CN105818319A - 用于产生通过顺序注射模制的制品的模制设备和方法 - Google Patents

用于产生通过顺序注射模制的制品的模制设备和方法 Download PDF

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Abstract

用于产生通过顺序注射模制的制品(S)的模制设备，其包括具有腔(S)的模具，相对于模具腔(S)分别布置在中心、中间和端部位置处的多个电气促动注射器(A，B，C，D)，以及用于根据顺序循环控制注射器用于促动其的电子系统，该顺序循环提供：首先开启中心注射器(A)，之后开启中间注射器(B，C)，并且接着开启端部注射器(D)。电子控制系统构造成使得开启顺序循环以如下方式发生，以在模具填充步骤中获得更线性且均一的压力，并且降低填密压力。

Description

用于产生通过顺序注射模制的制品的模制设备和方法
技术领域
本发明大体上涉及由注射模制塑料材料制成的制品的产生，并且更具体地，其关于顺序注射模制设备。
因此制成的设备包括具有腔的模具，相对于模具腔分别布置在中心、中间和端部位置的多个注射器，并且其促动根据顺序循环发生，该顺序循环提供：首先开启中心注射器，之后开启中间注射器，并且接着开启端部注射器。活门(shutter)类型的注射器由喷嘴形成，在该喷嘴内，控制来自分配器的塑料材料的引入的活门销可在模具腔中轴向地移动。
在注射模制行业中，关于每个注射器的活门销的促动的显著改变当前正在发生：事实上，存在电气促动器而不是平常的流体促动器的不断增加的使用，该电气促动器通过电子控制系统控制，该电子控制系统允许以最大精度改变注射器的活门销的位置和移动速度两者。因此制成的示例性注射器例如在代表申请人的欧洲专利EP-2679374A1中描述和示出。
背景技术
所附图中的图1示意性地表示可通过顺序注射模制获得的制品，其例如由相当大的本体构成，如例如机动车辆扰流器S。扰流器S的形状明显地对应于模具腔，并且用于顺序注射的注射器分别以A(中心注射器，即对于定位在模具腔的中心线处的注射器而言)，以B-C(定位在朝腔的侧部的离中心注射器A的渐进距离处的中间注射器)，以及以D(布置在腔的端部附近的端部注射器)指示。
图2为示出用于产生制品S的常规顺序注射工艺方法的实例的图表：该图示出了根据时间而变化的、由中心注射器A、中间注射器B-C和端部注射器D的活门销采用的位置，其分别表达为最大开启位置“100”的百分比，从闭合位置“0”开始。如可观察到的，注射器以级联方式，例如但不必要地以一致的间隔开启，从中心注射器A开始并且在腔填充步骤期间以相同的速度直到完全开启(100％)。在达到完全开启时，所有注射器保持在完全开启位置，直到填密步骤结束，在同时返回至闭合位置之前。
参照根据图2执行的常规顺序注射，所附图中的图3示出在注射器A、B、C和D处在模具腔中检测的压力的发展(根据时间而变化)：如能够在开启期间观察到的，对应于模具腔的填充，非均一且相当大的压力变化发生。在随后的填密步骤中，其中所有注射器保持在完全开启状态中，与中心注射器A和更接近中心注射器的中间注射器B对应的压力显著地高于另一中间注射器C和端部注射器D的压力。
该压力发展引起在顺序注射循环结束时，与压力线对应的模制制品S上的不美观的表面缺陷的形成。
发明内容
