用于注塑成型装置的阀门衬套的制作方法
【专利摘要】本发明公开了用于注塑成型装置的阀门衬套。具有致动器部和导销部件的阀门衬套被公开。所述致动器部具有杯形主体，其具有阶梯孔限定了在其中布置用于打开和关闭阀浇口的活塞的腔，并且还限定了延伸穿过所述杯形主体的底部的传输孔。托脚构件从分流板抬升杯形主体。导销部件限定在主体部分和从所述主体部分向后延伸的凸台之间延伸的密封孔。所述凸台容纳在杯形主体的传输孔中，以限定在导销部件和与所述分流板间隔开的致动器部之间的热传输区域，并且所述致动器部通过导销部件和托脚构件之间的接合而相对于所述导销部件来定位。
【专利说明】用于注塑成型装置的阀门衬套
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求根据35U. S. C. § 119(e)享受2012年3月2日提交的美国专利申请No. 61/606, 252的权益，其所公开的内容通过参考被全文引入本文。
【技术领域】
[0003]本发明涉及注塑成型，并且更具体地涉及用于注塑成型的阀门衬套。
【背景技术】
[0004]许多热浇道注塑成型系统使用具有阀针的阀门衬套，阀针联接到活塞，当加压空气被供给至活塞腔时活塞被在关闭位置和打开位置之间致动以控制进入模腔的成型材料流。在一些已知的热浇道设计中，例如那些在PET预型件的成型中所使用的，所述阀门衬套被安装至热浇道分流板，并且所述阀门衬套的致动器部和相邻模板上的密封表面之间需要空气密封以有效地驱动所述阀针，加压空气通过所述密封表面被传递。此外，为了防止成型材料以及在成型材料的处理过程中所产生的气体从热浇道系统的通道漏出，在多个热浇道部件之间就需要紧公差配合。例如，在阀针和阀门衬套之间需要流体密封。
[0005]在致动器部和相邻模板的密封表面之间未能产生空气密封将会导致空气泄漏至注塑成型系统内部，这可能会由于需要不停地替换泄漏的被压缩空气而降低系统的总体效率，并且还能导致不能在打开位置和关闭位置之间平移活塞以及连接至其的阀针。
[0006]因为所述阀门衬套被安装至分流板，所以输至所述分流板的热量不仅会导致所述分流板膨胀，而且会导致所述阀门衬套膨胀，这会对阀针和阀针衬套之间的配合产生不利影响，由此允许成型材料以及在成型材料的处理过程中所产生的气体溢出热浇道系统的通道并移至入塞腔中。
[0007]来自于分流板的热量损失进入阀门衬套的致动器部可能还会导致额外的问题，例如活塞密封件的过早磨损，以及降低的分流板热效率，这是作为由于前述的热量损失所需要的输入至分流板的额外热量的结果。
[0008]迄今为止，用以解决与安装有阀门衬套的分流板相关的多个问题的方案尚未被证明是有效的，因而，在本领域中仍存在着对于降低或者克服上述缺陷中的至少一些的阀门衬套的需求。
【发明内容】
[0009]本发明的实施方式涉及用于针阀热浇道系统的阀门衬套。阀门衬套包括致动器部，所述致动器部具有杯形主体，其部分限定活塞腔，在活塞腔中布置用于打开和关闭热浇道模具的阀浇口的活塞；以及相对于分流板的上游表面抬升所述杯形主体的托脚构件。阀门衬套还包括导销部件，其限定密封孔，联接至活塞的阀针被可滑动地布置通过密封孔。导销部件具有可容纳在分流板内的孔中的主体部分，并且具有被构建为相对于导销部件来定位所述致动器部的凸缘，并且当所述分流板被加热至处理温度时，所述分流板和相邻模板之间的合模力被传递通过杯形主体和托脚构件。
[0010]本发明的实施方式还涉及用于针阀热浇道系统的阀门衬套。阀门衬套包括具有杯形主体的致动器部，阶梯孔延伸通过杯形主体。所述阶梯孔部分限定活塞腔，在活塞腔中布置用于打开和关闭热浇道模具的阀浇口的活塞；并且还限定延伸通过杯形主体的底部的传输孔。托脚构件相对于分流板的上游表面抬升所述杯形主体。所述阀门衬套还包括导销部件，该导销部件具有可容纳在分流板内的孔中的主体部分，并且具有从所述主体部分向后延伸的凸台。所述导销部件限定延伸在所述凸台和主体部分之间的密封孔，连接至活塞的阀针被可滑动地布置通过密封孔。所述凸台可容纳在杯形主体的传输孔中以限定在导销部件和与所述分流板间隔开的致动器部之间的热传输区域，并且所述凸台的横截面面积小于主体部分的横截面面积。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]本发明前述的和其它的特征和优势将通过下文对其在附图中示出的实施方式的描述而变得明显。所述附图被结合至本文中并形成本说明书的一部分，进一步用于解释本发明的原理并使得本领域技术人员能够实施和利用本发明。附图未按比例绘制。
[0012]图I为具有根据本发明实施方式的阀门衬套的注塑成型系统的热半模的截面图。
