CN1096242A - 带有阀杆定位叶片的注射成型注嘴镶嵌件 - Google Patents

Abstract

用于阀控浇口的注射成型装置，其中阀杆延伸通 过一个装在注嘴前端的定位镶嵌件。该定位镶嵌件 有一对螺旋形叶片从一个外套管向内延伸。该螺旋 形叶片具有曲线形内边缘围绕着阀杆，当阀杆在开启 位置和关闭位置之间作往复运动时，足以将该阀杆保 持与浇口相正对准的状态。

Description

本发明一般地涉及注射成型，更具体地说，涉及阀控浇口装置，该装置具有一个定位镶嵌件装在每个注嘴的前端，该装置具有一个向内延伸的螺旋形叶片或多个叶片以便将往复运动的阀杆正确定位在对准浇口的位置。

带有连接到阀杆后端的驱动机构的阀控浇口注射成型装置是已知的。通常该阀杆由一个孔来与浇口对准定位，该孔穿越岐管部件和一个邻近于其端部的密封套筒。一个例子示于1991年6月11日颁发给施密特（Schmidt）的美国专利号5，022，846中。然而，它的缺点是往复运动的阀杆的定位并不总是能保持足够的正确性，特别是当浇口是圆柱形的情况时。

提供三个向内延伸的定位销或翅以在邻近于阀杆的前端处进行导向也是已知的。一个例子示于名为“D-M-E/OSCO阀控浇口无冒口成型系统”的D-M-E小册子OVG2第43页上。尽管这将保证了阀杆的定位，但是那些销子或直翅所具有的缺点是：当熔体流过那些定位销或翅时被劈开而导致在成品中产生一些流线形状。

一种具有螺旋形流道围绕着阀杆以便对进入型腔的熔体给出一个漩涡运动的注嘴尖也是已知的。这个例子可见于1991年12月1日颁发给本申请人的美国专利号4，303，382中。

因此，本发明的目的是至少部分地克服现有技术的缺点，这是由于提供了一个阀控浇口注射成型装置，该装置具有一个定位镶嵌件装在每个注嘴的前端，该镶嵌件具有至少一个向内延伸的螺旋形叶片以便将往复运动的阀杆正确定位在对准浇口的位置。

为了达到这个目的，本发明提供了一个阀控浇口的注射成型装置以运送熔体到一个浇口，该浇口延伸穿过一个模子到达一个型腔，该装置包括一个注嘴，该注嘴具有一个外表面，一个后端，一个前端，一个熔体孔从其后端纵向延伸于其间到达其前端，还包括一个阀座在注嘴的前端围绕着所述熔体孔，该注嘴座落在一个穴座内，该穴座具有一个在该模子中的内表面，一个绝热空气层在该注嘴的外表面和该穴座的内表面之间延伸着，还包括一个细长的阀杆，该阀杆具有一个圆柱形的外表面穿过该注嘴装在所述熔体孔的中心部位，而该阀杆的驱动装置连接到该阀杆上，从而该阀杆可在开启位置和关闭位置之间作往复运动，在开启位置时，熔体从注嘴中的熔体孔流经浇口进入型腔，而在关闭位置时，浇口被阀杆密封住了，其改进之处在于：还包括一个阀杆定位镶嵌件，该镶嵌件具有一个外套管和至少一个螺旋形叶片从该外套管上向内延伸一个预定的距离到一个曲线形的内表面，该外套管被装进注嘴前端的阀座内，而所述阀杆则在该定位镶嵌件的中心延伸穿过，并以该至少一个螺旋形叶片的曲线形内表面围绕着该阀杆，当该阀杆作往复运动时，以及熔体围绕着该阀杆流动并通过该定位镶嵌件上至少一个螺旋形叶片的时候，足以使该阀杆定位并保持与浇口的正确对准状态。

