专利名称：具有插入物的滑动阀门的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种与注模一起使用的阀门装置。更加具体地说，本发明涉及一种装置，该装置横向地用门控制熔化材料从注模喷嘴流到模腔中。
本发明的背景技术在注模领域中，公知的是，必须提供一些装置来防止熔化材料流入到模腔中，因此模可以被冷却和被打开来移走模制出的零件，实现这种防止的一种方法是借助于阀门，其中采用机械装置来防止材料流被喷射到模腔中。
横向阀门是一种已研制出来的阀门。在横向阀门系统中，在门阻塞或者允许流过门之前或者之后，阀件被移过熔化流。一些横向阀门系统典型地使用作为阀室的、冲压而成的、或者机加工而成的(整体)轨道。但是，一些整体的轨道具有某些问题和缺点。例如，由于轨道上的顶门载有整个轨道的全部切割力，因此整体轨道在门区域处遭受疲劳失效。疲劳失效也存在于整个轨道夹紧区域中，因为整体轨道设计具有较薄的截面。此外，作为轨道负荷和整体轨道设计的结果是，在门拐角处存在较高的应力集中。
整个轨道设计的开启系统的另一个问题是，难以实现连续多对门垫柱子和轨道门之间的轨道门对准。整体轨道设计导致轨道门上的侧负荷过大，这导致结合的、过大的致动力来移动轨道，及过早地导致轨道失效。
还可以参见待审的US专利申请No.09/0361XX、No.09/377996、No.09/372174和No.09/030593，这些专利申请的主题在这里引入以作参考。这些专利申请中所引用的现有技术也在这里引入以作参考。理想的是具有用与注模工作中的装置，该装置减少或者消除了横向开启系统中所存在的问题和缺点，这些横向开启系统使用了整体式轨道设计。
本发明的概述本发明的目的是提供一种用于注模工作中的新型阀门装置。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于注模喷嘴组件的阀门装置，该喷嘴组件包括熔化物通道和喷嘴门，所述阀门装置设置在喷嘴门和模腔之间，它包括至少一个闸门，它可以在第一位置和第二位置之间进行运动，在第一位置处，所述闸门防止熔化材料从所述喷嘴门流出，而在第二位置处，所述门与所述模腔处于流体连通中，其中所述闸门可拆下地固定到轨道件上；一个装置，它使基本上垂直于熔化流方向的所述轨道件移过位于第一和第二位置之间的所述喷嘴门。
本发明实质上解决了存在于整体轨道设计中的疲劳失效问题。与冲压而成的轨道设计(在这种设计中，轨道上的顶门承载着整个轨道的全部切割力)不同，就本发明的插入物设计而言，一个插入物承载着一个门的切割负荷(力)。此外，插入物设计中的“浮动”方面消除了轨道上的连续门之间的侧负荷，因此消除了轨道的门区域中的疲劳失效。此外，轨道夹端部的设计允许更大的夹子弹性并且减少了浇口窝的疲劳负荷。
本发明还实际上消除了连续门之间的轨道伸展性，因为在工作期间刚性的“载体”部分承受着全部的剪切负荷，并且轨道的刚性“载体”部分的横截面积和几何形状明显不同于整体轨道。由于轨道伸展性被消除了，因此在连续的门之间也不需要设计逐步的门间隔，这使得制造费用减少了。此外，增加门垫柱(gate pad post)位置和插入物内的门开口的制造公差可以进一步减少制造费用。
本发明的其它优点涉及零件的使用性能和使用寿命。由于这种设计，独立的插入物可以被很快地更换掉，而不需要重新调整整个轨道的位置。就整体式设计而言，即使一个门的位置被损坏了，但是一定得更换掉整个轨道，并且进行人工的重新调整。可更换的插入物设计明显地减少了更换费用和维护费用。此外，本发明的使用寿命远远大于整体式设计的那种，因为整体式设计在有限次循环之后易于失效。
此外，与轨道本身相比，插入物设计允许插入物由不同的材料形成。早期的实施例不能提供这种特征，因为轨道本身是打开和关闭通道的元件。
附图的简短描述现在，参照附图，只是借助于例子来描述本发明的优选实施例，其中
