TWI275472B - Injection molding method and apparatus for continuous plastication - Google Patents

Description

1275472 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一往復式螺桿㈣注 別地但非獨有地適用於_: ’且尤其特 嫩射裝置的方法。 籍射^型機t之該類 【先前技術】 在一傳統之RS裝置中，一進給螺桿被間歇 限制可得以塑化下一注射射出之時 A > 精以 0B . I "於諸驅動作紫 間之等待時間通常謂之為回復時間。 勤作業 在一傳統RS注射裝置作業之注 螺桿被推進以將該溶化物注入該模。；=该非旋轉式 經過該敞開式送料斗之給料口下方日± '、干之4寻翼板 ^ 5,] ^ M t，未熔化之樹脂粒掉

進板間’而在當該螺桿重新再轉動時成為可J :丁 然而，在一些應用中，諸如那些具有高速、、主 射速率者，該料相對於該送料斗給料、 法使界定於該等—完全地填 成部份地填充該RS螺桿。 〃違 圖4顯示-系列用於RS型式注射裝置之典型傳統（非連碎 式）回復循環之操作圖表。該程序 、Λ 日士rsm-或「_ 序開始於卜關斷閥被開啟 日狀“關辦」且意指位於該噴嘴中之間 _ 入該模内之樹脂流)。溶化物接著被注射入該模内：二、 之熔化物上的壓力被維持一段時間 業（pr”邊ack)便將開始了。—姑 匕所拉回作 、、工凡成該丽拉回作章，兮 關斷闊被關閉。當螺桿之回復開始時，該螺桿速率急遽:： 98170.doc 1275472 增加並在螺桿回復期間維持穩定之水平。該螺桿速率隨後 便減小並停止，在此之後，後拉回作業（poslpullback)便會 開始了。當該注射裝置經歷過這些循環步驟，該夾持裝置 將保持該模在該部件之注射、固定及冷卻期間處於被關閉 狀悲，然後開啟該模以彈出該部件。在此之後，該模將再 度被關閉並預備重複該循環。 射出成型RS裝置在本藝中係習知者。例如授證給wiUc〇x 之美國專利第2,629，132號中揭示一早期^注射裝置，其中 -馬達轉動該螺桿，以致使在送料斗下方之塑膠粒可被輸 运向-熔融塑膠聚積之孔處。該螺桿然後藉由一活塞而被 平移，以便經由該喷嘴將該炫融塑膠從該孔處擠推至該模 内。該進給螺桿的柄部（在該等翼板右邊）密封於該孔中、 以阻斷該送料斗之人d ^ 9 。忒進給螺桿接著被該活塞所退 回，並在退回期間藉由馬達而旋轉以導致塑化。 此一揭示内容產生了兩個實 、， …丁、之缺失。f先，在該螺桿 千私以將材料注射入該模 内側表面間並無密封，直到螺幹之所端與該孔之 ,,.^ I、到達其行程之終端時才盥一 軸襯形成密封。因此，一此 ^ 射如丄 二在4孔中之熔融塑膠當复於注 =間向左移動時將可向後流動越過該 翼板/主 此塑膠的流失使每-個循環之該射出量變得不=板： -，當該螺桿開始被退回並 、’、、、 該螺桿柄_精，目此“·=;持續被 板。確實地，該送料斗心必^ 〇進入㈣螺桿翼 (至右邊）才會開啟。事實碟到该螺桿被完全地退回 事月上，该螺桿在該送料斗入口被封閉 98170.doc 1275472 下被退回將導致空氣將經由該噴嘴及在最近已模製完全之 部件被移除後所留之注口（在模内）而被吸引入該孔 内。此吸 入之空氣接著必須在下一塑膠射出之前被排除，因為其係* 猎由該螺桿在其完全退回之位置上轉動時之進給動作而被· 預備於該孔中。此可能導致氣泡形成於該下一已完成模製 之部件中，除非此空氣在該螺桿之下一注射行程前先被排 出。 授證給WiUert之美國專利第2,734,226號揭示一種rs注射 裝置’其包括可使炫化物聚積在該螺桿尖端及筒體頭部之 間的-關斷喷嘴’及在該螺桿被其前方已聚積之熔化物向 後推擠時藉由限制該油之排放而從該注射壓力所產生之一 背壓。此專利亦揭示進給螺桿之連續轉動。再纟，該螺桿 之前端與該筒體孔之⑽表面間並無密封，此將使得二些 炫化的樹脂在該螺桿於其注射行程期間平移時向後流動。 此非但影響了射出之控制’而且由於無密封形態故只能達 到-般之注射壓力。除此之外，由於該螺桿在回復(塑幻 之末端並無暫停，故該螺桿之注射行程必須立即開始，因 而該射出量之控制將是不良的。 授證給Wucher之美國專利第2 885 農置，其具有-被連結至—擴壓…=揭不-種注射 擴冱益頭部或螺桿尖端之止回 =，該止回閥盤在該注射行程期間產生1之作用，藉 以不止该材料逆流。此為一螺桿奘^L m 例。 累、才干衣-用止回閥之一早期範 授證給Friedrich之美國專利第3,〇〇2,229號 案揭示 種壓 98170.doc 1275472 5早黃加載關斷喷嘴在注射 當該關斷嗔嘴被關門0士；" 匕含a融材料。 、被關閉蚪，该螺桿並不平移，而是沿 螺才干翼板聚積該炼融材料於_螺尸1邮 柯卄於°亥螺杯則部之空隙中，並在此 二：Γ融材料。此專利揭示該螺桿以兩種不同之速率 料、"動。—較慢之第—速率被用於進給及炼化該材 今材之第二速率則在該關斷嘴嘴被開啟時用以將 …/射入该模中。因為該螺桿並不作平移， 出一^射出量；且因該螺桿上並無一止回閥，故只f 一相當普通之注射壓力。 、授證給Breher之美國專利第3，G2G，591號案揭示—種射出 成型機，其包含—具有一止回閥之螺桿及-位於該螺桿下 積室。此料錢㈣祕蝸桿（轉）在其炫化該 雜亚進給入該聚積室時不間斷地運作。炫化物之注射， 由使汽缸活動以導致該筒體頭部總成如同在該聚積汽㈠ 之一活塞地作用並經由該噴嘴將其内容物移至該模中而予 達成。一球止回閥可防止回至該擠製機汽叙中之逆流。 授證給F_n之美國專利第4,722,679號案揭示一種注射 裝置:其包含-增補了兩活塞汽紅配置之Rs擠製機，其中 -活塞汽缸配置用於聚積該熔化物並填充⑽㈣該模，另 -者則用於提供㈣（paeking)及㈣作#。該螺桿上褒設· :止回環（止回閥）。此設計提供了 —可增加該U之射S . 量而卻無需增加該螺桿大小之方式。此專利揭示該螺桿回 復作業可在該模填充作業被完成時隨即開始。 授證給Oas之美國專利第5，112,213號案揭示一種Rs注射 98l70.doc -9- 1275472 裝置，其具有-止回環型式止回閥，該閥被設計成可藉由 在注射之前短暫地以相反方向旋轉該螺桿而導致該止回環 密封抵緊該尖縮狀之座部，藉以減小洩漏之可能性。 ·

