射出成型机及其旋转式熔体分配阀的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种射出成型机及其旋转式熔体分配阀，该射出成型机包括一射胶部件，该射胶部件包括一旋转式熔体分配阀，该旋转式熔体分配阀包括：射咀、射咀法兰、安装在射咀法兰的阀孔中的阀芯、驱动阀芯转动的动力控制装置，阀芯与阀孔在两者的配合处形成一配合间隙，在阀芯上设有用于加大阀芯与阀孔配合间隙阻尼的润滑槽、用于收集漏入配合间隙中熔体的聚胶槽和用于将收集到的熔体排出阀芯的排胶孔，润滑槽间隔设置在阀芯与阀孔的配合处的外表面上，聚胶槽与配合间隙相连通，排胶孔与聚胶槽相连通。采用本发明的旋转式熔体分配阀能够很好地收集阀芯与阀孔配合间隙间的漏胶，并将漏胶排出，具有自清洁能力，使产品免受污染。
【专利说明】射出成型机及其旋转式熔体分配阀
【技术领域】
[0001]本发明涉及注塑【技术领域】，尤其涉及一种射出成型机及其旋转式熔体分配阀。
【背景技术】
[0002]目前，常用的熔体分配阀主要有直动式熔体分配阀、可控锁闭型分配阀、针阀式熔体分配阀和弹簧锁闭型分配阀。
[0003]如图la所示，其为传统的直动式熔体分配阀的结构示意图。该直动式熔体分配阀100包括射咀101、与射咀101配合的射咀法兰102、安装在阀孔106中的阀芯103、驱动阀芯103转动的控制油缸104以及设置在阀芯103与控制油缸104之间的冷却板105。其工作原理是:在阀芯103的不同位置分别开设两个不同方向的通孔(未图示)，控制油缸104驱动阀芯103在阀孔106中沿箭头A-A的方向做往返直线运动，使阀芯103上的不同通孔对准熔体流道107以实现对熔体流向的控制，或使阀芯103上的通孔转过一定的角度以截断熔体流道107。该直动式分配阀100具有控制准确，零件使用寿命长等优点，但阀芯103和阀孔106的配合处中通常存在间隙，流道107中的熔体容易从该间隙中漏出，该熔体因无法及时排出受热分解而使得产品受到污染。同时该直动式熔体分配阀100因控制油缸104安装于高温射咀法兰102上，控制用液压油及密封件易受到高温烘烤而老化，寿命短、故障率闻。
[0004]如图lb所示，其为传统的可控锁闭型分配阀的结构示意图。该可控锁闭型分配阀200包括射咀201、与射咀201配合的射咀法兰202、阀芯203以及驱动连杆204转动的控制气缸(未图示)，连杆204带动阀芯203在阀孔中转动，进而实现对熔体流道205的控制。该可控锁闭型分配阀200具有使用方便，截止可靠，熔体注射压力损失小，对熔体的计量准确等优点。但目前该可控锁闭型分配阀只有单流体通道控制的应用，没有双流体通道控制功能，且阀芯203和阀孔的配合处中同样存在间隙，熔体流道205中的熔体容易从该间隙中漏出，该熔体无法及时排出受热分解而使得产品受到污染。
[0005]如图lc所示，其为传统的针阀式熔体分配阀的结构示意图。该针阀式熔体分配阀300包括射咀301、与射咀301配合的射咀法兰302、安装在射咀301内的阀针303、带动阀针303做直线运动的连杆305以及驱动连杆305转动的驱动杆306，该驱动杆306由控制油(气)缸驱动。该针阀式熔体分配阀300是由驱动油(气)缸驱动阀针303动作实现对熔体流道的截断功能。其优点为:空间尺寸小，缩短了射咀301长度，对熔体流道可靠截断。缺点为:结构复杂；由于阀针303存在运动冲击，故其对零件材料和加工精度均有较高要求，且寿命较短；受注塑工艺中背压的影响，该针阀式熔体分配阀300只能用于中低背压场合；零件配合间隙中的藏胶不易排出，受热分解将污染产品。针阀式熔体分配阀也只有单流体通道通断功能。
