专利名称：用于注射模制射出缸楔特征的装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种射出缸注入量控制特征，其被并入一邻近一注射模制机中的共注射热流道组合件的腔板内，且明确地说，涉及一种装置和方法，其中一横向动作可调节机械止动构件用于控制所述射出缸中的一者的注入量。优选地，所述注入量控制由一液压致动楔结构提供，所述液压致动楔结构也允许所述射出缸在模具打开时被装填。
背景技术：
共注射模制通常用于模制具有一层积壁结构的多层塑料包装物。每一层通常通过一单一喷嘴结构中的不同环形或圆形通路，且每一层均部分地、连续地通过同一浇口被注射。一些共注射热流道系统包含用于计量一种塑料树脂材料的射出缸，以便在模制循环中多腔模具的每一腔接收精确剂量的所述树脂。一些设计配置使用止回阀以防止当所述射出缸通过所述喷嘴排放树脂时树脂发生回流。
颁予Kelly的美国专利第2,770,011号教示一种热流道阀式浇口模具(valve gatedmold)，其中阀杆(valve stem)由一液压致动楔形机构打开与关闭。
颁予Reitan的美国专利第4,095,931号教示一种热流道阀式浇口模具，其中类似于线轴的轴沿轴向移动以提供一凸轮作用，从而导致阀杆关闭。塑料的压力导致阀杆在模制循环中的适当时间打开。
颁予Schad的美国专利第4,717,324号教示一种包含液压启动的射出缸的共注射热流道系统。活塞均在同一方向上定向，以便液压致动可被容纳在机器的固定压板中，或如颁予Schad的美国专利第6,152,721号所教示，在固定压板之后与注射单元并排。
在本发明的配置中，一些射出缸活塞朝向模具的分型线定向，因此其控制变得更成问题，且不能通过以上技术中教示的配置来实现。因此，需要一种射出缸注入量控制特征，其允许即使当分型线打开时也可较好地进行注入量控制、允许更精确的注入量计量、适应熔化物减压，且允许在充满射出缸之前撤回。
发明内容
本发明的一优点在于克服相关技术的问题，并提供射出缸可调节注入量控制方法和装置，藉此在整个模制循环中提供注入量计量。
根据本发明的第一方面，针对一种注射模制射出缸组合件注入量控制器而提供结构和/或步骤的独特组合，所述注射模制射出缸组合件注入量控制器经配置以安装在一具有一共注射喷嘴的共注射热流道中，所述共注射喷嘴具有至少两个终止于同一浇口的熔化物通道。所述注入量控制器包含一射出缸活塞，所述射出缸活塞在一射出缸圆筒内的位置界定所述注入量；和一横向动作可调节止动构件，其具有一邻近所述射出缸活塞而安置的成一定角度的表面，其中所述成一定角度的表面的移动调节所述射出缸活塞的位置。
根据本发明的第二方面，针对一种注射模制射出缸组合件注入量控制器提供结构和/或步骤的独特组合，所述注射模制射出缸组合件注入量控制器经配置以安装在一具有一共注射喷嘴的共注射热流道中，所述共注射喷嘴具有至少两个终止于同一浇口的熔化物通道。所述结构包括一入口熔化物通道；一出口熔化物通道，其经配置以将熔化物提供到所述共注射喷嘴；一射出缸圆筒，其安置在所述入口熔化物通道与所述出口熔化物通道之间；和一射出缸活塞，其经配置以在所述射出缸圆筒内移动从而将熔化物从所述射出缸圆筒排放到所述出口熔化物通道。一注入量控制器，其安置成邻近所述射出缸活塞，并具有一成一定角度的表面，所述成一定角度的表面经配置以响应于所述注入量控制器相对于所述射出缸活塞的位移来调节注入量。
