CN1906009A - 注射成型方法及用于连续塑化的设备 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种往复(RS)注射单元，在一如图1所示的往复(RS)注射单元环境下，所述注射单元的一控制器经布置以在常规塑化操作及喷射注射二者期间连续旋转所述螺杆。以此方式，所述RS单元更有效，利用较少的能量而产生较大的树脂输出。所述注射单元包括一毗邻一喷嘴的止回阀，所述止回阀经配置以与螺杆一起旋转来减少磨损或提供为一球阀式止回阀。在一注射成型环境下，所述旋转螺杆包括螺旋片，所述螺旋片允许树脂颗粒溶融并混合于毗邻螺旋片之间的空间中，但所述螺旋片经布置以大体上抑制树脂在所述螺旋片周围的过度位移。

Description

注射成型方法及用于连续塑化的设备

技术领域

本发明涉及一种往复螺杆(RS)注射单元，且特别(但不专门地)适用于一种在一塑料注射成型机中操作此RS注射单元的方法。

背景技术

在一常规RS单元中，一进料螺杆间歇地旋转，借此限制可用于塑化下一注射量的时间量。驱动操作之间的等待时间通常称作恢复时间。

在一常规RS注射单元的注射操作阶段期间，推进不旋转螺杆以将熔体注射入模型中。当螺杆的螺旋片经过开口漏斗进料喉下方时，未熔融的树脂颗粒落在螺旋片之间，从而可在螺杆重新开始旋转时用于塑化。然而，在一些应用(例如具有高速注射速率的应用)中，螺杆相对于漏斗进料喉的高速平移不允许完全填充界定于螺旋片之间的空间。因此，仅实现对RS螺杆的部分填充。

图4显示一RS型注射单元的一典型的常规(非连续)恢复循环的操作序列图。所述过程开始于当一截止阀打开(“S/O”意指“关闭”且是指喷嘴中的阀门控制流入模型中的树脂流量)时。然后，将熔体注入模型中。模型中的熔体压力维持达一周期，此后开始预回拉。一旦完成预回拉，截止阀即刻关闭。当螺杆恢复开始时，螺杆速度急剧增加并在螺杆恢复期间达到稳定水平。螺杆速度随后减小并在后回拉开始后停止。在注射单元经历这些循环步骤时，夹紧单元会在部件的注射、保持及冷却期间将模型固持在关闭状态，且随后打开模型以射出所述部件。此后，模型再次关闭，准备重复所述循环。

注射成型RS单元为所属领域众所周知。例如，颁予Willcox的第2,629,132号美国专利揭示一种早期的RS注射单元，其中一电动机转动螺杆以使漏斗下方的塑料颗粒被输送至一积聚熔融塑料的膛孔处。然后，螺杆通过一活塞平移以经由喷嘴将熔融塑料从膛孔推入模型中。进料螺杆的螺杆体(在螺旋片的右边)封入膛孔中，借此堵塞漏斗入口。然后，进料螺杆通过活塞回缩并在回缩期间通过电动机来旋转以导致塑化。

此揭示内容存在两个实际缺陷。首先，在螺杆平移以将材料注射入模型中期间，螺杆的引导端不与膛孔的内部表面形成密封，直至当其与一衬套密封时其已到达行程末端。因此，当螺杆在注射期间向左移动时，膛孔中的一些熔融塑料能够通过螺杆的螺旋片回流。此塑料损失使循环到循环的注射容量的控制不可预见。其次，当螺杆开始回缩并旋转时，漏斗入口仍旧被螺杆体堵塞，因而新材料无法进入螺杆螺旋片。实际上，漏斗入口直到螺杆完全回缩(向右)才开封。事实上，在移除最近成型的部件后，在漏斗入口处于封闭状态下回缩螺杆将使空气经由喷嘴及浇口(在模型中)被抽入膛孔中。然后，此吸入空气必须由下一塑料注射量来排出，所述下一塑料注射量是在螺杆旋转入其完全缩回位置中时通过螺杆的进料动作制备于膛孔中。此可导致在下一成型部件中形成气泡，除非此空气在螺杆的下一注射行程前被排出。

颁予Willert的第2,734,226号美国专利揭示一种RS注射单元，其包括一允许熔体积聚在螺杆尖端与筒体头之间的截止喷嘴及一通过当螺杆被积聚在其前面的熔融塑料向后推动时限制因注射压力排出油所产生的背压。所述专利还揭示进料螺杆的连续旋转。同样，螺杆的引导端不与筒体膛孔的内表面形成密封，借此允许一些熔融树脂在螺杆于其注射冲程期间平移时回流。不仅注射量控制受到影响，而且会因缺少一密封形貌而只能达到中等的注射压力。而且，由于螺杆在结束恢复(塑化)时不暂停，所以螺杆的注射冲程立刻开始，因而对注射容量的控制不良。

颁予Wucher的第2,885,734号美国专利揭示一种具有一止回阀盘的注射单元，所述止回阀盘附接至一扩散器头或螺杆尖部以在注射冲程期间充当一阀门，借此抑制材料回流。此为一螺杆安装型止回阀的早期实例。

颁予Friedrich的第3,002,229号美国专利揭示一种模铸机。一弹簧加载式截止喷嘴在注射前包含熔融材料。螺杆不平移而是沿螺杆螺旋片积聚熔融材料并将熔融材料积聚于当关闭截止喷嘴时受到压缩的螺杆前面的空间中。所述专利揭示以两种不同速度连续转动螺杆。一慢第一速度用于进料及熔融材料，而一较高的第二速度用于在打开截止喷嘴时将材料注入模型中。由于螺杆不平移，因此仅制备一小的注射容量，且因螺杆上缺少一止回阀而产生一相对中等的注射压力。

颁予Breher的第3,020,591号美国专利揭示一种注射成型机，其具有一螺杆(其具有一止回阀)及一位于所述螺杆下游的积聚室。所述专利还教示了进料器蜗杆(螺杆)不间断地工作以使其熔融材料并将其喂入积聚室中。熔体的注射是通过下述方式实施：启动缸体以使筒体头组件像一活塞那样在积聚缸体中动作并经由喷嘴将其内容移至模型中。一球阀式止回阀防止回流进入挤压机缸体中。

颁予Farrell的第4,722,679号美国专利揭示一种包括一RS挤压机的注射单元，所述RS挤压机补充有两个活塞缸体装置，一个用于积聚熔体并填充模型而第二个用于提供压紧及反吸操作。螺杆配备有一锁环(止回阀)。所述设计形式提供一种增加装置的注射容量而无需增加螺杆尺寸的手段。所述专利揭示模型填充操作一完成便可开始螺杆恢复操作。

