CN102666061A - 用于注塑喷嘴的旋转阀总成 - Google Patents

Abstract

一种用于注塑装置的旋转阀总成，包括一限定工作流体熔融通道的阀体。所述阀体和至少一端帽限定一阀座，所述阀座有一直径较宽的部分和至少一直径较窄的部分。一卷轴总成可旋转地安装在所述阀座内，且可在一开放位置和一封闭位置之间移动，其中，一处于该开放位置的孔与熔融通道对齐，而处于该封闭位置的孔则不与熔融通道对齐。所述卷轴总成包括一限定所述孔口的中轴部分，以及至少一与所述中轴部分一端相连的臂轴部分，该至少一臂轴部分可相对于所述中轴部分平移，使工作流体从其间的缝隙进入。

Description

用于注塑喷嘴的旋转阀总成

技术领域

本发明涉及到铸模系统，具体涉及到铸模系统中用于注塑喷嘴的旋转阀总成。

背景技术

注模处理一般包括以下几道工序：向注模机的注塑装置中投放聚合材料，在加压条件下将熔融材料注入封闭、夹紧的水冷模中，使材料硬化成模子的形状，打开模子、取出制成的零件，然后开始进行下一次循环。一般将呈颗粒状或粉末状的聚合材料从料斗馈送到注塑装置。注塑装置将固态聚合材料转化为熔融态材料，一般使用进料螺杆，在加压条件下将熔融态材料通过进料螺杆或压料柱塞注入到热流道或其他注模系统中。一般使用关断阀总成使熔融态材料开始从管筒流向注模系统和停止其流动。

多种类型的阀门总成均可使用，包括滑动活塞阀和旋转阀。可以从Dawson的专利（美国4,140,238号专利，于1979年2月20日公布）中找到关于用于注塑装置的滑动活塞阀总成的现有技术实例，从Neuman的专利（美国4,054,273号专利，于1977年10月18日公布）中找到关于用于注塑装置的旋转阀总成的现有技术实例。

人们作了大量努力以改进旋转阀总成。丰田公司Akira等人申请、标题为“注模机旋转阀”的欧洲第0 494 304 B1号专利(发布于1994年9月7日)展示了一种注模机旋转阀总成，该旋转阀总成有一在流动通道中形成的圆筒形阀腔，熔融态树脂在加压条件下被注入进该阀腔，并通过该阀腔从螺杆侧流向喷嘴侧；该旋转阀总成有一圆柱形阀体，其上有一穿孔，该穿孔沿径向方向穿过该阀体以保证流体无阻碍地流过流动通道，这样，该穿孔与所述圆筒形阀腔轴线方向一致，与该阀腔融为一体，并可沿着该阀腔轴线滑动；在该穿孔两侧的圆周方向上形成了一些圆周槽，其沿着所述圆柱形阀体的轴线分布在该阀体外周表面上，这样即使非常小的驱动力矩都可以激励该圆柱形阀体。

MASATAKA等人申请、标题为“注模机关断喷嘴”的日本第09123218A号专利(发布于1997年5月13日)展示如下：挤压成型机中的关断喷嘴可在两个位置之间旋转，熔融树脂通道在其中一个位置时被连接，而在另一个位置时关断；在沿着具有熔融树脂通路的喷嘴的某处有一只壳体，熔融树脂以圆柱形旋转阀的末端所提供的旋转方式，通过该通路从挤压成型机馈送到金属模中，该旋转阀在所述壳体内部有一穿孔，该穿孔被自由旋转地插入；在与所述喷嘴相交的方向上有一减压阀，其允许熔融树脂在开始回吸之前暂时地留在热流道上。

由Condo申请、标题为“注模喷嘴的旋转阀总成”的美国第7,614,71号专利(发布于2009年1月15日)展示了一种用于注模装置的旋转阀总成，其包括一阀体，该阀体限定工作流体的熔融通道。在该阀体上安装有至少一只端帽，该阀体和该端帽共同确定了一阀座，该阀座一般在横跨方向上与熔融通道相交，并具有一直径较宽部分和一直径较窄部分。一卷轴总成旋转地安装在所述阀座内，其确定了一孔口，且可在一开放位置和一封闭位置之间移动，其中，处于该开放位置的孔与熔融通道对齐，而处于该封闭位置的孔则不与熔融通道对齐。

