CN114025936B - 用于阀销的部分旋转偏心驱动 - Google Patents

Abstract

一种注射成型设备(5)，其包括注射成型机(IMM)、接纳注射流体(9)并通过流体分配通道(120)分配注射流体的加热歧管(60)、具有腔(80)的模具(70)、以及具有阀销(100)的一个或更多个阀(50)，一个或更多个阀(50)包括：电动致动器(200)和控制器，该控制器包括下述算法，该算法在整个注射循环过程期间以可控制的方式限制轴(12)或输出旋转装置(16、430、500)旋转至产生在选定最小力矩臂与选定最大力矩臂之间延伸的力矩臂的可选择角位置，可选择角位置在对应于选定最大力矩臂的角位置之上70度与该角位置之下70度之间。

Description

用于阀销的部分旋转偏心驱动

相关申请

本申请要求于2019年5月28日提交的序列号为62/853,414的美国临时申请的优先权的权益，该美国临时申请的公开内容通过参引如同在本文中完整阐述一样并入本文。

本申请还是于2017年11月14日提交的序列号为15/811,877的美国申请的延续并要求其优先权的权益，该序列号为15/811,877的美国申请是于2017年11月2日提交的PCT/US17/59641(7164WO0)的延续案，该PCT/US17/59641又要求于2016年11月14日提交的序列号为62/421,696的美国临时申请的优先权的权益，并且美国申请15/811,877还是于2016年7月7日提交的序列号为15/204,555(7149US5)的美国申请的部分延续，美国申请15/204,555又是于2016年2月8日提交的PCT/US16/016944的延续，该PCT/US16/016944要求于2015年3月20日提交的美国临时申请62/135,871的优先权的权益，上述申请的全部公开内容通过引用如同在本文中完整阐述一样并入本文。

以下申请所有的公开内容通过引用如同在本文中完整阐述一样整体并入本文：美国专利No.5,894,025、美国专利No.6,062,840、美国专利No.6,294,122、美国专利No.6,309,208、美国专利No.6,287,107、美国专利No.6,343,921、美国专利No.6,343,922、美国专利No.6,254,377、美国专利No.6,261,075、美国专利No.6,361,300(7006)、美国专利No.6,419,870、美国专利No.6,464,909(7031)、美国专利No.6,599,116、美国专利No.7,234,929(7075US1)、美国专利No.7,419,625(7075US2)、美国专利No.7,569,169(7075US3)、序列号为7,234,929(7075US1)的美国专利申请、序列号为7,569,169(7075US3)的美国专利申请、于2002年8月8日提交的序列号为10,214,118的美国专利申请(7006)、美国专利No.7,029,268(7077US1)、美国专利No.7,270,537(7077US2)、美国专利No.7,597,828(7077US3)、于2000年10月30日提交的序列号为09/699,856的美国专利申请(7056)、于2002年10月11日提交的序列号为10/269,927的美国专利申请(7031)、于2000年2月15日提交的序列号为09/503,832的美国申请(7053)、于2000年9月7日提交的序列号为09/656,846的美国申请(7060)、于2001年12月3日提交的序列号为10/006,504的美国申请(7068)、于2002年3月19日提交的序列号为10/101,278的美国申请(7070)以及PCT申请No.PCT/US11/062099(7100WO0)和PCT申请No.PCT/US11/062096(7100WO1)、美国专利No.8,562,336、美国专利No.8,091,202(7097US1)和美国专利8,282,388(7097US2)、美国专利No.9,724,861(7129US4)、美国专利No.9662820(7129US3)、公开No.WO2015006261(7135WO0)、公开No.WO2014209857(7134WO0)、公开No.WO2016153632、国际公开no.WO2016153704(7149WO4)、美国专利No.9205587(7117US0)、于2017年2月14日提交的序列号为15/432,175的美国申请(7117US2)、美国专利No.9144929(7118US0)、美国专利No.20170341283(7118US3)、于2017年7月20日提交的国际申请PCT/US17/043029(7165WO0)、于2017年7月20日提交的国际申请PCT/US17/043100(7165WO1)以及于2017年6月8日提交的国际申请PCT/US17/036542(7163WO0)。

背景技术

使用诸如电动马达的转子之类的驱动旋转机构来实现阀销的线性驱动的致动器已用于注射成型系统、比如美国专利No.6294122中公开的注射成型系统中，该美国专利的公开内容通过参引如同在本文中完整阐述一样并入本文。

在注射成型系统中使用偏心凸轮来驱动阀销的一种方法是将该装置构造成使得凸轮可以旋转完全360度(在本文中称为全旋转装置或“FRD”)。在一些装置上，这是不可避免的，因为没有实用方法来限制旋转量，这是因为凸轮的动作是连续的，使得凸轮不会停止，因此当凸轮进入第361旋转度数时必需使凸轮的操作连续。汽车发动机中的顶置凸轮就是一种示例。

另一种方法是仅使用完全360度旋转的一部分(在下文中称为“PRD”)。代替连续旋转，致动器的从动轴以可旋转的方式驱动偏心件旋转通过360度的选定部分、然后停止。当轴方向反转时，与阀销互连的滑轨可以沿相反方向以可驱动的方式移动。

优选地，当马达输出速度太高且扭矩太低而无法使用时，致动器、通常为电动致动器的旋转轴线或转子需要与旋转速度降低器互连。优选地，应变波齿轮用作旋转速度降低器。

发明内容

使用基于PRD的系统：

1)阀销的行程末端位置可以由电子控制器(1000)建立，而不是像基于FRD的系统那样手动地或通过试错法建立。对于PRD系统，与线性移动的滑轨、滑块或销安装件互连的阀销可以通过使用可编程伺服马达以可控制的方式使凸轮绕旋转轴线(12a、R3a)旋转选定的旋转角度而沿着阀销的线性行进路径设定为可选择行程末端位置。然后，阀销的行程末端或起始位置能够经由电气或电子控制系统以可控制的方式选择。在FRD系统中，仅通过改变致动器组件相对于热流道和模具浇口的安装位置来机械地确定行程末端或起始循环销位置。因此，在PRD系统中，确定行程起始或末端阀销位置对用户来说更简单并且可以容易地更改以适应系统的磨损和其他变化。

2)阀销的注射循环行程的行进路径或长度可以出于与上述关于预先选择阀销的行程末端或起始位置的能力相同的原因而进行修改。因此，可以对进入浇口的聚合物的量进行计量，而靠近浇口的销限制相对于更远的销的流动。

3)在使用滑轨、滑块或销安装件如图6至图9所示的滑轨43的FRD系统中，由凸轮构件600的外表面施加在滑轨43上的力F的位置在与致动器的整个行程一样长的表面上移动，是具有完全旋转凸轮或偏心驱动销的几何函数。然而，由流体材料施加在销上的力对销100的线性行进的反作用力不移动；其沿着销100和浇口的轴线保持固定。这产生了“联接”，即如图6A中所示的不同轴的一对力F，其产生了滑轨43想要旋转的趋势。这种反作用的量线性地取决于力F和距离D，图6A。在注射循环过程期间仅使偏心安装的凸轮构件600旋转完全360度的一部分的PRD因而减小了距离D，这减小了保持滑轨43旋转位置所需的强度。

4)力的量也是如此。力F越大，越需要对抗滑轨43的旋转趋势。当使用FRD时，施加在销上的力的量在凸轮构件600的完全360度旋转中变化很大。当凸轮600位于任一设计的中间行程时，图6B的阀销100上的力计算为轴上的扭矩乘以力矩臂M。半径R也等于FRD行程的一半。但是当凸轮600将滑轨43移动至行程末端状态时，力矩臂也改变，变得更短。在FRD上，力矩臂最终变为零。然后，力再次等于力矩臂乘以扭矩，但由于臂为零，力在理论上是无穷大。PRD的优点是力矩臂M的长度变化是受限制的(图6B)并且是受控制的。但是，这并不是说非常小的旋转量是优选的。由于半固化聚合物在浇口中并且这需要增加的力水平来移位，因此在销的销闭合部分移动期间额外的力的量是有帮助的。

5)销速度正好相反。在中间行程处，速度最高(对于FRD和PRD)，但在行程末端条件下，FRD的销的速度变为零。PRD的速度在行程末端处也必须为零，因为马达必须停止。然而，当需要再次从行程末端位置移动销100时，FRD系统需要再次启动其马达以产生旋转速度并克服销速度也为零的几何条件，因为零-力矩臂长度导致较慢的销加速度。对于PRD，行程末端处的力矩臂比中间行程处的力矩臂短，但无限长于FRD中的零，从而促进销从行程末端位置开始的较高加速度。这有助于在成型操作中使销不受影响。

6)虽然PRD系统的使用使力矩臂M在销打开状态下保持大约等于销关闭位置，但可以改变这种相等性，以使力矩臂在一个端部处相比于另一端部偏置，以适应客户的喜好。

PRD系统在完全打开位置与完全关闭(或行程末端)位置之间的优选部分旋转范围是凸轮600的完全或最大力矩臂旋转位置之上约80度或约40度与该完全或最大力矩臂旋转位置之下约40度，凸轮600的完全或最大力矩臂旋转位置通常是凸轮600已经旋转到的90度或270度位置，但是可以使用小于完全360度的其他部分旋转度数来实现如上所述的PRD系统的结果。

