專利名稱：用于閥桿致動的凸輪設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及(但不限于)注射模制系統(tǒng)，且更具體來說，本發(fā)明涉及凸輪設備，借 此閥桿致動板的凸輪跟隨器被導引于多個凸輪條內的凸輪狹槽中，所述凸輪條具有用于致 動板的用于對其進行維護的出口。
背景技術：
注射模制澆口孔的機械關閉或閉合通常使用閥桿或銷來實現(xiàn)，所述閥桿或銷是經(jīng) 由氣壓、液壓或機電方式致動的。致動器可與閥桿移動疊合地或鄰近于閥桿而定位且借助 于杠桿機構而連接，或另外地，利用楔裝置垂直于閥桿移動而連接。當致動器移動垂直于閥桿移動而定位時，移動閥桿所需的力取決于配合組件之間 的摩擦力。如果使用機電致動器，那么此摩擦負載將導致額外的扭矩要求和較高的功率消 耗，從而必須使用比在假如實施替代布置的情況下大的電馬達。額外的摩擦還將導致組件 之間的磨損增加，從而導致定位精度的損失或其過早的故障。為了簡化設計且使冗余組件減到最少，常常將多個閥桿一起安裝在單個致動板 上。另外，閥桿之間的減少的間距間隔可在沒有需要接近安裝的用于每一閥桿的個別活塞 致動器的情況下實現(xiàn)。然而，在此情況下，用于維修或維護的拆卸變得困難。為了更換單個 閥桿，將需要從模具移除整個致動板組合件。模具拆卸可能在某種程度上為勞動力密集的， 而從模具分離熱澆道通常較不復雜。因此，較合意的是使致動板和閥桿歸屬于熱澆道，且隨 后作為一個單元而容易地從熱澆道移除。另外，至關重要的是在整個維護程序中相對于凸輪狹槽和致動板的在其中行進的 凸輪跟隨器而維持閥桿的時序或相對位置。閥桿與其相應澆口孔在若干微米以內的程度上 對準以確保準確的非破壞性嚙合，且由于致動板移除和插入過程帶來的任何誤調整對于模 具來說將是災難性的。為此原因，在整個維護程序中必須確保適當?shù)膶省Ｒ驗樽⑸淞Ψ浅８?，所以熱澆道系統(tǒng)中任何凸輪跟隨器和凸輪布置的精度存在著 由于機械應力在無意中傳遞到這些組件而被破壞的危險。凸輪跟隨器與凸輪狹槽的相切的 任何微小變化均將不僅影響整個致動板組合件的平衡，而且影響最終的閥桿位置，這將導 致凸輪跟隨器、凸輪和任何上游聯(lián)動裝置的過早磨損以及閥桿與澆口孔的不對準，其將對 兩個組件致使高成本損壞。第6，113，381號美國專利描述了使用傾斜平面來經(jīng)由對角凹槽中的機電致動的 滑動塊而將直線致動器移動轉換為垂直閥桿移動。這些支承表面必須為平坦且平行的，且 除了具有多個易受高度磨損的摩擦接觸表面以外，其對緊密配合的要求導致調整閥桿的運 動曲線的有限能力。另外，凹槽中塊的設計的運動范圍導致平坦的速度曲線，其排除了閥桿 行程的速度或力的任何變化。雖然第7，210，922B1號美國專利描述了閥銷致動板，借此多個閥桿一起定位在一 個板上且經(jīng)由某種方法同時往復運動，但本發(fā)明的此方面的細節(jié)在所述文獻中既沒有描述 也沒有主張。
出于前述原因，本發(fā)明是針對克服上文陳述的問題或缺點中的一者或一者以上， 且提供一種凸輪設備，借此閥桿致動板被導引于成型凸輪狹槽中的凸輪跟隨器上，且其還 具有一種從熱澆道移除整個致動板以便于維護的方法。

發(fā)明內容