Spirex網站提供一止回環型式止回閥（F_L〇c)之範例，其· 特徵在於一互鎖環，而該環在其旋轉時將連同該固定件及 塑化螺桿-起轉動。因為該環並不抵住該固定件之前座而 轉動，故將可消除在此區域中之黏著性磨損問題。 「塑膠技術（Plastics Technology)」之線上文章『獨特技 術·衰退中之射出成型傢倶（Kn〇w_H〇w:叫㈣丨⑽

Furniture in a Slump)』說明了該有時被稱作流動模製之灌 漿方法，藉此使一具有受限塑化能力之注射裝置可被用於 模製需要比該裝置平常所能供應的還要更大之射出量的部 件。該文章揭示一已知方法，其中該模藉由轉動該螺桿以 便在低壓下將塑膠抽吸入該模中而被部份地裝填。特定言 之’該螺桿旋轉而無需向前移動，並使該螺桿在其注射行 程中作為-錄體使用之前先被當作一擠壓體。此注射功能 將執行最後之裝填（filling)及保壓（packing)步驟。 【發明内容】 。本發明之-優點在於根據本文中所揭示之設備及方法所 “作之RS主射&置所達成之輸出效率提升及能源需求減‘ 低本^明之特徵在於其結構及/或步驟，藉以可大體上増. 力“亥螺桿旋轉時間以改良該射出成型機之輸出效率。3 根據本發明之一第一態樣，結構及/或步驟被提供用於— 具有循％作業週期之往復式螺桿注射裝置。該裝置包括 98170.doc -10- 1275472

被驮设於一筒體内之軸向平移螺桿，該螺桿具有一與其 相關聯之止回閥，使用時，在該閥之下游處將聚積一熔化 物之量。該I置亦包括-第-致動器’其被配置以使該螺 桿可相對於該筒體作軸向移動，並在使用中可產生背壓。 一第二致動器被耦接至該螺桿以便在使用中可控制該螺桿 之旋轉速率。該裝置另包括一用於控制該螺桿及該第一致 動器之操作的控制器，該控制器被配置以設定該螺桿之一 軸向位置’其藉由在使用中達成-背壓之增加以禁止任何 更進-步在溶化物聚積量上之增加及使該螺桿之回復速率 大致上為零而予以界定將會聚積於該止回閥下游處之熔化 =量’且其中該控制器被配置以確保該螺桿在使用期間 只貝上在整個循環作業週期中連續地轉動。

、根據本發明之m結構及/或步驟被提供用於 為了注射目的而產生注射壓力之往復式螺桿注射裝置。、 往復式螺桿注射裝置包含—位於—筒體内之螺桿，該筒 具有一其内聚積熔化物材料之射出室，該注射裝置具有 可調整之时速率。該往復式螺桿注射裝置包含用於動; 地改變該螺桿在該筒體内之每分鐘轉數之構件、用於調』 由該注射裳置所產生以控制該螺桿相對於該筒體之位置』 =移動之㈣的構件、及用於在螺桿回復及注射階段玉 =制相復速率之構件。該用於控制之構件可操作以； /匕=於動態改變之構件及該用於調整背壓之構件。在驾 n螺桿之旋轉速率在該整個作#循 間係大於零的。 爲貝势 98170.doc -11 - 1275472 根據本發明之一第三態樣，結構及/或步驟被提供用於一 射出成型機之一控制器。該控制器在使用時被配置以經由 月壓之選擇性控制而控制一往復式及連續旋轉進給螺桿之 軸向定位，該控制器進一步地被配置可在使用於該射出成 型機之中時用以支援及控制背壓之產生，以供材料可直接 地注射入一模及一流道系中之一者内。 根據本發明之一第四態樣，一方法被提供用於操作一具 有一相關聯之止回閥之注射裝置的往復式進給螺桿，該止 回閥允痄該注射裝置可在多種注射壓力下操作。該方法包 含以一大於每分鐘零轉數之速率轉動該往復式螺桿於大致 上整個射出成型循環中之步驟。 根據本發明之-第五態樣，結構及/或步驟被提供用於一 電腦程式元件’其包括電腦程式編碼構件錢電腦執行程 序。該程序包括以-大於每分鐘零轉數之速率轉動一往復 式螺桿於大致上整個射出成型循環中，錢佳地至少為該 注射循環之6 0 %。 根據本發明之-第六態樣，結構及/或步驟被提供用於一 具有-具有-注射裝置基部之射出成型機。該基部包括一 其内具有-軸向平移及往復移動之螺桿的筒體，該筒體具 有-噴嘴以便在使用時可支援該溶化物注射入一流道系及 :模之一者内’該螺桿具有—與其相關聯之止回闊，使用 亡嫩下游處將聚積—炫化物之量。該裝置亦包和 :致動益’其被配置以使該螺桿可相對於該筒體作奉 向㈣，並在使用中可產生背壓；及-第二致動器，其承 98170.doc -12- 1275472 耦接至該螺桿以便在使用中可控制該螺桿之旋轉速率；及 -用於控制該螺桿及該第一致動器之操作的控制器。該控 制益被配置以設定該螺桿之一軸向位置，其藉由在使用中 達成-背叙增加以禁止任何更進_步在炫化物聚積量上 之增加及使該螺桿之回復速率大致上為零而界定將會聚積 於》亥止口閥下游處之熔化物的量。該控制器被配置以確保 該螺桿在㈣期間實質上連續地轉動。在本發明之一實施 例中，該第-致動器係一液壓汽缸’而該第二致動器係一 電動馬達。或者，該第一致動器係一電動馬達，或一電機 械裝置’、例如一具有一齒條齒輪配置以平移該螺桿之電動 馬達。或者，該第二致動器係一液壓馬達。 【實施方式】 以下參照所附圖式說明本發明之例示性實施例。 I導言 、如上所述’本藝中存在一對於一#RS注射裝置設備及方 法之而求’其4除上述之許多問題並提供已提升之效率。 本藝中另存在一對於一種注射裝置設備及方法之需求，其 利用一具有一止回閥之螺桿以便注射並維持固定壓力於一 杈穴中’而該螺桿同時繼續以一方向旋轉以塑化樹脂，且 …、而為了下火/主射入位在該螺桿下游之貯槽内而移開樹 月曰。另外，也存在一對於一種設備及方法之需求，其可供 炫化亚混合位於-注射螺桿之多個翼板間之樹脂，而無需 /口著4等翼板將該樹脂移動向一位於該螺桿尖端處之敞開 出口。本文中所描述之本發明的設備及方法將可滿足上述 98170.doc -13 - 1275472 之這些需求。 本文中將藉由一在一塑膠射出成型機器中之例示性應用 以說明本發明之概念，而在該機器中，可藉由一配備有一 止回閥或一密封之平移進給螺桿的連續轉動而改善一尺^注 射裝置之效率及輸出。較佳地，該轉動中之螺桿係以複數 個翼板為特點，而該等翼板將使樹脂可熔化並混合於該等 翼板之間的空隙内，但不允許樹脂在該等翼板周圍作過度 之移位。 2·結構 圖1-3顯示一種塑膠射出成型機之一往復式螺桿注射裝 置，其包括一被裝設於一殼體2中之筒體丨。一螺桿驅動馬 達3被連接至該殼體2之一端上，且其栓槽式驅動軸4延伸至 該殼體2之内部。一空心注射活塞5嚙合該驅動軸4上之栓槽 並滑動於該殼體2之一注射汽缸28内。一位於該筒體1内之 進給螺桿6的一端被連接至該注射活塞5之一端，如此使得 在當該活塞於該殼體丨内轉動及平移（亦即，縱向移動）時， 其同時也轉動及平移該進給螺桿6。該進給螺桿6具有多個 翼板7以輸送塑料，而該塑料係在該進給螺桿6被該馬達] 轉動之同時從該送料斗8經由給料口 9而進入該筒體内。該