根据本发明，提供了一种注射成型设备(5)，该注射成型设备(5)包括：

注射成型机(IMM)、接纳来自注射成型机的注射流体(9)并通过流体分配通道(120)

分配注射流体的加热歧管(60)、具有腔(80)的模具(70)以及具有控制注射流体(9)

注射到模具腔中的阀销(100)的一个或更多个阀(50)，所述一个或更多个阀(50)包括：电动致动器(200)，该电动致动器(200)具有与能够围绕输出旋转轴线(12a、R3a)

以可旋转的方式驱动360度的轴(12)或输出旋转装置(16、430、500)以可驱动的方式且以可旋转的方式互连的从动可旋转转子，

旋转至线性转换器装置，该旋转至线性转换器装置包括偏心件(600)，该偏心件(600)以下述布置被偏心地离心设置或安装成距输出旋转轴线(12a、R3a)选定距离(ED、R)：

使得当轴(12)或旋转装置(16、430、500)被以可旋转的方式驱动时，偏心件(600)能够围绕输出旋转轴线(12a、R3a)以可旋转的方式偏心地驱动至270度位置或90度位置之上与270度位置或90度位置之下的可选择角位置，

控制器(1000)，该控制器(1000)与轴(12)或输出旋转装置(16、430、500)互连，控制器(1000)包括下述算法，该算法在整个注射循环过程期间以可控制的方式限制轴(12)或输出旋转装置(16、430、500)旋转至270度位置之上约70度与270度位置之下70度之间、或者90度位置之上约70度与90度位置之下70度之间的角位置，其中，270度位置或90度位置与270度位置或90度位置之上70度之间的预选角位置限定了完全打开阀销位置(PFO)，并且270度位置或90度位置与270度位置或90度位置之下70度之间的预选角位置限定了浇口关闭的阀销位置(PFC)，

销或轴(100)以下述布置与从动偏心件(600)互连或相互接合：使得销或轴(100)

在偏心件(600)被以可旋转的方式偏心地驱动时沿着线性行进路径(A)往复驱动。

在这样的设备中，偏心件可以包括凸轮构件(600)，旋转至线性转换器装置包括与驱动轴或转子(12)互连的滑块或滑轨(43)，滑块或滑轨(43)具有凸轮槽(43sl)，凸轮槽(43sl)具有槽表面(43ss)，槽表面(43ss)适于与偏心件(600)的外表面(600cs)接合，以使滑轨或滑块(43)在偏心件(600)围绕输出旋转轴线(12a、R3a)被以可旋转的方式偏心地驱动时沿着线性行进路径(A)移动。

旋转至线性转换器装置可以适于机械地或摩擦地停止或限制阀销(100)在可选择线性位置处线性行进或者线性行进至可选择线性位置。

凸轮构件(600)、滑块或滑轨43或者相关联的安装件40可以适于在凸轮构件(600)的可选择旋转或角位置处在滑块或滑轨(43)与互补的固定表面(40as)之间施加径向力(RF)，该径向力(RF)足以停止凸轮构件(600)的旋转运动或停止滑块或滑轨(43)的线性运动。

这样的设备通常还包括与致动器(200)的驱动轴或转子(12)互连的旋转速度降低机构(46)，该旋转速度降低机构(46)包括以下述布置与驱动轴或转子(12)互连的以可旋转的方式驱动的大致椭圆形或其他非圆形的装置(430、472)或者一个或更多个以可旋转的方式驱动的齿轮(430、700)：使得驱动轴或转子(12)的旋转被传递至输出旋转装置(16、430、500)，以使输出旋转装置(16、430、500)相对于驱动轴或转子(12)的旋转速度以选定的较低旋转速度被以可旋转的方式驱动。

旋转速度降低机构可以包括应变波齿轮。

电动致动器(200)通常安装在相对于加热歧管(60)的远程方位或位置，使得电动致动器(200)与加热歧管(60)的热连通隔绝或隔离。

在这样的设备中，长形轴(20、20f)可以将可旋转输出轴(12)或输出旋转装置(16、430、500)以可驱动的方式与旋转至线性转换器(40)互连，该旋转至线性转换器(40)与销或轴(100)互连，以将输出轴(12)或输出旋转装置(16、430、500)的旋转转换为线性运动并线性地驱动销或轴(100)。

长形轴通常具有下述长度(CL)，该长度(CL)足以使致动器(200)安装在远离加热歧管(60)的位置或方位中，使得致动器(200)与加热歧管(60)的大量热连通隔离，其中，致动器经由一个或更多个长形线缆(20、20f)保持与阀销(100)互连。

可以具有长度(CL)和线缆轴线(CA)的能够沿着线缆轴线(CA)的至少一部分柔性地弯曲成弯曲或曲线构型(CF)的长形线缆或轴(20f)将可旋转输出轴(12)或输出旋转装置(16、430、500)与旋转至线性转换器(40)互连，该旋转至线性转换器与销或轴(100)互连，以将输出轴(12)或输出旋转装置(16、430、500)的旋转转换为线性运动并线性地驱动销或轴(100)。

该算法优选地在整个注射循环过程期间以可控制的方式将轴(12)或输出旋转装置(16、430、500)的旋转限制于在270度位置之上约40度与270度位置之下约40度之间、或者在90度位置之上约40度与90度位置之下40度之间的角位置，其中，270度位置或90度位置之上40度之间的预选角位置限定了完全打开阀销位置(PFO)，并且270或90度之下40度的预选角位置限定了浇口关闭的阀销位置(PFC)。

阀销(100)通常在弹簧力(SF)的作用下保持与径向表面(600cs)接合。

在本发明的另一方面，提供了一种将选定的注射流体(9)注射到注射成型设备(5)中的模具(70)的腔(80)中的方法，注射成型设备(5)包括注射成型机(IMM)、接纳来自注射成型机的注射流体(9)并通过流体分配通道(120)分配注射流体的加热歧管(60)、具有腔(80)的模具(70)以及具有控制注射流体(9)注射到模具腔中的阀销(100)的一个或更多个阀(50)，该方法包括：选择电动致动器(200)，该电动致动器(200)具有与围绕输出旋转轴线(12a、R3a)以可旋转的方式驱动的输出轴(12)或输出旋转装置(16、430、500)以可驱动的方式且以可旋转的方式互连的从动可旋转转子；将凸轮装置或表面(600)以下述布置偏心地离心设置或安装成距输出旋转轴线(12a、R3a)选定距离(ED、R)：使得当轴(12)或旋转装置(16、430、500)被以可旋转的方式驱动时，凸轮构件或表面(600)围绕输出旋转轴线(12a、R3a)被以可旋转的方式偏心地驱动；在整个注射循环过程期间以可控制的方式使轴(12)或输出旋转装置(16、430、500)旋转至270度位置之上约70度与270度位置之下70度之间、或者90度位置之上约70度与90度位置之下70度之间的角位置，其中，270度位置或90度位置与270度位置或90度位置之上70度之间的预选角位置限定了完全打开阀销位置(PFO)，并且270度位置或90度位置与270度位置或90度位置之下70度之间的预选角位置限定了浇口关闭的阀销位置(PFC)；以下述布置将从动凸轮构件(600)与销或轴(100)互连或相互接合：使得销或轴(100)能够在凸轮构件(600)被以可旋转的方式偏心地驱动时沿着线性行进路径(A)往复驱动；以可控制的方式操作电动致动器以驱动销或轴(100)。

在本发明的另一方面，提供了一种注射成型设备(5)，该注射成型设备(5)包括：

注射成型机(IMM)、接纳来自注射成型机的注射流体(9)并通过流体分配通道(120)

分配注射流体的加热歧管(60)、具有腔(80)的模具(70)、以及具有控制注射流体(9)

注射到模具腔中的阀销(100)的一个或更多个阀(50)，

所述一个或更多个阀(50)包括：电动致动器(200)，该电动致动器(200)具有与能够围绕输出旋转轴线(12a、R3a)以可旋转的方式驱动360度的轴(12)或输出旋转装置(16、430、500)以可驱动的方式且以可旋转的方式互连的从动可旋转转子，

旋转至线性转换器装置，该旋转至线性转换器装置包括偏心件(600)，该偏心件以下述布置被偏心地离心设置或安装成距输出旋转轴线(12a、R3a)选定距离(ED、R)：

使得当轴(12)或旋转装置(16、430、500)被以可旋转的方式驱动时，偏心件(600)能够围绕输出旋转轴线(12a、R3a)以可旋转的方式偏心地驱动至270度位置或90度位置之上与270度位置或90度位置之下的可选择角位置，

控制器(1000)，该控制器(1000)与轴(12)或输出旋转装置(16、430、500)互连，控制器(1000)包括下述算法，该算法在整个注射循环过程期间以可控制的方式限制轴(12)或输出旋转装置(16、430、500)旋转至产生在相对于绝对最小力矩臂的选定最小力矩臂与选定最大力矩臂(通常为0度位置的MM1与通常为180度位置的MM2)

之间延伸的力矩臂的可选择角位置，可选择角位置在对应于选定最大力矩臂(通常为90度位置和270度位置)的角位置之上70度与该角位置之下70度之间，

其中，对应于选定最大力矩臂的角位置与该角位置之上70度之间的预选角位置限定了完全打开阀销位置(PFO)，并且对应于选定最大力矩臂的角位置与该角位置之下70度之间的预选角位置限定了浇口关闭的阀销位置(PFC)，

