用于热流道注塑成型系统的设备和方法

专利名称：用于热流道注塑成型系统的设备和方法
技术领域：
本发明涉及热流道注塑成型系统，且特别是涉及一种在热流道注塑成型系 统中防止熔体发生泄漏的方法。
技术背景根据绝大多数热流道注塑成型系统的设计，系统需要完全达到其操作温度 以容许其组合部件例如一个或多个歧管和热流道喷嘴产生热膨胀，以便在操作过程中密封熔体通道并且防止产生泄漏。传统上，通过测量系统的温度而监控 确定在热流道系统中是否已经达到适当的封闭载荷，即在组合部件之间产生充 分热膨胀，从而导致其间的密封。然而，测量温度是一种确定系统上面的载荷 的间接方法，其可能会受到许多变量的不利影响。例如，如果已经达到了适当 的温度，但为了使系统达到平衡和适当的密封而允许均热时间不充分，此时系 统可能发生泄漏。可能导致温度成为密封载荷不准确的St的其它M:为热电偶的布置，周 边环境的热损失，和相邻热流道元件密封表面之间的磨损和撕裂。此外，当决 定是否己经达到合适的密封载荷然后允许操作开始时，运转注塑成型机的操作 人员并不知道在启动期间热流道系统的密封界面处实际上发生了什么，而是依 赖其技术，并且有可能是一点猜测。相应地，没有经验的操作人员或急于开始 进行注塑成型的人可能在系统中已达到不漏密封的适当密封载荷之前就开始进 行注塑成型步骤。当找到熔体泄漏的有害后果的位置时，上述所有的变量都可 能导致热流道系统出现成本较高的停机。发明内容根据本发明的一个实施例， 一种操作具有多个^熔体传输元件的注塑成型系统的方法，所述熔体传输元件限定了/规体源至诉莫腔和模室(moldhousing)的 熔体通道，所述方法包括以下步骤使系统中的熔体传输元件达至幌作温度； 当系统升高达到操作温度时监控至少一个熔体传输元件与模室之间的压力，其 中测得的压力是熔体传输元件产生热膨胀的结果。该方法可以进一步地包括一旦达到密封载荷就开始注塑成型循环。本发明的一个实施例涉及具有带有支撑板和模板的模室的注塑成型系统。 该系统包括位于支撑板与模板之间的热流道歧管和位于热流道歧管与模室之间 的压力传感器。该压力传感器用于测量歧管与模室之间的压力并且向接收设备 提供输出，其中接收设备将压力传感器的输出处理成载荷值和指示信号中的至 少一种。在另 一实施例中，注塑成型系统包括用于接收来自歧管的熔体流的热流道 注塑成型喷嘴，其中压力传感器被设置在喷嘴的前端孔的内部，位于喷嘴头与 喷管之间，以测量喷嘴头与喷管之间的压力并且向接收设备提供输出，其中接 收设备将压力传感器的输出处理成载荷值和指示信号中的至少一种。在另一个实施例中，注塑成型系统包括用于接收来自热流道歧管的熔体流 的热流道注塑成型喷嘴，其中压力传感器被设置在喷嘴的定位环或喷嘴头与喷 嘴孔的台肩之间以测量喷嘴与模室之间的压力并且为接收设备提供输出，其中 接收设备将压力传感器的输出处理成载荷值和指示信号中的至少一种。根据本发明的另一实施例的注塑成型系统包括具有支撑板和模板的模室。 该系统包括位于支撑板与模板之间的具有主歧管熔体通道和熔体出口的热流道 主歧管。具有支歧管熔体通道和熔体入口的热流道支歧管位于支撑板与模板之 间。该支歧管熔体入口与主歧管熔体出口流体皿。该系统进一步包括位于主 歧管和支歧管中至少之一与膜室之间的压力传感器，用以测量位于相应歧管与 模室之间的压力并且向接收设备提供输出，其中接收设备将压力传感器的输出 处理成载荷值和指示信号中的至少一种。


