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1、(10)申请公布号 CN 102811847 A (43)申请公布日 2012.12.05 C N 1 0 2 8 1 1 8 4 7 A *CN102811847A* (21)申请号 201180009118.5 (22)申请日 2011.03.23 61/320,782 2010.04.05 US B29C 33/38(2006.01) (71)申请人赫斯基注塑系统有限公司 地址加拿大安大略省 (72)发明人爱德华约瑟夫金科 安吉洛米尔 (74)专利代理机构北京维澳专利代理有限公司 11252 代理人尚世浩 马佑平 (54) 发明名称 含有导管电荷源的成型装置 (57) 摘要 本发明涉及一。
2、种成型系统(100)，其中包括 （但不限于）：(i)一个充电导管(102)，以及(ii) 一个充电电源(104)，用于为充电导管(102)提供 电荷，电荷促使树脂(106)沿着充电导管(102)加 速流动。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2012.08.22 (86)PCT申请的申请数据 PCT/US2011/029493 2011.03.23 (87)PCT申请的公布数据 WO2011/126735 EN 2011.10.13 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 。
3、说明书 4 页 附图 1 页 1/1页 2 1.一种成型系统(100)，由下列部分组成： 一个充电导管(102)；以及 一个电荷源(104)，用于为充电导管(102)提供电荷，其中电荷可以使树脂(106)沿着 充电导管(102)加速移动。 2.如权利要求1所述的成型系统(100)，其中： 充电导管(102)包括 热流道组件(126)的一个浇道(120)。 3.如权利要求1所述的成型系统(100)，其中： 充电导管(102)包括 热流道组件(126)的一个分流板组件(122)。 4.如权利要求1所述的成型系统(100)，其中： 充电导管(102)包括 热流道组件(126)的一个注嘴组件(124)。
4、。 5.如权利要求1所述的成型系统(100)，进一步由下列部分组成： 一个电绝缘体(128)，用于使充电导管(102)绝缘。 6.如权利要求1所述的成型系统(100)，其中： 电荷源(104)包括一个高压电源。 7.如权利要求1所述的成型系统(100)，其中： 电荷源(104)包括一个高压电源，所述电源与热流道组件(126)的分流板组件(122) 相连。 8.一种操作成型系统(100)的方法，所述方法由下列部分组成： 首先向充电导管(102)提供电荷，然后电荷使树脂(106)沿着充电导管(102)加速流 动。 权 利 要 求 书CN 102811847 A 1/4页 3 含有导管电荷源的成型装。
5、置 技术领域 0001 本发明的一个方面通常涉及（但不限于）一种成型装置，其中包括（但不限于）一个 电荷源，用于为充电导管提供电荷。 背景技术 0002 人造塑料最初由英国人Alexander PARKES在1851年发明出来。他在1862年的 英国国际展览会上公开展示了这种塑料，称其为Parkesine材料。Parkesine由纤维素制 成，可以进行加热和注塑，并会在冷却时保持形状不变。但是生产成本高，易于开裂，并且高 度易燃。1868年，美国发明人John Wesley HYATT开发出一种塑料材料，称为Celluloid， 它是在PARKES的发明基础上进行的改进，以使其能够加工成成品形。
6、状。HYATT在1872年申 请了第一台注塑机的专利。它类似于一个大型皮下注射针，利用一个柱塞通过热机筒将塑 料注入模具中。该行业在20世纪40年代获得了快速扩张，因为第二次世界大战对批量生 产的廉价产品需求巨大。1946年美国发明人James Watson HENDRY制造出第一台螺杆注塑 机。该机器还能让材料在注塑之前进行混合，所以可以将彩色或再生的塑料加入到原料中， 并在注塑之前彻底进行混合。20世纪70年代，HENDRY又开发出了第一种气辅式注塑工艺。 0003 注塑机主要由一个料斗、一个注塑活塞或螺杆式柱塞及一个加热装置组成。也称 为注塑压机，其中有模具使部件成型。注塑压机以吨位作为。
7、衡量单位，表示注塑机能够施加 的锁模力的大小。锁模力用在注塑期间使模具保持闭合。吨位从5吨到6000吨不等，相对 较少的制造操作中采用更高吨位。所需的总锁模力取决于注塑件的投影面积。需要使该投 影面积乘以每平方英寸投影面积2至8吨的锁模力。根据经验，大多数产品可以使用每平方 英寸4吨或5吨的锁模力。如果塑料刚度很大，需要使用更高的注塑压力注入模具中，因此 需要更大的锁模吨位才能保持合模。所需锁模力也取决于所用材料及注塑件的尺寸，注塑 件越大，所需锁模力越高。在注塑工艺中，塑料颗粒借助重力从料斗进入热机筒中。随着原 料颗粒由螺杆型柱塞缓慢地向前推动，塑料将会进入热熔融室中。随着柱塞的向前推进，熔。
