CN114430713A - 用于对多个注射模制阀销进行控制的致动器 - Google Patents

用于对多个注射模制阀销进行控制的致动器 Download PDF

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Abstract

一种阀浇口组件具有致动器组件，该致动器组件构造成对多个阀销同时进行控制，以对到达注射模制设备的模具腔的液体树脂流进行调节，该阀浇口组件构造成通过提供阀板而允许将致动器组件从销同时快速且容易地移除，阀板具有多个狭槽或凹穴，狭槽或凹穴用于对销中的对应的一个销进行接纳并且以可释放的方式进行保持。

Description

用于对多个注射模制阀销进行控制的致动器
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年9月23日提交的美国申请No.16/579,093的优先权，该美国申请的全部内容通过参引并入本文。
技术领域
本公开涉及注射模制设备，并且更具体地，涉及具有致动器的阀浇口组件，所述致动器对通过两个或更多个注射喷嘴的液体树脂流同时进行控制。
背景技术
具有对通过两个或更多个注射喷嘴的液体树脂流进行控制的致动器的注射模制设备减少了下述致动器的数量，从而允许更接近喷嘴中心，同时降低了资本和运营费用：该致动器需要对进入到限定在模具中的多个腔中的树脂流或进入到单个腔的多个模具入口中的树脂流进行控制。紧固装置被设置成将每个阀销连接至阀销承载件，该阀销承载件联接至致动器的缸杆。进行维护需要拆卸阀销承载件与阀销之间的各个连接件中的每个连接件，这些连接件通常被固化的树脂卡住或冻结就位。常规拆卸涉及延长的服务和维护时间以及减少的生产时间。本公开的目的是提供一种减少维修和维护时间并且增加生产时间的阀浇口组件。
发明内容
本公开涉及一种阀浇口组件和致动器组件，该致动器组件提供快速断开和快速组装的布置结构，该布置结构允许将致动器组件从多个阀销快速且容易地移除、以及将致动器组件快速且容易地组装到多个阀销上，从而减少维修阀浇口组件或与阀浇口组件相关联的模制设备所需的时间并且增加可用的生产时间。
阀浇口组件包括：歧管，歧管限定有用于将树脂输送至多个注射喷嘴的多个通道；与对应的腔或更多个腔相关联的多个喷嘴；多个阀销，阀销在相关联的喷嘴中的轴向孔内线性移动以对通过喷嘴的浇口的树脂流进行控制；具有能够线性移动的杆的一个或更多个致动器；联接至杆并且包括与多个阀销中的每个阀销相关联的阀销联接器的阀销板。
在某些实施方式中，阀销联接器包括阀销头部接纳部分和阀销头部保持部分。阀销头部保持部分对销进行保持，使得销随着阀销板和致动器的杆的线性运动而移动，并且阀销接纳部分允许阀销头部的***及取出。多个阀销联接器相对于彼此定向成使得板相对于阀销的线性运动导致所有销在相关联的保持部分与接纳部分之间同时移动。诸如定位螺纹件的锁可以将阀销板相对于阀销和致动器保持。
附图说明
图1是结合有本公开的阀浇口组件和致动器组件的注射模制设备的横截面图。
图2是图1中所示的阀浇口组件的立体图。
图3是图1和图2中所示的致动器组件的立体图，其中部分被剖开以显示内部细节。
图4至图7是图3的致动器组件处于该致动器组件的拆卸期间的不同阶段的横截面图。
图8是来自图3的致动器组件的阀销板的俯视图。
图9是限定在图8的阀销板中的销保持凹穴的放大的俯视图。
图10是替代性实施方式的立体图，在该替代性实施方式中，致动器可以通过旋转运动而与多个阀销断开接合。
图11A至图11D是用于在没有将阀销从歧管移除的情况下便于将致动器组件从热流道***移除的替代性阀板构型的立体图。