[0013]图2A为图I的热半模的部分A处于未加热状态的放大视图。
[0014]图2B为图I的热半模的部分A处于加热状态的放大视图。
[0015]图3A为图2A的部分B的放大视图，其描绘了阀门衬套和处于未加热状态的分流板的一部分。
[0016]图3B为图2B的部分B的放大视图，其描绘了阀门衬套和处于加热状态的分流板的一部分。
[0017]图4为根据本发明另一种实施方式处于加热状态的阀门衬套和分流板的一部分的截面图，阀门衬套具有带放大头部的导销部件。
[0018]图5为根据本发明另一种实施方式的处于加热状态的阀门衬套和分流板的一部分的截面图，阀门衬套具有限定阶梯的导销部件。
[0019]图6为根据本发明另一种实施方式的阀门衬套的截面图，其中，导销部件被置于套筒构件中。
[0020]发明详述
[0021]现在将参照附图描述特定实施方式。下文详述仅为示例性的性质，并且无意于限定本发明或本发明的应用和使用。在下文的描述中，“下游”被用于指成型材料流从注射单元至注塑成型系统的模腔的方向，并且还指所述成型材料从注射单元流入模腔所经过的其部件或特征的次序，相反“上游”被用于指相反的方向。在下文详细的描述中，“前”被用作参考方向，意指朝向所述注塑成型系统的分型线，相反“后”被用作参考方向，意指远离所述分型线。在下文详细的描述中，“轴向”被用于指通常平行于控制通过模具浇口的成型材料流动的阀针的打开和关闭轴线的方向，相反“横向”被用于指通常垂直于所述阀针的打开和关闭轴线的方向。尽管本发明实施方式的描述是在用于PET注塑成型的热浇道注塑成型系统的背景下，但是本发明还可以被用在被认为会是有用的其它成型配置中。此外，本发明无意于限制在前述的【技术领域】、【背景技术】、
【发明内容】
或者下文的详细描述中所指出的任意明确或暗示的理论。
[0022]图I为具有根据本发明实施方式的阀门衬套103的注塑成型系统的热半模102的截面图。除了其它的以外，热半模102包括热流道板（manifold plate) 104和背板105，并且通过背板105连接至成型机（未示出）的固定压板（platen)。热半模102还包括热浇道系统106，其包括入口 107、分流板（manifold) 108、喷嘴109和阀门衬套103。分流板108被定位在喷嘴109和背板105之间，并由限定在热流道板104和背板105之间的空隙110所围绕。空隙110定尺寸为在分流板108和围绕模板104、105之间产生热中断（thermalbreak)。分流板108设有一系列熔融物通道或分流板通道111 (部分示出），其用于将由注塑成型机提供的熔融物或成型材料源从由入口 107限定的入口通道113经由分流板出口115传递到由喷嘴109限定的喷嘴通道114。喷嘴109随后将成型材料通过模具浇口（未示出）传递至模腔（未示出）。
[0023]喷嘴109布置在其中的喷嘴孔116延伸穿过热流道板104。喷嘴孔116定尺寸为产生绝热空隙，其建立了喷嘴109和热流道板104之间的热中断。喷嘴孔116还限定了肩部117，其经由喷嘴凸缘118而在热半模102内定位并支撑喷嘴109的上游端，喷嘴凸缘118定位靠近喷嘴109的上游端。喷嘴109的下游端相对于热半模102通过喷嘴尖端119和模腔板（未示出）内的喷嘴尖端孔之间的接配而被定位。在当前实施方式中，喷嘴尖端119包括尖端绝缘体120。在替代实施方式中，（未示出）尖端绝缘体120被省略，并且喷嘴尖端119可以包括更多或更少的零件。在一种实施方式中，喷嘴尖端119还可以称做喷嘴密封件。
[0024]如将在下文中更加详细讨论的，在运行的时候，例如当热浇道系统106被加热至处理温度时，在喷嘴109和热流道板104之间的喷嘴凸缘和肩部接合允许由分流板108的轴向热膨胀而产生的负载施压在背板105上以产生分流板108的下游表面121和喷嘴109之间的密封力。
[0025]在当前的实施方式中，可被称做模板105、104的背板105和热流道板104通过内六角螺钉122M等而被联接在一起，并且除了其它的之外，热半模102还可以包括额外的模板或紧固/对齐部件，例如销钉、锥套等。背板105和热流道板104还可以包括冷却管道，例如在背板105上引出的冷却管道124，其仅流体连通于将热半模102维持在所需要的成型温度的流体源（未示出）。
[0026]在当前实施方式中，入口 107、分流板108和喷嘴109中的每一个均设有加热器，例如仅在分流板108上引出的嵌入式电阻加热器125，并且还包括热电偶（未示出），其与温度控制器（未示出）结合，将入口 107、分流板108和喷嘴109、以及随后流过其中的成型材料维持在所需要的处理温度。所描述的加热器的数量和类型是采用示例的方式而不是限制。在替代实施方式中（未示出），入口 107、分流板108和喷嘴109中仅一些设有加热器和/或热电偶。
