專利名稱：耦合裝置與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種耦合組件，其在針和移動針的促動器(actuator)之間提供一種或多種機械和熱隔離方式。在具體的實施方案中，本發(fā)明公開了一種裝置和方法，用于在注塑成型裝置中使閥針組件與促動器耦合和解耦。
背景技術(shù)：
在多種工業(yè)應(yīng)用中，細長的軸，也稱為針(ρ in )，必須平移驅(qū)動，即在針的延長(縱向)軸的方向上移動。通常，針在一端具有針頭，用于與驅(qū)動促動器組件的配合。在多種應(yīng)用中，可能期望或需要在至少某些方面機械或熱隔離針和促動器組件。
例如，在注塑成型使用的熱流道系統(tǒng)中，使用閥針來打開或關(guān)閉用于成型零件的模具內(nèi)腔的澆口。每一閥針由促動器組件驅(qū)動并延伸通過注塑成型機器的不同溫度的多個部件(例如加熱噴嘴、加熱岐管、冷模具和安裝板)。這些溫度差異和/或不同部件在熱膨脹 (在加熱/冷卻過程中)方面的差異可對針施加不利的末端負載力，導(dǎo)致針錯位、彎曲或甚至折斷。再者，針可將熱從機器的熱部傳遞至冷部，這也是不利的。因此需要提供一種機構(gòu)， 用于將針耦合至水平驅(qū)動該針的促動器，以保持對齊，防止針的變形和/或防止不需要的熱傳遞，該熱傳遞將熱傳遞至促動器和/或注塑成型儀器的其它部件。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種注塑成型系統(tǒng)，其包括促動器、安裝板、模具和安裝在安裝板和模具之間的岐管，所述安裝板可拆除地耦合到所述模具，所述促動器包括可沿行程的軸向路徑往復(fù)驅(qū)動的促動構(gòu)件和可拆除地耦合到所述安裝板的外殼；閥針耦合到所述促動器的軸以允許閥針連同所述促動構(gòu)件的移動，所述閥針包括閥桿和針接頭；所述促動器具有促動器耦合器，所述促動器耦合器適合沿相對于行程的軸向路徑的徑向方向可逆地耦合到所述針接頭并從所述針接頭解耦，當(dāng)促動器外殼耦合到所述安裝板并且所述促動器耦合器內(nèi)接收了所述針接頭，所述閥桿從所述促動器延伸入所述岐管中；所述促動器外殼安裝在安裝板上或內(nèi)以允許所述促動器外殼從所述安裝板上解耦時的徑向移動，使得所述針接頭在所述徑向移動發(fā)生時從所述促動器耦合器中解耦，同時所述促動器外殼置于安裝板上或內(nèi)，所述促動器可從所述安裝板上或內(nèi)拆除，留下延伸入岐管中的閥桿。
通常所述針接頭包括耦合到閥桿頂端或上游端的適配器，所述適配器被配置為在所述促動器耦合器內(nèi)沿徑向方向可逆地被接收。優(yōu)選地，所述適配器包括增大的頭部，所述頭部可逆地耦合到和解耦自所述閥桿的頂端或上游端。
所述系統(tǒng)優(yōu)選地適合使所述針接頭在所述促動器耦合器內(nèi)走過選定的徑向距離以及保持耦合，同時所述安裝板保持耦合到所述模具上并且所述閥桿保持延伸入所述岐管中。
所述閥桿優(yōu)選地安裝到所述岐管中以允許所述針桿與岐管相對于所述安裝板的徑向移動。
該系統(tǒng)優(yōu)選地適合使所述適配器在促動器耦合器內(nèi)相對于行程的軸向路徑走過選定的徑向距離，同時使所述安裝板保持耦合到所述模具，并使所述針接頭保持耦合到所述促動器耦合器以及使所述閥桿保持延伸入所述岐管中。
所述安裝板優(yōu)選地從模具解耦，當(dāng)所述針頭從所述促動器耦合解耦時，留下延伸入岐管中的所述閥桿。
在另一方面，本發(fā)明還提供了一種注塑成型系統(tǒng)，其包括促動器、安裝板、模具和安裝在安裝板和模具之間的岐管，所述安裝板可拆除地耦合到所述模具，所述促動器包括可沿行程的軸向路徑往復(fù)驅(qū)動的促動構(gòu)件和可拆除地耦合到所述安裝板的外殼；所述系統(tǒng)還包括閥針，其耦合到促動構(gòu)件以允許所述閥針連同所述促動構(gòu)件的往復(fù)軸向移動，所述閥針包括閥桿和針接頭；所述促動器具有與所述促動構(gòu)件的下游端互連的促動器耦合器，所述促動器耦合器適合沿相對于行程的軸向路徑的徑向方向可逆地耦合到所述針接頭和從所述針接頭解耦，當(dāng)所述促動器耦合到安裝板以及所述針頭在促動器耦合器內(nèi)被接收時，所述閥桿從所述促動器延伸入岐管中；該系統(tǒng)適合在所述岐管膨脹或相對于所述安裝板移動時使所述針接頭在所述促動器耦合器內(nèi)走過選定的徑向距離并且同時使所述安裝板保持耦合到模具以及使所述閥桿保持延伸入所述岐管中。
所述促動器外殼通常安裝在所述安裝板上或內(nèi)以允許所述促動器外殼從所述安裝板解耦時的徑向移動，使所述針接頭在所述徑向移動發(fā)生時從所述促動器耦合器解耦， 而所述促動器外殼置于所述安裝板上或內(nèi)，所述促動器從所述安裝板上或內(nèi)移除使留下延伸入岐管中的閥桿。
所述針接頭優(yōu)選地包括可拆除地耦合到所述閥桿頂端或上游端的適配器，所述適配器被配置為在所述促動器耦合器內(nèi)沿徑向方向可逆地被接收。所述適配器通常包括與所述閥桿頂部一體成型的增大的頭部，所述閥桿可逆地結(jié)合到所述適配器的頭部或從所述適配器的頭部解耦，所述適配器的頭部在所述促動器耦合器內(nèi)可逆地被接收。
當(dāng)所述針接頭從所述促動器耦合器解耦時，所述安裝板從所述模具解耦，留下延伸入所述岐管中的閥桿。