本发明的目的在于克服上述缺点，并且因此改进模制制品的表面质量，使模具腔中的压力在填充步骤期间更均一且规则，并且在填密步骤中使它们减小并使它们一致。
根据本发明，该目的通过以上描述的类型的顺序注射模制设备获得，其特征在于注射器的电子控制系统以如下方式构造成使得：
中心注射器以相对快速的方式开启，直到最大开启值，接着保持在此类最大开启值处，接着部分闭合直到最小开启值，并且保持在此类最小开启值处，
中间注射器和端部注射器以较不快速的方式接连地开启，直到低于中心注射器的所述最大开启值且高于中心注射器的所述最小开启值的相应最大开启值，接着保持在此类相应最大开启值处，接着部分地闭合直到高于中心注射器的所述最小开启值的相应最小开启值，并且保持在此类最小开启值处。
该解决方案构想允许在模具腔的各个点中，获得在填充步骤期间的压力的更大规则性和均一性，以及在填密步骤期间的压力的相当大的减小和一致性。因此，这直接导致实际上消除由压力线引起的模制件的表面缺陷，因此获得更好的美学质量，其中又一个优点在于由于在填密步骤期间的较低压力而允许减小注射压机的吨位，以及因此整体上构建模具所需的材料，而不导致弯曲。
为了进一步改进这些效果，根据本发明的模制设备可进一步提供：注射器的电子控制系统还构造成以便根据另外的以下特征中的一个或更多个来操作顺序循环：
中心注射器的最大开启值低于完全开启，
中间注射器和端部注射器优选但不必要地分别在中心注射器以所述最小开启值部分闭合期间和之后接连地开启，
中心注射器从最大开启值部分闭合至最小开启值以比其以所述最大值开启较不快速的方式执行，
中间和端部注射器以相应最大开启值开启优选但不必要地从中间注射器至端部注射器以逐渐更快速的方式执行，即在其与中心注射器的距离增大时，
中间和端部注射器的最大开启值优选但不必要地从中间注射器至端部注射器逐渐地增大，即在其与中心注射器的距离也在该情况下增大时，
中间和端部注射器的最小开启值从中间注射器至端部注射器逐渐地增大，即在其与中心注射器的距离也在该情况下增大时。
本发明还关于一种通过顺序注射设备实施的方法。
附图说明
在附图中：
图1示意性地示出了通过顺序注射模制的制品和注射器的相对布置，
图2为表示根据现有技术的顺序注射方法的图表，
图3为表示与根据图2的现有技术的顺序注射对应的模具腔中的压力的发展的图表，
图4为与图2类似的图表，其示出根据本发明的顺序注射循环方法，
图5为与图3类似的图表，其涉及根据图4的顺序循环，以及
图6比较了分别与根据现有技术的顺序注射和根据本发明的顺序注射对应的填密压力的发展。
具体实施方式
图1、2和3先前在引入部分中参照根据现有技术实施的顺序注射循环描述。
图4的图表示用于开启通过根据本发明的顺序注射模制设备获得的注射器A、B、C、D的独特方法。应当观察到，如先前说明的，每个注射器设有相应的活门销，其可通过相应电气促动器在完全闭合位置和完全开启位置之间轴向地移动，该相应电气促动器例如先前提到的EP-2679374A1中描述和示出的类型的旋转电子马达。电子马达进而通过电子控制单元促动，该电子控制单元构造成根据本发明的原理操作。
对于每个注射器A、B、C、D，图4的图表示根据时间而变化的相关活门销的位置，其指示为完全开启位置的百分比，从0至100％。