[0006]如图1d所示，其为传统的弹簧锁闭型分配阀的结构示意图。该弹簧锁闭型分配阀400包括射咀401、与射咀401配合的射咀法兰402、安装在阀针固定座406上的阀针403、与阀针403相连的弹簧安装杆405、安装在弹簧安装杆405上的弹簧404以及连接射咀法兰402的连接法兰407。该弹簧锁闭型分配阀400是靠弹簧404弹力作用于阀针403上使其实现对熔体流道的截断功能。该弹簧锁闭型分配阀400具有如下缺点:由于弹簧404处于高温环境下工作，长期使用后弹簧404易失效而使阀针403对熔体流道的截断不可靠；阀针403在运动过程中存在着运动冲击，其对零件材料和加工精度要求较闻；该弹黃锁闭型分配阀400结构复杂，零件配合间隙处易藏胶，藏胶不易排出，受热分解将污染产品。只能用于单流体通道封闭，防止射咀流涎。
[0007]以上四种不同结构的熔体分配阀，虽然都能达到对熔体流道的截断或控制熔体流向的作用，但均未完整、很好的解决零件配合间隙间藏胶的收集和集中排出问题。
【发明内容】
[0008]本发明要解决的技术问题在于因传统的熔体分配阀的阀芯和阀孔配合间存在间隙而出现熔体泄漏的现象，且泄漏后熔体无法及时排出而使产品受到污染的问题。
[0009]为解决上述技术问题，本发明提出一种旋转式熔体分配阀，包括:射咀、射咀法兰、安装在射咀法兰的阀孔中的阀芯、驱动所述阀芯转动的动力控制装置，所述阀芯与所述阀孔在两者的配合处形成一配合间隙，在所述阀芯上设有用于加大所述阀芯与所述阀孔配合间隙阻尼的润滑槽、用于收集漏入所述配合间隙中熔体的聚胶槽和用于将收集到的熔体排出阀芯的排胶孔，所述润滑槽间隔设置在所述阀芯与所述阀孔的配合处的外表面上，所述聚胶槽与所述配合间隙相连通，所述排胶孔与所述聚胶槽相连通。
[0010]所述的旋转式熔体分配阀，所述阀芯上还设有与所述排胶孔相连通的漏料接头。
[0011]所述的旋转式熔体分配阀，所述阀芯上设有金属环安装槽，一弹性金属环固定在所述金属环安装槽内，且所述金属环与所述阀孔弹性涨紧配合。
[0012]所述的旋转式熔体分配阀，所述阀芯的一端与旋转臂相连，且所述旋转臂的平面与所述阀芯的轴线垂直，所述动力控制装置与所述旋转臂之间设有推拉杆。
[0013]所述的旋转式熔体分配阀，所述阀芯与所述旋转臂的连接处、所述旋转臂与所述连接杆连接处均设有隔热元件。
[0014]所述的旋转式熔体分配阀，所述旋转臂远离所述阀芯的一端面设有传动键档块，且所述传动键档块的平面与所述阀芯的轴线垂直，所述传动键档块将所述旋转臂定位在所述阀芯的轴线方向上。
[0015]所述的旋转式熔体分配阀，所述阀芯具有一熔体导通孔，所述熔体导通孔为三向导通孔，所述三向导通孔包括第一开口、第二开口和第三开口，所述三向导通孔形成一 T型，所述第一开口与所述第二开口水平相通，所述第三开口均与所述第一开口和所述第二开口垂直相通，当所述动力控制装置带动所述阀芯转过一角度时，所述第一开口、所述第二开口与所述旋转式熔体分配阀的注射流道处于水平位置时，所述第一开口、所述第二开口与所述注射流道导通，所述第三开口截止，当所述动力控制装置带动所述阀芯转过另一角度时，所述第一开口、所述第二开口与所述注射流道相垂直时，所述第一开口和所述注射流道被截断，所述第二开口和所述第三开口导通。