在另一方面，本發(fā)明還提供了一種注塑成型系統(tǒng)，其包括促動器、安裝板、模具和安裝在安裝板和模具之間的岐管，所述安裝板可拆除地耦合到所述模具，所述促動器包括可沿行程的軸向路徑往復(fù)驅(qū)動的促動構(gòu)件以及可拆除地耦合到所述安裝板的外殼；閥針耦合到促動構(gòu)件以允許所述閥針連同所述軸的移動，所述閥針包括閥桿和針接頭；所述促動器具有促動器耦合器，所述促動器耦合器適合沿徑向方向可逆地耦合到所述針接頭或從所述針接頭解耦，當(dāng)所述促動器外殼耦合到所述安裝板以及所述針接頭在所述促動器耦合器內(nèi)被接收時，所述閥桿從所述促動器延伸入岐管中；所述促動器外殼安裝在所述安裝板上或內(nèi)以允許所述促動器外殼從所述安裝板解耦時的徑向移動，使得所述促動器外殼置于安裝板上或內(nèi)時，所述針接頭在所述徑向移動發(fā)生時可從所述促動器耦合器解耦，所述安裝板可從所述模具解耦，并留下延伸入所述岐管中的所述閥針的閥桿。
在另一方面，本發(fā)明還提供了一種拆解組裝的注塑成型系統(tǒng)的方法，所述注塑成型系統(tǒng)包括促動器、安裝板、模具好以及安裝在所述安裝板和模具之間的岐管，所述安裝板可拆除地耦合到所述模具，其中所述促動器包括軸向上的可驅(qū)動軸和可拆除地耦合到所述安裝板的外殼；其中所述閥針耦合到所述促動器的軸上用于以允許所述閥針連同所述的移動和軸的移動，所述閥針包括針?biāo)鲩y桿和針接頭，所述促動器具有促動器耦合器，其所述促動器耦合器適合沿徑向方向可逆地耦合到所述針接頭或從所述針接頭解耦，該所述方法包括將所述促動器從所述安裝板解耦；在所述安裝板上或內(nèi)徑向移動所述促動器外殼一段距離，該距離足以使所述針接頭從所述促動器耦合器中解耦；從所述安裝板上或內(nèi)移動所述促動器，留下延伸入所述岐管中的閥針的閥桿延伸入岐管中。
所述方法還包括將所述安裝板從所述模具解耦或移除，留下延伸入岐管中的閥針延伸入岐管中。所述方法進一步包括將所述促動器和安裝板一起移除，留下延伸入岐管中的閥針延伸入岐管中。
在另一方面，本發(fā)明還提供了一種拆解組裝的注塑成型系統(tǒng)的方法，該所述系統(tǒng)包括促動器、安裝板、模具和安裝在所述安裝板和模具之間的岐管，所述安裝板可移除地耦合到所述模具，其中所述促動器包括軸向上的可驅(qū)動軸和可拆除地耦合到所述安裝板的外殼；其中所述閥針耦合到所述促動器的軸上用于以允許所述閥針的移動和連同所述軸的移動，所述閥針包括針閥桿和針接頭，所述促動器具有促動器耦合器，其所述促動器耦合器適合沿徑向方向可逆地耦合到所述針接頭上或從所述針接頭解耦，該所述方法包括將所述促動器外殼從所述安裝板解耦； 將所述促動器外殼在所述安裝板上或內(nèi)移動一段距離，該距離足以使所述針接頭從所述促動器耦合器上解耦；將所述安裝板從所述模具移除，留下延伸入所述岐管中的閥針的閥桿延伸入岐管中。
所述方法進一步包括將所述促動器從所述安裝板上或內(nèi)移除，留下延伸入所述岐管中的閥針的閥桿延伸入岐管中。所述方法進一步包括將所述促動器和安裝板一起移除， 留下延伸入所述岐管中的閥針的閥桿延伸入岐管中。
在另一方面，本發(fā)明還提供了一種裝置，其包括 可移除地耦合到板上的電動促動器電機；安裝到所述電機的驅(qū)動軸上的促動器耦合器；閥針，其具有限定針軸的細長閥桿并在閥桿的一端具有針頭；安裝到所述針頭的針頭適配器；所述促動器耦合器具有垂直于針軸設(shè)置并且尺寸經(jīng)調(diào)節(jié)以接收所述針頭適配器的徑向凹槽插槽；以及徑向間隙，其設(shè)在所述針頭適配器和凹槽之間以使所述針頭適配器能夠在所述凹槽內(nèi)在任意徑向方向上移動。
通常，當(dāng)從板上解耦時，所述電機可在板上或板內(nèi)徑向移動一段距離，該距離足以使所述適配器從所述促動器耦合器解耦。
在另一方面，本發(fā)明還提供了一種用于將閥針組件從板上解耦的方法，包括電動促動器電機，其可移除地耦合到板上并置于板內(nèi)的腔中，該腔經(jīng)具有尺寸調(diào)節(jié)提供與電機之間的徑向間隙的尺寸以使在所述板和電機解耦時所述電機可以在所述腔內(nèi)徑向移動；安裝到電動電極電機的驅(qū)動軸上的促動器耦合器； 閥針組件，其包括閥針，其具有限定針軸的延長的細長針閥桿以及在針?biāo)鲩y桿的一端具有針頭；以及安裝到針頭的針頭適配器；所述促動器耦合器，其具有垂直于針軸設(shè)置和適合徑向接收得到針頭適配器的徑向凹槽，以及徑向間隙，其設(shè)在所述針頭適配器和凹槽之間的徑向間隙以使所述適配器在凹槽中可以在任意徑向方向上移動； 該所述方法包括以下步驟 將所述電機從所述板上解耦；將電機在所述腔內(nèi)徑向移動所述電機以在所述耦合適配器中從所述徑向凹槽內(nèi)徑向移除所述針頭適配器。
在另一方面，本發(fā)明還提供了一種注塑成型裝置，其包括 耦合到模具的安裝板和安裝在所述安裝板和模具之間的岐管；可移除地耦合到所述安裝板的電動促動器，所述電動促動器包括沿互逆往復(fù)行程的軸向路徑驅(qū)動軸的電極電機；連接到所述軸的下游端的促動器耦合器；閥針，其具有限定針軸的延長的細長針閥桿和安裝在所述針閥桿上游端的具有選定構(gòu)造的針接頭；所述促動器耦合器，其形成構(gòu)造上與所述針接頭的構(gòu)造互補的凹槽，形成的所述凹槽或插槽的互補構(gòu)造以在所述軸的行程的軸向路徑方向或徑向方向上接收所述針接頭。
優(yōu)選地，所述促動器耦合器包括連接到所述軸末端的外殼，該所述外殼具有包圍和形成所述凹槽的壁，該所述凹槽在構(gòu)造上需要所述針接頭沿與軸的行程的軸向路徑徑向的方向插入或移除。