颁予Oas的第5,112,213号美国专利揭示一种RS注射单元，其具有一锁环式止回阀，所述锁环式止回阀被设计成通过在注射前沿相反方向短暂地旋转螺杆来使锁环密封在锥形座上从而减少泄漏的可能性。

Spirex网站提供一锁环式止回阀(F-LOC)的实例，所述锁环式止回阀的特征在于一当其旋转时与保持器及塑化螺杆一起转动的联锁环。因为所述环不靠着保持器的前座旋转，所以消除了此区域中的附着磨损问题。

塑料技术在线文章“技术诀窍：陷入低潮的注射成型家俱(Injection MoldedFurniture in a Slump)”解释了侵入工艺，有时称作流成型法，由此可使用一具有有限塑化能力的注射单元来成型需要比所述装置通常能够供应的更大注射量的部件。所述文章揭示一种已知工艺，其中模型是通过转动螺杆以在低压下将塑料抽入模型中来部分填充。具体而言，当螺杆在注射中用作一压头前用作一挤压机时，螺杆旋转而不向前移动。该注射功能实施最后填充及压紧步骤。

发明内容

本发明的一优点是根据本文中所述设备及方法运行的RS注射单元的输出效率增加而能量需求减少。本发明的特征在于其结构及/或步骤，借此大致增加螺杆旋转时间，由此提高注射成型机的输出效率。

根据本发明的一第一方面，提供用于一具有一循环操作周期的往复螺杆注射单元的结构及/或步骤。所述单元包括一安装于一筒体内的轴向平移螺杆，所述螺杆具有与其相关联的一止回阀，在使用中，可在所述止回阀的下游处积聚在一容积的熔体。所述单元还包括一第一致动器，所述第一致动器经布置以实现所述螺杆相对于所述筒体的轴向移动并在使用中产生背压。一第二致动器耦接至所述螺杆以在使用中控制所述螺杆的旋转速度。所述单元进一步包括一用于控制所述螺杆及所述第一致动器的操作的控制器，所述控制器经布置以设定所述螺杆的一轴向位置，以便通过在使用中实现所述背压的一增加来界定要在所述止回阀下游积聚的所述熔体容积以禁止所述熔体积聚容积的任何进一步增加并使所述螺杆的一回收率大致为零，且其中所述控制器经布置以在使用期间确保所述螺杆在所述整个循环操作周期期间大致连续旋转。

根据本发明的一第二方面，提供用于一可出于注射目的产生注射压力的往复螺杆注射单元的结构及/或步骤。所述往复螺杆注射单元包括一位于一筒体内的螺杆，所述筒体具有一熔融材料积聚于其中的注射室，所述注射单元具有一可调节的恢复率。所述往复螺杆注射单元包括用于动态改变所述螺杆在所述筒体中每分钟转数的构件、用于调节由所述注射单元产生的背压以控制所述螺杆相对于所述筒体的位置及轴向移动的构件、及用于在所述螺杆恢复及注射阶段期间控制所述恢复率的构件。所述用于控制的构件可运作以影响所述用于动态改变的构件及所述用于调节背压的构件。在塑化期间，所述螺杆的所述往复速率在所述整个操作循环的一大致周期里高于零。

根据本发明的第三方面，提供用于一注射成型机的一控制器的结构及/或步骤。所述控制器经布置以在使用中通过有选择地控制背压来控制一往复并连续旋转的进料螺杆的轴向定位，所述控制器经进一步布置以在所述注射成型机中使用时支持并控制背压的产生以使材料直接注入一模型及一浇道系统中的一个内。

根据本发明的一第四方面，提供一种用于操作一注射单元的一往复进料螺杆的方法，所述注射单元具有一与其相关联的止回阀，所述止回阀允许所述注射单元在注射压力下运作。所述方法包括在大致所述整个注射成型循环期间以一高于每分钟零转数的速度旋转所述往复螺杆的所述步骤。

根据本发明的一第五方面，提供用于一包括计算机程序代码构件以使所述计算机执行过程的计算机程序元件的结构及/或步骤。所述过程包括在一大致整个注射成型循环、且较佳所述注射循环的至少60％期间以一高于每分钟零转数的速度旋转一注射单元的一往复螺杆。

根据本发明的一第六方面，提供用于一具有一注射单元基座的注射成型机的结构及/或步骤。所述基座包括一其中具有一轴向平移及往复螺杆的筒体，所述筒体具有一喷嘴以在使用中支持将熔体注入一浇道系统及一模型中的一个中，所述螺杆具有与其相关联的一止回阀，在使用中，可在所述止回阀的下游处积聚一体积的熔体。所述基座还包括：一第一致动器，其经布置以实现所述螺杆相对于所述筒体的轴向移动并在使用中产生背压；及一第二致动器，其耦接至所述螺杆以在使用中控制所述螺杆的旋转速度；及一控制器；其用于控制所述螺杆及所述第一致动器的操作。所述控制器经布置以设定所述螺杆的一轴向位置，以便通过在使用中实现所述背压的一增加来界定要在所述止回阀下游积聚的所述熔体容积以禁止所述熔体积聚容积的任何进一步增加并使所述螺杆的一回收率大致为零。所述控制器经布置以确保在使用期间所述螺杆大致连续旋转。在本发明的一实施例中，所述第一致动器为一液压缸且所述第二致动器为一电动机。或者，所述第一致动器为一电动机，或一机电装置，例如一具有一齿条与小齿轮构造的电动机以平移所述螺杆。或者，所述第二致动器为一液压电动机。

附图说明

现在将参照附图来阐述本发明的各实例性实施例，在附图中：

图1为一在恢复行程末端的RS注射单元的一侧视图，所述RS注射单元能够支持本发明的概念。

图2为一在注射行程末端的RS注射单元的一侧视图，所述RS注射单元能够支持本发明的概念。

图3为一在恢复行程期间的RS注射单元的侧视图，所述RS注射单元能够支持本发明的概念。

图4为一常规RS单元或非连续恢复循环的一序列图。

图5为一根据本发明的连续恢复循环的一序列图。

图6为一显示在图4的恢复循环期间螺杆速度及螺杆位置的曲线图。

图7为一显示在图5的连续恢复循环期间螺杆速度及螺杆位置的曲线图。

图8为一显示代表常规及连续恢复应用二者的螺杆平移速率对背压的曲线图。

图9为一显示在拖曳流分量大于背压流分量时熔体在筒体中的净流分布的曲线图。

图10为一显示在拖曳流分量等于背压流分量时熔体在筒体中的净流分布的曲线图。

具体实施方式

1、导言

如上所述，所属领域中需要一种消除上述多个问题并提供增加的效率的RS注射单元设备及方法。所述领域中还需要一种注射单元设备及方法，所述设备及方法利用一具有一止回阀的螺杆来注射并维持一模型空腔内的保持压力，同时所述螺杆沿一方向连续旋转以塑化树脂而不是将用于下一注射量的树脂位移至所述螺杆下游处的一贮存器中。进一步需要用于在一注射螺杆的螺旋片之间熔融并混合树脂而不是使所述树脂沿所述螺旋片朝一位于所述螺杆尖端处的开口出口位移的设备及方法。这些需要是通过本文中所述的本发明设备及方法来解决。

