本發(fā)明涉及一種用于注射模具的熱流道系統(tǒng)的噴嘴致動器裝置。該噴嘴致動器裝置尤其適用于多腔熱流道系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在注射成型的情況下，共同的任務是改變噴嘴致動器裝置中的注射流體材料的最大流動橫截面，以便影響注射成型過程。即，可能需要修改注射流體材料的最大流動橫截面以影響工藝參數(shù)，例如工藝時間以及注射模制物件的質(zhì)量和/或一致性。特別地，在具有多個噴嘴布置和多個閥銷的多腔熱流道系統(tǒng)中，其中可能需要相對于彼此調(diào)整各種閥銷的流動橫截面，這種修改可能非常復雜且耗時。

2、在實踐中已知的流體操作的致動器裝置中，通過在裝置內(nèi)部手動安裝間隔件改變各個閥銷的最大流動橫截面，該間隔件限制閥銷的行程長度。然而，為了安裝間隔件，必須拆卸致動器裝置，必須安裝間隔件并且必須重新組裝致動器裝置。然后，對修改的結(jié)果進行測試，并且在許多情況下，必須添加額外的間隔件或者必須移除先前添加的間隔件，這再次需要對該裝置進行拆卸和重新組裝。具體地，但不僅在多腔熱流道系統(tǒng)中，這是非常精細和耗時的。

3、本發(fā)明的目的是提供一種致動器裝置，其具有改進的特性并克服了現(xiàn)有技術(shù)的至少一些缺點。

4、特別地，本發(fā)明的目的是提供一種克服上述缺點中的至少一個的致動器裝置。

5、特別地，本發(fā)明的目的是提供一種優(yōu)選地廉價的致動器裝置，其能夠容易地改變注射流體材料的流動橫截面。

6、這些目的通過獨立權(quán)利要求的主題實現(xiàn)。優(yōu)選實施例和優(yōu)選特征在從屬權(quán)利要求和以下描述中指定。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、根據(jù)第一方面，本發(fā)明涉及一種用于注射模具的熱流道系統(tǒng)的致動器裝置，也稱為噴嘴致動器裝置。致動器裝置是流體驅(qū)動的致動器裝置，并且包括流體密封室和活塞，活塞可滑動地安裝在流體密封室中并且在流體密封室內(nèi)形成第一驅(qū)動室和第二驅(qū)動室。每個驅(qū)動室具有各自的流體流動口，用于選擇性地對驅(qū)動室加壓。

2、流體驅(qū)動的致動器裝置包括與活塞互連并可與活塞一起移動的閥銷?；ミB可以意味著閥銷直接或間接地連接或安裝到活塞上。

3、通過選擇性地對第一驅(qū)動室或第二驅(qū)動室加壓，活塞和閥銷可沿著軸向行進的往復路徑被驅(qū)動。軸向行程的往復路徑具有可調(diào)節(jié)的行程長度，該行程長度在閥銷和活塞的下游澆口關(guān)閉位置與閥銷和活塞的可調(diào)節(jié)的最終上游澆口打開位置之間延伸，在下游澆口關(guān)閉位置，閥銷阻止注射流體材料通過系統(tǒng)的澆口流到模具，在可調(diào)節(jié)的最終上游澆口打開位置，注射流體材料能夠通過澆口流到模具。

4、流體驅(qū)動的致動器裝置包括至少一個反作用機構(gòu)，至少一個反作用機構(gòu)被配置成向活塞施加反作用力，該反作用力抵消施加到活塞的恒定的上游運動力。反作用機構(gòu)可以將反作用力直接施加到活塞上，或者例如經(jīng)由閥銷或裝置的附加部件間接地施加到活塞上。特別地，反作用力可以是彈簧力或彈力或可變力。反作用力可以取決于反作用機構(gòu)或其至少一部分的至少部分變形和/或偏轉(zhuǎn)，或者根據(jù)反作用機構(gòu)或其至少一部分的至少部分變形和/或偏轉(zhuǎn)變化。反作用機構(gòu)可以是至少部分彈性的反作用機構(gòu)。

