专利名称：注射成型用单喷嘴阀门的启闭装置的制作方法
技术领域：
本发明的所属技术领域为注射成型所用的设备。
本发明与注射成型有关，具体地说，它涉及一种注射成型系统，该系统有一个带有尖端的被加热的喷咀，该喷咀在其向后的开启位置和向前的关闭位置间动作，当它处于关闭位置时，它的尖端座落在一个阀座内起到关闭作用。
在注射成型行业中，加热喷咀是熟知的。它们一般固定在模槽板内的一个穴座中，由一根穿过喷咀中心孔的阀杆来实施阀的启闭。这类系统的一个例子见于本申请人于1986年12月10日提出的加拿大申请号为524，969、名为“带有弹性档圈的注射成型用阀门的启闭机构”的专利申请中。更近一些，本申请人于1987年7月15日提出的加拿大申请号为542，182、名为“注射成型用的多喷咀阀门启闭机构”的专利申请中公开了一种多型腔系统，在该系统中有几个喷咀同一个共用的岐管连接，该岐管和喷咀一起动作。
有一种类似的系统，见于1987年6月2日公布的属于本申请人的名为“阀门探头”的第4，669，971号美国专利中，它涉及驱动一个共用的岐管，来同时启闭若干个注射成型探头的阀门。具有尖端以及密封和定位凸缘的固定式喷咀也是已知的，例如见于本申请人在1987年10月16日提出的加拿大申请号为549，519、名为“具有弹性密封和定位凸缘的注射成型用的喷咀”的专利申请中。但是，没有一种现有技术可以不依仗有压力的熔体来开启阀门而只需驱动喷咀来启闭单个阀门的系统。
为此，本发明的任务至少是部分克服了现有技术的缺点，提供一种单型腔注射成型系统，其中阀门的启闭依靠驱动一个喷咀，在其向后的开启位置和向前的关闭位置之间动作的简单系统。
为此目的，其中一个方向是本发明提供一种单型腔的热流道注射成型系统，它有一个带有熔体流道的被加热的喷咀，从注射成型机送来的加压的熔体通过该流道被送到位于温度受控制的模槽板内的阀门，并通向一个型腔;该喷咀受限制不能作旋转运动并被置于模槽板内的一个穴座中，该穴座有内表面，喷咀有外表面，在该外表面与穴座的内表面之间有一空气层，该喷咀的端部是一个前部形成尖端的锥形表面，该尖端对准着阀座;该系统包括一个操作机构以驱动该喷咀在向后的开启位置和向前的关闭位置之间作纵向移动，在关闭位置时喷咀端部的尖端座落在阀座上;该操作机构的改进内容是驱动机构有一个以不能转动的方式固定于喷咀的内环，一个不能作纵向位移的套在内环外面并与之以螺纹连结的外环，以及一个可将外环转动一个规定角度的与外环相连的动力装置，这一转动可驱使内环移动足够的纵向距离以使喷咀从向后的开启位置移动到向前的关闭位置。
本发明的其他目的以及其它的优点可从结合附图进行说明的以下叙述中看出。
附图简单说明
图1为根据本发明的具有喷咀操作机构的部分注射成型系统的一个最佳实施方案的剖视图，图2为图1系统的部分平面图，图3为图1所示的喷咀及其操作机构的分解图，图4为示有喷咀端部位于其向前关闭位置时的局部剖视图，图5为示有喷咀端部位于其向后开启位置时的局部剖视图。
图1和图2中示出了单型腔注射成型系统的一个部分，其中喷咀10置于模槽板14内的一个穴座12中。喷咀10有一个端部16，它具有在其前部形成尖端20的一个锥形表面18。尖端20与一个阀座22同心，该阀座22穿过模槽板14与型腔24相通。喷咀10内部有一个电热元件26用铜焊固定在一个螺旋形槽28内，该电热元件26一直延伸到喷咀的端部16内的用高速钢镶块30制成的尖端20的旁边并在该处接地，如本申请人于1987年10月16日提出的加拿大申请号为549，518、名为“尖端用铜焊接地加热元件的注射成型喷咀”的专利申请中所述。装在槽28中的加热元件26以及喷咀的外表面32都有镍合金的保护涂层，如本申请人于1987年7月15日提出的加拿大申请号为542，185、名为“具有涂层的注射成型喷咀及其制造方法”的专利申请中所述。