现在将参照一在一塑料注射成型机中的实例性应用来阐述本发明的概念，在所述应用中是通过一配备有一止回阀或密封件的平移进料螺杆的连续旋转来提高一RS注射单元的效率及输出。较佳地，所述旋转螺杆的特征在于螺旋片允许树脂熔融并混合于所述螺旋片之间的空间内，但不允许树脂在所述螺旋片周围过度位移。

2、结构

图1-3显示一塑料注射成型机的一往复螺杆注射单元，所述往复螺杆注射单元包括安装于一外壳2中的一筒体1。一螺杆驱动电动机3附装至外壳2的一端，其花键驱动轴4延伸于外壳2的内部。一空心注射活塞5啮合驱动轴4的花键并在外壳2的一注射缸体28内滑动。筒体1内的一进料螺杆6以一个端附接至注射活塞5的端部以便当活塞在外壳内旋转并平移(即纵向移动)时其也使进料螺杆6旋转并平移。进料螺杆6具有螺旋片7以在进料螺杆6由电动机3转动时输送从漏斗8经由进料喉9进入筒体中的塑料材料。进料螺杆6还具有一混合机10及位于其尖端12处的止回阀11。一喷嘴13连接至筒体头14，并包含一熔体通道15以将熔融塑料从筒体输送至模型(未显示)。一截止阀16设置于喷嘴13中以有选择地堵塞或开启熔体通道15。截止阀16由缸体17移动。

对于一实验室机器应用而言，一塑料压力传感器18视需要提供于筒体头中以测量螺杆尖端12下游及截止阀16上游的塑料压力。对于一生产机器应用而言，一液压传感器19可提供于外壳2中以测量注射活塞5电动机侧上的液压油压力。一螺杆位置变送器20或类似装置(通常为一Temposonic型)较佳安装于外壳2上以测量进料螺杆6相对与筒体1的纵向位置。由于进料螺杆6连接至注射活塞5的端部，因此位置传感器20也测量注射活塞相对于外壳的位置。一进料螺杆速度传感器21较佳安装于电动机3上以测量电动机轴4的旋转速度，且因为注射活塞5借助花键接合至所述轴且进料螺杆6连接至注射活塞5的端部，所以速度传感器21可有效地测量进料螺杆6的旋转速度。来自所有前述传感器的信号均通过适当的连接22输送至控制器23，例如一基于微处理器的可编程控制器，其可作为一常规计算机的部分链接至任何适当的外围设备，包括(例如)一数据输出装置30(例如一CD ROM驱动器或类似装置)。

控制器23较佳为注射成型机的控制器的部分，所述控制器较佳为一所属领域熟知的基于PC的单元。

经加压的液压油经由管线24供应至注射缸体28或从注射缸体28中排出。如图2中所示，经由管线24供应的油推进注射活塞5及螺杆6以将螺杆尖端12下游的塑料注射到模型中。经由管线24排出的油允许注射活塞5及螺杆6在恢复期间回缩。管线24通常也设置有一伺服控制阀26以计量输出所排出的油，借此控制抵抗注射活塞5回缩的背压。增加背压会减小恢复率，从而增加每轴向位移单位所需的螺杆转数的量。此具有在螺杆回缩时增加塑料的剪切加热的效应。经加压的液压油经由管线25供应至注射缸体28或从注射缸体28中排出。经由管线25供应的油使注射活塞5及螺杆6回缩以在喷嘴处提供“反吸”(回拉)。管线235也设置有一伺服控制阀27以计量输出所排出的油，借此在注射行程期间控制抵抗活塞5及螺杆6前进的压力。此允许提供一异型或可变注射行程，或注射速率。控制器23通过任何适当的通信构件29连接至伺服阀26、27、电动机速度控制装置21及截止缸体致动器17以传递用于选择性控制其相应操作的命令信号。

在将螺杆用作一注射活塞的同时连续转动螺杆时所遇到的问题之一是增加止回阀的磨损率的风险。此在下述情况下是一特别关切的问题：止回阀为一包括一围绕螺杆尖端的管状套筒的锁环式止回阀，所述套筒体具有一啮合所述螺杆尖端处一对应锥形表面的锥形密封表面。此设计型式可在螺杆因实施注射及压紧(保持)功能而前进时防止熔体回流。锁环套筒的外表面在筒体膛孔中滑动并提供一部分密封功能以在注射及压紧功能期间抑制膛孔与锁环外表面之间的熔体回流。

根据锁环外表面与筒体膛孔之间的间隙度，所述环可仅沿筒体滑动来抵抗旋转，因为在其转动时螺杆随其往复运动而非旋转。因此，在过去，当螺杆因实施注射功能而前进，从而导致锁环的锥形密封表面啮合螺杆的锥形密封表面时，旋转的螺杆与不旋转的锁环密封件往往会相互摩擦直至所述环以与螺杆相同的速度旋转为止。此摩擦动作加速了锥形密封表面的磨损速率。

在本发明的一较佳实施例中，使用一联锁或“城堡”式锁环，较佳为一Spirex F-LOC式锁环，所述锁环与螺杆一起旋转，由此消除或最小化此磨损问题。或者，根据本发明的另一实施例，可使用一球阀式止回阀。

3、方法

在运作中，感测螺杆位置及液压油压力。当达到所需的注射容量时，伺服阀26关闭以停止螺杆的平移移动，从而引起缸膛内的压力增加并防止螺杆6往回移动。或者，可向缸体的膛孔侧施加一液压以防止螺杆在连续旋转时往回移动。图8图解说明背压(以psi为单位所测量)与螺杆在恢复期间的平移速率(以毫米/秒为单位所测量)之间的典型关系。通过将该线延伸成与X轴相交可见，在此实例中一约750psi的适度背压便是停止螺杆平移所需的全部。这图解说明可采用相对低的液压来控制螺杆平移。螺杆尖端12下游处的树脂压力与由液压油施加至活塞上的压力成正比地增加。如果所述压力超过由螺杆所产生的压力，则此压力导致止回阀11关闭，从而阻止任何熔体回流通过止回阀。

