CN104797397A - 注射成型流量控制装置及方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于控制流体成型材料从注射成型机至型腔的流速的装置,该装置包括:具有传送通道的歧管,该传送通道传送流体材料至第一浇口;与阀销互连的执行器,所述阀销具有沿一驱动路径可驱动的尖端,所述驱动路径在第一位置、第一位置上游的第二位置和第二位置上游的第三位置之间延伸,阀系统以一可控的行进速率平移地驱动执行器和阀销,所述阀系统能够在开始位置、一个或多个中间驱动速率位置和高驱动速率位置之间可控地调节,所述阀系统包括以最大驱动速率泵送驱动流体的阀驱动流体源、第一阀和第二阀,所述第一阀与源互连,其选择性地可调,以将来自于源的驱动流体的流速调节为一选定的小于最大驱动速率的流速,第二阀能够在第一位置和第二位置之间可控地移动;控制器命令所述阀系统由开始位置到第二位置到第三位置连续地向上游驱动所述执行器和所述阀销;所述控制器包括有指令,当控制器收到表示阀销已经到达第二位置或者经过了预定的时间量的信号时,该指令命令第二阀从第二位置移动至第一位置。
Description
相关申请
本申请要求序列号为61/692,957并于2013年8月24日提交的美国临时申请的优先权。
以下所有申请的公开内容整体通过引用并入本申请中:美国专利5,894,025、美国专利6,062,840、美国专利6,294,122、美国专利6,309,208、美国专利6,287,107、美国专利6,343,921、美国专利6,343,922、美国专利6,254,377、美国专利6,261,075、美国专利6,361,300(7006)、美国专利6,419,870、美国专利6,464,909(7031)、美国专利6,599,116、美国专利6,824,379、美国专利7,234,929(7075US1)、美国专利7,419,625(7075US2)、美国专利7,569,169(7075US3)、2002年8月8日提交的美国专利申请10/214,118(7006)、美国专利7,029,268(7077US1)、美国专利7,270,537(7077US2)、美国专利7,597,828(7077US3)、2000年10月30日提交的美国专利申请09/699,856(7056)、美国专利6,005,013、美国专利6,051,174、美国专利申请公开20020147244、2002年10月11日提交的美国专利申请10/269,927(7031)、2000年2月15日提交的美国专利申请09/503,832(7053)、2000年9月7日提交的美国专利申请09/656,846(7060)、2001年12月3日提交的美国专利申请10/006,504(7068)和2002年3月19日提交的美国专利申请10/101,278(7070)和2012年5月31日提交的美国专利申请13/484,336(7100US1)和2012年5月31日提交的美国专利申请13/484,408(7100US3)。
背景技术
注射成型系统已发展出具有流量控制机制,该机制控制注射循环过程中阀销的运动,使阀销在注射循环过程中向上游或下游移动,以提高或降低流体材料的流速,使其符合在注射循环期间流速的预先确定的配置。传感器检测流体材料或装置的情况,例如阀销位置,并将表示检测到的情况的信号发送到包含于一控制器中的程序,控制器利用信号作为变量,根据预先确定的配制控制阀销的运动。
发明内容
根据本发明,提供了在注射成型装置中执行注射成型循环的方法,该装置包括:
一接收注射流体成型材料的歧管,所述歧管具有传送通道,用于将注射流体成型材料在注射压力下传送至型腔的第一浇口,
一可驱动地与阀销互连的执行器,所述阀销具有一沿一驱动路径的可驱动的尖端,所述驱动路径在第一位置、第一位置上游的第二位置和第二位置上游的第三位置之间延伸,在第一位置处,所述阀销的尖端阻塞所述浇口以阻止所述注射流体材料流入腔内,在第二位置处,所述阀销的尖端限制注射流体沿所述驱动路径的至少一部分长度的流动,所述驱动路径在第一位置和第二位置之间延伸,在第三位置处,注射流体材料不受来自所述销的尖端的限制自由地流动穿过第一浇口,
所述执行器由一阀系统驱动,所述阀系统能够在开始位置、一个或多个中间驱动速率位置和高驱动速率位置之间可控地调节,当阀系统在一个或多个中间驱动速率位置时,以一个或多个相应的中间行进速率向上游驱动所述执行器,且当阀系统在高驱动速率位置时,以比所述一个或多个中间行进速率更高的行进速率向上游驱动所述执行器,
所述阀系统包括以最大驱动速率泵送驱动流体的阀驱动流体源、第一阀和第二阀,所述第一阀与源互连,其选择性地可调,以将来自于源的驱动流体的流速调节为一选定的小于最大驱动速率的流速,第二阀能够在第一位置和第二位置之间可控地移动,其中在第一位置时,第二阀直接与源互连,在第二位置时,第二阀与第一阀互连,第二阀能够使接收自源或第一阀的驱动流体的流速最大;
所述方法包括:
选择一初始撤回时间预设量;
开始注射循环,所述阀销的尖端处于所述第一位置而所述阀系统处于开始位置,
调节所述阀系统使其在一个或多个选定的中间驱动速率位置运行,从第一位置至第二位置不断地向上游驱动所述阀销的尖端,
当经过了初始撤回时间预设量时,调节第二阀使其从第一位置移动至第二位置,从而使所述阀系统在高驱动速率位置运行,以更高的行进速率连续地向上游驱动所述阀销的尖端。
根据本发明,还提供了在注射成型装置中执行注射成型循环的方法,该装置包括:
一接收注射流体成型材料的歧管,所述歧管具有传送通道,用于将注射流体成型材料在注射压力下传送至型腔的第一浇口,
一可驱动地与阀销互连的执行器,所述阀销具有一沿一驱动路径可驱动的尖端,所述驱动路径在第一位置、第一位置上游的第二位置和第二位置上游的第三位置之间延伸,在第一位置处,所述阀销的尖端阻塞所述浇口以阻止所述注射流体材料流入腔内,在第二位置处,所述阀销的尖端限制注射流体沿所述驱动路径的至少一部分长度的流动,所述驱动路径在第一位置和第二位置之间延伸,在第三位置处,注射流体材料不受来自所述销的尖端的限制自由地流动穿过第一浇口,
所述执行器由一阀系统驱动,所述阀系统能够在开始位置、一个或多个中间驱动速率位置和高驱动速率位置之间可控地调节,当阀系统在一个或多个中间驱动速率位置时,以一个或多个相应的中间行进速率向上游驱动所述执行器,且当阀系统在高驱动速率位置时,以比所述一个或多个中间行进速率更高的行进速率向上游驱动所述执行器,