根据本发明的第三方面，针对一种注射模具提供结构和/或步骤的独特组合，所述注射模具包含一模腔和一共注射喷嘴，所述共注射喷嘴经配置以将一熔化物注射入所述模腔中，所述喷嘴具有至少两个终止于同一浇口的熔化物通道。一出口熔化物通道经配置以将熔化物运载到所述喷嘴。还提供一射出缸活塞；一射出缸圆筒，其经配置以在所述射出缸活塞致动时将熔化物排放到所述出口熔化物通道；和一入口熔化物通道，其经配置以将熔化物运载到所述射出缸圆筒。一注入量控制器安置成邻近所述射出缸活塞，并具有一成一定角度的表面，所述成一定角度的表面经配置以响应于所述注入量控制器相对于所述射出缸活塞的位移来调节注入量。
根据本发明的第四方面，针对在具有共注射喷嘴的共注射热流道中控制射出缸组合件中的注入量而提供结构和/或步骤的独特组合，所述共注射喷嘴具有至少两个终止于同一浇口的熔化物通道。提供一楔，其具有一邻近一射出缸活塞而安置的成一定角度的表面。所述楔大体上垂直于所述射出缸活塞的一端而被致动，藉此在一射出缸圆筒内移位所述射出缸活塞并调节注入量。
现将参看附图描述本发明的当前优选特征的示范性实施例。
图1为一处于模具打开位置的共注射热流道模制系统的示意图，其展示本发明的优选实施例。
图2为图1的示意图，其展示在“A”材料的第一注射后模具被夹持的位置。
图3为图1的示意图，其展示在“C”材料的注射后模具被夹持的位置。
图4为图1的示意图，其展示在“A”材料的第二注射后模具被夹持的位置。
具体实施例方式
1.引言现将参照实施例描述本发明，其中经由一液压致动结构(优选地呈一楔的形状)提供射出缸注入量控制。所述注入量控制结构优选地位于邻近一塑料共注射模制机的射出缸的腔板中以控制射出缸中的一者的注入量，并允许所述缸在注射模具打开时被装填。根据本发明的共注射过程通过浇口部分地注射第一材料，随后通过同一浇口部分地注射第二材料。
2.第一实施例的结构图1展示一共注射热流道模具的略图，所述共注射热流道模具安装在一具备两个注射单元的模制机的夹具中。所述模具包括一可移动热流道组合件10，其附接到一含有模腔12的腔板11、一上面安装有一芯14的芯板13和一用于将模制物件顶出所述芯的脱模板15。可移动热流道组合件10包含一圆筒8，其具有一安置在其中的阀杆9，所述阀杆9用于调节熔化物到达喷嘴尖端5的流量。可移动热流道组合件10还包含一用于材料“A”的第一射出缸20，和一附接到机器的固定压板30的第一射出缸活塞21。还包含一用于材料“C”的第二射出缸22和一第二射出缸活塞23，其中中心线43指示穿过活塞23中心的轴线。第二射出缸活塞23由穿过脱模板15、芯板13和机器的移动压板31的控制杆24启动，并被附接到安装在移动压板31后方的可移动板25。所述机器包含前述安装在一框架32上的压板30和31，且由系杆33导引移动。还包含用于塑化和注射材料“A”的第一注射单元34，以及用于塑化和注射材料“C”的第二注射单元35。
图1中还展示本发明的注入量控制装置。第二射出缸22的注入量由楔40相对于穿过射出缸活塞23的中心线43的位置来控制。楔40优选地大体上垂直于射出缸活塞23的中心线(纵轴)43而移动。楔40的所述位置由伺服致动器41调节。当模具处于其打开位置时，楔40可用于设定注入量位置(即，第二射出缸活塞23的背部位置)。这在楔40的位置由致动器41调节而使得楔40朝向第二射出缸活塞23的中心线43移动时实现，且接触第二射出缸活塞23的所述楔部分的宽度增加，藉此在射出缸22内朝向固定压板30向内推动活塞23，藉此减小第二射出缸22内可获得的注入量。仅需非常轻微地移动楔40便可实现本发明的这一方面。