当模型准备好接收下一注射量时，截止喷嘴16打开(参见图2)且液压升高至所需注射压力(约2000psi)以在所需速度(例如，750毫米/秒)下平移螺杆6。止回阀11保持关闭，且熔体被注入模型(未显示)中。贯穿此过程，螺杆6连续转动。在螺杆停留时间(约为0.5秒)期间，在关闭的止回阀11上游处的树脂连续熔融并混合，但未必相对于螺杆螺旋片向前输送。

在螺杆注射行程的末端，维持正压(约为1200psi)以压紧模型中的树脂，通常直至闸浇口已凝固或以机械方式关闭浇口。可跟随螺杆的一短暂回缩以“反吸”(回拉)或解压浇道系统。贯穿此作业，螺杆可能以一较低速率连续转动。如图3中所示，当螺杆6连续转动时，截止喷嘴16关闭并开始螺杆的恢复及下一注射量的制备。

注射速率，或螺杆6向前运动的速度较佳通过下述方式来控制：当注射活塞在其缸体中前进时，计量输入供应至所述注射活塞的液压油；或当在触融成型的情况下时，随着注射活塞的移动，计量输出所述注射活塞后面的液压油。这些液压“计量”作业通过伺服阀26及27实施，伺服阀26及27由控制器23响应于螺杆位置传感器20所感测的螺杆的“实时”位置来控制。因此，实现对螺杆注射速率的闭环控制。同样地，螺杆的恢复较佳通过调节螺杆速度并“计量输出”在注射活塞后面提供背压的液压油来控制。控制此功能的伺服阀26是通过控制器23响应于由螺杆位置传感器20感测的螺杆位置及由传感器21测量并由软件控制程序确定的螺杆旋转速度来控制。因此，实现对螺杆恢复率的闭环控制。

因此，塑料颗粒被连续不断地添加到旋转螺杆中，其中这些颗粒是通过剪切力及通常沿筒体定位的辅助加热器带来加热。熔体的均匀性通过连续的螺杆旋转得到进一步提高。当进料螺杆旋转时，大体上没有树脂被进料螺杆螺旋片位移到所述下游贮存器中。

本发明也可通过考虑下文对筒体与螺杆内部之间的流分布的说明来加以理解。

为了更好地了解在本发明的情况中所谓“拖曳流”与“背压”是如何相关且从速率或速度观点来看其二者的相应速度分布是如何结合并随压力变化的，将参照图9及10。图9举例说明在一塑化操作(通常在螺杆恢复的中间)期间一RS螺杆筒体内的常见流分布。图10显示一平衡流位置，其中没有明显的净位移、移动或交换，且理想地，在积聚于一形成于止回阀11前面的室中(即，积聚于如图1中所示的尖端12前面的空间中)的熔融材料之间没有塑料材料的净位移、移动或交换。

而且，必须回想起系统的“恢复率”实际上就是塑化率，即，每单位时间的螺杆输出量。通常，恢复率是以克/每秒为单位或类似单位来测量。

简要参见图9，可以见到且可了解，在通道高度(即，实质为螺杆螺旋片的深度)上，拖曳流分布(即，速度分布)本质上呈大致三角形。拖曳流速度分布导致熔体向着下游被强行输送至喷嘴。因此，熔体可积聚在轴向往复螺杆的尖端12的前面。将进一步了解，螺杆螺旋片的螺距负责产生拖曳流。当然，为防止螺旋片与筒体内部两者的磨损，所述螺旋片通常具有一稍小于筒体内径标称值的标称直径，虽然总螺杆直径(从螺旋片的末端所测量)可沿螺杆的长度变化以提供特定处理，例如，增强的混合功能。关于由在螺杆缸体中产生的液压所导致的背压分布，此背压分布具有一通常呈对称但本质上为抛物线速率分布，其中在通道(高度)的边缘处为零速率。

拖曳与背压速度分布的一总和产生一导致混合的不对称抛物线函数(在整个通道高度上)，但此分布具有一向前流过止回阀11的主要(熔融)材料流。因此，熔融材料被收集于界定在喷嘴截止阀16与螺杆的轴向平移尖端12之间的积聚容积或室中。所述积聚容积或室在图1至3中被显示为位于尖端11左边的区域。

在与一现有系统进行一比较后可能会进一步了解本发明，在现有系统中，螺杆通常会在恢复(即塑化)期间(如果不是始终)以其最高速度运行以获得最大剪切加热及最大塑料通量。然而，在此常规RS系统中，必须在出于注射目的而积聚一满(即完整)注射量前的某个时刻将螺杆旋转减速至零。此减速花费且因此浪费一有限但值得考虑的时间，并因平均螺杆速度低于最佳塑化的标称(最高可用值)螺杆速度设定值而产生所述恢复率的一浪费。对需要将螺杆减速至零的常规思维起因于下列事实：i)显然希望在注射后的螺杆中保持最低限度的材料量(特别是在塑料处理情况中)，所述材料用于保持与压紧；ii)显然希望最小化塑料在筒体内的滞留或停留时间；及iii)在建立喷射容积后，不存在积聚额外熔融材料的地方，且因此，恢复率必须降至零。

在互补意义上，在注射后，常规的现有系统中的螺杆速度必须迅速加快以达到最佳恢复率，但此费时并造成一增加的所需能量费用以克服螺杆、树脂(通常呈半固体/部分液体形式)与筒体内表面之间的惯性力。

当然，由于加热通常是由剪切效应所诱发，且塑料特性易于因过热而逆变，因此，当然，最大螺杆速度取决于将使用的材料。此考虑在一针对PET、PVC及类似物的注射成型环境下的塑料处理中特别贴切。然而，在其中将处理的材料不易于因热而改变特性的现有系统中，需要最大螺杆速度以确保系统的最大效率及最大通量。

关于下面的发明性概念，本发明实质上界定注射容量，且实际上通过动态调节背压来控制在恢复阶段期间针对注射量所积聚的材料量。如将了解，背压通常是通过液压动作，且具体而言，通过对伺服阀(图1的元件26及27)的基于控制器控制且因此对与整个注射单元相关联的注射缸体中液压的系统控制所产生。更具体而言，在已积聚了或几乎接近所需熔体容积后，本发明导致背压的一受控增加直至螺杆的轴向平移停止且拖曳流与背压速度分布相互抵消以产生一大体上理想的完全平衡的流分布。