喷咀10有一个用于密封及定位用的凸缘34，它在圆柱体36和端部16之间周向地伸出，如本申请人于1987年10月16日提出的加拿大申请号为549，519、名为“具有弹性密封和定位凸缘的注射成型喷咀”的专利申请中所述。该凸缘向前和向外伸出，抵住在穴座12的内表面40上，并跨接在喷咀10与其周围的模槽板14之间的隔热空气层中并使喷咀的尖端20与阀座22准确地对中。电热元件26的另一端是其冷线端42，它延伸并突出于喷咀体外，它的构造如本申请人于1987年10月16日提出的加拿大申请号为549，520、名为“注射成型喷咀的接电端子的制造方法”的专利申请中所述。从外界电源来的接线(未示出)与冷线端42相接可将喷咀加热到规定的温度。热电偶44伸入密封和定位凸缘34下面钻出的孔46内，并与控制加热元件26电源的温度控制器相连接。
由图可见，喷咀10内有一个熔体流道48，它在喷咀的中线上从喷咀后端52的入口50通向一个贯穿端部16的锥形表面18的横向通道。在靠近喷咀10后端52处有一个较大直径的圆柱形凸缘部分54。圆柱形的喷咀延伸体56用螺栓58同喷咀的后端52紧固，该喷咀延伸体56有一个中心孔60，孔中套入注射成型机的插入式喷咀62。中心孔60与通向熔体流道48的入口50对准，接受从注射成型机来的压力熔体流入。喷咀延伸体56由一个带状电加热器64加热以保持流经中心孔60内的熔体的温度。熔体流经喷咀10内的流道48后进入环绕端部16的空间66，并流经阀座22进入型腔24。流经阀座22的熔体流量根据预先规定的操作循环通过喷咀10的纵向动作来控制。当喷咀10向前移动时，它的端部16的尖端20伸入阀座将其密闭。
根据本发明用于操作喷咀10的机构可从图3的分解图中清楚地看出。内环68由两个半环或几块弧形拼装件70组成，它牢固地套装在喷咀10的凸缘部分54周围。内环68有一条环形的凸筋72，它嵌入喷咀的凸缘部分54上的一条环形凹槽74内，以防止内环68与凸缘部分54之间的相对轴向位移。此外，内环68有一个向内凸出的销钉76，它伸入喷咀上的一个孔内(末示出)以防止内环68与凸缘体54间的相对转动。内环68的外表面78上有几条向外凸起的多头螺纹80。组装时，内环68由外环82包住以保持在它的安装部位。外环82的内表面84上也有几条与内环上凸起的螺纹80相配的螺纹凹槽86。一根径向伸出的操作臂90的内端88用螺栓92与外环82相固定，该臂的外端94则由一根操作杆96连到气缸100内的气动活塞98上。在装配好的条件下，如图1所示，外环82可以自由地由活塞98推动着转动，但外环不能作轴向移动，因为它被夹在模槽板14和后板102之间。喷咀10的一个套在冷线端42上的横向套管104则从后板102的一个孔中穿出，从而防止喷咀10发生转动。在此情况下当活塞98将外环82转动一个规定的角度时，具有互相啮合的螺纹的内环和外环68，82使内环68及与之相固定的喷咀10作纵向移动一个规定的距离以使阀门启闭。
如所周知，受到加热元件26加热的喷咀及其周围的由冷却水管106冷却的模槽板14之间需要隔热。为此，它们之间布置了一个间隙38，该间隙由前已提及的密封和定位凸缘34跨接着。同样，围在喷咀延伸体56外的带状电加热器64及其周围的冷却的后板102之间也由空气间隙108隔热。
使用时，本系统按图中所示的方式组装起来，向加热元件26的冷线端42以及带状加热器64通入电流，以使喷咀10及喷咀的延伸体56加热到规定的工作温度，喷咀10则处于向后的开启位置，如图5所示。此时有压力的熔体从注射成型机的插入式喷咀62注入流道48，并流入喷咀10的端部16周围的空间66内，经由开启着的阀座22注入型腔24。密封和定位凸缘34是由弹性钢制成的，它向前和向外伸出，受到压力熔体的挤压而紧紧地贴住在穴座12的内表面40上，从而防止有压力的熔体漏入喷咀10周围的隔热空气层38内。在空间66内的一部分熔体在受冷却的模槽板14的附近凝固，它也有助于防止熔体漏过凸缘34。
