JP5615975B2 - 射出成形のフロー制御の装置及び方法 - Google Patents
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- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
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Description
本出願は、2011年4月14日出願の米国仮特許出願第61/475,340号及び2010年11月23日出願の米国仮特許出願第61/416,583号の優先権の利益を請求するものであり、前述の全ての開示は、本明細書で充分に説明されるように、その全体における引用によって組み込まれる。
射出圧力下にある射出流体成形材料をモールドキャビティの第1のゲートに送達する送達チャネルを有する、射出流体成形材料を受けるマニホルド、
射出流体材料がキャビティに流れるのを防ぐためにバルブピンの先端部がゲートをふさぐ第1の位置と、バルブピンの先端部が、第1の位置と第2の位置の間に及ぶ駆動経路の長さの少なくとも1部に沿って射出流体のフローを制限する第1の位置の上流にある第2の位置と、射出流体材料が、ピン先端部から第1のゲートを通って制限無しに無造作に流れる第2の位置の上流の第3の位置との間に及ぶ、駆動経路に沿って駆動可能な(drivable)先端部を有するバルブピンに、駆動可能に(drivably)組み込まれるアクチュエーター、
起動位置と、1以上の中間の駆動速度位置と、高駆動速度位置との間で制御可能に調節可能なバルブシステムにより駆動される前記アクチュエーター、バルブシステムが1以上の中間の駆動速度位置内にある時の1以上の対応する中間の移動速度で、及びバルブシステムが1以上の高駆動速度位置内にある時の1以上の中間の移動速度よりも高い移動速度で、上流に駆動される前記アクチュエーターを含み、
前記方法は:
第1の位置と第2の位置との間の移動の長さを選択する工程、
第1の位置におけるバルブピンの先端部及び起動位置におけるバルブシステムにおいて射出サイクルを始める工程、
第1の位置から第2の位置へとバルブピンの先端部を継続的に上流に駆動するために、1以上の選択された中間の駆動速度位置で動作するようバルブシステムを調節する工程、
バルブピンの先端部がいつ第2の位置に達したかを測定するためにバルブピンの位置を感知する工程、
バルブピンの先端部が第2の位置に達したことを感知する工程において測定されたとき、より高い移動速度でバルブピンの先端部を継続的に上流へ駆動するよう、高駆動速度位置で動作するために、バルブシステムを調節する工程を含む。
射出された流体材料をモールドキャビティに通じる第1のゲートへ送達する送達チャネルを有する、射出された流体成形材料を受けるマニホルド;
射出流体の材料がキャビティに流れるのを防ぐためにバルブピンの先端部が第1のゲートをふさぐ第1の位置と、バルブピンの先端部が、第1の位置と第2の位置との間に及ぶ駆動経路の長さの少なくとも一部に沿って第1のゲートを通る射出流体のフローを制限する、第1の位置の上流の第2の位置と、射出流体の材料がピンの先端部から制限無しに第1のゲートを通って無造作に流れる、第2の位置の上流の第3の位置との間に及ぶ、駆動経路に沿って駆動可能な先端部を有するバルブピンに相互接続される、アクチュエーター、を含み、
前記アクチュエーター及び前記バルブピンは、起動位置と、1以上の中間の駆動速度位置と、高駆動速度位置との間で制御可能に調節可能なバルブシステムによって制御可能な移動速度で並進して駆動され、前記アクチュエーターは、バルブシステムが1以上の中間の速度位置にある時に1以上の中間の移動速度で、及びバルブシステムが高駆動速度位置にある時に1以上の中間の移動速度よりも高い移動速度で駆動され;
また、前記装置は、位置センサ及び制御器を含み、
前記位置センサは、バルブピンの位置を感知して、ピンの位置を示す信号を制御器に送信し;
前記制御器は、バルブシステムに、起動位置から第2の位置、第3の位置へと、アクチュエーター及びバルブピンを継続的に上流に駆動するように指示し;
前記制御器は、バルブピンが第2の位置に達したことを示す位置センサからの信号を制御器が受け取り次第、バルブシステムに、起動位置から1以上の中間の駆動速度位置へ、及び続いて1以上の中間の駆動速度位置から高駆動速度位置へと移動するように命令する指示を含む。
