TW539818B - Venting valve assembly for castings moulds - Google Patents

Description

五、發明說明（1) 發明所屬之技術領域 本發明係有關於禱模用 的排氣閥、位於閥箱内部的 間關閉構件，此閥關閉構件 位置間移動。 先前技術 排氣閥組件，包含一具有閥箱 排氣通道以及位於閥箱内部的 可在閥箱内的打開位置與關閉 為了 過程中， 本存在於 體鑄造原 連接 要求排氣 保模具空 鑄造原料 對這 組件。這 關閉排氣 動裝置來 動力擷取 從模具空 來控制。 勹罪地避免在完成的鑄 模具及模具空腔都必須 模具空腔的空氣必須被 料在模具空腔裡所產生 壓鑄模具的排氣孔時， 閥組件的排氣閥盡量慢 腔注滿了液體鑄造原料 流入排氣閥。 個問題加以考慮，一般 兩種排氣閥都配備有可 通道。第一種排氣閥組 移動，而第二種排氣閥 構件，此動力擷取構件 腔流入排氣通道時，液 造物中含有氣體，在鑄造 進行排氣。因此，除了原 排除外，甚至也要確保液 的氣體被排除。 可以發現有個問題··我們 關閉’以持續排氣直到確 ’但是同時也要避免液體 所知有兩種鑄模用排氣閥 軸向後退與前進的活塞以 件的活塞是藉由合適的驅 組件則是將活塞連接到一 是直接受到液體鑄造原料 體鑄造原料所具有的動能 在上述 指的是包括 開始關閉排 第一種排氣閥組件中提到的合適的驅動裝置， ，用氣壓或是液壓操作驅動系统以移動活塞。 軋閥時機是可以決定的’例 >，在模具空腔拍