销或轴(100)以下述布置与从动偏心件(600)互连或相互接合：使得销或轴(100)

在偏心件(600)被以可旋转的方式偏心地驱动时沿着线性行进路径(A)往复驱动。

在这样的设备中，可选择角位置优选地在对应于选定最大力矩臂的通常为90度位置或270度位置的角位置之上40度与该角位置之下40度之间。

在这样的设备中，第一选定角位置优选地设置在对应于最大力矩臂的角位置与对应于最大力矩臂的角位置之上70度之间，该第一选定角位置限定了阀销完全打开位置，并且其中，设置在对应于最大力矩臂的角位置与对应于最大力矩臂的角位置之下70度之间的第二选定角位置限定了行程末端、阀销关闭或浇口关闭的位置。

在这样的设备中，第一选定角位置优选地设置在对应于最大力矩臂的角位置与对应于最大力矩臂的角位置之上40度之间，该第一选定角位置限定了阀销完全打开位置，并且其中，设置在对应于最大力矩臂的角位置与对应于最大力矩臂的角位置之下40度之间的第二选定角位置限定了行程末端、阀销关闭或浇口关闭的位置。

在这样的设备中，偏心件可以包括凸轮构件(600)，旋转至线性转换器装置包括与驱动轴或转子(12)互连的滑块或滑轨(43)，滑块或滑轨(43)具有凸轮槽(43sl)，凸轮槽(43sl)具有槽表面(43ss)，槽表面(43ss)适于与偏心件(600)的外表面(600cs)接合，以使滑轨或滑块(43)在偏心件(600)围绕输出旋转轴线(12a、R3a)被以可旋转的方式偏心地驱动时沿着线性行进路径(A)移动。

旋转至线性转换器装置可以适于机械地或摩擦地停止或限制阀销(100)在可选择线性位置处线性行进或者线性行进至可选择线性位置。

凸轮构件(600)、滑块或滑轨43或者相关联的安装件40可以适于在凸轮构件(600)的可选择旋转或角位置处在滑块或滑轨(43)与互补的固定表面(40as)之间施加径向力(RF)，该径向力(RF)足以停止凸轮构件(600)的旋转运动或停止滑块或滑轨(43)的线性运动。

这种装置还可以包括与致动器(200)的驱动轴或转子(12)互连的旋转速度降低机构(46)，该旋转速度降低机构(46)包括以下述布置与驱动轴或转子(12)互连的以可旋转的方式驱动的大致椭圆形或其他非圆形的装置(430、472)或者一个或更多个以可旋转的方式驱动的齿轮(430、700)：使得驱动轴或转子(12)的旋转被传递至输出旋转装置(16、430、500)，以使输出旋转装置(16、430、500)相对于驱动轴或转子(12)的旋转速度以选定的较低旋转速度被以可旋转的方式驱动。

在这样的设备中，旋转速度降低机构可以包括应变波齿轮。

在这样的设备中，电动致动器(200)可以安装在相对于加热歧管(60)的远程方位或位置，使得电动致动器(200)与被加热歧管(60)的热连通隔绝或隔绝。

在这样的设备中，长形轴(20、20f)将可旋转输出轴(12)或输出旋转装置(16、430、500)与旋转至线性转换器(40)以可驱动的方式互连，旋转至线性转换器(40)与销或轴(100)互连，以将输出轴(12)或输出旋转装置(16、430、500)的旋转转换为线性运动并线性地驱动销或轴(100)。

在这样的设备中，长形轴具有下述长度(CL)，该长度(CL)足以将致动器(200)安装在远离加热歧管(60)的位置或方位中，使得致动器(200)与加热歧管(60)的大量热连通隔离，其中，致动器经由一个或更多个长形线缆(20、20f)保持与阀销(100)互连。

在这样的设备中，具有长度(CL)和线缆轴线(CA)的能够沿着线缆轴线(CA)的至少一部分柔性地弯曲成弯曲或曲线构型(CF)的长形线缆或轴(20f)可以将可旋转输出轴(12)或输出旋转装置(16、430、500)与旋转至线性转换器(40)互连，该旋转至线性转换器(40)与销或轴(100)互连，以将输出轴(12)或输出旋转装置(16、430、500)的旋转转换为线性运动并线性地驱动销或轴(100)。

在这样的设备中，凸轮构件(600)可以包括从能够围绕旋转轴线(R3a)以可控制的方式旋转的可旋转构件(500)轴向地突出的盘、轮、销或突起(600p)，或者包括能够围绕旋转轴线(R3a)以可控制的方式旋转的可旋转构件(500)的径向表面(600cs)。

在这样的设备中，阀销(100)通常在弹簧力(SF)的作用下保持与径向表面(600cs)接合。

在本发明的另一方面，提供了一种将选定的注射流体(9)注射到注射成型设备(5)中的模具(70)的腔(80)中的方法，注射成型设备(5)包括注射成型机(IMM)、接纳来自注射成型机的注射流体(9)并通过流体分配通道(120)分配注射流体的加热歧管(60)、具有腔(80)的模具(70)、以及具有控制注射流体(9)注射到模具腔中的阀销(100)的的一个或更多个阀(50)，

该方法包括：

选择电动致动器(200)，该电动致动器(200)具有与围绕输出旋转轴线(12a、R3a)

以可旋转的方式驱动的输出轴(12)或输出旋转装置(16、430、500)以可驱动的方式且以可旋转的方式互连的从动可旋转转子，

将偏心件(600)以下述布置偏心地离心设置或安装成距输出旋转轴线(12a、R3a)选定距离(ED、R)：使得当轴(12)或旋转装置(16、430、500)被以可旋转的方式驱动时，偏心件(600)围绕输出旋转轴线(12a、R3a)被以可旋转的方式偏心地驱动，在整个注射循环过程期间以可控制的方式使轴(12)或输出旋转装置(16、430、500)

旋转至产生在选定最小力矩臂与选定最大力矩臂之间延伸的力矩臂的可选择角位置，可选择角位置在对应于选定最大力矩臂的角位置之上70度与该角位置之下70度之间，其中，对应于选定最大力矩臂的角位置与该角位置之上70度之间的预选角位置限定了完全打开阀销位置(PFO)，并且对应于选定最大力矩臂的角位置与该角位置之下70

度之间的预选角位置限定了浇口关闭的阀销位置(PFC)，

以下述布置将从动凸轮构件(600)与销或轴(100)互连或相互接合：使得销或轴(100)能够在偏心件(600)被以可旋转的方式偏心地驱动时沿着线性行进路径(A)往复驱动，

以可控制的方式操作电动致动器以驱动销或轴(100)或者轴(100)。

附图说明

结合附图参考以下描述可以更好地理解本发明的上述和进一步的优点，在附图中：

图1是根据本发明的注射成型设备的横截面示意图，其示出了一对远程安装的电动致动器，每个电动致动器经由刚性驱动轴单独地与旋转阀销速度降低器、扭矩增加器装置互连，该扭矩增加器装置又经由偏心装置以可驱动的方式与线性驱动阀销互连。

图2是图1设备的一部分的放大截面图，其示出了具有安装至顶部夹板的旋转速度降低器的电动致动器，并且示出了马达的转子和速度降低器与旋转至线性运动转换器机构的互连，该旋转至线性运动转换器机构又与阀销互连。

图3是经由长形刚性轴与旋转速度降低器和如图2中的旋转至线性运动转换器互连的电动马达致动器的子组件的顶部立体图。

图4是类似于图3的视图，其示出了经由长形挠性轴与速度降低器互连的致动器。

图5是电动致动器的顶部立体分解图，电动致动器的从动轴直接连接至速度降低器，该速度降低器与旋转至线性转换器互连，其中，转换器处于下游位置。

图5A、图5B、图5C是旋转地驱动的输出装置的示意性截面图，旋转地驱动的输出装置具有与销或轴相互接合的凸轮表面，使得在旋转地驱动的输出装置完全旋转时，销或轴以可变线速度被驱动。

图6是电动致动器的子组件、如图10至图12D所示的应变波齿轮旋转速度降低器以及偏心驱动的旋转至线性驱动滑轨转换器的左上部分分解立体图，。

图6A是类似于图6的右上部分分解图，其示出了偏心驱动的旋转至线性滑轨部件的替代构型。

图6B至图6C是前端旋转盘和相关联的偏心安装的凸轮构件、偏心驱动的旋转至线性转换器以及图5、图6、图6A子组件的阀或驱动销的前视图，其示出了处于270度最大力矩中间行程旋转位置的旋转盘和偏心凸轮构件，并且出于说明的目的以虚线示出了下述实施方式：在该实施方式中，在图6B中，最大旋转阀销完全上游打开角位置为在270度最大力矩位置之上或之后70度(在340度处)，并且在图6C中示出了在最大力矩270度中间行程位置之前或之下70度(在200度处)的位置，在该位置处，阀销关闭浇口或处于关闭浇口位置。