如能够在顺序注射循环开始时在图表中观察到的，中心注射器A首先以相对快速的方式，即在相应活门销的高移动速度下开启，直到最大值，其可对应于完全开启，或者像在示出的实例中，仅对应于部分开启，完全开启的大约80％。注射器A接着保持在该开启位置，同时中间注射器B开始在较低开启速度下开启，并且直到部分最大开启值，例如相对于完全开启的大约30％。作为备选，并且如图4中所表示的，中间注射器B的开启还可在中心注射器A开始闭合之后开始。中心注射器A闭合直到最小开启值，例如相对于完全开启的大约20％，并且在填充步骤和将塑料材料填密在模具S中的随后步骤期间，保持在该最小开启值处。在该步骤中，或作为备选已经在其中中心注射器A保持在最大开启位置的步骤期间，中间注射器C和端部注射器D以比中心注射器A的开启速度低和可能略高于中间注射器B的开启速度的相应活门销的移动速度接连地开启，直到大约40％或更小的相应的部分最大开启值。取决于待模制的制品的形状，如在图4中指示的，这些值可在注射器C和D与中心注射器A之间的距离增大时类似或逐渐地增大。
为了完成填充步骤，注射器B、C和D因此保持在上述的最大部分开启值处，并且接着在整个填密步骤期间以相应的最小部分开启值闭合。这些最小部分开启值在填密步骤期间略高于中心注射器A的最小部分开启值，并且在注射器B、C和D与中心注射器A之间的距离增大时逐渐地更高。
在完成填密步骤时，所有注射器A、B、C和D同时完全地闭合。
简言之，本发明的独特的构思可总结如下：
中心活门A最初快速地开启并且接着更缓慢地部分闭合，将仅保持部分开启，以便限制在模具腔的中心区域中的填密，
中间注射器B、C和端部注射器D应当以比中心注射器A的速度低的速度开启，以便避免模具腔中的相当大量的塑料材料之间的冲击，其可消极地影响模制制品的表面质量，
中间注射器B、C和端部注射器D的开启的速度和程度在填充步骤期间优选但不必要地在与中心注射器A的距离增大时逐渐地增大，
在填充步骤结束时，中间注射器B、C和端部注射器D应当在与中心注射器A的距离增大时可能以逐渐增大的闭合速度部分闭合，
在填密步骤中，中心注射器A、中间注射器B、C和端部注射器D的部分开启应当保持不变，直到循环结束，并且开启值可在与中心注射器A的距离增大时逐渐地增大。
图5示出了关于各个注射器A、B、C、D的模具腔S中的压力的发展：如与图3相比可观察到的，压力增大在填充步骤期间显著地更规则且线性，并且在填密步骤期间更均一。这导致由压力线引起的模制制品的表面缺陷的急剧减少或甚至全部消除。
此外，假定在本发明的情况中，最大填密压力低于现有技术的最大填密压力，则进一步获得减小模制设备的注射压机的吨位，并且因此在模具的构建中使用的材料方面相当大地节约的优点。与指示现有技术情况的相同发展的线L2相比，填密压力的此类减小能够在图6中观察到，其中线L1定性地表示可利用根据本发明的设备获得的模具腔S中的填密压力的移动。如可观察到的，在中心注射器A处测量的填密压力在本发明的情况中是相当低的，并且低于能够在现有技术情况中观察到的压力，具有上述优点，并且其仅相对于在中间注射器B、C和端部注射器D处测量的填密压力略微更高。同时，填密压力的发展应当沿着模制制品的整个长度不是均一的，但是如提到的，与制品的中心区域对应的压力应当相对于其中间和端部区域中的压力略微更高。
明显地，模制设备的构建细节和相关电子控制系统的操作方法可在不背离如以下权利要求中描述的本发明的保护范围的情况下宽泛地变化。