[0016]所述的旋转式熔体分配阀，所述阀芯靠近所述动力控制装置的一端设有第一定位块，所述阀芯的另一端设有第二定位块，所述第一定位块和所述第二定位块将所述阀芯定位在所述阀芯的轴线方向。[0017]所述的旋转式熔体分配阀，所述第一定位块为中间钻有通孔的轴套类零件，所述第一定位块套在所述阀芯的一端部上，所述第二定位块固定于阀芯的另一端部。
[0018]本发明另提供一种射出成型机，包括一射胶部件，所述射胶部件包括上述所述的旋转式熔体分配阀。
[0019]与现有技术相比，本发明具有如下有益效果:本发明的旋转式熔体分配阀通过在阀芯上开设润滑槽、集胶槽和排胶孔，加大了熔体进入阀芯与阀孔配合间隙的阻尼，减少了熔体的漏出量，同时为了进一步防止熔体从阀芯与阀孔的配合间隙流出，设置集胶槽用于收集漏入阀芯与阀孔配合间隙的熔体，并将收集后的熔体通过排胶孔排出，使得该阀芯能很好的保持其内部的清洁，使产品免受污染。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图la为传统的直动式熔体分配阀的结构示意图。
[0021]图lb为传统的可控锁闭型分配阀的结构示意图。
[0022]图lc为传统的针阀式熔体分配阀的结构示意图。
[0023]图1d为传统的弹簧锁闭型分配阀的结构示意图。
[0024]图2为本发明旋转式熔体分配阀的三维装配示意图。
[0025]图3a为本发明旋转式熔体分配阀阀芯的结构示意图。
[0026]图3b为沿图3a中截线B_B的剖面示意图。
[0027]图4为本发明旋转式熔体分配阀阀芯的剖面示意图。
[0028]图5a至图5d为本发明旋转式熔体分配阀应用于预熔式射出成型机上的结构示意与工作原理图。
[0029]图5e为沿图3a截线C-C的剖面示意图。
[0030]图6a至图6d为本发明旋转式熔体分配阀应用于普通射出成型机上的结构示意图与工作原理图。
[0031]其中，附图标记说明如下:1、射咀；2、第一定位块；3、隔热元件；4、传动键档块；
5、旋转臂；6、传动销；7、隔热元件；8、推拉杆；9、动力控制装置；10、漏料接头；11、金属环；12、射咀法兰；121、阀孔；122、熔体流道；13、第二定位块；14、阀芯；140、熔体导通孔；141、润滑槽；142、聚胶槽；143、排胶孔；144、配合间隙；145、排胶通道；15、熔胶法兰；151、预熔流道；16、连接法兰；17、射胶筒；18、熔胶筒；19、熔体；20、旋转式熔体分配阀；21、注射流道；22、注射流道。
【具体实施方式】
[0032]为了进一步说明本发明的原理和结构，现结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明。
[0033]请参照图2，其为本发明旋转式熔体分配阀的三维装配示意图。旋转式熔体分配阀20包括射咀1、用于安装射咀1的射咀法兰12、安装在射咀法兰12阀孔121中的阀芯14、驱动阀芯14转动的动力控制装置9。更具体而言，该旋转式熔体分配阀20还包括安装在阀芯14靠近动力控制装置9 一端的旋转臂5、连接旋转臂5和动力控制装置9的推拉杆8，推拉杆8 一端与动力控制装置9螺纹连接；另一端则通过传动销6与旋转臂5连接。该旋转臂5的平面与阀芯14的轴线垂直。该旋转式熔体分配阀20的工作原理为:动力控制装置9驱动推拉杆8运动,推拉杆8带动旋转臂5旋转(如图5a所示),在旋转臂5的作用下，阀芯14沿阀芯14的径向转动(如图5b所示)，使得阀芯14的熔体导通孔140分别处于阀芯14的不同的位置，进而实现对熔体流道122的通断控制和熔体流向控制(如图5c和5d所示)。
