CN1043901A - 装有偏置的阀杆助力机构的注射成型*** - Google Patents

Abstract

一种装有偏置的阀杆助力机构的注射成型***，装有被加热的喷嘴和歧管部件，并有一对阀杆助力机构。熔体流道在歧管部件内分成两条支道绕过阀杆的后段。该两条熔体支道和两个助力机构以等角度交错布置在阀杆周围，因而大大减少了所需的空间。阀杆有一个扩大了的前端，它向型腔移动时阀门开启，缩回时其端部就座于喷嘴端部的与之相配的口内，从而将阀门关闭。每个助力机构包括一个弹簧和一个总是将阀杆往回推的杠杆。另一实施例中，只用了一个助力机构。

Description

本发明的所属技术领域为注射成型所用的设备。它涉及一种中心引入型的阀门***，它有一个偏置的阀杆助力机构。

在此技术领域内，用弹簧力来动作的细长阀杆是熟知的。早期的例子是美国颁给贝克（Beck）等人的2，940，123号专利（1960年6月14日）中所公开者。由于采用更高注射压力和小尺寸部件的趋势，要为弹簧安排足够大的空间成为一个严重的问题，特别是在中心引入型的***上，因为在这种情况下熔体流道要穿过歧管部件并绕过阀杆的后部。在中心引入型的***上装设径向偏置的摆动操作机构的做法在本申请人于1981年9月1日获得的美国第4，286，941号专利中作了公开。另外一种解决本问题的做法在怀尔斯（Wiles）获得的美国第4，380，426号专利（1983年4月19日）中作了公开，它是一种具有连接于阀杆驱动端的气动活塞的中心引入型***。

还有用一种注射成型喷嘴，它的端部伸入模槽板内以形成一个阀门，如在本申请人于1986年4月1日获得的美国专利第4，579，520中所示出者。一个伸入型腔内的阀芯在其往回移动的方向将阀门关闭的装置示出于本申请人于1985年6月4日获得的美国专利第4，521，179号中。冯霍尔德特（Von    Holdt）在1983年4月19日获得的美国专利第4，380，422号中叙述的挠性阀门的阀件在《塑料技术》1988年7月号第21至23页上的名为“热流道的‘挠性阀门’可以快速地注塑出低应力的大件”一文中也作了阐述。因此，在此之前的动作机构或者使用相对昂贵的活塞操作器，它对于可用的有限空间显得太笨大，或者不具备足够的力来关闭大直径的阀门。

因此本发明的任务是提供从阀杆径向地向外伸展的一个或几个阀杆助力机构，至少可以部分地解决现有技术所存在的问题。

为此，本发明提供一种由阀门启闭的中心引入型热流道注射成型***，它有一个连接于被加热的歧管部件的被加热的喷嘴，该被加热的喷嘴装设在一块模槽板内，该喷嘴的前端穿过模槽板的一个开口通向一个型腔，该喷嘴开有分为后部和前部的中心孔，其前部中心孔穿过喷嘴的前端形成一个具有向前张开的口子的阀门;该***还有一根细长阀杆，该阀杆贯穿于喷嘴的中心孔内并能在向后的关闭位置和向前的开启位置之间往复移动，该阀杆分为前段、中段和后段，其中段穿过上述中心孔的后部，其后段则伸入歧管部件的一个中心孔内;该***还有从歧管部件引入口将加压的熔体导向上述阀门的流道，该流道途径歧管部件和喷嘴，分支绕过阀杆的后段，汇合于通向阀门的位于阀杆前段周围的喷嘴中心孔的前部的空间内，阀杆的中段与喷嘴中心孔的后部相配以防止处于压力下的熔体从往复运动的阀杆周围漏出。该***的改进内容在于，该阀杆有一个扩大了的前端，当阀杆位于其缩回的关闭位置时，该扩大了的前端就座于该阀门的口内，以及一个装在歧管部件内的助力机构，它包括装在歧管部件内的一个助力装置和一个杠杆，该杠杆接受来自助力装置的力并将此力朝着向后的方向施加于阀杆上。