具体实施方式
用于注射模制设备的热流道(runner)组件10(在图1中以横截面示出)包括具有多个通路的可加热歧管12，所述多个通路限定了热流道***，所述热流道***有利于液体树脂(通常为热塑性聚合物组合物)流从限定在浇道衬里(busing)17中的入口通道16到达多个喷嘴20。图示的浇口组件包括两件式歧管12，该两件式歧管12包括上部歧管部分12A和下部歧管部分12B。可以使用***销13来确保部分12A与部分12B的正确对准。歧管12是两部分式歧管的示例。然而，本公开的新颖概念可以与具有单个部分或任何数量的部分的歧管一起使用。
每个喷嘴20具有筒形形状并且包括沿着喷嘴的筒形(或纵向)轴线延伸的筒形孔26。筒形孔的端部限定浇口27。在筒形孔26内居中且从安装在歧管12上的致动器组件30延伸并且大体延伸穿过筒形孔的是阀销28。阀销28也具有直径小于筒形孔26的直径的大致筒形的形状(环形横截面)，并且阀销28在孔26内大致居中以在孔26的壁与阀销28的外表面之间限定出环形容积32。阀销28能够沿着喷嘴20的纵向轴线在第一位置(在图1的左侧示出)与第二位置(在图1的右侧示出)之间线性地移动，在第一位置，阀销的下端部坐置在浇口27中以防止从喷嘴进入到由模具板36限定的模具腔34中的流，在第二位置，阀销28的下端部与浇口是间隔开的。喷嘴20的上端部38可以设置有外螺纹，该外螺纹接合歧管12的喷嘴接纳孔的内螺纹，以便于拆卸组件10以进行维护。
所示组件10采用热流道技术，其中用于将液体树脂从注射模制机器输送至腔34的通道和其他导管在正常操作期间由浇道加热器40、歧管加热器42和喷嘴加热器44持续保持在升高的温度处。加热器40、42和44可以是电阻式加热器。
组件10包括各种支撑/对准结构46、48、50、52以便于组件10与中间板54和顶部板56的适当且稳固的对准和间隔。
参照图2可以看出，组件10包括与致动器组件30中的每个致动器组件相关联的多个喷嘴20。在所示实施方式中，通过三个喷嘴的树脂流由两个致动器组件30中的每个致动器组件调节。然而，该示例是说明性的，并且任何数量的喷嘴可以与单个致动器组件相关联(例如，2个、3个或4个喷嘴可以由单个致动器组件控制)。
致动器组件30和与喷嘴20相关联的阀销在图3中示出。组件30包括缸式致动器60(例如，液压的、电动的或气动的致动器)，缸式致动器60例如可以是单作用致动器，在单作用致动器中，工作流体仅作用在活塞62的一个侧部上，而机械载荷、例如弹簧或压缩空气作用在另一侧部上，以实现附接至活塞62的驱动杆64的受控的线性运动。替代性地，可以使用双作用致动器，在双作用致动器中，工作流体作用在活塞的两个侧部上以对阀销板66和杆64的线性运动进行控制。
如图3所示，致动器组件30包括活塞壳体63，活塞62被容纳在该活塞壳体63中。壳体63由阀销板壳体65支撑，阀销板66设置在该阀销板壳体65中。周向的脊部或肩部67从阀销板壳体65的上边缘径向向内地延伸，并且竖向的周向壁或套环69从肩部67的径向向内的边缘向上延伸。活塞壳体63以可释放的方式被支撑在阀销板壳体65上，其中壳体63的下边缘被支撑在肩部67上，并且壳体63的径向面向内的表面的下端部抵接套环69的径向面向外的表面。壳体63通过多个螺纹件71以可释放的方式固定至壳体65，螺纹件71具有延伸到套环69的面向外的表面上的周向凹槽11中的窄的或带尖端的端部。螺纹件71延伸穿过活塞壳体63的开口73。
