專利名稱：改進(jìn)的熱流道閥門活塞裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種閥門活塞裝置的改進(jìn)，該裝置通常被應(yīng)用于熱流道塑料注射成型。尤其是，本發(fā)明涉及改進(jìn)的活塞式氣動(dòng)汽缸裝置以及一種能夠提供改進(jìn)的密封性、改進(jìn)的熱管理性能、能夠降低成本和延長密封壽命的方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的注射成型技術(shù)中，熱流道閥門裝置是眾所周知的。Rees的美國專利US4,173,448公開了一種典型結(jié)構(gòu)，其中，由設(shè)置在汽缸中的氣動(dòng)活塞推動(dòng)閥桿上下移動(dòng)。一閥軸襯被設(shè)置在熱流道歧管內(nèi)以用于密封熔體流道內(nèi)的塑料。然而，這種設(shè)計(jì)的一個(gè)缺點(diǎn)在于，要求汽缸壁將所有來自歧管的相當(dāng)大的壓力傳遞給載模板。同時(shí)，汽缸壁必須在位于載模板內(nèi)的氣源通道與位于軸襯內(nèi)的汽缸之間形成正確的氣封，以便于雙動(dòng)活塞進(jìn)行氣動(dòng)動(dòng)作。而且，載模板的孔深度必須制造成具有很小的誤差，以便獲得充分壓縮的良好平衡，避免氣體或者樹脂泄漏，而不會(huì)導(dǎo)致裝置的部件過載。閥門裝置的各種部件都同樣需要很小的誤差，而這會(huì)大大增加成本。
另外，目前的汽缸壁必須具有足夠的強(qiáng)度，以便當(dāng)歧管側(cè)向膨脹從而導(dǎo)致軸襯組件滑過載模板表面時(shí)能夠承受作用于其上的側(cè)力。在上述美國專利′448的結(jié)構(gòu)中，汽缸壁也包含有導(dǎo)管以使空氣能從載模板被輸送到活塞下部的汽缸空間內(nèi)，這樣就實(shí)現(xiàn)了氣動(dòng)活塞的雙向動(dòng)作。為了該后一原因，汽缸壁被局部變薄。目前汽缸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的另一問題是，來自歧管沿汽缸壁傳導(dǎo)的熱會(huì)導(dǎo)致汽缸壁的內(nèi)表面處于一升高的溫度，從而徹底地縮短活塞密封的壽命，而該活塞密封又必須沿汽缸壁表面滑動(dòng)。而且，通過閥桿(其直接被熱塑料熔體流所包圍)傳導(dǎo)給活塞的熱也導(dǎo)致活塞處于一升高的溫度內(nèi)，進(jìn)而導(dǎo)致活塞密封惡化。為了更換密封，必須將載模板移去以便能將活塞從汽缸的背面取出。
在Darnell的美國專利US3,037,245中公開了另一種閥門活塞裝置，其中，容置在汽缸內(nèi)的氣動(dòng)活塞被全部裝配在載模板上。閥軸襯28是一裝配在歧管內(nèi)的獨(dú)立元件，如圖1所示，或者是汽缸的一個(gè)附件，如圖2所示。這些部件很昂貴，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)的完整性和合適的密封力需要緊的配合公差。此外，汽缸和活塞本身的厚壁也會(huì)導(dǎo)致因過熱而使活塞密封過早惡化。這種壓縮的密封力被通過軸襯壁僅僅從歧管傳遞給載模板。
Fernandez的美國專利US4,213,751依靠噴嘴軸襯以及閥桿在44位置來密封塑料。該氣動(dòng)活塞裝置被全部設(shè)置在載模板上，以便獲得較低的溫度環(huán)境而延長密封壽命。所有壓力被通過一獨(dú)立的軸襯70直接從歧管傳遞給后板，沒有任何壓力通過汽缸壁進(jìn)行傳遞。然而，因?yàn)闅鈩?dòng)活塞裝置是安裝在后板上的，當(dāng)它熱膨脹時(shí)，不能在歧管內(nèi)側(cè)向滑動(dòng)，閥桿42必須彎曲以適應(yīng)兩者間的這種相對(duì)運(yùn)動(dòng)。因而，閥桿就趨向于磨損位于噴嘴軸襯內(nèi)的位于46處的密封直徑，最后，導(dǎo)致在該點(diǎn)發(fā)生塑料泄漏。而且，閥桿的彎曲將會(huì)導(dǎo)致活塞軸襯68磨損以允許汽缸中的空氣泄漏。同樣地，Gellert的美國專利US4,469,191公開了一種彎曲閥桿的相同特性。專利′191沒有提供有關(guān)來自歧管的壓力是如何被傳遞給后板的啟示。
