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CN1750919A - 针式阀嘴 - Google Patents

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CN1750919A CNA2004800044381A CN200480004438A CN1750919A CN 1750919 A CN1750919 A CN 1750919A CN A2004800044381 A CNA2004800044381 A CN A2004800044381A CN 200480004438 A CN200480004438 A CN 200480004438A CN 1750919 A CN1750919 A CN 1750919A
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Abstract

用于压铸模具的针式阀嘴(10)具有一个喷嘴体(20)，里面构成至少一个熔融物通道(30)，通道在喷嘴口件(40)的上面或者里面结束并与由至少一个铸模部件(50)形成的压铸制品铸模空穴流动连接。封闭针(60)纵向移动穿过熔融物通道(30)和喷嘴口件(40)并与此同时可从打开位置进入关闭位置。为将在其下端上形成封闭部分(70)的封闭针(60)定心，在密封座(D)前面具有至少一个入口锥体(46)。为保证持续精确的针引导和密封并同时避免对喷嘴区域内的温度分布产生不利影响，喷嘴口件(40)由高导热材料组成，而封闭针(60)的这个或每个入口锥体(46)在与针式阀嘴(10)的纵轴线(L)同心构成的定心体(80)上由耐磨材料构成。后者造形合理地支承在喷嘴口件(40)上和/或内，并利用形成熔融物出口(44)的端段(84)与铸模部件(50)连接。

Description

针式阀嘴
技术领域
本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述的用于压铸模具的针式阀嘴。
背景技术
针式阀嘴在压铸模具上使用，以便将可预先规定温度的熔融物在高压下输送到模具头(铸模部件)。大多气动或者液压传动的封闭针用于定期打开和关闭熔融物的出口，例如必须将塑料材料分段喷射的时候(串联浇口系统)。
每个封闭针可轴向移动支承在针式阀嘴的模具侧区域内并在喷嘴侧的区域内中心穿过熔融物通道(参见例如DE 32 49 486 C3或者DE 3403 603 A1)。熔融物通道通常在喷嘴口件内结束，喷嘴口件端侧形成熔融物的出口。在关闭位置上，大多横截面上为圆柱状的封闭针下端嵌入一个同样为圆柱状在喷嘴口件或者铸模部件内构成的密封座内。
为了能够将恒温处理熔融物通道内的熔融物直至靠近铸模部件保持在均匀的温度上，喷嘴口件通常由高导热材料组成。它从下面直接旋入针式阀嘴的喷嘴体内或者-如DE 197 17 381 A1那样-借助于由较低导热材料制成的外部螺旋套管固定。螺旋套管的外端嵌入铸模部件配合的圆柱状座内，从而出口相对于密封座定中心。高导热喷嘴口件和铸模部件之间的窄空气隙用于针式阀嘴和模具之间所要求的热分离。
因为例如远高于1000bar的极高压力的作用，关闭位置上的精确密封与精确的针导向同样必要。为此，喷嘴口件在出口的上面具有一个封闭针的入口锥体，以便使该封闭针在关闭时能够定中心进入密封座。但在这种情况下的问题是，封闭针利用其密封边始终触到喷嘴口件内的入口锥体上，导致损坏和持续的不密封性。为精确密封应遵守严格的公差极限，特别是在长喷嘴和深孔的情况下，从而加工和修理开支相当高。
