具有阀销和致动组件的注塑模具的制作方法

1.本公开内容涉及用于使塑料和其他热塑性材料注塑成型的注塑模具的领域。更具体地，本公开内容涉及包括阀销和致动组件的注塑模具。


背景技术：

2.从现有技术中，包括阀销和致动组件的注塑模具是已知的。经常被称作热浇道系统的这些注塑模具在许多情况中使用致动板以便于实现与其连接的阀销的同步线性运动，以打开或者关闭连接至注塑模具的腔室的阀浇口。致动板通常将阀销从阀浇口开口拉起以打开阀浇口，使得熔融的塑料材料能够流入所连接的腔室。为了停止注塑，致动板推动销以关闭阀浇口开口并且停止熔融塑料的流动。这些类型的布置对于多空腔模型的同步填充是理想的。整体结构将以如下方式实现：该方式允许阀销和致动板可切换地联接以提供对生产期间哪些腔室起作用的单独控制。这提高了注塑模具的安全性，因为注塑模具的失灵部件能够被停止活动并且生产继续。另外，阀销和致动板的灵活断开联接允许根据需要变化将在生产期间起作用的腔室的数目。
3.以赫斯基注塑成型(husky injection molding)的名义于2011年4月首次公开的us2011086121a1公开了一种用于具有阀杆和致动板的热浇道的安全连接器，安全连接器包括：(i)锁定件，该锁定件将阀杆和致动板可释放地互锁，使得响应于致动板的移动，阀杆变得可移动；以及(ii)锁定件移动器，该锁定件移动器与锁定件配合，并且锁定件移动器构造成响应于作用在阀杆上的预定力来移动锁定件，使得阀杆从致动板释放。
4.以热继电器spa(thermoplay spa)的名义于2012年1月首次公开的wo2012011139a1涉及一种针对塑料材料的注塑成型的关闭组件，该关闭组件包括：多个关闭杆，该多个关闭杆均与用于将塑料材料注射进入模具的相应喷嘴或者注塑单元相关联；以及多个关闭杆所共用的驱动板。驱动板经适配以在底板和模具之间，在打开位置和关闭位置之间移动，从而同时驱动多个关闭杆在对应的打开位置和关闭位置两者之间移动以打开和关闭注塑单元的注塑孔。此外，存在与每个关闭杆相关联的断开连接和固定装置，该断开连接和固定装置设置为用于使关闭杆和驱动板断开连接。
5.以赫斯基注塑成型(husky injection molding)的名义于2013年5月首次公开的wo2013074741a1涉及一种模具工具系统，该模具工具系统包括杆-顺从组件，该杆-顺从组件被构造为在致动板组件未能将阀杆组件移动至浇口关闭状态的情况下将阀杆组件强制移动至浇口关闭状态。
6.以乔治奥拉鲁(george olaru)的名义于2014年1月首次公开的wo2014009024a2涉及一种包括热浇道式注塑成型设备，其包括热浇道喷嘴、能够相对于多个模具腔室在至少两个位置之间移动的可移动框架，各个腔室具有模具浇口。与热浇道喷嘴相关联的阀销通过可断开联接的连接器单独地联接至可移动框架。与阀销相关联的脱离接合装置被激活以使任何相关联的阀销与可移动框架断开联接。
7.以奥拓曼纳创新有限公司(ottoinnovation gmbh)的名义于2015年7月
首次公开的de102015216059a1涉及一种针对注塑成型机器的致动板的阀针断开联接装置，其容纳阀针，阀针可以借助于致动板移动，以控制模具腔室中的熔体沿着针轴线的供应。断开联接装置具有至少一个保持凹部，在该至少一个保持凹部处阀针可连接至致动板。
8.现有技术的缺点是不容易从外部打开或关闭注塑模具的个体腔室。


技术实现要素：

9.本公开内容的一个目的是提供针对多空腔注塑模具的解决方案，其允许从注塑模具的外部容易地将单个腔室或者腔室组打开或者关闭。