或開通該溶化物通道1 5。 置於該噴嘴13中，以便選擇地阻斷 。該關斷閥16被汽缸17所移動。 98170.doc 1275472 對一實驗型機器之應用而言，一塑膠壓力感測器18被可 選擇地設置於該筒體頭部中，以便量測在該螺桿尖端12之 下游處及該關斷閥1 6上游處之塑膠壓力。對一生產型機器· 之應用而言，一液壓感測器19可被設置於該殼體2中，以便 . 量測該液壓油在該注射活塞5之馬達側上之壓力。一螺桿位 置轉換器20或類似物，典型地係一 Temposonic型式，較佳 地被裝設於該殼體2上，以便量測該進給螺桿6縱向相對於 該筒體1之位置。因為該進給螺桿6被連接至該注射活塞5 之端部，故該活塞感測器20亦量測該注射活塞相對於該殼 體之位置。一進給螺桿速率感測器21較佳地係被裝設於該 馬達3上，以便量測該馬達軸4之旋轉速率，且因為該注射 活塞5被以栓槽連接至此軸及該進給螺桿6被連接至該注射 活基5之端部’故該速率感測器21有效地量測該進給螺桿6 之旋轉速率。來自上述所有感測器之訊號經由適當之連接 2 2而被傳輸至該控制器2 3，諸如一運用微處理器之可程式 控制器，其可為一被連接至任何適當之周邊設備上之傳統 電腦的一部分，而該適合之周邊設備包括例如一資料輸入 裝置30(例如一光碟機或類似物）。 該控制器23較佳地係該射出成型機控制器之部分，而該 射出成型機控制器較佳地係為一運用本藝中所熟知之個人· 電腦裝置者。 、 經加壓之液壓油經由管線24而被供應至或排放自該注射 汽紅28。如圖2所示’經由管線24供應之油推動該注射活塞 5及螺桿6向前，以便將位於該螺桿尖端u下游處之塑膠注 98170.doc -15- 1275472 入忒杈内。經由管線24排放之油將使該注射活塞5及螺桿6 在回復行程期間退回。管線24上通常設有一伺服控制閥％ 以計量出該被排放的油，藉而可控制用於抵抗該注射活塞5 ‘ 之退回的背壓。增加背壓將減小回復速率，而此將增加每· 單位軸向移位所需之螺桿轉數。此具有在該螺桿退回時增 加孩塑胗之另力加熱的效果。經加壓之液壓油經由管線h 而被供應至或排放自該注射汽缸28。經由管線25供應之油 將使該注射活塞5及螺桿6退回，以提供「吸回」（拉回）作用 於省噴鳴處。官線25上亦設有一伺服控制閥27以計量出該 被排放的油，藉而在該注射行程期間可控制用於抵抗該注 射活基5及螺桿6之前進的壓力。此將可提供一已定形或可 變之注射行程，或注射速率。該控制器23經由任何適宜之 連通裝置29而被連接至該伺服閥26及27、馬達速率控制設 備21及關斷汽缸致動器17，以便傳達用於選擇地控制其個 別之彳呆作的命令訊號。 當持續地轉動該螺桿且同時將該螺桿用作一注射活塞時 所遭遇到之諸問題中之-係在於增加了該止回閱磨損料 之風險。如果該止回閥係一包括圍繞著該螺桿尖端之一管 狀套筒的止回環型式且該套筒具有一尖縮狀密封表面接合 一位於該螺桿尖端處之對應尖縮狀表面，則此係一特別需· 予關切之事。此一設計可在當該螺桿被推進以執行該注射、 及保壓（固定）功能時防止該熔化物逆流。該止回環套筒之外 表面在該筒體孔内滑動並提供一部份密封功能，以便在注 射及保壓期間阻止在該孔及止回環外表面間之該炫化物的 98170.doc -16- 1275472 逆流。 依賴著該止回環外表面及該筒體孔間之餘隙度，該環將 可抵抗旋轉，且其在該螺桿往復運動時僅沿著該筒體滑· 動，而非在其旋轉時隨之旋轉。因此，以往當該螺桿為進· 行注射而被推進以致使該止回環的尖縮狀密封表面嚙合該 螺桿之表面時，該轉動的螺桿及不轉動的止回環密封將彼 此相磨擦直到該環以相同於該螺桿速率轉動時為止。此磨 擦作用加速該尖縮狀密封表面之磨損速率。 在本發明之一較佳實施例中係使用一互鎖或「城堡」型 之止回環，較佳地係一 Spirex F_L〇c型之止回環，其將隨 該螺桿旋轉，藉以消除或極小化該磨損問題。或者，依據 本發明之另一實施例，將可使用一球止回型式之止回閥。 3。方法 在操作中，將感測該螺桿位置及液壓油壓力。當已達所 要之射出量，伺服閥26被關閉以停止該螺桿之平移運動， 此導致在該汽缸孔中之壓力增加，並可防止該螺桿6向後移 動。或者，一液壓壓力可被施予該汽缸之孔側，以防止該 螺杯在其持績旋轉時向後移動。圖8顯示該螺桿在回復期間 之背壓（以psi量測）及平移速率（amm/sec量測）間之典型關 係。藉由延伸該線以相交該X軸線可發現，一約為75〇 si · 之適度背壓係本例中用以停止該螺桿平移所需之全部壓. 力。此說明了相當低之液壓壓力可被用以控制螺桿平移。 在該螺桿尖端丨2下游處之樹脂的壓力以直接與由該液壓油 作用於該活塞上之壓力呈比例之關係增加。如果該麼力超 98170.doc 1275472 過由該螺桿所產生者，則此壓力將導致該止回閥u關閉， 因而經由該止回閥而制止了該炫化物之任何逆流現象。 當該模預備接受下一注射時，該關斷喷嘴16被開啟（見圖 2):且该液壓壓力被升至所需之注射壓力(約扇〇㈣，以 便以相要之速率（例如75G mm/s)平移該螺桿6。該止回闕 11保持關閉狀態，且該炼化物被注射人該模（未示）之内。在 整個程序當中，該螺桿6持續轉動。在該螺桿暫停時間（約 Μ秒）之期間’位於該已關閉之止回閥u上游處之樹脂將持 績被炫化並混合，但並不必㈣相對於該螺桿翼 輸送。 在該螺桿之注射行程的末端處，將會_直維持向前之磨 力（約為1200 psi)以便將樹脂填充於該模中，直到該注口已 凝固或已被機械地關閉為止。隨後的可為該螺桿之一短距 離退回以「吸回」（拉回）或減昼該流道系統。該螺桿在整個 此-動作期間儘可能以—較低速率繼續旋轉。如圖3中所顯 示’在該螺桿6持續轉動時，將關閉該關斷喷嘴16且開始該 螺桿之回復及該下一注射之準備。 較佳地，可藉由當該注射活塞在其汽紅内行進時計量供 入被供應至該注射活塞之液壓油’或者，當處於 Thlx〇molding狀態時，藉由在該注射活塞移動之際計量排 出該注射活塞後方之液壓油而予控制該注射速率，或該螺 桿6之向前運動的速率。這些液壓「計量」動作係藉由受控 制器23所控制之伺服閥26'27回應由該螺桿位置感測器^ 所感測到之該螺桿之「即時」位置而執行。因而達成該螺 98170.doc -18- 1275472 桿之該注射速率的一閉迴路控制。