注射單元和成型機的制作方法

本實用新型涉及一種用于成型機的注射單元以及一種成型機。

背景技術：

根據塑料的情況可能需要在調溫套圈的區域中對物料缸筒進行形式為冷卻或加熱的調溫。通過調溫套圈與加熱帶的相鄰設置發生在調溫套圈與相鄰的加熱帶之間的熱傳遞。

這會具有不利的效果，即，需塑化的塑料在調溫套圈合拉料區(Einzugszone)(在使用塑化螺桿的情況中)的區域中部分地熔化并粘合。因此在通常使用塑料顆粒、即粒狀材料的情況中粒度發生變化，這以不可預見的方式影響拉料特性。甚至可能發生注入接頭由熔化的塑料堵塞的情況。

在根據現有技術的注射單元中可以概括地確定下列問題：

在調溫套圈和特別是注入接頭的區域中，溫度韌性小，

由于調溫套圈(和加料區)的區域中的不適當的溫度對加料特性和接著對整個塑化過程的不可預見的影響，

未實現從調溫套圈起的最佳的溫度梯度。

技術實現要素：

因此本實用新型的目的是：至少部分地改進現有技術的所述缺點。

這個目的通過用于成型機的注射單元得以實現，其包括：物料缸，塑料能夠在該物料缸中塑化，物料缸中的第一開口，借助該第一開口能夠將塑料輸送給物料缸的內腔，加熱帶，這些加熱帶環繞物料缸設置，以及用于對物料缸的區段進行調溫、特別是冷卻的調溫套圈，該調溫套圈具有帶第二開口的注入接頭，該第二開口與第一開口重疊，其特征在于：調溫套圈具有套圈狀的凸起，該凸起從注入接頭起沿著物料缸向著加熱帶的方向延伸。所述目的還通過成型機得以實現，該成型機具有根據本實用新型的注射單元。

優選本實用新型可以應用在形式為注射成型機的成型機中。然而也可以考慮應用在注模機、壓力機和類似設備中。

本實用新型的優點是如下的可能性，即，使在調溫套圈的區域中和特別是在注入接頭的區域中的溫度在較大的范圍中變化。換言之，通過本實用新型能夠實現的有益的技術效果是：在更寬的范圍中調節從第一開口或第二開口到加熱帶的溫度梯度，并且由此能夠理想地與實際上每種需加工的塑料相匹配。

通過注入接頭上的或拉料區中的這個提高的溫度韌性，拉料特性當然也受到積極的影響并且最后塑化功率可以得到提高。

本實用新型可以用于計量應用和應用在帶有注射罐(Shooting-Pot)和類似裝置的配置結構中。

調溫套圈和/或凸起可以將物料缸基本上完全包圍，其中，可能會存在小的夾緊空隙和類似物。由此實現對物料缸的相應區域的均勻調溫。

加熱帶可以螺旋形地和/或套圈狀地圍繞物料缸盤繞。這也有利于對物料缸的同樣的調溫。然而例如也可以考慮：將平行于物料缸定向的多個加熱帶圍繞該物料缸設置。

在調溫套圈的區域中可以設置有第一溫度傳感器，該第一溫度傳感器優選設置在基本上沿著物料缸的軸向位置上，該軸向位置與第一開口的最接近加熱帶的內邊棱相符。在加熱帶的區域中可以設置有第二溫度傳感器。多個溫度傳感器的存在能夠實現對物料缸的溫度或該物料缸內腔中的塑料的溫度的調節。為此可以設置有調節裝置，該調節裝置構造成用于調節加熱帶的加熱功率，其中，第二溫度傳感器的測量值用作用于調節的反饋值。

本申請人的研究表明：當在第一溫度傳感器與第二溫度傳感器之間的間距和物料缸的內徑的比例在2至7之間、優選在2.5至6之間和特別優選在3至5之間時，調溫套圈上的溫度韌性和加熱區中的梯度是特別有益的。

根據本實用新型，設置有調節裝置，該調節裝置構造成用于調節設置在物料缸的從調溫套圈到第二溫度傳感器伸展的區域中的加熱帶的加熱功率，其中，所述第二溫度傳感器的測量值用作用于調節的反饋值。

同樣特別有益地可以規定：第二溫度傳感器的測量值只用作用于調節設置在調溫套圈與第二溫度傳感器之間的加熱帶的反饋值。通過這種方式避免在第一調溫區中塑料過熱，這將導致遞降(Degradation)。因為在物料缸中的溫度傳感器之后溫度升高時，調節當然不會作出反應，這是由于第二溫度傳感器由于它的配置而不能檢測這個升高的溫度。

最佳溫度韌性的基本前提自然是冷卻套圈的充分的冷卻或加熱功率。然而這獨自地并不總是能夠實現。

還必須充分具有在加熱帶區域中在調溫套圈與物料缸之間的熱傳導。為了使其最佳化可以有益地規定：凸起的長度與物料缸的外徑之間的比例在0.2至0.6之間、優選在0.3至0.5之間和特別優選在0.39至0.45之間，所述長度從所述凸起的最接近加熱帶的前邊棱起直到第一開口的最接近加熱帶的內邊棱為止測得。