图10图解说明增加抛物线背压速度分布以产生一具有一零(或接近零)恢复率的合计流分布100。设想，本发明并非导致一高背压的急剧改变，而是可较佳地逐渐增加背压直至在所需的熔融材料积聚容积下达到平衡。

与现有系统相反，在本发明中，尽管背压抑制了螺杆的轴向平移，但螺杆的旋转速度得以维持。而且，从漏斗(图1的编号8)的一重力进料观点来看，筒体中的持久压力及容积环境防止额外的原材料从漏斗进入螺杆。因此，在以获得的喷射容积所建立的平衡位置中，控制系统及过程建立了一大致零的恢复率且无熔体流。另外，在螺杆速度大致(如果不是完全)得以维持的情况下，剪切加热仍继续熔融螺杆上端(在上游，即在止回阀后面)内的塑料颗粒，从而节省时间。

在积聚一适当容积的熔融材料(其可在一定程度上超出填满整个模型所需的容积)后，通常再次增加背压以向前推动螺杆，借此通过喷嘴启动注射。当然，在积聚所需容积与注射之间将产生一略微延迟，此延迟由(例如)截止阀14的机械致动而引起以使注射能够进入一下游歧管或模型中。在螺杆以操作速度连续旋转的情况下，本发明的控制器通常支持对螺杆朝筒体头14的向前轴向(平移)移动实施闭环速度控制。

总之，且如将了解，背压水平必定会根据将塑化的材料的粘度而变化。

在注射后，本发明的系统通常移至一保持阶段中，在所述保持阶段中，控制器管理(例如)由下列项中的一项或多项所确定的闭环压力控制：螺杆位置、期满时间、空腔压力或液压。保持为一项所属领域的技术人员易知的常规技术，并采用于使用已知技术的现有(现有技术)RS注射单元中。图1的说明性内容将因此被理解为包括必要的传感器及逻辑(在控制器23中)以确保可支持注射及保持功能。

在注射时，单向阀(止回阀)11实质上运作以防止离开喷嘴13的熔融材料回流。

本发明还涵盖动态改变螺杆的背压及速度的能力以维持一零恢复率及图10中所示的平衡流条件。因此，从开始注射到结束保持，本发明涵盖：

1、动态调节背压及螺杆速度以实现跨所述单向阀的零或大致零流量。较佳使用一位于筒体中且在单向阀上游处的压力变送器来感测此动态调节，虽然可采用所述领域的技术人员所了解的替代方法，例如，经验确定及根据所需结果的后续操作设置。所述压力变送器耦接至系统控制器23，所述系统控制器可运作以控制电动机3及液压供应管线24及25中的伺服阀26及27。如将了解，对螺杆操作速度的控制受其增加速度的能力支配。因此，螺杆速度可能需要从其在恢复期间的上限逐步退回以允许其随后在注射及保持期间增加，虽然将了解，螺杆速度的逐步退回仍会在单位时间内产生较高的平均通量；及/或

2、对螺杆的位置加以补偿以在一定程度上增加所积聚材料的容量，以解决由不平衡流分布及不可补偿背压所致的预期回流。

在注射及保持结束时，螺杆进入恢复，随之第一致动器内的背压降低且螺杆开始往回移动。螺杆中的恢复率增加，虽然此时恢复时间并未因必须迅速增加螺杆速度而受到影响。由于在整个过程期间螺杆连续旋转，因此，虽然增加了所述材料(例如塑料)的停留时间，但本发明可实现的恢复率明显快于现有技术系统中的恢复率。

总之，本发明动态改变螺杆的每分钟转数并调节背压以控制螺杆的位置且控制恢复率。

如将了解，注射容量与螺杆直径的比例(称作注射量利用率)与注射量及循环的可重复性(例如，所输送的重量)成比例。换句话说，更高的注射量利用率提供更好的可重复性及增加的循环一致性。与较大直径的螺杆相比，较小的螺杆就其本质而言具有相对高的注射量利用率，因此较佳使用较小(且因此更便宜)的螺杆。然而，在过去，具有较小孔径/直径的螺杆具有一比较大直径螺杆差的恢复率的事实已影响了对螺杆的选择。因此，在以前，用户往往被迫使用较大螺杆以满足循环时间及输出要求。通过在一新机器中或通过升级控制软件(并在必要时安装控制传感器)来采用本发明的概念，本发明现在允许使用较小螺杆来实现较高通量，即，较高恢复率及更经济且更具成本效率的操作。

4、优点

根据本发明的设备及方法，实现经改良的树脂混合及未熔熔体的熔融。在树脂含有诸如长玻璃纤维的填充物或增强物的情况下，可实现填充物或纤维在整个熔体中的更均质分布。因为在连续转动时螺杆可以一较低速度运作，所以当纤维与熔体一起处理时存在较少的纤维断裂，此导致一较紧固、具有较高品质的成型产品。

在热敏性树脂的情况下还减少熔体降解。此导致在处理PET时较少生成乙醛(AA)。使用本发明的连续塑化RS注射单元可获得与先前使用更昂贵的两级注射单元所获得的相同AA生成效能。

另外，使用本文中所述的方法及设备导致一较低的每熔体通量成本(以$/公斤/小时为单位所测量)并实现较低的每熔体通量能耗(以千瓦/公斤/小时为单位所测量)。图5显示一以一连续恢复模式运作的所述较佳实施例的一RS类型注射单元的操作序列图。注射成型过程的每一步骤是通过以“S/0打开”开始并以“模型关闭”结束的文本框按其正确序列加以注解。另外，显示的图线代表螺杆的相对旋转速度及在成型序列期间相应时间处上升及下降的相对熔体压力。(在此上下文中，“S/O”是指“截止”并涉及喷嘴中用于控制进入模型中树脂流的阀16。)

参见图5，蓝色实图线代表熔体压力且相当于左侧的垂直轴线(标记为熔体压力(psi))。熔体压力在成型循环期间变化，其定时由水平轴线(标记为时间(秒))来指示。如果从左至右读出熔体压力，熔体压力是以一低值开始且随后在注射结束时迅速上升至一峰值，然后下降并在保持阶段保持在一中等压力下，且随后在冷却期间下降并在打开模型及射出部件前下降至一环境温度值。然后，在模型关闭周期结束期间开始建立熔体压力。