本发明的进一步的目的和优点可从以下结合附图的说明中呈现出来。

附图简要说明：

图1是一个多型腔阀控浇口注射成型系统的部分剖面图，示出了本发明的一个最佳实施例的装置，

图2是图1中所示阀杆延伸穿过定位镶嵌件的切开后的轴测图。

首先参阅图1，示出了一个多型腔阀控浇口注射成型系统的一部分，该系统具有一个熔体流道10延伸穿过一个钢制的熔体分配岐管部件12和若干个钢制的注嘴14以运送加压了塑料熔体到相应的浇口16导向各种在模子20内的型腔18。该熔体分配岐管部件12有一个圆柱形的进口部22并由一个整体的电加热元件24来加热。每个注嘴14有一个外表面26，一个后端28，一个前端30，和一个中心熔体孔32从后端28延伸到前端30。该注嘴14由一个整体的电加热元件来加热，该电加热元件34有一个螺旋形部分36围绕着熔体孔32延伸，还有一个外部接电端子38，从此处连接到从电源处来的电线40上。一个阀杆定位镶嵌件42将在下面予以详述，该镶嵌件装入一个阀座44内，该阀座44带有螺纹的内表面46，该内表面46在注嘴14的前端30内。

在该具体结构中，模子20包括一个模腔板48，一个气缸板50和一个后板52，它们被螺栓54紧固在一起。模子20由通过冷却通道56泵来的冷却水所冷却，该冷却通道56在模腔板48和气缸板50中延伸着。熔体分配岐管部件12借助一个定位环58和密封套筒60被装在模腔板48和气缸板50之间。每个密封套筒60由螺栓62紧固在岐管部件12内与之匹配的座子64中，并具有一个凸缘部66抵靠在气缸板50上。这样，一个绝热空气层68就被配置在加热了的岐管部件12和其周围的冷却了的模腔板48和气缸板50之间。注嘴14座落在模腔板48内的穴座70中，该注嘴有一个定位凸缘72向前延伸到一个在穴座70中的一个环形定位肩部74上。这样，一个绝热空气层76被同样地配置在穴座70的内表面78和注嘴14的外表面26之间以提供在加热了注嘴14和其周围的冷却了的模子20之间的热隔离。

一个细长的阀杆80带有圆柱形的外表面82延伸穿过在密封套筒60中的孔84和岐管部件12中的孔86进入熔体流道10并与通过注嘴14的熔体孔32中心对准着。该阀杆80具有一个放大了的后端88和一个圆柱形的顶端90，该顶端90在关闭位置时被容纳进浇口16，尽管在其他实施例中也能使用一个具有锥形顶尖的阀杆80将之座落到一个锥形浇口内，这时，正确的对准就不如当顶端90和浇口16是圆柱形的时候那么严格要求。阀杆80的后端88被连接到一个气动驱动机构，该机构包括一个活塞92座落在气缸板50内的一个气缸94中。有控制的压缩空气通过延伸穿过后板52的空气管道96，98被施加到活塞92的两对面以将该阀杆在一个缩回的开启位置和一个向前的关闭位置之间作往复运动，在关闭位置时，阀杆的圆柱形顶端90与浇口16相密合。尽管为了便于说明，这里示出了一个气动驱动机构，当然，在许多应用中，也可用液压驱动机构。