通常，當(dāng)所述針接頭在促動器耦合器內(nèi)被接收時，針?biāo)鲩y桿從針耦合器延伸入所述岐管中，形成所述促動器耦合器和針接頭以在所述促動器耦合器和針接頭之間提供足以容納所述岐管加熱至操作溫度時所述岐管和安裝板之間的膨脹的徑向間隙。當(dāng)所述針接頭在促動器耦合器內(nèi)被接收時，所述徑向間隙優(yōu)選地使所述針接頭和促動器耦合器可以沿相對于彼此的徑向方向移動。所述針接頭通常包括可移除地耦合到針?biāo)鲩y桿上游端的適配器。所述針接頭通常還包括形成于或連接到針?biāo)鲩y桿上游端的針頭，所述適配器可移除地附著到所述針頭上。所述針頭作為從針軸徑向突出的針閥桿上游端的組成部件部分形成，并且當(dāng)所述適配器附著到所述針頭時，所述適配器作為徑向突出所述針頭的徑向突出部外分的增大的部件部分形成。
當(dāng)所述針接頭耦合到所述促動器耦合器以及當(dāng)所述促動器從所述安裝板解耦時， 所述針從所述促動器耦合器延伸入所述岐管中，所述促動器可以相對于所述安裝板上或內(nèi)的針軸徑向移動一段距離，該所述距離足以使所述針接頭從所述促動器耦合器解耦而不會使所述安裝板從所述模具解耦。
在另一方面，本發(fā)明還提供了一種注塑成型裝置，其包括 耦合到模具的安裝板和安裝在所述安裝板和模具之間的岐管；可移除地耦合到所述安裝板的促動器，該所述促動器包括可沿互逆往復(fù)行程的軸向路徑驅(qū)動的促動開動構(gòu)件；促動器耦合器，其與開動所述促動構(gòu)件的下游端互連；閥針，其具有限定針軸的延長的針細長閥桿和安裝在針?biāo)鲩y桿上游端的選定構(gòu)造的針接頭；所述促動器耦合，其器形成構(gòu)造上與所述針接頭的構(gòu)造互補的凹槽，形成的所述凹槽或插槽的互補構(gòu)造以在垂直于或徑向于開動構(gòu)件行程的軸向路徑的方向上接收所述針接頭。
在這樣一個實施例中，所述促動器耦合器通常包括與開動所述促動構(gòu)件下游端互連的外殼，該所述外殼具有包圍和形成所述凹槽的壁，所述凹槽在構(gòu)造上需要所述針接頭在與所述軸的行程的軸向路徑徑向的方向上插入和移除。
在這樣一個實施例中，當(dāng)所述針接頭耦合到所述促動器耦合器上以及當(dāng)所述促動器從所述安裝板解耦時，所述針從所述促動器耦合器延伸入所述岐管中，所述促動器可在所述安裝板上或內(nèi)相對于所述針的軸線徑向移動一段距離，該距離足以使所述針接頭從所述促動器耦合器上解耦而不會使所述安裝板從所述模具上解耦。


圖1是包括有本發(fā)明耦合裝置的一個實施方案的注塑成型裝置的示意圖；圖加是圖1耦合裝置組裝狀態(tài)的部分爆炸示意圖，以及圖2b是以拆解狀態(tài)顯示圖1 耦合裝置的部分爆炸示意圖；圖3a是根據(jù)一個實施方案處于組裝狀態(tài)的閥針頭和針頭適配器的放大示意圖；以及圖北是圖3a中的針頭和適配器處于拆解狀態(tài)時的爆炸圖； 圖4是耦合到閥針的促動器的一個實施方案的透視圖； 圖5是圖4中的促動器和閥針安裝在注塑成型裝置上的部分橫截面示意圖； 圖6是圖5中的裝置移除了促動器后的頂部平面視圖；圖7a_7e描繪了一系列方法步驟，其中圖7a是側(cè)面示意剖視圖(與圖5類似)，其顯示了耦合和安裝在注塑成型裝置內(nèi)的促動器和閥針組件；圖7aa顯示了從安裝或夾板解耦的促動器的外殼；圖7b類似于圖7a，其是在促動器從安裝板解耦并徑向移動到左邊以使促動器下游端處針接頭或適配器從耦合解耦后的視圖；圖7c是與圖7b類似的視圖，但顯示了促動器正從安裝板移除而閥針組件仍然延伸入岐管中；圖7d是顯示促動器已從其原來的位置移除的視圖，所述原來的位置位于于安裝板內(nèi)或上，留下了安裝到岐管上的閥桿；以及圖 7e是顯示已從模具移除或解耦的頂部安裝板或夾板以及促動器已從針接頭解耦，并留下了安裝到岐管上的閥桿的視圖。
具體實施方式
圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施方案安裝在注塑成型裝置內(nèi)的耦合裝置的概覽圖。該耦合裝置使促動器和閥針組件可以徑向嚙合和脫離，使得促動器單獨或與安裝板一起移除時，閥針組件可以保持延伸入岐管中。
注塑成型裝置10包括一系列形成堆疊的分層組件。盡管使用時整個堆疊通常會旋轉(zhuǎn)90 °，但是此處顯示了該堆疊垂直設(shè)置的組件層，一層在另一層上面。盡管使用時不是這樣設(shè)置，但是為了便于描述，該堆疊將作為垂直的堆疊來描述。在該堆疊的一端，此處指該堆疊的底端，模具12具有用于通過注射噴嘴18的澆口 20接收熱熔塑料進料的內(nèi)腔(未顯示)。噴嘴18安裝在一塊或多塊金屬(例如不銹鋼)板中，其包括加熱岐管M和一個或多個其它墊片、安裝板或模具板13、14。將岐管M加熱以使噴嘴18維持在高溫下用于傳遞熔融塑料。相對于岐管M，模具內(nèi)腔和板13、14較冷，使注射的熔融塑料可以在模具內(nèi)腔中固化形成固體的塑料物體。
噴嘴18是通常由不銹鋼制成并具有中央軸孔21的細長的管狀物體19，熔融塑料通過中央軸孔21流向澆口 20并進入模具內(nèi)腔中。同樣在噴嘴孔中，沿中央孔軸線對齊的是軸向延長的閥針30，其具有限定閥針軸AA的軸向延長的閥桿31。在閥桿31的一端，為了打開或關(guān)閉澆口以及有效地開啟和中止熔融塑料流向模具內(nèi)腔，其被設(shè)計為可以在噴嘴澆口中安裝或移開，該閥桿具有角狀或錐狀最下尖端32。在閥桿31的相反或上游(頂)端 33閥桿31具有針頭34，在本實施方案中針頭34包括徑向增大的圓柱形部件。設(shè)計針頭34 以與促動器耦合和解耦，促動器是用于沿行程軸向路徑A驅(qū)動閥針的機械裝置，路徑A通常與噴嘴18的中央軸孔AA基本一致，而噴嘴18的中央軸孔AA與針軸AA基本一致。在加熱岐管M中，閥桿還延伸穿過細長的塑料進料孔27，其通常也與噴嘴孔基本共軸布置。通過襯套28將閥桿31導(dǎo)入并安裝到岐管M上，襯套28接收、引導(dǎo)并安裝閥桿31到岐管塑料進料孔27中。在岐管上游或頂側(cè)25上，針頭34從襯套里軸向延伸并超出襯套。