[0034]更优地，如图3a、图3b和图4所示，阀芯14上还设有润滑槽141、聚胶槽142和排胶孔143。润滑槽141为一截面大致呈U型的槽型结构，其沿阀芯14的径向方向延伸，多个润滑槽141间隔设置在阀芯14与阀孔121的配合处EF(该阀芯14的配合处EF安装在阀孔121内)的外表面上，且相对熔体导通孔140的中心线左右对称设置。润滑槽141主要用于加大阀芯14与阀孔121配合间隙阻尼，以减小阀芯14与阀孔121配合间隙的泄漏量。并请同时参考图2，阀芯14与阀孔121的配合处EF形成配合间隙144，聚胶槽142与配合间隙144相连通，聚胶槽142设置在阀芯14与阀孔121配合处EF的两端处，该聚胶槽142由阀芯14的外表面向阀芯14的径向方向凹进，形成一半圆形凹槽，以将从配合间隙144中的流出的熔体收集在凹槽中。聚胶槽142设置在熔体导通孔140的左右侧和上下侧，且相对于熔体导通孔140的中心线左右对称。如图3b所示，排胶孔143设置在聚胶槽142的正下方且位于阀芯14的轴线上。对应聚胶槽142的下方且在阀芯14的径向截面上设置多个排胶通道145，相邻两排胶通道145之间大致呈90度。排胶孔143位于多个排胶通道145的汇聚处，并通过排胶通道145与聚胶槽142相连通。如图4中的流向箭头所示，熔体从熔体导通孔140流出，然后流入阀芯14和阀孔121的配合间隙144中，先润滑阀芯14，再被收集到聚胶槽142中，再经多个排胶通道145汇入至排胶孔143中，最终，漏胶从与排胶孔143相连通的漏料接头10中排出阀芯14。藉此，使得该旋转式熔体分配阀20在高温下动作灵活，不易卡死，并且不易藏胶，具有自动清洁的功能。
[0035]进一步，如图4所示，在该阀芯14上且位于聚胶槽142的两侧设有金属环安装槽，金属环11固定安装在金属环安装槽内，并随阀芯14 一起装入阀孔121中。该金属环11具有弹性，因金属环11与阀孔121采用弹性涨紧配合，金属环11安装于阀孔121内具有向阀孔扩张的特性，故，在阀芯14被磨损的情况下，金属环11补偿阀芯14和阀孔121间产生的间隙，保证对熔体的可靠密封、不漏胶。
[0036]更佳的，该旋转式熔体分配阀可分别适用于普通射出成型机和具有预塑螺杆和储料装置的预熔式射出成型机或挤注复合射出成型机。当用于预熔式射出成型机或挤注复合射出成型机时，其阀芯14上的熔体导通孔140为三向导通孔，如图5a-5e所示。如图5c所示，预熔式射出成型机包括旋转式熔体分配阀20、与旋转式熔体分配阀20相配合的射胶筒17、熔胶筒18、用于安装熔胶筒18的熔胶法兰15以及用于连接熔胶法兰15与旋转式熔体分配阀20的连接法兰16。
[0037]如图5e，图5e为沿图3a截线C_C的剖面示意图，阀芯14上开有三向导通孔，该三向导通孔大致呈一 T字型，且该三向导通孔包括第一开口 a、第二开口 b和第三开口 c。第一开口 a与第二开口 b水平相通，第一开口 a与第二开口 b形成T字型的上部分“一”，第三开口 c与第一开口 a与第二开口 b垂直相通，第三开口 c形成T字型的下部分“ | ”。如5a和图5c所示，当动力驱动装置9驱动推拉杆8运动带动旋转臂5旋转时，阀芯14在旋转臂5的作用下转过一角度，此时，第一开口 a与第二开口 b与注射流道21处于水平位置，第一开口 a与第三开口 c处于竖直位置，注射流道21导通，预熔流道151被截断，此时进行注射动作。如5b和图5d所示，当动力驱动装置9驱动旋转臂5带动阀芯14转过另一角度，此时，第一开口 a与第二开口 b与注射流道21处于竖直位置，第一开口 a与第三开口 c处于水平位置，注射流道21被截断，预熔流道151导通，此时进行预熔储料。