为避免这种情况，DE 32 45 571 C2提出封闭针在其下端阶梯式构成，确切地说是这样构成，在针的固有封闭部分前面构成一个直径上加大的起始边。优选圆柱状封闭部分的轴向长度，也就是封闭部分前密封边和起始边之间的轴向距离在此方面这样选择，分别与熔融物通道的纵轴线相关，使从密封边到起始边连接线的角通过处于平行直径上的连接点大于喷嘴口件内进料冒口的圆锥角。此外，喷嘴口件作为封闭针的预定心体使用，因为只要该封闭针在关闭过程期间从其定心位置外摆出来，起始边就始终只能触到入口锥体，而封闭部分敏感的密封边无接触插入喷嘴口件内。
为提高使用寿命，DE 32 45 571 C2进一步提出喷嘴口件由耐磨材料制成。但这些材料导热性差，这样对不可加热的喷嘴口件内部温度分布产生不利影响。
DE 41 09 122 C1同样提出，但据此耐磨喷嘴口件不是装入喷嘴体内，而是借助于一个夹紧环轴向配合。该夹紧环在这种情况下环绕喷嘴口件并与喷嘴体旋接。此外的缺点是，封闭针侧面进入熔融物通道内，造成结构上很复杂。对此针的封闭部分不能与喷嘴口件齐平闭合，导致冒口点不洁净。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有技术的这些和其他缺点并提供一种得到改进的针式阀嘴，它采用简单装置成本低廉地构成并保证始终精确的针导向和密封。对温度分布的不利影响在这种情况下与对封闭针的封闭部分和/或喷嘴口件的损坏一样得到避免。
本发明的主要特征在权利要求1的特征部分予以说明。构成为权利要求2-17的主题。
在一种用于制造压铸制品的压铸模具用的针式阀嘴中，带有一个喷嘴体，里面为熔融物构成至少一个熔融物通道，通道在喷嘴口件的上面或者里面结束并与由至少一个铸模部件形成的压铸制品铸模空穴流动连接，还带有一个封闭针，它纵向移动穿过熔融物通道和喷嘴口件并可从打开位置进入关闭位置，其中，封闭针在其下端上具有或者形成封闭部分，它在关闭位置嵌入密封座内，其中，为将封闭针在密封座前面定中心而具有至少一个入口锥体，依据本发明权利要求1，喷嘴口件由高导热材料组成并将熔融物通道基本上圆柱状延伸，其中，封闭针的这个或每个入口锥体在由耐磨材料制成的定心体内构成，定心体造形合理地支承在喷嘴口件的上面和/或里面，并利用形成熔融物出口的端段与铸模部件连接。
由高导热材料制成的喷嘴口件作用是直至冒口区内良好的温度分布，并由于其简单的几何形状而可经济地制造。特别是可以从冒口侧精密加工，这样对制造成本产生有利影响。定心体采用高精度单独加工。它使封闭针始终定心进入密封座，其中，耐磨材料保证持续的针导向和密封。但如果出现不密封性或者定心体磨损，可以将该定心体迅速和方便地更换，而无需拆卸针式阀嘴或者喷嘴口件。同样可以毫无问题地使用更大的或者更小的封闭针，因为随时可以将另一个定心体利用配合的出口装入喷嘴口件内。依据本发明解决方案的另一优点在于，定心体产生针式阀嘴和铸模部件之间所要求的热分离。因此不需要附加的隔热件或者分离件。
此外依据权利要求2，定心体与针式阀嘴的纵轴线同心构成并端侧支承在喷嘴口件上。此外，定心体直接连接在喷嘴口件上并将喷嘴在铸模空穴的方向上延伸，其中，封闭针始终与纵轴线同心插入密封座内。
在权利要求3的构成中，定心体具有一个圆柱状的颈部段，在其区域内构成封闭针的入口椎体。如果将定心体利用该颈部段插入喷嘴口件内，那么保证可靠的导向。如果依据权利要求4定心体可纵向移动处于喷嘴口件内的话，那么这一点特别具有优点。封闭针可以不再与喷嘴的高导热材料接触。对喷嘴口件的损坏得到有效避免。针式阀嘴具有很高的使用寿命。
为使针式阀嘴相对于铸模空穴定向，定心体按权利要求5利用其端段嵌入铸模部件内的圆柱状或者锥形座内，其中，依据权利要求6，端段可纵向移动嵌入座(54)内。定心座优选与冒口同心，也就是说，熔融物可以无阻碍和有利流动地流入铸模空穴内。同时保证定心体在铸模空穴内始终可靠的密封。
