用于注塑成型裝置的閥門襯套的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了用于注塑成型裝置的閥門襯套。具有致動器部和導(dǎo)銷部件的閥門襯套被公開。所述致動器部具有杯形主體，其具有階梯孔限定了在其中布置用于打開和關(guān)閉閥澆口的活塞的腔，并且還限定了延伸穿過所述杯形主體的底部的傳輸孔。托腳構(gòu)件從分流板抬升杯形主體。導(dǎo)銷部件限定在主體部分和從所述主體部分向后延伸的凸臺之間延伸的密封孔。所述凸臺容納在杯形主體的傳輸孔中，以限定在導(dǎo)銷部件和與所述分流板間隔開的致動器部之間的熱傳輸區(qū)域，并且所述致動器部通過導(dǎo)銷部件和托腳構(gòu)件之間的接合而相對于所述導(dǎo)銷部件來定位。
【專利說明】用于注塑成型裝置的閥門襯套
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求根據(jù)35U. S. C. § 119(e)享受2012年3月2日提交的美國專利申請No. 61/606, 252的權(quán)益，其所公開的內(nèi)容通過參考被全文引入本文。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及注塑成型，并且更具體地涉及用于注塑成型的閥門襯套。
【背景技術(shù)】
[0004]許多熱澆道注塑成型系統(tǒng)使用具有閥針的閥門襯套，閥針聯(lián)接到活塞，當(dāng)加壓空氣被供給至活塞腔時活塞被在關(guān)閉位置和打開位置之間致動以控制進(jìn)入模腔的成型材料流。在一些已知的熱澆道設(shè)計中，例如那些在PET預(yù)型件的成型中所使用的，所述閥門襯套被安裝至熱澆道分流板，并且所述閥門襯套的致動器部和相鄰模板上的密封表面之間需要空氣密封以有效地驅(qū)動所述閥針，加壓空氣通過所述密封表面被傳遞。此外，為了防止成型材料以及在成型材料的處理過程中所產(chǎn)生的氣體從熱澆道系統(tǒng)的通道漏出，在多個熱澆道部件之間就需要緊公差配合。例如，在閥針和閥門襯套之間需要流體密封。
[0005]在致動器部和相鄰模板的密封表面之間未能產(chǎn)生空氣密封將會導(dǎo)致空氣泄漏至注塑成型系統(tǒng)內(nèi)部，這可能會由于需要不停地替換泄漏的被壓縮空氣而降低系統(tǒng)的總體效率，并且還能導(dǎo)致不能在打開位置和關(guān)閉位置之間平移活塞以及連接至其的閥針。
[0006]因為所述閥門襯套被安裝至分流板，所以輸至所述分流板的熱量不僅會導(dǎo)致所述分流板膨脹，而且會導(dǎo)致所述閥門襯套膨脹，這會對閥針和閥針襯套之間的配合產(chǎn)生不利影響，由此允許成型材料以及在成型材料的處理過程中所產(chǎn)生的氣體溢出熱澆道系統(tǒng)的通道并移至入塞腔中。
[0007]來自于分流板的熱量損失進(jìn)入閥門襯套的致動器部可能還會導(dǎo)致額外的問題，例如活塞密封件的過早磨損，以及降低的分流板熱效率，這是作為由于前述的熱量損失所需要的輸入至分流板的額外熱量的結(jié)果。
[0008]迄今為止，用以解決與安裝有閥門襯套的分流板相關(guān)的多個問題的方案尚未被證明是有效的，因而，在本領(lǐng)域中仍存在著對于降低或者克服上述缺陷中的至少一些的閥門襯套的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的實施方式涉及用于針閥熱澆道系統(tǒng)的閥門襯套。閥門襯套包括致動器部，所述致動器部具有杯形主體，其部分限定活塞腔，在活塞腔中布置用于打開和關(guān)閉熱澆道模具的閥澆口的活塞；以及相對于分流板的上游表面抬升所述杯形主體的托腳構(gòu)件。閥門襯套還包括導(dǎo)銷部件，其限定密封孔，聯(lián)接至活塞的閥針被可滑動地布置通過密封孔。導(dǎo)銷部件具有可容納在分流板內(nèi)的孔中的主體部分，并且具有被構(gòu)建為相對于導(dǎo)銷部件來定位所述致動器部的凸緣，并且當(dāng)所述分流板被加熱至處理溫度時，所述分流板和相鄰模板之間的合模力被傳遞通過杯形主體和托腳構(gòu)件。
[0010]本發(fā)明的實施方式還涉及用于針閥熱澆道系統(tǒng)的閥門襯套。閥門襯套包括具有杯形主體的致動器部，階梯孔延伸通過杯形主體。所述階梯孔部分限定活塞腔，在活塞腔中布置用于打開和關(guān)閉熱澆道模具的閥澆口的活塞；并且還限定延伸通過杯形主體的底部的傳輸孔。托腳構(gòu)件相對于分流板的上游表面抬升所述杯形主體。所述閥門襯套還包括導(dǎo)銷部件，該導(dǎo)銷部件具有可容納在分流板內(nèi)的孔中的主體部分，并且具有從所述主體部分向后延伸的凸臺。所述導(dǎo)銷部件限定延伸在所述凸臺和主體部分之間的密封孔，連接至活塞的閥針被可滑動地布置通過密封孔。所述凸臺可容納在杯形主體的傳輸孔中以限定在導(dǎo)銷部件和與所述分流板間隔開的致動器部之間的熱傳輸區(qū)域，并且所述凸臺的橫截面面積小于主體部分的橫截面面積。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]本發(fā)明前述的和其它的特征和優(yōu)勢將通過下文對其在附圖中示出的實施方式的描述而變得明顯。所述附圖被結(jié)合至本文中并形成本說明書的一部分，進(jìn)一步用于解釋本發(fā)明的原理并使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┖屠帽景l(fā)明。附圖未按比例繪制。