使用根据本发明的楔40有利地允许在模具处于打开位置时用熔化物重新装填射出缸。另外，当楔40由致动器41调节致使楔40移动离开第二射出缸活塞23的中心线43时，所述楔部分与第二射出缸活塞23接触的宽度减小，且第二射出缸活塞23能够缩回，藉此允许已装填的第二射出缸22减压。缩回楔40也允许熔化物“C”被从其熔化物通道排出，使得熔化物“A”可进入“C”熔化物通道。这确保在第一注射操作期间没有“C”熔化物进入具有“A”熔化物的模腔12。这个特征对于共注射装置尤其有用。
具有一接触活塞的成一定角度的表面的楔形状是根据本发明的射出缸注入量调节装置的一尤其优选的实施例。本发明的楔可由任何适用于注射模制环境的材料(尤其较佳地为工具钢)形成。
图2展示处于闭合位置且恰好在第一射出缸20已将其“A”材料排放到模腔12中之后的所述模具。当夹具朝向固定压板30移动可移动热流道组合件10时，第一射出缸活塞21导致此位移，藉此大体上收缩所有距离“b”。球形止回阀50已防止在此排放操作期间材料“A”回流进入第一注射单元34中。
图3展示处于闭合位置且恰好在第二射出缸22已将其“C”材料排放到模腔12中之后的所述模具。第二射出缸活塞23由控制杆24致动，所述控制杆24由板25移动。球形止回阀51已防止在此排放操作期间材料“C”回流进入第二注射单元35中。
图4展示处于闭合位置且恰好在第一注射单元34已将其材料“A”的第二次进料注入模腔12中之后的所述模具。一填密(packing)阶段发生在模腔已被“A”树脂的此第二次进料充满之后。经由受注射单元34加压的树脂“A”向所述被充满的腔中的熔化物施加一填密压力。在此阶段期间，当“C”树脂被在喷嘴尖端5处流入“C”熔化物通道6中的一些“A”树脂取代时，板25和杆24的略微缩回允许“C”树脂回流进入其射出缸中。这确保在下一模制循环开始时，“A”树脂的第一射出量将不会含有任何原本可能在“A”树脂被馈入模腔中时已被抽出其通道的“C”树脂。在所述模制循环的随后剩余部分期间，两个射出缸均可被重新装填，同时适当地随着所述模具关闭或打开而冷却或顶出所述零件。
为了控制所述各种机器元件(例如，第一和第二注射单元33、34、伺服致动器41、第一和第二射出缸活塞21、23等)的移动，可使用任何类型的控制器61或处理器。举例来说，一个或一个以上通用计算机、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、门阵列、模拟电路、专用数字和/或模拟处理器、硬连线电路等可接收输入并向本文描述的各种可控制组件提供输出。用于控制此类控制器或处理器中的一者或一者以上的指令可存储在例如软盘、硬盘驱动器、CD-ROM、RAM、EEPROM、磁性媒介、光学媒介、磁光媒介等任何理想的计算机可读媒介和/或数据结构中。
3.本发明的方法图1展示处于打开位置的所述模具，其中所述零件可被顶出所述芯。在操作中，射出缸展示为装填有其各自材料。各个射出缸中的注入量由射出缸活塞的背部位置控制。用于“A”材料的射出缸20的注入量由距离“b”控制，所述距离“b”是可移动热流道组合件10已移动离开固定压板30的距离。用于“C”材料的射出缸22的注入量由楔组件40相对于第二射出缸活塞23的中心线43的位置来控制，其中楔组件40由伺服致动器41垂直移动。此特征允许在模具打开时设定注入量位置或射出缸活塞23的背部位置，藉此在需要时允许在模制循环的此部分期间重新装填射出缸。
另外，在操作中，楔40可稍微脱离射出缸活塞23的中心线43，以允许已装填的射出缸圆筒22对熔化物减压。在重新填充射出缸之前，可缩回楔40以松释“C”喷嘴通道6中的熔化物，从而如图1所示允许少量“A”材料进入“C”喷嘴通道。这确保在下一模制循环开始时，当注射“A”材料时，在第一注入期间不存在“C”材料从“C”喷嘴通道6被抽出而进入具有“A”材料的模腔12的风险。