モールドキャビティに対するゲートへ流体成形材料を送達する送達チャネルを有する、射出された流体成形材料を受けるマニホルド;
先端部を有するバルブピンに相互接続されるアクチュエーターを含み、該アクチュエーターは、下流ゲート閉鎖位置と中間の上流ゲート開放位置との間の経路の移動に沿って、バルブピン継続的に上流に動かし、下流ゲート閉鎖位置は、流体材料がモールドキャビティへと流れるのを防ぐためにバルブピンの先端部がゲートをふさぐ位置であり、中間の上流ゲート開放位置は、下流ゲート閉鎖位置と、流体成形材料がゲートを通って最大速度で流れる中間の上流ゲート開放位置の、全開されたストロークの端部位置との間の所定位置であり;
また前記装置は、バルブピンの下流ゲート閉鎖位置から中間の上流ゲート開放位置への移動中に、アクチュエーターに、1以上の選択された速度でバルブピンを継続的に上流に動かすように命令する指示に従って、少なくとも一部でアクチュエーターの移動を制御する、アクチュエーターに相互接続される制御器を有し、
前記制御器は更に、1以上の選択された中間の速度よりも高い1以上の速度での、中間の上流ゲート開放位置から全開されたストローク位置への、アクチュエーターの継続的に上流への動作を制御する。
ゲートを通ってモールドキャビティへ流体材料を送達する送達チャネルを有する、射出された流体材料を受けるマニホルド;
先端部を有するバルブピンに相互接続されるアクチュエーターを含み、該アクチュエーターは、下流ゲート閉鎖位置と中間の上流ゲート開放位置の間の、及び下流ゲート閉鎖位置と中間の上流ゲート開放位置の上流の全開されたストロークの端部位置との間の移動の経路に沿ってバルブピンを継続的に上流に動かし、下流ゲート閉鎖位置は、流体材料がモールドキャビティへ流れるのを防ぐためにバルブピンの先端部がゲートをふさぐ位置であり、中間の上流ゲート開放位置は、流体材料がゲートを通って流れる位置であり;
また前記装置は、少なくとも下流ゲート閉鎖位置から中間の上流ゲート開放位置への移動中に、制御器に、バルブピンの位置を示す1以上の信号を送信するセンサを含み、
前記制御器は、センサから受けられる1以上の信号に基づき、下流ゲート閉鎖位置から中間の上流ゲート開放位置へのバルブピンの移動中、1以上の選択された速度で、バルブピンを動かす指示を実行し;
前記制御器は、センサから受けられる1以上の信号に応答して、バルブピンの1以上の選択された速度よりも高い1以上の速度で、全開されたストロークの端部位置へ、継続的に中間の上流ゲート開放位置の上流にバルブピンを動かすようアクチュエーターに指示する。
第1の時間に始まる、第1のゲートを通るキャビティへの流体材料の送達を制御する第1のバルブ;
流体材料が第1のゲートを通ってキャビティに入り、第2の時間の前に第2のゲートに到達するように、第1の時間の後の第2の時間で始まる、第2のゲートを通る流体材料の送達を制御する第2のバルブを含み;
前記第2のバルブは、先端部を有するバルブピンに相互接続されるアクチュエーターを含み、前記アクチュエーターは下流ゲート閉鎖位置と中間の上流ゲート開放位置の間の移動の経路に沿って、バルブピンを継続的に上流に動かし、下流ゲート閉鎖位置は、流体材料がキャビティへ流れるのを防ぐためにバルブピンの先端部が第2のゲートをふさぐ位置であり、中間の上流ゲート開放位置は、
下流ゲート閉鎖位置と中間の上流ゲート開放位置の上流の全開されたストロークの端部位置の間の所定位置であり;
また前記システムは、下流ゲート閉鎖位置から中間の上流ゲート開放位置へのバルブピンの移動中、1以上の選択された速度で、バルブピンを継続的に上流に動かすようアクチュエーターに命令する指示に少なくとも部分的に従って、アクチュエーターの動作を制御する、アクチュエーターに相互接続される制御器を含む。
前記制御器は、下流ゲート閉鎖位置から中間の上流ゲート開放位置への中心バルブピンの移動中、1以上の選択された速度で、中心バルブピンを継続的に上流に動かすよう中心アクチュエーターに命令する指示に少なくとも部分的に従って、中心アクチュエーターの動作を制御する中心アクチュエーターに相互接続される。
また、射出成形サイクルを行う方法が提供され、該方法は:
下流ゲート閉鎖位置と全開されたストロークの端部位置の間にある、下流ゲート閉鎖位置から中間の上流ゲート開放位置までに始まる、上流移動の連続的な経路に沿ったバルブピンの動作の1以上の選択された速度を選択する工程、