[0012]圖I為具有根據(jù)本發(fā)明實施方式的閥門襯套的注塑成型系統(tǒng)的熱半模的截面圖。
[0013]圖2A為圖I的熱半模的部分A處于未加熱狀態(tài)的放大視圖。
[0014]圖2B為圖I的熱半模的部分A處于加熱狀態(tài)的放大視圖。
[0015]圖3A為圖2A的部分B的放大視圖，其描繪了閥門襯套和處于未加熱狀態(tài)的分流板的一部分。
[0016]圖3B為圖2B的部分B的放大視圖，其描繪了閥門襯套和處于加熱狀態(tài)的分流板的一部分。
[0017]圖4為根據(jù)本發(fā)明另一種實施方式處于加熱狀態(tài)的閥門襯套和分流板的一部分的截面圖，閥門襯套具有帶放大頭部的導(dǎo)銷部件。
[0018]圖5為根據(jù)本發(fā)明另一種實施方式的處于加熱狀態(tài)的閥門襯套和分流板的一部分的截面圖，閥門襯套具有限定階梯的導(dǎo)銷部件。
[0019]圖6為根據(jù)本發(fā)明另一種實施方式的閥門襯套的截面圖，其中，導(dǎo)銷部件被置于套筒構(gòu)件中。
[0020]發(fā)明詳述
[0021]現(xiàn)在將參照附圖描述特定實施方式。下文詳述僅為示例性的性質(zhì)，并且無意于限定本發(fā)明或本發(fā)明的應(yīng)用和使用。在下文的描述中，“下游”被用于指成型材料流從注射單元至注塑成型系統(tǒng)的模腔的方向，并且還指所述成型材料從注射單元流入模腔所經(jīng)過的其部件或特征的次序，相反“上游”被用于指相反的方向。在下文詳細(xì)的描述中，“前”被用作參考方向，意指朝向所述注塑成型系統(tǒng)的分型線，相反“后”被用作參考方向，意指遠(yuǎn)離所述分型線。在下文詳細(xì)的描述中，“軸向”被用于指通常平行于控制通過模具澆口的成型材料流動的閥針的打開和關(guān)閉軸線的方向，相反“橫向”被用于指通常垂直于所述閥針的打開和關(guān)閉軸線的方向。盡管本發(fā)明實施方式的描述是在用于PET注塑成型的熱澆道注塑成型系統(tǒng)的背景下，但是本發(fā)明還可以被用在被認(rèn)為會是有用的其它成型配置中。此外，本發(fā)明無意于限制在前述的【技術(shù)領(lǐng)域】、【背景技術(shù)】、
【發(fā)明內(nèi)容】
或者下文的詳細(xì)描述中所指出的任意明確或暗示的理論。
[0022]圖I為具有根據(jù)本發(fā)明實施方式的閥門襯套103的注塑成型系統(tǒng)的熱半模102的截面圖。除了其它的以外，熱半模102包括熱流道板（manifold plate) 104和背板105，并且通過背板105連接至成型機（未示出）的固定壓板（platen)。熱半模102還包括熱澆道系統(tǒng)106，其包括入口 107、分流板（manifold) 108、噴嘴109和閥門襯套103。分流板108被定位在噴嘴109和背板105之間，并由限定在熱流道板104和背板105之間的空隙110所圍繞?？障?10定尺寸為在分流板108和圍繞模板104、105之間產(chǎn)生熱中斷（thermalbreak)。分流板108設(shè)有一系列熔融物通道或分流板通道111 (部分示出），其用于將由注塑成型機提供的熔融物或成型材料源從由入口 107限定的入口通道113經(jīng)由分流板出口115傳遞到由噴嘴109限定的噴嘴通道114。噴嘴109隨后將成型材料通過模具澆口（未示出）傳遞至模腔（未示出）。
[0023]噴嘴109布置在其中的噴嘴孔116延伸穿過熱流道板104。噴嘴孔116定尺寸為產(chǎn)生絕熱空隙，其建立了噴嘴109和熱流道板104之間的熱中斷。噴嘴孔116還限定了肩部117，其經(jīng)由噴嘴凸緣118而在熱半模102內(nèi)定位并支撐噴嘴109的上游端，噴嘴凸緣118定位靠近噴嘴109的上游端。噴嘴109的下游端相對于熱半模102通過噴嘴尖端119和模腔板（未示出）內(nèi)的噴嘴尖端孔之間的接配而被定位。在當(dāng)前實施方式中，噴嘴尖端119包括尖端絕緣體120。在替代實施方式中，（未示出）尖端絕緣體120被省略，并且噴嘴尖端119可以包括更多或更少的零件。在一種實施方式中，噴嘴尖端119還可以稱做噴嘴密封件。
[0024]如將在下文中更加詳細(xì)討論的，在運行的時候，例如當(dāng)熱澆道系統(tǒng)106被加熱至處理溫度時，在噴嘴109和熱流道板104之間的噴嘴凸緣和肩部接合允許由分流板108的軸向熱膨脹而產(chǎn)生的負(fù)載施壓在背板105上以產(chǎn)生分流板108的下游表面121和噴嘴109之間的密封力。
[0025]在當(dāng)前的實施方式中，可被稱做模板105、104的背板105和熱流道板104通過內(nèi)六角螺釘122M等而被聯(lián)接在一起，并且除了其它的之外，熱半模102還可以包括額外的模板或緊固/對齊部件，例如銷釘、錐套等。背板105和熱流道板104還可以包括冷卻管道，例如在背板105上引出的冷卻管道124，其僅流體連通于將熱半模102維持在所需要的成型溫度的流體源（未示出）。
[0026]在當(dāng)前實施方式中，入口 107、分流板108和噴嘴109中的每一個均設(shè)有加熱器，例如僅在分流板108上引出的嵌入式電阻加熱器125，并且還包括熱電偶（未示出），其與溫度控制器（未示出）結(jié)合，將入口 107、分流板108和噴嘴109、以及隨后流過其中的成型材料維持在所需要的處理溫度。所描述的加熱器的數(shù)量和類型是采用示例的方式而不是限制。在替代實施方式中（未示出），入口 107、分流板108和噴嘴109中僅一些設(shè)有加熱器和/或熱電偶。