Schmidt的美國專利US5,022,846公開了另一種彎曲的閥桿結(jié)構(gòu)。然而，在′846號(hào)專利中，用于密封塑料的閥軸襯被裝配在歧管內(nèi)，起到對(duì)活塞組件內(nèi)空氣的底部密封作用。使用一種石墨活塞密封圈，以取代低成本但溫度敏感性更高的聚合物密封圈。上述′846號(hào)專利的密封圈直接放入載模板內(nèi)的一通孔內(nèi)，不需要很高的鉆孔深度公差，但是需要昂貴的孔表面加工精度。而且，閥桿的彎曲動(dòng)作導(dǎo)致歧管內(nèi)的軸襯磨損。壓力被通過軸襯56從歧管全部傳遞給載模板。
LaBianca的美國專利US5,071,340公開了一種傳統(tǒng)的閥軸襯結(jié)構(gòu)，在載模板上設(shè)置有一滑動(dòng)密封圈。然而，供應(yīng)給活塞的氣源被環(huán)繞過閥桿以對(duì)其進(jìn)行冷卻。這沒有降低氣動(dòng)活塞密封圈所作用的表面的溫度，而來自歧管的所有壓力被通過汽缸壁傳遞給了載模板。
Gessner的美國專利US5,374,182公開了另一種傳統(tǒng)的具有滑動(dòng)密封圈的閥軸襯結(jié)構(gòu)。在上述′340號(hào)專利中，軸襯130和汽缸體136是兩個(gè)元件，被用一螺母158快速地連接在一起。汽缸和板孔深度仍然需要高的公差。此外，汽缸壁和活塞的設(shè)計(jì)不會(huì)降低活塞密封圈運(yùn)動(dòng)所作用的表面的溫度。來自歧管的所有壓力被通過汽缸壁傳遞給了載模板。上述′340號(hào)專利與其它所有使用熱壓力以在汽缸和載模板之間保持氣封的結(jié)構(gòu)一樣，都需要部件的累積制造公差能被很精密地控制，通常為±0.0005″。顯然，這使得制造成本提高。比如，載模板上的孔深度通常具有+0.0002″的公差。而且，通過汽缸壁傳遞的壓力達(dá)到10,000-20,000磅的數(shù)量級(jí)，這就需要這些傳遞力的部件是由鋼或者具有相當(dāng)高強(qiáng)度的材料制成，甚至在相對(duì)薄的部分仍然是熱的良導(dǎo)體。
McGrevy的美國專利US5,478,230公開了一種閥門裝置，其被裝配在一種適用于疊箱鑄模的背靠背結(jié)構(gòu)中。在該結(jié)構(gòu)中，閥活塞裝置被裝配在一位于歧管內(nèi)的普通汽缸腔室內(nèi)。供應(yīng)給活塞兩側(cè)的氣源環(huán)繞汽缸壁的外側(cè)。然而，它沒有披露采用空氣來冷卻活塞密封圈作用的表面的技術(shù)方案。實(shí)際上，′230號(hào)專利披露了密封圈是由昂貴的“增強(qiáng)高溫塑料”制成(第5欄第12行)。為了更換密封圈，必須拆除支承板和歧管組件，浪費(fèi)了時(shí)間，提高了操作成本。
因此，就需要一種閥門氣動(dòng)活塞裝置，既提高了制造公差，又可以使活塞密封圈的成本降低，可以使得有效操作能夠經(jīng)歷更長的使用壽命，并且可以更加方便有效地達(dá)到密封效果。