从权利要求7和8中产生不同的变化，即封闭针封闭部分的密封座在铸模部件内或者在定心体的端段内构成。此外依据权利要求9，定心体利用其端段限制铸模空穴的一部分。
依据权利要求10的进一步构成，封闭针向封闭部分方向变细构成，这样一方面对熔融物通道内部的流动比产生有利影响，而另一方面有利于针导向。权利要求11也有助于此，方法是从直径上较大针段向直径上较小封闭部分的过渡锥形和/或倒圆变化。
从权利要求12中产生另一重要的构成，据此在直径上较大的针段和封闭部分之间构成一个起始边，其直径大于封闭针封闭部分端侧密封边的直径，其中，密封件的密封边和起始边之间的轴向距离根据权利要求13这样选择，分别与针式阀嘴的纵轴线相关，使从密封边到起始边连接线的角通过处于平行直径上的连接点大于定心体内入口锥体的角。由此确保封闭针相当敏感的密封边在浸入定心体时不再会触到该定心体。确切地说，针的封闭部分保持无接触。针式阀嘴的使用寿命得到进一步提高。
此外依据权利要求14，从密封边到起始边的连接线的角和入口锥体的角之间的差在封闭针与起始边在定心体的内壁上接触之前大于封闭针到针式阀嘴纵轴线尽可能达到的偏转角。此外，封闭针的密封边不会接触定心体。这一点由依据权利要求15倒圆的起始边得到有效阻止。按照这种方式封闭针可以无摩擦地滑入定心体内。
为使关闭过程期间熔融物的内部不会构成不希望的反压，入口锥体按照权利要求16由肋、轴向隔片或者诸如此类的构成，它们可同心滑动环绕封闭针。在封闭针进入出口或密封座时强行排出的熔融物可以立即转入熔融物通道内，也就是说，在关闭过程中产生的材料致密或压力提高得到自动补偿。作为选择，封闭针依据权利要求17具有侧向的凸起部、削平部、凹陷部或者诸如此类的，这样同样造成减压。
附图说明
本发明的其他特征、细节和优点来自于权利要求书的内容以及借助附图对实施例的下列说明。其中：
图1示出针式阀嘴下端的放大轴向剖面图；以及
图2示出针式阀嘴另一实施方式下端的放大轴向剖面图。
具体实施方式
图1中整体采用10标注的针式阀嘴为(未示出的)压铸模具的组成部分。它具有一个优选外部加热的喷嘴体20，里面构成一个(看不到的)材料管，它与针式阀嘴10的纵轴线L同心限制熔融物通道30。在喷嘴体20内从下面最好旋接地装入一个由高导热材料制成的喷嘴口件40，将熔融物通道30无横截面变化地圆柱状向下延伸。
通过熔融物通道30将例如金属、硅或者塑料熔融物这些所要处理的熔融物输送到一个(未详细示出的)铸模空穴。该空穴在至少两个铸模部件50之间构成，后者固定在(未示出的)模板上并与加热通道喷嘴10的纵轴线L同心限制冒口51。
在喷嘴口件40和铸模部件50之间设置一个由耐磨材料制成的定心体80，它将针式阀嘴10相对于冒口51定心并与环绕喷嘴口件40和喷嘴体20的空气室22共同形成针式阀嘴10和铸模部件50之间的热分离，也就是说，可流动的熔融物通过高导热的喷嘴口件40直至靠近铸模空穴保持在恒定的高温上。同时定心体80防止得到冷却的铸模部件50加热。
如图1所示，与纵轴线L整体上旋转对称构成的定心体80具有宽凸缘边81以及圆柱状窄颈部段82。该定心体从下面装入熔融物通道30或喷嘴口件40内并在里面纵向移动引导。
在其朝向铸模空穴的末端上，定心体80形成一个圆柱状的端段84，其纵向移动嵌入圆柱状的支座54内。由铸模部件50成型的该定心座54与冒口51同心并在上段55内略微锥形构成，以便能够使定心体80连同其端段84在安装时很容易插入。其外径这样确定尺寸，使其产生压力密封的连接并使熔融物不会进入空气室22内。同时定心体80可以在座54内纵向移动，以便需要时可以补偿热造成的针式阀嘴10的长度变化。端段84的端面85优选与定心座54的(未详细示出的)底面同样平面构成，从而形成精确配合。