6〇15-51〇5-PF(N).ptd 第6頁 539818 五、發明說明（2) 用感應器檢測 然而，觀察實 執行關閉操作 號通常是個電 祠服閥。此外 塞的啟動構件 氣閥能在要求 因為伺服閥的 伺服閥可以關 中’還需要操 閉操作多了一 件是相當複雜 操作因素影響 到注入的鑄造 需要1 0毫秒。 相對來說 可靠的排氣裝 排氣閥活塞， 了數個偏轉及 擷取構件與排 液體鑄造原料 了增進這種排 排氣閥。 文件EP 0 模具空腔内 際存在的這 需要相當長 訊號，必須 ’為了關閉 ，必須可取 的時間内以 操作通常會 閉前重設系 作固定活塞 個額外的延 且需要很高 而被支配。 材料到排氣 的液體鎮造 種系統，將 的時間，因 將其轉換成 排氣閥或是 得此系統的 氣壓或液壓 導致系統壓 統壓力。最 在打開位置 遲。可以知 的成本，還 此外，這樣 閥組件完全 原料的高度 發現一個障 為起始關閉 機械動作， 操作連接到 預設壓力值 的方式關上 力下降，所 後，在大部 的裝置，這 道’這樣的 有，它們會 的排氣閥組 達到關閉的 ’第二種排氣閥組件就 置。為了確保注入壓力 從模具空腔到動力擷取 緊縮的部 >。此外，排 =體，間具有某-#排乳閥前，排氣 軋閥組件的效率，通常 612 573發表 可能實現運作快速且 累積的夠高足以操作 構件的排氣通道設置 氣通道必須設計動力 最小距離，以確保在 閥能安全地關上。為 會連接一真空幫浦到 壓鑄排氣用閥組件，包 來決定。 礙，就是 操作的訊 例如運轉 排氣閥活 A確定排 。然而， 以必須在 份的情況 又導致關 排氣閥組 受到某些 件從偵測 位置至少 6015-5105-PF(N).Ptd 第7頁 539818 五、發明說明（3) 氣通道、位於排氣彳g，苦4 置。此操作裝置= ”閥及關閉排氣閥的操作裝 液體鑄造原料中的衝擊傳=攸杈具空腔進入排氣通道的 有效地耦合到排氣閥的可移：；η:傳送器機械性地且 被設計成一操控衝擊的推:^件。而衝擊傳送器 傳送到排氣閥的可移動構件。此外用=限制衝擊的-部份 =衝=;置送:括的操:r影響範二的二= 器產::衝，工===傳送衝擊傳送 但它在某：應際操作：是非常可靠的， 的能量將不只來自於流動:i，因為提供給關閉排氣閥 的計算，能的基礎公；(E=m :=，。如，清楚明^ 閥的能量取決於鑄造原料 〜j用來關閉排氣 是在某些不利的操作情況下句話說，也就 別是鑄造原料的質量很小赤β =獲侍的旎1可能不夠，特 慢的情況，如此，、要關上造原料的流動速度很 面，在鑄造原料的質量很Α @1二需要一段時間。另一方 很快的情況中，可以產生古ΐ =體鱗造原料的流動速度 上，導致衝擊傳送哭及的衝擊作用在衝擊傳送器 是闊座；在優良的；靠很高的速度撞擊終端或 是非常不理想的。 、長久使用壽命的觀點來看，這 發明内容 • ^月的目的疋提供~種通用的鑄模用排氣閥 6015-5105-PF(N).ptd 第8頁 五、發明說明（4) 組件，且有 構件，而與二i 1 1開位置及關閉位置間快速移動的關閉 計及縳造原二=t f作參數無關，也就是與鑄造器具的設 项料的特性無關。 排氣閱1:到ΐΓ及其他目的，本發明提供-種鑄模用 室、位於閥箱：部i:::::氣閥、位於閥箱内的排氣 可在排氣室詉外界門排軋至的排氣通道、位於閥箱内部 的閥關閉構件，而二，軋通道的打開位置及關閉位置移動 氣通道是密封的。s關閉位置上時，排氣室與外界間排 此外，此排氣閥組件句· 閉構件在打開位置·匕括·第一裝置，摩擦鎖定閥關 被帶到關閉:放::閉，件可以非常快速地 lock)只需要很短的時間且手^鎖定（f net lonal 速移動至關閉的位置。r 4構件已經偏向而可以快 在我們所期望的排翕關έ日&杏^ i 艙室（chamber)，它的外辟^牛'施例中，排氣閥具有一 關閉構件膨脹，使得關\可因液壓或氣壓增壓而向 搶室的超壓）而卜壁部分的壓姒因為 辦，形，這種程度的變形仍在材料的彈性限卜？为可 只要艙室的液壓或氣壓的超壓降低，t ::，所以 的形狀，因此釋放闊關閉構件^ 6015-5105-PF(N).ptd 第9頁 «9818 發明說明（5) 一 結：不需要積聚壓力或是先使關閉構件從鎖定的狀能 要^二；Γ構件能由打開位置移動至關閉位置；= 開位置構件：然後關？構件就會迅速地由打 動洩壓閥來降壓：H。这種？壓疋的確可行❸，例如開 成關閉動作，比測到排乳通4中的·造原肖至閥完 個關閉：：件的以前所知的排氣閱組件減少整 實施Ϊ下ί考以圖步描述根據本發明的排氣閥組件的 實施方式 實施例 們更的^::^:圖:广圖示可以幫助我 :箱2，圓形閥箱2具有中 ：包括-圓形 弓丨關閉構件20。閥箱2的 ：匕通道3可容納及導 卜⑽6,排氣室二通=二圖此^ 鉍過閥座g與閥通道相連。 、f相連。此外，排氣室6 排氣室6位於排氣诵；音7 μ # =鑄模空腔相連)與排氣通道7的；部二進行排氣 的上方，與外界相通）之弟一。卩伤几（開口在閥箱2 部份7b在閥室4的徑向開口， 所提到排氣通道7的第二 且與閥座Μ目鄰。閥箱2的# ^ />室4位於閥通道3的前段 閉。此外，闕箱還包括2 = 2壓室10，用封蓋11關 • 祜液歷至13包圍著閥通道3。