針頭可與閥桿一體成型(作為單個部件)或其可作為單獨的部件形成并接著固定到閥桿的上端或頂端。其可以是或不是徑向增大，但是其通常具有徑向增大的構(gòu)造，以便于如下所述與適配器組件準(zhǔn)備好連接以及從適配器組件斷開。
在岐管M上方/上游，一對上和下安裝板39、45設(shè)在促動器70安裝位置的內(nèi)部或上方。板39和45有時指頂部夾板、夾板或墊板。促動器70通常為線性促動器，例如電動電機促動器，用于沿岐管和噴嘴的同軸孔軸向(線性地)驅(qū)動閥針的閥桿?；蛘?，促動器可包括液壓或氣壓驅(qū)動的促動器，其具有驅(qū)動構(gòu)件例如可通過液壓或氣壓流體沿行程軸向路徑往復(fù)驅(qū)動的活塞。在促動器包括有電動電機的實施方案中，電機被包圍在外殼71中，外殼通常置于上安裝板39內(nèi)的接收孔或腔40內(nèi)和/或下安裝板45的腔40a內(nèi)。促動器為液壓或氣壓設(shè)備的情況下，設(shè)有類似的用于被驅(qū)動的驅(qū)動構(gòu)件的外殼。在所示實施方案中， 將外殼71通過螺栓77固定到下安裝板45上，螺栓77伸入板45的互補螺孔中以可拆除地將促動器外殼71耦合到安裝板39中(見圖5)。通過螺栓或類似的可逆緊固機制將安裝板39、45可拆除地耦合到模具上。上安裝板39的腔40 (其中設(shè)有電機外殼71)實際上是上板39中從頂面42延伸至底面43的通孔。具有電機的電動促動器的驅(qū)動軸75向下延伸入下安裝板45內(nèi)的同軸孔40a/40b中(40/40a/40b均同軸)。
促動器耦合器80附著或安裝在促動器軸75上，并且當(dāng)促動器與安裝板連接時，還置于下安裝板45的孔40a/40b中。促動器耦合包括徑向凹槽83，其相對于細長的閥針軸橫向設(shè)置。凹槽具有徑向凹槽開口 82，該開口使針頭適配器94可以徑向插入徑向凹槽中或從徑向凹槽移除。耦合器80還包括徑向插槽84，插槽與徑向凹槽連接(開放)并向下延伸到耦合的下表面90。徑向插槽具有徑向插槽開口 85，閥桿31穿過該開口可容易地徑向插入或平移入徑向凹槽82中(或從其中移除)。耦合器80具有壁91，其形成并作為徑向凹槽 83和徑向插槽84的外殼。如所顯示，針接頭94和凹槽83以及凹槽開口 84均配置成具有互補的幾何位置、尺寸、形狀和構(gòu)造，以使針接頭可以被凹槽83接收并完全被包圍和包含在壁91內(nèi)，以及還可以要求針接頭94僅通過針接頭94的移動可被凹槽83接收或從凹槽 83移除，所述移動沿在圖2b中所示的徑向方向R，垂直于促動器70的促動構(gòu)件75的行程 A的軸向路徑。如所顯示，當(dāng)針接頭94滑入或滑出凹槽83和開口 84時，閥桿31同時可徑向滑行通過插槽開口 85進入插槽84。當(dāng)接頭94被凹槽83接收以及針桿31被插槽84接收時，壁91起著將針接頭94和連帶的閥桿31保持并耦合到軸75的作用。
另外，徑向凹槽82經(jīng)尺寸調(diào)節(jié)并配置成當(dāng)適配器被接收并耦合在耦合器80的凹槽82內(nèi)時，在閥針適配器94和凹槽82之間的所有徑向方向上提供徑向間隙2。該徑向間隙 2使其安裝在促動器耦合的凹槽中時，閥針適配器在任意徑向方向上可移動，以容納注塑成型裝置不同組件之間熱膨脹的差異，例如岐管M和安裝板39、45之間的差異。如前所述， 當(dāng)組裝好系統(tǒng)時，閥桿31安裝到岐管M中，岐管在啟動過程中被加熱至高于較冷的安裝板 39,45和冷促動器70的溫度。當(dāng)岐管M被加熱至高于安裝板和促動器溫度的時間里，最好提供徑向間隙以使閥針組件(針30和適配器94)與岐管一起相對于安裝板和促動器行程的軸向路徑徑向移動，以防止不需要的側(cè)彎曲力施加到閥針組件上，所述閥針組件通過襯套觀和徑向附帶的行程安裝到岐管上并且還通過岐管被加熱。這些側(cè)力可使閥桿彎曲或折斷或者干擾閥針組件和促動器的正確對齊和操作。
該裝置的結(jié)構(gòu)和操作將基于部件附圖(圖2-6)和(操作)順序附圖(圖7a_7e)進一步詳細解釋。
圖2a_2b顯示了組裝狀態(tài)(圖加)和拆解狀態(tài)(圖2b)的耦合裝置的一個實施方案。 在圖加中，顯示了閥針的上端從固定到岐管頂部25的岐管襯套觀向上延伸。當(dāng)閥桿31 位于耦合的徑向插槽84中時，促動器耦合的徑向凹槽82徑向接收適配器。如前所述，在限定徑向凹槽82的壁91的內(nèi)表面91a和適配器94的外表面之間，以及限定徑向插槽84的壁91b和閥桿31之間設(shè)有徑向間隙2，使閥針組件(此處為閥桿31、針頭34和針頭適配器 94)相對于促動器70的軸向驅(qū)動路徑A徑向移動。促動器耦合器80通過針88連接到電動促動器電機的花鍵軸75上，所述針88延伸穿過耦合內(nèi)的孔87并進入軸內(nèi)的孔。這防止了耦合相對于促動器軸的旋轉(zhuǎn)。
