专利名称：具有倒锥体的阀杆的制作方法
技术领域：
本发明涉及注射模制，且更特定地说，涉及一种阔杆，其上面具有用于热浇道系 统的注射喷嘴中的倒锥体，其中当所述阔杆移动到上方或打开位置中时且在注射压力 下时，所述倒锥体密封歧管衬套或阀衬套与阀杆之间的空隙，从而阻止杆泄漏或渗漏。
背景技术：
一般来说，存在所属领域的技术人员已知的两种类型的用于热浇道系统中的浇口 布置。第一类型的浇口布置是热浇口。在热浇口布置中，在压力下迫使熔融塑料通过 热浇道系统，且经由模具开口或浇口穿过注射喷嘴注射到模具空腔中。当模腔被填充 时，终止对热浇道系统的压力。由于热浇道系统中的各种加热元件的缘故，残留在热 浇道系统中的熔融塑料被维持在熔融或液体状态。然而，浇口区域中的塑料因为周围 区域未被充分加热来维持所述液体或熔融状态而凝固。结果，此凝固充当浇口区域中 的插塞，从而阻止熔融塑料从热浇道系统的喷嘴处泄漏。在下一个注射循环中，在足 以迫使形成在浇口区域处的塑料插塞进入模腔中的压力和温度下，迫使熔融塑料进入 模腔中。热浇口的一个问题在于难以在浇口区域中建立凝固或堵塞。热浇口的另一问 题是不合宜的浇口痕迹。
由于所述热浇口的问题和缺点，通常利用机械浇口 (例如阀浇口)。在阀浇口布置 中，阀杆在注射喷嘴的流动通道以及歧管或阀衬套的流动通道或内部通道中延伸，且 与所述通道的纵轴近似平行或同轴。汽缸在垂直方向上使阀杆上下致动或移动，使其 分别进入打开和关闭位置中。当终止对热浇道系统的压力时，汽缸向下移动阀杆或将 所述阔杆移动到关闭位置中。阀杆的顶端堵塞模腔的浇口区域中的开口。在下方或关 闭位置中，阀杆阻止熔融塑料进入模腔。在下一个注射循环期间，汽缸向上移动阀杆 或将阀杆移动到打开位置中，且将压力施加到热浇道系统以迫使熔融塑料穿过流动通 道。这允许经由模具开口或浇口迫使熔融塑料穿过热浇道系统的注射喷嘴而进入模腔 中。
现有技术中已知的装置的主要问题是在阀杆处于上方或打开位置中时，阔杆与歧 管衬套或阀衬套之间的空隙区域中的熔融塑料的泄漏或渗漏。因为阀杆在歧管衬套或
阀衬套的流动通道中上下移动，所以需要在各零件之间存在空隙，且需要密封阀杆与 歧管衬套或阀衬套之间的空隙。遗憾的是，现有技术中已知的装置在阀杆处于上方或 打开位置中时不能有效密封阀杆与歧管衬套或阀衬套之间的空隙。
泄漏或渗漏是如此常见，而使得现有技术中的某些装置具有泄漏或渗漏孔来将泄 漏或渗漏引导离开热浇道系统的关键区域。遗憾的是，利用泄漏或渗漏孔不是理想的， 且泄漏或渗漏孔可仅适应一定量的泄漏或渗漏。
泄漏或渗漏在热浇道系统中造成各种问题。泄漏或渗漏可进入致动阀杆的汽缸中， 从而造成性能问题。汽缸具有多个移动零件(例如活塞)，所述移动零件在遇到泄漏或 渗漏时会发生故障。另一问题与在歧管周围建立的泄漏或渗漏有关。在所述情况下， 需要拆卸并重做热浇道系统，这是劳动密集型的且是显著的缺点。并且，泄漏或渗漏 的又一个问题在于，阀杆与歧管衬套或阀衬套之间的空隙区域中的凝固塑料可能会导 致阀杆卡住或磨损。
第20030086996号美国专利申请案试图用衬套消除泄漏或渗漏。遗憾的是，阀杆 必须可移动地安装到衬套，从而形成易于发生泄漏或渗漏的另一区域。