aai结合附图对本发明进行的以下描述，本发明的前述的和其它的特征和 优点将更加明显。在此结合并且构成说明书一部分的附图用 —步解释说明 本发明的原理并且使本领域的技术人员能够利用和应用本发明。以下附图并不 是按比例进^^会制的。图i示出了本发明的多个实施例中可以使用的注塑成型系统100的部分横 断面视图。图2示出了根据本发明的一个实施例的注塑成型系统200的横断面侦舰图。 图2A示出了根据本发明的另一个实施例的图2所示注塑成型系统200的一部分。图3示出了根据本发明的另一个实施例的图2所示注塑成型系统200的横断面侧视图。图4示出了根据本发明的另一个实施例的图2所示注塑成型系统200的横 断面侧视图。图4A示出了图4中所示的垫片和载荷传感器布置的放大视图。 图5示出了根据本发明的另一个实施例的图2所示注塑成型系统200的横 断面侧视图。图5A示出了图5所示喷嘴尖端(喷嘴头)和载荷传感器布置的放大视图。 图5B示出了根据本发明的另一个实施例的图5所示喷嘴前端的放大视图。 图6示出了根据本发明的另一个实施例的图2所示注塑成型系统200的横 断面侧视图。图6A示出了图6所示喷嘴尖端和载荷传感器布置的放大视图。图6B示出了根据本发明的另一个实施例的图6所示喷嘴前端的放大视图。图7示出了根据本发明的一个实施例的阀闸型(valve gated)注塑成型系统700的横断面侧视图。图8示出了根据本发明的一个实施例的注塑成型系统800中的主歧管和支歧管(sub-manifold)布置的横断面侧视图。图9示出了根据本发明的另一个实施例的图8所示注塑成型系统800的横断面侧视图。图10示出了根据图3中所示实施例的注塑成型系统200的横断面侧视图。 图11示出了根据本发明的另一个实施例的图2所示注塑成型系统200的横 断面侧视图。图12示出了根据本发明的一个实施例的压力传 输出的示例性应用的 示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施例进行描述，在附图中使用相似的附图 标号表示相同或功能相似的元件。同样在附图中，每个附图标号中最左边的数 字对应于该附图标号第一次被4吏用的附图。虽然讨论的是具体的构型和布置， 但是应该理解所述讨论内容仅仅是示例性的。本领域的技术人员将会认识到在不偏离本发明的精神和范围的情况下可以使用其他的构型和布置。在图1中示出了本发明的多个实施例中可以j顿的注塑成型系统100的一个实例。作为熔融材料源的注塑成型系统的注塑成型机喷嘴102， M位于支撑 板和垫板106内部的浇道衬套104在压力下将熔体流引入注塑成型系统100中。 烙体从浇道衬套104流入位于热流道歧管110中的歧管熔体通道108中。歧管 110由中央定位环137和垫片或压环(pressure disk) 136紧固在适当位置处，所 述中央定位环137跨接位于受热歧管110下表面与冷却的模腔板120之间的绝 热空气空间139，所述垫片或压环136跨接位于歧管110上表面与支撑板106 之间的绝热空气空间139。如下文中进一步所述，垫片或压环136同样有助于密 封位于热流道喷嘴116与歧管110之间的熔体路径。在注塑成型系统100中，ilil歧管熔流fflii出口 134歧管110分配熔術荒 iSA相应地位于热流道喷嘴116中的喷嘴熔体通道114。热流道喷嘴116位于模 板120的喷嘴孔或腔118之内并且ilil校正环或法兰130与相应的模浇口 124 布置成一行。如本领域的技术人员己公知的，模腔板120可以被一个或多个模 板和模腔板替换。模芯板138与模腔板120相配合以形成模腔122。 Mil模浇口 124 *热流道喷嘴116均与相应的模腔122流体 ，因ltbfflil喷嘴熔体通道 114和整体喷嘴头126，熔体可以被注入到模腔122中。图1所示为一个热流道喷嘴116的横截面。