圖2b顯示了拆解的促動器耦合和針頭適配器。具有外螺紋的圓柱形緊定螺釘104 適合用于與針頭適配器的螺紋連接。這在圖3a-3b中進一步描述。針頭適配器94具有從適配器頂面96延伸至底面97的中央軸向通孔99。該孔接收閥桿的上端和針頭。針頭位于中央孔中的肩部100上并通過將緊定螺釘旋入帶螺紋的孔的上部而固定于適配器中，產(chǎn)生針頭和適配器的壓力配合。在該實施方案中，適配器實質(zhì)上作為增大的針頭。在另一個實施方案中，可不需要適配器，因為針頭本身可置于促動器耦合的徑向凹槽中。
圖1還顯示了用于連接促動器和控制器的電纜。在該實施方案中，促動器為具有線性可驅(qū)動軸的電動機，該軸用于與針頭配合用于岐管和噴嘴中閥桿的軸向移動，以通過在澆口內(nèi)安裝和移開閥桿尖端在澆口處打開和關(guān)閉噴嘴開口。控制澆口內(nèi)閥桿的位置對產(chǎn)生干凈的注塑成型部件而不殘留不需要的塑料，以及避免固化塑料凍結(jié)或關(guān)閉該澆口是重要的。在本實施方案中，提供電子控制器56來監(jiān)視和控制促動器的操作，并從而監(jiān)視和控制促動器軸和閥桿的移動。一對電纜78將促動器電機70連接到接線盒52。接線盒以及電機可安裝在安裝板內(nèi)。這使得當(dāng)它們(一起)從岐管中移除，促動器電機能夠保持與安裝板一起，留下閥桿延伸入岐管和噴嘴中以及同時留下電動促動器連接到接線盒52。接線盒外殼53包括一系列電氣接頭M用于接收來自電機的電纜，以及其它接頭55用于將接線盒連接到控制器的電纜67，用于傳送來自控制器的控制信號。用戶手持輸入設(shè)備64 (通過電纜 66)連接至控制盒57的正面59用于將有關(guān)閥桿操作的指令(通過手持按鈕和旋鈕65)輸入到控制器。在本實施方案中，控制系統(tǒng)包括傳感器，該傳感器用于監(jiān)測門中閥針的位置， 并且如果其偏離所需位置，則重置該位置?？刂坪?7具有三串LED用于8個促動器的每一個，上方的LED串61指示“閥門打開”，中間的LED串62指示“閥門啟用”，以及下方的LED 串63指示“閥門關(guān)閉”。在注塑成型周期中，控制信號和反饋傳感信號傳送到控制器或由控制器傳送用于監(jiān)測和調(diào)節(jié)針的位置。這些調(diào)節(jié)必須通過驅(qū)動軸傳送到閥針，其靈敏度使耦合適配器的結(jié)構(gòu)和功能在本實施方案中特別重要。耦合適配器可隔離不需要的機械效應(yīng) (例如振動、旋轉(zhuǎn))和熱效應(yīng)防止干擾靈敏的控制操作。
圖4-6更詳細地顯示了電動促動器和閥桿組件的具體實施方案。圖4顯示了具有包含于矩形外部外殼71中的電動驅(qū)動電機的促動器，該外殼包住電機，促動器包括四個孔 76，在外殼的每個角中有一個，用于接收可拆除地將電機外殼71耦合到下安裝板45的螺栓77。在下安裝板45的上表面48中設(shè)有四個螺紋孔50，用于接收螺栓77和將電機外殼固定到板上。這通常防止了電機外殼相對于安裝板和岐管以及注塑成型裝置的旋轉(zhuǎn)和其它移動。從電機外殼71向下延伸的是圓柱形凸出部74，電機的圓柱形驅(qū)動軸75從該凸出部延伸。耦合到驅(qū)動軸下游端的是促動器耦合器80以及從耦合器80軸向下游延伸的是閥桿 31。
圖5是顯示注射成型堆疊(stack)的橫截面。如前所述，加熱岐管M置于安裝板 39/45和模具板13/14之間。使用時，安裝板和模具板在高夾緊壓力下緊固在一起，以承受高的注塑力。噴嘴18延伸穿過下模具板14中的孔15，并安裝在注塑成型腔的澆口 20中或從澆口 20中移開。促動器外殼71置于上安裝板39的腔40中，在至少一個徑向方向設(shè)有徑向間隙3，以便于針頭適配器和促動器耦合的徑向耦合和解耦。類似地，徑向間隙3b/3c 使突出軸75和適配器80可以在板中徑向移動。圖6是圖5裝置的頂部平面視圖，但是移除了電動電機。腔40具有直線型的橫截面。在腔40下面，上孔40a具有橢圓形橫截面，并且下孔40b也具有橢圓形但是較小的橫截面，沿橢圓的長軸L提供徑向間隙以便于下面描述的組裝和拆解步驟。
圖7a_7e描繪了根據(jù)一個實施方案，用于使促動器從安裝板39解耦以及用于將閥針組件30、94從促動器耦合器80解耦的多個步驟。在圖7a中，顯示了促動器耦合到閥針組件，促動器固定到下安裝板以及閥針組件安裝在促動器耦合器中。這描述了在注塑成型周期中組裝的促動器和閥針組件，其中促動器行程AA的軸向驅(qū)動路徑實質(zhì)上與閥桿軸線軸向?qū)R，因閥桿延伸穿過岐管27塑料進料孔和噴嘴18。安裝板39、45夾到模具12上，岐管M固定于安裝板和模具之間。
在圖7aa中，螺栓77從夾板39的互補接收孔50中解耦，從而使外殼71從夾板45 中解耦。如圖所示，促動器的外殼71和連帶的軸75通過外殼在板接收孔40、40a、40b內(nèi)的解耦得到設(shè)置。在圖7b中，拆解的前兩個步驟已被進行。移除螺栓，然后將促動器外殼71 沿S方向橫向或徑向移動，以通過將接頭94徑向102 (圖7b)滑出耦合的凹槽82、83，使針接頭94從耦合器80解耦。當(dāng)接頭94這樣解耦時，閥桿31和相關(guān)部件例如針頭34和接頭 94以及緊定螺釘104仍然位于岐管M中，而促動器70仍然置于板45上和安裝板39、45的凹槽40、40a、40b內(nèi)。在進一步的后續(xù)操作中，促動器70可從凹槽40、40a中整個移除(圖 7c、7d)用于更換或維修促動器。在此操作過程中，閥針組件再次保持靜止以及安裝到岐管上并且不需要移除針30。