相同地，較佳藉由調整 »亥螺^干速率及「計量排出」在該注射活塞後方提供背廢之 該液麼油而予控制該螺桿之回復。控制此功能的伺服閥26 . 係由違控制器23回應由該螺桿位置感測器2〇所感測到之該 螺杯位置’以及由感測器21所量測到並由軟體控制程式所 確定^該螺桿的旋轉速率而控制。因此，可達成該螺桿之 該回復速率的一閉迴路控制。 其塑膠粒因此持續地被加入該轉動中螺桿，使這些顆粒經 剪力及通常沿該筒體設置之辅助加熱帶而被予加熱。藉由 ㈣的螺桿旋轉可進一步改善炫化物之同質性。當該^給 累才干方疋轉日可貫質上無樹月旨被該螺桿翼板排至該下游的貯槽 中。 曰 =發明亦可藉由考量下列有關該筒體之内側與該螺桿間 之流量剖面的說明而被予理解。 班為更佳地理解本發明内容中之該所謂「推力流動」及「背 璺」如何相關聯，及從一速度或速率觀點，其個別之速率 剖面如何合併並為該壓力之—函數，將可參考圖9及1〇說明 二Γ例!在一塑化作業(通常在螺桿回復之中間)期間-位置干體内之邊經常流量剖面。圖10顯示—平衡流動 …’在此處將無實質的淨移位、移動、或交換，且理租 膠材料之淨移位、移動、或交換於該㈣材料間： ;、谷：皮聚積於形成在該止回_前方的—腔室中 (丌P，如圖1所示在尖端12前方之空隙中）。 同時，也有必要回想該系統之「回復速率」事實上係該 98170.doc -19- 1275472 ::獲致最大之剪力加熱及最大之塑膠 等傳統之RS系統中，有必要在〜人/ '、、、而在3亥 …“ & “積—全部(即完全)注射量 一：之則的一時間點處將該螺桿之旋轉減速至零。此 且因而浪費―有限但相當可觀的時間，並因為 …螺桿速率較低於該設定以達最佳塑化之公稱(可達 农高的）螺桿速率，故合導 違 、“令 +故曰¥致3亥回设速率之消耗。將螺桿減 ^零之要求的傳統思考係產生自下列之事實：ι)顯然最好 係在注射之後仍保持僅有最小量之材料於該螺桿 在處理之情況中)，該材料被用於固定及保壓；“)顯鈇 攻好係使該筒體内之„停駐或暫停時間為最小；及出 旦射出量已確立後，將沒有任何空隙可容置將被予聚積之 額外溶融材料’且該回復速率因此必須減小至零。 在-互補之觀念中，在注射之後，該傳統先前系統中之 «桿速率必須被跳升至達到該最佳回復速率，而此將費 時且招致—克服該螺桿、樹脂（通常呈半固態/部份液態型式） 及=筒體之内側表面間之慣性力所需之增加的能量消耗。 當然，因為加熱通常可藉由剪力效應而引發且塑膠材料 易於因過度加熱而遭不良之變化’故最大螺桿速率當然決 疋於所使用之材料。此一考量對以射出成型環境處理如 PET、PVC及類似物之塑膠時尤為關係重大。‘然而，在正被 處理之材料係不易於因熱而改變性質之先前系統中，最大 螺桿速率是必要的，以便確保該系統之最大效率及最大生 產率。 至於該根本的發明概念方面，本發明實質上定義了該射 98170.doc -21 · 1275472 出量，且事實上控制了在回復階段期間藉由動態調整該背 壓而被聚積以供注射之材料量。如將可理解的，背壓通常 藉由液壓作用而產生，特定言之係藉由伺服閥（圖丨中之元. 件26及27)之處理器型控制且因而藉由與該整個注射裝置_ 相關聯之注射汽缸中之液壓的系統控制而產生。更特定言 之，一旦該所要之熔化物體積已被聚積或幾乎達到，本發 明將引發背壓之-受控增加’直到該螺桿之軸向平移停止 為止，且該推力流動及背壓速率剖面將彼此抵消，以產生 一大體上且理想為整體上平衡之流量剖面。 圖10說明該拋物線背壓速率剖面增加以產生一經總和之 流量剖面100 ’其具有一零（或接近零）之回復速率。可想像 的是’較佳地係逐漸增加該背壓，直到已在所要之炫融材 料聚積體積下達成平衡為止，而不是引發一突然的改變至 一高背壓。 相對照於該等先前系統，在本發明中，當該螺桿之轴向 平移巳被該背壓所制止時，該螺桿之旋轉速率同時也已被 維持。此外’從該送料斗（圖i之編號8)之一重力進給方面觀 之’在該肩體内之持續存留的壓力與體積環境將可避免額 外的原料從該送料斗進入該螺桿。因此，在被確立於已達 到之射出量處之對等位置中，該控制系統及方法已建立了· 一大致為零的回復速率且無熔化物流動。此外，在該螺桿-速率就算沒有完全地也實質地被維持之狀況下，剪力加熱 仍將繼續在該螺桿之上端部（止回閥之上游，亦即其後方） 内熔化塑膠顆粒，而此將提供時間上的節省。 98170.doc -22- 1275472 替代方法，例如基於所要之結果所作之經驗判定及隨之的 才卞作σ又疋，亦可被使用於此，但是該動態調整較佳地係藉 由利用-置於該筒ϋ中且於該纟回閥之上游處的壓力轉換· 器而被測得。該壓力轉換器被耗接至該系統控制器23，並· 使該系統控制器可操作以控制該馬達3及位在該液壓供應 s線24及25中之該等伺服閥26及27 〇如將可察知的，該螺 桿之操作速率的控制係受到其增加速率之能力所支配。因 此’該螺桿速率可能必須在回復期間從其最高限度處逐步 I1牛低，以允許其在後續之注射及固定期間得以增加，然可 察覺該螺桿速率之逐步降低仍會導致在單位時間中較高、之 平均生產率；及/或 1螺桿/立置之補償，以便最低限度地增加該已聚積材料 之量’藉以應付由不平衡之流量剖面及非可補償背壓所致 之預期逆流。 在注射及固定終了處，該螺桿進人回復，在此之後該第 致動态中之背壓減小且該螺桿開始向後移。雖然回復時 間在此時並不受必須躍升螺桿速率之影響，但是該回復速 率：在該螺桿中增加。儘管該材料(例如，塑膠)之暫停時間 雀只/加了 ’但疋由於該螺桿在整個作業期間均持續地旋 轉’ a亥由本發明所提供之回復速率便顯著地較快於在習知 系統中者。 j之’本發明動態地改㈣螺桿每分鐘之轉數並調整該 月壓以控制該螺桿之位置且控制該回復速率。 如將可理解的，該射出量對該螺桿直徑之比率（稱之為射 98170.doc -24- 1275472 出利用性）係盥哕 重量）成及循環之可4複性（例如被傳遞 複性及提升之計 ^之射出㈣性提供較佳之可重 之循％—致性。相較於 之螺桿經由复特右夕士所 平又且虹之螺柃，較小 以使用r, 而具有相對地高射出利用性，所 乂使用較小（且因此而 去，且古^ 且）之螺扣係較佳地。然而，在過 具有較小孔/直徑之虫累炉 回復速率之事實已經影響二比=直t螺桿不良之 常被迫使用較大之螺n/;/ /、，、°果’❹者先前經