本发明的其他目的及其优点将结合附图在下面加以说明。这些附图是：

图1、是本发明的注射成型***的一个实施例的部分剖视图，它示出了熔体流道的形状，

图2    是与图1成直角的一个中分剖视图，它示出了在开启和关闭位置的助力机构，

图3    是切开的透视图，它详细示出了熔体流道与助力机构的布置关系，图4    是与图2类似的中分剖视图，它示出了本发明的另一实施例。

图1示出了一根装在喷嘴14的中心孔12内的阀杆10，该喷嘴14用螺栓16同歧管部件18结合成一体。歧管部件18有一个定位突缘20，它贴住在模槽板24内的一个圆环形肩座22上，以使喷嘴14座落在模槽板24内的穴座26内。在被加热的喷嘴14和被冷却的模槽板24之间有一个绝热的空气间隙28。定位突缘20内开有多个孔30以减少散失到周围模槽板24的热量。喷嘴14的前端32套入一个与之相配的、穿过模槽板24的圆柱形孔34内，而歧管部件18的后端36则套入一个定位套环38内的与之相配的圆柱形孔内，以使喷嘴14和歧管部件18固定在它们的横向位置上。该定位套环38以穿过后板42旋入模槽板24的螺栓40牢固地与模槽板24连结起来。

喷嘴14的中心孔12有一个后部44和一个直径稍大的前部46。该中心孔前部46一直延伸到喷嘴的前端32，在该处形成一个具有向前张开的口子50的阀门48。阀杆10有一个前段52、一个延伸于中心孔12后部44内的中段54和一个伸入歧管部件18的中心孔58内的后段56。从图中可以看出，阀杆10的前段52的直径小于其周围的喷嘴中心孔12的前部46的直径，这样在它们之间就形成了一个熔体通道60。当阀杆10处于缩回的位置时，其前段52的扩大了的前端62可望座落在阀门48的口子50上。阀杆10的扩大了的前端62的前端面64是平的，当阀门在关闭位置时，该端面64与型腔68的一个面66是齐平的，并形成型腔68边壁的一部分。阀杆10的中段54具有几道间隔的凸筋70，它们与喷嘴中心孔12的后部44相配，以防止有压力的熔体在阀杆10往复移动时漏出。

在此实施例中，喷嘴14由图2中所示出的装设在对应位置的板式加热器72加热。歧管部件18由与其铸成一体的电加热元件74加热。模槽板24由强制流径通道76的水冷却。由于在大容量注射成型的应用中，需要对阀杆10的扩大了的端部62加强冷却，因此在阀杆10的空心管内设置一块螺旋形的隔板78，并由穿过歧管部件18所开的孔84、86接到阀杆10的后段56的横向冷却水引入管和排出管80、82通以冷却水。这样，冷却水就可从引入管80流入阀杆10，沿着螺旋形的隔板78的一侧向前流到扩大了的端部62，绕过隔板78再沿着它的另一侧向后回流到排出管82。

从图1可见，熔体流道88将加压的熔体从歧管部件18后端36中部的引入口90引到阀门48处。流道88先分成两条支道92绕过歧管部件18内的中心孔58，然后汇合于阀杆10的前段52周围的空间60。虽然在本实施例的图中阀杆10的前段52的直径比其中段54的直径小些，但这并非必须如此。重要的是喷嘴中心孔12的前部46的直径必须足够地大于阀杆10的前段52以形成具有足够断面的空间60，使从熔体流道88的支道92流入的熔体得以流过。当熔体的注射压力将阀杆10推着向前到达其开启位置时，熔体就绕过阀杆10的扩大了的端部62经过阀门48向外流入型腔68。