5、可調(diào)節(jié)的最終上游澆口打開位置由活塞和閥銷的位置限定，或者換句話說，由活塞和閥銷的位置確定，其中施加到活塞的反作用力等于由第二驅(qū)動室的加壓引起的上游運動力。因此，通過選擇性地設(shè)定第二驅(qū)動室的加壓，可調(diào)節(jié)最終上游澆口打開位置是可調(diào)節(jié)的。

6、可調(diào)節(jié)的最終上游澆口打開位置也可被描述為上游澆口打開位置，其構(gòu)成在相應考慮的配置(包括結(jié)構(gòu)布置和施加的加壓)中的相應的上游澆口完全打開位置。當在某一配置中施加到活塞的反作用力等于上游運動力時，活塞的上游移動被阻止，達到當時的上游澆口完全(或最大)打開位置。然而，當上游運動力增加時(通過增加加壓)，最終上游澆口打開位置被改變，這構(gòu)成了用于這種相應配置的當時的上游澆口完全打開位置。換句話說，最終上游澆口打開位置可構(gòu)成某一整體配置(包括結(jié)構(gòu)布置和施加的加壓)的上游澆口完全打開位置，即使在改變加壓時，致動器裝置的相同結(jié)構(gòu)配置可達到不同的上游澆口完全打開位置。

7、已知的現(xiàn)有技術(shù)的流體驅(qū)動的致動器裝置僅具有固定的上游澆口完全打開位置，并因此具有僅能夠通過裝置的重新配置和結(jié)構(gòu)適應而改變的固定的行程長度。與已知的現(xiàn)有技術(shù)的流體驅(qū)動的致動器裝置相反，本發(fā)明的致動器裝置具有可調(diào)節(jié)的最終上游澆口打開位置，并因此具有可調(diào)節(jié)的行程長度，該行程長度在裝置的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)配置中已經(jīng)是可調(diào)節(jié)的。換句話說，根據(jù)本發(fā)明，可調(diào)節(jié)的最終上游澆口打開位置以及因此可調(diào)節(jié)的行程長度是可調(diào)節(jié)的，而不改變結(jié)構(gòu)配置。

8、調(diào)節(jié)行程長度引起對通過噴嘴的流動路徑(即注射流體材料的流動橫截面)的調(diào)節(jié)。增加最大行程長度導致在尖端插入件處的流動路徑的環(huán)形表面在尖端插入件的內(nèi)表面與閥銷的外表面之間增加。最大行程長度分別導致流動路徑的環(huán)形表面在尖端插入件處減小。

9、因此，本發(fā)明提供了一種簡單且廉價的方案，用于調(diào)節(jié)致動器裝置的行程長度，從而設(shè)定注射模制過程。特別地，鑒于具有關(guān)于多個閥銷的高平衡要求的多腔熱流道系統(tǒng)，本發(fā)明實現(xiàn)了簡單且快速的調(diào)節(jié)方案。

10、由于致動器裝置不需要拆卸，因此甚至在模具干燥期間也可以調(diào)節(jié)行程長度。

11、致動器裝置可以包括單個反作用機構(gòu)(單個反作用部件)或多于一個的反作用機構(gòu)。特別地，致動器裝置可以包括多于一個的相同類型或不同類型的反作用機構(gòu)。

12、致動器裝置可以被配置成使得對第一驅(qū)動室加壓導致活塞和閥銷移動到下游澆口關(guān)閉位置。這可以被稱為下游移動。致動器裝置可以被配置成對第二驅(qū)動室加壓導致活塞和閥銷移動到可調(diào)節(jié)的最終上游澆口打開位置(即，沿遠離下游澆口關(guān)閉位置的方向移動)。這可以被稱為上游移動。朝向可調(diào)節(jié)的最終上游澆口打開位置(即上游)移動活塞和閥銷，可以至少沿著行程長度的一部分引起反作用機構(gòu)施加反作用力，該反作用力抵消由第二驅(qū)動室的加壓引起的上游運動力。更確切地說，朝向可調(diào)節(jié)的最終上游澆口打開位置(即上游)移動活塞和閥銷，可以至少沿著行程長度的一部分使反作用機構(gòu)建立連續(xù)增加的反作用力。