本發(fā)明是針對一種在注射模制系統(tǒng)中利用凸輪和凸輪跟隨器設計將直線凸輪條 移動轉換為垂直閥桿致動的設備。凸輪條在直線軸承軌道上上下往復運動，使得附接到與 多個閥桿配合的致動板的例如輥等非常低摩擦的凸輪跟隨器垂直于凸輪條移動的方向而 循環(huán)。所述凸輪條中的凸輪狹槽經(jīng)成型以使得其可致使在其中行進的所述凸輪跟隨器影響 所述閥桿行進的速度和力，同時減少摩擦效應及其相關聯(lián)的功率要求。在本發(fā)明的一個方面中，凸輪狹槽的型面具有第一位置，附接到致動板的凸輪跟 隨器在所述第一位置處致使所述閥桿處于澆口閉合位置。在本發(fā)明的另一方面中，凸輪狹槽的型面具有第二位置，附接到致動板的凸輪跟 隨器在所述第二位置處致使所述閥桿處于澆口開放位置。在本發(fā)明的又一方面中，凸輪狹槽的型面具有第三位置，附接到致動板的凸輪跟 隨器在所述第三位置處從所述第二位置中脫離且平衡于退出狹槽中以用于即將進行的移 除。在本發(fā)明的再一方面中，在預期移除致動板和閥桿以用于維修的情況下，將鎖定 銷插入穿過熱澆道的框架且進入凸輪條，以確保在致動板的重新安裝后維持閥桿的準確位 置，以確保每一閥桿與澆口孔的對準的準確度。凸輪跟隨器且因此致動板可隨后經(jīng)由退出 狹槽從凸輪條移除，所述凸輪條在其夾持面上具有開口。致動板和閥桿現(xiàn)從熱澆道釋放以 便于維護。在本發(fā)明的另一方面中，將多個機械止擋件附接到致動板或背襯板以限制致動板 在某些行進階段中的行進量，以確保實現(xiàn)其精確位置且防止過量的注射力傳送到凸輪跟隨
ο本發(fā)明提供了經(jīng)由附接到致動板的凸輪跟隨器在凸輪設備中的經(jīng)成型凸輪狹槽 中的精確行進而使多個閥桿同時平移通過多個位置(包含澆口開放、澆口閉合和維修位 置)的能力。關于以下描述內容、所附權利要求書和附圖將更好地理解本發(fā)明的這些和其它特 征、方面和優(yōu)點。


圖1是包含驅動機構的凸輪設備的等距組裝視圖。圖2是隔離了凸輪組合件的分解等距視圖。圖3是說明系統(tǒng)中固有的移動程度的凸輪設備的側視圖，所述移動包含凸輪條的橫向移動，其致使跟隨經(jīng)成型凸輪狹槽的凸輪跟隨器的旋轉，從而導致致動器板和附接的 閥桿的垂直平移。圖4是展示凸輪條的凸輪設備的側視圖，其中凸輪跟隨器處于第一位置中，從而 導致閥桿處于其最向前或澆口閉合位置中。
圖5是凸輪設備的側視圖，其中凸輪跟隨器駐留在凸輪條中的第二位置中，進而將桿移動到撤回或澆口開放位置。圖6是凸輪設備的側視圖，其展示凸輪跟隨器處于凸輪條內的過渡維修位置中。圖7是凸輪設備的側視圖，其描繪可如何從凸輪條開口移除整個致動板子組合件 以用于維護。圖8A和8B分別展示由噴嘴尖端導引的閥桿處于澆口開放和澆口閉合位置。圖9A和9B是凸輪設備的側視圖，其說明凸輪跟隨器和凸輪條兩者的行進距離以 及閥桿致動板的所得垂直平移。
具體實施例方式參看圖式，且從圖1開始，展示根據(jù)本發(fā)明的熱澆道注射模制系統(tǒng)的凸輪設備 100。所展示的組件不是整個熱澆道的完整表示，而是為理解和實踐本發(fā)明所必要的那些組 件?，F(xiàn)在參看圖1和圖2，電馬達156通過耦合件154旋轉滾珠螺桿148，其又經(jīng)由滾 珠螺桿螺母155致使軛152的軸向平移，但可了解，驅動機構替代地也可為氣壓或液壓的。 附接到軛152的是多個凸輪條102，其經(jīng)由直線軸承146橫穿軸承軌道104，每一直線軸承 146經(jīng)由多個扣件160附接到凸輪條102，所述扣件160例如為凹頭帽螺釘或等效物，其緊 固保持帽158。