[发明专利]共注射热流道喷嘴

说明书

共注射热流道喷嘴包括内熔体流通道以及围绕着内熔体流通道的环形外熔体流通道。内熔体流通道和外熔体流通道具有第一公共源。喷嘴进一步包括设置在内熔体流通道与外熔体流通道之间的环形中间熔体流通道。环形中间熔体流通道至少部分由多个螺旋凹槽限定，其中各螺旋凹槽具有相应入口并限定螺旋形流路。相邻的螺旋凹槽之间的槽岸的间隙沿着下游方向增大。环形轴向流路限定在槽岸上方。具有第二公共源的多个供料通道被配置成将熔体供给至螺旋凹槽的多个入口。供料通道与螺旋凹槽之间可存在有1:1的关系。入口可为纵向通道。

技术领域

本公开涉及注射成型，具体涉及在共注射成型中使用的热流道喷嘴。

背景技术

共注射成型装置可包括设计成分配具有多个环形层的熔化成型材料(“熔体”)物流的热流道喷嘴。在共注射热流道喷嘴的一个示例中，喷嘴可分配内熔体层、环形外熔体层以及位于上述两层之间的环形中间(或“核心”)熔体层。例如，中间层可由阻隔材料(例如，氧阻隔材料)制成，其旨在防止成型制品或由成型制品随后吹塑成型的容器中的内容物受到外部的污染(例如，氧化)。在另一示例中，中间层可由消费后再研磨材料制成，这可用于限制材料成本。多层流可在大体上呈管状的制品(例如，可吹塑来形成容器的预成型件)的共注射成型期间分配或注射入成型腔中。内、外熔体层可分别形成成型制品的内、外表层，且中间材料可夹在内表层与外表层之间。

为了形成多层熔体物流中的各环形层，共注射喷嘴可采用俗称“涂覆悬挂件”通道几何形状的形状。在此类通道几何形状中，熔化成型材料从单个入口流入一对限定在喷嘴内的收集器通道中。该两个收集器通道的形状像两个弯曲(例如，半圆状)的对称镶尖，该镶尖从单个公共入口延伸出，并在其远端处汇合。该两个镶尖状通道可限定相应的顺时针方向流及逆时针方向流，其中该顺时针方向流及逆时针方向流在入口的圆环的相对侧上的终止点处汇合。环形溢流通路可允许熔体向下输送经过收集器通道终止点。溢流通路可在收集器通道的最下游边缘处采用定宽分路的形式，其中成型材料可穿过该定宽分路以形成环形流。

上文所述的涂覆悬挂件通道几何形状可形成粘度分布不均匀的环形熔体层，在该环形熔体层中，最接近入口的环形流部分的速度可高于环形流剩余部分的速度。另外，熔体在入口侧的温度可高于所得环形流中其他位置的温度。这可导致成型制品出现异常，例如，在注射中间成型材料的温度高于其在相邻成型区域中的温度的区域中出现证示线，这种情况可产生不利影响。美国专利第6,524,093号描述了各种与涂覆悬挂件通道相关联的技术挑战。

其他类型的共注射热流道喷嘴可以其他方式限定环形流。例如，热流道喷嘴可利用被布置成绕着喷嘴的周边的多个流过渡通道来限定环形流。各通道可沿下游方向变宽，并可具有限定部分环形熔体物流的部分环形出口。出口可布置成环形，从而使得其共同限定环形流。

不利的是，此类通道几何形状所产生的环形流可具有不均匀的粘度分布和/或不均匀的温度分布。特别地，熔体在各通道的发散壁处的温度可因剪切效应而高于其在通道中间的温度。因此，所得环形流在相邻通道出口之间的边界处的粘度可低于环形流中其他位置的粘度。低粘度区域可在成型制品的相应区域中形成薄熔体区、污点和/或证示线，这种情况可产生不利影响。

包括流过渡结构(例如，涂覆悬挂件)或流过渡通道的喷嘴可产生在流前端交汇的点处具有熔接线的环形流。此类熔接线可以污点和/或线的形式出现在成型制品中，这种情况同样可产生不利影响。

发明内容

根据本公开的一个方面，提供了一种共注射热流道喷嘴，其包括：内熔体流通道；围绕着内熔体流通道的环形外熔体流通道，其中内熔体流通道和外熔体流通道具有第一公共源；环形中间熔体流通道，其设置在内熔体流通道与外熔体流通道之间，并至少部分由多个螺旋凹槽限定，其中各螺旋凹槽具有相应入口并限定螺旋形流路，其中相邻的螺旋凹槽之间具有间隙沿着下游方向增大的槽岸，其中环形轴向流路限定在槽岸上方；以及多个供料通道，其用于将熔体供给至螺旋凹槽的多个入口，其中该多个供料通道具有第二公共源。