13、在一個實施例中，反作用機構(gòu)可以與活塞互連并可與活塞一起移動，從而與閥銷一起移動?；ミB可以意味著反作用機構(gòu)直接或間接地附接或安裝到活塞。反作用機構(gòu)優(yōu)選地可以設(shè)置在活塞的上側(cè)的區(qū)域中，因此反作用機構(gòu)至少部分地延伸到第一驅(qū)動室中。在該實施例中，通過對相應的驅(qū)動室加壓使活塞和反作用機構(gòu)向上游或下游移動，從而也分別使互連的反作用機構(gòu)移動。朝向可調(diào)節(jié)的最終上游澆口打開位置(即上游)移動活塞、閥銷和反作用機構(gòu)可以至少沿著行程長度的一部分至少部分地壓縮反作用機構(gòu)，這導致反作用機構(gòu)施加反作用力，該反作用力抵消由第二驅(qū)動室的加壓引起的恒定的上游運動力。因此，在活塞向上游移動時，反作用機構(gòu)可以向活塞施加壓縮力。優(yōu)選地，在一些實施例中，在初始的自由上游移動使活塞移動之后，上游的閥銷和反作用機構(gòu)可以使反作用機構(gòu)的自由端鄰接流體密封室的鄰接表面。

14、在一個替代實施例中，反作用機構(gòu)(或至少其基體)可以(優(yōu)選地在流體密封室內(nèi)部，特別是在第一驅(qū)動室中)固定地設(shè)置。反作用機構(gòu)可以設(shè)置在流體密封室的內(nèi)部和頂側(cè)，在與活塞相對的相對內(nèi)表面處。在該實施例中，通過對相應的驅(qū)動室加壓而向上游或下游移動活塞和閥銷，使活塞和閥銷分別朝向或遠離反作用機構(gòu)移動。更準確地說，通過對相應的驅(qū)動室加壓而使活塞向上游或下游移動，從而使活塞分別朝向或遠離反作用機構(gòu)的自由端移動。優(yōu)選地通過上游運動使活塞朝向反作用機構(gòu)移動可以至少部分地沿著行程長度的一部分壓縮反作用機構(gòu)，這使得反作用機構(gòu)施加反作用力，該反作用力抵消由第二驅(qū)動室的加壓引起的上游運動力。因此，在活塞向上游移動時，反作用機構(gòu)可以向活塞施加壓縮力。優(yōu)選地，在一些實施例中，在初始的自由上游移動使活塞移動之后，上游的閥銷和反作用機構(gòu)可以導致活塞與反作用機構(gòu)的自由端的鄰接。

15、在一個替代實施例中，反作用機構(gòu)可以設(shè)置在第二驅(qū)動室內(nèi)部，并且可以(直接或間接)附接到活塞和流體密封室的殼體。因此，在活塞向上游移動時，反作用機構(gòu)可以至少部分地變形或偏轉(zhuǎn)，并且因此可以向活塞施加張力，該張力抵消由第二驅(qū)動室的加壓引起的向上游運動力。

16、每個驅(qū)動室的加壓可以手動調(diào)節(jié)，以便(通過手動調(diào)節(jié)第二驅(qū)動室的加壓)手動調(diào)節(jié)最大上游運動力和(通過手動調(diào)節(jié)第一驅(qū)動室的加壓)手動調(diào)節(jié)最大下游運動力。因此，在可手動調(diào)節(jié)的實施例中，不需要提供控制器。

17、然而，應當理解，在可選實施例中，可以實現(xiàn)允許除了手動調(diào)節(jié)之外或作為手動調(diào)節(jié)的替代的自動調(diào)節(jié)行程長度的控制器。尤其是在自動或半自動的實施例中，可以設(shè)置一個或多個傳感器，以便控制和/或可視化致動器裝置的各種參數(shù)，例如行程長度、驅(qū)動室的加壓等。

18、在一個實施例中，反作用機構(gòu)可以是彈簧(優(yōu)選地是氣壓彈簧)，例如氮氣壓彈簧、張力彈簧、壓縮彈簧等。反作用機構(gòu)可以是可壓縮的彈性材料，優(yōu)選地形成為襯墊。