[0027]現(xiàn)在參考圖2A和2B，在這里，圖2A為圖I的熱半模102的部分A的放大視圖，其中，分流板108處于未加熱的狀態(tài)，并且圖2B為圖I的熱半模102的部分A的放大視圖，其中，分流板108處于加熱的狀態(tài)。閥門襯套103被置于分流板108的上游或者后表面226上，位于分流板108和背板105之間。閥門襯套103包括致動器部227和導(dǎo)銷部件228。在當(dāng)前實施方式中，背板105設(shè)有袋穴或者凹部229，其延伸空隙110以容納致動器部227。在替代實施方式中（未示出），背板105未包括凹部229，并且致動器部227的高度由中間框架板或隔板容納。
[0028]致動器部227包括大致杯形主體230，活塞231，以及關(guān)于中心軸線Ac設(shè)置的凸緣或托腳構(gòu)件232。杯形主體230包括底部233以及從底部233向后延伸的周壁235。階梯孔236從杯形主體230的開口端237延伸穿過底部233，從而限定活塞孔238和傳輸孔239?；钊?38通過周壁235的內(nèi)側(cè)表面限定，并且傳輸孔239在底部233的前表面240和后表面241之間延伸。在當(dāng)前實施方式中，杯形主體230可以由工具鋼制造，其例子包括H-13。而且，在當(dāng)前實施方式中，周壁235和底部233被一體地成型；然而，在替代實施方式中，周壁235和底部233為由相同材料或者不同材料構(gòu)成的分立部件。
[0029]活塞孔238部分限定活塞腔242，活塞腔242包括澆口打開腔2420和澆口關(guān)閉腔242C。活塞231被置于活塞腔242內(nèi)，并可密封地與活塞孔238接合。閥針243通過閥針保持器244而被聯(lián)接至活塞231，從而將活塞231的平移軸向運動轉(zhuǎn)換為閥針243的軸向運動?；钊?31將活塞腔242分為澆口打開腔2420和澆口關(guān)閉腔242C。由此，在所示的實施方式中，澆口打開腔2420由活塞孔238、活塞231的前表面246和底部233的后表面241限定，然而，澆口關(guān)閉腔242C由活塞孔238、背板105的密封表面247以及活塞231的后表面248來限定。
[0030]多個開口致動管道649 (在圖6中示出）延伸穿過位于杯形主體230的開口端237和澆口打開腔2420之間的周壁235，使得通過背板105內(nèi)的開口流體管道（未示出）而被引入至澆口打開腔2420的加壓流體驅(qū)動活塞231，并且閥針243向后至澆口打開位置（在圖6中示出），其中，閥針243從模具澆口（未示出）縮回以允許由成型機供給的可成型材料流從熱澆道系統(tǒng)106流過模具澆口（未示出），并進(jìn)入模腔（也未示出）。背板105中的關(guān)閉流體管道251流體連通于澆口關(guān)閉腔242C，使得通過關(guān)閉流體管道251而被引入至澆口關(guān)閉腔242C的加壓流體驅(qū)動活塞231和閥針243向前至澆口關(guān)閉位置（參見圖3A-7)，其中，閥針243與模具澆口（未示出）接合以防止可成型材料的熔融物流流過模具澆口（未示出）并進(jìn)入模腔（也未示出）。
[0031]現(xiàn)在參考圖3A和3B，其中，圖3A為圖2A的部分B的放大視圖，其描繪了未加熱狀態(tài)的閥門襯套103和分流板108的一部分，并且圖3B為圖2B的部分B的放大視圖，其描繪了加熱狀態(tài)的閥門襯套103和分流板108的一部分。閥針243通過閥針保持器244可移除地聯(lián)接至活塞231，所述閥針保持器244通過一對內(nèi)六角螺釘322P而可移除地聯(lián)接至活塞231。為了方便組裝和拆卸，閥針保持器244設(shè)有C型槽454(圖4示出），使得在移除內(nèi)六角螺釘322P時，閥針保持器244可以相對于閥針243橫向地移位。在當(dāng)前實施方式中，因為傳輸孔239的直徑大于閥針243的頭部355的直徑，致動器部227可以從熱半模102移除，而不必也移除閥針243。在替代實施方式中，活塞231和閥針243之間的其它連接均可以為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所理解的在不脫離本發(fā)明范圍的情況下實現(xiàn)。
[0032]如上所討論的，致動器部227包括杯形主體230和托腳構(gòu)件232。托腳構(gòu)件232以凸緣或護(hù)套的形式從底部233的前表面240延伸。托腳構(gòu)件232從分流板108抬升杯形主體230，從而降低致動器部227和分流板108之間的接觸，其降低了其間的熱傳輸。杯形主體230的厚度被選擇使得杯形主體230為足夠剛性的，從而基本上能夠承受分流板108和背板105之間所有的合模力F。，其是分流板108軸向熱膨脹的結(jié)果，并且托腳構(gòu)件232的厚度被選擇使得托腳構(gòu)件232為足夠剛性的，從而基本上能夠承受分流板108和背板105之間所有的合模力F。，同時還防止托腳構(gòu)件232滾銑（hobbing)分流板108的上游表面226中。在當(dāng)前實施方式中，托腳構(gòu)件232為圓齒狀的，如357所示，從而進(jìn)一步降低致動器部227和分流板108之間的熱傳輸。