图3将说明装设在容纳阀杆10的后段56的歧管部件18的中心孔58的相对的两侧的两个阀杆助力机构94。在本发明的这一实施例中，该两个助力机构94和熔体流道88的两个支道92以相等的间隔角度交错地布置在阀杆10的周围。这样可使作用于阀杆的横向力相互平衡;而将熔体流道88的支道92布置在助力机构94之间，则可不需加大歧管部件18和喷嘴14的直径。

每个助力机构94包括装在歧管部件18内一个圆柱形腔室98内的螺旋形压缩弹簧96以及一根从弹簧96径向向里延伸的杠杆100。从图中可见，杠杆100的外端102有一个套入弹簧96的定位凸头104，杠杆100的内端106伸入箍住阀杆10的后段56的对开环110上的一个缺口108内。杠杆100径向地延伸在歧管部件18内的槽112内，其形状使其在内端106附近提供一个支点114，该支点114抵靠在喷嘴14的后端面116上。对开环110的内圈118嵌装在围住阀杆10后段56的一条环形槽120内。这样，当弹簧96将杠杆100的外端102压下时，杠杆100围绕其支点114摆动而将对开环110顶起，从而也顶起对开环110围住的阀杆10。支点114的位置使得杠杆100在将弹簧96的力传递给阀杆10时具有较大的机械增力，因此阀杆10的移动量较之弹簧着力的杠杆100外端102的位移要小得多。位于对开环110相对两侧的弹簧96和杠杆100具有相同的尺寸，因此它们施加于阀杆的力是平衡的。

使用时，本发明的***按图示的方式组装起来以后，将电流通入板式加热器72和热元件74的端子122以将喷嘴14和歧管部件18加热到规定的操作温度。按照规定的操作程序，从注射成型机（未图示）送来的加压的熔体通过熔体入口90被送入熔体流道88。当施加注射压力时，熔体作用于阀杆10的扩大端62上的力超过了弹簧力，因而将阀杆向前推进，直至对开环110的前端凸肩124被喷嘴14的后端面116挡住，此时阀门处于开启位置。熔体流经流道88和阀门48直至型腔68已被充满。此时型腔68内的背压和弹簧96的合力将阀杆10推回其缩回的关闭位置，阀杆10的扩大端62就座于与之相配的阀门48的口子50上。接着将注射压力卸去，待经过短时冷却后，将模子打开以取出成型的产品。取出产品后，模子被重新关闭，再次施加注射压力，阀门48重又开启。根据型腔的大小和使用的成型材料所允许的频率，连续地重复此过程。从图中可见，阀杆10的行程相对地短，但即使是较大的型腔也可很快地注满，因为阀杆10的扩大了的端部62和阀门48的出口50的直径很大。阀杆扩大端62和出口50的形状使得熔体很容易地向外扩散到型腔68中去。这一过程使熔体的分子作径向排列，这对于提高某些形状的产品的强度是有利的。

图4是本发明的另一实施例。它只有一个助力机构94。实践中发现在正常连续运转条件下当型腔68被熔体充满时，在该型腔68中形成的背压所作用于阀杆10端面64的力足以在没有助力机构94的帮助下将阀杆10推回到关闭的位置。但是在该***停止运行时还是需要有助力机构将阀杆10推回去，以防止阀杆被凝住在开启的位置。如果后一情况发生时，则要再将该***重新投入运行就有很大的困难。除了这一点差异外，此实施例与第一实施例是一样的，故无需赘述。

上面借助了实施例来说明一种装有偏置的阀杆助力机构的注射成型***，但这并不意味着对本发明的限制。对于熟知本行业的人来说，他可以想出种种变化和改型的内容，例如弹簧96和杠杆100的形状都可以改变，此外，阀杆10、喷嘴中心孔12和供阀杆伸入的歧管部件18内的中心孔58也可以改变。因此在权利要求中将本发明的保护范围予以规定。

Claims (9)