类似地，第5,670,190号美国专利描述一种阀杆，其可移动地安装到衬套，使得 所述阀杆可用于打开和关闭所述浇口开口。所述阀杆由齿轮布置垂直地驱动。遗憾的 是，此类型的布置利用密封衬套，所述密封衬套形成易于发生泄漏或渗漏的区域。
第20030118687号美国专利申请案还描述一种阀销，其移动穿过衬套。虽然所述 揭示内容针对于在通道中提供导引主体以更好地引导熔化物，但所述衬套旨在提供一 种具有阀销的密封件。类似于现有技术中的其它装置，此布置(且具体地说，所述导 引主体)也易于发生泄漏或渗漏。
本发明针对于克服上文陈述的问题和缺点中的一者或一者以上，且用于提供一种 阀杆，在所述阀杆上具有倒锥体以阻止杆泄漏或渗漏。
发明内容
本发明是一种阀杆，其具有倒锥体以用于密封阀杆与阀衬套或歧管衬套之间的空 隙区域，从而阻止热浇道系统中的渗漏。所述倒锥体具有比阀衬套或歧管衬套的内部 通道的内径大的直径。
本发明还包含一种无头阀杆，其具有倒锥体以用于密封阀杆与阀衬套或歧管衬套 之间的空隙区域，从而阻止所述热浇道系统中的渗漏。
在本发明的一个方面，阀杆同轴地且可操作地安装在热浇道系统中的喷嘴的内部
通道以及阀衬套或歧管衬套的内部通道的至少一部分中，所述阀杆包括轴，其可移 动地安装在喷嘴以及阀衬套或歧管衬套的内部通道中；所述轴的第一末端，其用于在 第一位置中堵塞模腔中的开口；和在所述轴上的倒锥体，其用于在第二位置中密封所 述阀杆与阀衬套或歧管衬套之间的空隙。
在本发明的另一方面，在热浇道系统的喷嘴中使用无头阀杆，所述阀杆包括第 一末端，其具有直径且用于在处于第一位置中时堵塞模腔顶端中的开口；中间段，其
具有球茎形部分，所述球茎形部分具有比第一末端的直径大的直径以用于密封无头阀 杆与阀或歧管衬套之间的空隙；和第二末端，其与所述第一末端相对且具有凹口。
在本发明的又一方面，在热浇道系统的喷嘴中使用阀杆，所述阀杆包括第一末 端，其具有直径且用于在第一位置堵塞模腔中的开口；中间部分，其具有比第一末端
的直径大的直径，以用于密封阀杆与阀或歧管衬套之间的空隙；和第二末端。
在本发明的再一方面，在热浇道系统的注射机喷嘴中使用阀杆，所述阀杆包括 第一末端，其具有一直径且用于在处于第一位置中时堵塞注射机喷嘴中的开口；和中 间段，其具有球茎形部分，所述球茎形部分具有比第一末端的直径大的直径，以用于 密封阔杆与注射机喷嘴之间的空隙。
在本发明的再一方面，在热浇道系统中的注道杆中使用阀杆，所述阀杆包括第 一末端，其具有一直径且用于在处于第一位置中时堵塞注道杆中的开口；和中间段， 其具有球茎形部分，所述球茎形部分具有比第一末端的直径大的直径，以用于密封阀 杆与注道杆之间的空隙。
在本发明的另一方面，阀杆同轴地且可操作地安装在热浇道系统中的喷嘴的内部 通道和歧管的内部通道的至少一部分中，所述阀杆包括轴，其可移动地安装在喷嘴
和歧管的内部通道中；所述轴的第一末端，其用于在第一位置中堵塞模腔中的开口；
和在所述轴上的倒锥体，其用于在第二位置中密封阀杆与歧管之间的空隙。
在本发明的又一方面，在热浇道系统中存在一种衬套，其具有内部通道以接纳上
面具有倒锥体的阀杆，所述衬套包括靠近内部通道的面，所述面具有用于接纳所述 倒锥体的互补部分，且其中在阔杆的倒锥体啮合所述衬套的面时，倒锥体密封阀杆与 衬套之间的空隙。