每一凸輪條102具有在其中切割出的多個凸輪狹槽112，每一凸輪狹槽112 具有在設計上大體上成角度的型面114，如圖3所示，但可了解，凸輪狹槽112的型面114無 需限于直線輪廓，而是可為任何多項式曲線，例如鍵槽等。致動板108裝配有多個導引銷150，導引銷150使致動板108垂直于軸承軌道104 對準。附接到致動板108的外圍的是多個凸輪跟隨器106，凸輪跟隨器具有非常低的摩擦， 例如為輥等，其在使用中駐留在凸輪條102內的凸輪狹槽112中。如上所述的凸輪條102 的直線移動又致使凸輪跟隨器106隨著凸輪狹槽的型面114在其上行進而旋轉，如圖3中 進一步說明。再次參看圖3且還參看圖8A和8B，多個閥桿110安裝在致動板108中，且定位于 由模制物件168上的澆口孔166的接近度確定的間距間隔處。在軛152和凸輪條102橫向移動時，凸輪狹槽112的型面114的成角度輪廓致使 凸輪跟隨器106且因此致動板108垂直地共同平移閥桿110，從而致使閥桿110朝向澆口孔 166前進或從澆口孔166撤回。現(xiàn)在轉向圖4 ；凸輪條102被展示為處于一位置中，使得凸輪跟隨器106嚙合于凸 輪狹槽112的末端附近處于將使閥桿110屈服的第一位置116處，且更重要的是，閥桿尖端 164在澆口閉合位置118中完全向前，因此避免了通過噴嘴尖端162的樹脂流170進入澆口 孔166，如圖8B中詳細展示。如圖1和2所示，附接到致動板108的多個第一機械止擋件 120限制了凸輪跟隨器106在凸輪狹槽112中向第一位置116的行進。圖5說明凸輪條102處于第二位置122，借此凸輪跟隨器106處于凸輪狹槽112的 最低點(其松開閥桿110)，且更明確地說，閥桿尖端164處于澆口開放位置128中，因此允 許通過噴嘴尖端162和澆口孔166的樹脂流170進入模制物件168，如圖8A所示。安裝在 背襯板126或致動板108上的多個第二機械止擋件124嚙合致動板108以限制凸輪跟隨器106在凸輪狹槽112中向第二位置122的行進。當填充模制物件168所需的注射壓力也在閥桿110上且因此在致動板108上作用時也是在此第二位置122處。附接到背襯板126或 致動板108的多個第二機械止擋件124通過定位致動板108以使得凸輪跟隨器106在其相 切處不與凸輪狹槽112的型面114接觸而防止負載轉移到凸輪跟隨器106?，F(xiàn)在參看圖6，凸輪條102被展示為經(jīng)定位以使得凸輪跟隨器106與凸輪狹槽112 脫離且平衡于第三位置130中。如圖1和2所示，多個第三機械止擋件136定位于致動板 108上，其用以將退出狹槽132與凸輪跟隨器106成一直線定位，使得致動板108將保持在 維修位置134中。正是在此維修位置134中，多個鎖定銷142將被安裝穿過框架組合件144 且進入每一凸輪條102，以確保在從凸輪條102移除致動板108之前其位置的準確度。圖7說明從上文提到的維修位置134開始的對致動板108可用的后續(xù)位置，其為 致動板108從凸輪條102的完全移除。此特征通過以下方式而成為可能使凸輪跟隨器106 從退出狹槽132中脫離，所述退出狹槽132終止于每一凸輪條102的夾持面140上的多個 開口 138中，如圖2所示。可從整個凸輪設備100移除連帶有閥桿110的致動板108以便 于維護和/或閥桿110更換。一旦維修工作完成，隨后通過以下方式進行顛倒程序將其中 帶有閥桿110的致動板108降低回到凸輪條102中的退出狹槽132中。