图5中的红色实图线代表螺杆速度且相当于右侧的垂直轴线[标记为螺杆速度(rpm)]。螺杆速度在成型循环期间变化。如果从左至右读出螺杆速度，螺杆速度是以一截止阀打开期间的一中等水平开始，在注射及保持期间增加至一略高值，随后在冷却的初始部分期间减至一略低值，然后在冷却的后面部分期间及在循环的剩余部分阶段增加至一大致较高值直至当螺杆速度降至其先前中等水平时的模型关闭后面部分为止。应注意，截止阀关闭操作及螺杆的预回拉与所述循环的模型冷却部分的一部分同时发生，而螺杆恢复与所述循环的模型冷却部分的一部分、模型打开、部件射出及模型关闭的一部分同时发生。而且，螺杆的后回拉与所述循环的模型关闭部分的一部分同时发生。如通过图4与图5的一比较将了解，连续恢复模式允许以一更有效率的方式运作注射单元，如现在将解释。

使用本发明的方法及设备，一较小螺杆可由一具有必然更小成本的控制装置、断路器等的较小电动机以一较低速度来驱动。此导致设备成本的显著节省。而且，由于利用了较低的螺杆速度，因此所述单元运作得比一具有等效熔体通量的常规单元更安静。

常规RS单元在每一成型循环期间停止并启动螺杆旋转。此导致电动机的高峰值扭矩要求，而此要求又消耗更高峰值能量。在螺杆不转动时的成型循环部分期间，熔体混合及塑化停止。连续螺杆旋转消除了电动机的断续高峰值转矩需求并提供恒定的熔体混合及塑化。因此，实现了较低峰值能量需求，从而导致所述单元的一较低总能耗。

图6图解说明使用一非连续旋转方法的现有技术在恢复开始时的螺杆初始旋转期间填满螺杆螺旋片所需的“重新填充”时间。螺杆转动但不平移直至螺旋片被填满并有某物来推撞为止。因此，当螺杆重新开始旋转以进行塑化时，必须考虑排出捕集于螺旋片与未熔融树脂颗粒之间的空气。而且，仅较少的新鲜树脂可供熔融于所述筒体的一既定容积中。

借助一连续旋转的螺杆，得以将所述缺陷(图6中所示)补救至如下程度：当旋转螺杆在注射及保持期间从敞开式漏斗喉下方经过时可吸入更多的树脂，且因而一更大量树脂可供用于塑化。而且，在所述筒体的相同容积中存在较少捕集空气。图7通过显示螺杆在恢复开始时立即开始平移，即没有图6中所示的“重新填充”时间来图解说明此补救措施。

所有上述优点意味着一既定螺杆直径、螺杆长度及驱动装置的系统可熔融、混合及均质化一较大的特定树脂通量。此因使用一连续旋转RS单元所致通量增加违反了将此方案低估为不可能的既定理解。连续旋转的益处可通过比较图6与图7看出。图6显示一使用螺杆只在循环的恢复阶段期间旋转的常规成型循环在5.29秒内完成的成型循环。图7显示当螺杆也在注射及保持期间旋转的在4.07秒内所完成的相同成型循环。

虽然已在一使用一电动机来旋转螺杆及一液压缸来平移螺杆的注射成型机背景下阐述了该较佳实施例，但应了解，本发明可采用替代(但等效)的驱动技术来产生轴向平移、螺杆旋转、背压及拖曳流。因此，应以其最广泛的功能性意义来解释(例如)对液压缸的任何提及或由液压缸所实施的功能。

此外，从一实用观点来看，应了解，单向阀最好靠近且理想地直接毗邻于螺杆的尖端定位，因为注射压力因此而被限制于一远离螺杆及其螺旋片的区域。在此配置中，筒体的结构配置可沿其长度并以一使筒体前端支持一较高压力环境且因此被构造得更坚固的方式而变化。

另外，虽然本发明的该较佳实施例通常主张连续运作螺杆(既使对于选定的时间周期而言，在减小的速率下亦应如此)，但据观察所述过程可大致连续，因为在所述单元总注射循环一个或多个不同阶段(例如在恢复期间)中存在螺杆旋转速度迅速下降且紧接着迅速上升的现象。与现有技术[其可迅速降低螺杆旋转并随后使螺杆(其配置有一单向阀以支持注射压力)保持在零旋转速度达除螺杆恢复周期以外的全部时间(参见图4)]相反，本发明的一实施例可短暂地导致存在一零旋转速度状态。往复螺杆的旋转可减至零达一小于总循环时间约30％、较佳小于总循环时间约20％且最佳小于总循环时间约15％的时间。然而，此一种状态将牺牲系统的操作效率且因此牺牲通过在一注射单元内的一往复螺杆环境中使用连续螺杆旋转在筒体内的某一点处产生注射压力而得到的益处。

从一实用观点来看，较佳的情况是，螺杆以接近其最大速度或以其最大速度旋转大于总循环的50％且较佳尽可能接近所述时间的100％。然而，人们将体验到的本发明胜过现有系统的益处是，螺杆可在总循环的至少约60％，较佳至少约70％且最佳至少约80％期间以最大速度或接近于最大速度米旋转。当然，任何螺杆不以最大或接近最大旋转速度运作的时间会因减小平均螺杆旋转速度(及平均恢复率)而减少总塑化通量(及总恢复率)。

5、结论

因此，已阐述的是一种用于通过利用螺杆在单元的整个运作期间(包括螺杆平移期间)的连续旋转来有效地运作一RS注射单元的方法及设备。为此，提供一单向阀或密封件，以与螺旋片一起来阻止树脂位移。这些特征使效率提高并使设备及操作成本降低。本发明的概念(即螺杆在一RS单元中的连续旋转)可应用于其中可对止回阀(在筒体的喷嘴处)加以修改且螺杆的螺旋片支持连续旋转的现有系统。为了实现此系统修改，软件控制模块(例如存储的及可从一CD ROM或专用芯片上载的)可载入或以其他方式编程到系统控制器(图1中的参考编号23)中以修改注射单元操作及系统定时。实质上，软件程序(通常存在于一计算机可读媒体上)修改与RS注射单元相关联的伺服阀致动及去致动的定时及由现有系统中传感器(如图1中所示结构中例示的)所确定的过程控制参数。

所属领域的技术人员将认识到，本发明同样可应用于触变成型、金属注射成型及其他类似注射成型机及运作此类具有一类似于RS注射单元的通用配置及设计型式的方法。

在附图中，以轮廓线显示或由方块表示的个别组件均为注射成型领域中众所周知，且其特定构造及操作对于实施本发明的操作或最佳模式并不重要。

虽然已参照目前被认为是较佳的实施例阐述了本发明，但应了解，本发明不仅限于所揭示的实施例。相反地，本发明旨在涵盖随附权利要求书的精神及范围内所包括的各种修改及等效布局。例如，虽然已就一液压控制注射单元阐述了本发明的较佳实施例，但本发明也可想象由一电力系统或其功能等效系统所产生的注射压力。同样地，术语注射单元应在一广泛及功能意义上加以考虑。而且，本发明可在触变成型及金属成型机中获得应用。随附权利要求书的范围要被赋予最广泛的解释以便涵盖所有此类修改及等效结构与功能。