图6D、图6E是与图6B、图6C相似的前视图，其具体地示出了下述替代性实施方式：在该替代性实施方式中，在图6D中，最大旋转阀销完全上游打开角位置为在270度最大力矩位置之上或之后40度(在310度处)，并且在图6E中示出了在最大力矩270度中间行程位置之前或之下40度(在230度处)的位置，在该位置处，阀销关闭浇口或处于关闭浇口位置。

图6F是前端旋转盘和相关联的偏心安装的凸轮构件、旋转至线性转换器以及图5、图6子组件的速度降低器的驱动销的俯视前立体图，其示出了处于下述角位置的凸轮构件的外周表面600cs：该角位置适于使表面600cs接合并强制地推靠行进构件表面43hss，这又使行进构件43的外表面43s强制地抵靠支撑件的互补表面40as接合，这导致滑块、滑轨或行进构件43到达硬停止。

图7A、图7B、图7C是前端旋转盘和图5、图6子组件的速度降低器元件的相关联的偏心安装的驱动销的一系列前视图，其示出了在注射循环过程期间处于一系列连续旋转位置的旋转盘和偏心销。

图8是类似于图6的视图，其示出了处于分解关系的前向安装或驱动盘、偏心驱动销和旋转线性运动部件。

图9是组装形式的图8子组件的前视图，其示出了当组装时速度降低装置与前向安装或驱动盘的关系。

图10是组装形式的图8子组件的侧视截面图。

图11是图10装置的销速度降低、扭矩增加或修改装置的左上立体分解图。

图12A是速度降低装置组件的前视图，其示出了安装在柔性花键部件内的薄壁可旋转轴承部件，该柔性花键部件安装在圆形花键部件内，其中，轴承和柔性花键部件设置在初始0度位置。

图12B是类似于图12A的视图，其示出了设置在随后的45度位置中的轴承和柔性花键部件。

图12C是类似于图12A的视图，其示出了设置在随后的180度位置中的轴承和柔性花键部件。

图12D是类似于图12A的视图，其示出了设置在完全完成的360或0度旋转位置的轴承和柔性花键部件。

图13A是阀销运动的速度与由根据本发明的设备中的马达以恒定速度驱动的速度降低、扭矩增加部件的偏心元件的竖向部分的旋转位置的关系曲线的示例。

图13B是施加在从动阀销上的力与由根据本发明的设备中的马达以恒定速度驱动的速度降低、扭矩增加部件的偏心元件竖向地产生的旋转位置的关系曲线的示例。

图14A是阀销运动的恒定速度与由注射成型系统中的马达以恒定旋转速度驱动的常规非偏心旋转至线性驱动系统的位置的关系曲线。

图14B是阀销运动的可变速度与由注射成型系统中的马达以恒定旋转速度驱动的偏心旋转至线性驱动系统的旋转位置的关系曲线的示例。

图15A是类似于图14A的关系曲线。

图15B是类似于图14B的关系曲线。

图16A是类似于图14B的关系曲线。

图16B是类似于图15B的关系曲线。

图17A、图17B、图17C和图17D是用于改变旋转致动器的旋转速度或扭矩的替代性齿轮组件的示例。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的通用系统或设备5，其包括将选定流体9供给到入口9a中的注射成型机IMM，选定流体9又供给到热歧管60的分配通道120中。如所示出的，歧管60设置在上游安装的顶部夹板140与下游安装的模具70之间，该模具70形成腔80，在腔80中，要模制的零件由注射流体9形成，注射流体9经由与喷嘴通道130连通的下游浇口110进入腔中，其中，阀销100设置用于在浇口打开位置与浇口关闭位置之间沿着线性轴线A进行受控的上游和下游往复运动，图1中所示的浇口打开位置相对于喷嘴132，并且所示的浇口关闭位置相对于喷嘴134。

如图1a所示，阀50设置用于控制阀销100的运动，阀50包括电动致动器200，该电动致动器200通常包括具有转子12的电动马达，转子12由例如在美国专利No.6294122中公开的电动线圈以可旋转的方式驱动旋转，该专利专利的公开内容通过参引如同在本文中完整阐述一样并入本文。

阀销100可以与凸轮构件600互连或相互接合，凸轮构件600围绕输出旋转轴线——例如马达转子的轴线12a或如本文所述的速度降低、扭矩增加装置的轴线R3a——被偏心地驱动。与阀销100互连的偏心凸轮构件600的一个示例在图5和图6至图11中示出。与阀销相互接合的偏心凸轮构件600的另一个示例在图5A、图5B、图5C中示出。阀销(100)可以在由弹簧(505)施加的弹力(SF)的作用下保持与径向表面(600cs)接合。如参照图13至图16所述，凸轮构件600的偏心使得能够对销100沿着线性轴线A的线性驱动运动进行变速和更高的扭矩控制。

在图1至图3所示的实施方式中，阀50包括：刚性的-通常包括诸如钢之类的金属-长形轴20，该长形轴20经由位于轴20的上游端22处的联接器15联接至旋转转子12；以及旋转至线性转换器40，该旋转至线性转换器40通过诸如万向节之类的联接器30联接至长形轴20的下游端24。轴20的长形且刚性构型被选择成使得马达200和转子12必须布置并安装在与来自加热歧管60的热传输隔离或隔绝的方位或位置。轴20被选择成包括刚性金属材料，使得源自轴20的从动旋转R2的能量和扭矩力R2s从远程安装的马达200可靠地传递至旋转至线性转换器组件40。这样的刚性轴20实施方式在公开申请no.WO2018/129015中更详细地描述，该公开申请的公开内容通过参引如同在本文中完整阐述一样整体并入本文。

在替代性实施方式中，长形轴20可以包括如图4所示并在公开申请WO2017214387中详细描述的长形挠性轴20f，该公开申请的公开内容通过参引如同在本文中完整阐述一样整体本文。

转换器40可以包括安装或对准支撑件40a和与阀销100互连的滑轨或滑块43。对准支撑件40a具有引导表面40as，当滑轨43被包括图1A的凸轮构件47的偏心驱动部件沿着线性路径A往复驱动时，滑轨或滑块43的互补表面43s抵靠该引导表面40as滑动。如图8的实施方式中所示，滑轨43具有可自由旋转的轮43r，轮43r便于滑轨沿着表面40as向上游向下游滑动。在替代性实施方式中，轮43r不是必需的并且侧表面43s可以适于在没有轮的情况下直接抵靠表面40as滑动。如图1、图1A实施方式所示，对准支撑件40a附接至旋转速度降低器42。转换器40可以固定地安装至如图1所示的顶部夹板140或如图2所示的加热歧管60。

转换器40包括具有旋转中心500c的驱动或安装轮或盘500，致动器20的可旋转驱动轴12直接地或经由可旋转互连的长形轴20、20f或诸如花键轴42s之类的连接器轴间接地与该旋转中心500c轴向地附接或互连。参照图5至图9，马达的以可旋转的方式电动驱动的转子或驱动轴12与旋转至线性转换器40机构的驱动轮或盘500的中心500c以可旋转的方式互连。偏心安装的凸轮构件600——通常是可自由旋转的盘或轮——安装至以可旋转的方式驱动的盘或轮500，距从动轮或盘500的旋转中心500c选定的偏心离心距离ED。

马达转子12的电动驱动器以能够以可控的方式选择的速度和方向以可驱动的方式使驱动轮500旋转R3。如图5至图9所示，当转换器40的驱动轮500被以可旋转的方式驱动时，偏心安装的凸轮构件600绕驱动轮500的中心500c旋转R3。如所示出的，转换器40包括设置有凸轮槽43sl的滑块或滑轨43，凸轮槽43sl以下述布置附接至支撑件40a：使得凸轮构件600的在图7A、图7B、图7C中示出的外周表面600cs与滑块或滑轨43构件的互补内部凸轮表面43ss接合。滑块43的凸轮表面43ss相对于凸轮构件600的直径D和偏心距离ED构造和适配，以使得：当凸轮构件600围绕从动盘或轮构件500的中心以可偏心地驱动的方式旋转R3时，凸轮构件600的外表面600cs能够强制地接合滑块43的内表面43ss并且因此导致滑块43在线性方向或图5至图9中示出的轴线A上或者沿着线性方向或轴线A上下或前后被沿线性方向强制地驱动。如所示出的，阀销100以下述布置固定地附接至从动滑块或滑轨构件43：使得阀销100随着滑块43的线性运动A被线性地驱动。

由于凸轮构件600的偏心安装，阀销100和滑轨43沿着线性路径A的线性或轴向速度A31、A32、A33在恒定旋转速度R3的过程期间根据凸轮构件600的旋转或角位置而变化A31、A32、A33。当凸轮构件600处于图7B所示的90度旋转位置时，线性或轴向速度A32最大，而当凸轮构件600处于图7A的45度位置和图7C中示出的135度旋转位置时，线性或轴向速度A32处于较小速度。类似于图5A、图5B、图5C的偏心凸轮实施方式，当盘500的偏心或偏心构造的凸轮表面600cs处于图5B的九十度位置时，阀销100的线性或轴向速度A32最大，并且当偏心凸轮表面600cs处于图5A的0度位置和图5C的45度位置时，线速度A31和A33小于最大值。