活塞62被保持在由壳体63和盖77限定的室75内并且在该室75内进行往复运动，该盖77通过卡环79固定至壳体63。销密封保持盘90通过螺栓保持在歧管12上。壳体65通过螺栓83固定至歧管。销密封保持盘90连同销密封件88和阀销28也提供密封以防止熔融的树脂从歧管向上流动。
阀销板66连接至杆64并且按照致动器60的控制的规定而与杆64一起线性地移动。阀销板66设置有多个凹穴70(图8和图9)，凹穴70用于以可释放的方式对阀销28进行接纳及保持。凹穴70至少部分地带有唇缘，每个凹穴的唇缘构造成接合阀销28的头部72(图4)的下侧部。每个凹穴70具有：销头部接纳部分74(图8和图9)，销头部接纳部分74构造成允许头部72***到凹穴中；以及销头部保持部分76，销头部保持部分76比销头部窄并且具有脊部或唇缘78，脊部或唇缘78间隔开以限定出下述间隙：该间隙小于阀销头部72的直径、并且至少等于或略大于阀销28的杆部分80的直径，使得当销头部72位于凹穴70的销头部保持部分76中时，阀销28被保持在凹穴70中并且除了随阀销板66线性地移动外被限制移动。销头部***部分76构造成(定形状及定尺寸成)使得当销头部72位于销头部保持部分中时，阀销板66可以被从阀销28移除(抬离)。
图6示出了致动器30相对于阀销28线性移动至销头部72可以穿过销头部接纳部分72以允许分开成如图7所示的各部件99的位置。
无论用于销28的凹穴70的数量如何，凹穴都被定向成使得：板66可以线性移动或旋转(如图10所示)以将所有销28同时定位在销头部保持部分76中，以便于同时控制通过每个相关联的喷嘴20的流；或者，板66可以沿相反方向移动以将所有销28同时定位在销头部***部分74中，以便于致动器组件30与销28的分开。为了允许使用线性运动将致动器组件与销分开，凹穴的直线部分并排设置。为了允许使用旋转运动分开，凹穴的带唇缘的较窄的部分可以沿着阀板的平面中的圆形路径布置。锁91用于对板66相对于销28的位置进行保持，使得销28被保持在销头部保持部分76中。图示的锁91是被接纳在从板66’的侧向边缘延伸至杆64’的表面的带螺纹孔中的内六角螺钉。可以在致动器组件壳体84的壁中设置开口82，以提供通向所设定的螺纹件的头部的入口。其他机械锁(例如弹簧加载的销或闩锁机构)可以用作定位螺纹件的替代品。
在某些替代性实施方式中，凹穴70可以用具有类似于凹穴70(图9)的形状的狭槽代替，该狭槽包括销接纳部分和较窄的销保持部分，销头部72可以穿过该销接纳部分，较窄的销保持部分阻止销头部72从该较窄的销保持部分穿过，并且销头部72的下侧部与板66的上表面接合。
在某些实施方式中，板66可以设置有孔口86(图8)，当锁81与杆64断开接合(例如，未固定)时，孔口86有助于板66从杆64移除。孔口86包括带凸缘的螺母可以穿过的较大直径部分以及螺母上的凸缘不能从穿过的较窄的部分。
图4至图7示出了从销28移除致动器组件30。在被完全组装状态下(图1和图4)，销28由保持在固定至歧管12的销密封保持盘90中的销密封件88引导，其中销头部72保持在凹穴70的带唇缘的部分中。将致动器组件30从所有相关联的阀销28同时移除是通过下述各项来实现的：如图5所示的将锁81释放(例如，拧下螺纹件)、使致动器组件从其中销头部72被定位在保持部分76中的取向线性地(或以可旋转的方式)移动到其中销头部72被定位在凹穴70的***/取出部分74中的取向(如图6所示)、以及将致动器组件与销分开(如图7所示)。安装是通过将移除步骤颠倒过来而实现的。该布置极大地简化了致动器组件与多个阀销的分开。另一个优点是，由于阀销保留有歧管或热流道组件并且反而是与致动器组件是分开的，因此每次维修***时无需调整阀销的位置，从而进一步减少了劳动力和生产中断。