10.根据本公开内容的注塑模具通常包括致动组件，致动组件包括可移动的致动板，致动板用于在操作期间沿轴向方向致动与致动板联接的至少一个阀销。致动板优选地在轴向方向上布置在顶板和喷嘴板之间。阀销沿着轴向方向延伸到喷嘴板中，以打开和关闭阀浇口，阀浇口与注塑模具的腔室连通。致动组件包括后文中更详细描述的具体的阀销联接装置。阀销联接装置在轴向方向上将阀销和致动板互连。在优选的变形例中，阀销联接装置可以在联接状态和断开联接状态之间手动切换。在联接状态中，阀销在轴向方向上与致动板互连并与致动板一起移动。然而，在断开联接状态中，阀销在轴向方向上与致动板断开连接并且不与致动板一起移动。
11.由于可能存在不同的变形例，因此以下以通用方式描述阀销联接装置。此后进行更详细的描述。
12.为了实现致动板和阀销之间沿着轴向方向可切换地联接，在优选变形例中，阀销联接装置包括联接装置第一部件、联接装置第二部件、以及联接装置切换元件和至少一个联接工具。联接装置第一部件通常具有沿着轴向方向延伸的侧壁，并且包括至少一个通道，至少一个通道穿过侧壁从第一侧面延伸至第二侧面。在通道内部，至少一个联接工具可移动地布置在通道中。联接工具突出到侧壁的第一侧面或者第二侧面中的至少一个的上方。联接装置第二部件邻近第一侧面布置，联接装置第二部件包括联接凹部，联接凹部适于容纳突出到第一侧面上方的联接工具。联接装置切换元件邻近第二侧面布置，并且联接装置切换元件包括断开联接用凹部。联接装置切换元件布置成可以相对于联接装置第一部件在联接的第一位置和断开联接的第二位置之间移动。在联接的第一位置中，布置在联接装置第一部件的通道中的联接工具通过联接装置切换元件被压入联接装置第二部件的联接凹部中，从而将联接装置第一部件和联接装置第二部件联接。在断开联接的第二位置中，布置在联接装置第一部件的通道中的联接工具局部地布置在断开联接用凹部中，使得联接装置第一部件和联接装置第二部件彼此断开联接。
13.为了避免过载，即，避免致动板通过阀销联接装置施加在阀销上的力高于一定阈值，联接工具可以布置为可以相对于弹簧的压缩方向移动。弹簧通常布置为与联接工具机械互连。当弹簧形成阀销切换元件的一部分和/或容纳在阀销切换元件中时，简单设计是可能的。
14.在优选变形例中，致动组件可以包括与致动板互连的多个阀销联接装置，该多个阀销联接装置取决于应用各自将单个个体阀销和致动板联接，然而，可能的是，一个阀销联接装置将多个阀销联接至致动板。为了将阀销联接装置和致动板互连，致动板包括在轴向方向上的至少一个通孔。阀销联接装置通常至少局部地布置在通孔内。
15.为了使阀销联接装置易于在联接状态和断开联接状态之间切换，联接装置切换元件优选地与注塑模具的外部连通并因此可以在联接的第一位置和断开联接的第二位置之间切换。
16.有利地，联接装置切换元件包括沿着轴向方向延伸并且可以在轴向方向上移动的定位销，定位销具有沿着径向方向向内延伸的断开联接用凹部。可替代地或者附加地，联接装置切换元件可以包括定位滑块，定位滑块垂直于轴向方向延伸并且能够垂直于轴向方向移动，定位滑块具有沿着径向方向向外延伸的断开联接用凹部。
17.根据应用场景，联接装置第二部件可以包括至少局部地布置在联接装置第一部件和致动板之间的套管，套管具有沿着径向方向向外延伸的联接凹部。可替代地，联接装置第二部件可以包括与阀销互连的阀销连接器，阀销连接器具有沿着径向方向向内延伸的联接凹部。
18.当联接装置第一部件包括位于轴向方向上且被侧壁至少局部地包围的第一开口时，能够实现良好的结果。优选地，侧壁包围第一开口并形成中空圆柱体，通道连接中空圆柱体的内部和外部。在此变形例中，第一侧面位于中空圆柱体的外侧，第二侧面位于中空圆柱体的内侧。优选为球形的联接工具可移动地布置在通道内，然而根据应用场景，联接工具可以具有各种形状并且可以是以下部件中的至少一个：球式锁定件、滚珠轴承、定位球塞、圆柱轴承、圆形端部销。有利地，两个或者更多个通道以对称方式布置在侧壁中并且在每个通道内布置有球形联接工具。当第二侧面面向定位销的情况下联接装置第一部件的侧壁局部地包围定位销时，可以实现良好的结果。有利地，套管布置在联接装置第一部件的外部并邻近第一侧面。在操作期间，套管通常与致动板沿着轴向方向固定地互连。