相反，由于凸轮构件600的偏心安装，由偏心凸轮600施加在阀销100和滑轨43上的扭矩力T31、T32、T33根据凸轮构件600的旋转或角位置而沿着线性路径A变化T31、T32、T33，旋转速度R3是恒定的。当凸轮构件600设置在图7B所示的90度旋转位置时，扭矩力最小，而当凸轮构件600位于图7A的45度位置和图7C的135度旋转位置时，扭矩力较大。类似于图5A、图5B、图5C的偏心凸轮实施方式，当盘500的偏心或偏心构造的凸轮表面600cs处于图5B的九十度位置时，由凸轮表面600cs施加在阀销100上的扭矩力T32最小，并且当偏心凸轮表面600cs处于图5A的0度位置(最大扭矩力)和图5C的45度位置时，扭矩力T31、T33大于最小值。

绝对最高扭矩位置是凸轮设置在绝对最大力矩位置中的位置，该绝对最大力矩位置通常是0度位置MMl或180度位置MM2。图5A中也示出了0度位置，即，绝对最大力矩和绝对最小扭矩位置。

图6B、图6C、图6D、图6E、图6F示出了各种优选实施方式，其中，凸轮构件600的旋转被限制为行进通过略微小于轴或输出装置原本将旋转的完全360度的弧段，比如在90度位置和270度位置之上70度或在90度位置和270度位置之下70度，最优选地在90度位置和270度位置之上40度或在90度位置和270度位置之下40度。

在这样的实施方式中，凸轮装置(600)以下述布置被偏心地离心设置或安装成距输出旋转轴线(12a、R3a)选定距离(ED、R)：使得当轴(12)或旋转装置(16、430、500)被以可旋转的方式驱动时，凸轮构件(600)能够围绕输出旋转轴线(12a、R3a)以可旋转的方式偏心地驱动至图6A、图6B、图6C的270度位置或90度位置之上与该270度位置或90度位置之下的可选择角位置。

在这样的优选实施方式中，图1、图6A、图11的控制器(1000)与轴(12)或输出旋转装置(16、430、500)互连，控制器(1000)包括下述算法，该算法在整个注射循环过程期间以可控制的方式限制轴(12)或输出旋转装置(16、430、500)旋转至图6B的270度位置之上约70度与270度位置之下约70度之间的角位置、或者图6B的90度位置之上约70度与90度位置之下70度之间的角位置。270度位置或90度位置与270度位置或90度位置之上70度之间的预选角位置限定了完全打开阀销位置(PFO)，并且270度位置或90度位置与270度位置或90度位置之下70度之间的预选角位置限定了浇口关闭的阀销位置(PFC)。

如图6B所示，滑块、滑轨或线性行进装置(43、40)适于沿着线性行进路径(A、AS)引导阀销。旋转至线性转换器装置(40、43)可以包括固定至旋转至线性转换器40的对准支撑件40a或以其他方式相对于滑轨43固定地附接的止动器或线性行程限制器(未示出)。止动器通常安装并适于将滑块或滑轨43的线性行程限制成使得当凸轮构件600旋转至270(或90)度位置之上或之下70度或更小的预选最大角位置时，阀销和凸轮600的行程停止。通常，270度位置或90度位置之上与270度位置或90度位置之下的这种预选最大角位置被选择成限定对应的预选阀完全打开位置(PFO)和对应的阀完全关闭位置(PFC)。

最优选地，该算法在整个注射循环过程期间以可控制的方式将轴(12)或输出旋转装置(16、430、500)的旋转限制于在270度之上约40度与270度之下40度之间、或者在90度位置之上40度与90度位置之下40度之间的角位置，其中，270度位置或90度位置之上40度之间的预选角位置限定了完全打开阀销位置(PFO)，并且270度位置或90度位置之下40度的预选角位置限定了浇口关闭的阀销位置(PFC)。

描述如何限制凸轮600的旋转的替代方式是控制器1000的算法将轴(12)或输出旋转装置(16、430、500)的旋转限制于可选择角位置，从而产生在图6D的选定最小力矩臂M2与图6C的选定最大力矩臂M1之间延伸的力矩臂M，可选择角位置在与选定最大力矩臂M1相对应的预选角位置(270度，图6B)之上70度与之下70度之间。通常，当凸轮600的旋转或角位置设置在270度或90度时，存在绝对最大力矩臂M1，但是可以预选其他角位置以限定或对应于绝对最大力矩臂位置。

图6D示出了凸轮构件600旋转至270度之下40度的位置，在该位置处，阀销设置在浇口完全关闭位置，在该浇口完全关闭位置处，流体停止通过浇口。如下所述，可以提供摩擦或机械止动装置，使得阀销机械地止动在阀关闭位置中。

图6E示出了滑块43旋转至270度旋转位置之上40度的角位置，在该位置处，阀销被限定和选择成设置在完全阀销和浇口完全打开位置。如下所述，可以提供摩擦或机械止动装置，使得阀销机械地止动在阀完全打开位置中。

类似地，图6D示出了滑块43旋转至270度旋转位置之下40度的角位置，在该位置处，阀销被限定和选择成设置在完全阀销和浇口完全关闭位置。如所讨论的，可以提供摩擦或机械止动装置，使得阀销机械地止动在阀完全关闭位置中。

270度位置是凸轮构件600和驱动系统200的相关联的元件设置在其绝对最大力矩臂位置处的一个位置。在图6C、图6D和图6E实施方式的镜像中，凸轮构件旋转至90度旋转位置，在该90度旋转位置处，凸轮构件600和驱动系统200的相关联的元件也设置在绝对最大力矩臂位置。

图6E、图6F示出了下述实施方式，在该实施方式中，凸轮构件600、滑块43、安装件40被安装并适于使得凸轮构件600的外周表面600cs能够驱动至下述可选择角位置：该可选择角位置适于致使凸轮外表面600cs以一定程度的径向力RF接合并强行地推靠滑块或滑轨或行进构件表面43hss，从而致使外表面43s或设置在行进构件43的外表面43s与相对表面40as之间的轴承强行地抵靠支撑件40的互补表面40as接合，使得作为外表面43s或设置在行进构件43的外表面43s与支撑件40的相对表面40as之间的轴承之间的摩擦接合的结果，滑块、滑轨或行进构件43被机械地强制到达硬停止。可以容易地想象，滚珠、滚珠轴承等可以设置在表面43s和40as之间以用于使一个表面能够沿着另一个表面快速线性滑动，在这种情况下，由凸轮600的硬停止旋转所产生的力RF将施加在滚珠、滚珠轴承等与表面43s和40as之间，以实现机械地防止表面43s和40as相对于彼此移动并因此机械地使滑块或滑轨43的线性运动停止并因此也使阀销100的运动停止的摩擦力。

替代性地，滑块43的外表面43s可以适于抵靠另一固定安装的止动构件(未示出)的表面摩擦接合，该止动构件相对于滑轨、滑块或线性行进构件43固定地与组件200互连。硬停止位置的角位置或线性位置通常被选择成对应于凸轮构件600的角位置，该角位置对应于线性阀销打开PFO和阀销关闭PFC位置。

最大力矩臂位置Ml之上与最大力矩臂位置Ml之下的可选择角位置优选地被选择成在与选定最大力矩臂位置Ml位置相对应的角位置之上约40度与之下约40度之间，这些位置替代性地介于与选定最大力矩臂M1位置相对应的角位置之上约70度与该角位置之下70度之间。

图13A、图14B、图16A示出了当安装盘或驱动盘500的旋转速度恒定时阀销和滑轨的线性或轴向速度A3X如何随着凸轮构件600的所有0至360度旋转位置而变化。

类似地，由偏心凸轮600在不同的旋转位置比如图7A、图7B、图7C中的旋转位置中施加在阀销100上的图6的扭矩力T3X改变T31、T32、T33。图13B、图15B、图16B示出了当安装盘或驱动盘500的旋转速度R3恒定时阀销和滑轨的扭矩力T3X如何随着凸轮构件600的所有0至360度旋转位置而变化。

当系统5被组装并且加热歧管60被加热至典型的高操作温度时，歧管60的本体将趋于在尺寸上物理膨胀，从而导致歧管60的本体相对于顶部夹板140和模具本体70的平移运动。类似地，可以安装至加热歧管的阀组件的部件比如转换器壳体40h和阀销100将在若干方向——比如侧向LS、轴向AS和图2的从前到后FBS——上、即在如图2所示的进出页面的方向上平移移动，而马达200固定地安装在顶部夹板140或系统5的另一个固定结构。为了在致动器200相对于转换器40远程安装的实施方式中适应这样的内外或前后FBS运动，互连接头15、30是柔性的，使得接头15、30优选地适于使轴20能够连同壳体40或马达200沿着相同AS、LS或FBS方向或轴线的运动一起在轴向AS或侧向LS或FBS方向或轴线上或者沿着轴向AS或侧向LS或FBS方向或轴线枢转。接头15、30可以包括万向接头，该万向接头包括诸如铰链15h1、15h2的铰链，铰链可以通过交叉轴15cs以可枢转的方式连接至彼此。交叉轴连接可以将铰链连接成使得构成完整铰链的两个铰链可以沿着它们各自的旋转轴线彼此共同旋转，并且同时还当轴20、特别是刚性轴被以可旋转的方式驱动时在仍继续共同旋转同时围绕连接交叉轴的轴线在FBS轴线或方向上相对于彼此枢转。因此，当系统达到工作温度时，可以安装至歧管60的任何部件比如转换器壳体40或阀销100可以相对于马达200平移移动。