在图10所示的替代性实施方式中，该替代实施方式允许通过使阀销板66’旋转(由箭头2指示)而将销头部72从凹穴70移除，U形保持夹85能够固定至板66’，其中螺栓87将板66’固定至活塞杆64’。在热流道组件10的正常运行期间，螺纹件91径向延伸穿过阀销板而进入凹穴的较窄的部分，以阻止板66’相对于销和销密封保持盘90的旋转。通过首先移除或松开螺纹件91(图10中由箭头1所示)、然后使致动器组件沿图10中箭头2所示方向旋转、最后将致动器如图10中的箭头3所示地抬升，致动器组件被移除，同时销28留在歧管中。
如图5所示，螺纹件81从板66的侧部延伸穿过带螺纹孔而到达活塞杆64。当螺纹件81的径向向内的端部与杆64接合时，销28的销头部72被锁定就位在凹穴70的销头部保持部分76内，以用于热流道组件10的正常运行。为了对致动器进行维修，使螺纹件81(例如逆时针)旋转以将螺纹件81的面向内的端部拉离杆64。穿过壳体65的螺纹件进入开口82可以构造成使得：当螺纹件81的头部接合壳体65的与开口82相邻的内表面时，进一步的旋转导致盘66移动远离螺纹件81的头部，从而导致销头部朝向凹穴70的销头部***(和移除)部分74移动，以允许移除致动器组件。
图11A至图11D示出了一种替代性阀板，以便于在不移除阀销28的情况下移除致动器组件30。阀销板166包括多个阀板部段166A、166B、166C，多个阀板部段166A、166B、166C用螺栓连接在一起、例如用螺栓97连接在一起，其中各部段具有接合表面，这些接合表面共同限定出销头部保持凹穴170。在所示的分部段阀销板中，三个部段限定出三个接合部，其中每个接合部均构造成限定出单个销头部保持凹穴。一般而言，优选地，每个部段具有与另一部段接合的两个表面，以限定出销头部保持凹穴。例如，四个部段可以用于在四个接合部中的每个接合部处限定出四个销头部保持凹穴。然而，其他布置结构也是可能的，包括限定出两个或更多个凹穴的单个接合部、或不对凹穴进行限定的接合部。提供通向螺栓97的进入开口111以允许使各部段之间的空间宽松，从而提供所需的间隙，以在不移除销28的情况下移除致动器组件。
图11A示出了处于被完全组装状态下的用于正常操作的致动器组件30和分部段的阀销板166。如图11B中的箭头所示，通过首先松开螺栓97来实现致动器的移除，以用于进行维修。接下来，使致动器组件30略微旋转，从而导致部段的接合表面分开，如图11C所示，从而允许致动器组件30被从歧管和阀销28抬升。
在某些实施方式中，活塞杆89可以在活塞杆89的与歧管相邻的下端部处设置有孔，以减少从歧管经由杆89而到达致动器的传导热传递。
根据本公开，由于销28在移除致动器组件30期间保留有歧管，因此每次移除致动器以进行维修时，不需要将销定位调解成使销的稍端部与喷嘴浇口正确对准，从而进一步减少了劳动力和非生产时间。活塞杆64的上端部设置有六角形凹部93(或其他驱动器接合特征件)，以便于用驱动器工具进行销位置调节。
以上描述旨在说明性而非限制性的。本发明的范围应参照所附权利要求连同等效物的全部范围来确定。预期且预想的是，未来的发展会在本领域中发生，并且所公开的装置、套件和方法将被结合到这些未来的实施方式中。因此，本发明能够进行修改和变型并且仅由所附权利要求来限制。

Claims (13)

1.一种用于注射模制设备的阀浇口组件，所述阀浇口组件包括：
歧管，所述歧管具有用于将液体树脂从注射模制机器输送至模具腔的多个通路；