[0027]现在参考图2A和2B，在这里，图2A为图I的热半模102的部分A的放大视图，其中，分流板108处于未加热的状态，并且图2B为图I的热半模102的部分A的放大视图，其中，分流板108处于加热的状态。阀门衬套103被置于分流板108的上游或者后表面226上，位于分流板108和背板105之间。阀门衬套103包括致动器部227和导销部件228。在当前实施方式中，背板105设有袋穴或者凹部229，其延伸空隙110以容纳致动器部227。在替代实施方式中（未示出），背板105未包括凹部229，并且致动器部227的高度由中间框架板或隔板容纳。
[0028]致动器部227包括大致杯形主体230，活塞231，以及关于中心轴线Ac设置的凸缘或托脚构件232。杯形主体230包括底部233以及从底部233向后延伸的周壁235。阶梯孔236从杯形主体230的开口端237延伸穿过底部233，从而限定活塞孔238和传输孔239。活塞孔238通过周壁235的内侧表面限定，并且传输孔239在底部233的前表面240和后表面241之间延伸。在当前实施方式中，杯形主体230可以由工具钢制造，其例子包括H-13。而且，在当前实施方式中，周壁235和底部233被一体地成型；然而，在替代实施方式中，周壁235和底部233为由相同材料或者不同材料构成的分立部件。
[0029]活塞孔238部分限定活塞腔242，活塞腔242包括浇口打开腔2420和浇口关闭腔242C。活塞231被置于活塞腔242内，并可密封地与活塞孔238接合。阀针243通过阀针保持器244而被联接至活塞231，从而将活塞231的平移轴向运动转换为阀针243的轴向运动。活塞231将活塞腔242分为浇口打开腔2420和浇口关闭腔242C。由此，在所示的实施方式中，浇口打开腔2420由活塞孔238、活塞231的前表面246和底部233的后表面241限定，然而，浇口关闭腔242C由活塞孔238、背板105的密封表面247以及活塞231的后表面248来限定。
[0030]多个开口致动管道649 (在图6中示出）延伸穿过位于杯形主体230的开口端237和浇口打开腔2420之间的周壁235，使得通过背板105内的开口流体管道（未示出）而被引入至浇口打开腔2420的加压流体驱动活塞231，并且阀针243向后至浇口打开位置（在图6中示出），其中，阀针243从模具浇口（未示出）缩回以允许由成型机供给的可成型材料流从热浇道系统106流过模具浇口（未示出），并进入模腔（也未示出）。背板105中的关闭流体管道251流体连通于浇口关闭腔242C，使得通过关闭流体管道251而被引入至浇口关闭腔242C的加压流体驱动活塞231和阀针243向前至浇口关闭位置（参见图3A-7)，其中，阀针243与模具浇口（未示出）接合以防止可成型材料的熔融物流流过模具浇口（未示出）并进入模腔（也未示出）。
[0031]现在参考图3A和3B，其中，图3A为图2A的部分B的放大视图，其描绘了未加热状态的阀门衬套103和分流板108的一部分，并且图3B为图2B的部分B的放大视图，其描绘了加热状态的阀门衬套103和分流板108的一部分。阀针243通过阀针保持器244可移除地联接至活塞231，所述阀针保持器244通过一对内六角螺钉322P而可移除地联接至活塞231。为了方便组装和拆卸，阀针保持器244设有C型槽454(图4示出），使得在移除内六角螺钉322P时，阀针保持器244可以相对于阀针243横向地移位。在当前实施方式中，因为传输孔239的直径大于阀针243的头部355的直径，致动器部227可以从热半模102移除，而不必也移除阀针243。在替代实施方式中，活塞231和阀针243之间的其它连接均可以为本领域普通技术人员所理解的在不脱离本发明范围的情况下实现。
[0032]如上所讨论的，致动器部227包括杯形主体230和托脚构件232。托脚构件232以凸缘或护套的形式从底部233的前表面240延伸。托脚构件232从分流板108抬升杯形主体230，从而降低致动器部227和分流板108之间的接触，其降低了其间的热传输。杯形主体230的厚度被选择使得杯形主体230为足够刚性的，从而基本上能够承受分流板108和背板105之间所有的合模力F。，其是分流板108轴向热膨胀的结果，并且托脚构件232的厚度被选择使得托脚构件232为足够刚性的，从而基本上能够承受分流板108和背板105之间所有的合模力F。，同时还防止托脚构件232滚铣（hobbing)分流板108的上游表面226中。在当前实施方式中，托脚构件232为圆齿状的，如357所示，从而进一步降低致动器部227和分流板108之间的热传输。