再参阅图2，定位镶嵌件42有一个外套管100并有一个中心开口102延伸穿过其间，而一对螺旋形叶片104从外套管100处向内对称延伸一个预定距离。每个螺旋形叶片104逐渐斜向尖锐的后端和前端106并具有一个曲线形的内表面108，该内表面108围绕着阀杆80的圆柱形外表面并与之配合。定位镶嵌件42的外套管100有一个中间部110，该中间部110带有一个螺帽状的外表面112延伸在一个圆柱形前部114和一个圆柱形后部116之间，该圆柱形后部116上带有螺纹的外表面118。该后部116被拧入到在注嘴14的前端30处的阀座44内，而该注嘴则被容纳进穴座70内，并以该外套管100的前部114座落进一个在模子20内的座子或开口120中。将定位镶嵌件42拧入注嘴14的办法具有的优点是它将被紧固在位并在该外套管100的前端124的邻近处提供了一个小的间隙122以避免由于注嘴的热膨胀而对模子造成的危害。再者，它能易于被卸下，只要用一个板手作用在该外套管100的中间部110的六角形外表面上即可。当然，该中间部110可具有不同的形状以接受另外的合适的工具用于拆卸工作。这样，在本实施例中，该定位镶嵌件42的外套管100跨越了在注嘴14的前端30和模子20之间的绝热空气层76而延伸着，并防止了加压了的熔体泄漏进入该空气层76。一个密封件被配置在该外套管100的前部114的外表面126和其周围的座子120之间。

在这个位置上，所述中心开口102通过该定位镶嵌件42的外套管100与通过注嘴14的熔体孔32相对准。所述细长的阀杆80通过该定位镶嵌件42的中心延伸并以所述固定的螺旋形叶片104的曲线形的内表面108围绕着该阀杆80足以使之定位并保持在与浇口16相正确对准的位置，当该阀杆80往复运动时，在其开启位置，所述熔体流经该阀杆80的周围，通过所述的螺旋形叶片104之间的定位镶嵌件42，并通过浇口16。除了将阀杆80正确定位之外，该螺旋形叶片104给予熔体一个漩涡运动。这个漩涡运动当熔体到达小的浇口16时被加速起来并使得熔体向外流进所述型腔18时具有一个曲线形的运动。这就避免了在成型的产品中的流线形状，这种流线形状是由于销子或直翅形叶片用来将阀杆80定位而造成的，而本发明还提供了在浇口区域内较坚固的产品。这个定位镶嵌件42有一个热电偶孔128径向向内延伸通过所述外套管100进入螺旋形叶片104之一中以容纳一个热电偶件130，该热电偶件130在其内端132处有一个热电偶。如在图2中可见，径向孔128定位于或邻近于中间部110并延伸穿过定位镶嵌件42的外套管100，因此热电偶件130从此处径向向外延伸进入在注嘴14的前端30和模腔板48之间的绝热空气层76中。该热电偶件130有一个大致上是90度的向后弯头134，该弯头134从热电偶件130的内端132处相距一个预定的距离。当注嘴14和定位镶嵌件42被密封定位于穴座70中时，该弯头134抵靠在该穴座70的内表面78上的一个锥形部136上以牢固地将热电偶件130保持在径向孔128中。将热电偶件130正确定位于定位镶嵌件42的径向孔128中是严格要求的，以便正确地监测和控制在热力学周期期间的操作温度。在这个结构中，该热电偶件130向后延伸穿过空气层76和一个中空的热电偶管138而出去。这样，该热电偶件130易于被移去，并在发生熔体泄漏进入空气层76时，将使在热电偶管138中围绕着热电偶件130的熔体冻结起来以防止熔体泄漏进入系统的其他部分中。

