物分流器部件，在注射循環(huán)期間在所述壓出桶和所述注塑成型系統(tǒng)的歧管之間提供流體連通，以及所述第一梭閥可選擇性定位以提供第二熔融物路徑的至少一部分，所述第二熔融物路徑穿過所述熔融物分離器部件，在所述壓出桶和大氣之間提供流體連通以用于在注射循環(huán)之間的清除。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述熔融物分流器部件包括第二梭閥，所述第二梭閥可選擇性定位以提供穿過所述熔融物分流器部件在所述壓出桶和大氣之間提供流體連通的所述第二熔融物路徑的一部分。
全文摘要
公開了一種輔助注射單元，具有集成在注塑成型系統(tǒng)內(nèi)的壓出桶和壓出螺桿。壓出桶和壓出螺桿包含在注塑成型系統(tǒng)的模板內(nèi)，輔助注射單元的驅(qū)動機構(gòu)在該注塑成型系統(tǒng)的外部。源自輔助注射單元的壓出桶的熔融流與在注射循環(huán)期間提供熔融物給其的歧管的熔融物通道或者與用于清除熔融物的熔融物排出管的排出通道選擇性流體連通。熔融物分流器部件從壓出桶接收熔融流并且包括可滑動的布置在其中的梭閥，操作該梭閥以選擇性分流由輔助注射單元產(chǎn)生的熔融流至歧管的熔融物通道或者排出管的排出通道。
文檔編號B29C45/03GK103068548SQ201180042113
公開日2013年4月24日 申請日期2011年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月29日
發(fā)明者J.迪西蒙內(nèi) 申請人:馬斯特模具(2007)有限公司