具有相关传感器安装位置的、 用来探测温度变量的装置 本发明涉及一种特殊的装置,该装置以可拆下的方式把传感器定位成紧紧靠近圆柱形体的临界点或者临界区域,或者定位成与圆柱形体的临界点或者临界区域相接触,尽管通常这种圆柱形体不完全由金属形成,并且尤其地定位成靠近所述圆柱体的端部。
在理想方法中,为了安装用来测量喷嘴温度的可拆下热电偶,可以使用上述装置,其中该喷嘴用来喷射熔化的热塑性树脂流,其结果是,可以不直接地测量所述熔化树脂的温度。为此,可以具体地参照这个申请的下面描述,但是应该知道,根据所附的权利要求,本发明同样可以用于需要测量圆柱形体的外部温度的所有技术范围和应用中。
更加具体地说,当处于熔化状态即流体状态的这种树脂流喷射到由成对的相应半模所形成的若干注模腔中时,上述喷嘴最好用在用来注模热塑树脂的机器中,其中处于熔化状态即流体状态的这种树脂流从合适的导管(该导管在现有技术中称为“热流道”并且设置在相关台板地内部)处进行流动,或者直接从模制机器的喷射器进行流动。
术语“热流道”是通常用于这种特殊领域中的典型技术用语的术语,因此对于本领域普通技术人员来讲,在上下文中这种术语的使用不会产生任何异议。
使用用来以连续方式测量加热过的喷射喷嘴的温度的热电偶装置在实践中得到广泛应用;为了能够监控靠近这种喷嘴的流道的温度,重要的是使热电偶本身定位成尽可能地靠近喷嘴的前部。精确地确定热电偶的位置和使该热电偶牢牢地稳定在该位置上的能力是非常至关紧要和决定性的。其结果是,特别在安装和维护喷射模子的喷嘴期间,一定得以非常精确、可靠的方式安装探针即传感器装置的探头。
每次出于任何原因而拆下喷嘴都得绝对符合这种要求,因此非常明显需要可得到的技术解决方案,该解决方案使得热电偶可以很快地拆下并且很快地重新装配起来,同时无论如何也可以确保最精确、最稳定的定位。
从美国专利No.5405258所公开的内容中可以知道这样的常规作法:该作法包括插入探针或者探测热电偶在喷射喷嘴中的接头,该喷射喷嘴用来喷射熔化的热塑性树脂;尽管这种探针可以确保以最精确的方式监测树脂的温度,但是这种探针需要使用一些辅助装置;此外,借助存在在喷嘴本身和台板的截锥形部分之间的对比压力使它只是保持在它的位置上,其中该台板具有热流道。实际上在安装热电偶时这产生了更大的复杂性,并且在给上述热电偶装置进行定位时极有可能导致不稳定。
根据美国专利No.5028227中所描述的方法,通过在喷嘴的外侧上提供合适的倾斜孔并且极小心、极精确地把热电偶插入该孔中,使热电偶定位成紧紧靠近喷嘴。但是,由于在每次需要更换这些喷嘴时需要首先拆下热电偶及然后重新安装在新的喷嘴上,因此在该过程中所需要的精确度不可避免地导致实现上述过程所需要的时间变得长得多,并且导致更加复杂化。
从美国专利No.4875848所公开的内容中可以知道这样的解决方案,该方案包括使用喷嘴的截锥形端部来提供横向盲孔138,然后把热电偶插入到该盲孔中并且安装于其中。但是,为了确保整个组件的稳定性,因此喷嘴本身、与之相关的加热元件和热电偶一定得相互固定起来,最好借助铜焊或者锡焊来把它们固定起来,当然,这意味着进一步使这种额外过程复杂化,并且还不可避免地产生了这样的缺点:当一定要更换喷嘴时,还需要再次铜焊热电偶,或者甚至需要用新的热电偶来更换。
从美国专利No.5795599所公开的内容中可以知道这样的常规作法,这种常规作法包括:借助钻孔或者其它任何方式来施加热电偶;在喷嘴的前部提供孔,该孔向着喷嘴的后部进行延伸;把热电偶插入其中;及使相关的导线向后弯曲通过半圆角的弯曲部分。在这样把热电偶定位在喷嘴上时,热电偶是稳定的,即通过应用外部辅助环来固定它,该辅助环设置有呈冠状装置的若干合适附件。在合适地施加这种环从而把热电偶固定在合适位置上之后,借助力使所述这些附件进行弯曲,以便固定所述环,因此也就把热电偶固定到喷嘴的端部上了。不管怎样,这种解决方案最容易知道的特征在于,在安装和拆下热电偶的期间需要付出艰巨的劳动。