如图8所示，从动轮或盘部件500通常安装在在旋转速度方面相对于致动器200的转子或驱动轴12的旋转速度降低的速度降低装置42的从动旋转盘或轮部件700的前表面500。

旋转速度降低装置46优选地包括应变波齿轮，该应变波齿轮包括可旋转的椭圆形或其他非圆形形状比如含三节点形的盘或环，其产生旋转速度输出相对于输入转子的旋转速度的降低。应变波齿轮通常包括三个基本部件：波发生器、柔性花键和圆形花键。波发生器通常包括被称为波发生器插头的椭圆形或其他非圆形比如含三节点形的盘、以及外滚珠轴承，外轴承也具有椭圆形或其他非圆形比如含三节点形状。柔性花键通常定形状成如同浅杯。花键的周向侧壁非常薄，但底部相对刚性。这由于薄壁而导致开口端处的壁具有显著的柔性，并且在封闭侧非常刚性并且能够牢固地紧固至输出轴。齿围绕柔性花键的外侧径向定位。柔性花键紧紧贴合在波发生器上，使得当波发生器插头旋转时，柔性花键变形为旋转椭圆形或其他非圆形形状比如含三节点的形状，并且不会滑过环的外部椭圆形或其他非圆形比如含三节点形滚珠轴承。滚珠轴承使柔性花键独立于波发生器的轴旋转。圆形花键是在内侧具有齿的刚性圆环。柔性花键和波发生器放置在圆形花键内部，使柔性花键和圆形花键的齿啮合。由于柔性花键变形为椭圆形或其他非圆形比如含三节点形状，因此柔性花键的齿实际上仅在柔性花键的相反侧的两个区域中(位于椭圆形或其他非圆形比如含三节点形状的长轴上)与圆形花键的齿啮合。

随着波发生器插头的旋转，与圆形花键的齿啮合的柔性花键齿改变位置。柔性花键的椭圆形或其他非圆形比如含三节点形状的主轴随波发生器旋转，因此齿啮合的点以与波发生器的轴相同的速率围绕中心点转动。应变波齿轮设计的关键在于柔性花键上的齿数比圆形花键上的齿数少(例如通常少两个)。这意味着对于波发生器的每一次完全旋转，柔性花键将需要相对于圆形花键向后旋转少量(在该示例中为两个齿)。因此，波发生器的旋转动作导致柔性花键在相反方向上的旋转速度要慢得多。对于应变波齿轮机构，可以根据每个齿轮的齿数计算齿轮减速比。

该设备最优选地包括感测电动致动器或马达200的转子12的旋转位置的图1和图2的位置传感器EN、或者感测阀销100或与阀销100的线性运动一起移动的线性移动构件比如滑轨43的线性位置的图10的位置传感器PS。在图1、图2的实施方式中，位置传感器EN通常包括感测转子12的旋转位置或应变波齿轮400的旋转元件比如柔性花键430的旋转位置——又对应于销100的线性位置——的编码器。在图10的实施方式中，线性位置传感器PS通常包括霍尔效应传感器(HES或H.E.S.)，该霍尔效应传感器感测由安装至销100并与销100的线性运动一起线性地移动的磁体产生的磁场的变化，传感器将磁场的变化转换为阀销100的位置。如图10所示，磁体M安装至滑轨43并与滑轨43一起线性地移动。检测器PS因此感测由磁体M产生的任何磁场以及当磁体相对于传感器PS的线性位置线性地移动时磁场的任何变化，传感器PS相对于滑动滑轨43固定地安装在靠近磁体M的场检测中。

在所示的实施方式中，图10、图11、图12A、图12B、图12C、图12D的应变波齿轮400包括波发生器或薄壁轴承460，其安装在柔性花键430的内周壁内并抵靠柔性花键430的内周壁，柔性花键430又安装在例如图10、图11、图12A、图12B、图12C、图12D中所示的刚性圆形花键448的带花键内周内。图12A是图11的速度降低器组件在致动器轴12旋转的起点处的示意性端视图。轴位置指示器PS示出了形成在毂472上的节点482竖向对准成彼此分开180度，从而形成椭圆形或其他非圆形比如含三节点形周向表面。内轴承座圈464压在毂472的椭圆形或其他非圆形比如含三节点的表面上，具有或采取与凸轮互补的形状或者毂472的椭圆形或其他非圆形比如含三节点的表面，并且通过滚珠轴承466将力470施加至也呈大致椭圆形或其他非圆形比如含三节点形状的互补形状的外圈462以及柔性花键齿444，从而当凸轮在轴12上转动时迫使它们与环形齿轮齿446啮合。柔性花键齿444a示出为与环形齿轮上的参考点P对准。图12B示出了轴12顺时针旋转(R)90度。图12C示出了轴12顺时针旋转180度。齿444a的对准现在已经转移成差一个齿与点P对准。图12D示出了轴12顺时针旋转360度。齿444a的对准现在已经转移成差两个齿与点P对准。这意味着柔性花键的旋转(R)略小于输入轴12。这允许高的齿轮比，比如高达99/1。

输入轴包括围绕轴轴线12a旋转的马达轴12，马达轴12的外表面与齿轮的毂的轴接纳孔474的内周表面480以可压缩的方式配合。在图10、图11、图12A、图12B、图12C、图12D所示的实施方式中，输出轴或盘是输出轴承410的内圈414，内圈414的界面420附接至柔性花键430的互补端面432。如所示出的应变波齿轮包括壳体400，在该壳体400上在前端处安装有回转环轴承。轴承的外圈412螺栓连接至壳体，并且内圈414是由滚子416支承的电枢418的一部分。回转环轴承提供卓越的稳定性，以防止电枢转动时的任何前后运动壳体。电枢的前端或面422具有螺栓图案424，驱动盘500通过穿过螺栓图案502的螺钉428紧固在螺栓图案424上。凸轮构件600通过驱动盘500的螺栓图案502中的孔中的一个孔螺栓连接至电枢418，并且围绕输出旋转轴线R3a偏心地旋转了距离ED。带肩螺栓602将凸台604夹持至盘500，盘500围绕图10、图11的齿轮速度降低器旋转轴线R3a以可驱动的方式旋转。凸台形成用于滚柱轴承606的内圈。外圈608具有上下驱动滑轨43的外表面600cs。在电枢的后端420处存在螺栓图案426，柔性花键430螺栓连接至该螺栓图案426。柔性花键是杯形的。前端432是封闭的并且具有螺栓图案436以用于借助于夹板436和螺栓438将柔性花键的端部紧固至电枢。柔性花键的侧壁440出于柔性而是薄的，但保持良好的抗扭强度。杯形状442的后端敞开以接纳波发生器460。轮缘的外表面具有齿轮齿444，当波发生器旋转时，齿轮齿444选择性地接合环形齿轮448上的齿446。波发生器通过毂472安装在马达驱动轴12上。毂472具有内衬有可压缩楔形套筒480的开孔474。当螺钉478被拧紧时，螺钉478迫使夹持环476向后压缩套筒并自定心并且将毂夹持至轴12，而无需使用内六角固定螺钉或键槽，以用于更顺畅的操作。波发生器460包括形成在毂472上的卵形凸轮，在毂472上通过力配合安装有具有柔性内圈的滚珠轴承组件，滚珠轴承组件力配合在毂472的凸轮部分上。毂上的凸部482使内圈464形成在凸轮中，其中，两个凸部468以180度分开形成为卵形。外圈462可以是刚性的，呈与毂472和内圈464的椭圆形或其他非圆形比如含三节点形状互补的椭圆形或其他非圆形比如含三节点形状的形式，或者可以是薄且柔性的，因此外圈462可以符合凸轮的形状，使得在轴12旋转时外圈462与滚珠轴承466一起向外突出(箭头470，图12A和图12B)，以迫使齿轮齿444、446在位置450处啮合。在凸部已经通过之后，位置452处的齿444向内挠曲，以允许消除一个或更多个齿444跳过环形齿轮齿446并允许柔性花键430根据齿轮比和齿数相对于环形齿轮448旋转。

应变波齿轮46、400的操作部件(波发生器、柔性花键、圆形花键)以嵌套方式的布置的性质提供了物理装置深度GD、直径DIA或物理尺寸，其适于足够或充分紧凑且空间有效，以使得该装置能够安装至旋转至线性转换器40的壳体，并且能够单独地或与旋转至线性转换器一起容易地安装至顶部夹板和加热歧管中的一者或另一者。

替代性地，速度降低、扭矩增加装置可以包括诸如图17A(蜗轮组件)、图17B(正齿轮组件)、图17C(行星齿轮组件)中所示的组件，其中，马达200的转子12连接至组件2200的最高速旋转齿轮或含齿轮齿的部件800并使其旋转，并且中间轴连接至组件2200的最高旋转齿轮或含齿轮齿的部件700并由其旋转，以有效地降低旋转速度并增加转子12的扭矩输出，该扭矩输出被传递至以降低的速度R3和较高的扭矩R3s驱动的输出轴16o。其他组件比如图17D的斜齿轮组件或者带和滑轮装置和组件可以用于影响这种速度变化和扭矩变化。