バルブピンの位置を感知する工程、
下流ゲート閉鎖位置から中間の上流ゲート開放位置へと始まる、1以上の第1の選択された速度で、バルブピンを継続的に上流に動かすアクチュエーターを駆動するよう駆動機構に指示する駆動システムに、第1の制御信号を発生及び送信する工程、
中間の上流ゲート開放位置にあるバルブピンの位置を感知する工程に基づいて駆動システムに第2の制御信号を発生及び送信する工程を含み、前記第2の制御信号は、1以上の第1の選択された速度よりも高い1以上の第2の選択された速度で、中間の上流ゲート開放位置から全開されたストロークの端部位置へ、アクチュエーターがバルブピンを継続的に上流に動かすように、駆動機構に指示する。本発明の別の態様において、射出成形装置において射出成形サイクルを行う方法が提供され、前記装置は:
射出成形機、及び射出圧力下の成形材料をモールドキャビティの第1のゲートに送達する送達チャネルを有する、射出成形機から射出された成形材料を受けるマニホルド、
射出流体材料がキャビティに流れるのを防ぐためにバルブピンの先端部がゲートをふさぐ位置である第1の位置からバルブピンを駆動する、バルブピンに相互接続されるアクチュエーターを含み、該アクチュエーターは、成形材料がゲートを通って最大速度で流れるゲートの第2の位置まで上流にバルブピンを更に駆動し、及び起動位置から、第1の位置と第2の位置の間の1以上の中間の位置を通って継続的に上流に駆動し、ここで、バルブピンの先端部は最大速度未満の1以上の速度にまで射出流体のフローを制限し、
また前記装置は、1以上の選択された中間の速度で、及び中間の速度よりも高い1以上の高い速度で、アクチュエーターとバルブピンを上流に制御可能に駆動するための駆動システムを含み、
前記方法は:
第1の位置においてバルブピンの先端部により射出サイクルを始める工程、
1以上の中間の位置を通ってバルブピンを継続的に上流に駆動するように1以上の中間の速度でアクチュエーターを駆動するため、駆動システムを調節する工程、
ピンの位置を感知する工程、及び
第2の位置の下流の選択された位置で、1以上の中間の速度からバルブピンの感知の際の1以上の高い速度にまで、バルブピンの上流の速度を調節する駆動システムを調節する工程を含む。
Claims (15)
- 射出成形装置において射出成形サイクルを実行する方法であって、前記装置は:
射出圧力下にある射出流体成形材料をモールドキャビティの第1のゲートに送達する送達チャネルを有する、射出流体成形材料を受けるマニホルド、
射出流体材料がキャビティに流れるのを防ぐためにバルブピンの先端部がゲートをふさぐ第1の位置と、前記バルブピンの先端部が、前記第1の位置と第2の位置の間に及ぶ駆動経路の長さの少なくとも1部に沿って前記射出流体のフローを制限する前記第1の位置の上流にある第2の位置と、前記射出流体材料が、前記ピン先端部から第1のゲートを通って制限無しに無造作に流れる前記第2の位置の上流の第3の位置との間に及ぶ、駆動経路に沿って駆動可能な先端部を有するバルブピンに、駆動可能に相互接続されるアクチュエーターを含み、
前記アクチュエーターは、起動位置と、1以上の中間の駆動速度位置と、高駆動速度位置との間で制御可能に調節可能なバルブシステムにより駆動され、前記アクチュエーターは、前記バルブシステムが1以上の中間の駆動速度位置内にある時の1以上の対応する中間の移動速度で、及び前記バルブシステムが1以上の高駆動速度位置内にある時の1以上の中間の移動速度よりも高い移動速度で、上流に駆動され、
前記方法は:
前記第1の位置と前記第2の位置との間の移動の長さを選択する工程、
前記第1の位置における前記バルブピンの先端部と、起動位置における前記バルブシステムにより射出サイクルを開始する工程、
前記第1の位置から前記第2の位置へと前記バルブピンの先端部を継続的に上流に駆動するために、1以上の選択された中間の駆動速度位置で動作するように前記バルブシステムを調節する工程、
前記バルブピンの先端部がいつ前記第2の位置に達したかを測定するためにバルブピンの位置を感知する工程、