从美国专利No.5326251所公开的内容中可以知道这样的常规作法,这种常规作法包括:为了更加有效地控制在喷射到模子期间的过程即树脂的温度梯度模式,把两个不同的热电偶布置在喷嘴最后部分中的两个相应位置上。每逢要处理具有不同类型和不同性能的塑料时,实际上这是特别有效的。但是,如果这不是这种情况,那么所提出的解决方案不需要那么复杂。
相反,从美国专利No.5312242所公开的内容中可以知道这样的常规作法,这种常规作法包括:提供起着套作用的中空管,该中空管包围和封闭着一定长度的热电偶的导线。这种套实际上可以防止模子剩余部分中的泄漏树脂沿着热电偶本身进行滑移。但是,就安装和拆下热电偶本身的技术而言,这种解决方案不具有任何优点。
美国专利No.5346388提出了一种解决方案,在该解决方案中,热电偶以与上述美国专利No.5795599中所描述的那种相类似的方式进行安装,但是,根据上述美国专利No.5405258中的例子把它锁紧在合适位置上。当然,它也重复了与所述这些专利有关的缺点。
根据上面的考虑,因此本发明的主要目的是提供一种装置,该装置适合安装可拆下的温度传感器,该传感器用来测量圆柱形体的温度,该圆柱形体最好由金属形成,这种装置可以克服上述解决方案中的缺点,该种装置容易进行反复的安装和拆下工作,费用较低,并且可以使用容易得到的技术和材料来实现。
本发明的这个目的和其它特征在如所附权利要求所述那样进行制造和工作的装置中可以实现。
尽管不是唯一的实施例,但是本发明可以采用优选实施例的形式,例如参照附图借助非限制性例子在下面所详细描述和示出的那个实施例,在附图中:
图1是本发明的环的简化透视图,该环具有用来施加到所述环中的温度传感器探针;
图2是图1中所示出的环的变形的放大视图;
图3是图2中所示出的环的不同透视图;
图4是从垂直于上述环的轴线的平面看去的、前面附图中所示出的环的平面视图;
图5是从图4的位置V处看去的、图4所示环的侧视图;
图6是根据相应的截面B-B所看去的、图5所示环的中部视图;
图7和7a各自是本发明装置的应用模式的透视图和放大视图;
图8和8a各自是在所述应用模式和安装的后面阶段中图7和7a所示装置的透视图;
图9是这样的视图,它示出了本发明装置应用到用来喷射塑料树脂的喷嘴上的优选模式;
图10是这样的视图,它示出了图9的装置处于装配在喷射喷嘴主体上的状态,其中温度传感器如此定位,以致它本身可以连接到环上;
图11是这样的视图,它示出了本发明装置处于这样状态下进行安装的后面阶段:在该状态下,它已经牢牢地固定到喷嘴上;
图12是使用本发明环的图11的喷嘴组件的中部轴向部分的放大视图。
参照上面列出的附图,本发明的装置包括环8,环8的主要特征示出在图1-6中。环8在它的外圆柱表面上设置有孔9,该孔9适合安装热电偶装置11的终端探针10。因此,如果使用任何广泛公知的技术把所述环8施加在主体的圆柱形表面的外侧上,其中该外侧的温度需要测量,那么以适合于支撑所述终端探针10的方法来实现这种布置。其结果是,后者可拆下地、精确地、理想地安装在环内中,此外,由于使所述终端探针10进入到需要测量温度的区域的最好位置上,因此所述环本身也可以布置在最好位置上。
考虑到响应的精确度和快速性具有较大范围,所述孔9最好作为通孔来实现,该通孔从环的外表面到达内表面,因此终端探针10可以推过该孔,直到它与中空圆柱形体1的外表面产生直接接触为止。