539818 五、發明說明（6^ " __________， 液t至1 3有一相對較薄的外壁八 由於受到液壓室所造成的超壓：二面對者閥通道3。 閥通道3彈性變形，如第2圖所示。=溥外壁部分1 4會朝向 第2圖的放大圖示是較誇張的矣— 為了 β邊表達， 道，在某些排氣闊丨的應用中表：在二們必須知 質來取代液體介質，所以，"液 /中^用氣體介 不被限制。 d所代表的意義並 在閥通道3的内部，設詈了 p目 開位置與關閉位置間移動，第1 :中:,:20,可以在打 關閉構件2〇包括閥轴21 ，間轴21m開位置。闕 2 2。如果需要，排氣通道7可以 1圓錐形閥頭 閉：此就不會有禱造原料從排氣= 入閥通道3與排氣通道7的帛二部份7b 第/心進 也就是相對閥頭22的另一端，具有閱盤構件^的^一端’ 與：軸2"目連。閥盤構件23具有圓形軸環25與可J = 的中間部分24作為停止構件。閥盤構件23設置 ϋ 響下，可以移動，在第丨圖中，都是構向件右 向左進入關閉位置。為了執行上述操作，通 肩位置\ 壓室裡有開口 ，分別在閥盤23之前及之後。 、29在狄 第3圖顯示排氣閥卜沿以圖中切線A_A切 可以從圖中看到，閥通道3與閥轴構件n本f上，夕面圖 截面形狀。在此之中有個優點，就是闊盤23可γ邊的… 閥軸卸下，只要卸下固定間盤23與間轴 ^易地^

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不需要保持閥轴2 1固定 形狀，而使閥舨μ卢因為由於閥通道3的多邊形戴面 的多邊形截二中不會轉動。此外，闊通道3 第4圖顯示排氣閥^!^住或以摩擦限制關閉構件20 ° 說明排氣通道7的7'^^第1圖中切線Β_Β切開的剖面圖’ 道7的7b部分通向間位置；可以明確地看到排氣通 、Π阀相2相對兩邊的兩出口。 ^下，將更進一步說明此排氣閥組件的基本設計與操 多考第3圖（此組件的概要圖示）以及第丨圖。 ” 抑除了貫際的排氣閥丨以外，此排氣閥組件還包括一感 應态30，位於排氣通道7的7 &部分内部。用感應器3〇可以 偵測到液體鑄造原料進入排氣通道。此外，還有一控制單 位32 ’包括液態壓力源33和氣態壓力源34。液態壓力源33 用推進導管3 6及返回導管37與液壓室13相連接。再者，還 有一釋放閥組件38，包括一釋放閥39崁入返回導管37中， 用以實現快速消除液壓室1 3内的超壓。釋放閥3 9的操作， 即將它打開，是起始於從感應器3 0傳來的訊號，經過圖中 標示4 0的連接線從感應器3 0傳至釋放閥3 9。 為了使閥盤2 3能因氣壓而致動，兩導管4 1、4 2從氣態 壓力源34連向氣壓室10。排氣通道7中的負壓可以由第二 導管4 3量測。氣態壓力源，通常是使用賣場成套的壓力 源；然而，也可能使用分立的壓力源。此外，排氣通道7 的第二部分7 b連接到一負壓源’強制鑄模空腔排氣。 要經由排氣閥1對鑄模空腔（未繪出）進行排氣，如

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管41經通道29在氣壓室10的左邊 致間盤23連同關閉構件2。一起 入打開位置。然後液廢室^::上中二邊移動，進 超屢，使液麼室13的外壁；二=3±6產生約1〇° b-的 關閉構件20固定在打開位Ϊ:見脹募藉此央緊 第1圖中的右邊，會受到由導管mum就是 壓’使閥盤23與關閉構件2〇因氣壓而往關閉位置的白方超向偏 ^置I Ϊ閥盤23完全因為氣壓作用而向關閉構件20的關閉 ^ = = 的所有零件間的互相配合使得關閉構 =2 0又到外壁部分！ 4的摩擦所定而可靠㈣持在打開位 置0 _在此時，排氣閥1是處於排氣位置，在鑄造過程進行 過程中，空氣和其他氣體經由排氣通道7持續地被抽 鑄杈空腔。當鑄造原料到達感應器30，感應器30產生一 電訊號用以直接或間接地打開釋放閥38，於是液壓室丨3中 的超壓犬然消除，因為只要很少量的液態流體從液壓室i 3 中釋放出’就能使彈性變形的外壁部分丨4恢復到原來的位 置。只要外壁部分1 4恢復，壓迫作用在關閉構件2 〇上的摩 擦鎖定就釋放而受氣壓作用而偏向的關閉構件2 〇就很快地 從打開位置移至關閉位置。 閥盤2 3具彈力的停止構件有助於吸收關閉構件2 〇的動 能。也就是，首先閥盤23的軸環25緊靠著封蓋11，然後動 能就被閥盤2 3彈性變形的中間部分2 4所吸收。為了此目 的，閥盤23以具有高度阻尼的彈性材料製成，其中的中

