活動(dòng)鉸鏈簡化了HVAC閥門的設(shè)計(jì)

威斯康星州歐克萊爾 - 工程師采用雙射塑料成型工藝和獨(dú)特的“活動(dòng)鉸鏈”設(shè)計(jì)，創(chuàng)造了一種更小，更安靜，更易于組裝的汽車風(fēng)管門閥。現(xiàn)在正在評估未來通用汽車的使用情況，新組件打開和關(guān)閉，允許加熱或冷卻的空氣通過汽車的HVAC系統(tǒng)。它取代了大型的塑料和金屬版本。潛在地，新設(shè)計(jì)還可以用于其他汽車應(yīng)用，因?yàn)榇蠖鄶?shù)汽車在其加熱和空調(diào)系統(tǒng)中使用三個(gè)或四個(gè)這樣的門。

與現(xiàn)有設(shè)計(jì)不同，新組件不需要金屬連桿來進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。相反，該設(shè)備采用一種允許它折疊到自身上的方案。當(dāng)需要打開管道時(shí)，這種方法使管道門閥能夠旋轉(zhuǎn)。因此，它比采用單獨(dú)的致動(dòng)裝置的舊單元更輕，更緊湊。自動(dòng)化技術(shù)東部是東海岸領(lǐng)先的自動(dòng)化/機(jī)器人貿(mào)易展，提供微軟，IBM洛克希德馬丁等數(shù)百種最新的組件，控制器和取放器。

由位于美國威斯康星州菲利普斯的菲利普斯塑料公司和紐約州洛克波特市的德爾福熱力系統(tǒng)公司的工程師設(shè)計(jì)的新型管道門組件由四個(gè)堅(jiān)硬的玻璃填充聚丙烯部件組成，這些部件由稱為Sanoprene的橡膠狀材料連接，由Monsanto制造化學(xué)公司在最終配置中，模制部件形成一個(gè)4- x 9英寸的門，一側(cè)有梯形腔。

在正常操作期間，腔室內(nèi)的兩個(gè)鋼制螺旋彈簧使其保持全容積 - 大約12立方英寸。但是當(dāng)施加真空時(shí)，腔室坍塌至不到該體積的一半，克服了使其保持打開的彈簧力。當(dāng)這種崩潰發(fā)生時(shí)，所有組件的“活動(dòng)鉸鏈”都允許它彎曲并最終移動(dòng)。結(jié)果，門圍繞其安裝軸線旋轉(zhuǎn)并移出其常閉位置，允許空氣通過管道。

當(dāng)真空被移除時(shí)，螺旋彈簧迫使腔室打開。然后門自動(dòng)返回其常閉位置。

門的獨(dú)特操作特性的關(guān)鍵是雙注塑注塑工藝，賦予其剛性和柔韌性的必要組合。通過采用肖氏A硬度計(jì)硬度為110的玻璃填充聚丙烯，工程師為門和其他關(guān)鍵部件提供了傳統(tǒng)裝置的強(qiáng)度。通過用Santoprene(肖氏A硬度計(jì)硬度為55)圍繞這些部件，它們使腔室彎曲并改變形狀。所謂的“生活鉸鏈”

“活動(dòng)鉸鏈機(jī)構(gòu)代替了連桿和所有其他相關(guān)部件，”Phillips工程師兼新風(fēng)管門設(shè)計(jì)師Francis Peterson解釋道。

由于彼得森在新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程中與菲利普斯制造工程師托德福克斯密切合作，因此風(fēng)管門幾乎不需要在工廠組裝。硬塑料部件首先注塑成型。之后，雖然硬塑料仍然是溫暖的，但是在它周圍拍攝了柔軟的塑料。在此過程中，部件之間形成化學(xué)鍵。然后將兩個(gè)彈簧放置在可移動(dòng)腔室中，代表唯一的傳統(tǒng)裝配步驟。

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新設(shè)計(jì)與過去的傳統(tǒng)雙射塑料模塑設(shè)計(jì)截然不同。到目前為止，制造商通常會(huì)將此類設(shè)計(jì)保留用于裝飾部件，例如雙色旋鈕和按鈕。很少有雙射模具用于制造移動(dòng)的功能部件。

菲利普斯的工程師說，與傳統(tǒng)版本相比，這種風(fēng)管門具有許多優(yōu)點(diǎn)。德爾福熱力系統(tǒng)公司對通用汽車進(jìn)行了產(chǎn)品測試和驗(yàn)證，并表明新門在可靠性和使用壽命方面與現(xiàn)有風(fēng)管門相當(dāng)或更好。更重要的是，該設(shè)計(jì)消除了驅(qū)動(dòng)過程中連桿的爆裂和“撞擊”，節(jié)省了空間并減輕了重量。

同樣重要的是，新裝置可以很容易地回收利用。由于它不采用金屬連接，因此管道門組件在回收之前不需要拆卸。相反，聚丙烯和山都平可以一起磨碎。彼得森說：“這些設(shè)備中的大多數(shù)最終都被垃圾填埋場破壞了。”“這個(gè)讓回收變得更容易。”