在本发明的再一方面，在热浇道系统中存在一种歧管，其具有内部通道以接纳具 有倒锥体的阀杆，所述歧管包括靠近内部通道的面，所述面具有用于接纳所述倒锥体 的互补部分，且其中当阀杆的倒锥体啮合歧管的面时，倒锥体密封阀杆与歧管的内部 通道之间的空隙。
重要的是应注意，不希望将本发明限制于必需满足本发明的任何陈述特征或优点 中的一者或一者以上的设备或装置。还重要的是应注意，本发明不限于本文描述的优 选、示范性或主要实施例。由所属领域的技术人员所作的修改和替代被认为在本发明 的范围内，本发明的范围仅受所附权利要求书限制。
通过结合附图阅读以下详细描述将更好地理解本发明的这些和其它特征和优点， 附图中
图1是根据本发明的具有上面带有倒锥体的阀杆的热浇道系统的横截面图2是根据本发明定位在关闭或下方位置中的图l所示的上面具有倒锥体的阀杆
的横截面图3是根据本发明定位在打开或上方位置中的图1所示的上面具有倒锥体的阔杆
的横截面图4是根据本发明的图1所示的汽缸和阀杆组合件的分解图。
具体实施例方式
现参看附图且首先参看图l，其根据本发明展示具有上面带有倒锥体14的阀杆12 的热浇道系统10。阀杆12等的数目可变化且并不意味着具有限制性。以下描述内容 并不意欲描述所述热浇道系统10的每一个零件；相反，其描述理解和实践本发明所必 需的零件。
热浇道系统IO用于将熔融塑料从注射器(未图示)转移到一对协作模板48、 100 中的至少一个模腔46。热浇道系统IO包含歧管16，其具有内部流动通道18以用于将 熔融塑料20分配到喷嘴22的内部流动通道24。歧管16可操作地安装在歧管板28与 背板30之间。为了将熔融塑料20维持在液体形态中，通过歧管加热器26加热歧管 16。
为了在喷嘴22的内部流动通道24中将熔融塑料20维持在液体形态中，喷嘴加热 器32可操作地安装到喷嘴22。喷嘴22具有多个内部流动通道24，其与歧管16的内 部流通通道18和/或歧管衬套或阀衬套(下文称为"阀衬套54")形成流体连通。喷 嘴22将熔融塑料通过喷嘴顶端34注射到模板48、 100中的至少一个模腔46中，从而 在塑料凝固时产生塑料零件。在替代实施例中，用不具有阀衬套54的热浇道系统10 实施本发明；说得更确切些，存在穿过歧管16的孔，且喷嘴22具有与所述孔或歧管 16的内部流动通道18形成流体连通的内部流动通道24。喷嘴22将熔融塑料通过喷嘴 顶端34注射到模板48、 100中的至少一个模腔46中，从而在塑料凝固时产生塑料零 件。
汽缸36用于将阀杆12致动到上方或打开位置42中，并致动到下方或关闭位置 40中。向下方或关闭位置40的过渡包含终止对热浇道系统10的注射压力和阀杆12 的向下移动，使得阀杆顶端38堵塞或阻塞浇口中的开口 44。这阻止熔融塑料从热浇 道系统10中的喷嘴22的内部流动通道24流动到模板48、 100的至少一个模腔46。 在上方或打开位置42中,起始对热浇道系统IO的注射压力，且阀杆12向上移动，使 得从浇口中的开口 44中移除阀杆顶端38。这允许熔融塑料从喷嘴22的内部流动通道 24流动到至少一个模腔46，从而填充所述至少一个腔46。