調溫套圈可以具有至少一個調溫通道，該調溫通道適合于將調溫介質引導穿過調溫套圈。當然也可以與本實用新型聯合起來應用其它調溫的可能性。

為了能夠使冷卻套圈的冷卻功率和在第一溫度傳感器與第二溫度傳感器之間的要求的溫度梯度相匹配，可以設置對冷卻功率的調節。

對冷卻功率的調節可以通過改變調溫介質(優選水、油)的流量或由調溫套圈改變該調溫介質(優選水、油)的溫度來實現。

可以利用控制閥(開/關)或者利用可無級調節的閥進行對流量的改變。可以利用控制設備進行對這些閥的操控。可以直接通過中心機器控制系統或者經由與機器聯接的外部控制系統來實現控制設備。

傳感器(例如流量、溫度和/或壓力)也可以設置在調溫管道的向前行程(Vorlauf)和或回程(Ruecklauf)中。這些傳感器可以用于對冷卻功率的最佳調節。

例如獨自的泵、調溫器、運行網(Betriebsnetz)或公共網可以用作用于調溫介質的所需壓力的輸送設備。

可以通過前進行程和或回程中的各種不同的節流(Beblendung)調節冷卻功率。

為了特別順利地為物料缸填充塑料可以規定：第一開口與第二開口優選基本上精確地對齊。通過這種方式避免可能妨礙對填充物料缸的分段和類似物。

同樣要求對具有根據本實用新型的注射單元的成型機的保護。

附圖說明

借助附圖以及附屬的附圖說明獲得本實用新型的其它細節和優點。其中：

圖1示出本實用新型的一種實施方式的剖視圖；

圖2a示出類似于圖1的附圖，其中示出尺寸；

圖2b示出用于示出在根據本實用新型能夠實現的溫度和溫度梯度的情況中提高的韌性的線圖；

圖3示出注射單元的區域中的根據本實用新型的成型機。

具體實施方式

圖1示出的是根據本實用新型的注射單元1的剖視圖。

所述注射單元首先包括物料缸2，在該物料缸的內腔4中為了使優選形式為顆粒的塑料熔化或塑化可以使用例如塑化螺桿(可以看出塑化螺桿的傾斜的螺紋線)(作為可選，代替塑化螺桿例如可以使用用于使塑料塑化的活塞)。

物料缸2擁有第一開口3，經由該第一開口可以將塑料輸送給內腔4。在第一開口3的區域中設置有帶注入接頭7的調溫套圈6。第二開口8位于注入接頭7中。在本實施例中，第一開口3與第二開口8對齊，通過這種方式將塑料無障礙地注入到物料缸2中。

沿著物料缸2則設置有加熱帶5。這些加熱帶套圈狀地環繞物料缸2 盤繞。加熱帶5將物料缸2幾乎完全包圍，其中，通過一個(或多個)夾緊空隙只產生一個開口。

借助調節裝置14對加熱帶5的加熱功率進行調節。在此，兩個最接近調溫套圈6的加熱帶5合并為第一調溫區。第二溫度傳感器12的測量值用作用于第一調溫區的反饋值。借助另外的未示出的溫度傳感器對后續的調溫區進行調節。

第一溫度傳感器11設置在調溫套圈的區域中。更確切地說，第一溫度傳感器11的位置與占據第一開口3的最接近加熱帶5的內邊棱13的(沿著物料缸2的)軸向位置相符。

因此通過第一溫度傳感器11可以檢測物料缸2或塑料在這個區域中的溫度。通過這種方式可以監視在第一調溫區的區域中的、就是說在第一溫度傳感器11與第二溫度傳感器12之間的梯度。

調溫套圈6具有套圈狀的凸起9。這個凸起允許幾何比例相匹配，從而與現有技術相比可以在寬的多的范圍中調節第一溫度傳感器11的區域中的溫度(為此請對照圖2a和2b以及對其的說明)。

圖2a與圖1基本上相符，其中明示出不同的尺寸并且為了清楚起見省略附圖標記和調節系統。

在第一溫度傳感器11與第二溫度傳感器12之間的間距標注為S₁。物料缸2的內徑標注為D_S。根據本實用新型的凸起9允許這兩個值的比例最佳地匹配，以便能夠使第一調溫區中的溫度梯度盡可能寬范圍地變化。

物料缸2的外徑標注為D_z。凸起9的長度標記為Y，其中，從最接近加熱帶5的內邊棱13到凸起9的前端部為止測量該凸起的長度。

通過相應地選擇Y與D_z的比例可以使在冷卻套圈6與物料缸2的加熱帶5設置在其中的區域之間的熱傳遞最佳化。

最后在圖2a中畫出調溫通道15。這些調溫通道雖然在圖1的實施例中未畫出，但是是存在的。

圖2b是物料缸2的相應區域中的可能的溫度變化曲線的視圖。就是說，坐標系統的原點示出第二溫度傳感器12上的溫度。其遠遠右側的豎直虛線與第一溫度傳感器11中的溫度相符。T₁表示第二溫度傳感器12上的溫度而T_T表示第一溫度傳感器11上的溫度。本實用新型能夠實現的是：溫度T_T與在現有技術中相比在更寬的范圍中變化，這通過間隔△T_T說明。

本實用新型并不局限于此處所示出的實施例上。例如作為物料缸2不必使用具有圓形的內橫截面和外橫截面的缸。特別是在使用用于塑化的活塞的情況中，原則上可以使用任何可以柱狀地容納塑料柱的基面。

圖3示出的是注射單元1的區域中的根據本實用新型的成型機。