Claims (18)

1.用于产生借助于顺序注射模制的制品的模制设备，其包括具有腔(S)的模具，相对于所述模具腔(S)分别布置在中心、中间和端部位置处的多个电气促动注射器(A，B，C，D)，以及根据顺序循环控制所述注射器用于促动其的电子控制系统，所述顺序循环提供：首先开启所述中心注射器(A)，之后开启所述中间注射器(B，C)，并且接着开启所述端部注射器(D)，其特征在于所述电子控制系统以如下方式构造成使得：
所述中心注射器(A)以相对快速的方式开启，直到最大开启值，接着保持在所述最大开启值处，接着部分闭合至最小开启值，并且保持在此类最小开启值处，
所述中间注射器(B，C)和所述端部注射器(D)以较不快速的方式接连地开启，直到低于所述中心注射器(A)的所述最大开启值且高于所述中心注射器(A)的所述最小开启值的相应最大开启值，随后保持在所述相应最大开启值处，并且接着部分地闭合降至高于所述中心注射器(A)的所述最小开启值的相应最小开启值，并且保持在此类最小开启值处。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述中心注射器(A)的所述最大开启值低于完全开启。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述中间注射器(B，C)和所述端部注射器(D)分别在所述中心注射器(A)部分闭合至所述最小开启值期间和之后接连地开启。
4.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述中心注射器(A)从所述最大开启值部分闭合至所述最小开启值比其开启至所述最大值较不快速地执行。
5.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述中间和端部注射器(B，C，D)开启直到所述相应最大开启值从所述中间注射器(B，C)至所述端部注射器(D)以逐渐更快速的方式执行。
6.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述中间和端部注射器(B，C，D)的所述最大开启值从所述中间注射器(B，C)至所述端部注射器(D)逐渐地增大。
7.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述中间和端部注射器(B，C，D)的所述最小开启值从所述中间注射器(B，C)至所述端部注射器(D)逐渐地增大。
8.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述注射器(A，B，C，D)的所述最小开启值与所述塑料材料在所述模具腔(S)中的填密步骤对应，其特征在于在所述填密步骤中，所述模具腔中在所述中心注射器(A)处的压力为低的，并且仅略高于所述中间注射器(B，C)和端部注射器(D)处的压力。
9.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述注射器(A，B，C，D)的完全闭合同时发生。
10.用于借助于多个电气促动注射器(A，B，C，D)在模具腔(S)中产生借助于顺序注射模制的制品的模制方法，所述多个电气促动注射器(A，B，C，D)相对于所述模具腔(S)分别布置在中心、中间和端部位置处，其中所述注射器根据顺序循环促动，所述顺序循环提供：首先开启所述中心注射器(A)，之后开启所述中间注射器(B，C)，并且接着开启所述端部注射器(D)，其特征在于其包括以下步骤：
所述中心注射器(A)以相对快速的方式开启，直到最大开启值，接着保持在所述最大开启值处，接着部分闭合降至最小开启值，并且保持在此类最小开启值处，
所述中间注射器(B，C)和所述端部注射器(D)以较不快速的方式接连地开启，直到低于所述中心注射器(A)的所述最大开启值且高于所述中心注射器(A)的所述最小开启值的相应最大开启值，随后保持在所述相应最大开启值处，并且接着部分地闭合至高于所述中心注射器(A)的所述最小开启值的相应最小开启值，并且保持在此类最小开启值处。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述中心注射器(A)的所述最大开启值低于完全开启。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述中间注射器(B，C)和所述端部注射器(D)分别在所述中心注射器(A)部分闭合降至所述最小开启值期间和之后接连地开启。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的方法，其特征在于，所述中心注射器(A)从所述最大开启值部分闭合至所述最小开启值比其开启至所述最大值较不快速地执行。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的方法，其特征在于，所述中间和端部注射器(B，C，D)开启直到所述相应最大开启值从所述中间注射器(B，C)至所述端部注射器(D)以逐渐更快速的方式执行。
15.根据权利要求10至14中任一项所述的方法，其特征在于，所述中间和端部注射器(B，C，D)的所述最大开启值从所述中间注射器(B，C)至所述端部注射器(D)逐渐地增大。
16.根据权利要求10至15中任一项所述的方法，其特征在于，所述中间和端部注射器(B，C，D)的所述最小开启值从所述中间注射器(B，C)至所述端部注射器(D)逐渐地增大。
17.根据权利要求10至16中任一项所述的方法，其中所述注射器(A，B，C，D)的所述最小开启值与所述塑料材料在所述模具腔(S)中的填密步骤对应，其特征在于在所述填密步骤中，所述模具腔中在所述中心注射器(A)处的压力为低的，并且仅略高于所述中间注射器(B，C)和端部注射器(D)处的压力。
18.根据权利要求10至17中任一项所述的方法，其特征在于，所述注射器(A，B，C，D)的完全闭合同时发生。
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