參考圖7e，或者僅移除促動器70，當(dāng)促動器從針接頭94解耦而不需從岐管或噴嘴移除閥針30 (和針接頭94)時，安裝板39和/或45也可從模具12上單獨移除或與促動器70 —起移除。因此，一旦針從促動器耦合器80解耦，夾板39、45可從系統(tǒng)移除，或者一旦針從促動器耦合器80解耦，促動器70可從系統(tǒng)移除，或者一旦針從促動器耦合器80解耦，板和促動器兩者均可從系統(tǒng)移除，所有這些移除都不需要從岐管或噴嘴上移除針30來完成。促動器70包括電動電機時，這些移除操作也可不需要移除圖1的線78來完成，所述線78將電動電機連接到電氣接線盒52和/或控制器56。這種替代方法的好處是由于技術(shù)服務(wù)人員不必將促動器的線和接線盒斷開，技術(shù)服務(wù)人員現(xiàn)在可接近注塑成型裝置的不同位置，例如更換岐管上的熱電偶。
現(xiàn)在已經(jīng)描述了本發(fā)明有限數(shù)量的實施方案，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的是，其眾多的實施方案和改進被認為落入待審權(quán)利要求限定的本發(fā)明范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種注塑成型系統(tǒng)，其包括促動器、安裝板、模具和安裝在安裝板和模具之間的岐管，所述安裝板可拆除地耦合到所述模具，所述促動器包括可沿行程的軸向路徑往復(fù)驅(qū)動的促動構(gòu)件和可拆除地耦合到所述安裝板的外殼；所述系統(tǒng)還包括閥針，其耦合到所述促動器的軸以允許所述閥針連同所述促動構(gòu)件的移動，所述閥針包括閥桿和針接頭；所述促動器具有促動器耦合器，所述促動器耦合器適合沿相對于行程的軸向路徑的徑向方向可逆地耦合到所述針接頭和從所述針接頭解耦，當(dāng)所述促動器的外殼耦合到所述安裝板并且在所述促動器耦合器內(nèi)接收所述針接頭時，所述閥桿從所述促動器延伸入所述岐管中；所述促動器的外殼安裝在所述安裝板上或內(nèi)以允許所述促動器外殼從所述安裝板上解耦時的徑向移動，使得所述針接頭在所述徑向移動發(fā)生時從所述促動器耦合器中解耦， 同時所述促動器外殼置于安裝板上或內(nèi)，所述促動器可從所述安裝板上或內(nèi)拆除，留下延伸入所述岐管中的閥桿。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述針接頭包括耦合到閥桿頂端或上游端的適配器，所述適配器被配置為在所述促動器耦合器內(nèi)沿徑向方向可逆地被接收。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述適配器包括增大的頭部，所述頭部可逆地耦合到和解耦自所述閥桿的頂端或上游端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)適合使所述針接頭在所述促動器耦合器內(nèi)走過選定的徑向距離以及保持耦合，同時所述安裝板保持耦合到所述模具上并且所述閥桿保持延伸入所述岐管中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述閥桿安裝到所述岐管內(nèi)以允許所述針桿與岐管相對于所述安裝板的徑向移動。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)適合使所述適配器在促動器耦合器內(nèi)相對于行程的軸向路徑走過選定的徑向距離，同時使所述安裝板保持耦合到所述模具，并使所述針接頭保持耦合到所述促動器耦合器以及使所述閥桿保持延伸入所述岐管中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述安裝板從模具解耦，當(dāng)所述針頭從所述促動器耦合解耦時，留下延伸入岐管中的所述閥桿。
8.—種注塑成型系統(tǒng)，其包括促動器、安裝板、模具和安裝在安裝板和模具之間的岐管，所述安裝板可拆除地耦合到所述模具，所述促動器包括可沿行程的軸向路徑往復(fù)驅(qū)動的促動構(gòu)件和可拆除地耦合到所述安裝板的外殼；所述系統(tǒng)還包括閥針，其耦合到促動構(gòu)件以允許所述閥針連同所述促動構(gòu)件的往復(fù)軸向移動，所述閥針包括閥桿和針接頭；所述促動器具有與所述促動構(gòu)件的下游端互連的促動器耦合器，所述促動器耦合器適合沿相對于行程的軸向路徑的徑向方向可逆地耦合到所述針接頭和從所述針接頭解耦，當(dāng)所述促動器耦合到安裝板以及所述針頭在促動器耦合器內(nèi)被接收時，所述閥桿從所述促動器延伸入岐管中；該系統(tǒng)適合在所述岐管膨脹或相對于所述安裝板移動時使所述針接頭在所述促動器耦合器內(nèi)走過選定的徑向距離并且同時使所述安裝板保持耦合到模具以及使所述閥桿保持延伸入所述岐管中。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述促動器外殼安裝在所述安裝板上或內(nèi)以允許所述促動器外殼從所述安裝板解耦時的徑向移動，使所述針接頭在所述徑向移動發(fā)生時從所述促動器耦合器解耦，而所述促動器外殼置于所述安裝板上或內(nèi)，所述促動器從所述安裝板上或內(nèi)移除以留下延伸入岐管中的閥桿。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述針接頭包括可拆除地耦合到所述閥桿頂端或上游端的適配器，所述適配器被配置為在所述促動器耦合器內(nèi)沿徑向方向可逆地被接收。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述適配器包括與所述閥桿頂部一體成型的增大的頭部，所述閥桿可逆地結(jié)合到所述適配器的頭部或從所述適配器的頭部解耦，所述適配器的頭部在所述促動器耦合器內(nèi)可逆地被接收。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中當(dāng)所述針接頭從所述促動器耦合器解耦時，所述安裝板從所述模具解耦，留下延伸入所述岐管中的閥桿。