19、在一個實施例中，至少第二驅(qū)動室的流體流動口可以與減壓閥流體連接。因此，由于借助于減壓閥，可以容易地調(diào)節(jié)可應用于第二驅(qū)動室的最大壓力，可以實現(xiàn)簡單的手動加壓調(diào)節(jié)，并因此實現(xiàn)行程調(diào)節(jié)。因此，上游運動力可以減小或增加，并且因此可以更早或更晚地到達當反作用力等于上游運動力時的位置。

20、流體操作的致動器裝置可以配置成用于對驅(qū)動室液壓加壓或氣動加壓。優(yōu)選地，驅(qū)動室可以借助于液壓油進行加壓。

21、在一個實施例中，當閥銷和活塞處于下游澆口關(guān)完全閉位置時，反作用機構(gòu)的自由端可以與相對表面(優(yōu)選地與流體密封室的內(nèi)部頂表面或活塞的表面)間隔開預定間隙或預定間隙長度，以便允許活塞和閥銷至少沿著可調(diào)節(jié)行程長度的初始部分自由地向上游移動，其中初始部分的距離等于間隙長度。自由移動在此是指不受阻礙的移動，其不受反作用機構(gòu)的任何反作用力的影響。因此，通過該間隙可以保證澆口足夠快的打開。

22、即，在一個實施例中，當閥銷和活塞處于下游澆口完全關(guān)閉位置時，安裝到活塞的反作用機構(gòu)的自由端可以與流體密封室的相對的內(nèi)部頂表面間隔開預定間隙，以便允許活塞和閥銷至少沿著可調(diào)節(jié)行程長度的初始部分自由地向上游移動，其中初始部分的距離等于間隙長度。

23、即，在替代實施例中，當閥銷和活塞處于下游澆口完全關(guān)閉位置時，固定地設(shè)置在流體密封室的內(nèi)部頂表面處的反作用機構(gòu)的自由端可以與活塞的相對表面間隔開預定間隙，以便允許活塞和閥銷至少沿著可調(diào)節(jié)行程長度的初始部分自由地向上游移動，其中初始部分的距離等于間隙長度。

24、優(yōu)選地，該間隙可以在1mm和10mm之間，優(yōu)選地在2mm和8mm之間，更優(yōu)選地在3mm和6mm之間。

25、在一個實施例中，行程長度可以在2mm和25mm之間調(diào)節(jié)，優(yōu)選地在4mm和22mm之間，更優(yōu)選地在5mm和18mm之間。

26、在一個實施例中，最大行程長度可以在3mm和25mm之間，優(yōu)選地在5mm和22mm之間，更優(yōu)選地在8mm和18mm之間。

27、在一個實施例中，最小行程長度可以在2mm和12mm之間，優(yōu)選地在3mm和10mm之間，更優(yōu)選地在4mm和8mm之間。

28、在一個實施例中，反作用機構(gòu)可以被配置成根據(jù)施加到反作用機構(gòu)的載荷施加變化的力。反作用機構(gòu)可以具有在500n和2300n之間(優(yōu)選在1000n和2000n之間，更優(yōu)選在1400n和1800n之間)的起始力，和/或可以具有在1500n和5000n(優(yōu)選在3100n和3700n之間，更優(yōu)選在3400n和3600n)之間的最大的力。

29、另一方面涉及一種用于將熔融注射流體材料從機器噴嘴輸送到腔室中的注射模具的熱流道系統(tǒng)。熱流道系統(tǒng)包括加熱歧管，其具有用于分配熔融注射流體材料的分配通道。所述熱流道系統(tǒng)進一步包括具有澆口和流體輸送通道的噴嘴。所述流體輸送通道流體地連接到所述分配通道并且被配置成從所述分配通道接收所述熔融注射流體材料。熱流道系統(tǒng)包括上述類型的致動器裝置。