发明内容

根据最初多方面的考虑，本发明提供一种用于注塑装置的旋转阀总成，包括：

一为工作流体限定熔融通道的阀体；

至少一安装在所述阀体上的端帽，该阀体和该端帽限定一阀座，所述阀座有一直径较宽的部分和至少一直径较窄的部分；

一确定孔口的卷轴总成，该卷轴总成旋转地安装在所述阀座中，且可在一开放位置和一封闭位置之间移动，其中，处于该开放位置的孔与熔融通道对齐以使工作流体快速通过熔融通道，而处于该封闭位置的孔则不与熔融通道对齐以防止工作流体快速通过熔融通道；

其中，所述卷轴总成包括一限定所述孔口的中轴，且至少有一臂轴滑动地安装在该中轴一端，该臂轴可以相对于该中轴转移，使工作流体从其间的缝隙进入。

附图说明

结合以下附图并参照非限制实施例的详细描述，可以更好地理解非限制实施例（包括这些实施例的替代方案和/或变形），其中：

图1是用于第一个非限制实施例所述注模系统的注塑装置的部分透视图；

图2是图1所示注塑装置的侧视截面图；

图3是用于图1所示注塑装置的旋转阀总成正视截面图；

图4是另一个非限制实施例所述旋转阀总成的卷轴正视截面图；

图5是另一个非限制实施例所述旋转阀总成的部分正视截面图。

具体实施方式

现在参考图1-3，20主要显示了第一非限制实施例所述注模系统的注塑装置。注塑装置20包括全部同轴排列的用于容纳螺丝（未显示）的挤压筒22、隔离挤压筒22末端的关断压头24和喷嘴26。它们中间是熔融通道28，其贯穿挤压筒22、关断压头24和喷嘴26。工作流体，典型的例如熔融材料PET树脂，快速流过熔融通道28，流体从挤压筒22开始、穿过关断压头24，然后从喷嘴26上的出口29排出。

旋转阀总成30可以在“打开”位置和“关闭位置”之间移动，熔融树脂从“打开”位置自由流入，通过熔融通道28，然后从出口29排出，“关闭位置”阻止熔融树脂从出口29排出。旋转阀总成30包括关断压头24，其确定阀体32。外孔34位于阀体32内，其一般在横跨方向上将熔融通道28一分为二。

在阀体32相对的两边是部分嵌入外孔34的一对端帽38。每只端帽38包括一个伸入外孔34的圆柱形插入部分40。每只端帽38上的凸缘部分46限制了端帽38伸入外孔34的距离。紧固件50用于牢固地将端帽38固定在阀体32上，并且防止端帽38旋转。每只端帽38上的扩展部分52是一空心圆柱体，其位于插入部分40对面的凸缘部分46侧面。内孔48直径小于外孔34，延伸到端帽38中心，使每个内孔48与外孔34同心。

每只端帽38上的外孔34和内孔48一起确定了阀座36。阀座36包括一直径较宽的部分42和至少一直径较窄的部分44。在当前图示说明的实施例中，阀座36包括一对直径较窄的部分44，分别位于直径较宽的部分42的两侧。在两个插入部分40中间的外孔34决定阀座36上直径较宽的部分42，每个内孔48决定阀座36上直径较窄部分44中的一个，这样，直径较宽部分42位于直径较窄部分44的每一侧。直径较宽的部分42正好位于阀体32中心，这样，熔融通道28将直径较宽部分42一分为二。在当前图示说明的实施例中，阀体32两侧均固定有端帽38，每个内孔48都比外孔34长。不过，也有内孔48比外孔34长或短的情况。