發(fā)明概述本發(fā)明提供一種改進(jìn)的閥門活塞裝置，其用于熱流道成型中，僅僅是在歧管與載模板之間的部分壓力通過活塞式汽缸傳遞，以抵靠模板保持氣封。最好是，活塞汽缸用一整體彈簧或者彈性元件以提供足夠的氣封力，從而允許裝置的組成部件可以具有較低的精度和成本。最好是，采用一種輔助墊(backup pad)作為第二通道以在歧管與載模板之間傳遞壓力。該第二通道也將相當(dāng)數(shù)量的熱從歧管傳遞到載模板，從而降低了活塞式汽缸的溫度，更加延長了活塞密封圈的壽命。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，用于熱流道噴嘴裝置的汽缸裝置包括一氣動(dòng)活塞式汽缸，其尺寸設(shè)計(jì)成與一氣動(dòng)活塞一起形成氣封，其傳遞的壓力小于熱流道歧管與載模板之間的所有壓力。設(shè)置一彈簧，當(dāng)在熱流道歧管與載模板之間施加壓力時(shí)彈簧彎曲。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，用于熱流道噴嘴裝置的氣動(dòng)活塞的裝置包括一氣動(dòng)活塞式汽缸，用于與氣動(dòng)活塞配合。所述氣動(dòng)活塞式汽缸提供一第一通道，用于在熱流道歧管與載模板之間傳遞壓力。設(shè)置一輔助墊以提供一第二通道，用于在熱流道歧管與載模板之間傳遞壓力。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，一種用于熱流道噴嘴的氣動(dòng)汽缸包括一氣動(dòng)活塞式汽缸，其與載模板上的空氣流道連通。該活塞汽缸用于傳遞小于熱流道歧管與載模板之間所有壓力的壓力，以在活塞汽缸與空氣流道之間保持氣封。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，一種用于熱流道裝置中的氣動(dòng)活塞的裝置包括一活塞式汽缸，其與氣動(dòng)活塞形成氣封，并與熱流道載模板內(nèi)的空氣流道連通?；钊讉鬟f小于載模板與歧管之間所有壓力的壓力以及所有傳熱的傳熱。設(shè)置一輔助墊與歧管和載模板相接觸，用于在載模板與歧管之間傳遞壓力和傳熱。設(shè)置一彎曲元件用于吸收歧管和載模板之間的壓力以便在活塞汽缸與空氣流道之間保持氣封。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，一種用于在熱流道噴嘴裝置中密封氣動(dòng)活塞的方法，包括以下步驟(i)用一設(shè)置在熱流道歧管與載模板之間的活塞式汽缸密封氣動(dòng)活塞；(ii)導(dǎo)致通過所述活塞汽缸和通過一輔助墊而在熱流道歧管與載模板之間傳遞壓力。


圖1為本發(fā)明的閥門噴嘴裝置的截面圖。
圖2為用于一標(biāo)準(zhǔn)閥門的氣動(dòng)活塞汽缸裝置的熱成象截面圖。
圖3為用于本發(fā)明閥門的氣動(dòng)活塞汽缸裝置的熱成象截面圖。
圖4為本發(fā)明最佳實(shí)施例的活塞/汽缸裝置的截面圖。
圖5為本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的活塞/汽缸裝置的截面圖。
圖6為本發(fā)明第二優(yōu)選實(shí)施例的活塞/汽缸裝置的截面圖。
圖7為本發(fā)明第三優(yōu)選實(shí)施例的活塞/汽缸裝置的截面圖。
圖8為本發(fā)明第四優(yōu)選實(shí)施例的活塞/汽缸裝置的截面圖。
圖9為本發(fā)明第五優(yōu)選實(shí)施例的活塞/汽缸裝置的截面圖。
優(yōu)選實(shí)施例詳述本發(fā)明通過確保小于歧管與載模板之間的所有壓力的壓力被活塞汽缸傳遞，而獲得密封性能的改善、部件壽命的延長和制造成本的降低。最好是，采用一輔助墊作為第二通道來傳遞這些壓力。所述輔助墊還設(shè)置一第二通道用于將來自歧管的熱傳遞給載模板，從而減少通過活塞汽缸傳遞的熱量。在一優(yōu)選形式中，活塞汽缸的一端具有一整體彈簧(斜面或凸緣)以在活塞汽缸與載模板內(nèi)的空氣流道之間提供足夠的密封力。
在本發(fā)明中，整個(gè)噴嘴腔室裝置和彈簧組用于保持施加在歧管上的疊加的密封壓力，這與在Gessner的美國專利US5,374,182中所披露的類似(在此作為參考)。然而，已經(jīng)用一個(gè)單個(gè)彈簧墊圈和絕緣體代替了Gessner的多個(gè)彈簧的疊加(下面將要描述)，但是它們的功能是相同的，是為了在噴嘴腔室與歧管之間保持一種壓縮密封力，而與部件的溫度無關(guān)。
