閥銷和噴嘴結構以及控制方法
【專利說明】閥銷和噴嘴結構以及控制方法
[0001]相關申請
[0002]本發明要求于2014年I月8日提交的、序列號為61/924，998的美國臨時專利申請的優先權。
[0003]下列所有專利文件的全部公開內容以引用的方式并入本文中，如同本文中的完整陳述:國際專利申請公開號W02012/074879、美國專利申請公開號2012/0248644、國際專利申請公開號W02012/087491、美國專利申請公開號2012/0248652、美國專利號5，894，025、美國專利號6，062，840、美國專利號6，294，122、美國專利號6，309，208、美國專利號6，287，107、美國專利號6，343，921、美國專利號6，343，922、美國專利號6，254，377、美國專利號6，261，075、美國專利號6，361，300 (7006)、美國專利號6，419，870、美國專利號 6,464，909(7031)、美國專利號 6，599，116、美國專利號 7，234，929 (7075US1)、美國專利號 7，419，625 (7075US2)、美國專利號 7，569，169 (7075US3) ,2002 年 8 月 8 日(7006)提交的美國專利申請序列號10/214，118、美國專利號7，029，268 (7077US1)、美國專利號7，270，537 (7077US2)、美國專利號 7，597，828 (7077US3) ,2000 年 10 月 30 日(7056)提交的美國專利申請序列號09/699，856、2002年10月11日(7031)提交的美國專利申請序列號10/269，927、2000年2月15日(7053)提交的美國專利申請序列號09/503，832、2000年9月7日(7060)提交的美國專利申請序列號09/656，846、2001年12月3日(7068)提交的美國專利申請序列號10/006，504、2002年3月19日(7070)提交的美國專利申請序列號10/101，278、2012年5月31日(7100US1)提交的美國專利申請序列號13/484，366和2012年5月31日(7100US3)提交的美國專利申請序列號13/484,408。
技術領域
[0004]本發明涉及一種閥銷和噴嘴結構以及控制方法。
【背景技術】
[0005]使用具有圓柱形或圓錐形幾何形狀的閥銷的注射成型系統已被應用于注射成型領域，其中需對閥銷的取出和閉合加以控制以試圖減小生產零件上的殘留痕跡。
【發明內容】
[0006]根據本發明并參照圖2-圖5，本文提供一種注射成型裝置，該裝置包括:
[0007]歧管，具有接納注射流體的歧管通道；
[0008]噴嘴，具有帶有軸線A的噴嘴通道，接納來自歧管通道的注射流體，該噴嘴還具有與通到模具型腔的澆口流體連通的遠端；
[0009]噴嘴的遠端包括高導熱性的插入物和絕緣罩，絕緣罩的導熱性明顯小于插入物，插入物和絕緣罩共軸地安裝在噴嘴通道內部并且彼此嵌套接觸；
[0010]高導熱性的插入物和絕緣罩各自具有含有流體出口孔的下游端部，流體出口孔彼此對齊從而使注射流體能夠向下游經過噴嘴通道流入模具型腔；
[0011]絕緣罩的下游端部設置在澆口與高導熱性插入物的下游端部之間，并且在澆口周圍形成流體密封；
[0012]閥銷，與致動器相連，該致動器適用于驅動閥銷沿軸線A經過噴嘴流道的可控制的往復運動，閥銷具有遠端部，該遠端部具有與澆口的軸向內表面互補的最下游圓周表面，以及在與最下游圓周表面緊鄰的上游的下游表面部，該下游表面部具有圍繞閥銷的球形部的圓周的、能夠形成一間隙的圓周表面；
[0013]致動器適合于可控制地沿著在一個或多個上游位置(Pl、P2、P3)(其中注射流體流動經過澆口 )與下游澆口閉合位置P4(其中閥銷的遠端部與澆口的軸向內表面緊密配合以阻止注射流體經過澆口的流動)之間延伸的驅動路徑來驅動閥銷的遠端部。
[0014]優選地，當閥銷處在澆口閉合位置(P4)時，絕緣罩的流體出口孔的軸向內表面圍繞閥銷能形成間隙的圓周表面布置，在與澆口緊鄰的上游位置在絕緣罩的流體出口孔的內表面與閥銷能形成間隙的圓周表面之間形成一空間間隙。
[0015]致動器可以連接到控制器，該控制器可控制地命令致動器以小于預定高速率的中間上游速率驅動閥銷的遠端部并且隨后進一步以預定高速率向上游方向驅動閥銷。
[0016]優選地，致動器包括液壓驅動或氣動驅動的致動器。致動器可以包括電動機。
[0017]所述空間間隙通常適合于接納當閥銷向下游方向朝向澆口閉合位置移動時被強制從澆口朝向上游方向流動的注射流體。
[0018]澆口的軸向內表面通常包括模具的表面。