發明說明（9) 部分24的微；# 一 的材料，設計在材料的彈性限㈣。製造閥盤23 ^且它們的特Ξΐΐϊϊ材:料非常實用，因為它們重量輕 見。 易改艾，例如盡量發揮它們内部阻尼表 閥盤/ Μ Ρ %25停靠在才y冓」了的δ又计與尺寸設定使得當閥盤23的軸 密合。如此蓋11上時，閥頭22沒有與閥座9 控制的方式下1 傳到關閉構件20的動能就能在受 的封蓋11上時=收。當閥盤23的軸環25停靠在氣壓室1〇 產生彈性變步二盤2 3因叉到關閉構件内在的動能影響而 這樣的變形仔閥頭22緊靠在闕座9上。要維持閥盤23 内具有-極小閥ff閥頭22緊閉著，只要氣麼室1〇 要 的超壓，如5 bar即可。 氣壓方式關：件20向某方向偏動’可以使用彈簧來取代 代可變形的液斤丄也可以使用受電壓影響的壓電晶體來取 定。由此可知& ί，對關閉構件20造成壓迫產生摩擦鎖 閥1而已。再去14樣的排氣閥組件並不只包括前述的排氣 形閥。 還可以用圓柱形閥或是浮動閥來取代碟 具有的點：：::$具有的優點，尤其是根據本發明所 於所使此用排的氣制閥，件是普遍適用的’因為铺 料❹ 衣私，也就是無關於鑄造組件與鑄造原料的原 關閉構件從打開位置移動至關閉位置是很可靠且快 539818 五、發明說明（ίο) 速的，約在1〜2微秒。因此，排氣閥能在鑄模空腔完全填 滿鑄造原料時關閉。 -此排氣閥的設計簡單，僅包括了幾個可移動部分。 此外，也沒有襯墊、彈簧之類的東西。因此，它很簡潔， 幾乎不需要保養，可靠度高而且製造成本低廉。另外，它 具有很大的排氣截面積。 -關閉構件以一種受控制的方式減速，這點可以增加 排氣閥的使用壽命。 -圓形的設計對安裝來說具有很多優點。

6015-5105-PF(N).ptd 第15頁 539818 圖式簡單說明 第1圖顯示一排氣閥縱切剖面圖； 第2圖表示第1圖中排氣閥的一特性； 第3圖顯示在第1圖中沿切線A-A切開的剖面圖； 第4圖顯示在第1圖中沿切線B-B切開的剖面圖；及 第5圖顯示整個排氣閥組件的略圖。 符號說明

1〜排氣閥； 2〜閥箱； 3〜閥通道； 4〜閥室； 6〜排氣室； 7 、7a、7b〜排氣通道； 9〜閥座； 1 0〜氣壓室； 1 1〜封蓋； 1 3〜液壓室； 1 4〜液壓室外壁部分 ;2 0〜閥關閉構件； 2 1〜閥轴； 2 2〜閥頭； 2 3〜閥盤構件 2 4〜閥盤構件中間部分； 2 5〜軸環； 2 7〜螺絲； 28、29〜通道 3 0〜感應器； 3 2〜控制單位 ； 3 3〜液態壓力源； 3 4〜氣態壓力 源； 3 6〜推進導管； 37〜返回導管 3 8〜釋放閥組件； 3 9〜釋放閥； 4 0〜連接線； 41、42〜氣壓導管； 43〜導管。 6015-5105-PF(N).ptd 第16頁

Claims (1)

1. 539818 六、申請專利範圍 1. 一種排氣閥組件，包括： 一排氣閥裝置，具有一閥箱裝置及一排氣室裝置位於 閥箱裝置内； 一排氣通道裝置，位於上述閥箱裝置内且與上述排氣 室裝置相連接；及 一閥關閉裝置，位於上述閥箱裝置内且能夠在上述排 氣通道裝置内一打開位置（使排氣室裝置與外界相通）及一 關閉位置（使排氣室裝置與外界隔絕）之間移動， 其特徵在於包括： 第一裝置，將上述閥關閉裝置藉摩擦鎖定在上述打開 位置；及 第二裝置，讓被上述摩擦鎖定在上述打開位置的閥關 閉裝置向上述關閉位置偏動。 2. 如申請專利範圍第1項的排氣閥組件，其中上述第 一裝置將上述閥關閉裝置藉摩擦鎖定在上述打開位置，上 述排氣閥組件包括一第一艙室裝置，設置在上述閥箱裝置 内毗鄰上述閥關閉裝置且有一第一液態或氣態壓力源裝置 連接至上述第一艙室裝置，用以在上述艙室裝置内產生液 壓或氣壓的超壓，上述艙室裝置為具有一外壁部分裝置， 會因為受到上述艙室裝置内產生的液壓或氣壓超壓而朝向 上述閥關閉裝置產生彈性變形，藉此以摩擦鎖定上述閥關 閉裝置。 3. 如申請專利範圍第2項的排氣閥組件，其中上述外 壁部分裝置可以在材料的彈性限變下變形到某一程度，當