參見圖1，熱流道歧管1包括塑料熔體流道2和加熱器3。軸襯4被裝配在歧管的一內(nèi)孔中，這樣銷子5將軸襯4上的熔體流道6與歧管1上的熔體流道2對(duì)準(zhǔn)。噴嘴腔室7被彈簧墊圈8壓迫而抵靠在軸襯的頭部，而墊圈8被擱置在位于歧管板10一內(nèi)孔中的鈦絕緣體9上。噴嘴腔室7被加熱器11加熱并攜帶有一尖端12，該尖端12使腔室坐落在模腔襯墊13中。當(dāng)尖端12被旋入或旋出腔室時(shí)，一防反轉(zhuǎn)夾子14用于防止腔室7旋轉(zhuǎn)。
軸襯4通過螺母15被保持在歧管內(nèi)，當(dāng)擰緊時(shí)螺母15將輔助墊16卡住，促使“O”形金屬環(huán)17緊緊密封，從而防止任何塑料沿軸襯4的內(nèi)孔泄漏。輔助墊16承受由彈簧墊圈8施加到歧管上的大部分壓力。輔助墊圈通過環(huán)形軸肩19將這部分壓力直接傳遞給載模板18。當(dāng)歧管被加熱器3加熱時(shí)，并間接被噴嘴加熱器11加熱，其側(cè)向熱膨脹導(dǎo)致軸襯4滑過噴嘴腔室7的配合表面，導(dǎo)致輔助墊16的軸肩19滑過載模板18的表面。閥桿20，被穿過軸襯4導(dǎo)引并被用于在噴嘴尖端12的端部關(guān)閉閥門，當(dāng)它膨脹時(shí)也隨歧管側(cè)向移動(dòng)。閥桿不會(huì)發(fā)生彎曲。
圖4示出活塞/汽缸結(jié)構(gòu)的優(yōu)選實(shí)施例的放大截面圖。氣動(dòng)活塞22通過固定螺絲23將閥桿20的頭部夾持住，這樣，當(dāng)活塞22被移動(dòng)時(shí)閥桿就移動(dòng)。活塞22具有一密封圈24，該密封圈在汽缸25的內(nèi)表面滑動(dòng)，在活塞的相對(duì)面形成氣封，這樣，當(dāng)壓縮空氣通過流道26和汽缸25頂部的孔27進(jìn)入時(shí)，活塞就向下移動(dòng)，從而用閥桿20關(guān)閉閥門21。當(dāng)壓縮空氣通過流道28和汽缸25側(cè)壁上的孔29排出時(shí)，活塞就向上移動(dòng)，從而閥桿20縮回打開閥門21。
汽缸25為一薄壁金屬件，它具有上端部，上端部形成于一輕微凸起的環(huán)形斜面30上，這樣，該端部壁起到象彈簧一樣的作用，不斷地驅(qū)動(dòng)汽缸向歧管1運(yùn)動(dòng)。汽缸的下邊緣31貼嵌在輔助墊16的一凹入的環(huán)形臺(tái)階內(nèi)。來自彈簧墊圈8的足夠的壓縮密封力直接穿過汽缸25的缸壁，這樣，在裝置的所有操作溫度范圍內(nèi)，在下邊緣31和在斜面30處就形成氣封。這就確保在操作期間，分別來自流道26和28的空氣不存在泄漏。密封汽缸所需的壓力在1,000-2,000磅的數(shù)量級(jí)之間，只是現(xiàn)有技術(shù)的十分之一。制造疊加件的公差為±0.005″數(shù)量級(jí)，比現(xiàn)有技術(shù)要高十倍。作為一實(shí)例，汽缸25可包括一金屬汽缸，汽缸壁的厚度為0.5-2.0mm，直徑為25-100mm，高度為15-75mm。端部的斜面可以延伸幾毫米高，并在頂部具有一5-15mm的開口。通過汽缸傳遞的壓力可以是幾百至幾千磅。
現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)是通過汽缸壁將疊加件的所有壓縮密封力傳遞給載模板，需要汽缸壁足夠堅(jiān)固以傳遞該壓力。這在過去已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，是通過使用鋼，尤其是H-13或者類似材料并使汽缸壁的厚度足夠以承受該負(fù)載。這就導(dǎo)致汽缸壁在傳遞來自歧管的熱過程中也起到了熱導(dǎo)體的作用，從而導(dǎo)致氣動(dòng)活塞密封的作用表面比所希望的溫度要高。相反，根據(jù)本發(fā)明，汽缸25的壁可以是一種更薄、熱阻性更好的材料，這樣，使得活塞密封圈接觸汽缸壁處的溫度較低。