上述所有美国及其他国家的专利文献均以引用方式并入具体实施方式中。

Claims (40)

1、一种具有一循环操作周期的往复螺杆注射单元，其包括：

一安装于一筒体内的轴向平移螺杆，所述螺杆具有与其相关联的一止回阀，在使用中，可在所述止回阀下游处积聚一容积的熔体；

一第一致动器，其经布置以实现所述螺杆相对于所述筒体的轴向移动并在使用中产生背压；

一第二致动器，其耦接至所述螺杆以在使用中控制所述螺杆的旋转速度；及

一控制器，其用于控制所述螺杆及所述第一致动器的操作，所述控制器经布置以设定所述螺杆的一轴向位置，以便通过在使用中实现所述背压的一增加来界定要在所述止回阀下游积聚的所述熔体容积，来禁止所述熔体积聚容积的任何进一步增加并使所述螺杆的一恢复率大体上变为零，且其中所述控制器经布置以确保在使用期间所述螺杆在所述整个循环操作周期期间大体上连续旋转。

2、如权利要求1所述的往复螺杆注射单元，其中所述控制器在每一注射循环期间导致下列两项中的至少一项的选择性变化：

a)所述背压；及

b)所述螺杆的所述旋转速度；

借此控制所述螺杆的轴向平移并在所述注射循环期间有选择地及动态地改变所述注射单元的所述恢复率。

3、如权利要求1所述的往复螺杆注射单元，其进一步包括一耦接至所述控制器的压力变送器。

4、如权利要求1所述的往复螺杆注射单元，其进一步包括一耦接至所述控制器并响应于所述螺杆的螺杆位置变送器，出于下列两项中的至少一项的目的，所述螺杆位置变送器将螺杆位置信息转发至所述控制器：

背压控制；及

恢复率控制。

5、如权利要求1所述的往复螺杆注射单元，其进一步包括一耦接至所述控制器及所述第二致动器的螺杆速度传感器，出于每一注射循环期间的动态恢复率控制的目的，所述螺杆速度传感器将螺杆速度信息转发至所述控制器。

6、如权利要求1所述的往复螺杆注射单元，其中所述螺杆具有一位于所述止回阀下游且靠近于所述止回阀的尖端且所述筒体进一步具有一位于所述尖端前面的室且熔体积聚于所述室中，所述室具有一最终容积，其被界定为一喷射容积与一足以在注射期间补偿从所述室跨越所述止回阀的潜在回流的注射缓冲容积的一总和。

7、如权利要求6所述的往复螺杆注射单元，其中所述螺杆的所述旋转速度在使用中为恒定。

8、如权利要求1所述的往复螺杆注射单元，其中在使用中，所述螺杆的所述旋转速度在所述螺杆的一恢复阶段期间处于一第一速度下，并可在一注射阶段的至少一部分期间暂时地朝一第二速度变化，所述第二速度低于所述第一速度。

9、如权利要求1所述的往复螺杆注射单元，其中在生产使用中螺杆旋转始终高于每分钟零转数。

10、一种出于注射目的产生注射压力的往复螺杆注射单元，所述往复螺杆注射单元包含一位于一筒体内的螺杆，所述筒体具有一其中积聚熔融材料的喷射室，所述注射单元具有一可调节恢复率，所述往复螺杆注射单元包括：

用于动态改变所述筒体内的所述螺杆的每分钟转数的构件；

用于调节由所述注射单元产生的背压以控制所述螺杆相对于所述筒体的位置及轴向移动的构件；及

用于在螺杆恢复及注射阶段期间控制所述恢复率的构件，所述用于控制的构件可运作以影响所述用于动态改变的构件及所述用于调节背压的构件；

且其中，在塑化期间，所述螺杆的所述旋转速度在所述整个操作循环的一大致周期期间高于零。

11、一种用于一注射成型机的控制器，所述控制器经布置以在使用中通过选择性控制背压来控制一往复且连续旋转的进料螺杆的轴向定位，所述控制器经进一步布置以在所述注射成型机中使用时支持并控制所述背压的产生以便可将材料直接注射入一模型及一浇道系统中的一个中。

12、如权利要求11所述的控制器，其中所述控制器经进一步布置以在使用中在一注射阶段期间维持所述螺杆的一大致零恢复率，所述恢复率相关于所述螺杆的旋转速度及在使用中所述注射成型机的一注射单元内所产生的背压。

13、如权利要求12所述的控制器，其中所述控制器在使用中导致下列两项中的至少一项的选择性变化：

a)所述背压；及

b)所述螺杆的所述旋转速度；

借此控制所述螺杆的轴向平移并在使用中在所述注射单元的一操作循环期间有选择地及动态地改变所述恢复率。

14、如权利要求13所述的控制器，其中所述控制器经布置以在使用中相对于在所述操作循环的一恢复阶段期间所述螺杆的一旋转速度暂时减小在所述操作循环的一注射阶段期间所述螺杆的所述旋转速度。

15、如权利要求14所述的控制器，其中所述控制器在使用中响应于所感测的与一注射单元相关联的压力、位置及速度信号且所述控制器在使用中大致运作以在所述操作循环的一注射阶段期间维持一零恢复率。

16、一种操作具有一与其相关联的止回阀的一注射单元的一往复进料螺杆的方法，所述止回阀允许所述注射单元在注射压力下运作，所述方法包括：

在大致所述整个注射成型循环期间，使所述往复螺杆以一高于每分钟零转数的速度旋转。

17、如权利要求16所述的操作所述往复进料螺杆的方法，其进一步包括：

在一位于所述进料螺杆的一止回阀下游处的室中，积聚熔体直至积聚到一所需容积为止；

增加所述注射系统中的背压以便既建立所述进料螺杆的一大致零恢复率又禁止所述熔体积聚容积的任何进一步增加。

18、如权利要求17所述的操作所述往复进料螺杆的方法，所述方法包括：

进一步增加所述系统内的背压以产生所述熔体从所述室注入一模型中的注射。

19、如权利要求18所述的操作所述往复进料螺杆的方法，所述方法包括：

感测所述螺杆的一压力环境、螺杆位置及旋转速度中的至少一个；及

控制所述螺杆的轴向平移并响应于所述压力环境、螺杆位置及旋转速度中的对应项，在所述注射循环期间通过调节下列两项中的至少一项来有选择地及动态地改变所述注射单元的所述恢复率：