热流道喷嘴116具有喷嘴熔体 通道的入口 112，在喷嘴熔体鹏114的上端，与接收熔術鬼的歧管熔体通道 108的出口排成一线。热流道喷嘴116包括喷管128和可与其螺纹连接的喷嘴头 126。注塑成型系统100可以包括许多这样的位于相应的喷嘴孔118的热流道喷 嘴116，喷嘴孔118用于将熔体分ISA相应的模腔122。注塑成型系统100利用 歧管110中的加热元件135， *喷嘴116中的加热元件132，每个模板120中 的7轴卩通道133和热电偶(图中未示出)来缓和系统中熔体的温度。如所示， 热流道喷嘴116为热闸控的，可是可以理解到热流道喷嘴116也可以替换为阀 闸型的，如参见图7所示出的。图2示出了根据本发明的一个实施例的注塑成型系统200，其仅详细描述 不同的特征和方面，而根据该实施例可以使用与前述实施例相同的部件。浇道 衬套204位于支撑板和垫板206内以接收来自熔体源(图中未示出)的熔体， 并且将熔#^送入歧管210的歧管通道208，歧管通道208用于分配热流道喷嘴216的喷嘴熔体通道214。所示的具有由两部分组成的喷嘴密封的热闸型喷嘴 216包括ffi31尖端护圈225固定到喷管228用来将熔M^送到模腔(图中未示出) 的喷嘴头226。在Gellert的美国专利No. 5,299,928中公开了可以用于本发明实 施例的示范性的由两部分组成的喷嘴密封装置，在此将该申请全文引用作为参 考。可是如图1所示，整体喷嘴头126可以用于根据本发明的各种实施例中而 不偏离其范围。啧嘴216位于喷嘴孔218内并且包括位于喷嘴孔218的台肩2i9 内部并与其相邻的喷嘴头230，以保持在喷嘴熔流道214和歧管通道208之间的 对准。进一步在喷嘴216和歧管210的热膨胀期间，台肩219防止喷嘴216远 离和/或在其与歧管210的分界面产生间隙，由此在启动和操作过程中在两4^熔 体传输元之间达到且维持密封压力。Jlil压环236和中央定位环237，歧管210被定位在压板206和模板221 之间，压环236跨接歧管210上表面和压板206之间的绝热空气室239，中央定 位环237跨接热歧管210下表面和模板221之间的绝热空气室239。在Gellert 的美国专利No. 5,125,827中公开了可以用于本发明实施例的示范性的压环或垫 片元件236，该专利在此全文引入作为参考。在各种实施例中，压环或垫片元件 236可以为相对柔性的以吸收一些热膨胀压力，或可以为相对冈帷的，仅用于保 主f^色热空气室239而实质上不会弯曲以适应热膨胀的压力。由于垫板206通常 S)17賴卩通道241 ，冷却液保持y衬卩，压环236可以由绝热材料制成，以便 在操作过程中将加热的歧管210和冷却的垫板206之间的热传递降到最低。在图2所示的实施例中，压力传 或载荷传感器242位于压环236和压 板206之间。载荷传SI 242是将作用于其上的压力或载荷转换成可测量的电 力输出并且，在实施例中，可以包括应变仪。载荷传 242包括连接电源(图 中未示出)和接收设备1275的导线247，例如，控制器，例如注塑成型机控制 器1275d和/或娜处理器，例如，无线的或专用的显示面板1275a和/或告知设 备1275b，禾口/或热流道系统1275c的显示/控制面板。喷嘴孔218的台肩219的深度适合于娜"D"，即参比点，用于测量热流 道元件的垂直或轴向热膨胀，在图2中由箭头"VTE"表示。在一个实施例中， 系统垂直热膨胀的总量可以为喷嘴头230和歧管210的垂直热膨胀由数据"D" 表示的总和。热流道元件的垂直热膨胀受到压板206的阻挡，压板206将压力 传递到喷嘴头230，歧管210，绝缘压环236和载荷传^I242上。