可以看出，熔融物通道30穿过定心体80延伸，其端段84形成熔融物的出口44。熔融物由于加热通道喷嘴10的定心定向穿过冒口51无阻碍地流入铸模空穴内。
为打开和关闭出口44具有一个可轴向移动的封闭针60，它纵向移动穿过熔融物通道30并可借助于一个(未示出的)气动传动装置从打开位置进入关闭位置。至少分段圆柱状构成并沿纵轴线L在直径上多重阶梯式的封闭针60端侧具有一个封闭部分70，它在关闭位置上穿过定心体80的端段84嵌入圆柱状的密封座D内。在图1的实施例中，该密封座装入铸模部件50内的冒口51的前面并在其上部区域57内锥形构成，以便使封闭部分70得到聚集在那里熔融物的支持，可以无摩擦地插入密封座D内。
从直径上较大针段向直径上较小封闭部分的过渡可以锥形或者倒圆变化，其中，在针段64和连接在其上面的封闭部分70之间构成一个起始边74，其直径大于封闭针60封闭部分70端侧密封边72的直径。
起始边74用于在封闭针60从熔融物通道30内的同心位置偏转的情况下利用定心体80将其定中心，以便不损坏敏感的封闭部分70并始终压力密封地封闭出口44。为此在定心体80的颈部段82内具有一个入口锥体46，它与纵轴线L同心过渡到圆柱状的导向段83内，该导向段的内径略大于封闭针60针段64的外径。在定心体80内出口44前构成的锥体86将导向段83的内径降至封闭针60封闭部分70的直径。
如果该封闭针从打开位置进入其关闭位置，那么它由起始边74和入口锥体46与纵轴线L自动同心定向，其中，针段64在定心体80的导向段83内位置稳定地继续引导，直至封闭部分70进入密封座D内。封闭针60敏感的密封边72既不会触到喷嘴口件40也不会触到定心体80。它也不会再受到损坏。起始边74与入口锥体46的接触没有问题，因为封闭针60的优选略微倒圆的起始边74相当不敏感，而且定心体80由耐磨材料组成。
为使封闭针60的关闭过程期间熔融物的内部不会构成不希望的反压，定心体80内的入口锥体46由(未详细示出的)肋、轴向隔片或者诸如此类的构成，它们可同心滑动环绕封闭针60。作为补充或者选择，封闭针60在针段64的区域内侧面可以具有凸起部或者凹陷部66，从而由封闭针60排出的熔融物可以无阻碍地回流到熔融物通道30内。
在图2的实施方式中，定心体80利用其端侧凸起的端段84限制铸模空穴的一部分。此外，定心体80的定心座54由铸模部件50形成，而封闭针60封闭部分70的密封座D处于定心体80的端段84内。出口44和冒口51重合，也就是说，熔融物直接穿过定心体80进入铸模空穴内。
从图2可以看出，定心体80无论是在喷嘴口件40内还是在铸模部件50的座54内均纵向移动引导，其中，在凸缘边81和喷嘴口件40的端面41之间需要时可以形成一个窄的移动间隙。由此确保针式阀嘴10加热时可以在其长度上变化，而不改变铸模空穴边缘。
重要的是密封部分70的密封边72和起始边74之间的距离A这样选择，分别与针式阀嘴10的纵轴线L相关，使从密封边72到起始边74连接线V的角α通过处于平行直径上的连接点大于定心体80颈部段82内入口锥体46的角β。由此封闭针60利用其起始边74始终夹住斜面46并穿过导向段83这样引导，使封闭部分70可以无接触浸入密封座D内。几乎消除了对密封边72的损坏。
本发明并不局限于上述实施方式，而是可以多种方式应用。因此，定心体80优选由粉末冶金材料制成。但也可以设想具有很高耐磨强度的其他材料。定心体80的凸缘边81根据实施方式可以环绕或者包围喷嘴口件40的下端。此外，封闭针60可与(未示出的)压铸制品齐平闭合或者在上面留下标记。利用图2的实施方式在定心体80磨损时可以随时无需模具开支更换冒口点。