[0033]托脚构件232以及底部233的前表面240限定了杯形主体230和分流板108的上游表面226之间的袋穴358，袋穴358中设置有偏压构件359和定位垫片，或者夹环360。在当前实施方式中，托脚构件232以示例而不是限制的方式被描绘为连续的环形凸缘或者护套。在一种实施方式（未示出）中，托脚构件232可以是齿形的，从而降低托脚构件232和分流板108之间的表面接触，和/或可以提供有一个或多个横向延伸通过其的孔，从而帮助降低分流板108和致动器部227之间的热传输。在另一种实施方式（未示出）中，托脚构件232以多个支脚的形式来提供。
[0034]继续参照图3A和3B，导销部件228包括主体部分361、密封凸缘362以及从所述主体部分361向后延伸的凸台或凸起363。主体部分361被容纳在阶梯孔364中，该阶梯孔364设在与分流板出口 115相交的分流板108的上游表面中。在一种实施方式中，主体部分361和阶梯孔364之间的配合为滑动配合，使得导销部件228可从阶梯孔364移除；然而，在替代实施方式中，主体部分361和阶梯孔364之间的配合为干涉配合，使得导销部件228更耐久地装在阶梯孔364中。
[0035]导销部件228限定了延伸穿过其的密封孔365，阀针243可滑动地容纳于密封孔365中。密封孔365设计的尺寸允许阀针243在浇口打开位置和浇口关闭位置之间平移、同时维持其之间的流体密封。密封孔365可以具有连续直径，或者可以任选地包括一个或多个底切部366，在阀针243和密封孔364之间可转移的成型材料可以收集在底切部366中。
[0036]简要地参考图5，导销部件528包括转向通道568(如图5所示），其将来自分流板通道111的成型材料导向至分流板出口 115。在当前实施方式中，转向通道568包括轴向转向部分568A，其被设计尺寸对应于分流板出口 115，并与分流板出口 115对齐。转向通道568还包括径向转向部分568R，其被设计尺寸对应于分流板通道111，并与分流板通道111对齐。
[0037]返回至图3A和3B，导销部件228的凸台363相对于分流板108的上游表面226向后延伸，并且当垂直于中心轴线Ac测量时，凸台363比主体部分261具有更小的横截面面积。凸台363的尺寸被设计为可滑动地容纳于传输孔239中。在当前实施方式中，凸台363和传输孔239被设计尺寸使得间隙369存在于其之间；然而，间隙369必须是足够小从而确保当加压流体被引入至打开腔部分2420中时，凸台363和传输孔239之间的流体损失是可以忽略的或者为零。凸台363与传输孔239 —起限定了热传输区域，如在区域Ta中所示的，通过导销部件228转移的来自于分流板108的热量通过热传输区域而被消散。凸台363将传输区域Ta与分流板108隔开，并且因为凸台363的横截面面积小于主体部分361的横截面面积，所以通过凸台363转移的来自于分流板108的热量在传输区域Ta处消散至致动器部227之前被阻隔或阻塞。
[0038]此外，凸台363增加了密封孔365的长度，使得密封孔365的部分与分流板108间隔开。因此，在导销部件228内由凸台363限定的密封孔365的部分会经历比密封孔365在分流板108内的部分少的热膨胀，其帮助维持阀针243和密封孔365之间的流体密封。[0039]密封凸缘362从导销部件228在凸台363和主体部分361之间径向向外延伸。密封凸缘362的后表面370限定了偏压构件359挤压于其上的表面，从而促使密封凸缘362的前表面371与分流板108的上游表面226接触。密封凸缘362的前表面371和分流板108的上游表面226之间的接触在其之间产生机械密封，其防止可在分流板阶梯孔364和主体部分361之间转移的成型材料转移到袋穴358和活塞腔242中。
[0040]在当前实施方式中，与杯形主体230相比，导销部件228由具有更低热膨胀系数和更低热传导率的材料制成，其实例包括高铬钢合金。
[0041]如上所讨论的，夹环360被置于袋穴（pocket)358中。夹环360的内径被设计尺寸以围绕密封凸缘362的外径配合或与之接合，如在位置El所示的，相反，夹环360的外径被设计尺寸以配合在托脚构件232的内径内或与托脚构件232的内径接合，如在位置E2所示的。夹环360抵靠在分流板108的上游表面226上，并且通过在位置El和E2处致动器部227与导销部件228之间的接合将致动器部227相对于导销部件228定位。此外，随着分流板108由于热膨胀而横向地增长时，导销部件228在热半模102内的相对位置将变化。由于夹环（transfer ring) 360和导销部件228之间在位置El处的接合以及夹环360和致动器部件227之间在位置处E2的接合的原因，由分流板108的横向膨胀而导致的导销部件228的移动也移动致动器部227，并且由分流板108的热膨胀所产生的横向力Fy通过夹环360而被传递至致动器部件227。