鎖定銷142用以確 保致動板108且因此閥桿110的最終位置得以準確維持以用于未來模制?，F(xiàn)在參看圖9A和9B，其展示凸輪條102在凸輪設備100內的移動以將凸輪狹槽 112的總位移說明為“ Ay”，其致使附接到致動板108的凸輪跟隨器106使所述致動板108 垂直于凸輪條102的移動平移一距離“ Δ χ”。致動板108經(jīng)由多個導引銷150而被限制于 相對垂直行進。圖9Α將凸輪條102展示為已向下移動到其最低位置，而圖9Β展示凸輪條 102處于其最上位置。對本發(fā)明實施例的描述提供了本發(fā)明的實例，且這些實例不限制本發(fā)明的范圍。 應明確理解，本發(fā)明的范圍是由權利要求書限制。上文描述的概念可適于特定條件和/或 功能，且可進一步擴展到屬于本發(fā)明范圍內的多種其它應用。在已如此描述了本發(fā)明的實施例之后，將明了，在不脫離如所描述的概念的情況 下，修改和增強是可能的。因此，將借助于專利許可證保護的內容受到所附權利要求書的范 圍限制。
權利要求
一種用于閥桿致動器的凸輪設備(100)，其包括多個凸輪條(102)，其以可移動方式安裝在多個軸承軌道(104)上；以及多個凸輪跟隨器(106)，其接合到致動板(108)。
2.根據(jù)權利要求1所述的凸輪設備(100)，其進一步包含以操作方式安裝到所述致動 板(108)的多個閥桿(110)。
3.根據(jù)權利要求1所述的凸輪設備(100)，其中所述凸輪條(102)具有多個凸輪狹槽 (112)。
4.根據(jù)權利要求3所述的凸輪設備(100)，其中所述凸輪狹槽(112)具有型面(114)， 其中所述凸輪狹槽(112)的所述型面(114)的直線移動致使所述凸輪跟隨器(106)將所述 致動板(108)平移到多個垂直位置。
5.根據(jù)權利要求4所述的凸輪設備(100)，其中所述凸輪狹槽(112)的所述型面(114) 具有第一位置(116)，其中當在所述第一位置(116)中時，所述致動板(108)的所述凸輪跟 隨器(106)將所述閥桿(110)移動到澆口閉合位置(118)。
6.根據(jù)權利要求4所述的凸輪設備(100)，其中所述凸輪狹槽(112)的所述型面(114) 具有第二位置(122)，其中當在所述第二位置(122)中時，所述致動板(108)的所述凸輪跟 隨器(106)將所述閥桿(110)移動到澆口開放位置(128)。
7.根據(jù)權利要求6所述的凸輪設備(100)，其進一步包含多個第二機械止擋件(124)， 所述第二機械止擋件(124)附接到背襯板(126)或所述致動板(108)以用于限制所述凸輪 跟隨器(106)在所述凸輪狹槽(112)中向所述第二位置(122)的移動。
8.根據(jù)權利要求4所述的凸輪設備(100)，其中所述凸輪狹槽(112)的所述型面(114) 具有第三位置(130)，其中當在所述第三位置(130)中時，所述凸輪跟隨器(106)從所述型 面(114)的所述第二位置(122)脫離，且對準于所述凸輪條(102)中的多個退出狹槽(132) 中并將所述致動板(108)移動到維修位置(134)。
9.根據(jù)權利要求1所述的凸輪設備(100)，其進一步包含多個第一和第三機械止擋 件(120、136)，所述第一和第三機械止擋件(120、136)附接到所述致動板(108)或背襯板 (126)，以用于限制所述凸輪跟隨器(106)在所述凸輪狹槽(112)中向所述第一和第三位置 (116、130)的移動。