'、于達到循糸時間及產出之要求。藉 逆用本發明之概冬 升級（及，若有^，Γ 抑或經由控制軟體之 工制感測盗之裝設），本發明現在允許 車父小之螺桿而可達到較高 遂j 1乂网之生產買，亦即，較高的回 復速率及更有效率及更具成本效益之操作。 4·優點

根據本發明之設備及方法，將可獲致改良之樹脂混合 未溶化物线化。在樹脂包括諸如長玻璃纖維之填充物 口物的If况中’邊填充物或力σ固物在該整個溶化物中 一更均一之分佈將可達到。因為該螺桿在其持續轉動時 在一較低速率下操作，故該等纖維在其連同炫化物被處 時有較少之破損，此導致一更強且更高品f之模製品。 在熱敏性樹脂之情況中亦減小了熔化物之品質降低。此 例如導致在處理PET時乙醛（AA)之較少產生。相同之八八產 生性能可藉由利用本發明之連續塑化RS注射裝置而予獲 得，如同先前利用較昂貴之兩階段式注射裝置所獲得者。 此外，本文中所述之方法及設備的使用導致已達成之每 98170.doc -25- 1275472

單位熔化物之生產花費一較低之成本（以$/Kg/hr測量）及每 單位熔化物之生產耗用一較低之能源（以Kw/Kg/hr測量）。 圖5顯不以一連績回復模式操作之該較佳實施例之一 Rs型 /主射裝置之一系列操作圖。該射出成型程序之每一步驟藉 由以S/〇開啟」開始及以「模閉合」結束之文字方塊而以 其正確之順序被予註解之。此外，圖線被顯示代表該螺桿 之相對旋轉速率及在該模製順序期間於個別時間處上升及 下降之相對熔化壓力。（在本文中「s/〇」意指厂關斷」，且 ”位在.亥噴冑中用於控制該樹脂流入該模中之闊^ 6有關。） 參照圖5,該藍色實線代表溶化壓力且對應於該左邊垂直 軸線以溶化|力psi)。該熔化I力在該模製循環期間將 會變化，而其定時則以水平軸線表示（標以時間s)。從左至 右讀取該炫化壓力，該炫㈣力開始於一低值且然後快速 在/主射終止處升至—頂點，接著掉落並在固定階段被保 持在—t等壓力處，且然後在冷卻期間於該模被開啟且該 部件被彈出之轉落至-環境值。㈣㈣力接著在該模 閉合時期之終止期間開始建立。 圖5中之紅色貫線代表螺桿速率且對應於該 f 4西……… ，，〜丁么判呢々、竣石違尤且 =標以螺捍速率㈣）。該_速率在該㈣循環期間系 :期η從左至右讀取該螺桿速率，該螺桿速率在瞻 外击一 欠千在注射及固定期間增加至一 值=之值’接著在冷卻之初始段減小至—略微較低 ，w後在冷卻之後段期間增加至一實質較高之 持在該循環之剩餘部份直到亚 1忉直到4杈閉合之後段為止，在此 98170.doc -26- 1275472 該螺桿速率掉落至n A e i ^ /、先則之中等水平。應注意該關斷閥閉 口及拉回之操作將與該循環之部分模冷卻區段同 才么生i螺才干回復將與該循環之部分模冷卻區段、模開 啟、部件彈出及部分模閉合同時發生。同樣地，該螺桿之 後拉回與該循環之部分模閉合區段同時發生。如從一圖5 與圖4之比較中可窣^謦& 不見的该持績回復之模式允許該注射裝 置可以-更有效率日勺方式操作，如此處將予說明的。 使用本’X明之方法及設備，一較小之螺桿將可在一較低 速率下藉由具有必然成本較低之控制器、斷路5|等之 較小馬達而被予驅動。此將導致在設備成本上之顯著節 痛°同時’由於較低螺桿速率之使用，該裝置之操作將比 具有相等炫化物生產量之—傳統裝置者更為安靜。 傳統RS裝置在每-模製循環期間均停止及啟動該螺桿旋 轉。此導致來自馬達之高尖峰轉矩要求，而該馬達依次地 消耗較高之尖峰能源量。當該螺桿不轉動時之該模製循環 之諸區段期間’溶化物之混合及塑化被制止。連續之螺桿 旋，消除了來自馬達之間歇性高尖峰轉矩要求，並提供^ 怪定之溶化物混合及塑化。因此可達成一較低尖峰能量之 需求，而此導致該裝置之總體有一較低之能源消耗。 广顯示習知技藝中利用一非連續方法在該螺桿之初始 旋轉期間在該回復開始處以該螺桿翼板填滿所需之「重載」 時間。該螺桿轉動中但並不平移，直到該等翼板被填充並」 辱有物料可推抵為止。因此，當該螺桿重新開始旋轉以便 進行塑化日f，必彡貞慮及將困於料翼板及料未炫化樹脂 98170.doc -27- 1275472 粒間之空氣排中 乳排出。並且’在該筒體之一給定容積内，較少 之未經處理的樹脂可用以熔化。 、藉-連續旋轉之螺桿，該缺失(如圖6所示)可被予補救， 以致使多之樹脂可被該旋轉之螺桿當其在注射及固定期 :經過該開啟的送料斗下方時接納，且因此—較大之量可 \、進行塑化。並且，較少之受困空氣存在於該相同容積 之问體内。圖7藉由顯示該螺桿在該回復開始處立即開始平 移來說明此—情形’亦即’並不存在如圖6所示之「重載」 時間。 所有以上之優點意謂著一較大之樹脂特別生產量可被熔 化、混合並均勻化，以供用於一給定螺桿直徑、螺桿長度 及驅動系統。此藉由使用一連續旋轉RS裝置所致生產量上 之增加違背了質疑此一配置可能性之既成認知。連續旋轉 之利盈可藉由比較圖6及7而被顯現出來。圖6顯示一模製循 %在5.29秒内完成，其係使用該傳統之模製循環，其中該 螺才干僅在5亥循J衣之回復階段期間被轉動。圖7顯示當該螺桿 在注射及固定期間亦被轉動時，該相同模製循環於4 〇7秒 内完成。 雖然該較佳實施例已在本文中被描述為一使用一電動馬 達以轉動該螺桿及使用一液壓汽缸以平移該螺桿之射出成 · 型機，但將可察覺的是本發明可運用替代性但等效性之驅-動技術以產生軸向平移、螺桿旋轉、背壓及推力流動。因 此，任何參考或例如藉由該液壓汽缸所執行之功能應被建 構在其最寬廣之功能意義内。 98170.doc -28- 1275472 此外’從-實用之觀點論之’應可理解的是該止回闕最 好係位於鄰近及最理想是緊鄰該螺桿之尖端，因為注射壓 '因此被限制在一遠離該螺桿及其翼板的一區域處。在此 形態中’豸筒體之結構形態可沿其長度而變化，且因而使 該筒體前端可支播-較高之㈣環境且可被更堅固地建 構。