4.结论本发明的注入量调节装置和方法允许模具设计的有利配置，其中用于不同材料的射出缸经定向以当排放其内容物时以相反方向操作。此配置允许其被定位于热流道组合件中，使得其占据最少量的空间。在此实例中，第一与第二射出缸同轴对准，一个在另一个后方，藉此使含有其的模具组合件的宽度和高度最小化。对于给定尺寸零件直径，此配置允许模具设计容纳最大数目的模腔，并且还使模具座(mold shoe)尺寸最优化。另外，由于对于给定压板面积而言，预成型模具通常需要比正常提供的更少的锁模吨位(clamp tonnage)，因此这意味着在某些情况下可将较小尺寸的机器夹具用于特定模具成腔和预成型尺寸。此尺寸设计的最优化既减小了设备的投资成本，又减小了其操作成本。
根据本发明的有利特征可包含·在一共注射热流道组合件中，滑动熔化物控制提供精确、动态的注入量计量。
·熔化物控制装置考虑到在充满射出缸之前撤回。
·可对熔化物通道减压。
·即使是在分型线是打开的且“C”推杆被分离时，熔化物控制构件的使用仍考虑到总注入量控制。
因此，已描述了一种用于有效地提供一可调节机械止动构件以控制一射出缸组合件的注入量的方法和装置，所述方法和装置另外提供了减小的空间需求，并降低了组装和维护成本。
附图中以略图展示或以方框指定的个别组件在注射模制技术中均是众所周知的，且其特定构造和操作对于实施本发明的操作或最佳模式并不关键。
虽然已参照当前认为是优选实施例的那些实施例描述了本发明，但应了解，本发明不限于所揭示的实施例。相反，本发明希望涵盖包含在所附权利要求书的精神和范围内的各种修改和等效配置。所附权利要求书的范围将符合最广义的解释以便涵盖所有这些修改和等效结构及功能。
权利要求
1.一种注射模制射出缸组合件注入量控制器，其经配置以安装在一具有一共注射喷嘴的共注射热流道中，所述共注射喷嘴具有至少两个终止于同一浇口的熔化物通道，所述控制器包括一射出缸活塞，所述射出缸活塞在一射出缸圆筒内的位置界定所述注入量；和一横向动作可调节止动构件，其具有一邻近所述射出缸活塞安置的成一定角度的表面，其中所述成一定角度的表面的移动调节所述射出缸活塞的所述位置。
2.根据权利要求1所述的注入量控制器，其中所述横向动作可调节止动构件经配置以安置在一邻近所述射出缸组合件的模具结构内。
3.根据权利要求1所述的注入量控制器，其进一步包括一伺服致动器，且其中所述致动器大体上垂直于所述射出缸活塞移动所述横向动作可调节止动构件。
4.根据权利要求1所述的注射模制射出缸组合件，其中当所述横向动作可调节止动构件朝向所述射出缸活塞的一中心线移动时，所述注入量减小。
5.根据权利要求1所述的注射模制射出缸组合件，其中当所述横向动作可调节止动构件移动离开所述射出缸活塞的一中心线时，所述注入量增加。
6.根据权利要求1所述的注射模制射出缸组合件，其中当所述横向动作可调节止动构件移动离开所述射出缸活塞的一中心线时，对包含在所述射出缸中的熔化物减压。
7.根据权利要求1所述的注射模制射出缸组合件，其中所述横向动作可调节止动构件包括一楔。
8.一种注射模制射出缸组合件注入量控制器，其经配置以安装在一具有一共注射喷嘴的共注射热流道中，所述共注射喷嘴具有至少两个终止于同一浇口的熔化物通道，所述控制器包括一入口熔化物通道；一出口熔化物通道，其经配置以将熔化物提供到所述共注射喷嘴；一射出缸圆筒，其安置在所述入口熔化物通道与所述出口熔化物通道之间；一射出缸活塞，其经配置以在所述射出缸圆筒内移动，以便将熔化物从所述射出缸圆筒排放到所述出口熔化物通道；和一注入量控制器，其安置成邻近所述射出缸活塞，且具有一成一定角度的表面，所述成一定角度的表面经配置以响应所述注入量控制器相对于所述射出缸活塞的位移来调节注入量。