8、 融的塑料将被迫穿过模具注嘴，从而使其经过浇口和流道系统进入模腔中。由于模具仍旧 保持低温，所以塑料一旦注满模具便会发生固化。模具组件或模具是描述塑料注塑件生产 模具的术语。模具组件用在上千个注塑件的批量生产中。模具通常由硬化钢等材料制成。 热流道系统则用在成型系统及模具组件中，用于制造塑料制品。通常，热流道系统和模具组 件可以与成型系统分开而单独出售和供应。 0004 美国专利号US 2002/110612公开了一种低结晶度注塑件注塑系统，其中包括一 个激光切割子系统，用于切除注塑件的长浇口痕或浇道残料。 0005 美国专利号US 2005/248057公开了一种利用具有内表面的模具制造注塑。
9、件的方 法。该方法涉及的步骤是：首先将一种物质涂在模具内表面，然后使热塑性树脂进入模具并 接触该物质，以便塑造注塑件的表面，并使热塑性树脂与该物质保持接触，直到达到规定时 间。热塑性树脂具有规定的热量，至少有一部分热量会传递到该物质。在规定的时间内，该 物质会扩散穿过注塑件的至少一部分表面。 说 明 书CN 102811847 A 2/4页 4 发明内容 0006 由于已知注塑系统不经意间会生产出低质量的注塑件，因此发明人研究了这些注 塑系统的相关问题。经过大量的研究，发明人认为他们已经了解了问题并找到了解决方案 （见下文所述），而且发明人认为他们了解的情况未予公开。 0007 熔融的塑料对金。
10、属（导管）具有不同的粘附趋势，或者沿着金属（导管）或其他金属 （比如塑料制品的加工和成型设备（比如成型系统）所用的金属）的表面移动缓慢。有些塑料 在固化状态下还易于粘附在金属或其他材料的表面。 0008 对于熔融的塑料（有时称为树脂），由于移动缓慢或是粘附在与塑料的接触面上， 所以塑料在高加工温度下经历的时间长于大多数塑料流经已知成型系统的时间。塑料暴露 在高温下的时间越长，热降解越严重，随着降解的材料进入模腔，将对最终制品的物理性质 或外观性质产生不利影响。 0009 同时，不同颜色注塑件所用的成型系统需要定期换色。熔融的塑料在设备的表面 移动缓慢或停止流动产生的不利情况是，将会增加成型系统。
11、中现有塑料所需的冲洗时间和 冲洗物料量，否则会使制备的注塑件明显出现前一种颜色。 0010 为解决上述问题，发明人已找到了一种使树脂沿着成型系统的导管加速移动的方 法。所述解决方案的一个方面涉及一种成型装置(100)，由下列部分组成：一个充电导管 (102)，以及一个电荷源(104)，用于为充电导管(102)提供电荷源，其中电荷会加速树脂 (106)沿着充电导管(102)流动。 0011 本发明另一个方面涉及一种操作成型系统(100)的方法，该方法由下列部分组 成：首先向充电导管(102)提供电荷，然后电荷会加速树脂(106)沿着充电导管(102)流 动。 0012 对于该领域中的技术熟练人员。
12、来说，结合附带的图纸查阅了以下对非限制性实施 方案的详细描述后，即可清楚了解该非限制性实施方案的其他方面和特点。 附图说明 0013 一旦与下列附带的图纸联系起来，通过参考以下对非限制性实施方案的详细描 述，即可对该非限制性实施方案得到更加全面的理解，这些图纸中： 0014 图1所示是成型系统(100)的示意图。 0015 这些图纸不需要按比例绘制，且可以用假想线、图示和不连续视图来表现。某些情 况下，对于理解该实施方案所非必需的细节（及/或那些使得其他细节难于理解的细节）可 以被忽略掉。 具体实施方式 0016 图1所示是成型系统(100)的示意图。成型系统(100)可能包含该领域技术 熟练。
13、人员所熟知的部件，此处将不再对这些熟知的部件进行描述；这些熟知的部件（至少 一部分）将在下列参考书中进行介绍（比如）：(i)“Injection Molding Handbook”（注 塑成型手册），作者OSSWALD/TURNG/GRAMANN(ISBN:3-446-21669-2)，(ii)“Injection Molding Handbook”（注塑成型手册），作者ROSATO AND ROSATO(ISBN:0-412-99381-3)， 说 明 书CN 102811847 A 3/4页 5 (iii)“Injection Molding Systems”（注塑系统），第3版，作者JO。