此外，雖財發明之較佳實施例大體上主張該螺桿之連 續操作（即使此在經選定之時間階段處於經減低之速率 下），但可理解該程序可大致上是連續的，因為存在有該螺 桿速率之-驟降或立即躍升於例如在回復期間於該裝置之 ^主射循環的b同階段中之—或多個階段。對照於該先 前技藝[其驟降螺桿旋轉並接著固定該螺桿（其上配置一止 回閥以支樓注射遂力）於零旋轉速率處在該螺桿回復期間 範圍外之全部時間（見圖4)]’本發明之—實施例可短暫地導 致一零旋轉速率之狀態而存在。該往復式螺桿之旋轉可被

減至零而經一小於總循環時間之約的時間，較佳地小 於δ亥總循壤時間之έί] 20% 卩士日日 η 门灸匀20/°的蛉間，及最佳地小於該總循環 時間之約1 5 %的時問。麸而 ,,ι ^ 1…、而’此一狀態將損及該系統之操 作效率’ ϋ因而#及經由在_注射裝置之—往復式螺桿環 境中使用連續螺桿旋轉所致之利益，其中該裝置在該筒體 内之一些點處產生注射壓力。 田從-實用之觀點論之，該螺桿之旋轉較佳地係接近或其 取大值大於该全部循環之5G%的時間，及較佳地係盡可能 地接近該時間之1GG%的時間。本發明優於現有系統所致之 98170.doc -29- 1275472 利盈甚至在該全部循環之至少約6G%，較佳地至少約， :地侧期間以最大或接近最大之螺桿旋轉將仍然 a又致。虽然’任何在其中該螺桿並非以最大或接近最大 轉速率知作之時間將會因為減小該平均螺桿旋轉速率 (及平均回復率)而減小該整體塑化之生產量(及整體回復 率）。 5 ·結論 因此’本文中已敘述者係—種用於藉由利㈣螺桿在整 们咸置才木作過私中，包括在螺桿平移期間，之持續旋轉而 有㈣地操作—職射裝置之方法及設備。為達此目的， 特提供-止回閥或封以及可防止樹脂移位之翼板。這些特 徵改良了效率並降低了設備及操作的成本。本發明之概冬 (亦即在_RS裝置中之該螺桿的持續旋轉）係適用於現有^ 知之系統，其巾該止_(在該筒體之噴嘴處）可被修改且該 螺桿翼板可支援連續之旋轉。為了達成此系統修改，軟體 控制模組（諸如經儲存及可上載自一CD R0M或專用晶片者） 可被衣載或以其他方式被編製程式入該系統控制器（圖1中 之參考號碼23)以修改注射裝置之操作及系統定時。實質 上，該軟體程式（通常存在於一電腦可讀取媒介上）修改與該 RS注射裝置相關聯之伺服閥之引動及停止的定時及由在現 有系統中之該等感測器（如圖丨所示結構中所例示者）所決定· 之程序控制參數。 热習本項技藝之人士將了解到本發明係可對等地適用於 Thix〇molding、金屬射出成型、及其他類似之射出成型機 98170.doc -30 - 1275472 及用於刼作5亥類具有一類似於該RS注射裝置之總體形態及 设计之機器的方法。 在圖式中以輪廓線或方塊表示之單獨組件均係在射出成‘ 型領域中所熟知者，且其特殊之構造及操作並非實施本發· 明之刼作或最佳模式中最關鍵者。 雖然本發明已針對可稱為目前較佳之實施例敘述說明於 刖，但應理解的是本發明並不被限定於該等已被揭示之實 施例。相反地，本發明意在涵蓋被包括在所附請求項之精 神及範圍内之各種修改及等校配置。例如，雖然本發明之 較佳實施例係針對一液壓控制注射裝置進行描述，但本發 明亦可發現到由-電動系統或其功能等效系統所產生之注 :壓力。因此，該注射裝置一詞可以一廣義性且功能性之 意義認定之。同時，本發明亦可被運用於thix〇m〇iding及金 屬射出成型機中。下附請求項之範圍係用於與最寬廣之解 釋相一致，以便可包含所有該等修改及等效之結構及功能。 所有上述之美國及外國專利文件均以引用之方式併入本 文中之較佳實施例之詳細說明中。 1 【圖式簡單說明】 圖1係-RS注射裝置在該回復行程之末端處之侧視圖，該 RS庄射裝置可支持本發明之概念。 、 圖2係-RS注射裝置在該注射行程之末端處之侧視圖，該· RS注射裝置可支持本發明之概念。 圖3係一 RS注射裝置在該回復行程期間之側視圖，該rs 注射裝置可支持本發明之概念。 98170.doc -31 - 1275472 圖4係一傳統RS裝置或非連續回復循環之一序列圖。 圖5係本發明之一連續回復循環之一序列圖。 圖6係一顯示在圖4之該回復循環期間之螺桿速率及螺桿 位置之圖表。 圖7係一顯示在圖5之該連續回復循環期間之螺桿速率及 螺桿位置之圖表。 圖8係一顯示典型用於傳統及連續回復運用兩者上之螺 桿平移速率相對於背壓之圖表。 圖9係一顯示當該推力流動分量係大於背壓流動分量時 該筒體内溶化物之淨流量剖面之圖表。 圖10係一顯示當該推力流動分量係等於背壓流動分量時 該筒體内炫化物之淨流量剖面之圖表。 【主要元件符號說明】 1 筒體 2 殼體