30、特別地，致動器裝置是流體驅(qū)動的致動器裝置，包括：

31、流體密封室；

32、活塞，可滑動地安裝在所述流體密封室中并且在所述流體密封室內(nèi)形成第一驅(qū)動室和第二驅(qū)動室，每個驅(qū)動室具有用于選擇性地對所述驅(qū)動室加壓的相應的流體流動口；

33、閥銷，互連到所述活塞并且能夠與所述活塞一起移動；

34、通過選擇性地對所述第一驅(qū)動室或所述第二驅(qū)動室加壓，所述活塞和所述閥銷可沿軸向行程的往復路徑被驅(qū)動，所述軸向行程的往復路徑具有可調(diào)節(jié)的行程長度，所述行程長度在下游澆口關(guān)閉位置和可調(diào)節(jié)的最終上游澆口打開位置之間延伸，其中，在所述下游澆口關(guān)閉位置，所述閥銷阻止注射流體材料通過所述系統(tǒng)的所述澆口流到模具，在所述可調(diào)節(jié)的最終上游澆口打開位置，所述注射流體材料能夠通過所述澆口流到所述模具；以及

35、至少一個反作用機構(gòu)，所述至少一個反作用機構(gòu)配置成將反作用力施加至所述活塞，所述反作用力抵消施加至所述活塞的上游運動力；

36、其中，所述可調(diào)節(jié)的最終上游澆口打開位置由當所述反作用力等于所述上游運動力時的位置限定，并且因此能夠通過選擇性地設(shè)定所述第二驅(qū)動室的加壓進行調(diào)節(jié)。

37、在優(yōu)選實施例中，熱流道系統(tǒng)是具有多個噴嘴布置和多個閥銷的多腔熱流道系統(tǒng)。熱流道系統(tǒng)因此可包括多個噴嘴和多個致動器裝置。

38、另一方面涉及一種用于調(diào)節(jié)致動器裝置(特別是上述類型的致動器裝置的行程長度)的方法。所述致動器裝置包括：

39、流體密封室；

40、活塞，可滑動地安裝在所述流體密封室中并且在所述流體密封室內(nèi)形成第一驅(qū)動室和第二驅(qū)動室，每個驅(qū)動室具有用于選擇性地對所述驅(qū)動室加壓的相應的流體流動口；

41、閥銷，互連到所述活塞并且能夠與所述活塞一起移動；

42、通過選擇性對第一驅(qū)動室或第二驅(qū)動室加壓，所述活塞和所述閥銷可沿軸向行程的往復路徑被驅(qū)動，所述軸向行程的往復路徑具有可調(diào)節(jié)的行程長度，所述行程長度在下游澆口關(guān)閉位置和可調(diào)節(jié)的最終上游澆口打開位置之間延伸，其中在所述下游澆口關(guān)閉位置，所述閥銷阻止注射流體材料通過所述系統(tǒng)的所述澆口流到模具，在所述可調(diào)節(jié)的最終上游澆口打開位置，所述注射流體材料能夠通過所述澆口流到所述模具；以及

43、反作用機構(gòu)。

44、該方法包括用選定的上游運動壓力對第二驅(qū)動室加壓的步驟，所述選定的上游運動壓力將上游運動力施加到所述活塞上，并因此使所述活塞向上游移動，其中，所述活塞向上游移動使所述反作用機構(gòu)將反作用力施加到所述活塞上，所述反作用力抵消所述上游運動力。當所述反作用力等于所述上游運動力時，所述活塞到達所述可調(diào)節(jié)的最終上游澆口打開位置。

45、在該方法的一個實施例中，所述第二驅(qū)動室以10巴至70巴、優(yōu)選地20巴至60巴、更優(yōu)選地30巴至50巴之間的選定的上游運動壓力加壓。

46、在該方法的一個實施例中，通過調(diào)節(jié)設(shè)置在所述第二驅(qū)動室和壓力源之間的流體連接內(nèi)的減壓閥設(shè)定所述第二驅(qū)動室的加壓。

47、盡管已經(jīng)關(guān)于一個方面描述了特征、功能、實施例、技術(shù)效果和優(yōu)點中的一些，但是將理解的是，這些特征、功能、實施例、技術(shù)效果和優(yōu)點可以彼此組合，也適用于其它實施例和方面。