现参看图2,将阀杆12展示为处于下方或关闭位置40中。在此位置中，阀杆顶 端38阻塞或堵塞浇口中的开口 44。在阀杆12的相对末端52处，阀杆12可操作地附 接到汽缸36的活塞50和垫片62。阀杆12从汽缸36穿过阀衬套54中的内部通道58 到达喷嘴22的内部流动通道24,到达喷嘴顶端34的开口 44。因为阀杆12在阔衬套 54中上下移动，所以在阀杆12与内部通道58的内壁之间存在空隙。然而，此空隙必 须为最小的以减少泄漏或渗漏。在下方或关闭位置40中，倒锥体14不与阀衬套54 的底表面56啮合。
现参看图3，阀杆12展示为处于上方或打开位置42中。在此位置中，阀杆顶端 38不阻塞或堵塞浇口中的开口 44，且倒锥体14接触或啮合阀衬套54的底表面56， 从而密封或堵塞阀杆12与内部通道58的内壁之间的空隙。在此上方或打开位置42 中，熔融塑料流动穿过热浇道系统10，且通过浇口中的开口 44离开，进入并填充所 述至少一个模腔46。
当倒锥体14在上方或打开位置42中接触或啮合阀衬套54的底表面56时，其机 械地封闭阀杆14与阀衬套54的内部通道58的内壁之间的空隙。这阻止熔融塑料行进 穿过所述空隙。另外，倒锥体14允许放宽阀杆12与阀衬套54的内部通道的公差的可 能性。
在优选实施例中，阔杆12的倒锥体14具有比阀杆12的直径大的直径。举例来说， 在一个实施例中，阀杆12具有4.025 mm的直径，且倒锥体14具有4.75 mm的直径， 此结合内径为4.035 mm的阀衬套54使用。重要的是应注意，这些尺寸仅仅是一个实 施例的实例，且可根据应用而发生变化。
在替代实施例中，倒锥体14具有球茎形状。在另一替代实施例中，倒锥体14具
有中凸形状。在又一替代实施例中，倒锥体14与阀杆12形成为一体。在再一实施例 中，倒锥体14不是一体式的，而是可操作地安装到阀杆12。
在优选实施例中，阀杆12在末端52处具有无头设计。所述无头设计在阀杆12 的圆周周围包含凹口 60。具有第一半部62a和第二半部62b的垫片62可操作地安装 在阀杆12的凹口60中。在汽缸36的致动期间，垫片62上下移动阀杆12，如下文中 更详细解释。
具有倒锥体14的阀杆12还可用于单一空腔阀浇口布置或前方安装的阀浇口布置 中。在其它实施例中，倒锥体14用于注道杆、隔断衬套、机器喷嘴或注射喷嘴中。
图4说明具有倒锥体14的无头阀杆12与热浇道系统10中的汽缸36的装配。为 了装配阀杆12，将阀杆12插入穿过阀衬套54中的中心通道90，且可操作地安装到垫 片62的第一半部62a和第二半部62b。阀杆12具有凹口 60以接纳垫片62的第一和 第二半部62a、 62b中的相应配合表面102。橡胶垫圈98安装在第一和第二半部62a、 62b的圆周周围，从而抵着阀杆12中的凹口 60固定垫片62的相应配合表面102。螺 杆92被插入穿过活塞50的孔94，且拧到垫片62的带螺纹孔96中，从而将垫片62 的两个半部62a、 62b固定在阀杆12的凹口 60中，且可操作地将活塞50附接到垫片 62。在优选实施例中，四个螺杆92插入穿过活塞50中的四个所述孔94，且被拧到垫 片62中的四个带螺纹孔96中。两个螺杆92装配到垫片62的第一半部62a，且两个 螺杆92装配到垫片62的第二半部62b。在汽缸36的致动期间，通过活塞50的移动 来上下移动阀杆12。