[0033]托腳構(gòu)件232以及底部233的前表面240限定了杯形主體230和分流板108的上游表面226之間的袋穴358，袋穴358中設(shè)置有偏壓構(gòu)件359和定位墊片，或者夾環(huán)360。在當(dāng)前實施方式中，托腳構(gòu)件232以示例而不是限制的方式被描繪為連續(xù)的環(huán)形凸緣或者護(hù)套。在一種實施方式（未示出）中，托腳構(gòu)件232可以是齒形的，從而降低托腳構(gòu)件232和分流板108之間的表面接觸，和/或可以提供有一個或多個橫向延伸通過其的孔，從而幫助降低分流板108和致動器部227之間的熱傳輸。在另一種實施方式（未示出）中，托腳構(gòu)件232以多個支腳的形式來提供。
[0034]繼續(xù)參照圖3A和3B，導(dǎo)銷部件228包括主體部分361、密封凸緣362以及從所述主體部分361向后延伸的凸臺或凸起363。主體部分361被容納在階梯孔364中，該階梯孔364設(shè)在與分流板出口 115相交的分流板108的上游表面中。在一種實施方式中，主體部分361和階梯孔364之間的配合為滑動配合，使得導(dǎo)銷部件228可從階梯孔364移除；然而，在替代實施方式中，主體部分361和階梯孔364之間的配合為干涉配合，使得導(dǎo)銷部件228更耐久地裝在階梯孔364中。
[0035]導(dǎo)銷部件228限定了延伸穿過其的密封孔365，閥針243可滑動地容納于密封孔365中。密封孔365設(shè)計的尺寸允許閥針243在澆口打開位置和澆口關(guān)閉位置之間平移、同時維持其之間的流體密封。密封孔365可以具有連續(xù)直徑，或者可以任選地包括一個或多個底切部366，在閥針243和密封孔364之間可轉(zhuǎn)移的成型材料可以收集在底切部366中。
[0036]簡要地參考圖5，導(dǎo)銷部件528包括轉(zhuǎn)向通道568(如圖5所示），其將來自分流板通道111的成型材料導(dǎo)向至分流板出口 115。在當(dāng)前實施方式中，轉(zhuǎn)向通道568包括軸向轉(zhuǎn)向部分568A，其被設(shè)計尺寸對應(yīng)于分流板出口 115，并與分流板出口 115對齊。轉(zhuǎn)向通道568還包括徑向轉(zhuǎn)向部分568R，其被設(shè)計尺寸對應(yīng)于分流板通道111，并與分流板通道111對齊。
[0037]返回至圖3A和3B，導(dǎo)銷部件228的凸臺363相對于分流板108的上游表面226向后延伸，并且當(dāng)垂直于中心軸線Ac測量時，凸臺363比主體部分261具有更小的橫截面面積。凸臺363的尺寸被設(shè)計為可滑動地容納于傳輸孔239中。在當(dāng)前實施方式中，凸臺363和傳輸孔239被設(shè)計尺寸使得間隙369存在于其之間；然而，間隙369必須是足夠小從而確保當(dāng)加壓流體被引入至打開腔部分2420中時，凸臺363和傳輸孔239之間的流體損失是可以忽略的或者為零。凸臺363與傳輸孔239 —起限定了熱傳輸區(qū)域，如在區(qū)域Ta中所示的，通過導(dǎo)銷部件228轉(zhuǎn)移的來自于分流板108的熱量通過熱傳輸區(qū)域而被消散。凸臺363將傳輸區(qū)域Ta與分流板108隔開，并且因為凸臺363的橫截面面積小于主體部分361的橫截面面積，所以通過凸臺363轉(zhuǎn)移的來自于分流板108的熱量在傳輸區(qū)域Ta處消散至致動器部227之前被阻隔或阻塞。
[0038]此外，凸臺363增加了密封孔365的長度，使得密封孔365的部分與分流板108間隔開。因此，在導(dǎo)銷部件228內(nèi)由凸臺363限定的密封孔365的部分會經(jīng)歷比密封孔365在分流板108內(nèi)的部分少的熱膨脹，其幫助維持閥針243和密封孔365之間的流體密封。[0039]密封凸緣362從導(dǎo)銷部件228在凸臺363和主體部分361之間徑向向外延伸。密封凸緣362的后表面370限定了偏壓構(gòu)件359擠壓于其上的表面，從而促使密封凸緣362的前表面371與分流板108的上游表面226接觸。密封凸緣362的前表面371和分流板108的上游表面226之間的接觸在其之間產(chǎn)生機械密封，其防止可在分流板階梯孔364和主體部分361之間轉(zhuǎn)移的成型材料轉(zhuǎn)移到袋穴358和活塞腔242中。
[0040]在當(dāng)前實施方式中，與杯形主體230相比，導(dǎo)銷部件228由具有更低熱膨脹系數(shù)和更低熱傳導(dǎo)率的材料制成，其實例包括高鉻鋼合金。
[0041]如上所討論的，夾環(huán)360被置于袋穴（pocket)358中。夾環(huán)360的內(nèi)徑被設(shè)計尺寸以圍繞密封凸緣362的外徑配合或與之接合，如在位置El所示的，相反，夾環(huán)360的外徑被設(shè)計尺寸以配合在托腳構(gòu)件232的內(nèi)徑內(nèi)或與托腳構(gòu)件232的內(nèi)徑接合，如在位置E2所示的。夾環(huán)360抵靠在分流板108的上游表面226上，并且通過在位置El和E2處致動器部227與導(dǎo)銷部件228之間的接合將致動器部227相對于導(dǎo)銷部件228定位。此外，隨著分流板108由于熱膨脹而橫向地增長時，導(dǎo)銷部件228在熱半模102內(nèi)的相對位置將變化。由于夾環(huán)（transfer ring) 360和導(dǎo)銷部件228之間在位置El處的接合以及夾環(huán)360和致動器部件227之間在位置處E2的接合的原因，由分流板108的橫向膨脹而導(dǎo)致的導(dǎo)銷部件228的移動也移動致動器部227，并且由分流板108的熱膨脹所產(chǎn)生的橫向力Fy通過夾環(huán)360而被傳遞至致動器部件227。