多个喷嘴，所述喷嘴附接至所述歧管，每个喷嘴具有纵向轴线和沿着所述纵向轴线延伸的筒形孔，以用于将液体树脂从所述歧管输送至所述模具腔；
多个阀销，每个阀销与所述喷嘴中的对应一个喷嘴相关联，以及每个阀销构造成用于在所述筒形孔内并且沿着所述筒形孔线性地移动，以对进入到所述模具腔中的液体树脂流进行控制，每个阀销具有头部部分；
致动器，所述致动器具有能够线性地移动的活塞杆；
阀板，所述阀板联接至所述致动器并且具有多个狭槽或凹穴，所述狭槽或凹穴用于对多个阀销头部中的对应一个阀销头部进行接纳且以可释放的方式进行保持；以及
锁，所述锁用于接合所述杆并且将所述阀销头部在所述狭槽或凹穴中保持在被固定位置。
2.根据权利要求1所述的组件，其中，所述阀板具有下述凹穴：所述凹穴包括定尺寸成允许所述阀销头部***的部分以及用于对所述阀销头部进行保持的较窄部分。
3.根据权利要求2所述的组件，其中，多个所述凹穴以使所述较窄部分平行的方式布置，使得：所述阀板能够接纳多个阀销头部并且能够被线性地移动，以将所有的所述销头部同时定位在所述凹穴的所述较窄部分处。
4.根据权利要求1所述的组件，其中，所述阀销板设置在阀销板壳体内，所述阀销板壳体以可释放的方式联接至致动器壳体，所述致动器壳体对联接至能够线性移动的所述活塞杆的往复式活塞进行容纳。
5.根据权利要求4所述的组件，其中，所述阀销板壳体具有周向脊部和竖向的周向壁，所述周向脊部从总体上限定所述阀销板壳体的壁的上边缘径向向内延伸，所述竖向的周向壁从所述周向脊部的径向向内的边缘向上延伸，使得所述活塞壳体以可释放的方式支撑在所述阀销板壳体上，其中，所述活塞壳体的下边缘支撑在所述周向脊部上，以及所述活塞的径向面向内的表面的下端部抵接所述竖向的周向壁的径向面向外的表面。
6.根据权利要求5所述的组件，其中，所述竖向的周向壁的径向面向外的表面具有周向凹槽，以及所述活塞壳体通过与所述周向凹槽接合的螺纹件而以可释放的方式固定至所述阀销板壳体。
7.根据权利要求2所述的组件，其中，多个所述凹穴布置成使得所述致动器和所述阀销板能够接纳多个阀销头部并且被旋转，以将所有的所述销头部同时定位在所述凹穴的所述较窄部分处。
8.根据权利要求7所述的组件，其中，U形保持夹围绕所述活塞杆延伸并且用螺栓固定至所述阀销板，以将所述阀销板固定至所述活塞杆。
9.根据权利要求7所述的组件，其中，螺纹件径向延伸穿过所述阀销板而进入到所述凹穴的所述较窄部分中，以阻止所述阀销板相对于所述阀销的旋转。
10.根据权利要求1所述的组件，其中，所述阀板具有孔口，当所述锁与所述活塞杆断开接合时，所述孔口便于所述阀板从所述杆的移除。
11.根据权利要求1所述的组件，其中，所述锁是被接纳在穿过所述阀板的边缘的带螺纹孔中的螺纹件。
12.一种用于注射模制设备的阀浇口组件，所述阀浇口组件包括：
歧管，所述歧管具有用于将液体树脂从注射模制机器输送至模具腔的多个通路；
多个阀销，每个阀销与所述喷嘴中的对应的一个喷嘴相关联，以及每个阀销构造成用于在所述筒形孔内并且沿着所述筒形孔线性移动，以对进入所述模具腔中的液体树脂流进行控制，每个阀销具有头部部分；
致动器，所述致动器具有能够线性移动的活塞杆；以及
阀板，所述阀板联接至所述致动器并且构造成以可释放的方式保持多个阀销头部，以在没有将所述阀销从所述阀浇口组件移除的情况下便于所述致动器从所述阀浇口组件的移除。
13.根据权利要求12所述的组件，其中，所述阀销板包括用螺栓连接在一起的多个部段，所述部段具有限定出销头部保持凹穴的接合表面。
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