14、HANNABER(ISBN 3-446-17733-7)和/或(iv)“Runner and Gating Design Handbook”（流道与浇口设计 手册），作者BEAUMONT(ISBN 1-446-22672-9)。应了解本文中短语“包括（但不限于）”相当 于词语“包含”。词语“包含”是一个过渡短语或词语，用于将专利要求书中的前言关联到要 求书中规定的用于定义发明本身实际内容的具体技术要素。该过渡短语对专利权利要求起 限制作用，用于被起诉的装置（等）或多或少含有本专利权利要求中涉及的技术要素时表明 类似的装置、方法或组成是否侵犯了本专利。“包含”是一种开放式过渡词语，是一种最广泛 。
15、的过渡形式，因为不会限制专利权利要求的导言中确认使用什么技术要素。 0017 成型系统(100)包括（但不限于）：(i)一个充电导管(102)，以及(ii)一个电荷源 (104)。电荷源(104)用以向充电导管(102)提供电荷。电荷则使树脂(106)沿着充电导 管(102)加速流动。应了解可以使用一种操作成型系统(100)的方法。所述方法包括（但 不限于）向充电导管(102)提供电荷，电荷将使树脂(106)沿着充电导管(102)加速流动。 电荷源(104)可以是高压电源，比如10000V高压。其他类型的电荷源也可以使用。 0018 电荷施加在与树脂(106)相接触的表面或部件上。施加在充电导。
16、管(102)上的电 荷可以是正电荷，也可以是负电荷，依树脂(106)的组成而定，其结果是借助电荷来改善树 脂(106)沿着充电导管(102)内表面（流道）的移动（加速移动）。树脂(106)更容易沿着充 电导管(102)的带电表面被拉动。可以选择向树脂(106)中加入少量电荷兼容的材料，以 使树脂(106)对电荷的作用有更强烈的影响（引力）。电荷兼容材料用作树脂(106)的移动 增强剂。电荷兼容材料可以用作一种恒定的添加剂（以便获得不断的移动性能），或者不时 地间歇加入，以便定期增强树脂的移动。 0019 充电导管(102)可以包括但不限于：一个浇道(120)、一个分流板组件(122)以及 一个。
17、注嘴组件(124)，上述部分均配置于一个热流道组件(126)中。可以利用一个电绝缘 体(128)使充电导管(102)绝缘。热流道组件(126)还可以包括其他的部件，比如一个定 模板(130)、一个导柱(132)以及一个分流板支撑板(134)。 0020 比如，为了在分流板组件(122)的熔体流道中产生正电荷，可以通过一根电缆将 高压源（比如10000V或更高）连接到分流板组件(122)，而分流板组件(122)则（最好）与大 地绝缘。周围的板件(130,134)则与一个共用接地端相连。 0021 在操作中，树脂(106)会受到充电导管(102)的熔体流道所含正电荷的排斥。与 已知的热流道系统相比。
18、，树脂(106)不会过分粘附在熔体流道中。其结果是树脂(106)沿 着充电导管(102)的滞留时间更短，因此树脂(106)的机械性质减轻了降解程度。同时也 有利于缩短换色时间（即树脂(106)改变颜色）。 0022 不同的树脂可能对充电导管(102)上施加的特定电势或不同的电荷极性拥有更 好的响应性。通过预调树脂(106)带上电荷，可能有助于树脂(106)沿着充电导管(102) 进一步加速移动。还可以向树脂(106)中添加电荷敏感的元素，以便协助树脂(106)自由 移动（即减少阻力）。添加剂（掺杂元素）可以在塑化单元（有时称为挤出机）的下料口中与 原料混合。还有一种替代方法，即可以使整个热流道。
19、系统(126)接地，并使树脂(106)和添 加剂带上正电荷，从而会产生相同的表面滑动效果。 0023 应理解本发明的范围限于独立的权利要求所提供的范围，同时应理解本发明的范 围不限于：(i)独立权利要求；(ii)非限制性实施例的详细描述；(iii)概述；(iv)摘要，以 说 明 书CN 102811847 A 4/4页 6 及/或(v)本文之外（即提交、审查和/或授权本专利申请之外）提供的描述。应理解本文 中短语“包括（但不限于）”相当于词语“包含”。词语“包含”是一个过渡短语或词语，用于将 专利要求书中的前言关联到要求书中规定的用于定义发明本身实际内容的具体技术要素。 该过渡短语对专利权利要求起限制作用，用于被起诉的装置（等）或多或少含有本专利权利 要求中涉及的技术要素时表明类似的装置、方法或组成是否侵犯了本专利。“包含”是一种 开放式过渡词语，是一种最广泛的过渡形式，因为不会限制专利权利要求的导言中确认使 用什么技术要素。注意上文介绍了非限制性实施例。因此，尽管其中的描述是针对特定的 非限制性实施例，但本发明的范围适合并适用于其他的配置和应用。在不偏离独立权利要 求范围的情况下，对非限制性实施例所作的更改同样有效。应理解非限制性实施例仅起说 明作用。 说 明 书CN 102811847 A 1/1页 7 图1 说 明 书 附 图CN 102811847 A 。