前記バルブピンの先端部が前記第2の位置に達したことを感知する工程において測定されたとき、より高い移動速度で前記バルブピンの先端部を継続的に上流へ駆動するよう、高駆動速度位置で動作するように、前記バルブシステムを調節する工程を含むことを特徴とする、方法。 - 前記1以上の選択された中間の駆動速度位置で動作するように前記バルブシステムを調節する工程が、前記射出流体成形材料が別のゲートを通ってキャビティへと以前に射出され、前記流体成形材料が第1のゲートに通じるキャビティを通って移動した後に、開始されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記1以上の選択された中間の駆動速度位置で動作するように前記バルブシステムを調節する工程が、単一の中間の駆動速度位置で動作するように前記バルブシステムを調節する工程を含むことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記バルブシステムの高駆動速度位置が、前記バルブシステムが前記アクチュエーターを駆動できる最大の移動速度で前記アクチュエーターを駆動することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記バルブシステムが、制御可能に変更可能な程度の電気信号を発生させるために動作可能な電気信号発生装置に相互接続され、前記バルブシステムは、該バルブシステムへの前記電気信号発生装置による電気信号入力の程度に比例する程度にまで駆動流体のフローを増加させる位置で調節可能であり、前記バルブシステムを調節する工程は、前記バルブシステムの位置を調節するため電気信号発生装置を動作する工程を含むことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 射出成形機からモールドキャビティへの流体成形材料の流量を制御する装置であって、該装置は:
射出された流体材料を前記モールドキャビティに通じる第1のゲートへ送達する送達チャネルを有する、前記射出された流体成形材料を受けるマニホルド;
前記流体材料がキャビティに流れるのを防ぐために前記バルブピンの先端部が第1のゲートをふさぐ第1の位置と、前記バルブピンの先端部が前記第1の位置と第2の位置との間に及ぶ駆動経路の少なくとも一部の長さに沿った第1のゲートに通じる射出流体のフローを制限する前記第1の位置の上流にある第2の位置と、前記射出流体材料が前記バルブピンの先端部から制限なしに第1のゲートを通って自由自在に流れる前記第2の位置の上流にある第3の位置との間に及ぶ、駆動経路に沿って駆動可能な先端部を有するバルブピンに相互接続されるアクチュエーター、を含み、
前記アクチュエーター及び前記バルブピンは、起動位置と、1以上の中間の駆動速度位置と、高駆動速度位置との間で制御可能に調節可能なバルブシステムによって制御可能な移動速度で並進して駆動され、前記アクチュエーターは、前記バルブシステムが1以上の中間の速度位置にある時に1以上の中間の移動速度で、及び前記バルブシステムが高駆動速度位置にある時に1以上の中間の移動速度よりも高い移動速度で駆動され;
また、前記装置は、位置センサ及び制御器を含み、
前記位置センサは、前記バルブピンの位置を感知して、前記ピンの位置を示す信号を前記制御器に送信し;
前記制御器は、前記バルブシステムに、起動位置から第2の位置、第3の位置へと、前記アクチュエーター及び前記バルブピンを継続的に上流に駆動するように指示し;前記制御器は、前記バルブピンが第2の位置に達したことを示す位置センサからの信号を前記制御器が受け取り次第、前記バルブシステムに、起動位置から1以上の中間の駆動速度位置へ、及び続いて1以上の中間の駆動速度位置から高駆動速度位置へと移動するように命令する指示を含むことを特徴とする、装置。 - 選択された開度にまで前記バルブシステムを制御可能に駆動するため前記バルブシステムに相互接続される電気信号発生装置を更に含み、該電気信号発生装置は、制御可能に変更可能な程度の出力の電気信号を発生させ、前記バルブシステムは、前記電気信号の出力の程度にほぼ比例する開度において調節可能であることを特徴とする、請求項6に記載の
装置。 - 前記電気信号発生装置が前記制御器に相互接続され、前記制御器が、前記バルブピンの1以上の中間の駆動速度位置と第3の駆動速度位置における前記バルブシステムの開度に対応する変化した程度の出力の電気信号を発生させるよう、前記電気信号発生装置に指示することを特徴とする、請求項7に記載の装置。
- 射出成形機からモールドキャビティへの流体成形材料の流量を制御するための装置であって、該装置は:
モールドキャビティに対するゲートへ流体成形材料を送達する送達チャネルを有する、射出された前記流体成形材料を受けるマニホルド;