更具體地說，根據(jù)本發(fā)明，汽缸壁僅僅需要堅(jiān)固到能夠在其與載模板18的接觸面上保持氣封就可。通過配合使用一彈簧元件或者是一種更有彈性的汽缸結(jié)構(gòu)，載模板孔的深度公差和汽缸的高度公差可以提高，以降低制造成本。來自彈簧8的大部分壓力被通過輔助墊16作用到位于軸肩19上的載模板18上。因而，汽缸壁可以由比常規(guī)技術(shù)更薄的、更弱的材料制成，從而能夠具有更高的熱阻性能，因而確保氣動(dòng)活塞的工作表面的溫度足夠低，以降低所用密封圈的成本并保持更長的使用壽命。軸襯4和輔助墊16內(nèi)的排泄流道35和36可以允許任何塑料沿閥桿泄漏出去。
用于使密封圈的溫度環(huán)境最小化的第二特征是活塞本身的形狀。不象現(xiàn)有技術(shù)的活塞，本發(fā)明提供一種薄橫截面32，其將輪轂33徑向連接到輪緣34上，而密封圈就設(shè)置在此。通過局部減少活塞材料的橫截面，以減少來自被加熱的閥桿頭的熱量，活塞密封區(qū)域的溫度基本上被降低了?；蛘?，活塞可以由具有高的阻熱導(dǎo)性的材料制成，諸如一種工程聚合物。
在圖2和3中，對(duì)這些設(shè)計(jì)特征的熱特性進(jìn)行了比較。圖2示出一種類似于US5374182的設(shè)計(jì)的熱剖面。來自歧管(紅色)的熱量被通過軸襯和汽缸壁傳遞到被冷卻的載模板(蘭色)。幾乎從歧管散失的所有熱量都通過該傳導(dǎo)路線散失了，為86.5瓦特，而一小部分，9.2瓦特和11.9瓦特，通過輻射散失。圖中還顯示出汽缸壁表面的溫度，在活塞密封件動(dòng)作處，為135.2℃。相反，圖3示出本發(fā)明的熱剖面圖。同樣，大部分的熱量通過穿過輔助墊與載模板的接觸面的傳導(dǎo)路線散失，為91.2瓦特。然而，用于密封的汽缸壁的表面溫度為98.1℃。這大大低于現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的溫度，意味著可以使用低成本的密封圈，而又可以獲得更長的使用壽命。
假如需要，通過移除載模板和汽缸24，就可以容易地更換活塞密封圈24了，從而保證了裝置的適用性。
根據(jù)本發(fā)明的氣動(dòng)活塞裝置的第二優(yōu)點(diǎn)在于，空氣流道26和28分別被簡化，以使載模板鉆孔成本更低。一些現(xiàn)有結(jié)構(gòu)象’182專利需要在汽缸壁的密封表面設(shè)置空氣流道。這意味著在板上鉆孔更加復(fù)雜，通常需要將板加厚，以便在汽缸密封平面的后面在載模板的厚度范圍內(nèi)容納兩流道。
圖5和圖6示出本發(fā)明的活塞/汽缸結(jié)構(gòu)的優(yōu)選實(shí)施例。相同的元件采用系統(tǒng)的標(biāo)記。圖5顯示出，薄壁汽缸55在兩端均設(shè)有凸緣，凸緣具有類似彈簧的特性，從而增加了撓度范圍以適應(yīng)本裝置。輔助墊56已經(jīng)被修改，設(shè)有一環(huán)形凹陷表面57，以將下凸緣58定位。通過輔助墊56傳遞的壓力比如可以是1,000-2,000磅，被通過凸起的環(huán)形肋59傳遞給載模板18?？諝獗煌ㄟ^幾個(gè)孔60供應(yīng)道活塞22的下側(cè)，而孔60是通過沖壓形成的并穿過汽缸的下凸緣58，同時(shí)形成其凸緣，因而節(jié)省了單獨(dú)操作的成本。
圖6示出第二優(yōu)選實(shí)施例，其中，薄壁汽缸65具有封閉端和開口端，封閉端被卡嵌在螺母15下面，開口端在載模板18上孔的底部形成一密封。汽缸的封閉端壁67具有類似彈簧的特性，能夠撓曲，這樣，它能經(jīng)常地促動(dòng)汽缸壁的開口端以在載模板18上的孔的底部形成一氣封。如前所述，可以通過沖壓形成幾個(gè)孔68以穿過汽缸的端壁67，以向氣動(dòng)活塞22的下部提供氣源。在此結(jié)構(gòu)中，輔助墊66具有一簡化結(jié)構(gòu)以將壓力通過環(huán)形軸肩直接傳遞給載模板18。