所述阀系统包括以最大驱动速率泵送驱动流体的阀驱动流体源、第一阀和第二阀,所述第一阀与源互连,其选择性地可调,以将来自于源的驱动流体的流速调节为一选定的小于最大驱动速率的流速,第二阀能够在第一位置和第二位置之间可控地移动,其中在第一位置时,第二阀直接与源互连,在第二位置时,第二阀与第一阀互连,第二阀能够使接收自源或第一阀的驱动流体的流速最大;
所述方法包括:
选择执行器在第一位置和第二位置之间的行程长度,
开始注射循环,所述阀销的尖端处于所述第一位置而所述阀系统处于开始位置,
调节所述阀系统在一个或多个选定的中间驱动速率位置运行,以从第一位置至第二位置不断地向上游驱动所述阀销的尖端,
检测所述阀销的位置,以确定所述阀销的尖端何时已达到第二位置,
当已在检测步骤中确定了所述阀销的尖端已到达第二位置时,调节第二阀使其从第一位置移动至第二位置,从而使所述阀系统在高驱动速率位置运行,以更高的行进速率连续地向上游驱动所述阀销的尖端。
在这种方法中,调节所述阀系统在一个或多个选定的中间驱动速率位置运行的步骤优选地在所述注射流体成型材料之前已通过另一浇口注入腔内,且流体成型材料已经经过第一浇口通过所述腔之后开始。调节所述阀系统在一个或多个选定的中间驱动速率位置运行的步骤通常包括调节第一阀,使其以单一的中间驱动速率位置运行。
所述阀系统的高驱动速率位置优选地以最大的行进速率驱动所述执行器,在最大速率时,所述阀系统能够驱动所述执行器。选择执行器沿驱动路径在第一位置和第二位置之间的行进长度通常为在约1毫米和约5毫米之间。
检测步骤通常包括利用位置传感器检测阀销的位置,所述位置传感器自动发送一个或多个表示阀销尖端位置的信号到控制装置,所述控制装置响应从位置传感器接收到的一个或多个信号自动调节第二阀的位置。
所述阀销的尖端优选地沿着整个驱动路径的长度限制注射流体的流动,所述驱动路径在第一位置和第二位置之间延伸。
本发明的另一方面提供一种用于控制流体成型材料从注射成型机至型腔的流速的装置,该装置包括:
一接收注射流体成型材料的歧管,所述歧管具有一传送通道,所述传送通道传送注射流体材料至通向型腔的第一浇口;
一与阀销互连的执行器,所述阀销具有一沿一驱动路径可驱动的尖端,所述驱动路径在第一位置、第一位置上游的第二位置和第二位置上游的第三位置之间延伸,在第一位置处,所述阀销的尖端阻塞第一浇口以阻止所述注射流体材料流入腔内,在第二位置处,所述阀销的尖端限制注射流体沿在第一位置和第二位置之间延伸的驱动路径的至少一部分长度通过第一浇口的流动,在第三位置处,注射流体材料没有受到来自阀销尖端的限制自由地流动通过第一浇口,
阀系统以一可控的行进速率平移地驱动执行器和阀销,所述阀系统能够在开始位置、一个或多个中间驱动速率位置和高驱动速率位置之间可控地调节,当阀系统位于一个或多个中间驱动速率位置时,以一个或多个中间行进速率向上游驱动执行器,且当阀系统位于高驱动速率位置时,以比所述一个或多个中间行进速率更高的行进速率向上游驱动执行器;
所述阀系统包括以最大驱动速率泵送驱动流体的阀驱动流体源、第一阀和第二阀,所述第一阀与源互连,其选择性地可调,以将来自于源的驱动流体的流速调节为一选定的小于最大驱动速率的流速,第二阀能够在第一位置和第二位置之间可控地移动,其中在第一位置时,第二阀直接与源互连,在第二位置时,第二阀与第一阀互连,第二阀能够使接收自源或第一阀的驱动流体的流速最大;一位置传感器和一控制器,
所述位置传感器检测所述阀销的位置并发送一代表所述阀销位置的信号到所述控制器;
所述控制器命令所述阀系统由开始位置到第二位置到第三位置连续地向上游驱动所述执行器和所述阀销;
所述控制器包括有指令,当控制器收到位置传感器发出的表示阀销已到达第二位置的信号时,该指令命令第二阀从第一位置移动至第二位置。
优选地,这种装置进一步包括一与第一阀互连的电气信号发生装置,以可控地调节第一阀至一选定的开度,所述电气信号发生装置生成一可控变量输出程度的电气信号,第一阀根据开度是可调的,所述开度与所述电气信号的输出程度近似成比例。
注射材料流动受限的驱动路径部分通常至少约占第一位置和第二位置之间的驱动路径长度的30%。第一位置和第二位置之间的驱动路径的长度通常在约1毫米和约5毫米之间。通常以阀系统在高驱动速率位置时所述阀系统能够驱动执行器的最大上行速率驱动阀销和执行器。对应于所述阀系统的所述一个或多个中间驱动位置的其中最高的那个的阀销行进速率一般小于对应于高驱动位置的所述阀销的行进速率的约75%。
本发明的另一方面提供一种用于控制流体成型材料从注射成型机至型腔的流速的装置,该装置包括:
一接收注射流体成型材料的歧管,所述歧管具有一传送通道,所述传送通道传送注射流体材料至通向型腔的第一浇口;
一与阀销互连的执行器,所述阀销具有一沿一驱动路径的可驱动的尖端,所述驱动路径在第一位置、第一位置上游的第二位置和第二位置上游的第三位置之间延伸,在第一位置处,所述阀销的尖端阻塞第一浇口以阻止所述注射流体材料流入腔内,在第二位置处,所述阀销的尖端限制注射流体沿在第一位置和第二位置之间延伸的驱动路径的至少一部分长度通过第一浇口的流动,在第三位置处,注射流体材料没有受到来自阀销尖端的限制自由地流动通过第一浇口,
阀系统以一可控的行进速率平移地驱动执行器和阀销,所述阀系统能够在开始位置、一个或多个中间驱动速率位置和高驱动速率位置之间可控地调节,当阀系统位于一个或多个中间驱动速率位置时,以一个或多个中间行进速率向上游驱动执行器,且当阀系统位于高驱动速率位置时,以比所述一个或多个中间行进速率更高的行进速率驱动执行器;
所述阀系统包括以最大驱动速率泵送驱动流体的阀驱动流体源、第一阀和第二阀,所述第一阀与源互连,其选择性地可调,以将来自于源的驱动流体的流速调节为一选定的小于最大驱动速率的流速,第二阀能够在第一位置和第二位置之间可控地移动,其中在第一位置时,第二阀直接与源互连,在第二位置时,第二阀与第一阀互连,第二阀能够使接收自源或第一阀的驱动流体的流速最大;
一包括计时器的控制器,
所述计时器包括含有预先选择的时间周期的存储器,在所述时间周期内,所述第一阀与所述源互连,并且所述第二阀处于第二位置;
所述控制器命令所述阀系统由开始位置到第二位置到第三位置连续地向上游驱动所述执行器和所述阀销;
所述控制器包括有指令,当控制器收到来自控制器的计时器的信号,已确定自注射循环开始已经过了预先选择的时间周期,该指令命令第二阀从第二位置移动至第一位置。
本发明的另一方面提供一种用于控制流体成型材料从注射成型机至型腔的流速的装置,该装置包括:
一接收注射流体成型材料的歧管,所述歧管具有一传送通道,所述传送通道传送注射流体材料至通向型腔的第一浇口;
一与阀销互连的执行器,所述阀销具有一沿一驱动路径可驱动的尖端,所述驱动路径在第一位置、第一位置上游的第二位置和第二位置上游的第三位置之间延伸,在第一位置处,所述阀销的尖端阻塞第一浇口以阻止注射流体材料流入腔内,在第二位置处,所述阀销的尖端限制注射流体沿在第一位置和第二位置之间延伸的驱动路径的至少一部分长度通过第一浇口的流动,在第三位置处,注射流体材料没有受到来自阀销尖端的限制自由地流动通过第一浇口,
阀系统以一可控的行进速率平移地驱动执行器和阀销,所述阀系统能够在开始位置、一个或多个中间驱动速率位置和高驱动速率位置之间可控地调节,当阀系统位于一个或多个中间驱动速率位置时,以一个或多个中间行进速率向上游驱动执行器,且当阀系统位于高驱动速率位置时,以比所述一个或多个中间行进速率更高的行进速率向上游驱动执行器;
所述阀系统包括以最大驱动速率泵送驱动流体的阀驱动流体源、第一阀和第二阀,所述第一阀与源互连,其选择性地可调,以将来自于源的驱动流体的流速调节为一选定的小于最大驱动速率的流速,第二阀能够在第一位置和第二位置之间可控地移动,其中在第一位置时,第二阀直接与源互连,在第二位置时,第二阀与第一阀互连,第二阀能够使接收自源或第一阀的驱动流体的流速最大;
一控制器,
所述控制器命令所述阀系统由开始位置到第二位置到第三位置连续地向上游驱动所述执行器和所述阀销;
所述控制器包括有指令,当控制器收到表示阀销已经到达第二位置或者经过了预定的时间量的信号时,该指令命令第二阀从第二位置移动至第一位置。
附图说明
本发明以上以及进一步的优点可通过参照以下描述结合附图得到进一步的理解,其中:
图1为本发明的一个实施例的截面示意图,其展示了一对顺序的浇口,其中第一浇口进入一已打开的型腔的中心,且所示为关闭状态,这样流体材料的第一次注料已进入模腔并已流过第二顺序浇口的位置,所示第二浇口为打开状态,其阀销已沿一上游的受限流动路径RP行进,允许流体材料的第二顺序注料流入并与腔内的第一次注料混合;
图1A-1E为图1装置的中间浇口和其中一个侧端浇口的横截面特写示意图,显示了注射过程的不同阶段;
图2为本发明的一个实施例的示意图,显示了液压驱动的阀销,其中执行器的一个端口与电控阀850连接,在来自液压流体供应源的以最大压力的直接输入和来自中间手动可调的节流阀600之间可控地对执行器切换液压驱动流体输入,所述节流阀600减小来自供应源的最大压力输入;
图2A、2B为图2的液压阀系统的横截面示意图,图2A显示了开关阀850处于一位置使在注射循环的一半上游撤回的过程中驱动流体的流动路线通过节流阀600,图2B显示了开关阀850处于一位置使驱动流体的流动路线直接来自最大驱动压力处的液压供应源14;
图2C为类似于图2A的横截面示意图,显示了换向阀处于一位置使在注射循环的一半下游关闭的过程中驱动流体的路线通过节流阀600;
图3A-3B所示为在不同的时刻和位置如图3A所示的开始关闭位置和各种上游打开位置之间锥形末端阀销的位置,RP代表一可选择的路径长度,在其上从浇口关闭位置至一打开位置上游阀销的撤回速度相对于上行移动的速度减小了(通过一可控的节流阀),当液压压力通常处于全压状态下并且阀销的速度处于其最大值的时候,阀销通常在不受控制的速度路径FOV上获得该上行移动的速度;
图4A-4B所示为具有阀销的系统,所述阀销具有圆柱形配置的尖端,所述阀销的尖端在不同的时刻以及在如图4A所示的起初关闭的位置和在上游打开的位置之间的不同位置上定位,RP代表一可选的路径长度,在其上从浇口关闭的位置至开放的位置向上游撤回阀销的速度相对于上行移动的速度减小了(通过可控的节流器或电动执行器),当液压执行器的液压压力通常在全压状态下以及在阀销的速度在其最大值的时候,阀销通常在不受控制的速度路径FOV上具有该上行移动速度;
图5为阀销速度相对位置的曲线图,表示打开中间浇口侧边的浇口的一个实例,其通过沿最初的流动路径RP以一个速率持续地向上游撤回阀销,以及在阀销的FOP位置开始,以另一个更高的速率向上游撤回阀销,以及此外,当流体材料通常地处于最大的不受限制的流动速率时,不受任何阀销尖端的限制或阻碍通过开放的浇口;
图6A-6B所示为位置传感器的不同的实施例,所述位置传感器可用在本发明各种具体实施中,安装这些图中所示的传感器以便测量执行器的活塞组件的位置,此位置代表阀销相对于浇口的位置;
图6C-6D所示为使用限位开关的实施例,所述限位开关检测并对所述执行器的特定位置发出信号,这样可被请求以确定速度、位置并切换到节流阀的更开放的位置和/或所述执行器和阀销行进的上行速度。
具体实施方式
图1显示了具有中间喷嘴22的系统10,所述喷嘴22将熔融材料从注射成型机(未示出)通过一主入口18输送到歧管40的分配通道19。分配通道19一般连通三个分开的喷嘴20、22、24,它们一般全部连通到模具42的共同空腔30中。其中的一个喷嘴22由执行器940控制和安排,以便在一入口点或浇口将原料送入腔30内,所述入口点或浇口大约设置在腔的中心32处。如图所示,一对侧部喷嘴20、24在浇口的位置处将原料注入腔30,所述浇口位置位于所述中心浇口进料位置的末端34、36处。
如图1、1A所示,所述注射循环是一个串联过程,此过程中注射依次受到,首先是来自所述中心注嘴22的影响,在稍后的一个预定时间点受到来自侧部喷嘴20、24的影响。如图1A所示,所述注射循环由第一打开中心喷嘴22的销1040使得流体材料100(一般是聚合物或塑料材料)流至腔的一位置开始,所述位置刚好在100b之前,即远端设置的、进入侧部喷嘴24、20的浇口的腔34、36的入口之前,如图1A所示。注射循环开始后,通常保持中间注射喷嘴22的浇口和阀销1040开放,一直到允许流体材料100b移动到刚好经过位置34、36的位置100p。一旦流体材料100p已行进至刚好越过侧部浇口位置34、36,中心喷嘴22的中心浇口32通常是通过销1040关闭的,如图1B、1C、1D和1E所示,然后通过在上游撤回侧部喷嘴销1041、1042,打开侧部浇口34、36,如图1B-1E所示。如下文所述,在向上游撤回的速率或侧部销1041、1042的行进速度如下所述那样被控制。
在可选的实施例中,在侧部浇口34、36被打开以便流体材料同时通过中心浇口32和其中一个或两个侧部浇口34、36流入腔30时、期间及之后,中心浇口32和与其相连的执行器940和阀销1040保持打开状态。