图1示出了通过滑动阀门处于打开位置上的热流道喷嘴组件的横剖视图；图2示出了通过滑动阀门处于关闭位置上的热流道喷嘴组件的横剖视图；图3示出了一个门的滑动门组件的零件；图4示出了通过优选实施例的、连接到致动器上的轨道组件连接装置的横剖视图和平面视图；图5示出了通过优选实施例的热流道插入物、门插入物和轨道组件的横剖视图和平面视图；图6示出了保持器的三个垂直视图；图7示出了轨道插入物“小刀”的三个垂直视图；图8示出了使用横向安装轨道的48腔模的腔平面视图，每个轨道延伸到四个腔中；图9示出了使用横向安装轨道的48腔模的腔平面视图，每个轨道延伸到两个腔中；图10示出了使用横向安装轨道的48腔模的腔平面视图，每个轨道延伸到两个腔中并且被结合到邻接轨道中；图11示出了使用纵向安装轨道的48腔模的腔平面视图，每个轨道延伸到12个腔中；图12示出了编号为1-4的四个替换的轨道和插入物实施例；
图12-1、12-2、12-3和12-4示出了图12的轨道和插入物实施例的放大图；图13示出了处于打开和关闭位置上的图4和5的实施例；图14示出了插入物的另一个保持夹；图15示出了另一个夹布置组件；图16示出了轨道的四个替换横截面；图17示出了处于门打开位置上的两个替换固定器，这些固定器把插入物保持在轨道上；及图18示出了处于门关闭位置上的、图17的上述两个替换固定器。
优选实施例的详细描述图1-3示出一个实施例，在该实施例中，滑动轨道(载体轨道)11使轨道插入物12(闸门)的局部接合到独立的热流道喷嘴门中，因此轨道的运动可以使轨道插入物12打开或者关闭熔化流通道，该熔化流通道从热流道处通到模腔的门入口。参照图1，热流道喷嘴主体1装有熔化流通道2，并且通过绝热套4安置在热流道插入物3中及通过弹簧架19设置在歧管板6上。借助于绝热插入物5使喷嘴主体1与轨道插入物12分隔开，而绝热插入物5典型地由耐高温材料“Vespel”形成。借助于螺栓7使热流道插入物3固定到歧管板6上。借助于没有示出的装置使模腔8和门插入物9保持在模腔板10上。借助于没有示出的螺栓使模腔板10可拆下地固定到歧管板6上，因此当所述的螺栓被拆下时，这些板可以分开，以致滑动轨道11和轨道插入物(小刀或者叶片)12可以被维修，而模子处于机器中。
图1示出了轨道插入物12，该轨道插入物12处于门打开位置上，因此熔化物可以从喷嘴内的通道通过门13流入到模腔8中，从而模制零件。备用的插入物14a被用来控制轨道插入物12的打开位置。图2示出了关闭位置。滑动轨道11被移动并且轨道插入物12上的舌状物14(它被接合在轨道内的相应槽中)使得轨道插入物12具有“小刀状”刀刃，从而通过树脂切割熔化流通道15，如早期的待审美国专利申请No.09/030593所教导的一样。相应地，轨道插入物12的功能是从模制品中剪断热熔化流，并且密封腔/门区域，以防注模循环之间的热熔化物进入。图3示出了该组件的元件的详细视图。
本发明可以采用一个喷嘴组件，但是应该知道，采用多腔或者较大的单腔模子是最有效的，其中可以采用若干喷嘴组件。相应地，轨道设计可以包括任何数目的轨道插入物12，这些插入物12保持在单个滑动轨道11上。在热流道的工作期间，滑动轨道11起着支撑、保持独立的轨道插入物12的作用，并且有利于插入物12的运动。滑动轨道11可以垂直或者水平地安装在热流道内。优选地，轨道11和流道插入物3之间的间隙位于1/1000和3/1000英寸之间，更加优选的是2/1000英寸。借助外部装置使滑动轨道11进行线性运动，该外部装置安装到轨道端部上，并且这个有利于轨道工作。如本领域普通技术人员所显而易见的是，使滑动轨道11进行线性运动的外部装置可以是任何公知的装置如气动活塞和弹性弹簧装置。