   6015-5105-PF(N).ptd 第17頁 539818 ——-— 六、申請專利範圍 上述第一艙室 以回復到未變 4·如申請 二裝置使得閥 一第二艙 一第二氣 以在上 地連接 產生的 5. 二裝置 閥關閉 6 · 閥箱裝 納在上 有一部 7. 力釋放 此在既 8. 括一感 閥關閉 力釋放 述第二 閥盤裝 到上述 氣壓超 如申請 使上述 構件偏 如申請 置包括 述閥通 分環繞 如申請 閥裝置 定的時 如申請 應器裝 裝置的 閥裝置 裝置内 形前的 專利範 關閉裝 室裝置 態壓力 艙室裝 置，設 閥關閉 壓而向 專利範 閥關閉 動。 專利範 一閥通 道裝置 著上述 專利範 ，用以 間内釋 專利範 置，可 鑄造原 的上述液壓或氣壓超壓減少，它就可 形狀，因此而釋放上述閥關閉裝置。 圍第1項的排氣閥組件，其中上述第 置偏動，包括： ’設置在上述閥箱裝置内； 源裝置，連接至上述第二艙室裝置用 置内產生氣壓的超壓；及 $在上述第二艙室裝置，直接或有效 裝置使其因受到上述第二艙室裝置内 閱關閉構件的關閉方向偏；？ 圍第2項的排氣閥組件，其中上述第 構件偏動，也包括使用彈簧來使上述 圍第2或3項的排氣閥組件，其中上述 ，裝置，上述閥關閉裝置可^動地容 内p以及上述第一搶室裝置至少 閥通道裝置。 n夕 圍第2項的排氣間 、„» 減小上述第一艙還匕一壓 放上述閥關門2 超壓’藉 圍第2或“ 擦鎖定。 、的排軋閥組件，中璜勹 以在上述排氧$ 八中返包 料，上述践：置内摘測到流至 级應為裝置操作地連接到壓

   6015-5105-PF(N).ptd 539818 申請專利範圍 __ 9·如申請專利範圍第丨項的排氣閥組件， 關閉裝置包括—閥軸裝置以及H員裝置，連、接创述閥 軸裝〗置Λ 一由端」上述閥頭裝置是用來作為關閉構：十述閱 0 ·如申凊專利範圍第9項的排氣閥組件，1 t閥箱裝置内的上述閥通道裝置具有非圓形的戴立於上 同置的上述閥軸裝置具有與上述閥通道掌L， 同勺戴面形狀’上述閥頭裝置具有圓形的戴面形狀、置相 1上"請專利範圍第1〇項的排氣閥組件/ 。 裝置内的上述閥通道裴置具有多邊形的截面形狀。中崎相 、"二壯如申請專利範圍第1或9項的排氣閥組件，… 部：相亡ΐ間通道裝置包括第一與第二排氣通道 第”;氣通道部分之間且與上述闊頭裝置…—與 述間盤·Λ申^專^置^的排氣閱組件，其中上 ΒΘ 〗上迹闊轴4置的'一端，Pr? In _LA 閥頭的另一經 L 4 細’即相對連接上述 關閉1裂置的打開及關置疋“壓操作而偏向上述閥 閱盤^置如包申括請專利範圍第13項的排氣閱組件，其中上述 作為停止裝置；及 孕由環裝置 1彈性變形的中間部分货晋 閥盤1裝5置如是申以\專古利山範圍第14項的排氣閥組件，其中上述 .置U具有南内部阻尼特性的材料製成’較佳的是

   置作關閉動作時的動能。 吸收上述閥關閉I 539818 六、申請專利範圍 合成纖維材料。 1 6.如申請專利範圍第1 3項的排氣閥組件，其中上述 閥盤裝置是可以卸下的方式與上述閥關閉裝置連接。

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