卷轴总成54旋转地置于阀座36内。在当前图示说明的实施例中，卷轴总成54由一中心卷轴56和至少一臂轴58确定。在当前图示说明的实施例中，该臂轴58是位于中心卷轴56相对两侧的一对臂轴58。中心卷轴56一般为圆柱体，且至少在圆柱体一端确定一个键68，在当前图示说明的实施例中，在圆柱体两端各确定一个键68。这些技术将识别出实现键68有没有特别的限制，并且可以包括键槽、六边形面、矩形面等等。

每一臂轴58包括一个第一径节62和一个第二径节64。第一径节62的直径大于第二径节64的之间；在当前图示说明的实施例中，第一径节62的直径与中心卷轴56的直径相同，以共同定义一个较厚的区域74，该区域位于阀座36（即外孔34）的直径较宽的部分42内。第二径节64定义较薄的区域76，其尺寸使其可以位于直径较窄的部分44（即内孔48）内。例如，卷轴总成54在较厚区域74处的直径为54毫米，在每一较薄区域76处的直径为35毫米，在整个与较厚区域74处的直径一致的卷轴总成54上，其直径保持不变，而总表面积得以减少。

挡板66位于第一径节62和第二径节64之间。在每个与中心卷轴部分56相对的第一径节62上有键槽70，其大小刚好适合键68，因此，在运动时其与中心卷轴部分56和臂轴58耦合，这样，它们一起串联旋转。键槽70可以比键68更深，这样，键68不会触及键槽70的底部。

孔口86由中心卷轴56决定。当卷轴总成54处于打开位置，孔口86与熔融通道28同轴对齐，使熔融材料可以通过。当卷轴总成54处于关闭位置，孔口86转动离开熔融通道28，卷轴总成54（图2）上的停靠面88阻止熔融材料流动。更好的是，每个较薄区域76通过各自的内孔48完全伸展开，经过一个位于阀座36上的外边沿78。卷轴总成54的两端82附着在驱动臂84（图2）上。驱动臂84由一个在卷轴总成54的打开和关闭位置之间运动的驱动器（未显示）带动。虽然当前图示说明的实施例中显示带有一对伸展到外边沿78之外的较薄区域76的卷轴总成54，也可以考虑只有一个较薄区域76的卷轴总成54，或带有未伸展到沿78以外的较薄区域76的卷轴总成54。

卷轴总成54的尺寸使其可以自由地在阀座36内旋转。在卷轴总成54的侧壁和与外孔34或内孔48的相邻部分有一个间隙，使旋转阀总成30可以旋转。但是，熔融材料沿着间隙泄漏并穿透过外边沿78依然是一个问题。泄漏的熔融材料沿着间隙扩散，一部分熔融材料将流入中心卷轴56和至少一条臂轴58之间的缝隙。由于沿着间隙的泄漏不是对称分布的，它可能不会同时到达两条臂轴58。当熔融材料进入位于中心卷轴56和臂轴58之间的缝隙100时，它开始部分地分开这两部分（即臂轴58相对于中心卷轴56转移），这样，臂轴58上的挡板66被反向挤压开位于凸缘部分46上的密封面94。泄漏越多密封力越强。端帽38限制臂轴58与中心卷轴56分离，这样，键68不会离开键槽70。

安装旋转阀总成30时，先要去掉一只端帽38。然后，让主要的较薄区域76滑过剩余端帽38上的内孔48，从而使卷轴总成54（通常已将其组件中心卷轴56和臂轴58组装好）插入阀体32。就位后，可以重新安装分离的端帽38，然后用紧固件50牢牢固地。卷轴总成54就不会做非旋转运动了。

可以对该旋转阀进行不同的设计。例如，在图4所示的旋转阀总成130的实施例中，旋转地安装在阀体32内的卷轴总成154是由两件零件而非三件零件制造成的。中心卷轴部分156包括较窄部分64，其延伸通过内孔48的一侧。中心卷轴部分56仅包括单一的键68。臂轴58如上所述那样安装在中心卷轴总成156上。这样卷轴总成154仅包括单一的缝隙100。