[0038]当该旋转式熔体分配阀适用于普通射出成型机时，如图6a_6d所示，阀芯14上开有双向导通孔，该双向导通孔包括第一开口 e和第二开口 f，且第一开口 e和第二开口 f水平相连通。如图6a和图6c所示，当动力驱动装置9驱动旋转臂5带动阀芯14转过一角度，第一开口 e和第二开口 f与注射流道22处于水平位置，注射流道22导通，此时进行注射。如图6b和图6d所示，当动力驱动装置9驱动旋转臂5带动阀芯14转过另一角度，第一开口 e和第二开口 f与注射流道22相垂直，注射流道22被截断。
[0039]再进一步，如图2所示，阀芯14与旋转臂5的连接处以及旋转臂5与连接杆8连接处分别设有隔热元件3、7。该隔热元件3、7有效地解决了阀芯14熔体导通孔140的热量传递至动力控制装置9，从而损坏其密封件，引起动力控制装置9漏油(气)的问题。
[0040]更进一步，如图2所示,旋转臂5与阀芯14之间装有传动键(图中未示出),该传动键与阀芯相连，在旋转臂5远离阀芯14的一端面还设有与传动键相连的传动键档块4，且该传动键档块4的平面与阀芯14的轴线垂直。该传动键档块4将旋转臂5和传动键定位在阀芯14的轴线方向上。
[0041]再进一步，如图2所示，阀芯14在阀孔121中的前后端部位置分别设有第一定位块2和第二定位块13。第一定位块2为中间钻有通孔的轴套类零件，其套在阀芯14上，并由隔热元件3在其两端支撑于阀芯14上，第一定位块2的一端面与射咀法兰12上加工出的一平面接触，另外一端面由旋转臂5的侧面压住。第二定位块13用螺丝固定于阀芯14的后端部，用于定位阀芯14，使得阀芯14在其轴线方向上不能运动。第一定位块2和第二定位块13相互配合，使阀芯14定位在射咀法兰12的阀孔121中。
[0042]上述实施例中的动力控制装置可为油缸或气缸。
[0043]本发明所提到的熔体可以是胶的高温液体。当然，本发明的熔体还可以是其他高温液体。
[0044]本发明具有如下技术效果:
1.本发明的旋转式熔体分配阀阀芯上开设有润滑槽、集胶槽、排胶孔，润滑槽的设置加大了阀芯与阀孔配合间隙的阻尼，集胶槽收集进入阀芯与阀孔配合间隙的漏胶，排胶孔将收集在集胶槽的漏胶排出，由于阀芯与阀孔配合间隙间的漏胶得到了很好的收集与排出，故该阀芯能很好的保持其内部的清洁，使产品免受污染，能更好的适用于生产透明产品。
[0045]2.本发明的旋转式熔体分配阀通过设有三向导通孔，使其能够应用于具有预塑螺杆和储料装置预熔式的射出成型机或挤注复合射出成型机，对熔体流道进行可靠截断和熔体流向控制。
[0046]3.本发明的旋转式熔体分配阀通过在阀芯上设置金属环解决了普通熔体分配阀存在的因阀零件磨损而产生漏胶的问题。
[0047]4.本发明的旋转式熔体分配阀在动力控制装置与旋转臂之间增设了推拉杆，大大加大了高温熔体的热量传至动力控制装置的历程，同时，在阀芯与旋转臂、旋转臂与推拉杆之间均设有隔热元件，很好的避免了高温熔体的热量传导至动力控制装置，进而损坏动力控制装置密封件的问题。本发明的隔热方式简便、可靠，对动力控制装置不需要冷却介质循环冷却，动力控制装置使用寿命较其它现有的熔体分配阀长。并且本发明将双通道熔体流向控制与动力控制装置不受高温烘烤影响的优点整合在同一分配阀结构内。