来自权利要求书、说明书和附图的全部特征和优点，包括结构上的细节、空间设置和方法步骤，无论是本身还是以极其不同的组合对本发明都是重要的。

Claims (17)

1.用于制造压铸制品的压铸模具用的针式阀嘴(10)，带有喷嘴体(20)，里面为熔融物构成至少一个熔融物通道(30)，通道在喷嘴口件(40)的上面或者里面结束并与由至少一个铸模部件(50)形成的压铸制品铸模空穴流动连接，针式阀嘴还带有封闭针(60)，它纵向移动穿过熔融物通道(30)和喷嘴口件(40)并可从打开位置进入关闭位置，其中，封闭针(60)在其下端上具有或者形成封闭部分(70)，该封闭部分在关闭位置嵌入密封座(D)内，其中，为将封闭针(60)在密封座(D)前面定中心而具有至少一个入口锥体(46)，其特征在于，喷嘴口件(40)由高导热材料制成并将熔融物通道(30)基本上圆柱状延伸，其中，封闭针(60)的这个或每个入口锥体(46)在由耐磨材料制成的定心体(80)内构成，定心体造形合理地支承在喷嘴口件(40)的上面和/或里面，并利用形成熔融物出口(44)的端段(84)与铸模部件(50)嵌接。
2.按权利要求1所述的针式阀嘴，其中，定心体(80)与针式阀嘴(10)的纵轴线(L)同心构成并端侧支承在喷嘴口件(40)上。
3.按权利要求1或2所述的针式阀嘴，其中，定心体(80)具有圆柱状颈部段(82)，在其区域内构成封闭针(60)的入口锥体(46)。
4.按权利要求1-3之一所述的针式阀嘴，其中，定心体(80)可纵向移动地处于喷嘴口件(40)内。
5.按权利要求1-4之一所述的针式阀嘴，其中，定心体(80)利用其端段(84)嵌入铸模部件(50)内的圆柱状或者锥形座(54)内。
6.按权利要求5或6所述的针式阀嘴，其中，定心体(80)的端段(84)可纵向移动嵌入座(54)内。
7.按权利要求1-6之一所述的针式阀嘴，其中，封闭针(60)封闭部分(70)的密封座(D)在铸模部件(50)内构成。
8.按权利要求1-6之一所述的针式阀嘴，其中，封闭针(60)封闭部分(70)的密封座(D)在定心体(80)的端段(84)内构成。
9.按权利要求8所述的针式阀嘴，其中，定心体(80)利用其端段(84)限制铸模空穴的一部分。
10.按权利要求1-9之一所述的针式阀嘴，其中，封闭针(60)向封闭部分(70)方向变细构成。
11.按权利要求10所述的针式阀嘴，其中，从直径上较大的针段(64)向直径上较小的封闭部分(70)的过渡锥形和/或倒圆变化。
12.按权利要求11所述的针式阀嘴，其中，在针段(64)和封闭部分(70)之间构成一个起始边(74)，其直径大于封闭针(60)封闭部分(70)端侧密封边(72)的直径。
13.按权利要求12所述的针式阀嘴，其中，密封部分(70)的密封边(72)和起始边(74)之间的距离(A)这样选择，使分别与针式阀嘴(10)的纵轴线(L)相关，从密封边(72)到起始边(74)且通过处于平行直径上的连接点的连接线(V)的角(α)大于定心体(80)内入口锥体(46)的角(β)。
14.按权利要求13所述的针式阀嘴，其中，在封闭针(60)与起始边(74)在定心体(80)的内壁上接触之前，角(α)和角(β)之间的差大于封闭针(60)到针式阀嘴(10)纵轴线(L)尽可能达到的偏转角。
15.按权利要求12-14之一所述的针式阀嘴，其中，起始边(74)被倒圆。
16.按权利要求1-15之一所述的针式阀嘴，其中，入口锥体(46)由肋、轴向隔片或者诸如此类的构成，它们可同心滑动地环绕封闭针(60)。
17.按权利要求1-16之一所述的针式阀嘴，其中，封闭针(60)具有侧向的凸起部、削平部、凹陷部(66)或者诸如此类的。
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