圖7示出本發(fā)明的第三優(yōu)選實(shí)施例，類似于圖6所示結(jié)構(gòu)，其具有一封閉端壁72，封閉端壁具有類似彈簧的特性，這樣，它能夠撓曲以經(jīng)常地促動(dòng)汽缸壁的開口端，并在在載模板18上的孔的底部形成一氣封。輔助墊73為一鈦質(zhì)件，具有薄橫截面，以使來自歧管1傳遞給冷卻的載模板18的熱傳導(dǎo)最小化。輔助墊和汽缸71兩者都被安裝在軸襯75內(nèi)的開口環(huán)74保持在其位置上。局部地，在輔助墊76配裝于軸襯75上部內(nèi)孔的位置，輔助墊76有一環(huán)形增厚部，該增厚部在輔助墊與歧管之間提供一種絕緣空氣隙，在輔助墊與汽缸71的端壁之間形成間隙，這樣，當(dāng)它在載模板18上的內(nèi)孔的開口端實(shí)現(xiàn)氣封時(shí)，就有空間用來讓汽缸的端壁72進(jìn)行撓曲。
圖8示出本發(fā)明的第四優(yōu)選實(shí)施例，其中，薄壁汽缸81的封閉端壁82無需具有類似彈簧的特性，因?yàn)樵撎匦允怯捎讵?dú)立的彈簧墊圈83提供的。噴嘴腔室84為通用的，并在軸襯85的下表面密封。然而，不象現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)例，比如專利’812和’230，其彈簧墊圈83的尺寸設(shè)計(jì)為在腔室84與軸襯85之間實(shí)現(xiàn)一塑料密封圈，從空間溫度經(jīng)過系統(tǒng)的操作溫度并高到一預(yù)定的最大值，以便防止塑料泄漏，即使系統(tǒng)在其正常溫度范圍之上運(yùn)行。參見未授權(quán)的美國申請(qǐng)US09/575,353，申請(qǐng)日為2000年5月19日，其對(duì)該主題提供了啟示。
圖9示出本發(fā)明的第五優(yōu)選實(shí)施例，其中，汽缸91沒有端壁。替代端壁的是彈簧墊圈92，墊圈驅(qū)動(dòng)汽缸91抵靠在載模板18的內(nèi)孔底部上，從而起到一種氣封作用。輔助墊93將汽缸壁居中，在其下端94形成氣封，并在其內(nèi)孔95中支撐彈簧墊圈92的內(nèi)表面。
每一優(yōu)選實(shí)施例都具有一個(gè)或多個(gè)優(yōu)點(diǎn)，比如，降低了制造成本，改善了可靠性，操作簡便或者耐用。然而，圖1所示的優(yōu)選實(shí)施例被認(rèn)為是包含有這些優(yōu)點(diǎn)的最佳組合。
因此，上面已經(jīng)描述了一種新型的氣動(dòng)活塞裝置，其僅僅將歧管與載模板之間的部分壓力通過汽缸壁傳遞。最好是，輔助墊傳遞剩余的壓力以及熱量，從而降低汽缸壁的溫度并延長密封壽命。而且，使用撓曲件以將汽缸抵靠在載模板上，也允許汽缸壁被做得更薄，從而溫度更低。這一有利的結(jié)構(gòu)允許放寬部件的公差和部件的替換性，并且耐用。
雖然，上面已經(jīng)對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是，應(yīng)當(dāng)知道，本發(fā)明并不局限于所公開的實(shí)施例。相反，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以在不背離本發(fā)明的精神和所附權(quán)利要求書范圍的條件下進(jìn)行多種修改和變型。本發(fā)明權(quán)利要求書的保護(hù)范圍是最寬的解釋，包含了所有這樣的變型和相同結(jié)構(gòu)及功能。
權(quán)利要求