1、一种装有偏置的阀杆助力机构的中心引入型热流道注射成型***。它有一个连接于被加热的歧管部件的被加热的喷嘴，该被加热的喷嘴装设在一块模槽板内，该喷嘴的前端穿过模槽板的一个开口通向一个型腔，该喷嘴具有分为后部和前部的中心孔，其前部中心孔穿过喷嘴的前端形成一个向前张开的口子；该***还有一根细长阀杆，该阀杆贯穿于喷嘴的中心孔内并能在向后的关闭位置和向前的开启位置之间往复移动，该阀杆分为前段、中段和后段，其中段穿过上述喷嘴中心孔的后部，其后段则伸入歧管部件的一个中心孔内；该***还有从歧管部件引入口将加压的熔体导向上述阀门的流道，该流道途径歧管部件和喷嘴，其分支绕过阀杆的后段，汇合于通向阀门的位于阀杆前段周围的喷嘴中心孔的前部的空间内，阀杆的中段与喷嘴中心孔相配以防止处于压力下的熔体从往复运动的阀杆周围漏出；该***改进的特征在于：

该阀杆有一个扩大了的前端，当阀杆位于其缩回的关闭位置时，该扩大了的前端就座于该阀门的口子内，以及

一个装在歧管部件内的助力机构，它包括装在歧管部件内的一个助力装置和一个杠杆装置，该杠杆装置接受来自助力装置的力并将此力朝着向后的方向施加于阀杆上。

2、一种装有偏置的阀杆助力机构的中心引入型热流道注射成型***，它有一个连接于被加热的歧管部件的被加热的喷嘴，该被加热的喷嘴装设在一块模槽板内，该喷嘴的前端穿过模槽板的一个开口通向一个型腔，该喷嘴具有分为后部和前部的中心孔，其前部中心孔穿过喷嘴的前端形成一个向前张开的口子;该***还有一根细长阀杆，该阀杆贯穿于喷嘴的中心孔内并能在向后的关闭位置和向前的开启位置之间往复移动，该阀杆分为前段、中段和后段，其中段穿过上述喷嘴中心孔的后部，其后段则伸入歧管部件的一个中心孔内;该***还有从歧管部件引入口将加压的熔体导向上述阀门的流道，该流道途径歧管部件和喷嘴，其分支绕过阀杆的后段，汇合于通向阀门的位于阀杆前段周围的喷嘴中心孔的前部的空间内，阀杆的中段与喷嘴中心孔相配以防止处于压力下的熔体从往复运动的阀杆周围漏出;该***改进的特征在于：

该阀杆有一个扩大了的前端，当阀杆位于其缩回的关闭位置时，该扩大了的前端就座于该阀门的口子内。

至少两个装在歧管部件内的助力机构，它们从阀杆后部径向地向外伸出，该助力机构以基本上是等角度地分布在阀杆周围并且不干扰延伸于歧管部件内的流道，每个助力机构包括：

（a）装在歧管部件内的助力装置，以及

（b）接受来自助力装置的力并将此力朝着向后的方向施加于阀杆上的作径向延伸的杠杆。

3、根据权利要求1的注射成型***，其特征是，所说的杠杆与一个装在阀杆后部和歧管部件之间的对开环相配合，使与阀杆后部相配的这个对开环把阀杆推向朝后的关闭位置。

4、根据权利要求3的注射成型***，其特征是，所说的助力装置是压缩弹簧。

5、根据权利要求4的注射成型***，其特征是，所说的阀杆助力机构可以为两个，其熔体流道分成两条支道绕过该阀杆的后段，该两个阀杆助力机构和两条熔体支道按一定夹角交错地布置在阀杆周围。

6、根据权利要求5的注射成型***，其特征是，所说的阀杆的前端有一个向前的端面，当阀杆位于其缩回的关闭位置时，该前端面形成型腔边壁的一部分并与型腔的一个面是齐平的。

7、根据权利要求6的注射成型***，其特征是，冷却水在所说的阀杆内作轴向的循环流动。

8、根据权利要求7的注射成型***，其特征是，所说的冷却水在一块隔板的相对的两侧作向前和向后流动。

9、根据权利要求8的注射成型***，其特征是，所说的隔板是螺旋形的。

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