该压力作为喷嘴头230和歧管210之间的界面的密封力，以阻止两个熔体传送元件之间的 塑料泄漏。由载荷传麟242观暢该压力您封力，由此从其中的输出被传送给， 例如接收装置1275，例如上述的控制器或 处理设备。在寒冷环境中时，热流道系统可以被设计且皿成具有初始预压。如果是 这种情况，当系统提高到操作温度时，密封力将会是初始装配预压加上由于系 统热膨胀导致的额外压力。热流道系统也可以被设计且建造成在寒冷环境下在 元件之间无初始预压，并且当系统提高到操作温度时仅由于系统中热膨胀产生 元件之间的密封力。参见图12，载荷接收设备1275的输出额可以以数字显示在显示面板1275a 上，其中当提示到了预定的最小封闭载荷值时，注模的操作人员可以开始密封 生产。在各种实施例中，显示面板1275a可以为无线的和/或手提的并且专用于 接收仅来自于力传 242的信号。在另一实施例中，来自载荷接收设备1275 的输出额可以由指示信号表示，例如，听觉和视觉信号，例蜂鸣器，钟鸣或光， 即当JI^到了最小封闭载荷值时其在告知设备1275b中被激活，其中当听觉或 视觉信号消失注模操作人员可以开始密封生产。如果使用视觉信号，例如光， 一达到最小密封载荷值光就熄灭。在各种实施例中，告知设备1275b可以为无 线和/或手提式的并且专用于接收仅来自于压力传感器242的信号。在另一实施 例中，热流道系统1275c的显示/控制面板可以显示载荷值和/或包括指示信号， 例如听觉或视觉警报，当达到最小密封载荷其发出指示。当超过最大安全载荷 时每个显示面板1275a，告知板1275b和/或控制面板1275c都可以用于传达信 息，例如如下所述的，在系统发生损毁之前，注模操作人员可以关闭该系统以 确定问题的来源且改正问题。另一种可选方式是或者除了上述的之外，可以由注塑成型机的控制器 1275d使用来自载荷接收设备1275的输出，并且通过使用限制开关或其它机械 装置与该注塑成型机的操作结合。可以安装限制开关阻止塑料注塑，直到提示 最小密封载荷值，和/或如果密封载荷降到一定水平之下或升到某一水平之上， 中断生产运行。如果，例如，在生产运行过程中压力传麟或载荷元件242提 示载荷低于预定的最小密封载荷值，机械控制器可以开始自动停止注塑成型机。 这样的实施例可以阻止泄漏从发生,越监控密封区域。热流道系统无需首先 从系统中清理掉泄漏的塑料就可以检测出密封压力泄漏的原因。在另一实施例中，如果在生产运行中压力传，或载荷元件242提示载荷ffit安，荷的最大值，即在元件永久性损害或变形之前，例如由于整个热流道过热，热流道一独立区产生的过热，和/或由于不适当的机械公差，模具系统和/鋼时的元件磨损导致的不平衡载荷而产生的损害或变形，热流道可以处理的最大载荷，机械控制器可以开始自动停止注塑成型机，由此可以确定并且解决问题的来源。在本发明的多个实施例中，最小充分压力，即密封载荷或预定设定值，依 据抽,祐谐玄絲的棚描mw 4 3- n她的薪困右名站卡沐;+暂^汰;+晶A率射载荷，其中一个例子是用被密封的熔体传输元件的熔体通道的截面面积乘以预定 的或最大注塑压力。此外，模具的制造者，模塑者，或操作者可以选择根据用该结果乘以20-50%的安全系数。有经验的操作者可能知道作用于特定的注塑成 型系统通常需要多大的密封压力，并且基于其设想选择设定值；可是，这需要 多次反复试验得到。在其他例子中，模塑者可能想选择其适合的密封载荷值并 且再将其全面应用于其操作的^注塑成型系统上。