[0042]在當(dāng)前實施方式中，夾環(huán)360為具有連續(xù)內(nèi)徑和連續(xù)外徑的環(huán)形環(huán)；然而，在替代實施方式中（未示出），夾環(huán)360的內(nèi)徑和/或外徑為齒形的或圓齒狀的，以降低夾環(huán)360、導(dǎo)銷部件228和致動器部227之間在對應(yīng)位置El和E2處的總接合。在另一種替代實施方式（未示出）中，夾環(huán)360為六角形的（hexalobular)或者其它的形狀，從而降低夾環(huán)360和托腳構(gòu)件232，以及導(dǎo)銷部件228之間的總表面接觸。在當(dāng)前實施方式中，夾環(huán)360由工具鋼制成，其實例包括H-13 ;然而在另一種實施方式中，夾環(huán)360由比杯形主體130所選擇的材料更加絕緣的材料制成，絕緣材料的例子包括鈦或鈦合金。
[0043]如上所討論的，偏壓構(gòu)件359被置于袋穴358中。偏壓構(gòu)件359圍繞凸臺363定位在導(dǎo)銷部件228和致動器部227之間，以在密封凸緣362和杯形主體230的底部233之間產(chǎn)生彈簧力Fs。彈簧力Fs促使致動器部227遠(yuǎn)離分流板108并與背板105接觸，而且還促使密封凸緣362與分流板108接觸，并且促使分流板108與噴嘴109接觸（在圖3A和3B中未示出）。
[0044]在當(dāng)前實施方式中，偏壓構(gòu)件359以Belville墊圈的形式被提供。偏壓構(gòu)件359和每個導(dǎo)銷部件228以及致動器部227之間的接觸通常被當(dāng)做“線接觸”，也就是說，在相對窄的區(qū)域上接觸，其用于通過偏壓構(gòu)件359降低分流板108至致動器部227的熱傳輸。
[0045]參照圖2A和還有圖3A，當(dāng)熱澆道系統(tǒng)106未被加熱的時候，從分流板108的上游表面226至凹部229的密封表面247的高度H。被設(shè)計為大于杯形主體230和托腳構(gòu)件232的堆疊高度Hs，使得由偏壓構(gòu)件359產(chǎn)生的彈簧力Fs產(chǎn)生托腳構(gòu)件232的前表面372和分流板108的上游表面226之間的裕度間隙（clearance gap)Gc。
[0046]參考圖2B和還有圖3B，當(dāng)分流板108和噴嘴109被加熱時，分流板108在軸向方向上經(jīng)歷熱膨脹。因為噴嘴凸緣118坐在肩部117中并且分流板108的下游表面121 (參見圖I)抵靠噴嘴109，所以分流板108的軸向熱膨脹為向后方向的。隨著分流板108被加熱至所需要的處理溫度，分流板108的軸向熱膨脹致使偏壓構(gòu)件359壓縮，直至托腳構(gòu)件232的前表面372接合分流板108的上游表面226，并且裕度間隙Gc被消除。在這一點上，分流板108的進(jìn)一步軸向熱膨脹致使背板105和分流板108之間的合模力F。通過周壁235和托腳構(gòu)件232而被傳遞，從而產(chǎn)生噴嘴109和分流板108的下游表面121之間的密封負(fù)載。因為偏壓構(gòu)件359壓在底部的前表面240和密封凸緣362的后表面370上，所以彈簧力Fs維持密封凸緣362的前表面371與分流板108的上游表面226的接觸，其將導(dǎo)銷部件228保持在分流板108中。在當(dāng)前實施方式中，密封凸緣362為導(dǎo)銷部件228的整體部分；然而，在替代實施方式中（未示出），密封凸緣362為與導(dǎo)銷部件228相匹配的分立部件，使得彈簧力Fs通過密封凸緣362而被傳遞至導(dǎo)銷部件228，從而將導(dǎo)銷部件228保持在分流板108中。
[0047]總的來說，裕度間隙G。的尺寸計算部分基于分流板108在軸向方向上預(yù)期熱膨脹，并且通常小于預(yù)期分流板108在軸向方向上的生長總量，使得分流板在軸向方向上的全部熱膨脹在分流板108和噴嘴109之間產(chǎn)生密封負(fù)載。
[0048]除了分流板108在軸向方向上的預(yù)期熱膨脹，裕度間隙Gc的計算還要考慮其他的參數(shù)，除其它的以外，包括預(yù)期要在熱澆道系統(tǒng)中處理的成型材料的處理溫度，不同的熱澆道部件的材料和尺寸，以及流過流體通道的冷卻流體的溫度。
[0049]如上所述的，偏壓構(gòu)件359促使致動器部227遠(yuǎn)離分流板108的上游表面226以限定裕度間隙G。，所述裕度間隙G。消除了當(dāng)注塑成型系統(tǒng)未被加熱時、或者更具體地是當(dāng)分流板未被加熱時分流板108和致動器部227之間的直接接觸。當(dāng)熱被開始施加至分流板108時，例如啟動的時刻，分流板108和致動器部227之間的熱傳輸被限制，因此促使了在啟動時輸入分流板108的熱能保持在分流板108中，并且不會直接傳輸至致動器部227。
[0050]此外，偏壓構(gòu)件359還促使了杯形主體230的開口端237和打開（未示出）和關(guān)閉的流體通道251之間的流體密封，其降低了空氣從打開（未示出）和關(guān)閉的流體通道251進(jìn)入空隙110的泄漏的可能性。這樣的空氣泄漏可能會在空氣泄漏附近區(qū)域?qū)Ψ至靼?08產(chǎn)生不利的冷卻效果，其進(jìn)而還對在空氣泄漏附近的分流板通道111部分中的成型材料產(chǎn)生不利的冷卻效果，并且最終會對模腔中由此喂入而產(chǎn)生的成型制品產(chǎn)生不利效果。在一種實施方式中，偏壓構(gòu)件359還可以在分流板108和噴嘴109之間幫助產(chǎn)生流體密封，同時分流板108和噴嘴109被加熱至所需要的處理溫度。