在使用中，该注射成型系统如图1所示那样装配起来。尽管为了易于说明起见，只示出了一个型腔18，可以理解的是所述熔体分配岐管部件12通常根据不同的应用具有多得多的熔体流道分支延伸到大量的型腔18中。电源被接通到岐管部件12内的加热元件24上和注嘴14内的加热元件34上以将它们加热到一个预定的操作温度。炙热的加压了的熔体然后从一个成型机（未图示）根据一个预定的周期在通常的情况下通过中心进口140被注射进入熔体流道10。该熔体流道在岐管部件内向外分支到每个注嘴14，从这里熔体流道延伸穿过中心孔32然后通过在定位镶嵌件42内对准着的开口102到达相应的浇口16。在本实施例中，有控制的气动压力通过空气管道96、98被施加到气缸94内以根据一个预定的周期在通常情况下控制驱动活塞92和阀杆80。当阀杆80在其缩回的开启位置时，加压了的熔体流经熔体流道10和浇口16直到型腔18被填满为止。当型腔18填满时，注射压力保持一个短时间以压紧熔体。气动压力然后反过来以将阀杆80推向前到一个关闭位置，在此处每个阀杆80的顶端90被座落进浇口16之一中。注射压力然后松开，并在一个短时冷却期以后，模子被打开以取出成品。在取出成品后，模子被闭上，气动压力被施加上去将阀杆80缩回到开启位置，而熔体的注射压力被重新施加上去以重新填满型腔18。这个周期每几秒钟周而复始地连续进行，其频率根据型腔的数量和大小以及被成型的材料种类而定。如前所述，在每个定位镶嵌件42内配置螺旋形叶片104以正确地将阀杆80定位并与浇口16相对准，还对流经该定位镶嵌件42的熔体给予一个漩涡运动。再者，叶片104是螺旋形的以形成一个曲线形的内边缘108足以围绕着闭杆80的圆柱形外表面82。尽管已经示出的是一对对称的螺旋形叶片104，但在其他实施例中一个单独的螺旋形叶片或多于两个螺旋形叶片也是能用的。

尽管根据本发明的注射成型装置已以一个最佳实施例说明如上，明显的是其它各种变型都是可能的，只要这些变型不背离本发明的范围，如那些熟悉本行业的人所理解的那样以及如权利要求书中所限定的那样。

Claims (4)

1、一种阀控浇口注射成型装置用来运送熔体到延伸通过一个模子的浇口导向一个型腔，包括：一个被加热了的注嘴，该注嘴有一个外表面，一个后端，一个前端，一个熔体孔从该后端纵向延伸到该前端，以及一个阀座在该前端处延伸围绕着该熔体孔，该注嘴座落在一个穴座内，该穴座在模子内有一个内表面并以一个绝热空气层在该注嘴的外表面和穴座的内表面之间延伸着，一个细长的阀杆有一个圆柱形的外表面穿过该注嘴装在该熔体孔的中心部位，而该阀杆的驱动装置连接到该阀杆上，从而该阀杆可在一个开启位置和一个关闭位置之间作往复运动，在开启位置时，熔体从该熔体孔流经该浇口进入该型腔，而在关闭位置时，该浇口被该阀杆密封住了，其特征在于：还包括，一个阀杆定位镶嵌件，该镶嵌件具有一个外套管和至少一个螺旋形叶片，该叶片有一个前端和一个后端，该至少一个的螺旋形叶片从该外套管上向内延伸一个预定的距离到一个曲线形的内表面，该外套管被装进该注嘴前端处的阀座内，而该阀杆则在该定位镶嵌件的中心延伸穿过，并以该至少一个的螺旋形叶片的曲线形内表面围绕着该阀杆，当该阀杆作往复运动时，以及熔体围绕着该阀杆流动并通过该定位镶嵌件上至少一个螺旋形叶片的时候，足以使该阀杆定位并保持与浇口的正确对准状态，该至少一个螺旋形叶片在其前端和后端处逐渐斜向尖锐的边缘。

2、根据权利要求1的注射成型装置，其特征是，该定位镶嵌件有一对螺旋形叶片从套管处向内对称延伸以围绕着该阀杆。

3、根据权利要求2的注射成型装置，其特征是，在该注嘴前端的阀座有一个带螺纹的内表面，而该定位镶嵌件的外套管有一个中间部在一个带螺纹的圆柱形后部和圆柱形的前部之间延伸着，该中间部可从事将该外套管的圆柱形后部的螺纹可拆卸地拧入该注嘴前端处的阀座中，而该外套管的圆柱形前部可被容纳进该模子内的一个圆形开口中，从而该外套管跨越了延伸在该注嘴和该模子之间的绝热空气层。

4、根据权利要求3的注射成型装置，其特征是，可被接合的该定位镶嵌件的外套管的中间部有一个带有多个平面的外表面。

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