先端部を有するバルブピンに相互接続されるアクチュエーターを含み、該アクチュエーターは、下流ゲート閉鎖位置と中間の上流ゲート開放位置との間の経路の移動に沿って、前記バルブピン継続的に上流に動かし、前記下流ゲート閉鎖位置は、流体材料がモールドキャビティへと流れるのを防ぐために前記バルブピンの先端部がゲートをふさぐ位置であり、前記中間の上流ゲート開放位置は、前記下流ゲート閉鎖位置と、前記流体成形材料がゲートを通って最大速度で流れる中間の上流ゲート開放位置の、全開されたストロークの端部位置との間の所定位置であり;
また前記装置は、前記バルブピンの下流ゲート閉鎖位置から中間の上流ゲート開放位置への移動中に、前記アクチュエーターに、1以上の選択された速度で前記バルブピンを継続的に上流に動かすように命令する指示に従って、少なくとも一部で前記アクチュエーターの移動を制御する、前記アクチュエーターに相互接続される制御器を含み、
前記制御器は更に、最大速度での、中間の上流ゲート開放位置から全開されたストロークの端部位置への、前記アクチュエーターの継続的に上流への動作を制御することを特徴とする、装置。 - 前記バルブピンの先端部と前記ゲートが、下流ゲート閉鎖位置から中間の上流ゲート開放位置への少なくとも一部の連続的な上流移動の間に、ゲートを通る流体材料の流量を制限する及び継続的に増加させるよう互いに協働するように適用されることを特徴とする、請求項9に記載の装置。
- 前記バルブピンの位置を示す1以上の信号を発生させるセンサをさらに含み、前記制御器が、1以上の選択された中間の速度で前記バルブピンを継続的に上流に移動させ、前記センサにより発生した1以上の信号に基づいて前記バルブピンの上流への移動速度を調節するという指示を実行することを特徴とする、請求項9に記載の装置。
- 前記アクチュエーターが、制御可能に変更可能な前記制御器から受けられる電子又は電気信号に応じて、制御可能に変更可能な速度で前記バルブピンを動かす前記バルブピンに相互接続される電動モーターを含むことを特徴とする、請求項9に記載の装置。
- 少なくとも下流ゲート閉鎖位置から中間の上流ゲート開放位置への前記バルブピンの移動中に、前記制御器に前記電動モーターの位置を示す信号を送信する位置センサをさらに含み、前記制御器が、前記センサから受けられる信号に基づいて1以上の選択された速度にて、前記バルブピンを移動させる指示を実行することを特徴とする、請求項12に記載の装置。
- 射出成形装置において射出成形サイクルを実行する方法であって、該装置は:
射出成形機、及びキャビティの第1のゲートへの射出圧力の下で成形材料を送達する送達チャネルを有する、前記射出された成形材料を受けるマニホルド、
前記射出流体材料がキャビティに流れるのを防ぐためにバルブピンの先端部がゲートをふさぐ第1の位置から、前記バルブピンを駆動する、前記バルブピンに相互接続されるアクチュエーターを含み、該アクチュエーターは、成形材料がゲートを通って最大速度で流れる、ゲートの上流にある第2の位置へと前記バルブピンを上流に、及び第1の位置と第2の位置との間にある1以上の中間の位置を通って起動位置から継続的に上流に更に駆動し、前記バルブピンの先端部が最大速度未満の1以上の速度にまで射出流体のフローを制限し、
1以上の中間の選択された速度、及び最大速度で、前記アクチュエーター及びバルブピンを上流に制御可能に駆動するための駆動システムを含み、 前記方法は:
第1の位置にある前記バルブピンの先端部により射出サイクルを始める工程、
1以上の中間の位置を通って前記バルブピンを継続的に上流に駆動するため、1以上の中間の速度で前記アクチュエーターを駆動させる駆動システムを調節する工程、
前記ピンの位置を感知する工程、及び
第2の位置の下流の選択された位置で前記バルブピンを感知する工程の際、1以上の中間の速度から1以上の高速度までの前記バルブピンの上流への移動速度を調節するために、前記駆動システムを調節する工程を含むことを特徴とする、方法。 - 前記1以上の中間の速度で前記アクチュエーターを駆動する前記駆動システムを調節する工程が、成形材料が別のゲートを通ってキャビティへと射出され、第1のゲートに通じるキャビティを通って移動した後に、実行されることを特徴とする、請求項14に記載の方法。
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