[0051]圖4為根據(jù)本發(fā)明另一種實施方式的處于加熱狀態(tài)的閥門襯套403和分流板408的一部分的截面圖，其中導(dǎo)銷部件428的凸臺463提供有頭部473和頸部474。本文描述的其它實施方式的特征和方面可以相應(yīng)地用于當(dāng)前實施方式，并且相同的附圖標(biāo)記被用于熱半模102的相對于熱半模402和/或本文描述的其它實施方式保持未變的特征，因此，那些特征在本文中可以不被進(jìn)一步描述。
[0052]在前述實施方式中，當(dāng)加壓流體被引入至打開腔部分4420時，凸臺463和傳輸孔439在尺寸上緊密地配合以防止流體在其之間損失。在當(dāng)前實施方式中，凸臺463和傳輸孔439之間的間隙469的尺寸被增大，使得分流板408的橫向熱膨脹不會允許凸臺463壓在傳輸孔439上；然而，間隙469的尺寸并不會大到阻止凸臺463和致動器部分427之間的熱傳輸。在一種實施方式中，間隙469的尺寸在O. 05mm與O. 25mm之間。因此,隨著分流板408由于熱膨脹而橫向地生長，由分流板408的熱膨脹所產(chǎn)生的橫向力Fl通過夾環(huán)460而被全部傳輸至致動器部427。為了在夾環(huán)460和托腳構(gòu)件432之間分布所述橫向力Fy夾環(huán)460的外徑被增加以同樣地增加夾環(huán)460和托腳構(gòu)件之間在位置E2處的接合。假定凸臺463和傳輸孔439之間的間隙增加，凸臺463設(shè)有限定環(huán)形槽475的頭部473，在所述環(huán)形槽475中O形環(huán)（未示出）被保持從而產(chǎn)生凸臺463和傳輸孔439之間的流體密封。
[0053]在當(dāng)前實施方式中，頭部476與傳輸孔439 —起限定了熱傳輸區(qū)域，如在區(qū)域1\所示的。在當(dāng)前實施方式中，頭部473的長度短于其直徑。如垂直于中心軸線A。測量的，頸部474的橫截面面積小于主體部分461的橫截面面積，并且頭部473的橫截面面積大于頸部474的橫截面面積。因此，從主體部分461轉(zhuǎn)移通過頸部474的來自于分流板408的熱量在消散至頭部473和致動器部427之前在傳輸區(qū)域Ta被阻隔或者阻塞，傳輸區(qū)域Ta可以在導(dǎo)銷部分428和致動器部427之間提供增加的熱量消散。
[0054]在當(dāng)前實施方式中，不是限定封閉的轉(zhuǎn)向通道，而是導(dǎo)銷部件428在主體部分461的前端包括傾斜表面476，以將成型材料從分流板通道411導(dǎo)向分流板出口 415。傾斜表面476允許導(dǎo)銷部件428和階梯孔464具有比前述實施方式更小的直徑，并且還允許導(dǎo)銷部件428從階梯孔464移除，而不必剪切在分流板通道411和封閉的徑向轉(zhuǎn)向通道、例如在圖5中示出的徑向轉(zhuǎn)向通道568R之間延伸的成型材料。
[0055]圖5為根據(jù)本發(fā)明另一種實施方式的處于加熱狀態(tài)的閥門襯套503和分流板108的一部分的截面圖，其中，導(dǎo)銷部件528限定了階梯577，并且夾環(huán)為導(dǎo)銷部件528的整體部分。本文描述的其它實施方式的特征和方面可以相應(yīng)地用于當(dāng)前實施方式，并且相同的附圖標(biāo)記被用于注塑成型裝置502的相對于本文描述的注塑成型裝置102和/或其它實施方式保持未變的特征，因此那些特征在本文中可以不被進(jìn)一步描述。
[0056]導(dǎo)銷部件528包括主體部分561、密封凸緣562和凸臺563。主體部分561被容納在階梯孔364中在與分流板出口 115相交的分流板108的上游表面226中。在當(dāng)前實施方式中，主體部分561還由密封凸緣562向后延伸以限定凸臺563和密封凸緣562之間的階梯 577。
[0057]導(dǎo)銷部件528的凸臺563相對于分流板108的上游表面向后延伸，并且被設(shè)計尺寸以容納在傳輸孔239中，它們之間具有間隙369。為了在凸臺563和傳輸孔239之間產(chǎn)生流體密封，環(huán)形槽579形成在傳輸孔239中，O形環(huán)（未示出）被保持在環(huán)形槽579中以產(chǎn)生流體密封。
[0058]密封凸緣562在階梯577和主體部分561之間從導(dǎo)銷部件528徑向向外延伸。在當(dāng)前實施方式中，夾環(huán)被忽略，并且密封凸緣562的直徑被設(shè)計尺寸以配合在托腳構(gòu)件232的內(nèi)徑內(nèi)或者與其接合，如在位置E3所示的，使得密封凸緣562通過在位置E3與致動器部527之間的接合使致動器部527相對于導(dǎo)銷部件528來定位。此外，隨著分流板108由于熱膨脹而橫向地生長，導(dǎo)銷部件528在熱半模502內(nèi)的相對位置將變化。由于密封凸緣562和致動器部227之間在位置E3處的接合，分流板108的橫向膨脹所導(dǎo)致的導(dǎo)銷部件528的移動還移動致動器部227，并且由分流板108的熱膨脹所產(chǎn)生的橫向力^通過密封凸緣562而被傳遞至致動器部227。
[0059]如上所討論的，偏壓構(gòu)件559被置于袋穴558中。偏壓構(gòu)件559被置于密封凸緣562和致動器部227之間以產(chǎn)生密封凸緣562和杯形主體230的底部233之間的彈簧力Fs。彈簧力Fs促使致動器部227遠(yuǎn)離分流板108，并且還促使密封凸緣562與分流板108接觸，以及分流板108和噴嘴109接觸（在圖5中未示出）。