当打开侧部浇口34、36且允许流体材料NM首先进入腔内成为流102p,所述流102p已经过浇口34、36从中心喷嘴22注射,所述两股流NM和102p相互混合。如果流体材料NM的速度太高,比如当注射流体材料穿过浇口34、36的流速处于最大值时,当阀销1041以最大速度撤回时这种情况经常发生,则在最终的冷却成型产品中,浇口34、36注入型腔的区域处所述两股流102p和NM的混合就会出现可见的界线或缺陷。在起初当首次打开浇口34、36时,和接下来当NM第一次汇入流102p时,通过在相对较短的一段时间内以降低的流速注射NM,在最终的成型产品中就可以减少或消除可见界线或缺陷的出现。
通过组合使用多个互连阀,控制从关闭的位置开始向上游撤回销1041、1042的速率或速度,所述互连阀控制液压或气压执行器的驱动流体流至执行器的油缸和活塞凸缘之间的流体密封腔的速率。三个互连阀包括手动可调阀600、自动可调阀850和流动换向阀14。用户可以设置手动可调阀600为任意期望的打开位置(0-100%),以调节所述阀600的更小或更大的开度,以更慢或更快的速率R向上游驱动执行器941、940、942的活塞,与此同时,以更慢或更快的速率向上游驱动关联的阀销1041、1040、1042。
此处使用的“控制器”,指的是电气的和电子的控制装置,所述装置包括单个机箱或多个机箱(通常是相互连接且相互通信的),其中包含所有的、用于实现和构建此处描述的所述方法、功能和装置所需的或最好配备有的单独电子程序、内存和电气信号生成组件。此类电子的和电气的组件包括程序、微处理器、计算机、PID控制器、稳压器、变阻器、电路板、电机、电池和此处讨论的用于控制任何变量元件的指令如时间的长度、电气信号输出的程度等。例如,正如所使用的术语,控制器的组件,包括程序、控制器等等执行以下功能的组件,譬如监控、报警和初始化一个注射循环,所述注射循环包括初始化一个用作独立设备以执行常规功能的控制设备,所述常规功能如发信号并指令单个注射阀或一系列相互依赖的阀开始注射,即移动执行机构和与其相关联的阀销从浇口关闭的位置到浇口打开的位置。此外,尽管流体驱动执行器在本发明典型的或首选的实施例中都被采用,采用电动或电子电机或驱动源为动力的执行器也可可选地作为执行器组件。
用户在用户界面上通过数据输入对控制器16进行编程以指令液压系统700以一预先选择的上行速度驱动销1041、1042,所述上行速度相对于液压系统能够驱动销1041、1042行进的最大速度是减小了的。如下文所述,这种降低的销撤回速率或速度被执行直至位置传感器如951、952检测到执行器941、952或关联的阀销(或另一组件)已到达特定的位置,比如限流路径RP、RP2的端点COP、COP2,参见图3B、4B,或者直至经过了预定的时间量。一段典型的时间量,期间以减小的速度撤回阀销,约在0.01至0.10秒之间,整个注射循环的时间一般约在0.3秒至3秒之间,更典型的是在约0.5秒至1.5秒之间。
图1所示为位置传感器950、951、952,用于检测执行器油缸941、942以及与它们关连的阀销(如1041、1042)的位置,并反馈这些位置信息给控制器16用于监测。如图所示,流体材料18从注塑机注射到歧管流道19中,并进一步向下游进入侧端喷嘴24、22的孔44、46,且最终向下游通过浇口32、34、36。当阀销1041、1042向上游撤回到阀销1041处于完全向上游开放位置的位置,如图1D所示,流体材料通过浇口34、36的流速达到最大。但是,当销1041、1042最初从关闭的浇口位置开始,参见图1,到上游中间的位置,参见图1B、1C,被撤回时,限制流体物料流动速度的间隙1154、1156在销44、46的末端的外表面1155和喷嘴24、20的浇口区域的内表面1254、1256之间形成。所述流量限制间隙1154、1156保持足够小以在销1041、1042的末端从关闭处至上游处的行进距离RP之间限制和降低通过浇口34、36的流体材料1153的流量速至一小于最大流动的速度的速率,如图1、1B、1C、1E和3B、4B所示。
销1041可在整个路径长度RP上在一个或多个时间段内以一个或多个降低的速度(小于最大值)被可控地撤回,其间成型材料1153的流动是受限制的。优选地,所述销在超过RP的50%的长度上以一降低的速度被撤回,最优选的是,超过RP长度的75%。如以下参考图3B、4B所述,销1041可在小于完全的受限成型材料流动路径RP2的末端COP2以一更高或最大的速度撤回。
通过降低或控制销1041、1042的打开速度或者在浇口关闭的位置到选定的中间上游浇口打开的位置向上游撤回的速度,此距离最好是RP长度的75%或更多,如以上所述的出现在冷却后的模具腔内最终成型的部件主体上的痕迹或可见界线可被降低或消除。
RP的长度可以是大约1-8毫米,且更典型地大约2-6毫米,甚至更典型地2-4毫米。这一实施例如图2所示,控制系统或控制器16预先编程以控制阀销1040、1041、1042打开和关闭的顺序以及速度。控制器16控制行进的速率,即阀销1041、1042至少在预定的时间段内从其浇口关闭的位置向上游的行进的速度,所述时间段被选择以选定的降低的速度撤回所述销。
在循环的起始速度降低部分期间,阀销1041、1042的撤回速度取决于节流阀600的开度的预选设置,如图1、2、2A、2B。从而对节流阀600低于100%开放的调整降低了流向执行器油缸的加压液压流体的速率和流量,从而在所选时间段内降低了所述阀销1041、1042的向上游行进的速度。
在采用位置传感器的多个实施例中,在行程路径或路径长度RP、RP2的末端,位置传感器或计时器发信号到控制器16,所述控制器16确定末端COP、COP2已到达,然后触发阀850使液压驱动流量直接连接最大驱动压力处的液压供应,并且以最大上行速度FOV驱动阀销1041、1042,从而缩短注射周期的循环时间。