19.在阀销联接装置的联接状态中，联接装置切换元件处于联接的第一位置中。在优选的变形例中，在联接的第一位置中，定位销将球形的联接工具沿着径向方向向外压入布置在套管内部的联接凹部。球形联接工具因此局部地布置在通道中并局部地位于联接凹部中。因此，联接装置第一部件沿着轴向方向与联接装置第二部件联接。
20.在阀销联接装置的断开联接状态中，联接装置切换元件位于断开联接的第二位置。在优选的变形例中，在定位销的断开联接的第二位置中，断开联接用凹部在轴向方向上与球形联接工具处于相同层级。这允许球形的联接工具沿着径向方向向内移动并且被局部地容纳在断开联接用凹部中。与联接状态中的情况相比，球形联接工具未突出到侧壁的第二侧面的上方。因此，联接装置第一部件沿着轴向方向与联接装置第二部件断开联接。
21.为了切换阀销联接装置的联接状态，注塑模具优选地包括可以从注塑模具的外部接近的锁定装置。锁定装置通常可移动地布置并且与联接装置切换元件互连，使得联接装置切换元件借助于锁定装置可以在联接的第一位置和断开联接的第二位置之间移动。能够以手动或者自动方式，例如借助于电动马达或者其他装置，实现经由锁定装置对联接装置切换元件进行切换。如果合适，锁定装置可以被构造为将联接装置切换元件固定在联接的第一位置和/或断开联接的第二位置中。当锁定装置包括锁定装置滑块，该锁定装置滑块可以从注塑模具的外部侧向地接近并且因此可以垂直于轴向方向在接合位置和脱离接合位置之间移动时，可以实现对阀销联接装置的容易操纵，在该接合位置中，锁定装置滑块在联接装置切换元件上施加力。
22.在优选的变形例中，锁定装置滑块附接至注塑模具上的顶板。在此变形例中，定位
销利用定位销端部区域延伸穿过顶板，当锁定装置滑块从脱离接合位置移动到接合位置中时，锁定装置滑块与定位销端部区域相互作用。为了与定位销端部区域相互作用，锁定装置滑块可以包括楔形滑块端部区域。楔形滑块端部区域通常包括滑块表面，该滑块表面相对于轴向方向倾斜以与定位销端部区域接触。这允许锁定装置滑块使定位销在联接的第一位置和断开联接的第二位置之间移动，从而导致通过锁定装置滑块的移动容易地切换阀销断开联接装置。
23.在注塑模具具有多个阀销联接装置的变形例中，锁定装置可以包括多个锁定装置滑块。每个锁定装置滑块可以切换一个或多个阀销联接装置。在一些变形例，这通过将多个锁定装置滑块布置在垂直于轴向方向的共同平面中来实现。可替代地或者附加地，在一些变形例中，锁定装置滑块可以以由沿着轴向方向堆叠的两个或者更多个锁定装置滑块构成的滑块堆叠的方式布置。滑块堆叠中的每个锁定装置滑块可以切换一个或多个阀销联接装置，该一个或多个阀销联接装置具有延伸至相关联的滑块堆叠层的高度的定位销。这将允许实现紧凑的结构，其中可以通过移动滑块堆叠的相应层中的锁定装置滑块，或者通过借助于使滑块堆叠作为整体地移动来移动与滑块堆叠相关联的阀销联接装置组，来切换单独的阀销联接装置。
24.为了实现最佳性能，阀销联接装置还可以包括弹簧元件，弹簧元件被构造为在定位销从联接的第一位置移动到断开联接的第二位置中期间被压缩。一旦滑块从接合位置移动回到脱离接合位置，弹簧元件就提供反转切换的装置。为实现这点，弹簧元件优选地布置在定位销和联接工具本体之间并在断开联接状态下沿着轴向方向在定位销和联接装置之间施加分离力。
25.有利地，固定元件与定位销互连并且与顶板和/或联接装置第一部件相互作用，使得固定元件限制定位销相对于联接装置第一部件沿着轴向方向的移动。当固定元件可拆卸地或者固定地布置在垂直于轴向方向延伸的、定位销的第二开口中时，良好的结果是可能的。