载荷传感器242位于热流道200的熔体传输元件，即热流道歧管210，和 固定式模壳板，即压板206之间，用来在热膨胀过程中测量系统内达至啲垂直 或轴向压力，热膨胀由于热流道元件提升到操作温度而引起。由于在启动操作 之前注塑成型系统200的熔体传输元件之间熔体通道的密封以该熔体传输元件 在垂直或轴向方向确定量的热膨胀为基准，所以使用载荷传感器242监控在歧 管210和垫板206之间产生的垂直或轴向压力容许测定歧管210，例如和热流道 喷嘴216之间达到合适密封压力的时候。密封压力的测量可以由操作者校订从 而确定何时开始模制工序，或用于控制直到达到适当的密封载荷设定值才使模 制工序开始的限制开关。如上所述，当系统需要维修时密封力测量也可以用于 监控器。虽然在附图2的实施例中显示，载荷传感器242位于压板206的下表面的 切口 243中，但应该理解载荷传,242可以位于圆盘236和压板206下表 面之间的绝热空气室239中。可以在高压和根据本发明实施例的温度环境下使 用的示例性载荷传感器可由位于Columbus, Ohio的Honeywell Sensing and Control的Sensotec Sensors部门提供。在另一实施例中，载荷传感器242可以结 合在压环或垫236中因此得到一个完整的设备。在图2A显示的进一步实施中， 载荷传感器242a可以由能够耐歧管^J叟并且具有足够的绝热性质以阻挡从歧管210中引出iSA垫板206的多余热量，因此不需要单独的绝热压环236。为了增 强其绝缘性能，载荷传感器242a可以在其顶和底接触面上包括绝缘材料的涂层 廳，例如钛，陶瓷，或耐热聚合物，例如，聚 胺。注塑成型系统200 M控制歧管加热元件235和喷嘴加热元件232，及通 过控制位于模腔板220内^*口通道233中的7賴口液调鹏術鹏，歧管加热元/丄 a — — — i * l丄A*A* a ■ 八上；/一 — /一 I一 . A一 、~^i~4~ ..、 /t-/T",t J— rtTfr—mtK丄—/丄r> r> ~r" rofcLA"A"忏2:D 1乂亇収官牧低衣囬h)，仕以头她1列^"贝嘴训烈兀什Z1乂丁"贝官〃8的外表面。加热元件232， 235由覆盖有介电材料的电阻线构成，但是可以认识 到本领域己知的任何发热元件均可以使用。通过压配合或通过焊接工艺，例如 铜焊，点焊，或其他任何相关领域技术人员已知的固定方法，发热元件232， 235 可以被固定于相应的喷嘴216和歧管210的表面。热电偶227， 240位于最接近 发热元件232， 235的位置处以测量其温度，该MS用于监控并控制发热元件的 操作。图3-6示出了在启动和/或操作过程中，使用一个或多个压力传感器或载 荷传感器用来监控喷嘴216和歧管210之间，喷嘴216和模浇口，禾tV或喷嘴元 件，例如喷嘴头226和喷管228之间，的密封载荷的注塑成型系统200的各种 实施例。在图3七中，(多个)载荷传 测量模传输元件产生的垂直或轴向热 膨胀引起的压力，如由箭头VTE表示。图3示出了在载荷传SI 242和压环242之间使用隔板344。在特定的应 用中，隔板344能使分布在压环236上的载荷更加均匀，因此增加了载荷传感 器242测得压力的准确性，这使得喷嘴216和歧管210之间的密封力相互关联。 图4表示在模板221中在喷嘴216的喷嘴头430和喷嘴孔418的台肩419之间 使用环型压力传 或载荷传感器442。在图1中所示的备用实施例中，校正喷 嘴216可以使用独立的定位环或法兰130，这样载荷传感器442可以位于定位环 130和台肩419之间。所示的绝缘垫片444位于定位环430和载荷传感器442 之间以减小喷嘴216和模板221之间的热损失。