重要的是应注意，本发明可用阀衬套54或歧管衬套54来实践。同样，阀衬套54 或歧管衬套54可含有或不含有内部通道18，熔融塑料20可穿过所述内部通道18到 达喷嘴22的内部流动通道24。
尽管已关于当前被认为是优选实施例的内容来描述本发明，但将了解，本发明不 限于所揭示的实施例。相反，希望本发明涵盖包含在所附权利要求书的精神和范围内 的各种修改和等效布置。所附权利要求书的范围与最广泛的解释一致，以便包括所有 此类修改和等效结构及功能。
权利要求
1.一种阀杆，其同轴地且可操作地安装在热浇道系统中的喷嘴的内部通道以及阀衬套或歧管衬套的内部通道的至少一部分中，所述阀杆包括轴，其可移动地安装在所述喷嘴以及所述阀衬套或所述歧管衬套的所述内部通道中；所述轴的第一末端，其用于在第一位置中堵塞模腔中的开口；以及所述轴上的倒锥体，其用于在第二位置中密封所述阀杆与所述阀衬套或所述歧管衬套之间的空隙。
2. 根据权利要求1所述的阔杆，其中所述阀杆在所述第一位置与第二位置之间沿垂 直方向移动。
3. 根据权利要求2所述的阀杆，其中当所述阀杆在所述第一位置中时，所述阀杆向 下移动。
4. 根据权利要求2所述的阀杆，其中当所述阔杆在所述第二位置中时，所述阀杆向 上移动。
5. 根据权利要求2所述的阀杆，其中所述倒锥体是球茎形，且啮合所述阀衬套或所 述歧管衬套的底表面。
6. 根据权利要求5所述的阀杆， 述歧管衬套的所述底表面时, 内部通道的末端。其中当所述阀杆的所述倒锥体啮合所述阀衬套或所 所述倒锥体堵塞所述阀衬套或所述歧管衬套的所述根据权利要求6所述的阀杆，其中所述倒锥体的直径大于所述阀衬套或歧管衬套 的内部通道的内径。
7.
8. —种无头阀杆，其用于热浇道系统中的喷嘴中，所述阀杆包括第一末端，其具有直径，且用于在处于第一位置中时堵塞模腔顶端中的开口; 中间段，其具有球茎形部分，所述球茎形部分具有用于密封所述无头阀杆与阀 或歧管衬套之间的空隙的直径；以及第二末端，其与所述第一末端相对且具有凹口。
9. 根据权利要求8所述的无头阀杆，其进一步包含垫片，所述垫片可操作地安装到 所述无头阀杆的所述第二末端的所述凹口 。
10. 根据权利要求9所述的无头阀杆，其进一步包含活塞，所述活塞可操作地安装到 所述垫片。
11. 根据权利要求IO所述的无头阀杆，其进一步包含用于致动所述无头阀杆的汽缸。
12. 根据权利要求8所述的无头阀杆，其中所述阀杆可向下移位到所述第一位置中， 使得所述第一末端堵塞所述模腔中的所述开口，从而阻止熔融塑料从所述喷嘴顶 端流出。
13. 根据权利要求12所述的无头阀杆，其中所述阀杆可向上移位到第二位置中。
14. 根据权利要求13所述的无头阀杆，其中所述中间段的所述球茎形部分啮合所述 阀衬套或歧管衬套的底表面。
15. 根据权利要求14所述的无头阀杆，其进一步包含所述阔衬套或歧管衬套中的内 部通道，且其中所述阀杆与所述内部通道同轴或近似平行。
16. 根据权利要求15所述的无头阀杆，其中当所述阀杆的所述中间段啮合所述阀衬 套或歧管衬套的所述底表面时，所述中间部分堵塞所述内部通道的末端。