通常地,阀600包括在完全关闭(0%开放)和完全开放(100%开放)之间任何位置可调的可控节流阀。对节流阀600的位置调整通常是通过可控地驱动一机电装置的电源完成的,所述机电装置使所述阀旋转,比如旋转轴,所述旋转轴对由控制器16的电气信号输出产生的磁场或电磁场做出反应,此电气信号输出即电能、电功率、电压、电流或安培的输出,通过常规电气输出设备可很容易且可控地改变其程度或数量。所述电子装置是可控可驱动的,以使阀600打开或关闭到一定的开度,所述开度与输入驱动所述电子装置的电能的数量或程度成正比。销1041、1042的朝向上游撤回的行进速度进而与阀600的开度成正比。因此,销1041、1042的上(下)行速率与输入给电子装置的、用于在循环开始时将阀600驱动到其预选位置的电能的数量或程度成正比。因此,用户通过向控制器16输入一个所需的最大输入电能或功率(电压或电流)的百分数来选择所述销1041、1042的一降低的上行速度打开阀600至100%的开度。用户将这些选择输入到所述控制器16中。用户也可选择行进期间阀销或其它组件的位置或阀销的行程的路径长度RP、RP2,在所述行进期间,阀600保持部分打开,用户将这些选择输入到控制器16中。控制器16包括常规程式或电路,用以接收并执行用户的输入量。所述控制器包括的程序设计或电路允许用户输入作为变量的选定的销速度而不是电气输出的百分比,控制器16的程序自动将用户的输入转换为合适的指令,减少输入到机电装置以驱动600的能量。
通常,用户选择一个或多个降低了的流速,所述流速约低于最大速度(即当阀600完全开放时的速度)的90%,更常见的是低于最大速度的75%,而更加常见的是约小于最大速度的50%,此时销1041、1042通过液压系统驱动。实际的、可在其上驱动执行器941、942及与其相连的销1041、1042的最大速度通过选择执行器941、942的大小和配置、节流阀600的大小和配置以及加压的程度和用户选择使用的液压驱动流体的类型而得以预先确定。液压系统的最大驱动速率是由制造商和系统用户预先确定的,且通常是根据用途、大小和模具的性质和要制造的注射成型部件选择的。
在图5A的实例中,降低的销速度选定为50毫米/秒。实际上,销的实际速度可能会也可能不会被精确地知道,Y速度轴对应(且通常是成正比)于输入到电机的、控制节流阀的开度的电能的大小,100毫米/秒对应于阀600完全100%地打开(销在最大速度上被驱动);50毫米/秒对应于50%的电能被输入到电子装置,即电子装置驱动所述节流阀600至其最大开度100%的一半。在图5A的实例中,路径长度RP为4mm,其间阀销1041、1042以一降低的50毫米/秒的速度行进。在所述销1041、1042已驱动至上游位置,即距浇口关闭的GC位置约4毫米的COP位置之后,控制器16命令机电装置打开节流阀600至完全100%的开度,所述机电装置驱动阀600(通常是磁或电磁驱动的设备,如线轴),此时液压系统以预先确定的、给定的加压液压系统的最大行进速率100毫米/秒驱动所述销(及与其相关联的执行器活塞)。
用户可以手动可调地调节所述阀600,以调节到所选择的开度。可选地,用户可以通过操作与机械可调元件互连的机械或机电驱动机构远程调节所述阀600,该机械可调元件的阀600比如包括具有流动路径的球,根据该球在互补的槽内的自身旋转角度调节驱动流体至执行器940-942的流动程度或速率或体积。阀600一般适合可调节为多个可选开度的固定位置中的任意一个,阀600维持在用户选择的单个固定的位置中,并持续一个或多个选择的注射循环。
阀600与自动可调阀850互连。阀850可在两个位置FO和PO之间移动,在这两位置,阀850使FO直接与液压驱动流体源14连接,或者使PO间接通过阀600与源14连接。无论是FO位置的直接连接还是PO位置的间接连接,阀850能够实现接收驱动流体的最大完全打开的流量。因此,当阀850处于FO位置时,液压系统14以最大速度驱动执行器和相关的阀销1040-1041。换向阀750可调节,以控制送至和来自阀850和600的驱动流体流的方向。
阀850在至少两个位置FO和PO之间能够移动。在一个实施例中,可以通过触发或者控制机构16使阀在FO和PO位置之间移动,该触发或者控制机构16自动地紧接着或者根据收到来自位置传感器或者温度或压力传感器1050的触发信号命令阀850在FO和PO位置之间移动,所述位置传感器如950、951、952能够检测执行器940、941、942(或者阀销1040、1041、1042)的轴向位置,所述温度或压力传感器1050可以检测在型腔30中注射流体材料的温度或压力,或者检测装置的操作部件比如流体分配歧管或喷嘴的温度或压力。
阀850与换向阀750并且与手动可调阀600互连,以便当阀850处于FO位置时,来自源14的驱动流体绕过手动可调阀600,并且使其路线直接且独占地经过阀850。当移动到两个位置中的另一位置即PO位置时,自动可调阀850能够和允许换向阀750使驱动流体流的路线首先经过阀600,继而使驱动流体的路线经过阀850。
在一个实施例中,在注射循环开始时,阀850设置在PO位置,并且通常由用户手动(或电动)使一个或多个阀600设置为一位置或设置,使其中流经阀600至阀800(继而流至执行器941、940、942)的驱动流体流的体积或速率小于100%,例如为50%。该减小的驱动流体的速率继而降低阀销1041、1040、1042的上行撤回R的速度,如图1A-E,从而小于装置的液压驱动系统能够驱动流体可驱动执行器940-942的100%的最大速度。对于相同的注射循环,触发器或控制器16是预设或可编程的,以在预先选择的事件,比如经过了预先选择的时间周期,发生时,或者在传感器950-952检测到执行器1040-1042的活塞已经到达预先选择的上游行程的触发位置时,或者在传感器1050已经检测到注射流体材料的预先选择的触发温度或者压力时,命令阀850从PO位置移动至FO位置。
在另一个实施例中,用户选择了用以设置(通常为手动地)阀600的开度之后,用户可以预先选择一时间周期,在该时间周期内,当下游销1041处在浇口关闭位置时,将以小于100%的速度从注射循环开始时驱动阀销,比如驱动下游销1041。
或者,可选地,用户可以预先选择执行器941(或阀销1041)可以行进的上游行进位置,位置检测器951发送信号到控制器16,控制器16继而触发阀850自动地从PO位置移动或切换至FO位置。在该实施例中,因此用户可以控制阀销1040-1042的移动以遵循如图5所示的速度-时间曲线。
优选地,配置或调整阀销和浇口的相互配合以限制和改变流体材料1153在阀销尖端通过受限速度路径RP行进期间的流速,如图3A-3B、4A-4B所示。最典型地如图3A、3B所示,销1041、1042的端部1142的径向尖端表面1155是锥形的,并且浇口1254的表面与此锥形结构互补,销表面1155用于配合关闭浇口34。可选地,如图4A、4B所示,销1041、1042的尖端1142的径向表面1155在结构上为圆柱形,且浇口可设有与其互补的圆柱形表面1254,当销1041在下游浇口的关闭位置时,用于与尖端表面1155配合以关闭浇口34。在任一实施例中,销1041的尖端1142的外部径向表面1155在尖端1142的行程长度上通过或沿着受限流动路径RP产生对流动通道1154的限制,其中受限流动通道RP相对于销1041、1042处于浇口完全打开的位置时的速度,限制或降低流体材料1153的流量或流速,即当销1041的尖端1142已行进至或超过受限流动路径RP的长度(例如图5中4mm的上行位置)。