绝缘垫片444可以由钛，耐热 聚合物，例如聚酰亚胺，陶瓷或其它与喷嘴216，喷嘴头430，定位环或法兰130， 或模板221相比相同或热传递更差的材料制成并且其可以处理在操作过程中热 流道系统受至啲^JS和压力。通常，喷嘴头430和模板221由为特定应用的钢 号制成。定位环或法兰130可以由钢制成，可是，其也可由比喷嘴216或喷嘴 头430和模板221更加绝热的材料制成。绝缘垫片444包括内凹部分446，如图4A所示，用于接收喷嘴头430的低部。载荷传自442测量喷嘴216和模板221 之间的压力，其使喷嘴216和歧管210之间的密封力相互联系。在特定的应用 中，喷嘴头430，定位法兰130或载荷传感器442可以由绝缘材料制成，因此可 以不使用垫片444，载荷传感器442直接接触喷嘴头430或定位法兰130。图5和5A示出了具有第一载荷传感器242和第二环形压力传感器或载荷传恐益東,土型欣翌承统扁tf、J头她1列，弟一執何传恐益旭卯闺2 tfj头她例中那样定位，第二环形压力传S^或载荷传自542位于整体尖端526低表 面和最接近模浇口 524的模腔板220之间。图5B表示根据本发明其它实施例图 5喷嘴216的喷管228前端的放大视图，其中载荷传感器542a位于喷嘴孔218 中喷管228和模板220之间。图6禾B 6A表示注塑成型系统200的补充实施例， 在喷管228前端孔中具有位于图2的实施例中的第一载荷传 242和位于喷 嘴头226上表面和座648之间的第二，环形压力传感器和载荷传感器642。图 6B表示根据本发明其他实施例图6喷嘴216的前端的放大视图，其中载荷传感 器642a位于尖端护圈225前端和模板220之间。在图5入5B,6A和6B每个的实 施例中，载荷传感器542， 542a， 642， 642a提供Sifi模浇口区域与发生在喷管 228，喷嘴头226， 526和/^端护圈225的热膨胀量相关的压力测量，因此可 以更精确地测定浇口区域附近的密封载荷。本领域的技术人员可以理解到在根 据不偏离本发明范围的各种实施例中可以使用一个，两个或多个部分组成的尖 端排布。图11示出了具有第一载荷传 242和第二，环形压力传^或载荷传感 器1142的注塑成型系统200的实施例，第一载荷传感器242位于如图2中的位 置，第二，环形压力传 或载荷传感器1142位于中央定位环237和模板221 之间。第二载荷传麟1142提供誕歧管210熔体通道208的入口 1107和注 道衬套204的熔体出口 1105的，与发生在歧管210内热膨胀的量相关的压力测 量。因此，可以更精确地确定在熔体通道出口/入口 1105， 1107区域内歧管210 和注道衬套204之间的密封载荷。图7中示出了根据本发明阀闸型实施例的注塑成型系统700，其中仅详细 描述区别特征和方面，而相应于该实施例也可以使用与前述实施例相同的特征。 浇道衬套704位于支撑板或压板706中以接收来自熔体源(图中未示出)的烙 体并且通过歧管710传输该烙体用来将该熔体分配到热流道阀闸型喷嘴716的ii喷嘴熔体通道714。如图2的实施例中所示，喷嘴716具有两部分喷嘴密封，通 过模浇口 724将熔体传输至帳腔(图中未示出)。显示阀销750在可以在开启位 置和关闭位置之间移动的喷嘴熔体M 714中，在开启位置位中阀销750的前 端从模浇口 724处离开阀座以允许熔体贯通流过，在关闭位置中阀销750的前 端位于模浇口 724内以阻止熔体流过。阀销传动器752位于支撑板706中并且 运转地连接到阀销750上用来使阀销750在其开启位置和关闭位置之间移动。 传动器752可以为任何类型适合的传动器，例如，液压，气动或电动致动器。