[0019]噴嘴通道可以具有被設置在流體出口孔上游位置的軸向內表面，流體出口孔與閥銷能形成間隙的圓周表面是互補的并且可滑動地與閥銷能形成間隙的圓周表面接合，以在向下游方向朝向澆口閉合位置移動時將閥銷的軸線與澆口對齊。
[0020]絕緣罩的上游端部的軸向內表面通常與插入物下游端的軸向外表面相接合，絕緣罩的上游端部被壓縮在插入物與噴嘴遠端的軸向內表面之間以密封注射流體流向噴嘴通道內部的流動。
[0021]閥銷的遠端部優選地構造成使得注射流體經過澆口的流動被限制在閥銷的一個或多個位置上，這些位置位于澆口閉合位置與注射流體的流動不被限制的上游澆口完全打開位置的中間。
[0022]另一方面，本發明提供一種執行注射成型循環的方法，該方法包括:在注射成型循環過程中，將來自注射成型機的流體注入上述裝置的歧管通道中并且利用上述裝置將注射流體注入模具型腔中。
[0023]參照圖2至圖5，另一方面，本發明提供一種注射成型裝置，該裝置包括:
[0024]歧管，具有接收注射流體的歧管通道；
[0025]噴嘴，具有接收來自歧管通道的注射流體的噴嘴通道，該噴嘴還具有與通到模具型腔的澆口流體連通的遠端；
[0026]該遠端包括高導熱性的插入物，該插入物安裝在與絕緣罩接觸的位置，該絕緣罩安裝在插入物與澆口之間，該絕緣罩的導熱性明顯地小于插入物；
[0027]絕緣罩在澆口的周圍形成流體密封，從而形成從噴嘴的上游端延伸至澆口的流體密封流道；
[0028]閥銷，具有遠端部和遠末端，該遠端部具有圓周表面；
[0029]致動器，可驅動地與閥銷相連，適合于沿著一驅動路徑驅動閥銷，該驅動路徑在澆口閉合位置(P4)、一個或多個中間的上游位置(P3)(其中閥銷的遠末端限制(FG)注射流體經過澆口的流動)以及在中間上游位置(P3)上游的第三位置(P1、P2)(其中注射流體不受限制地自由地流動經過澆口)之間延伸；
[0030]其中，當閥銷處在澆口閉合位置(P4)時，閥銷的遠末端將澆口密封并且閥銷的遠端部的下游圓周表面與澆口的互補軸向內表面緊密配合，以及
[0031]其中，絕緣罩被構造成在閥銷的遠端部的球形突起的上游圓周表面的周圍形成周向間隙，當閥銷處在澆口閉合位置(P4)時球形突起位于緊鄰澆口的互補軸向內表面的上游位置。
[0032]在這樣的一種裝置中，澆口的互補內表面可以包括模具的表面。
[0033]閥銷遠端部的上游圓周表面優選地可滑動地與噴嘴流動通道的軸向內表面接合，以便在閥銷向下游朝向澆口閉合位置移動時使閥銷的軸線與澆口對齊。
[0034]致動器可以包括液壓驅動或氣動驅動的致動器或者電動機。
[0035]致動器通常連接到控制器，該控制器可控制地命令致動器連續地以小于預定高速率的一個或多個中間上游速率從澆口閉合位置向上游方向驅動閥銷的遠端部并且隨后進一步以預定高速率向上游方向驅動閥銷。
[0036]另一方面，本發明還提供一種執行注射成型周期的方法，該方法包括:在注射成型循環的過程中，將來自注射成型機的流體注入上述裝置的歧管通道，并且利用這種裝置將注射流體注入模具型腔。
[0037]另一方面，本發明還提供一種注射成型系統，該注射成型系統包括:
[0038]歧管，該歧管具有接納注射流體的熔體流的熔體通道；
[0039]噴嘴，具有接納來自歧管熔體通道的注射流體的熔體通道，該噴嘴還具有與通到模具型腔的澆口流體連通的遠端；
[0040]該遠端包括高導熱性的插入物，該插入物安裝在與絕緣罩接觸的位置，該絕緣罩安裝在與澆口擠壓接觸的位置，該絕緣罩的導熱性顯著地小于插入物；
[0041]該絕緣罩在澆口的周圍形成流體密封，從而形成從噴嘴上游端延伸至澆口的流體密封流道；
[0042]閥銷，具有圓周表面和軸，安裝并且適合于可控制地驅動閥銷經過從澆口閉合位置到可選擇上游位置的流道的往復運動，該閥銷具有遠端部，該遠端部具有與流動通道和澆口所選擇內表面幾何形狀相一致的周向表面幾何形狀，并且還具有平直的遠末端；
[0043]致動器，可驅動地連接到閥銷，適合于沿著驅動路徑驅動遠末端，該驅動路徑在澆口閉合位置、一個或多個中間的上游位置(其中閥銷的遠末端限制注射流體經過澆口的流動)以及在中間上游位置(其中注射流體不受限制地自由地流動經過澆口)上游的第三位置之間延伸；
[0044]其中，當閥銷處在澆口閉合位置時，其遠末端將澆口密封，并且位于緊鄰遠末端的上游位置的閥銷的圓周表面的第二部與圍繞在緊鄰絕緣罩的下游位置的澆口的流動通道的第一內表面接觸。
[0045]絕緣罩通常被構造成:當閥銷圓周表面的第二部與流道的第一內表面接觸時，位于緊鄰流道第一內表面的上游位置的閥銷的圓周表面的一部分的周圍形成圓周間隙。
[0046]圍繞澆口的第一內通道表面優選地包括模具的表面。
[0047]閥銷優選地具有其圓周表面在第二部上游位置的第三部，該第二部可滑動地與流動通道的第二內表面接合以便在閥銷向下游方向朝向澆口閉合位置移動期間使閥銷的軸線與澆口對齊。
[0048]流道的第二