[0042]在当前实施方式中，夹环360为具有连续内径和连续外径的环形环；然而，在替代实施方式中（未示出），夹环360的内径和/或外径为齿形的或圆齿状的，以降低夹环360、导销部件228和致动器部227之间在对应位置El和E2处的总接合。在另一种替代实施方式（未示出）中，夹环360为六角形的（hexalobular)或者其它的形状，从而降低夹环360和托脚构件232，以及导销部件228之间的总表面接触。在当前实施方式中，夹环360由工具钢制成，其实例包括H-13 ;然而在另一种实施方式中，夹环360由比杯形主体130所选择的材料更加绝缘的材料制成，绝缘材料的例子包括钛或钛合金。
[0043]如上所讨论的，偏压构件359被置于袋穴358中。偏压构件359围绕凸台363定位在导销部件228和致动器部227之间，以在密封凸缘362和杯形主体230的底部233之间产生弹簧力Fs。弹簧力Fs促使致动器部227远离分流板108并与背板105接触，而且还促使密封凸缘362与分流板108接触，并且促使分流板108与喷嘴109接触（在图3A和3B中未示出）。
[0044]在当前实施方式中，偏压构件359以Belville垫圈的形式被提供。偏压构件359和每个导销部件228以及致动器部227之间的接触通常被当做“线接触”，也就是说，在相对窄的区域上接触，其用于通过偏压构件359降低分流板108至致动器部227的热传输。
[0045]参照图2A和还有图3A，当热浇道系统106未被加热的时候，从分流板108的上游表面226至凹部229的密封表面247的高度H。被设计为大于杯形主体230和托脚构件232的堆叠高度Hs，使得由偏压构件359产生的弹簧力Fs产生托脚构件232的前表面372和分流板108的上游表面226之间的裕度间隙（clearance gap)Gc。
[0046]参考图2B和还有图3B，当分流板108和喷嘴109被加热时，分流板108在轴向方向上经历热膨胀。因为喷嘴凸缘118坐在肩部117中并且分流板108的下游表面121 (参见图I)抵靠喷嘴109，所以分流板108的轴向热膨胀为向后方向的。随着分流板108被加热至所需要的处理温度，分流板108的轴向热膨胀致使偏压构件359压缩，直至托脚构件232的前表面372接合分流板108的上游表面226，并且裕度间隙Gc被消除。在这一点上，分流板108的进一步轴向热膨胀致使背板105和分流板108之间的合模力F。通过周壁235和托脚构件232而被传递，从而产生喷嘴109和分流板108的下游表面121之间的密封负载。因为偏压构件359压在底部的前表面240和密封凸缘362的后表面370上，所以弹簧力Fs维持密封凸缘362的前表面371与分流板108的上游表面226的接触，其将导销部件228保持在分流板108中。在当前实施方式中，密封凸缘362为导销部件228的整体部分；然而，在替代实施方式中（未示出），密封凸缘362为与导销部件228相匹配的分立部件，使得弹簧力Fs通过密封凸缘362而被传递至导销部件228，从而将导销部件228保持在分流板108中。
[0047]总的来说，裕度间隙G。的尺寸计算部分基于分流板108在轴向方向上预期热膨胀，并且通常小于预期分流板108在轴向方向上的生长总量，使得分流板在轴向方向上的全部热膨胀在分流板108和喷嘴109之间产生密封负载。
[0048]除了分流板108在轴向方向上的预期热膨胀，裕度间隙Gc的计算还要考虑其他的参数，除其它的以外，包括预期要在热浇道系统中处理的成型材料的处理温度，不同的热浇道部件的材料和尺寸，以及流过流体通道的冷却流体的温度。
[0049]如上所述的，偏压构件359促使致动器部227远离分流板108的上游表面226以限定裕度间隙G。，所述裕度间隙G。消除了当注塑成型系统未被加热时、或者更具体地是当分流板未被加热时分流板108和致动器部227之间的直接接触。当热被开始施加至分流板108时，例如启动的时刻，分流板108和致动器部227之间的热传输被限制，因此促使了在启动时输入分流板108的热能保持在分流板108中，并且不会直接传输至致动器部227。