1.一種氣動(dòng)汽缸裝置，用于熱流道噴嘴裝置，包括一氣動(dòng)活塞汽缸，其尺寸做成與一氣動(dòng)活塞形成氣封，并用于傳遞比在一熱流道歧管與一載模板之間的所有壓力小的壓力；以及當(dāng)壓力在熱流道歧管與載模板之間傳遞時(shí)，所述活塞汽缸顯示出一種類似彈簧的彈性特性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述彈簧與所述活塞汽缸是一個(gè)元件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于所述彈簧包括在所述活塞汽缸頂部的一環(huán)形斜面。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于所述斜面具有一圓形開口。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于所述彈簧包括一形成于所述活塞汽缸底部的凸緣。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于還包括一輔助墊，其設(shè)置成用于傳遞歧管與載模板之間的部分壓力。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于所述輔助墊將所述壓力的第一部分直接傳遞給所述載模板，而將所述壓力的另一部分通過所述活塞汽缸傳遞給所述載模板。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于設(shè)置所述輔助墊是為了將來自歧管的熱量通過輔助墊直接傳導(dǎo)給載模板，從而降低通過所述活塞汽缸進(jìn)行的熱傳導(dǎo)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于所述彈簧與所述輔助墊形成為一個(gè)元件。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于所述彈簧設(shè)置在所述活塞汽缸與所述輔助墊之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于所述活塞汽缸傳遞的壓力比所述輔助墊傳遞的壓力小。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述壓力的一部分使活塞汽缸與歧管保持氣封。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述活塞汽缸包括一圓柱形部分，在其一端具有一斜面形狀，兩個(gè)空氣孔穿過其一個(gè)或多個(gè)側(cè)壁。
14.一種用于熱流道噴嘴組件的氣動(dòng)活塞的裝置，包括一氣動(dòng)活塞汽缸，用于與氣動(dòng)活塞配合，所述氣動(dòng)活塞汽缸具有一第一流道，用于傳遞熱流道歧管與載模板之間的壓力；以及一輔助墊，設(shè)置該輔助墊用于提供一第二流道，以傳遞所述熱流道歧管與載模板之間的壓力。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于還包括一撓曲件，其在所述壓力作用下發(fā)生撓曲以便在所述活塞汽缸與歧管之間保持氣封。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于所述撓曲件形成為在所述活塞汽缸頂部的一個(gè)斜面。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于所述撓曲件被形成為在所述活塞汽缸底部的一個(gè)凸緣。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于所述撓曲件包括一設(shè)置在所述輔助墊與所述活塞汽缸之間的盤形彈簧。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于所述第一和第二流道都傳遞熱流道歧管與載模板之間的熱。