a)所述背压；及

b)所述螺杆的所述旋转速度。

20、如权利要求17所述的操作所述往复进料螺杆的方法，所述方法包括：

在所述室中积聚熔体直至所积聚熔体的所述容积等于一成型一部件所需的喷射容积与一足以在注射期间补偿在所述室上游跨越一止回阀的潜在回流的一注射缓冲容积的一总和。

21、如权利要求16所述的操作所述往复进料螺杆的方法，所述方法包括：

在一其中积聚熔体的所述螺杆的恢复阶段期间以一第一速度运作所述螺杆；及

在一注射阶段的至少一部分期间暂时以一第二速度运作所述螺杆，所述第二速度低于所述第一速度。

22、如权利要求16所述的操作所述往复进料螺杆的方法，其中以一高于每分钟零转数的速度旋转所述往复螺杆发生在所述整个注射成型循环期间。

23、如权利要求16所述的操作所述往复进料螺杆的方法，其中可将所述往复螺杆的旋转减至零达一小于一总循环时间的约30％，较佳小于所述总循环时间的20％且最佳小于所述总循环时间的15％的时间。

24、一种计算机程序元件，其包括计算机程序代码构件以使所述计算机执行过程以：

在大致一整个注射成型循环且较佳所述注射循环的至少60％期间，以一高于每分钟零转数的速度旋转一注射单元的一往复螺杆。

25、如权利要求24所述的计算机程序元件，其进一步包括计算机程序代码构件以使所述计算机执行过程以：

在一位于所述进料螺杆的一止回阀下游的室中积聚熔体直至积聚到一所需容积为止；及

增加所述注射系统中的背压以便既建立所述进料螺杆的一大致零恢复率又禁止所述熔体积聚容积的任何进一步增加。

26、如权利要求25所述的计算机程序元件，其进一步包括计算机程序代码构件以使所述计算机执行过程以：

进一步增加所述系统内的所述背压以产生所述熔体从所述室到一模型中的注射。

27、如权利要求26所述的计算机程序元件，其进一步包括计算机程序代码构件以使所述计算机执行过程以：

分析所述螺杆的一所感测压力环境、螺杆位置及旋转速度中的至少一项；及

控制所述螺杆的轴向平移并在所述注射循环期间响应于所述压力环境、螺杆位置及旋转速度中的对应项以通过调节下列两项中的至少一项来有选择地及动态地改变所述注射单元的所述恢复率：

a)所述背压；及

b)所述螺杆的所述旋转速度。

28、如权利要求25所述的计算机程序元件，其进一步包括计算机程序代码构件以使所述计算机执行过程以：

允许在所述室中积聚熔体直至所积聚熔体的所述容积等于一成型一部件所需的喷射容积与一足以在注射期间补偿在所述室上游跨越一止回阀的潜在回流的注射缓冲容积的一总和。

29、如权利要求24所述的计算机程序元件，其进一步包括计算机程序代码构件以使所述计算机执行过程以：

在一其中积聚熔体的所述螺杆的恢复阶段期间以一第一速度运作所述螺杆；及

在一注射阶段的至少一部分期间以一第二速度暂时运作所述螺杆，所述第二速度低于所述第一速度。

30、如权利要求24所述的计算机程序元件，其进一步包括计算机程序代码以使所述计算机执行过程以在使用中使所述往复螺杆在所述整个注射成型循环期间以一高于每分钟零转数的速度旋转。

31、如权利要求24所述的计算机程序元件，其进一步包括计算机程序代码构件以使所述计算机执行过程以允许所述往复螺杆的旋转减至零达一少于一总循环时间的约30％，较佳少于所述总循环时间的20％且最佳少于所述总循环时间的15％的时间。

32、如权利要求24所述的计算机程序元件，所述计算机程序元件包含于一计算机可读媒体上。

33、一种包括具有一注射单元基座的注射成型机，其包括：

一其中包括一轴向平移及往复螺杆的筒体，所述筒体具有一喷嘴以在使用中支持熔体注入一浇道系统及一模型中的一个中，所述螺杆具有与其相关联的一止回阀，在使用中，可在所述止回阀的下游积聚一容积的熔体；

一第一致动器，其经布置以实现所述螺杆相对于所述筒体的轴向移动并在使用中产生背压；

一第二致动器，其耦接至所述螺杆以在使用中控制所述螺杆的旋转速度；及

一控制器，其用于控制所述螺杆及所述第一致动器的操作，所述控制器经布置以设定所述螺杆的一轴向位置，以便通过在使用中实现所述背压的一增加来界定要在所述止回阀下游积聚的所述熔体容积，以禁止所述熔体积聚容积的任何进一步增加并使所述螺杆的一恢复率大致为零，且其中所述控制器经布置以确保所述螺杆在使用中大致连续旋转。

34、如权利要求33所述的注射成型机，其中所述控制器在每一注射循环期间导致下述两项中的至少一项的选择性变化：

a)所述背压；及

b)所述螺杆的所述旋转速度；

借此控制所述螺杆的轴向平移并在所述注射循环期间有选择地及动态地改变所述注射单元的所述恢复率。

35、如权利要求34所述的注射成型机，其进一步包括一耦接至所述控制器的压力变送器。

36、如权利要求34所述的注射成型机，其进一步包括一耦接至所述控制器并响应于所述螺杆的螺杆位置变送器，所述螺杆位置变送器出于以下两项中的至少一项的目的将螺杆位置信息转发至所述控制器：

背压控制；及

恢复率控制。

37、如权利要求36所述的注射成型机，其进一步包括一耦接至所述控制器及所述第二致动器的螺杆速度传感器，所述螺杆速度传感器出于在每一注射循环期间的所述动态恢复率控制的目的将螺杆速度信息转发至所述控制器。

38、如权利要求33所述的注射成型机，其中所述螺杆具有一位于所述止回阀下游处且靠近所述止回阀的尖端且所述筒体进一步具有一位于所述尖端前面的室且熔体积聚于所述室中，所述室具有一最终容积，其被界定为一喷射容积与一足以在注射期间补偿从所述室跨越所述止回阀的潜在回流的注射缓冲容积的一总和。

39、如权利要求38所述的注射成型机，其中在使用中所述螺杆的所述旋转速度为恒定。

40、如权利要求35所述的注射成型机，其中在使用中，所述螺杆的所述旋转速度在所述螺杆的一恢复阶段期间处于一第一速度下且可在一注射阶段的至少一部分期间暂时地朝一第二速度变化，所述第二速度低于所述第一速度。

Images