与图2的实施例类似，ffiil阀门衬套736和中央定位环737，歧管710位 于压板706和模板721之间，阀门衬套736跨接歧管710的上表面和压板706 之间的绝热空气室739，中央定位环737跨接热歧管710的下表面和模板721 之间的绝热空气室739。 Schmidt等人的美国专利No. 4， 740， 151和Babin等 人的美国专利No. 6,840,758中公开了可以用于本发明实施例中的实例性的阀门 衬套736，这两篇文献均在此全文引用。通常，阀门衬套在阀销和歧管熔体通道 之间提供密封；可是在该实施例中，阀门衬套736也包括用以在歧管710和压 板706之间提供绝热空隙的间隔部分。本发明的实施例也可以包括任何现行市 场上不包括空隙部分的阀销衬套。在图7所示的实施例中，环形压力传感器或载荷传感器742位于阀门衬套 (valve bushing) 736和压板706之间以测量系统中当该系统提升到操作温度时 由于热流道系统垂直或轴向膨胀引起的垂直離由向载荷，由箭头VTE表示。使 用载荷传感器742监控歧管710和压板706之间产生的垂直载荷可以领啶何时 注塑成型系统700的歧管710和喷嘴716之间达到合适的密封力。虽然在图7 的实施例中显示载荷传SI 742位于压板706低表面中切口 743的内部，但应 该理解到根据特定应用的需要，载荷传感器742可以位于阀门衬套736和压板 706下表面之间的绝热空气室739内部和/或压片(图中未示出)可以位于在载 荷传感器742和阀门衬套736之间。图8和9示出了注塑成型系统800的多个实施例，其中仅详细描述不同的 特征和方面，而相应于该实施例也可以使用与前述实施例相同的特征。浇道衬 套804位于支撑板或压板806中以接收来自熔体源(图中未示出)的熔体而传 输给主歧管810，主歧管将熔体分配给至少一个支歧管856。通过压环836和中 央定位环837，主歧管810被固定于压板806和模板821之间，压环836跨接歧管810上表面和垫板806之间的绝热空气室839，中央定位环837跨接热歧管 810下表面和模板821之间的绝热空气室239。此外，通过支歧管定位设备858 和与入口密封854并置，支歧管856至少部分位于压板806和模板821之间， 支歧管定位设备852跨接环绕支歧管856的绝热空气室859，入口密封854位于 主歧管810最靠近主歧管熔体出口 863的一部分中，该部分与支歧管856最靠 近支歧管熔体入口 860的部分相应。主歧管810包括在其低表面的发热元件835并且支歧管856包括在其低表 面的发热元件862。在开启过程中主歧管和支歧管发热元件835， 862用于将注 塑成型系统800提升到操作温度，从而允许热流道元件的预操作热膨胀，并且 在系统的主歧管和支歧管元件之间达到适当的密封载荷。主歧管和支歧管热电 偶840， 816位于,主歧管和支歧管加热元件835， 862处以测量其温度，该 ^^用于监控和控制发热元件835， 862的操作。在图8所示的实施例中，压力传,或载荷传感器842位于支歧管定位设 备858和模板821之间。载荷传感器842位于模板821中切口内并且包括连接 电源和控制器(图中未示出)的导线847。在图9的实施例中，压力传感器或载 荷传感器942位于压环836和压板806之间，其中载荷传感器942位于压板806 中切口的内部。用于更均匀分配产生的载荷的隔板844， 944可以任意位于图8 中的定位设备858/载荷传感器842和图9中的压环836/载荷传自942之间， 相应地，如在某一注塑成型应用中担保的。