旋转阀设计的另一种变形包括一只有单一一只端帽38的阀体。现在参阅图5，另一非限制实施例一般显示在230。在本旋转阀总成实施例230中，阀体232限定了阀座36一侧上的内孔48(即直径较宽部分64)和外孔34(即直径较窄部分42)。端帽38以上述方式用在阀座36的另一侧上。这些设计技巧将识别出究竟是两部分的卷轴总成154(如图所示)还是三部分的卷轴总成54可能装在阀体232内。

其他改动可以减小该阀座周围的泄露。例如，可沿着较窄区域76(未表示出)的长度方向安装同心槽和/或密封环。也可以在端帽38的外部安装一套筒(未表示出)以减小所述阀体外部的泄露。臂轴58也可包括排液孔以降低中心卷轴56和臂轴58之间的压强。

非限制实施例的描述提供了本发明的实例，而这些实例并不限制本发明的保护范围。需要明白：本发明的保护范围仅受权利要求的限制。上述概念可能因具体条件和/或具体功能而进行调整，且可能会进一步延伸至本发明保护范围内其他应用的变形。按照对非限制实施例这样的描述，很明显，在不脱离所述概念的条件下，进行修改和增强是可能的。因此，专利证书的保护范围仅受下述权利要求范围的限制。

Claims (11)

1.一种用于注塑装置的旋转阀总成，包括：

一限定工作流体熔融通道的阀体；

至少一安装在所述阀体上的端帽，所述阀体和所述端帽限定一阀座，所述阀座有一直径较宽的部分和至少一直径较窄的部分；

一限定孔口的卷轴总成，该卷轴总成可旋转地安装在所述阀座中，且可在一开放位置和一封闭位置之间移动，其中，处于该开放位置的孔与熔融通道对齐以使工作流体快速通过熔融通道，而处于该封闭位置的孔则不与熔融通道对齐以防止工作流体快速通过熔融通道；

其中，所述卷轴总成包括一限定所述孔口的中轴部分，且至少有一臂轴部分可滑动地安装在该中轴部分的一端，该至少一臂轴部分可相对于该中轴部分平移，使工作流体从其间的缝隙进入。

2.根据权利要求1所述的旋转阀总成，其中，所述卷轴总成包括与所述阀座直径较宽部分匹配的第一径节和与所述阀座直径较窄部分匹配的第二径节。

3.根据权利要求1所述的旋转阀总成，其中，从位于该中轴部分与该至少一臂轴部分之间的缝隙流入的工作流体迫使该至少一臂轴部分对着由该至少一端帽形成的密封面。

4.根据权利要求1所述的旋转阀总成，其中，所述卷轴总成包括匹配所述阀座直径较宽部分的第一径节和匹配所述阀座直径较窄部分的第二径节，还包括一位于该第一径节和该第二径节之间的踏板。

5.根据权利要求1所述的旋转阀总成，其中，该至少一端帽限定了一插入部分，其同轴地延伸到所述阀体限定的一外孔，该插入部分限定了所述卷轴总成由于工作流体泄漏而被迫停靠的位置。

6.根据权利要求1所述的旋转阀总成，其中，所述阀座包括一对直径较窄部分，该对直径较窄部分的每一直径较窄部分均位于该直径较宽部分的对面。

7.根据权利要求6所述的旋转阀总成，其中，所述阀体内部限定了该对直径较窄部分的一直径较窄部分。

8.根据权利要求6所述的旋转阀总成，其中，该至少一端帽包括一对安装在所述阀体对面的端帽，该对直径较窄部分的每一个均由该对端帽限定。

9.根据权利要求1所述的旋转阀总成，其中，该至少一臂轴部分为一对可滑动地安装在所述中轴部分对面的臂轴部分。

10.根据权利要求1所述的旋转阀总成，其中，所述中轴部分限定了在该中轴部分至少一端上的一插销。

11.根据权利要求10所述的旋转阀总成，其中，该至少一臂轴部分为一插槽，适于接纳由该中轴部分所确定的插销。

Images