[0050]此外，偏压构件359还促使了杯形主体230的开口端237和打开（未示出）和关闭的流体通道251之间的流体密封，其降低了空气从打开（未示出）和关闭的流体通道251进入空隙110的泄漏的可能性。这样的空气泄漏可能会在空气泄漏附近区域对分流板108产生不利的冷却效果，其进而还对在空气泄漏附近的分流板通道111部分中的成型材料产生不利的冷却效果，并且最终会对模腔中由此喂入而产生的成型制品产生不利效果。在一种实施方式中，偏压构件359还可以在分流板108和喷嘴109之间帮助产生流体密封，同时分流板108和喷嘴109被加热至所需要的处理温度。
[0051]图4为根据本发明另一种实施方式的处于加热状态的阀门衬套403和分流板408的一部分的截面图，其中导销部件428的凸台463提供有头部473和颈部474。本文描述的其它实施方式的特征和方面可以相应地用于当前实施方式，并且相同的附图标记被用于热半模102的相对于热半模402和/或本文描述的其它实施方式保持未变的特征，因此，那些特征在本文中可以不被进一步描述。
[0052]在前述实施方式中，当加压流体被引入至打开腔部分4420时，凸台463和传输孔439在尺寸上紧密地配合以防止流体在其之间损失。在当前实施方式中，凸台463和传输孔439之间的间隙469的尺寸被增大，使得分流板408的横向热膨胀不会允许凸台463压在传输孔439上；然而，间隙469的尺寸并不会大到阻止凸台463和致动器部分427之间的热传输。在一种实施方式中，间隙469的尺寸在O. 05mm与O. 25mm之间。因此,随着分流板408由于热膨胀而横向地生长，由分流板408的热膨胀所产生的横向力Fl通过夹环460而被全部传输至致动器部427。为了在夹环460和托脚构件432之间分布所述横向力Fy夹环460的外径被增加以同样地增加夹环460和托脚构件之间在位置E2处的接合。假定凸台463和传输孔439之间的间隙增加，凸台463设有限定环形槽475的头部473，在所述环形槽475中O形环（未示出）被保持从而产生凸台463和传输孔439之间的流体密封。
[0053]在当前实施方式中，头部476与传输孔439 —起限定了热传输区域，如在区域1\所示的。在当前实施方式中，头部473的长度短于其直径。如垂直于中心轴线A。测量的，颈部474的横截面面积小于主体部分461的横截面面积，并且头部473的横截面面积大于颈部474的横截面面积。因此，从主体部分461转移通过颈部474的来自于分流板408的热量在消散至头部473和致动器部427之前在传输区域Ta被阻隔或者阻塞，传输区域Ta可以在导销部分428和致动器部427之间提供增加的热量消散。
[0054]在当前实施方式中，不是限定封闭的转向通道，而是导销部件428在主体部分461的前端包括倾斜表面476，以将成型材料从分流板通道411导向分流板出口 415。倾斜表面476允许导销部件428和阶梯孔464具有比前述实施方式更小的直径，并且还允许导销部件428从阶梯孔464移除，而不必剪切在分流板通道411和封闭的径向转向通道、例如在图5中示出的径向转向通道568R之间延伸的成型材料。
[0055]图5为根据本发明另一种实施方式的处于加热状态的阀门衬套503和分流板108的一部分的截面图，其中，导销部件528限定了阶梯577，并且夹环为导销部件528的整体部分。本文描述的其它实施方式的特征和方面可以相应地用于当前实施方式，并且相同的附图标记被用于注塑成型装置502的相对于本文描述的注塑成型装置102和/或其它实施方式保持未变的特征，因此那些特征在本文中可以不被进一步描述。
[0056]导销部件528包括主体部分561、密封凸缘562和凸台563。主体部分561被容纳在阶梯孔364中在与分流板出口 115相交的分流板108的上游表面226中。在当前实施方式中，主体部分561还由密封凸缘562向后延伸以限定凸台563和密封凸缘562之间的阶梯 577。
[0057]导销部件528的凸台563相对于分流板108的上游表面向后延伸，并且被设计尺寸以容纳在传输孔239中，它们之间具有间隙369。为了在凸台563和传输孔239之间产生流体密封，环形槽579形成在传输孔239中，O形环（未示出）被保持在环形槽579中以产生流体密封。
[0058]密封凸缘562在阶梯577和主体部分561之间从导销部件528径向向外延伸。在当前实施方式中，夹环被忽略，并且密封凸缘562的直径被设计尺寸以配合在托脚构件232的内径内或者与其接合，如在位置E3所示的，使得密封凸缘562通过在位置E3与致动器部527之间的接合使致动器部527相对于导销部件528来定位。此外，随着分流板108由于热膨胀而横向地生长，导销部件528在热半模502内的相对位置将变化。由于密封凸缘562和致动器部227之间在位置E3处的接合，分流板108的横向膨胀所导致的导销部件528的移动还移动致动器部227，并且由分流板108的热膨胀所产生的横向力^通过密封凸缘562而被传递至致动器部227。