26.应当理解，前面的一般描述和以下的详细描述均呈现了实施方式，并且旨在提供用于理解本公开内容的性质和特征的概述或框架。包括了附图以提供进一步的理解，并且附图被结合到本说明书中并且构成本说明书的一部分。附图示出了各种实施方式，并且与说明书一起用于解释所公开的概念的原理和操作。
附图说明
27.本文描述的发明将从本文下面给出的详细描述和附图得到更充分地理解，该详细描述和附图不应被认为是对所附权利要求书中描述的本发明的限制。附图中示出了：
28.图1在局部剖视图中以透视方式示出了注塑模具的第一变形例；
29.图2是图1的剖视图的细节图；
30.图3是根据图1的注塑模具的第一变形例的立体图；
31.图4是根据图3的变形例沿着剖面线ii截取的裁剪后的剖视图；
32.图5是根据图4的变形例的细节图并显示了如图4中的方框所指示的、被遮住的边缘；
33.图6是根据图3的变形例沿着剖面线ii截取的裁剪后的剖视图；
34.图7是根据图3的变形例沿着剖面线ii截取的裁剪后的剖视图；以及
35.图8是阀销联接装置的第一变形例的局部剖视图和分解图。
具体实施方式
36.现在将详细参考某些实施例，这些实施例的示例在附图中示出，在附图中示出了一些特征但不是全部特征。实际上，本文公开的实施例可以以许多不同的形式实施，并且不应被解释为限于本文阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本公开内容将满足可适用的法律要求。只要有可能，将使用相同的附图标记指代相同的部件或部分。
37.图1在局部剖视图中以透视方式示出了注塑模具1的第一变形例。图2示出了图1的剖视图的细节图。图3示出了根据图1的注塑模具1的第一变形例的立体图。图4示出了根据图3的变形例沿着剖面线ii截取的裁剪后的剖视图。图5示出了根据图4的变形例的细节图并显示了如图4中的方框所指示的、被遮住的边缘。图6示出了根据图3的变形例沿着剖面线ii截取的裁剪后的剖视图。图7示出了根据图3的变形例沿着剖面线ii截取的裁剪后的剖视图，图8示出了阀销联接装置6的第一变形例的局部剖视图和分解图。
38.在图1和图3中，示出了根据本公开内容的注塑模具1的第一变形例，该注塑模具1包括致动组件2。致动组件2包括可移动的致动板4，该可移动的致动板4用于在操作期间沿轴向方向z致动至少一个阀销3。致动板4在轴向方向z上布置在顶板23和喷嘴板之间，阀销3沿着轴向方向z延伸到喷嘴板中，以打开和关闭阀浇口，阀浇口邻近注塑模具1的腔室。
39.致动组件2还包括阀销联接装置4，阀销联接装置4如图2和图4至图8中最佳可见，阀销联接装置4在轴向方向z上将阀销3与致动板4互连，阀销3在图4中示出。阀销联接装置4与致动板4互连并可以在联接状态和断开联接状态之间手动切换。在阀销联接装置的联接状态中，阀销3在轴向方向z上与致动板4互连，对于第一变形例该联接状态在图4和图5中可见。相应地，在阀销联接装置的断开联接状态中，阀销3在轴向方向z上与致动板4断开连接，对于第一变形例该断开联接状态在图6和图7中可见。
40.图1中示出的第一变形例的致动组件2包括与致动板4互连的多个阀销联接装置4，多个阀销联接装置4均将单个阀销3联接到致动板4。更具体地，致动板4包括针对每个阀销联接装置4的、在轴向方向z上的通孔28，每个阀销联接装置4局部地布置在相应的通孔28中。