[0048]5.本发明的旋转式熔体分配阀的旋转臂设置在旋转阀芯的端部，且其旋转平面与阀芯轴线垂直，故动力控制装置可设置在距阀芯较远的位置，这很好的解决了由于射出成型机射咀部位空间受局限的问题及高温阀体对控制油缸烘烤致液压油与密封件老化的问题。
[0049]以上仅为本发明的较佳可行实施例，并非限制本发明的保护范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作出的等效结构变化，均包含在本发明的保护范围内。
【权利要求】
1.一种旋转式熔体分配阀，包括:射咀、射咀法兰、安装在射咀法兰的阀孔中的阀芯、驱动所述阀芯转动的动力控制装置，所述阀芯与所述阀孔在两者的配合处形成一配合间隙，其特征在于，在所述阀芯上设有用于加大所述阀芯与所述阀孔配合间隙阻尼的润滑槽、用于收集漏入所述配合间隙中熔体的聚胶槽和用于将收集到的熔体排出阀芯的排胶孔，所述润滑槽间隔设置在所述阀芯与所述阀孔的配合处的外表面上，所述聚胶槽与所述配合间隙相连通，所述排胶孔与所述聚胶槽相连通。
2.如权利要求1所述的旋转式熔体分配阀，其特征在于，所述阀芯上还设有与所述排胶孔相连通的漏料接头。
3.如权利要求1所述的旋转式熔体分配阀，其特征在于，所述阀芯上设有金属环安装槽，一弹性金属环固定在所述金属环安装槽内，且所述金属环与所述阀孔弹性涨紧配合。
4.如权利要求1所述的旋转式熔体分配阀，其特征在于，所述阀芯的一端与一旋转臂相连，所述旋转臂的平面与所述阀芯的轴线垂直，所述动力控制装置与所述旋转臂之间设有推拉杆。
5.如权利要求4所述的旋转式熔体分配阀，其特征在于，所述阀芯与所述旋转臂的连接处、所述旋转臂与所述连接杆连接处均设有隔热元件。
6.如权利要求4所述的旋转式熔体分配阀，其特征在于，所述旋转臂远离所述阀芯的一端面设有传动键档块，且所述传动键档块的平面与所述阀芯的轴线垂直，所述传动键档块将所述旋转臂定位在所述阀芯的轴线方向上。
7.如权利要求1所述的旋转式熔体分配阀，其特征在于，所述阀芯具有一熔体导通孔，所述熔体导通孔为三向导通孔，所述三向导通孔包括第一开口、第二开口和第三开口，所述三向导通孔形成一 T型，所述第一开口与所述第二开口水平相通，所述第三开口均与所述第一开口和所述第二开口垂直相通，当所述动力控制装置带动所述阀芯转过一角度时，所述第一开口、所述第二开口与所述旋转式熔体分配阀的注射流道处于水平位置时，所述第一开口、所述第二开口与所述注射流道导通，所述第三开口截止，当所述动力控制装置带动所述阀芯转过另一角度时，所述第一开口、所述第二开口与所述注射流道相垂直时，所述第一开口和所述注射流道被截断，所述第二开口和所述第三开口导通。
8.如权利要求1所述的旋转式熔体分配阀，其特征在于，所述阀芯靠近所述动力控制装置的一端设有第一定位块，所述阀芯的另一端设有第二定位块，所述第一定位块和所述第二定位块将所述阀芯定位在所述阀芯的轴线方向。
9.如权利要求9所述的旋转式熔体分配阀，其特征在于，所述第一定位块为中间钻有通孔的轴套类零件，所述第一定位块套在所述阀芯的一端部上，所述第二定位块固定于所述阀芯的另一端部。
10.一种射出成型机，包括一射胶部件，所述射胶部件包括如权利要求1至9任一项所述的旋转式熔体分配阀。
【文档编号】B29C47/92GK103737888SQ201410035640
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2014年1月24日 优先权日:2014年1月24日
【发明者】蒋志坚, 王海平 申请人:震雄机械（深圳）有限公司