[0059]如上所讨论的，偏压构件559被置于袋穴558中。偏压构件559被置于密封凸缘562和致动器部227之间以产生密封凸缘562和杯形主体230的底部233之间的弹簧力Fs。弹簧力Fs促使致动器部227远离分流板108，并且还促使密封凸缘562与分流板108接触，以及分流板108和喷嘴109接触（在图5中未示出）。
[0060]随着分流板108被加热至所需要的处理温度，分流板108的轴向热膨胀致使偏压构件559压缩，直至底部233的前表面240接合阶梯577并且托脚构件232的前表面572接合分流板108的上游表面226。在这一点上，分流板108的轴向热膨胀会致使背板105 (图5中未示出）和分流板108之间的合模力F。通过底部233和导销部件528、并且还通过周壁235和托脚构件232而被传递，从而产生喷嘴109 (在图5中未示出)和分流板108的下游表面121 (在图5中未不出）之间的密封负载。
[0061]在当前实施方式中，因为底部233压在阶梯577上，所以合模力Fc维持密封凸缘562的前表面571与分流板108的上游表面226的接触，其将导销部件528保持在分流板108中。密封凸缘562的前表面571和分流板108的上游表面226之间的接触会在它们之间产生机械密封，其防止了可能会在阶梯孔364和主体部分561之间产生转移的成型材料转移到袋穴558中。在当前实施方式中，偏压构件559被设为波形弹簧或螺旋弹簧的形式。
[0062]图6为根据本发明另一种实施方式的阀门衬套603的截面图，其中，托脚构件632为分立部件，并且导销部件628被置于外部轴套构件680中。在本文描述的其它实施方式的特征和方面可以相应地用于当前实施方式，并且相同的附图标记被用于阀门衬套603的相对于阀门衬套103和/或在本文描述的其它实施方式保持未变的特征，因此，那些特征在本文可以不被进一步描述。
[0063]致动器部627包括杯形主体630、活塞631和托脚构件632。在当前实施方式中，托脚构件632相对于杯形主体630为分立部件。杯形主体630包括底部633和从底部633向后延伸的周壁635，并且托脚构件632在由底部633限定的肩部681处与底部633接合。在当前实施方式中，托脚构件632可以由工具钢制成，其例子包括H-13 ;然而在另一种实施方式中，托脚构件632由绝缘材料制成，其实例包括钛或钛合金。
[0064]托脚构件632和底部633的前表面640限定了杯形主体630和其中设置有偏压构件659的轴套构件680的上游表面683之间的袋穴658。
[0065]导销部件628包括主体部分661、密封凸缘662和凸台663。主体部分661容纳在轴套构件680中，其被置于分流板108的上游表面中的阶梯孔中（图6中未示出)。
[0066]在一种实施方式中，轴套构件680和阶梯孔（图6中未示出）之间的配合为滑动配合，使得轴套构件680可从阶梯孔移除；然而，在另一种实施方式中，轴套构件680和阶梯孔之间的配合为干涉配合，使得轴套构件680被更加耐久地装在阶梯孔中。类似地，导销部件628和轴套构件680之间的配合可以是滑动配合或者干涉配合。
[0067]轴套构件680和位于导销部件628的前端的倾斜表面676限定了转向通道668，其用于将成型材料从分流板通道（图6中未示出）再导引至分流板出口（图6中未示出）。在当前实施方式中，转向通道668包括轴向转向部分668A，其被设计尺寸与分流板出口对应，并与之对齐，并且还包括径向转向部分668R，其被设计尺寸与分流板通道对应，并与之对齐。
[0068]轴套构件680限定了轴套凸缘682，其直径被设计尺寸以配合在托脚构件632的内径内或与该内径接合，如在位置E4处所示的，使得轴套凸缘682通过在位置E4处轴套凸缘682和托脚构件632之间的接合将致动器部627相对于导销部件628定位。此外，随着分流板由于在热浇道系统（图6中未示出）启动时的热膨胀所致使的横向生长，轴套构件680和导销部件628在热半模（图6中未示出）中的相对位置将改变。由于轴套凸缘682和致动器部627之间在位置E4处的接合，导销部件628和轴套构件680的移动还移动了致动器部627，并且由分流板的热膨胀所产生的横向力通过轴套凸缘682而被传递至致动器部 627。
[0069]偏压构件659被定位在轴套凸缘682和致动器部627之间，从而在轴套凸缘682和底部633之间产生弹簧力Fs。弹簧力Fs促使致动器部627远离分流板，并且促使轴套凸缘682与分流板接触。