在一个实施例中,销1041的尖端1142继续向上行进,从浇口关闭的GC位置(见图3A、4A所示的实例)通过RP路径(即在预先确定的时间内移动的路径)的长度持续向上游移动,流体材料流1153通过限流间隙1154通过浇口34进入空腔30的速度从浇口关闭的GC位置处的0增加至当销的尖端1142到达位置FOP(完全打开的位置)处的最大流速,如图5所示,在此处销不再限制通过浇口的注塑成型材料的流动。在这样一个实施例中,在预定的时间完结时,当销尖端1142到达FOP(全开)位置时,如图5,销1041立即被液压系统以最大速度FOV(完全打开的速度)驱动,这样,在一般情况下,节流阀600被完全打开至100%的开度。
在可选的实施例中,当以降低的速度驱动销的预定时间已完结且尖端1142已到达限流路径RP2的终点时,尖端1142不一定是在流体流1153仍然不受限的位置。在这样一个可选的实施例中,当销已到达转换位置COP2时,流体流1153仍可限制为小于最大流量,此处销1041以一更高的、通常是最大的上行速度FOV被驱动。在图3B、4B所示的可选的实例中,当销以降低了的速度走过预定的路径长度,且尖端1142已到达转换点COP时,销1041的尖端1142(及其径向表面1155)不再限制通过缺口1154的流体材料1153的流速,因为此时所述缺口1154已增加至某一尺寸,此尺寸不再限制流体流1153以低于材料1153的最大流速流动。因此,在图3B所示的其中一个实例中,注射材料1153在尖端1142的上游位置COP已达到流体流速的最大值。在图3B、4B所示的另一个实例中,可在一个较短的路径RP2之间以降低了的速度驱动销1041,所述路径RP2低于受限成型材料流动路径RP的整个长度,且在所述较短的有限路径RP2的末端COP2处切换至一更高的或最大的速度FOV。在图5所示的实例中,上游的FOP位置分别在从浇口关闭的位置朝向上游约4mm和5mm。可以选择其他可选的上游FOP位置。
在另一个可选的实施例中,如图4B所示,销1041可在驱动和控制下以降低的或小于最大值的速度在一个较长的路径长度RP3之内行进,RP3具有上游部分UR,此处,注射流体成型材料的流动不受限制,而是为给定的注射模具系统以一最大速率穿过所述浇口34。在图4B的实例中,销1041的速度或驱动速率是不变的,直到所述销1041的尖端或执行器941已到达转换位置COP3。如其它实施例所示的那样,位置传感器检测到阀销1041或与其相连的组件已经走过了路径长度RP3或已经到达所选路径长度的末端COP3,控制器接收并处理此种信息,进而命令所述驱动系统以一更高的、通常为最大的速度向上游驱动销1041。在另一个可选的实施例中,在一个注塑周期内,从浇口关闭的位置GC直到行程结束的EOS位置,销1041在其整个驱动路径内始终以降低了的或小于最大值的速度被驱动,对控制器16进行编程以在完全关闭的GC至完全打开的EOS周期的时间或路径长度内命令驱动系统以一个或多个降低的速度驱动该执行器。
在图5的实例中,FOV为100毫米/秒。一般情况下,当以降低的速度驱动销1041的时间段已完结并且尖端1142已到达位置COP、COP2时,节流阀600被打开至完全100%开放的速度FOV位置,这样就能够以液压系统能够驱动所述执行器941、942的最大行进速度或速率驱动销1041、1042。可选地,可以预选的FOV速度驱动销1041、1042,预选的FOV速度小于当节流阀600完全打开时能够驱动销的最大速度,但仍大于在RP、RP2路径销被驱动至COP、COP2位置的过程中所选定的、降低了的速度。
在预定的、降低了的速度驱动时间完结时,通常进一步向上游驱动销1041、1042越过COP、COP2位置至最大行程末端的EOS位置。上游的COP、COP2位置处于销的尖端1142的最大的上行行程末端EOS打开的位置的下游。所述路径RP或RP2的长度一般来说约在2至8毫米之间,更常见的是约在2至6毫米之间,最常见的是约在2至4毫米之间。实际上,所述销1041、1042的最大上行(行程末端)打开的位置EOS的范围在从关闭浇口的位置GC向上游约8毫米至18英寸之间。
控制器16包括计时器或更复杂的电气或电子控制装置,所述装置包括单个机箱或多个机箱(通常是相互连接且相互通信的),其中包含所有的单独电子程序、内存和电气信号生成组件,以上所述是实现本文所述方法和功能以及构建装置所必需的或最好配备有的。这种电子的和电气的组件包括程序、微处理器、计算机、PID控制器、稳压器、变阻器、电路板、电机、电池和此处讨论的用于控制任何变量元件的指令,如时间的长度、电气信号输出的程度等等。例如,正如所使用的术语,控制器的组件,包括程序、控制器等等执行以下功能的组件,譬如监控、报警和初始化一个注射循环,所述注射循环包括初始化一个用作独立设备以执行常规功能的控制设备,所述常规功能如发信号并命令单个注射阀或一系列相互依赖的阀开始注射,即移动执行机构和与其相关联的阀销从浇口关闭的位置到浇口打开的位置。
图6A-6D示出了位置传感器100、114、227、132的安装和操作的各种实例,这在美国专利公开第20090061034号中有所描述,其公开内容通过引用并入本文。以图6A和6B所示的位置传感器为例,所述位置传感器可沿着整个驱动路径不断地跟踪和标记执行器活塞223的活塞位置,根据这些数据,可通过弹性负载从动件102在RP、RP2、RP3的长度上不断地计算销的速度,其中在活塞223行进的期间,所述弹性负载从动件102与法兰104一直啮合。装置100不断地实时发送信号至控制器16报告销1041及与其相连的执行器的位置。图6C、6D所示为可选的、利用位置开关的实施例,所述位置开关在执行器和与其相连的阀销1041的特定的单个位置上进行位置检测。图6C的实施例利用带有分离装置133的单程位置开关130a,当活塞223到达分离装置133的位置时,所述位置开关与活塞表面223a物理啮合。图6D的实施例显示了两单独的位置开关130a、130aa的使用,所述位置开关130a、130aa具有以顺序隔开的卡爪133aa和133aaa,所述卡爪133aa和133aaa报告活塞的每一卡爪啮合表面223a之间的时间差或距离差,控制器16可利用这些数据根据执行器从松开一个开关130a然后松开下一个开关130aa的行进时间计算执行器的速度。在每一个实施例中,当阀销1041、1042已行进至所选择的上游浇口打开的位置时,所述位置开关可向控制器发送信号。很容易想象到,可使用其他位置传感器装置如光学传感器,通过机械的或电子的方式检测阀销或执行器的动作,或检测该装置中其它的、与所述执行器或阀销的动作相一致的组件的动作的传感器。