一种注射成型设备(5)，该注射成型设备(5)包括注射成型机(IMM)、接纳来自注射成型机的注射流体(9)并通过流体分配通道(120)分配注射流体的加热歧管(60)、具有腔(80)的模具(70)、以及具有控制注射流体(9)注射到模具腔中的阀销(100)的一个或更多个阀(50)，所述一个或更多个阀(50)包括：

电动致动器(200)，该电动致动器(200)具有可旋转转子或马达轴(12)以及应变波齿轮(46)，该应变波齿轮(46)包括与驱动轴或转子(12)互连的大致椭圆形或其他非圆形的构件，该构件适用于相对于驱动轴或转子(12)的旋转速度以选定的较低旋转速度被以可旋转的方式驱动，并且以可驱动的方式与阀销(100)互连以使得阀销(100)

沿着线性行进路径被驱动，

位置传感器，该位置传感器适于感测可旋转转子或马达轴或者大致椭圆形或其他非圆形的构件的旋转位置或者适于感测阀销(100)的线性位置。

位置传感器可以包括编码器(EN)，该编码器(EN)被安装并适于感测阀销100的旋转位置。

位置传感器可以替代性地包括霍尔效应传感器(PS)，该霍尔效应传感器(PS)检测由与阀销(100)的线性运动相关联的磁体(M)产生的磁场。

Claims (33)

1.一种注射成型设备(5)，所述注射成型设备(5)包括注射成型机(IMM)、接纳来自所述注射成型机的注射流体(9)并通过流体分配通道(120)分配所述注射流体的加热歧管(60)、具有腔(80)的模具(70)以及具有控制所述注射流体(9)注射到所述模具腔中的阀销(100)的一个或更多个阀(50)，所述一个或更多个阀(50)包括：

电动致动器(200)，所述电动致动器(200)具有与轴(12)或输出旋转装置(16、430、500)可驱动地旋转互连的从动可旋转转子，所述轴(12)或输出旋转装置(16、430、500)能够围绕输出旋转轴线(12a、R3a)可旋转地驱动360度，

旋转至线性转换器装置，所述旋转至线性转换器装置包括偏心件(600)，所述偏心件(600)以一结构被偏心地离心设置或安装成距所述输出旋转轴线(12a、R3a)选定距离(ED、R)，使得当所述轴(12)或输出 旋转装置(16、430、500)被以可旋转的方式驱动时，所述偏心件(600)能够围绕所述输出旋转轴线(12a、R3a)以可旋转的方式偏心地驱动至270度位置或90度位置之上与270度位置或90度位置之下的可选择角位置，

控制器，所述控制器与所述轴(12)或输出旋转装置(16、430、500)互连，

其特征在于，

所述控制器包括一算法，所述算法在整个注射循环过程期间以可控制的方式限制所述轴(12)或输出旋转装置(16、430、500)旋转至270度位置之上70度与270度位置之下70度之间、或者90度位置之上70度与90度位置之下70度之间的角位置，

所述阀销(100)以下述布置与所述偏心件(600)互连或相互接合:使得所述阀销(100)在所述偏心件(600)被以可旋转的方式偏心地驱动时沿着线性行进路径(A)往复驱动。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述270度位置或90度位置与所述270度位置或90度位置之上70度之间的预选角位置限定了完全打开阀销位置(PFO)，并且所述270度位置或90度位置与所述270度位置或90度位置之下70度之间的预选角位置限定了浇口关闭的阀销位置(PFC)。

3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述偏心件包括凸轮构件，所述旋转至线性转换器装置包括与所述轴(12)互连的滑块或滑轨(43)，所述滑块或滑轨(43)具有凸轮槽(43sl)，所述凸轮槽(43sl)具有槽表面(43ss)，所述槽表面(43ss)适于与所述偏心件(600)的外表面(600cs)接合，以使所述滑轨或滑块(43)在所述偏心件(600)围绕所述输出旋转轴线(12a、R3a)被以可旋转的方式偏心地驱动时沿着所述线性行进路径(A) 移动。

4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述旋转至线性转换器装置适于机械地或摩擦地停止或限制所述阀销(100)在可选择线性位置处线性行进或者线性行进至可选择线性位置。

5.根据权利要求3所述的设备，其中，所述凸轮构件、滑块或滑轨(43)或者相关联的安装件(40)适于在所述凸轮构件的可选择旋转或角位置处在所述滑块或滑轨(43)与互补的固定表面(40as)之间施加径向力(RF)，所述径向力(RF)足以停止所述凸轮构件的旋转运动或停止所述滑块或滑轨(43)的线性运动。

6.根据权利要求1所述的设备，还包括与所述致动器(200)的所述轴(12)互连的旋转速度降低机构(46)，所述旋转速度降低机构(46)包括以下述布置与所述轴(12)互连的以可旋转的方式驱动的大致椭圆形或其他非圆形的装置(430、472)或者一个或更多个以可旋转的方式驱动的齿轮(430、700)：使得所述轴(12)的旋转被传递至输出旋转装置(16、430、500)，以使所述输出旋转装置(16、430、500)相对于所述轴(12)的旋转速度以选定的较低旋转速度被以可旋转的方式驱动。

7.根据权利要求6所述的设备，其中，所述旋转速度降低机构包括应变波齿轮。

8.根据权利要求1所述的设备，其中，所述电动致动器(200)安装在相对于所述加热歧管(60)的远程方位或位置，使得所述电动致动器(200)与所述加热歧管(60)的热连通隔绝或隔离。

9.根据权利要求1所述的设备，其中，长形轴(20、20f)将所述轴(12)或所述输出旋转装置(16、430、500)以可驱动的方式与旋转至线性转换器(40)互连，所述旋转至线性转换器(40)与所述阀销(100)互连以将所述轴(12)或所述输出旋转装置(16、430、500)的旋转转换为线性运动并线性地驱动所述阀销(100)。

10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述长形轴具有下述长度(CL)，所述长度(CL)足以使所述致动器(200)安装在远离所述加热歧管(60)的位置或方位中，使得所述致动器(200)与所述加热歧管(60)的大量热连通隔离，其中，所述致动器经由一个或更多个长形线缆保持与所述阀销(100)互连。

11.根据权利要求1所述的设备，其中，具有长度(CL)和线缆轴线(CA)的能够沿着所述线缆轴线(CA)的至少一部分柔性地弯折成弯曲或曲线构型(CF)的长形线缆或轴将所述轴(12)或所述输出旋转装置(16、430、500)与旋转至线性转换器(40)互连，所述旋转至线性转换器(40)与所述阀销(100)互连，以将所述轴(12)或所述输出旋转装置(16、430、500)的旋转转换为线性运动并且线性地驱动所述阀销(100)。

12.根据权利要求2所述的设备，其中，所述算法在整个注射循环过程期间以可控制的方式将所述轴(12)或输出旋转装置(16、430、500)的旋转限制于在所述270度位置之上40度与270度位置之下40度之间、或者在所述90度位置之上40度与所述90度位置之下40度之间的角位置，其中，所述270度位置或所述90度位置之上40度之间的预选角位置限定了所述完全打开阀销位置(PFO)，并且所述270度位置或所述90度位置之下40度的预选角位置限定了所述浇口关闭的所述阀销位置(PFC)。

13.根据权利要求3所述的设备，其中，所述阀销(100)在弹簧力(SF)的作用下保持与所述外表面(600cs)接合。

14.一种将选定的注射流体(9)注射到注射成型设备(5)中的模具(70)的腔(80)中的方法，所述注射成型设备(5)包括注射成型机(IMM)、接纳来自所述注射成型机的注射流体(9)并通过流体分配通道(120)分配所述注射流体的加热歧管(60)、具有腔(80)的模具(70)以及具有控制所述注射流体(9)注射到所述模具腔中的阀销(100)的一个或更多个阀(50)，

所述方法包括：

选择电动致动器(200)，所述电动致动器(200)具有与轴(12)或输出旋转装置(16、430、500)可驱动地旋转互连的从动可旋转转子，所述轴(12)或输出旋转装置(16、430、500)围绕输出旋转轴线(12a、R3a)可旋转地受驱动，

将偏心件(600)以一 结构偏心地离心设置或安装成距所述输出旋转轴线(12a、R3a)选定距离(ED、R)，使得当所述轴(12)或旋转装置(16、430、500)被以可旋转的方式驱动时，所述偏心件(600)围绕所述输出旋转轴线(12a、R3a)被以可旋转的方式偏心地驱动，

其特征在于，所述方法还包括：

在整个注射循环过程期间以可控制的方式使所述轴(12)或输出旋转装置(16、430、500)旋转至270度位置之上70度与270度位置之下70度之间、或者90度位置之上70度与90度位置之下70度之间的角位置，

其中，所述270度位置或90度位置与所述270度位置或90度位置之上70度之间的预选角位置限定了完全打开阀销位置(PFO)，并且所述270度位置或90度位置与所述270度位置或90度位置之下70度之间的预选角位置限定了浇口关闭的阀销位置(PFC)，

将所述偏心件(600)与所述阀销(100)以下述布置互连或相互接合：使得所述阀销(100)能够在所述偏心件(600)被以可旋转的方式偏心地驱动时沿着线性行进路径(A)往复驱动，

以可控制的方式操作所述电动致动器以驱动所述阀销(100)。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，对应于选定最大力矩臂的角位置与该角位置之上70度之间的预选角位置限定了完全打开阀销位置(PFO)，并且对应于选定最大力矩臂的角位置与该角位置之下70度之间的预选角位置限定了所述浇口关闭的阀销位置(PFC)。