[0070]随着分流板被加热至所需要的处理温度，分流板的轴向热膨胀导致偏压构件659压缩，直至底部633的前表面640接合密封凸缘662的后表面670，并且托脚构件632的前表面672接合分流板的上游表面。在这一点上,分流板的轴向热膨胀导致背板（图6中未示出）和分流板之间的合模力Fc被传递通过底部633、导销部件628和轴套构件680，并且还通过周壁635和托脚构件632，以在喷嘴和分流板的下游表面之间产生密封负载。
[0071]在当前实施方式中，因为底部633压在密封凸缘662上，所以合模力Fc维持密封凸缘662的前表面670与轴套凸缘682的后表面683的接触，并且维持轴套凸缘682的前表面684和分流板的上游表面接触，其将导销部件628保持在轴套构件680中，并且将轴套构件680保持在分流板中。密封凸缘662的前表面671和轴套构件680的后表面683之间的接触在它们之间产生机械密封，其防止了可能会在主体部分661和轴套构件680之间转移的成型材料转移到袋穴658中。
[0072]类似地，轴套凸缘682的前表面684和分流板的上游表面之间的接触在它们之间产生机械密封，其防止了可能会在分流板孔和轴套构件680之间转移的成型材料转移到围绕所述分流板的空隙中。
[0073]在当前实施方式中，底切部666被设在阀针643的一部分上，可能会在阀针643和密封孔665之间转移的成型材料能收集在底切部666中，阀针643在其整个运动范围内均保持与密封孔665的接合。
[0074]在前述实施方式中，热半模102被描述为具有单个分流板108，通过其成型材料被传递至多个喷嘴109，每个喷嘴109均具有对应的阀门衬套103 ;然而，具有额外的分流板以及桥接分流板的热半模也是所预期的。
[0075]对于本领域技术人员来说将会显而易见的是，在本文中形式和细节上的不同变化均可以在不脱离本发明范围的情况下做出。因此，本发明的广度和范围不应受任意如上所述的示例性实施方式的限制，而是应当仅根据所附权利要求以及它们的等同形式来限定。还要理解的是，本文所讨论的每个实施方式以及本文所引用的每篇参考文献的每个特征均可以与任意其它实施方式的特征结合使用。
【权利要求】
1.一种阀门衬套,其包括： 致动器部，其具有杯形主体和延伸于其中的阶梯孔，所述阶梯孔部分限定活塞腔，在所述活塞腔中布置有用于打开和关闭热浇道模具的阀浇口的活塞，以及穿过所述杯形主体的底部的传输孔； 托脚构件，其相对于分流板的上游表面抬升所述杯形主体； 导销部件，其具有可容纳在所述分流板内的孔中的主体部分以及从所述主体部分向后延伸的凸台， 所述导销部件限定在所述凸台和主体部分之间延伸的密封孔，通过该密封孔联接到所述活塞的阀针被可滑动地布置， 所述凸台可容纳在所述传输孔中以限定在所述导销部件和与所述分流板相间隔的致动器部之间的热传输区域，其中，所述凸台的横截面面积小于所述主体部分的横截面面积。
2.根据权利要求I的阀门衬套，其中，所述凸台的直径小于传输区域的长度。
3.根据权利要求I的阀门衬套，其中，在所述凸台和传输孔之间设置间隙。
4.根据权利要求3的阀门衬套，其中，在所述间隙中设置单独的流体密封件，位于放大的头部和底部之间。
5.根据权利要求I的阀门衬套，其中，所述凸台包括放大的头部。
6.根据权利要求5的阀门衬套，其中，所述头部的长度小于其直径。
7.根据权利要求I的阀门衬套，其中，所述致动器部通过所述托脚构件和凸缘之间的接合而相对于所述导销部件来定位。
8.根据权利要求I的阀门衬套，其中，在所述杯形主体的底部和凸缘之间设置偏压构件以在其之间产生弹簧力。
9.根据权利要求8的阀门衬套，其中，当所述分流板处于冷状态的时候，所述偏压构件促使所述杯形主体的开口端与相邻模板接触，以在所述托脚构件的前端和所述分流板之间限定裕度间隙（clearance gap)。
10.根据权利要求3的阀门衬套，其中，所述间隙d在O.05mm与O. 25mm之间。
11.根据权利要求I的阀门衬套，其中，所述托脚构件为环形套。
12.根据权利要求11的阀门衬套，其中，所述托脚构件的前面是齿形的。
13.根据权利要求11的阀门衬套，其中，所述托脚构件是圆齿状的。
14.根据权利要求I的阀门衬套，其中，所述杯形主体和托脚构件是分立部件。
【文档编号】B29C45/28GK103507226SQ201310185752
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年3月2日 优先权日:2012年3月2日
【发明者】P·克洛布卡, D·巴宾, F·法里 申请人:马斯特模具（2007）有限公司