3 馬達 4 驅動轴 5 注射活塞 6 進給螺桿 7 翼板 8 送料斗 9 進給入口 10 混合機 11 止回閥 98170.doc -32- 1275472 12 尖端 13 喷嘴 14 筒體頭部 15 通道 16 關斷閥 17 汽缸 17 關斷汽缸致動器 18 感測器 19 感測器 20 螺桿位置轉換器 20 活塞感測器 21 速率感測器 21 馬達速率控制設備 22 連接 23 控制器 24 管線 25 管線 26 伺服控制閥 27 伺服控制閥 28 注射汽缸 29 連通裝置 30 資料輸入裝置 100 流量剖面

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Claims (1)

1. 號專利申請案 中文申請專利範園替換本(95年i i月） 十、申請專利範圍： 1 · 一種往復式螺桿注射裝置，其具有一循環操作週期並包 括· 一軸向平移螺桿，其被裝設於一筒體内，該螺桿具有 一與其相關聯之止回閥，使用時，在該閥之下游處將聚 積一炫化物之量； 一第一致動器，其被配置以使該螺桿可相對於該筒體 作軸向移動，並在使用中可產生背壓； 一第二致動器，其被耦接至該螺桿以便在使用中可控 制該螺桿之旋轉速率； 一控制器，其用於控制該螺桿及該第一致動器之操 作，該控制器被配置以設定該螺桿之一軸向位置，其藉 由在使用中達成該背壓之增加以禁止任何更進一步在熔 化物聚積量上之增加及使該螺桿之回復速率大致上為零