41.阀销联接装置4的结构能够容易地在图8中看出，图8以局部剖视图和分解图示出了阀销联接装置4的第一变形例。如所示的，阀销联接装置4包括联接装置第一部件6、联接装置第二部件12、联接装置切换元件14和至少一个联接工具11。联接装置第一部件6具有沿着轴向方向z延伸的侧壁7，并且包括至少一个通道8，至少一个通道8穿过侧壁7从第一侧面9延伸至第二侧面10。在通道8内部，至少一个联接工具11可移动地布置在通道8中。联接工具11突出到侧壁7的第一侧面9或者第二侧面10中的至少一个的上方。联接装置第二部件12邻近第一侧面9布置，联接装置第二部件12包括联接凹部13，联接凹部13适于容纳突出到第一侧面9上方的联接工具11。联接装置切换元件14邻近第二侧面10布置，并且联接装置切换元件14包括断开联接用凹部15。联接装置切换元件14布置成可以相对于联接装置第一部件6在联接的第一位置和断开联接的第二位置之间移动。
42.在联接的第一位置中，如图4中示例性示出的，布置在联接装置第一部件6的通道8
中的联接工具11通过联接装置切换元件14被压入联接装置第二部件12的联接凹部13中，从而将联接装置第一部件6和联接装置第二部件12联接。在图6和图7中示出的断开联接的第二位置中，布置在联接装置第一部件6的通道8中的联接工具11局部地布置在断开联接用凹部15中，使得联接装置第一部件6和联接装置第二部件12彼此断开联接。
43.为了使阀销联接装置4易于在联接状态和断开联接状态之间切换，联接装置切换元件14与注塑模具1的外部连通，因此可以在联接的第一位置和断开联接的第二位置之间移动。这在所示的变形例中实现，因为联接装置切换元件14包括定位销16，定位销16沿着轴向方向z延伸并且可以在轴向方向z上移动，定位销16具有沿着径向方向18向内延伸的断开联接用凹部15。该第一变形例在图1、图2和图4至图7中示出。另外，联接装置第二部件包括局部地布置在联接装置第一部件6和致动板4之间的套管19，套管19具有沿着径向方向18向外延伸的联接凹部13。
44.联接装置第一部件6布置在定位销16和套管19之间，联接装置第一部件6包括第一开口26，第一开口26位于轴向方向z上，被侧壁7包围并形成中空圆柱体。通道8连接中空圆柱体的内部和外部。在这一变形例中，如在图2和图8中最佳观察到的，第一侧面9位于中空圆柱体的外侧，以及第二侧面10位于中空圆柱体的内侧。球形的联接工具11可移动地布置在通道8内。第一变形例的联接工具11的形状在图5中最佳可见，因为示出的被遮住的边缘显示了联接工具采用球的形式。这一情况也可以在图8中观察到。为了实现良好的联接性能以及易于进行切换，四个通道8以对称的方式布置在侧壁7中，并且在每个通道8内布置有球形联接工具11。定位销16局部地容纳在第一开口26的内部，其中，侧壁7的第二侧面10邻近定位销16。套管19布置成邻近中空圆柱体外部的、侧壁7的第一侧面9。在操作期间，套管19通常沿着轴线方向z与致动板4固定地互连并且通过保持环31而相对于致动板4在轴向方向z上保持在适当位置。
45.在图4和图5中示出的第一变形例的联接状态中，属于阀销联接装置4的联接装置切换元件14位于联接的第一位置。在联接的第一位置中，定位销16将球形的联接工具11沿着径向方向18向外压入布置在套管19外部的联接凹部13。球形联接工具11因此局部地布置在通道8中并局部地位于联接凹部13中。因此，联接装置第一部件6沿着轴向方向z与套管19联接。
46.在第一变形例的断开联接状态中，如图6和图7中所示，属于阀销联接装置4的联接装置切换元件14位于断开联接的第二位置。在定位销16的断开联接的第二位置中，定位销16的断开联接用凹部15在轴向方向z上与球形联接工具11处于相同层级。这允许球形的联接工具11沿着径向方向18向内移动并且被断开联接用凹部15局部地容纳。球形联接工具11未突出到侧壁7的第二侧面10的上方。因此，联接装置第一部件6在轴向方向z上与套管19断开联接。与图6相比，在图7中，致动板4沿着轴向方向z朝向顶板23移动。由于联接装置第一部件6与套管19在轴向方向z上断开联接，因此只有套管19与致动板4一起移动。联接装置第一部件6和与其互连的阀销3不移动，这导致阀浇口未被打开，从而意味着腔室被关闭。