当型腔内已注满了熔体，注射压力要稍保持片刻以使熔体受到压实。然后向活塞98施加气压使外环82转动并将喷咀10向前推到其在图4中所示的其尖端20就座于阀座22内的关闭位置。经过短时的冷却以后，去除注射压力并沿着分开线110打开模子，将成型件按常规方式取出;再将模子闭合后，压缩空气又在相反方向作用于活塞98以将喷咀10向后退到开启位置，并重新向注射成型机内的熔体施加注射压力。以每分钟数次的频率重复上述注射成型的工艺，控制向熔体施加的压力和推动活塞98的气压以使整个系统按照规定的程序运行。当向活塞98施加气压以使喷咀向后退到其开启位置时，熔体的压力也作用于喷咀的锥体表面18上，起到帮助阀门开启的作用。
本系统的功能是以一个具体的实施例的方式来加以说明的，它不具有任何限制的含义。熟悉本行业的人很容易地对其进行变型或修改，例如螺纹80可以布置在外环82而螺纹槽86则可开在内环68上，不象在图中所示的那样。可以用其他措施，例如液压缸，来提供转动外环82的动力。
权利要求
1.注射成型用单喷咀阀门的启闭装置，它是一种单型腔的热流道注射成型系统，它有一个开有熔体流道的被加热的喷咀，从注射成型机送来的加压的熔体通过该流道被送到位于温度受控制的模槽板内的阀门，并通向一个型腔，该喷咀受限制不能作旋转运动并被置于模槽板内的一个穴座中，该穴座有内表面，喷咀有外表面，在该外表面与穴座的内表面之间有一空气层，该喷咀的端部是一个前部形成尖端的锥形表面，该尖端对准着阀座；该系统包括一个操作机构以驱动该喷咀在向后的开启位置和向前的关闭位置之间作纵向移动，在关闭位置时喷咀端部的尖端座落在阀座上；该操作机构的改进内容的特征在于它具有(a)一个以不能转动的方式固着于喷咀上的内环，(b)一个套在内环外面并与内环以螺纹可旋的方式连接的外环，并保证该外环不作纵向位移，以及(c)与外环相连的动力装置可将外环转动一个规定的角度，这一转动驱使内环作纵向移动，其移动的距离足以使喷咀从向后的开启位置移到向前的关闭位置。
2.根据权利要求1的注射成型用单喷咀阀门的启闭装置，其特征在于所述的动力装置可按照一个规定的循环程序不停地将喷咀在其向后的开启位置和向前的关闭位置之间往复移动。
3.根据权利要求2的注射成型用单喷咀阀门的启闭装置，其特征在于所述的动力装置由一个与从所述的外环上伸出的连杆相连的气动活塞构成。
4.根据权利要求1的注射成型用单喷咀阀门的启闭装置，其特征在于所述的内环由几块弧形拼装件构成，它们以一种可锁住的方式套装在喷咀的外表面上，以防止喷咀和内环之间的相对移动。
5.根据权利要求1的注射成型用单喷咀阀门的启闭装置，其特征在于所述的喷咀具有一个周向的密封和定位凸缘，该凸缘在靠近喷咀端部处的外表面向外伸出，使之跨接在喷咀的外表面和穴座的内表面之间的空气间隔中。
6.根据权利要求1的注射成型用单喷咀阀门的启闭装置，其特征在于所述的内环有一个外表面，所述的外环有一个内表面围住在内环的外表面上，内环上还有几条从其外表面向外凸出的多头螺纹，这些螺纹与外环的内表面内的相应数目的螺纹槽相配。
7.根据权利要求1的注射成型用单喷咀阀门的启闭装置，其特征在于所述的内环有一个外表面，所述的外环有一个内表面围住在内环的外表面上，外环的内表面上有几条向内凸出的多头螺纹，这些螺纹与内环的外表面上的相应数目的螺纹槽相配。
全文摘要
本发明涉及一种单喷嘴注射成型系统，喷嘴可作纵向往复运动用以启闭流向型腔内的熔体的阀门。喷嘴上有尖端，喷嘴向前移动时，尖端坐落在阀座上的关闭位置，喷嘴向后时则处于开启位置。喷嘴不能转动，外面固着一个内环，该内环通过螺纹与外环相配，外环可以自由转动，但不能作纵向运动。一个气动活塞与外环相连以推动它转动一个规定的角度。当外环向某一方向转动，内环及喷嘴被推向前移到阀门关闭位置；当外环向相反方向转动时，内环及喷嘴被拉向后退到开启位置。
文档编号B29C45/28GK1033515SQ88108579
公开日1989年6月28日 申请日期1988年12月13日 优先权日1987年12月17日
发明者乔布斯特·乌尔里克·盖勒特 申请人:标准模具有限公司