[0060]隨著分流板108被加熱至所需要的處理溫度，分流板108的軸向熱膨脹致使偏壓構(gòu)件559壓縮，直至底部233的前表面240接合階梯577并且托腳構(gòu)件232的前表面572接合分流板108的上游表面226。在這一點上，分流板108的軸向熱膨脹會致使背板105 (圖5中未示出）和分流板108之間的合模力F。通過底部233和導(dǎo)銷部件528、并且還通過周壁235和托腳構(gòu)件232而被傳遞，從而產(chǎn)生噴嘴109 (在圖5中未示出)和分流板108的下游表面121 (在圖5中未不出）之間的密封負(fù)載。
[0061]在當(dāng)前實施方式中，因為底部233壓在階梯577上，所以合模力Fc維持密封凸緣562的前表面571與分流板108的上游表面226的接觸，其將導(dǎo)銷部件528保持在分流板108中。密封凸緣562的前表面571和分流板108的上游表面226之間的接觸會在它們之間產(chǎn)生機械密封，其防止了可能會在階梯孔364和主體部分561之間產(chǎn)生轉(zhuǎn)移的成型材料轉(zhuǎn)移到袋穴558中。在當(dāng)前實施方式中，偏壓構(gòu)件559被設(shè)為波形彈簧或螺旋彈簧的形式。
[0062]圖6為根據(jù)本發(fā)明另一種實施方式的閥門襯套603的截面圖，其中，托腳構(gòu)件632為分立部件，并且導(dǎo)銷部件628被置于外部軸套構(gòu)件680中。在本文描述的其它實施方式的特征和方面可以相應(yīng)地用于當(dāng)前實施方式，并且相同的附圖標(biāo)記被用于閥門襯套603的相對于閥門襯套103和/或在本文描述的其它實施方式保持未變的特征，因此，那些特征在本文可以不被進(jìn)一步描述。
[0063]致動器部627包括杯形主體630、活塞631和托腳構(gòu)件632。在當(dāng)前實施方式中，托腳構(gòu)件632相對于杯形主體630為分立部件。杯形主體630包括底部633和從底部633向后延伸的周壁635，并且托腳構(gòu)件632在由底部633限定的肩部681處與底部633接合。在當(dāng)前實施方式中，托腳構(gòu)件632可以由工具鋼制成，其例子包括H-13 ;然而在另一種實施方式中，托腳構(gòu)件632由絕緣材料制成，其實例包括鈦或鈦合金。
[0064]托腳構(gòu)件632和底部633的前表面640限定了杯形主體630和其中設(shè)置有偏壓構(gòu)件659的軸套構(gòu)件680的上游表面683之間的袋穴658。
[0065]導(dǎo)銷部件628包括主體部分661、密封凸緣662和凸臺663。主體部分661容納在軸套構(gòu)件680中，其被置于分流板108的上游表面中的階梯孔中（圖6中未示出)。
[0066]在一種實施方式中，軸套構(gòu)件680和階梯孔（圖6中未示出）之間的配合為滑動配合，使得軸套構(gòu)件680可從階梯孔移除；然而，在另一種實施方式中，軸套構(gòu)件680和階梯孔之間的配合為干涉配合，使得軸套構(gòu)件680被更加耐久地裝在階梯孔中。類似地，導(dǎo)銷部件628和軸套構(gòu)件680之間的配合可以是滑動配合或者干涉配合。
[0067]軸套構(gòu)件680和位于導(dǎo)銷部件628的前端的傾斜表面676限定了轉(zhuǎn)向通道668，其用于將成型材料從分流板通道（圖6中未示出）再導(dǎo)引至分流板出口（圖6中未示出）。在當(dāng)前實施方式中，轉(zhuǎn)向通道668包括軸向轉(zhuǎn)向部分668A，其被設(shè)計尺寸與分流板出口對應(yīng)，并與之對齊，并且還包括徑向轉(zhuǎn)向部分668R，其被設(shè)計尺寸與分流板通道對應(yīng)，并與之對齊。
[0068]軸套構(gòu)件680限定了軸套凸緣682，其直徑被設(shè)計尺寸以配合在托腳構(gòu)件632的內(nèi)徑內(nèi)或與該內(nèi)徑接合，如在位置E4處所示的，使得軸套凸緣682通過在位置E4處軸套凸緣682和托腳構(gòu)件632之間的接合將致動器部627相對于導(dǎo)銷部件628定位。此外，隨著分流板由于在熱澆道系統(tǒng)（圖6中未示出）啟動時的熱膨脹所致使的橫向生長，軸套構(gòu)件680和導(dǎo)銷部件628在熱半模（圖6中未示出）中的相對位置將改變。由于軸套凸緣682和致動器部627之間在位置E4處的接合，導(dǎo)銷部件628和軸套構(gòu)件680的移動還移動了致動器部627，并且由分流板的熱膨脹所產(chǎn)生的橫向力通過軸套凸緣682而被傳遞至致動器部 627。
[0069]偏壓構(gòu)件659被定位在軸套凸緣682和致動器部627之間，從而在軸套凸緣682和底部633之間產(chǎn)生彈簧力Fs。彈簧力Fs促使致動器部627遠(yuǎn)離分流板，并且促使軸套凸緣682與分流板接觸。
[0070]隨著分流板被加熱至所需要的處理溫度，分流板的軸向熱膨脹導(dǎo)致偏壓構(gòu)件659壓縮，直至底部633的前表面640接合密封凸緣662的后表面670，并且托腳構(gòu)件632的前表面672接合分流板的上游表面。在這一點上,分流板的軸向熱膨脹導(dǎo)致背板（圖6中未示出）和分流板之間的合模力Fc被傳遞通過底部633、導(dǎo)銷部件628和軸套構(gòu)件680，并且還通過周壁635和托腳構(gòu)件632，以在噴嘴和分流板的下游表面之間產(chǎn)生密封負(fù)載。