10.根據(jù)權利要求8所述的凸輪設備(100)，其中所述退出狹槽(132)終止于所述凸輪 條(102)上的多個夾持面(140)上的多個開口(138)中，所述凸輪跟隨器(106)可通過所 述開口(138)使所述致動板(108)完全從所述凸輪條(102)中脫離。
11.一種同步閥桿致動的方法，其包括以下步驟將多個凸輪條(102)以可移動方式安裝在多個軸承軌道(104)上，所述多個凸輪條 (102)具有多個凸輪狹槽(112)；將多個凸輪跟隨器(106)接合到致動板(108)；將多個閥桿(110)以操作方式安裝到所述致動板(108)；以及使所述凸輪條(102)的移動往復運動，其中所述致動板(108)的所述凸輪跟隨器(106) 致使所述多個閥桿(110)同時向前和向后循環(huán)。
12.根據(jù)權利要求11所述的方法，其進一步包括以下步驟直線地移動所述凸輪條(102)，所述凸輪條(102)在其中各自具有凸輪狹槽(112)，所述凸輪狹槽(112)進一步具有型面(114)以將所述凸輪跟隨器(106)和所述致動板(108) 移動到多個垂直位置。
13.根據(jù)權利要求11所述的方法，其進一步包括以下步驟移動所述凸輪條(102)以使得所述凸輪狹槽(112)致使所述凸輪跟隨器(106)行進 到第一位置(116)，從而致使所述致動板(108)將所述閥桿(110)移動到澆口閉合位置 (118)。
14.根據(jù)權利要求13所述的方法，其進一步包括以下步驟經(jīng)由多個第一機械止擋件(120)限制所述凸輪跟隨器(106)在所述凸輪狹槽(112)中 向所述第一位置(116)的移動，所述第一機械止擋件(120)附接到所述致動板(108)或背 襯板(126)。
15.根據(jù)權利要求11所述的方法，其進一步包括以下步驟移動所述凸輪條(102)以使得所述凸輪狹槽(112)致使所述凸輪跟隨器(106)行進 到第二位置(122)，從而致使所述致動板(108)將所述閥桿(110)移動到澆口開放位置 (128)。
16.根據(jù)權利要求15所述的方法，其進一步包括以下步驟經(jīng)由多個第二機械止擋件(124)限制所述凸輪跟隨器(106)和所述致動板(108)向所 述第二位置(122)的移動，所述第二機械止擋件(124)附接到背襯板(126)或所述致動板 (108)，以用于防止注射力負載被平移到所述凸輪跟隨器(106)。
17.—種維修閥桿致動器的方法，其包括以下步驟將多個凸輪條(102)移動到第三位置(130)以使得多個凸輪跟隨器(106)對準于所述 凸輪條(102)內的多個退出狹槽(312)中，所述凸輪跟隨器(106)附接到致動板(108)；嚙合多個鎖定銷(142)穿過框架組合件(144)且進入所述凸輪條(102)；通過沿著所述凸輪條(102)中的所述退出狹槽(132)滑動所述凸輪跟隨器(106)而移 除所述致動板(108)；以及經(jīng)由所述凸輪條(102)上的多個夾持面(140)上的多個開口(138)使所述致動板 (108)從所述凸輪條(102)上脫離，所述凸輪跟隨器(106)可通過所述開口(138)退出所述 凸輪條(102)。
18.根據(jù)權利要求17所述的方法，其進一步包括以下步驟經(jīng)由多個第三機械止擋件(136)限制所述凸輪跟隨器(106)在所述凸輪狹槽(112)中 向所述第三位置(130)的移動，所述第三機械止擋件(136)附接到所述致動板(108)或背 襯板(126)。