另一方面,如果温度响应理想,这种响应对最小变化产生较小的敏感度,或者如果探针在环中的较好锁紧位置是优选的,那么所述探针10的内部分10A不从环的内侧伸出是有利的,如图3、4和6所示;它当然应该沿着基本上与上述环成切线的方向进行延伸,优选地超出半径R,该半径R从环的轴线O进行延伸,该轴线O垂直于所述内部分10A的切线方向D。
但是,由于没有受到上述环材料的弹力限制,因此这种环在施加到圆柱形体1上时存在一些困难。为了克服这种缺点和使所述环很容易地安装到圆柱形体上及从该圆柱形体中拆下该环,因此在所述环中设置了横向槽12,从而使它进行弹性膨胀(Seeger环),从而使它更加容易插入在所述圆柱形体上和更加容易地从该圆柱形体中拆下。
但是,只是借助把所述探针插入到所述孔9中,不能充分地确保热电偶装置的探针10在环中的可靠锁紧位置;为了克服这个缺点,环8设置有向外敞开的圆周槽15,该圆周槽15大约在环的一半高度上沿着所述环8的外表面进行延伸,例如最好如图2、5、7A和9所示的一样。
根据这个实施例,通过所述圆周槽15的相应内部相互相对的表面的合适外形17、17A在初始部分上得到终端探针10插入其中的孔9。
但是,即使在这样的情况下,把探针10固定在环内也具有一些困难。
为了克服这个问题,在所述环8的内侧28上最好设置有至少一个槽38,最好如图2和3所示一样,沿着所述内侧的有限部分进行设置。该槽一定得设置成紧紧地靠近所述孔9并且一定得延伸通过环的厚度,因为它一定得在所述环8的相对侧上与所述槽的该部分结合起来。
下面进一步给出的描述使得容易了解到这种改进背后的实际原因。
参照图7、7A、8和8A,为了把探针10插入到孔9中,只需要把简单工具的顶部例如改锥29的顶部插入到唇部30、31之间,而这些唇部由所述环在设置有一个所述槽38的区域中的相对部分来形成;借助把合适力施加在靠在环上的改锥上,上述改锥29的刀片成功地弹性扩宽所述唇部30、31,其结果是,也使孔9的孔径扩宽了,然后把所述温度探针10插入到该孔9中。在插入所述温度探针时,尤其参照附图8和8A,改锥29被拆下来了,因此,通过使它们再一次运动从而相互靠近,使这些上述唇部恢复到它们的停止位置即固定位置上,最后,使所述孔9的孔径变窄,并且牢牢地把它紧固在已经处于最后位置上的所述探针10的周围上。
如说明书中在前面所暗示一样,特别如图4和6所示一样,如果由所述特殊外形17所形成的所述孔9相对于所述环8以基本上成切线的方式进行取向,那么可以得到其它优点。事实上,这种情况使终端探针10所夹住并且被牢牢地保持住的长度增大到最大程度,其结果是,使这种应用的可靠性和稳定性最大。
参照图9、10和11,注意到这些示出了三个顺序阶段,在这些阶段中,根据上述改进的本发明环8安装在圆柱形体1上,该圆柱形体1构成在用来喷射热塑树脂的喷嘴中,在这种喷嘴中,所述环被扩宽以便使探针10插入其中,并且在插入所述探针之后,把所述环释放到它的停止位置上。
根据在这种连接中上面已给出的这些解释,并且考虑到这些附图特别清楚,因此本领域普通技术人员将会没有困难地想出在这里没有详细描述的其它零件或者形式的实施例或者改进。
最后,参照图12,可以注意到它示出了喷射喷嘴的一部分轴向中部的放大视图,该喷射喷嘴包括内部通腔2,这个通腔通过后部通路或者进入穿孔(未示出)和前部出口通道4在热流道(hot runner)和模制腔5之间形成连通。
在这个图中能够清楚地看到环8中的孔9及这种环相对于所述喷射喷嘴的典型定位,其中温度探针还没有插入到该孔中。