13.—種注塑成型系統(tǒng)，其包括促動器、安裝板、模具和安裝在安裝板和模具之間的岐管，所述安裝板可拆除地耦合到所述模具，所述促動器包括可沿行程的軸向路徑往復(fù)驅(qū)動的促動構(gòu)件以及可拆除地耦合到所述安裝板的外殼；所述系統(tǒng)還包括閥針，其耦合到所述促動構(gòu)件以允許所述閥針連同所述軸的移動，所述閥針包括閥桿和針接頭；所述促動器具有促動器耦合器，所述促動器耦合器適合沿徑向方向可逆地耦合到所述針接頭或從所述針接頭解耦，當(dāng)所述促動器外殼耦合到所述安裝板以及所述針接頭在所述促動器耦合器內(nèi)被接收時，所述閥桿從所述促動器延伸入岐管中；所述促動器外殼安裝在所述安裝板上或內(nèi)以允許所述促動器外殼從所述安裝板解耦時的徑向移動，使得所述促動器外殼置于所述安裝板上或內(nèi)時，所述針接頭在所述徑向移動發(fā)生時可從所述促動器耦合器解耦，所述安裝板可從所述模具解耦，并留下延伸入所述岐管中的所述閥針的閥桿。
14.一種拆解組裝的注塑成型系統(tǒng)的方法，所述注塑成型系統(tǒng)包括促動器、安裝板、模具以及安裝在所述安裝板和模具之間的岐管，所述安裝板可拆除地耦合到所述模具，其中所述促動器包括軸向上的可驅(qū)動軸和可拆除地耦合到所述安裝板的外殼；其中所述閥針耦合到所述促動器的軸上以允許所述閥針連同所述軸的移動，所述閥針包括所述閥桿和針接頭，所述促動器具有促動器耦合器，所述促動器耦合器適合沿徑向方向可逆地耦合到所述針接頭或從所述針接頭解耦，所述方法包括將所述促動器從所述安裝板解耦；在所述安裝板上或內(nèi)徑向移動所述促動器外殼一段距離，該距離足以使所述針接頭從所述促動器耦合器中解耦；從所述安裝板上或內(nèi)移動所述促動器，留下延伸入所述岐管中的閥針的閥桿。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，還包括將所述安裝板從所述模具解耦或移除，留下延伸入岐管中的閥針。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，進一步包括將所述促動器和安裝板一起移除，留下延伸入岐管中的閥針。
17.一種拆解組裝的注塑成型系統(tǒng)的方法，所述系統(tǒng)包括促動器、安裝板、模具和安裝在所述安裝板和模具之間的岐管，所述安裝板可移除地耦合到所述模具，其中所述促動器包括軸向上的可驅(qū)動軸和可拆除地耦合到所述安裝板的外殼；其中所述閥針耦合到所述促動器的軸上以允許所述閥針連同所述軸的移動，所述閥針包括閥桿和針接頭，所述促動器具有促動器耦合器，所述促動器耦合器適合沿徑向方向可逆地耦合到所述針接頭上或從所述針接頭解耦，所述方法包括將所述促動器外殼從所述安裝板解耦； 將所述促動器外殼在所述安裝板上或內(nèi)移動一段距離，該距離足以使所述針接頭從所述促動器耦合器上解耦；將所述安裝板從所述模具移除，留下延伸入所述岐管中的閥針的閥桿。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，進一步包括將所述促動器從所述安裝板上或內(nèi)移除，留下延伸入所述岐管中的閥針的閥桿。
19.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，進一步包括將所述促動器和安裝板一起移除，留下延伸入所述岐管中的閥針的閥桿。
20.一種裝置，其包括可移除地耦合到板上的電動促動器電機； 安裝到所述電機的驅(qū)動軸上的促動器耦合器； 閥針，其具有限定針軸的細長閥桿并在閥桿的一端具有針頭； 安裝到所述針頭的針頭適配器；所述促動器耦合器具有垂直于針軸設(shè)置并且尺寸經(jīng)調(diào)節(jié)以接收所述針頭適配器的徑向凹槽插槽；以及徑向間隙，其設(shè)在所述針頭適配器和凹槽之間以使所述針頭適配器能夠在所述凹槽內(nèi)在任意徑向方向上移動。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置，其中當(dāng)從板上解耦時，所述電機可在板上或板內(nèi)徑向移動一段距離，該距離足以使所述適配器從所述促動器耦合器解耦。
22.一種用于將閥針組件從板上解耦的方法，包括電動促動器電機，其可移除地耦合到板上并置于板內(nèi)的腔中，該腔具有提供與電機之間的徑向間隙的尺寸以使在所述板和電機解耦時所述電機可以在所述腔內(nèi)徑向移動； 安裝到電動電機的驅(qū)動軸上的促動器耦合器； 閥針組件，其包括閥針，其具有限定針軸的細長閥桿以及在所述閥桿的一端具有針頭；以及安裝到所述針頭的針頭適配器；所述促動器耦合器具有垂直于針軸設(shè)置和適合徑向接收得到針頭適配器的徑向凹槽， 以及設(shè)在所述針頭適配器和凹槽之間的徑向間隙以使所述適配器在凹槽中可以在任意徑向方向上移動；所述方法包括以下步驟 將所述電機從所述板上解耦；在所述腔內(nèi)徑向移動所述電機以在所述耦合適配器中從所述徑向凹槽內(nèi)徑向移除所述針頭適配器。