20.一種用于熱流道噴嘴的氣動(dòng)汽缸，包括一活塞汽缸，與一載模板上的空氣流道相空氣連通，所述活塞汽缸在歧管與載模板之間傳遞的壓力不是所有的壓力，以在所述活塞汽缸與空氣流道之間保持氣封。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的汽缸，其特征在于還包括有輔助墊，用于傳遞未被所述活塞汽缸傳遞的一部分壓力。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的汽缸，其特征在于所述活塞汽缸具有一第一流道，用于在歧管與載模板之間傳遞熱，所述輔助墊提供一第二流道，用于在歧管與載模板之間傳遞熱。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的汽缸，其特征在于還包括一彈簧，用于在不同壓力作用下保持所述氣封。
24.一種用于熱流道噴嘴組件的氣動(dòng)活塞的裝置，包括一活塞汽缸，與氣動(dòng)活塞形成氣封，并與一熱流道載模板上的空氣流道進(jìn)行空氣連通，所述活塞汽缸在所述載模板與一歧管之間傳遞小于所有壓力的壓力和小于所有傳熱的熱量；一輔助墊，其與歧管和載模板接觸，用于在載模板與歧管之間傳遞壓力和熱；以及一撓曲件，用于吸收載模板與歧管之間的壓力以在活塞汽缸與空氣流道之間保持氣封。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的裝置，其特征在于還包括一氣動(dòng)活塞，其具有一與所述活塞汽缸接觸的活塞密封圈，所述氣動(dòng)活塞具有一橫截面縮小的部分，以抑制從所述活塞中心向所述活塞密封圈進(jìn)行的熱傳遞。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的裝置，其特征在于所述撓曲件包括一與所述活塞汽缸成為一體的斜面。
27.根據(jù)權(quán)利要求24所述的裝置，其特征在于所述撓曲件包括一與所述活塞汽缸成為一體的凸緣。
28.根據(jù)權(quán)利要求24所述的裝置，其特征在于所述撓曲件包括所述活塞汽缸的一向內(nèi)凸出的底部。
29.根據(jù)權(quán)利要求24所述的裝置，其特征在于所述撓曲件包括一設(shè)置在所述輔助墊與所述活塞汽缸之間的盤形彈簧。
30.根據(jù)權(quán)利要求24所述的裝置，其特征在于所述撓曲件為與所述輔助墊形成為一體的元件。
31.根據(jù)權(quán)利要求24所述的裝置，其特征在于所述輔助墊設(shè)置成將所述活塞汽缸、載模板和歧管相接觸。
32.根據(jù)權(quán)利要求24所述的裝置，其特征在于所述輔助墊設(shè)置成將壓力傳遞給所述活塞汽缸和所述載模板。
33.一種密封熱流道噴嘴裝置的方法，包括以下步驟將氣動(dòng)活塞與設(shè)置在一熱流道歧管與一載模板之間的活塞汽缸進(jìn)行密封；以及通過所述活塞汽缸以及通過一輔助墊在所述熱流道歧管與所述載模板之間傳遞壓力。
34.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于設(shè)置一彈簧，當(dāng)所述壓力作用在所述熱流道歧管與載模板之間時(shí)，彈簧撓曲。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的熱流道閥門活塞裝置和方法，包括結(jié)構(gòu)和步驟，其中，氣動(dòng)活塞汽缸壁(25)傳遞比在載模板(18)與歧管(1)之間所有壓力要小的壓力。最好是，一輔助墊也從載模板(18)向歧管(1)傳遞熱，以降低汽缸壁(25)的溫度。最好設(shè)置一撓曲件，其鄰近汽缸或者與汽缸成為一體，用于吸收在載模板(18)與歧管(1)之間的部分壓力，以便使在熱流道載模板內(nèi)的空氣流道中的活塞汽缸(25)保持氣封。
文檔編號(hào)B29C45/28GK1422204SQ01807874
公開日2003年6月4日 申請(qǐng)日期2001年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月14日
發(fā)明者愛德華·J·詹克 申請(qǐng)人:赫斯基注射器成型系統(tǒng)有限公司