17. —种阀杆，其用于热浇道系统中的喷嘴中，所述阔杆包括第一末端，其具有直径，且用于在第一位置中堵塞模腔中的开口； 中间部分，其具有用于密封所述阔杆与阀衬套或歧管衬套之间的空隙的直径； 以及第二末端。
18. 根据权利要求17所述的阀杆，其中所述阀杆可向下移位到所述第一位置中，从 而阻止熔融塑料从所述喷嘴顶端流出。
19. 根据权利要求18所述的阔杆，其中所述阀杆可向上移位到第二位置中。
20. 根据权利要求19所述的阀杆，其中所述中间部分啮合阀衬套或歧管衬套的底表 面。
21. 根据权利要求20所述的阀杆，其进一步包含所述阀衬套或歧管衬套中的内部通 道，且其中所述阀杆与所述内部通道同轴且近似平行。
22. 根据权利要求21所述的阀杆，其中当所述阀杆的所述中间部分啮合所述阔衬套 或歧管衬套的所述底表面时，所述中间部分堵塞所述内部通道的末端。
23. 根据权利要求22所述的阀杆，其中所述阀杆的所述中间部分呈凸形。
24. —种阀杆，其用于热浇道系统中的注射机喷嘴中，所述阀杆包括-第一末端，其具有直径，且用于在处于第一位置中时堵塞所述注射机喷嘴中的 开口；以及中间段，其具有球茎形部分，所述球茎形部分具有用于密封所述阀杆与所述注 射机喷嘴之间的空隙的直径。
25. —种阀杆，其用于热浇道系统中的注道杆中，所述阀杆包括第一末端，其具有直径，且用于在处于第一位置中时堵塞所述注道杆中的开口 ； 以及中间段，其具有球茎形部分，所述球茎形部分具有比所述注道杆的所述开口大 的直径，以用于密封所述阀杆与所述注道杆之间的空隙。
26. —种阀杆，其同轴地且可操作地安装在热浇道系统中的喷嘴的内部通道和歧管的 内部通道的至少一部分中，所述阀杆包括轴，其可移动地安装在所述喷嘴和所述歧管的所述内部通道中； 所述轴的第一末端，其用于在第一位置中堵塞模腔中的开口；以及 所述轴上的倒锥体，其用于在第二位置中密封所述阀杆与所述歧管之间的空 隙。
27. —种衬套，其具有内部通道以接纳热浇道系统中的上面具有倒锥体的阀杆，所述 衬套包括靠近所述内部通道的面，所述面具有用于接纳所述倒锥体的互补部分；且 其中当所述阀杆的所述倒锥体啮合所述衬套的所述面时，所述倒锥体密封所述 阀杆与所述衬套之间的空隙。
28. —种歧管，其具有内部通道以接纳热浇道系统中的具有倒锥体的阀杆，所述歧管 包括靠近所述内部通道的面，所述面具有用于接纳所述倒锥体的互补部分；且 其中当所述阀杆的所述倒锥体啮合所述歧管的所述面时，所述倒锥体密封所述 阀杆与所述歧管的所述内部通道之间的空隙。
全文摘要
本发明提供一种阀杆，其上面具有用于热浇道系统的注射喷嘴中的倒锥体。所述阀杆向下移动到关闭位置中，使得阀杆顶端堵塞或阻塞浇口区域中的开口，从而阻止熔融塑料离开所述注射喷嘴。所述阀杆向上移动到打开位置中，从而允许熔融塑料从所述注射喷嘴流出。在所述打开位置中，所述倒锥体密封所述阀杆与歧管衬套或阀衬套之间的空隙，从而阻止杆泄漏或渗漏。所述倒锥体的直径大于所述阀衬套或歧管衬套的内部通道的内径。所述阀杆还包含无头末端。
文档编号F16K23/00GK101098775SQ200580046466
公开日2008年1月2日 申请日期2005年12月19日 优先权日2005年1月13日
发明者保罗·R·布莱斯, 尼古拉斯·W·塞尔纽克, 阿卜迪斯拉姆·布蒂 申请人:赫斯基注射器成型系统有限公司