借助在轨道所移动的每个门处使用局部轨道插入物12，可以更加容易地使轨道插入物12与热流道插入物3对准。为了使塑料泄漏最小，因此希望在没有产生磨损的情况下使这些间隙最小化。由于轨道插入物12设置在它的局部热流道插入物3内，因此轨道插入物12的侧部和热流道插入物3内的凹口16的相应侧部之间的滑动配合间隙可以被严密控制，从而使泄漏最小化。在轨道插入物12上的舌状物14和它接合的轨道17内的相应孔的侧部之间具有间隙。该间隙最好是每侧处于12/1000和40/1000英寸之间。这个间隙允许t相对于多腔模中的多个轨道插入物12进行“浮动”，因此在不具有插入物的密封能力情况下有利于插入物12的驱动。此外，“浮动”插入物的设计允许轨道插入物12各自与柱子和门结构进行自对准，并且消除了叶片和门垫柱子之间的侧负荷力。
另一个优点是，与轨道11相比，轨道插入物12可以由不同的材料形成。较早的实施例不能提供这个特征，因为轨道本身是打开和关闭通道的元件。在本发明中，轨道插入物12由经过渗碳的钢形成，因此提高了关闭时的切割作用。但是，可以使用由不同材料形成的插入物，这些材料如陶瓷在压缩时有力。相反，轨道可以由各种各样的工具钢如弹簧钢形成，因此为它的工作提供了较好的抗拉强度。
图4-7示出了本发明的优选实施例。在这种结构中，轨道插入物20设置和保持在滑动轨道22中的切口21内。在维修模的喷嘴区域时，这是有利的。在较早的实施例中，轨道插入物12被夹在滑动轨道11和热流道插入物3之间。如果滑动轨道11被拆下，同时模被安装在机器中，即表面“A-A”垂直对准时，那么存在这样的危险较小的轨道插入物12落下了。在优选实施例中，借助于保持器23使轨道插入物20保持在轨道22上，因此，当模处于机器中时，在维修期间，包括它的插入物在内的轨道可以当作组件来处理。在这个实施例中，与早期实施例相比，轨道可以形成得更厚，从而为更好的可靠性提供了更耐用的结构。
图8-10示出了用于48腔模布置的、各种各样的热流道平面视图，这些布置采用了滑动阀门。上面列出的待审申请教导轨道机构如何被驱动或者借助于凸轮等来驱动。图8示出了气缸30，臂使轴32产生旋转，而轴32的旋转本身通过齿轮和齿条33使每个轨道34进行运动。在这个实施例中，借助于使气缸30和35交替工作，沿着每个方向来拉动这些轨道，因此，当它运动时，轨道总是处于张紧中。图9示出了另一个实施例，在该实施例中，轨道长度被减半，只为两个模腔服务的每个轨道又通过共同的驱动轴来连接，它们通过传统的动力装置来驱动。图10是另一个替换实施例，其中图9的较短轨道通过凸轮连接到中心区域，并且中心轴40被移动从而使这些轨道沿着一个方向进行运动。尽管48腔模在这里被用来示出这些实施例，但是轨道驱动的原理可以应用到任何数目的模腔中。
用于多腔模的优选轨道布置示出在图11中。这里，这些轨道使模的长度进行延伸，因此只有四个轨道需要操纵48个阀门，每个轨道操纵12个阀门。在这个图中，借助于各种各样的替换连接实施例52使轨道50连接到它们相应的致动器连接51中。
图12示出了四个替换轨道和插入物实施例，它们的标号为1-4。图12-1、12-2、12-3和12-4示出了图12中的、标号为1-4的替换轨道和插入物实施例的放大图。
图12-1示出了轨道，该轨道包括不同的连接装置(插入物)，每个模门具有一种连接装置，这些不同的连接装置借助于可拆下的销连接起来从而形成连续的布置，在每个端部上有致动器，因此关闭工作和打开工作需要拉轨道，因此当它运动时，确保了连接组件总是处于张紧中。在这个实施例中，插入物可以由金属非常便宜地冲压出来。
图12-2示出了没有插入物的单个整体轨道，该轨道具有局部加厚的侧部，从而增强了强度，同时保持门的关闭区域相对较薄。这不是有问题的优选。
图12-3示出了在端部上被连接起来的两个平行轨道和插入物，在这些端部处它们被连接到致动器上，而这些插入物被切槽到这些轨道中。这个实施例借助于图12-4来改进，图12-4包括销，这些销以不连续的间隔横向地连接这些轨道，从而为每个插入物起着间隔连接的作用，因此使它相对于它的门进行设置。这些销可以拆下来，因此容易改变这些插入物。
图13示出了早期公开的图4和5。但是，图13示出了处于打开和关闭位置上的图4和5的这些实施例。
图14示出了插入物的另一个保持夹子。图15示出了另一个夹子布置和轨道组件。这些插入物150夹在交叉零件151和轨道交叉零件152之间。