47.为了手动控制阀销联接装置4的联接状态，注塑模具1包括可以从注塑模具1的外部接近的锁定装置21。如图1至图4和图6至图7所示，锁定装置21可移动地布置并且与联接装置切换元件14互连，使得联接装置切换元件14借助于锁定装置可以在联接的第一位置和断开联接的第二位置之间移动。在示出的第一变形例中，锁定装置21被构造为将联接装置
切换元件14固定在断开联接的第二位置中，如图6和图7所示出的。实现了对阀销联接装置4的容易操纵，因为锁定装置21包括锁定装置滑块22，锁定装置滑块22可以从注塑模具1的外部侧向地接近并且因此可以垂直于轴向方向z在接合位置和脱离接合位置之间移动，在接合位置中，锁定装置滑块22在联接装置切换元件14上施加力。如在图1和图3中最佳可见的，锁定装置滑块22附接至注塑模具1的顶板23。此外，锁定装置滑块22布置在顶板23的槽的内部，使得锁定装置滑块22未突出到顶板23的侧面上方。
48.在示出的第一变形例中，定位销16利用定位销端部区域25延伸穿过顶板23，当锁定装置滑块22从脱离接合位置移动到接合位置中时，锁定装置滑块22与定位销端部区域25相互作用，如图6和图7所示。为了与定位销端部区域25相互作用，锁定装置滑块22包括楔形滑块端部区域20，当将锁定装置滑块22从脱离接合位置移动进入接合位置时，楔形滑块端部区域20与定位销端部区域25接触。具体地，相对于轴向方向z倾斜的、楔形滑块端部区域20的滑块表面24与定位销端部区域25接触，如图4、图6和图7所示。当楔形滑块端部区域20以及因此倾斜的滑块表面24移动经过定位销端部区域25时，其将定位销16沿着轴向方向z朝向喷嘴板推动。这允许锁定装置滑块22使定位销16在联接的第一位置和断开联接的第二位置之间移动，从而导致通过锁定装置滑块22的移动容易地切换阀销3的断开联接装置。
49.为了实现最佳性能，阀销联接装置4还包括可以在图8中观察到的弹簧元件27，在定位销16从联接的第一位置移动到断开联接的第二位置中期间该弹簧元件27被压缩。当将图4中的弹簧元件27与图6和图7中相同的弹簧元件27进行比较时，这点在第一变形例中变得明显。一旦滑块从接合位置移动回到脱离接合位置，弹簧元件27就提供反转切换过程的装置。为此原因，弹簧元件27布置在定位销16和联接工具11之间并在断开联接状态下沿着轴向方向z在定位销16和联接工具11之间施加分离力。
50.所示出的第一变形例还包括固定元件29，固定元件29与定位销16互连，从而通过与联接装置第一部件6相互作用来限制定位销16相对于联接装置第一部件6沿着轴向方向z的移动。如在图2、图4和图6至图8中最佳可见的，固定元件29可拆卸地布置在垂直于轴向方向z延伸的、定位销16的第二开口30中。
51.确切地说，说明书中使用的词语是描述性词语而不是限制性词语，并且应当理解，在不脱离接合本发明的范围的情况下可以进行各种改变。
52.附图标记列表
53.1 注塑模具
54.2 致动组件
55.3 阀销
56.4 致动板
57.5 阀销联接装置
58.6 联接装置第一部件
59.7 侧壁
60.8 通道(侧壁)
61.9 第一侧面
62.10 第二侧面
63.11 联接工具
64.12 联接装置第二部件
65.13 联接凹部
66.14 联接装置切换元件
67.15 断开联接用凹部
68.16 定位销
69.18 径向方向
70.19 套管
71.20 楔形滑块端部区域
72.21 锁定装置
73.22 锁定装置滑块
74.23 顶板
75.24 滑块表面(倾斜的)
76.25 定位销端部区域
77.26 第一开口(联接装置第一部件)
78.27 弹簧元件
79.28 通孔(致动板)
80.29 固定元件
81.30 第二开口(定位销)
82.31 保持环