23.一種注塑成型裝置，其包括耦合到模具的安裝板和安裝在所述安裝板和模具之間的岐管；可移除地耦合到所述安裝板的電動促動器，所述電動促動器包括沿往復(fù)行程的軸向路徑驅(qū)動軸的電機；連接到所述軸的下游端的促動器耦合器；閥針，其具有限定針軸的細長閥桿和安裝在所述閥桿上游端的具有選定構(gòu)造的針接頭；所述促動器耦合器形成構(gòu)造上與所述針接頭的構(gòu)造互補的凹槽，形成的所述凹槽或插槽的互補構(gòu)造在所述軸的行程的軸向路徑方向或徑向方向上接收所述針接頭。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的裝置，其中所述促動器耦合器包括連接到所述軸末端的外殼，所述外殼具有包圍和形成所述凹槽的壁，所述凹槽在構(gòu)造上需要所述針接頭在相對所述軸的行程的軸向路徑的徑向方向上插入和移除。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的裝置，其中當(dāng)所述針接頭在促動器耦合器內(nèi)被接收時，所述閥桿從針耦合器延伸入所述岐管中，形成所述促動器耦合器和針接頭以在所述促動器耦合器和針接頭之間提供足以容納所述岐管加熱至操作溫度時所述岐管和安裝板之間的膨脹的徑向間隙。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的裝置，其中當(dāng)所述針接頭在促動器耦合器內(nèi)被接收時，所述徑向間隙使所述針接頭和促動器耦合器可以沿相對于彼此的徑向方向移動。
27.根據(jù)權(quán)利要求23所述的裝置，其中所述針接頭包括可移除地耦合到所述閥桿上游端的適配器。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的裝置，其中所述針接頭包括形成于或連接到所述閥桿上游端的針頭，所述適配器可移除地附著到所述針頭上。
29.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的裝置，其中所述針頭作為從針軸徑向突出的閥桿上游端的組成部分形成，并且當(dāng)所述適配器附著到所述針頭時，所述適配器作為徑向突出所述針頭的徑向突出部分的增大的部分形成。
30.根據(jù)權(quán)利要求23所述的裝置，其中當(dāng)所述針接頭耦合到所述促動器耦合器以及當(dāng)所述促動器從所述安裝板解耦時，所述針從所述促動器耦合器延伸入所述岐管中，所述促動器可以相對于所述安裝板上或內(nèi)的針軸徑向移動一段距離，所述距離足以使所述針接頭從所述促動器耦合器解耦而不會使所述安裝板從所述模具解耦。
31.一種注塑成型裝置，其包括耦合到模具的安裝板和安裝在所述安裝板和模具之間的岐管；可移除地耦合到所述安裝板的促動器，所述促動器包括可沿往復(fù)行程的軸向路徑驅(qū)動的促動構(gòu)件；促動器耦合器，其與所述促動構(gòu)件的下游端互連；閥針，其具有限定針軸的細長閥桿和安裝在所述閥桿上游端的選定構(gòu)造的針接頭；所述促動器耦合器形成構(gòu)造上與所述針接頭的構(gòu)造互補的凹槽，形成的所述凹槽或插槽的互補構(gòu)造在垂直于或徑向于開動構(gòu)件行程的軸向路徑的方向上接收所述針接頭。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的裝置，其中所述促動器耦合器包括與所述促動構(gòu)件下游端互連的外殼，所述外殼具有包圍和形成所述凹槽的壁，所述凹槽在構(gòu)造上需要所述針接頭在相對所述軸的行程的軸向路徑的徑向方向上插入和移除。
33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的裝置，其中當(dāng)所述針接頭耦合到所述促動器耦合器上以及當(dāng)所述促動器從所述安裝板解耦時，所述針從所述促動器耦合器延伸入所述岐管中，所述促動器可在所述安裝板上或內(nèi)相對于所述針的軸線徑向移動一段距離，該距離足以使所述針接頭從所述促動器耦合器上解耦而不會使所述安裝板從所述模具上解耦。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種注塑成型系統(tǒng)，其包括促動器、安裝板、模具和安裝在安裝板和模具之間的岐管，其中安裝板可拆除地耦合到模具，促動器包括可沿行程的軸向路徑往復(fù)驅(qū)動的促動構(gòu)件和可拆除地耦合到安裝板的外殼；閥針耦合到促動器的軸以允許閥針跟隨促動構(gòu)件的移動，閥針包括閥桿和針接頭；促動器具有促動器耦合器，其適合沿相對于行程的軸向路徑徑向的方向可逆地耦合到針接頭或從針接頭解耦，當(dāng)促動器的外殼耦合到安裝板以及針接頭在促動器耦合器內(nèi)被接收時，閥桿從促動器中延伸入岐管中；促動器外殼安裝在安裝板上方或內(nèi)部用于允許促動器外殼從安裝板解耦時的徑向移動，使得針接頭可通過所述徑向移動從促動器耦合器解耦，而促動器外殼置于安裝板上方或內(nèi)部，促動器可從所述安裝板上方或內(nèi)部移除，并留下延伸入岐管中的閥桿。
文檔編號B29C45/28GK102497967SQ201080030322
公開日2012年6月13日 申請日期2010年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月6日
發(fā)明者A·R·伯尼爾, P·J·薩瓦, V·加拉茨 申請人:圣萬提注塑工業(yè)有限公司