图16示出了四个替换的轨道横截面，表示了它如何会被局部加厚厚度，或者被成形成允许在门插入物中进行相应改变，从而使它所需要的特征最佳化。
图17和18示出了另外两个把插入物保持在轨道中的固定器。图17示出了门打开位置，图18示出了门被关闭的位置。另一个固定器是标准的弹簧垫170，其它的是开口环171。两个固定器卡到凹入的开口中，该开口允许部分固定器牢牢地压靠在插入物172上，并且保持在轨道的凹口内，而不需要防止它本身与柱173对准。
本发明的上述实施例应被认为是本发明的例子。在没有脱离本发明的范围的情况下，本领域普通技术人员可以进行各种改变和改进，而本发明的范围完全由所附的权利要求来限定出。
权利要求
1.一种用于注模喷嘴组件的阀门装置，该喷嘴组件具有熔化物通道和喷嘴门，所述阀门装置设置在喷嘴门和模腔之间，它包括轨道件；至少一个闸门，它可以在第一位置和第二位置之间进行运动，在第一位置处，所述闸门防止熔化材料从所述喷嘴门流出，而在第二位置处，所述门与所述模腔处于流体连通中，其中所述闸门可拆下地固定到所述轨道件上；一个装置，它使基本上垂直于熔化物流方向的所述轨道件移过位于所述第一和第二位置之间的所述喷嘴门。
2.如权利要求1所述的阀门装置，其特征在于，所述闸门由不同于所述轨道件的材料形成。
3.如权利要求1所述的阀门装置，其特征在于，在工作期间，所述闸门保持在所述轨道件上。
4.如权利要求1所述的阀门装置，其特征在于，一个轨道件跨越多个喷嘴门，而每个所述喷嘴门具有独立的闸门。
5.如权利要求4所述的阀门装置，其特征在于，所述独立的闸门可操作来打开和关闭多个所述喷嘴门。
6.一种用于注模机器中的阀门装置，该机器具有至少一个喷嘴，它包括喷嘴的纵向轴线；及轨道插入物，它被连接到所述轨道件上，并且可以一起移动，当所述轨道件沿着垂直于喷嘴的纵向轴线的方向进行运动时，所述轨道插入物关闭该至少一个喷嘴。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述轨道插入物具有小刀刀刃，该刀刃关闭喷嘴。
8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述轨道插入物可拆下地连接到所述轨道件上。
9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述轨道插入物相对于所述轨道件可以运动。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述轨道插入物沿着垂直于所述轨道件轴线的方向可以运动。
11.如权利要求6所述的装置，其特征在于，若干轨道插入物被连接到所述轨道件上，从而关闭相应的若干喷嘴。
12.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述轨道插入物设置在所述轨道件和喷嘴之间。
13.如权利要求6所述的装置，还包括所述轨道插入物上的连接件，该连接件把所述轨道插入物连接到所述轨道件中的开口中，所述连接件在所述开口内可以移动。
14.权利要求6所述的装置，其特征在于，喷嘴在它的每侧上具有凹口，所述轨道插入物在喷嘴凹口内进行运动。
全文摘要
一种用于注模的阀门装置包括至少一个闸门(12)，该至少一个闸门设置在门和通到模腔(8)中的腔熔化物通道之间。闸门(12)可拆下地固定到轨道件(11)上。当轨道件(11)横向移动时，闸门(12)在关闭位置和打开位置之间进行运动，在关闭位置上，可以防止熔化物从喷嘴(1)流到腔(8)中，而在打开位置上，闸门(12)不妨碍熔化物流到腔(8)中。
文档编号B29C45/28GK1427761SQ01808934
公开日2003年7月2日 申请日期2001年3月8日 优先权日2000年5月1日
发明者兹比格涅夫·罗曼斯基, 斯坦尼斯拉夫·萨莫蒂克 申请人:赫斯基注射器成型系统有限公司