在可选的实施例中,控制器16可包含处理器和指令,用于从传感器接收或记录时间流逝或销位置或温度或压力信息信号。该控制器可以在销穿过和/或越过RP路径长度的过程中的一个或多个时段内或位置上,根据销的位置数据实时计算所述销的实时速度。可选地,控制器16可以包括响应一接收自传感器的信号的简单触发器,该触发器使阀850移动至FO位置。在这一实施例中,如之前所述的所有实施例那样,所述销在浇口关闭的位置和阀850从PO位置切换至FO位置的位置之间不断地向上游移动。而且该销还以最大速度持续上行,当阀850处于FO位置时,驱动系统能够以该最大速度驱动执行器。这种控制系统在如美国专利出版物第20090061034号中有更详细的描述,其公开内容通过引用并入本文。
Claims (16)
1.一种用于控制从注射成型机至型腔的流体成型材料的流速的装置,该装置包括:
一接收注射流体成型材料的歧管,所述歧管具有一传送通道,所述传送通道传送注射流体材料至通向型腔的第一浇口;
一与阀销互连的执行器,所述阀销具有一沿一驱动路径可驱动的尖端,所述驱动路径在第一位置、第一位置上游的第二位置和第二位置上游的第三位置之间延伸,在第一位置处,所述阀销的尖端阻塞第一浇口以阻止注射流体材料流入腔内,在第二位置处,所述阀销的尖端限制注射流体沿在第一位置和第二位置之间延伸的驱动路径的至少一部分长度通过第一浇口的流动,在第三位置处,注射流体材料没有受到来自阀销尖端的限制自由流动通过第一浇口,
一阀系统以一可控的行进速率平移地驱动执行器和阀销,所述阀系统能够在开始位置、一个或多个中间驱动速率位置和高驱动速率位置之间可控地调节,当阀系统位于一个或多个中间驱动速率位置时,以一个或多个中间行进速率向上游驱动执行器,且当阀系统位于高驱动速率位置时,以比所述一个或多个中间行进速率更高的行进速率向上游驱动执行器;
所述阀系统包括以最大驱动速率泵送驱动流体的阀驱动流体源、第一阀和第二阀,所述第一阀与源互连,其选择性地可调,以将来自于源的驱动流体的流速调节为一选定的小于最大驱动速率的流速,第二阀能够在第一位置和第二位置之间可控地移动,其中在第一位置时,第二阀直接与源互连,在第二位置时,第二阀与第一阀互连,第二阀能够使接收自源或第一阀的驱动流体的流速最大;
一控制器,
所述控制器命令阀系统由开始位置到第二位置到第三位置连续地向上游驱动所述执行器和阀销;
所述控制器包括有指令,当控制器收到代表阀销已经到达第二位置或者经过了预定的时间量的信号时,该指令命令第二阀从第二位置移动至第一位置。
2.一种在注射成型装置中执行注射成型循环的方法,该装置包括:
一接收注射流体成型材料的歧管,所述歧管具有一传送通道,所述传送通道在注射压力下传送注射流体成型材料至型腔的第一浇口,
一可驱动地与阀销互连的执行器,所述阀销具有一沿一驱动路径可驱动的尖端,所述驱动路径在第一位置、第一位置上游的第二位置和第二位置上游的第三位置之间延伸,在第一位置处,所述阀销的尖端阻塞所述浇口以阻止注射流体材料流入腔内,在第二位置处,所述阀销的尖端限制注射流体沿所述驱动路径的至少一部分长度的流动,所述驱动路径在第一位置和第二位置之间延伸,在第三位置处,注射流体材料不受来自所述销的尖端的限制自由流动穿过第一浇口,
所述执行器由一阀系统驱动,所述阀系统能够在开始位置、一个或多个中间驱动速率位置和高驱动速率位置之间可控地调节,当阀系统在一个或多个中间驱动速率位置时,以一个或多个相应的中间行进速率向上游驱动所述执行器,且当阀系统在高驱动速率位置时,以比所述一个或多个中间行进速率更高的行进速率向上游驱动所述执行器,
所述阀系统包括以最大驱动速率泵送驱动流体的阀驱动流体源、第一阀和第二阀,所述第一阀与源互连,其选择性地可调,以将来自于源的驱动流体的流速调节为一选定的小于最大驱动速率的流速,第二阀能够在第一位置和第二位置之间可控地移动,其中在第一位置时,第二阀直接与源互连,在第二位置时,第二阀与第一阀互连,第二阀能够使接收自源或第一阀的驱动流体的流速最大;
所述方法包括:
选择一初始撤回时间预设量;
开始注射循环,所述阀销的尖端处于所述第一位置而所述阀系统处于开始位置,
调节所述阀系统在一个或多个选定的中间驱动速率位置运行,以从第一位置至第二位置不断地向上游驱动所述阀销的尖端,
当经过了初始撤回时间预设量时,调节第二阀使其从第一位置移动至第二位置,从而使所述阀系统在高驱动速率位置运行,以更高的行进速率连续地向上游驱动所述阀销的尖端。
3.一种在注射成型装置中执行注射成型循环的方法,该装置包括:
一接收注射流体成型材料的歧管,所述歧管具有一传送通道,所述传送通道在注射压力下传送注射流体材料至型腔的第一浇口,
一可驱动地与阀销互连的执行器,所述阀销具有一沿一驱动路径可驱动的尖端,所述驱动路径在第一位置、第一位置上游的第二位置和第二位置上游的第三位置之间延伸,在第一位置处,所述阀销的尖端阻塞所述浇口以阻止所述注射流体材料流入腔内,在第二位置处,所述阀销的尖端限制注射流体沿所述驱动路径的至少一部分长度的流动,所述驱动路径在第一位置和第二位置之间延伸,在第三位置处,注射流体材料不受来自所述销的尖端的限制自由流动穿过第一浇口,
所述执行器由一阀系统驱动,所述阀系统能够在开始位置、一个或多个中间驱动速率位置和高驱动速率位置之间可控地调节,当阀系统在一个或多个中间驱动速率位置时,以一个或多个相应的中间行进速率向上游驱动所述执行器,且当阀系统在高驱动速率位置时,以比所述一个或多个中间行进速率更高的行进速率向上游驱动所述执行器,
所述阀系统包括以最大驱动速率泵送驱动流体的阀驱动流体源、第一阀和第二阀,所述第一阀与源互连,其选择性地可调,以将来自于源的驱动流体的流速调节为一选定的小于最大驱动速率的流速,第二阀能够在第一位置和第二位置之间可控地移动,其中在第一位置时,第二阀直接与源互连,在第二位置时,第二阀与第一阀互连,第二阀能够使接收自源或第一阀的驱动流体的流速最大;所述方法包括:
选择执行器在第一位置和第二位置之间的行进长度,
开始注射循环,所述阀销的尖端处于所述第一位置而所述阀系统处于开始位置,
调节所述阀系统在一个或多个选定的中间驱动速率位置运行,以从第一位置至第二位置向上游不断地驱动所述阀销的尖端,
检测所述阀销的位置来确定所述阀销的尖端何时已达到第二位置,
当已在检测步骤中确定了所述阀销的尖端已到达第二位置时,调节第二阀使其从第一位置移动至第二位置,从而使所述阀系统在高驱动速率位置运行,以更高的行进速率连续地向上游驱动所述阀销的尖端。
4.根据权利要求3所述的方法,其中,调节所述阀系统在一个或多个选定的中间驱动速率位置运行的步骤是在所述注射流体成型材料之前已通过另一浇口注入腔内,且流体成型材料已经行进经过第一浇口通过所述腔之后开始的。
5.根据权利要求3所述的方法,其中,调节所述阀系统在一个或多个选定的中间驱动速率位置运行的步骤包括调节第一阀,使其以单一的中间驱动速率位置运行。
6.根据权利要求3所述的方法,其中,所述阀系统的高驱动速率位置以最大的行进速率驱动所述执行器,在最大速率时,所述阀系统能够驱动所述执行器。
7.根据权利要求3所述的方法,其中,选择执行器沿驱动路径在第一位置和第二位置之间的行进长度为在约1毫米和约5毫米之间。
8.根据权利要求3所述的方法,其中,检测步骤包括利用位置传感器检测阀销的位置,所述位置传感器自动发送一个或多个表示阀销尖端位置的信号到控制装置,所述控制装置响应从位置传感器接收到的一个或多个信号自动调节第二阀的位置。
9.根据权利要求3所述的方法,其中,所述阀销的尖端沿着整个驱动路径的长度限制注射流体的流动,所述驱动路径在第一位置和第二位置之间延伸。
10.一种用于控制流体成型材料从注射成型机至型腔的流速的装置,该装置包括:
一接收注射流体成型材料的歧管,所述歧管具有一传送通道,所述传送通道传送注射流体材料至通向型腔的第一浇口;
一与阀销互连的执行器,所述阀销具有一沿一驱动路径可驱动的尖端,所述驱动路径在第一位置、第一位置上游的第二位置和第二位置上游的第三位置之间延伸,在第一位置处,所述阀销的尖端阻塞第一浇口以阻止所述注射流体材料流入腔内,在第二位置处,所述阀销的尖端限制注射流体沿在第一位置和第二位置之间延伸的驱动路径的至少一部分长度通过第一浇口的流动,在第三位置处,注射流体材料没有受到来自阀销尖端的限制自由地流动通过第一浇口,
阀系统以一可控的行进速率平移地驱动执行器和阀销,所述阀系统能够在开始位置、一个或多个中间驱动速率位置和高驱动速率位置之间可控地调节,当阀系统位于一个或多个中间驱动速率位置时,以一个或多个中间行进速率向上游驱动执行器,且当阀系统位于高驱动速率位置时,以比所述一个或多个中间行进速率更高的行进速率向上游驱动执行器;
所述阀系统包括以最大驱动速率泵送驱动流体的阀驱动流体源、第一阀和第二阀,所述第一阀与源互连,其选择性地可调,以将来自于源的驱动流体的流速调节为一选定的小于最大驱动速率的流速,第二阀能够在第一位置和第二位置之间可控地移动,其中在第一位置时,第二阀直接与源互连,在第二位置时,第二阀与第一阀互连,第二阀能够使接收自源或第一阀的驱动流体的流速最大;
一位置传感器和一控制器,
所述位置传感器检测所述阀销的位置并发送一代表所述阀销位置的信号到所述控制器;
所述控制器命令所述阀系统由开始位置到第二位置到第三位置连续地向上游驱动所述执行器和所述阀销;
所述控制器包括有指令,当控制器收到位置传感器发出的表示阀销已到达第二位置的信号时,该指令命令第二阀从第二位置移动至第一位置。
11.根据权利要求10所述的装置,进一步包括一与第一阀互连的电气信号发生装置,以可控地调节第一阀至一选定的开度,所述电气信号发生装置生成一可控变量输出程度的电气信号,第一阀根据开度是可调的,所述开度与所述电气信号的输出程度近似成比例。
12.根据权利要求10所述的装置,其中,注射材料流动受限的驱动路径部分至少约占第一位置和第二位置之间的驱动路径长度的30%。
13.根据权利要求10所述的装置,其中,在第一位置和第二位置之间的驱动路径的长度在约1毫米和约5毫米之间。
14.根据权利要求10所述的装置,其中,以阀系统在高驱动速率位置时所述阀系统能够驱动执行器的最大上行速率驱动阀销和执行器。
15.根据权利要求10所述的装置,其中,对应于所述阀系统的所述一个或多个中间驱动位置的其中最高的那个的阀销行进速率小于对应于高驱动位置的所述阀销的行进速率的约75%。
16.一种用于控制流体成型材料从注射成型机至型腔的流速的装置,该装置包括:
一接收注射流体成型材料的歧管,所述歧管具有一传送通道,所述传送通道传送注射流体材料至通向型腔的第一浇口;
一与阀销互连的执行器,所述阀销具有一沿一驱动路径的可驱动的尖端,所述驱动路径在第一位置、第一位置上游的第二位置和第二位置上游的第三位置之间延伸,在第一位置处,所述阀销的尖端阻塞第一浇口以阻止所述注射流体材料流入腔内,在第二位置处,所述阀销的尖端限制注射流体沿在第一位置和第二位置之间延伸的驱动路径的至少一部分长度通过第一浇口的流动,在第三位置处,注射流体材料没有受到来自阀销尖端的限制自由地流动通过第一浇口,
阀系统以一可控的行进速率平移地驱动执行器和阀销,所述阀系统能够在开始位置、一个或多个中间驱动速率位置和高驱动速率位置之间可控地调节,当阀系统位于一个或多个中间驱动速率位置时,以一个或多个中间行进速率向上游驱动执行器,且当阀系统位于高驱动速率位置时,以比所述一个或多个中间行进速率更高的行进速率驱动执行器;
所述阀系统包括以最大驱动速率泵送驱动流体的阀驱动流体源、第一阀和第二阀,所述第一阀与源互连,其选择性地可调,以将来自于源的驱动流体的流速调节为一选定的小于最大驱动速率的流速,第二阀能够在第一位置和第二位置之间可控地移动,其中在第一位置时,第二阀直接与源互连,在第二位置时,第二阀与第一阀互连,第二阀能够使接收自源或第一阀的驱动流体的流速最大;
一包括计时器的控制器,
所述计时器包括含有预先选择的时间周期的存储器,在所述时间周期内,所述第一阀与所述源互连,并且所述第二阀处于第二位置;
所述控制器命令所述阀系统由开始位置到第二位置到第三位置连续地向上游驱动所述执行器和所述阀销;
所述控制器包括有指令,当控制器收到来自控制器的计时器的信号,已确定自注射循环开始已经过了预先选择的时间周期,该指令命令第二阀从第二位置移动至第一位置。
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