[0071]在當(dāng)前實施方式中，因為底部633壓在密封凸緣662上，所以合模力Fc維持密封凸緣662的前表面670與軸套凸緣682的后表面683的接觸，并且維持軸套凸緣682的前表面684和分流板的上游表面接觸，其將導(dǎo)銷部件628保持在軸套構(gòu)件680中，并且將軸套構(gòu)件680保持在分流板中。密封凸緣662的前表面671和軸套構(gòu)件680的后表面683之間的接觸在它們之間產(chǎn)生機械密封，其防止了可能會在主體部分661和軸套構(gòu)件680之間轉(zhuǎn)移的成型材料轉(zhuǎn)移到袋穴658中。
[0072]類似地，軸套凸緣682的前表面684和分流板的上游表面之間的接觸在它們之間產(chǎn)生機械密封，其防止了可能會在分流板孔和軸套構(gòu)件680之間轉(zhuǎn)移的成型材料轉(zhuǎn)移到圍繞所述分流板的空隙中。
[0073]在當(dāng)前實施方式中，底切部666被設(shè)在閥針643的一部分上，可能會在閥針643和密封孔665之間轉(zhuǎn)移的成型材料能收集在底切部666中，閥針643在其整個運動范圍內(nèi)均保持與密封孔665的接合。
[0074]在前述實施方式中，熱半模102被描述為具有單個分流板108，通過其成型材料被傳遞至多個噴嘴109，每個噴嘴109均具有對應(yīng)的閥門襯套103 ;然而，具有額外的分流板以及橋接分流板的熱半模也是所預(yù)期的。
[0075]對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將會顯而易見的是，在本文中形式和細(xì)節(jié)上的不同變化均可以在不脫離本發(fā)明范圍的情況下做出。因此，本發(fā)明的廣度和范圍不應(yīng)受任意如上所述的示例性實施方式的限制，而是應(yīng)當(dāng)僅根據(jù)所附權(quán)利要求以及它們的等同形式來限定。還要理解的是，本文所討論的每個實施方式以及本文所引用的每篇參考文獻(xiàn)的每個特征均可以與任意其它實施方式的特征結(jié)合使用。
【權(quán)利要求】
1.一種閥門襯套,其包括： 致動器部，其具有杯形主體和延伸于其中的階梯孔，所述階梯孔部分限定活塞腔，在所述活塞腔中布置有用于打開和關(guān)閉熱澆道模具的閥澆口的活塞，以及穿過所述杯形主體的底部的傳輸孔； 托腳構(gòu)件，其相對于分流板的上游表面抬升所述杯形主體； 導(dǎo)銷部件，其具有可容納在所述分流板內(nèi)的孔中的主體部分以及從所述主體部分向后延伸的凸臺， 所述導(dǎo)銷部件限定在所述凸臺和主體部分之間延伸的密封孔，通過該密封孔聯(lián)接到所述活塞的閥針被可滑動地布置， 所述凸臺可容納在所述傳輸孔中以限定在所述導(dǎo)銷部件和與所述分流板相間隔的致動器部之間的熱傳輸區(qū)域，其中，所述凸臺的橫截面面積小于所述主體部分的橫截面面積。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的閥門襯套，其中，所述凸臺的直徑小于傳輸區(qū)域的長度。
3.根據(jù)權(quán)利要求I的閥門襯套，其中，在所述凸臺和傳輸孔之間設(shè)置間隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的閥門襯套，其中，在所述間隙中設(shè)置單獨的流體密封件，位于放大的頭部和底部之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求I的閥門襯套，其中，所述凸臺包括放大的頭部。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的閥門襯套，其中，所述頭部的長度小于其直徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求I的閥門襯套，其中，所述致動器部通過所述托腳構(gòu)件和凸緣之間的接合而相對于所述導(dǎo)銷部件來定位。
8.根據(jù)權(quán)利要求I的閥門襯套，其中，在所述杯形主體的底部和凸緣之間設(shè)置偏壓構(gòu)件以在其之間產(chǎn)生彈簧力。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的閥門襯套，其中，當(dāng)所述分流板處于冷狀態(tài)的時候，所述偏壓構(gòu)件促使所述杯形主體的開口端與相鄰模板接觸，以在所述托腳構(gòu)件的前端和所述分流板之間限定裕度間隙（clearance gap)。
10.根據(jù)權(quán)利要求3的閥門襯套，其中，所述間隙d在O.05mm與O. 25mm之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求I的閥門襯套，其中，所述托腳構(gòu)件為環(huán)形套。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的閥門襯套，其中，所述托腳構(gòu)件的前面是齒形的。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的閥門襯套，其中，所述托腳構(gòu)件是圓齒狀的。
14.根據(jù)權(quán)利要求I的閥門襯套，其中，所述杯形主體和托腳構(gòu)件是分立部件。
【文檔編號】B29C45/28GK103507226SQ201310185752
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年3月2日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月2日
【發(fā)明者】P·克洛布卡, D·巴賓, F·法里 申請人:馬斯特模具（2007）有限公司