   作週期中大致連續地轉動。

   ，其中該控制器在每一 之至少一者的選擇性變 (a)該背壓；及 (b)該螺桿之旋轉速率；

   ’並在該注射循環期間選 之回復速率。 98170-951108.doc 1275472 3·如請求項！之往復式螺桿注射裝置，其另包括一被麵接至 該控制器之壓力轉換器。 4.如請求項！之往復式螺桿注射裝置，其另包括一被麵接至 違控制盗並回應該螺桿之螺桿位置轉換器，該螺桿位置 轉換盗將螺#位置資訊轉達至該控制器，以便達到下列 各項目的中之至少一者： 背壓控制；及 回復速率控制。 5·如請求項1之往復式螺桿注射裝置，其另包括一被麵接至 該控制器及該第二致動器之螺桿速率感測器，該螺桿速 率感測器將螺桿速率資訊轉達至該控制$，以供達成在 母一注射循環期間控制動態回復速率之目的。 6·如請求項丨之往復式螺桿注射裝置，其中該螺桿具有一位 於該止回閥下游並鄰近該止回閥之尖端，且該筒體另具 有一在該尖端前方之室，而熔化物聚積於該室内，該室 具有一最終容積，其被界定成一射出尺寸及一足以在注 射期間補償從該室越過該止回閥之潛在性逆流的注射緩 衝量之總和。 7·如請求項6之往復式螺桿注射裝置，其中該螺桿在使用中 之旋轉速率係恆定的。 8·如％求項1之往復式螺桿注射裝置，其中該螺桿在使用中 之旋轉速率在該螺桿之一回復階段期間係處於一第一速 率，且在一注射階段之至少一部分可暫時地變化至一第 一速率’該第二速率較低於該第一速率。 98170.951108.doc 1275472 9.如請求項丨之往復式螺桿注射裝置，其中在生產使用時螺 桿旋轉永遠南於每分鐘零轉數。 10· —種往復式螺桿注射裝置，其為了注射之目的而產生注 射壓力，該往復式螺桿注射裝置包含一位於一筒體内之 螺桿，該筒體具有一其内聚積熔化物材料之射出室，該 主射裝置具有一可調整之回復速率，該往復式螺桿注射 裝置包含： 用於動態地改變位於該筒體内之該螺桿的每分鐘轉數 之構件； 用於調整藉由該注射裝置所產生之背壓以控制該螺桿 相對於該筒體之位置及軸向移動的構件；及 用於在螺桿回復及注射階段期間控制該回復速率之構 件，該用於控制之構件可操作以影響該用於動態改變之 構件及該用於調整背壓之構件； 且其中該螺桿在塑化期間之旋轉速率於該整個操作循 環之一實質期間係大於零。 11 ·種射出成型機之控制器，該控制器在使用時被配置以 絰由a壓之選擇性控制而控制一往復式及連續旋轉進給 累才干之軸向疋位，该控制器進一步地被配置可在使用於 該射出成型機之中時用以支撐及控制背壓之產生，以供 材料可直接地注射入一模及一流道系統中之一者内。 12·如請求項丨丨之控制器，其中該控制器進一步地被配置以 在使用時維持該螺桿在一注射階段期間成一實質上為零 之回復速率’該回復速率係有關於該螺桿之旋轉速率及 98170-951108.doc 1275472 在使用時於4射出成型機之__注射裝置内所產生之背 壓。 13.如請求項12之控制器’其中該㈣器在使科將導致下 列兩項中之至少一者的選擇性變化·· (a) 該背壓；及 (b) 該螺桿之旋轉速率； 藉以控制該螺桿之軸向平移，並在使用時於該注射裝 置之一操作循環期間選擇地且動態地改變回復速率。 14·如凊求項13之控制器，其中該控制器在使用時被構形成 可相對於該螺桿在該操作循環之一回復階段期間的一旋 轉速率而暫時地減低該螺桿在該操作循環之一注射階段 期間的旋轉速率。 15·如請求項14之控制器，其中該控制器在使用時將回應經 感測到之與一注射裝置有關之壓力、位置及速率信號， 且該控制器在使用中大體上可用以在該操作循環之一注 射階段期間維持一零回復速率。 16· —種操作一注射裝置之一往復式進給螺桿的方法，該裝 置具有一與其相關聯之止回閥，該止回閥允許該注射裝 置可在注射壓力下操作；該方法包括： 以一大於每分鐘零轉數之速率轉動該往復式螺桿於大 致上整個射出成型循環中。 17.如請求項16之操作該往復式進給螺桿的方法，其另包括： 在位於該進給螺桿之一止回閥之下游處的一室中，將 聚積熔化物直到已聚積了一所要的量為止；及 98170-951108.doc 1275472 支曰加在该注射系統中之背壓以同時建立該進給螺桿之 κ貝為零之回復速率並禁止任何在熔化物聚積量方面 之增加。 18 19. 20. 21. 如請求項17之方法，該方法包括： 進步地增加該系統内之背壓，以導致熔化物從該室 至一模内之注射。 如請求項18之方法，該方法包括： 感測該螺桿之-壓力王裒境、螺桿位置及旋轉速率中之 至少一者；及 藉由調整下列各項中之至少一者以回應該壓力環境、 螺才干位置及凝轉速率中之相對應者而控制該螺桿之轴向 平移並在該注射循環^ ^選擇地且動態地改變該注射裝 置之該回復速率： (a) 該背壓；及 (b) 該螺桿之旋轉速率。 如請求項17之方法，該方法包括： 聚積熔化物於該室中，直到該聚積熔化物之量相等於 模製"部件所需之射Ψ -4· Λ τί 射出尺寸與一足以在注射期間補償越 過該室上游之一止^ + 、、，^ 、 W間之潛在性延流的注射緩衝量之總 和為止。 如請求項16之方法’該方法包括· 在該螺桿之一回德卩皆如日日』σ [ 设^ &期間操作該螺桿於一第一速 率，而熔化物聚積於其中；及 在一注射階段之至少一 〇P刀暫時地操作該螺桿於一第 98170-951108.doc 1275472 22. 23. 24. 25. 26. 二速率，而該第二速率較低於該第一速率。 如請求項16之方法，其中處在_高於每分鐘零轉數之速 率之該往復式螺桿的旋轉發生在該整個射出成型循環期 間。 如請求項16之方法，其中該往復式螺桿之旋轉可被減小 至零’歷經-小於-總循環時間之約3G%，較佳係小於該 總循裱時間之20%，且最佳係小於該總循環時間之15%的 時間。 一種電腦程式元件，其包括電腦程式編碼構件以製成該 電腦之執行程序以使得： 以一高於每分鐘零轉數之速率轉動一注射裝置之一往 復式螺桿於大致上整個射出成型循環中，且較佳地至少 為該注射循環之60%中。 如請求項24之電腦程式元件，其另包括電腦程式編碼構 件以製成該電腦之執行程序以使得： 聚積熔化物於一位於該進給螺桿之一止回閥之下游處 的一室中，直到已聚積了一所要的量為止；及 增加在該注射系統中之背壓以同時建立該進給螺桿之 一實質為零之回復速率並禁止任何在熔化物聚積量方面 之增加。 如請求項25之電腦程式元件’其另包括電腦程式編碼構 件以製成該電腦之執行程序以使得： 進一步地增加該系統内之背壓，以導致熔化物從該室 至一模内之注射。 98170-951108.doc 1275472 27. 如請求項26之電腦程式；放 ^ 件’其另包括電腦程式編碼構 件以製成該電腦之執行程序以使得： 螺桿位置及旋轉速率中之 分析該螺桿之一壓力環境、 至少一者；及 藉由調整下列各項中之至 螺桿位置及旋轉速率中之相 平移並在該注射循環期間選 置之該回復速率： (a)該背壓；及 少一者以回應該壓力環境、 對應者而控制該螺桿之軸向 擇地且動態地改變該注射裝 (b)該螺桿之旋轉速率。 28. 29. 30. 如請求項25之電腦程式元件，其另包括電腦程式編碼構 件以製成該電腦之執行程序以使得： 允許熔化物聚積於該室中，直到該聚積熔化物之量相 等於模製-部件所需之射出尺寸與—^以在注射期間補 償越過該室上游之一止回閥之潛在性逆流的注射緩衝量 之總和為止。 如凊求項24之電腦程式元件，其另包括電腦程式編碼構 件以製成該電腦之執行程序以使得·· 在該螺桿之一回復階段期間操作該螺桿於一第一速 率，而熔化物聚積於其中；及 在一注射階段之至少一部分暫時地操作該螺桿於一第 二速率’而該第二速率較低於該第一速率。 如請求項24之電腦程式元件，其另包括電腦程式編碼構 件以製成該電腦之執行程序以便在使用時導致在一高於 98170-951108.doc 1275472 每分鐘零轉數之速率之該往復式螺桿的旋轉發生在該整 個射出成型循環期間。 .如請求項24之電腦程式元件，其另包括電腦程式編碼構 件以製成該電腦之執行程序以允許該往復式螺桿之旋轉 可被減小至零，歷經一小於一總循環時間之約3〇%，較佳 係小於該總循環時間之2〇%，且最佳係小於該總循環時間 之15%的時間。 32.如請求項24之電腦程式元件，該電腦程式元件被具體實 施於一電腦可讀取媒介上。 33· —種包含具有一往復式螺桿注射裝置基部之射出成型 機，該基部包括： 一筒體’其具有一軸向平移且往復式之螺桿於其内， 該筒體具有一噴嘴以在使用時支持該熔化物進入一流道 系統及一模中之一内的注射，該螺桿具有一與其相關聯 之止回閥，使用時，在該閥之下游處將聚積一熔化物之 量； 一第一致動器，.其被配置以使該螺桿可相對於該筒體 作轴向移動，並在使用中可產生背壓； 一第二致動器，其被耦接至該螺桿以便在使用中可控 制該螺桿之旋轉速率； 一控制器，其用於控制該螺桿及該第一致動器之操 作，該控制器被配置以設定該螺桿之一軸向位置，其藉 由在使用中達成該背壓之增加以禁止任何更進一步在熔 化物聚積量上之增加及使該螺桿之回復速率大致上為零 98170-951108.doc 1275472 而界定將聚積於該止回闕下、於 ^ 幻下游處之熔化物的量，且其中 該控制器被配置以確保該螺桿 于、仵在使用期間大致連續地轉 動。 34. ^請求項33之射出成型機，其中該控制器在每一注射循 環期間將導致下列兩項中之至少一者的選擇性變化： (a) 該背壓；及 (b) 該螺桿之旋轉速率； 藉以控制該螺桿之軸向平移，並在該注射循環期間選 擇地且動態地改變該注射裝置之回復速率。 35. 如請求項34之射出成型機’其另包括一被麵接至該控制 器之壓力轉換器。 36·如請求項34之射出成型機，其另包括一被耦接至該控制 器並回應該螺桿之螺桿位置轉換器，該螺桿位置轉換器 將螺桿位置資訊轉達至該控制器，以便達到下列各項目 的中之至少一者： 背壓控制；及 回復速率控制。 37·如請求項36之射出成型機，其另包括一被耦接至該控制 器及該第二致動器之螺桿速率感測器，該螺桿速率感測 器將螺桿速率資訊轉達至該控制器，以供達成在每一注 射循環期間控制動態回復速率之目的。 38·如請求項33之射出成型機，其中該螺桿具有一位於該止 回閥下游並鄰近該止回閥之尖端，且該筒體另具有一在 該尖端前方之室，而熔化物聚積於該室内，該室具有一 98170-951108.doc 1275472 最終容積，其被界定成一射出尺寸及一足以在注射期間 補償從該室越過該止回閥之潛在性逆流的注射緩衝量之 總和。 39. 40. 如凊求項38之射出成型機，其中該螺桿在使用中之旋轉 速率係恆定的。 如睛求項35之射出成型機，其中該螺桿在使用中之旋轉 速率在該螺桿之一回復階段期間係處於一第一速率，且 在一注射階段之至少一部分可暫時地變化至一第二速 率’該第二速率較低於該第一速率。 98170-951108.doc