9.根据权利要求8所述的注射模制射出缸组合件，其中所述注入量控制器的所述位移是使用一液压致动器来实现的。
10.根据权利要求8所述的注射模制射出缸组合件，其中所述注入量控制器是一楔。
11.根据权利要求8所述的注射模制射出缸组合件，其中当所述注入量控制器朝向所述射出缸活塞的一中心线移动时，所述注入量减小。
12.根据权利要求8所述的注射模制射出缸组合件，其中当所述注入量控制器移动离开所述射出缸活塞的一中心线时，所述注入量增加。
13.根据权利要求8所述的注射模制射出缸组合件，其中当所述注入量控制器移动离开所述射出缸活塞的一中心线时，对包含在所述射出缸中的熔化物减压。
14.一种注射模具，其包括一模腔；一共注射喷嘴，其经配置以将一熔化物注射到所述模腔中，所述喷嘴具有至少两个终止于同一浇口的熔化物通道；一出口熔化物通道，其经配置以将熔化物运载到所述喷嘴；一射出缸活塞；一射出缸圆筒，其经配置以在所述射出缸活塞启动时将熔化物排放到所述出口熔化物通道；一入口熔化物通道，其经配置以将熔化物运载到所述射出缸圆筒；和一注入量控制器，其安置成邻近所述射出缸活塞，且具有一成一定角度的表面，所述成一定角度的表面经配置以响应于所述注入量控制器相对于所述射出缸活塞的位移来调节注入量。
15.根据权利要求14所述的注射模具，其中所述注入量控制器的所述位移是使用一液压致动器来实现的。
16.根据权利要求14所述的注射模具，其中所述注入量控制器是一楔。
17.根据权利要求14所述的注射模具，其中当所述注入量控制器朝向所述射出缸活塞的一中心线移动时，所述注入量减小。
18.根据权利要求14所述的注射模具，其中当所述注入量控制器移动离开所述射出缸活塞的一中心线时，所述注入量增加。
19.根据权利要求14所述的注射模具，其中当所述注入量控制器移动离开所述射出缸活塞的一中心线时，对包含在所述射出缸中的熔化物减压。
20.一种用于在一具有一共注射喷嘴的共注射热流道中控制一射出缸组合件中的注入量的方法，所述共注射喷嘴具有至少两个终止于同一浇口的熔化物通道，所述方法包括以下步骤提供一楔，所述楔具有一邻近一射出缸活塞安置的成一定角度的表面和大体上垂直于所述射出缸活塞的一端致动所述楔，藉此在一射出缸圆筒内移位所述射出缸活塞且调节所述注入量。
21.根据权利要求20所述的方法，其中致动所述楔的所述步骤是经由一液压致动器来实现的。
22.根据权利要求20所述的方法，其中当所述楔朝向所述射出缸活塞的一中心线移动时，所述注入量减小。
23.根据权利要求20所述的方法，其中当所述楔移动离开所述射出缸活塞的一中心线时，所述注入量增加。
24.根据权利要求20所述的方法，其中当所述楔移动离开所述射出缸活塞的一中心线时，对包含在所述射出缸中的熔化物减压。
全文摘要
一种注射模制射出缸注入量控制装置，其经配置以安装在一具有一共注射喷嘴的共注射热流道中，具有至少两个终止于同一浇口的熔化物通道的所述共注射喷嘴包含一阀入口和一阀出口。一可调节熔化物控制机构优选地为一液压致动楔的形状，其经配置以(i)安置在一邻近一热流道组合件的腔板中，并允许当模具打开时设定注入量位置，和(ii)当所述楔被从所述射出缸活塞拉出时允许已装填的射出缸圆筒对所述熔化物减压。
文档编号B29C45/18GK1980784SQ200580022905
公开日2007年6月13日 申请日期2005年6月10日 优先权日2004年7月9日
发明者尼古拉斯·W·塞尔纽克, 罗伯托·D·西西利亚 申请人:赫斯基注射器成型系统有限公司