19.一種供在熱澆道系統(tǒng)中使用的凸輪設備(100)，其包括多個凸輪條(102)，所述凸輪條(102)具有多個凸輪狹槽(112)；致動板(108)，所述致動板(108)具有附接到其的多個閥桿(110)；以及多個凸輪跟隨器(106)，其接合到所述致動板(108)。
20.根據(jù)權利要求19所述的凸輪設備(100)，其中所述凸輪狹槽(112)具有型面 (114)，所述型面(114)致使所述凸輪條(102)的直線移動將所述凸輪跟隨器(106)和所述 致動板(108)平移到多個垂直位置。
21.根據(jù)權利要求20所述的凸輪設備(100)，其中所述凸輪狹槽(112)的所述型面(114)經(jīng)配置以改變由所述凸輪狹槽(112)在所述凸輪跟隨器(106)上的行進帶來的閥桿 致動的速度和力。
22.根據(jù)權利要求19所述的凸輪設備(100)，其中所述凸輪狹槽(112)的所述型面 (114)具有第一位置(116)，其中當在所述第一位置(116)中時，所述致動板(108)的所述 凸輪跟隨器(106)將所述閥桿(110)移動到澆口閉合位置(118)。
23.根據(jù)權利要求19所述的凸輪設備(100)，其中所述凸輪狹槽(112)的所述型面 (114)具有第二位置(122)，其中當在所述第二位置(122)中時，所述致動板(108)的所述 凸輪跟隨器(106)將所述閥桿(110)移動到澆口開放位置(128)。
24.根據(jù)權利要求19所述的凸輪設備(100)，其中所述凸輪狹槽(112)的所述型面 (114)具有第三位置(130)，其中當在所述第三位置(130)中時，所述凸輪跟隨器(106)對 準于所述凸輪條(102)中的多個退出狹槽(132)中，進而將所述致動板(108)移動到維修 位置(134)。
25.根據(jù)權利要求19所述的凸輪設備(100)，其進一步包含多個第一、第二和第三機械 止擋件(120、124、136)，所述第一、第二和第三機械止擋件(120、124、136)附接到所述致動 板(108)或背襯板(126)，以用于將所述致動板(108)的位置限于所述第一、第二和第三位 置(116、122、130)中。
全文摘要
在注射模制系統(tǒng)中凸輪設備(100)將直線凸輪條(102)移動轉換為垂直閥桿(110)致動。凸輪條(102)在直線軸承(146)上往復運動，使得與多個閥桿(110)配合的致動板(108)經(jīng)由凸輪跟隨器(106)垂直于所述凸輪條(102)移動的方向而循環(huán)，所述凸輪跟隨器(106)在所述凸輪條(102)中的凸輪狹槽(112)內行進。所述凸輪條(102)中的所述凸輪狹槽(112)經(jīng)成型以使得所述凸輪跟隨器(106)影響所述閥桿(110)行進的速度和力。所述致動板(108)的所述凸輪跟隨器(106)在所述凸輪條(102)中的凸輪狹槽(112)中從閥桿向前位置行進到閥桿撤回位置。所述致動板(108)可經(jīng)由所述凸輪條(102)中的末端開放狹槽而從所述凸輪條(102)移除。
文檔編號A23P1/00GK101835394SQ200880112543
公開日2010年9月15日 申請日期2008年6月24日 優(yōu)先權日2007年10月23日
發(fā)明者安德爾·阿克塞爾·克龍貝格, 托馬斯·烏拉茨, 托馬斯·安德魯·勞倫斯, 斯蒂芬·林伍德·格雷, 阿卜迪斯蘭·布蒂 申請人:赫斯基注射器成型系統(tǒng)有限公司