16.一种注射成型设备(5)，所述注射成型设备(5)包括注射成型机(IMM)、接纳来自所述注射成型机的注射流体(9)并通过流体分配通道(120)分配所述注射流体的加热歧管(60)、具有腔(80)的模具(70)以及具有控制所述注射流体(9)注射到所述模具腔中的阀销(100)的一个或更多个阀(50)，所述一个或更多个阀(50)包括：

电动致动器(200)，所述电动致动器(200)具有与轴(12)或输出旋转装置(16、430、500)可驱动地旋转互连的从动可旋转转子，所述轴(12)或输出旋转装置(16、430、500)能够围绕输出旋转轴线(12a、R3a)可旋转地驱动360度，

旋转至线性转换器装置，所述旋转至线性转换器装置包括偏心件(600)，所述偏心件(600)以下述布置被偏心地离心设置或安装成距所述输出旋转轴线(12a、R3a)选定距离(ED、R)：使得当所述轴(12)或旋转装置(16、430、500)被以可旋转的方式驱动时，所述偏心件(600)能够围绕所述输出旋转轴线(12a、R3a)以可旋转的方式偏心地驱动至270度位置或90度位置之上与270度位置或90度位置之下的可选择角位置，

控制器，所述控制器与所述轴(12)或输出旋转装置(16、430、500)互连，

其特征在于，

所述控制器包括下述算法，所述算法在整个注射循环过程期间以可控制的方式限制所述轴(12)或输出旋转装置(16、430、500)旋转至产生在选定最小力矩臂与选定最大力矩臂之间延伸的力矩臂的可选择角位置，所述可选择角位置在对应于所述选定最大力矩臂的角位置之上70度与该角位置之下70度之间，

所述阀销(100)以下述布置与所述偏心件(600)互连或相互接合：使得所述阀销(100)在所述偏心件(600)被以可旋转的方式偏心地驱动时沿着线性行进路径(A)往复驱动。

17.根据权利要求16所述的设备，其中，对应于所述选定最大力矩臂的角位置与该角位置之上70度之间的预选角位置限定了完全打开阀销位置(PFO)，并且对应于所述选定最大力矩臂的角位置与该角位置之下70度之间的预选角位置限定了浇口关闭的阀销位置(PFC)。

18.根据权利要求16所述的设备，其中，所述可选择角位置在对应于所述选定最大力矩臂的角位置之上40度与该角位置之下40度之间。

19.根据权利要求16所述的设备，其中，设置在对应于所述最大力矩臂的角位置与对应于所述最大力矩臂的角位置之上70度之间的第一选定角位置限定了阀销完全打开位置，并且其中，设置在对应于所述最大力矩臂的角位置与对应于所述最大力矩臂的角位置之下70度之间的第二选定角位置限定了行程末端、阀销关闭或浇口关闭的位置。

20.根据权利要求16所述的设备，其中，设置在对应于所述最大力矩臂的角位置与对应于所述最大力矩臂的角位置之上40度之间的第一选定角位置限定了阀销完全打开位置，并且其中，设置在对应于所述最大力矩臂的角位置与对应于所述最大力矩臂的角位置之下40度之间的第二选定角位置限定了行程末端、阀销关闭或浇口关闭的位置。

21.根据权利要求16所述的设备，其中，所述偏心件包括凸轮构件，所述旋转至线性转换器装置包括与所述轴(12)互连的滑块或滑轨(43)，所述滑块或滑轨(43)具有凸轮槽(43sl)，所述凸轮槽(43sl)具有槽表面(43ss)，所述槽表面(43ss)适于与所述偏心件(600)的外表面(600cs)接合，以使所述滑轨或滑块(43)在所述偏心件(600)围绕所述输出旋转轴线(12a、R3a)被以可旋转的方式偏心地驱动时沿着线性行进路径(A)移动。

22.根据权利要求16所述的设备，其中，所述旋转至线性转换器装置适于机械地或摩擦地停止或限制所述阀销(100)在可选择线性位置处线性行进或者线性行进至可选择线性位置。

23.根据权利要求21所述的设备，其中，所述凸轮构件、滑块或滑轨(43)或者相关联的安装件(40)能够适于在所述凸轮构件的可选择旋转或角位置处在所述滑块或滑轨(43)与互补的固定表面(40as)之间施加径向力(RF)，所述径向力(RF)足以停止所述凸轮构件的旋转运动或停止所述滑块或滑轨(43)的线性运动。

24.根据权利要求16所述的设备，还包括与所述致动器(200)的所述轴(12)互连的旋转速度降低机构(46)，所述旋转速度降低机构(46)包括以下述布置与所述轴(12)互连的以可旋转的方式驱动的大致椭圆形或其他非圆形的装置(430、472)或者一个或更多个以可旋转的方式驱动的齿轮(430、700)：使得所述轴(12)的旋转被传递至输出旋转装置(16、430、500)，以使所述输出旋转装置(16、430、500)相对于所述轴(12)的旋转速度以选定的较低旋转速度被以可旋转的方式驱动。

25.根据权利要求24所述的设备，其中，所述旋转速度降低机构包括应变波齿轮。

26.根据权利要求16所述的设备，其中，所述电动致动器(200)安装在相对于所述加热歧管(60)的远程方位或位置，使得所述电动致动器(200)与所述加热歧管(60)的热连通隔绝或隔离。

27.根据权利要求16所述的设备，其中，长形轴(20、20f)将所述轴(12)或所述输出旋转装置(16、430、500)与旋转至线性转换器(40)以可驱动的方式互连，所述旋转至线性转换器(40)与所述阀销(100)互连，以将所述轴(12)或所述输出旋转装置(16、430、500)的旋转转换为线性运动并线性地驱动所述阀销(100)。

28.根据权利要求27所述的设备，其中，所述长形轴具有下述长度(CL)，所述长度(CL)足以使所述致动器(200)安装在远离所述加热歧管(60)的位置或方位中，使得所述致动器(200)与所述加热歧管(60)的大量热连通隔离，其中，所述致动器经由一个或更多个长形线缆保持与所述阀销(100)互连。

29.根据权利要求16所述的设备，其中，具有长度(CL)和线缆轴线(CA)的能够沿着所述线缆轴线(CA)的至少一部分柔性地弯折成弯曲或曲线构型(CF)的长形线缆或轴将所述轴(12)或所述输出旋转装置(16、430、500)与旋转至线性转换器(40)互连，所述旋转至线性转换器(40)与所述阀销(100)互连，以将所述轴(12)或所述输出旋转装置(16、430、500)的旋转转换为线性运动并且线性地驱动所述阀销(100)。

30.根据权利要求21所述的设备，其中，所述凸轮构件包括从能够围绕旋转轴线(R3a)以可控制的方式旋转的可旋转构件(500)轴向地突出的盘、轮、销或突起(600p)，或者包括能够围绕旋转轴线(R3a)以可控制的方式旋转的可旋转构件(500)的径向表面。

31.根据权利要求21所述的设备，其中，所述阀销(100)在弹簧力(SF)的作用下保持与所述外表面(600cs)接合。

32.一种将选定的注射流体(9)注射到注射成型设备(5)中的模具(70)的腔(80)中的方法，所述注射成型设备(5)包括注射成型机(IMM)、接纳来自所述注射成型机的注射流体(9)并通过流体分配通道(120)分配所述注射流体的加热歧管(60)、具有腔(80)的模具(70)以及具有控制所述注射流体(9)注射到所述模具腔中的阀销(100)的一个或更多个阀(50)，

所述方法包括：

选择电动致动器(200)，所述电动致动器(200)具有与轴(12)或输出旋转装置(16、430、500)可驱动地旋转互连的从动可旋转转子，所述轴(12)或输出旋转装置(16、430、500)围绕输出旋转轴线(12a、R3a)可旋转地受驱动，

将偏心件(600)以一结构偏心地离心设置或安装成距所述输出旋转轴线(12a、R3a)选定距离(ED、R)，使得当所述轴(12)或旋转装置(16、430、500)被以可旋转的方式驱动时，所述偏心件(600)围绕所述输出旋转轴线(12a、R3a)被以可旋转的方式偏心地驱动，

其特征在于，所述方法还包括：

在整个注射循环过程期间以可控制的方式使所述轴(12)或输出旋转装置(16、430、500)旋转至产生在选定最小力矩臂与选定最大力矩臂之间延伸的力矩臂的可选择角位置，所述可选择角位置在对应于所述选定最大力矩臂的角位置之上70度与该角度位置之下70度之间，

将所述偏心件(600)与所述阀销(100)以下述布置互连或相互接合：使得所述阀销(100)能够在所述偏心件(600)被以可旋转的方式偏心地驱动时沿着线性行进路径(A)往复驱动，

以可控制的方式操作所述电动致动器以驱动所述阀销(100)。

33.根据权利要求32所述的方法，其中，对应于所述选定最大力矩臂的角位置与该角位置之上70度之间的预选角位置限定了完全打开阀销位置(PFO)，并且对应于所述选定最大力矩臂的角位置与该角位置之下70度之间的预选角位置限定了浇口关闭的阀销位置(PFC)。

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