载荷传感器842， 942被置于合适的位置以测量当系统被提升到操作温度时 注塑成型系统800内由于主歧管810和支歧管856垂直或轴向膨胀产生的垂直 载荷，在图8和9中由箭头VTE表示。使用载荷传感器842， 942监控主歧管 810和压板806之间和/或支歧管856和模板821之间产生的垂直或轴向载荷允 许测定何时注塑成型系统800的主歧管810和支歧管856之间达到适合的密封 压力。本发明的一个实施例包括操作具有多个熔体传输元件的注塑成型系统的方 法，熔体传输元件限定从熔体源到模腔的熔体通道。该方法包括当控制由穿过 塑料密封界面的热膨胀产生的密封力时，将系统的熔体传输元件提高到操作温 度。被测量的压力是熔体传输元件热膨胀的结果。 一旦压力达到密封载荷，其 与注塑成型系统的在其熔体传输元件，或预定的设定值之间密封的熔体通道相联系，就可以开启的注塑成型循环。在实施例中，热流道熔体传输元件可以是 热流道歧管并且由位于歧管和至少一个支撑板之间的载荷传感器和模室的模板 测量载荷。在另一实施例中，热流道熔体传输元件可以为热流道喷嘴并且由位 于至少一个定位环和喷嘴的喷嘴尖端护圈之间的载荷传感器和模室的模板测量 载荷。在更进一步的实施例中，注塑成型系统可以包括在系统中达到密封载荷~^^r7n i 、,丄Ma ^4^Tti固义nlTT^"r"r丄/、上^r7Ci /丄t~t目ij祖ia土型战坐i泪外丌乂日tfj限汉丌大。图10示出了图3所示注塑成型系统200的全截面侧视图。关于图10，由于热流道熔体传输元件在注塑成型机中被加热，操作者将等待从载荷传感器242a， 242b来的反馈，该反馈指示已经达到最小密封力并且开始操作。在某一 实例中，可是，系统中的一个或多个载荷传感器可以不指示已经达到的最小密 封载荷或预定最小密封载荷。例如，如果在图10中最接近区域"A"的载荷传感器242a不提示已经达 到预定最小密封力，而在图10中最接近区域"B"的载荷传感器242b提示已经 达到预定最小密封力，操作者可以对注塑成型系统进行一些检查以确定在"A" 处测得密封力低的原因。通过检验温度控制器操作者可以初步确定控制在附属 区域中热膨胀的加热器232， 235是否在完统转，和/舰过检查MJt控制M 定在附属区域中热电偶227， 240是否操作正确并且加热器232， 235是否达到 操作温度。如果这些初步检查并不解决任何问题，可以除掉模具的压力而进一 步详细检查。工作台检验可以包括确认螺杆使模板206， 220， 221结合在一 起，在附属区域中，紧固得到适当的扭矩，因为在螺杆中不适当的扭矩将不会 使模板紧密结合到足以产生预载荷压力；确认螺杆将模板206， 220， 221结合 在一起，在附属区域中，在数字和力度上足以将模板紧密结合以足以产生足够 的预载荷压力；确认压环236，在附属区域，是合适的厚度以产生预定的最小预 载荷压力；确认是否喷嘴孔218的台肩219，在附属区域，处于合适的仰角以产 生预定的最小密封力；禾Q/或确认是否喷嘴凸缘230，在附属区域，为合适的厚 度以产生预定的最小密封力。 一旦在区域"A"中确定且校正不充分密封力的原 因，就可以开始系统的操作。如果设计和建造具有低温条件预载荷的热流道系统，也可以使用压力传感 器或载荷传感器以确认预载荷正确地跨越系统。如果预载荷不一致，可能是模 具组装不正确，即螺杆没有紧固到正确的扭矩，或可能元件没有组成正确的公差，因此需要进一步加工和/或垫片以补偿。如果设计系统具有预载荷并且压力 传感器或载荷传感器测定预载荷过低，所设计的热膨胀不能够补偿其并且所需 的充足密封力可能达不到，那么直到达到预载荷条件才可以开始注塑工序。同 样地，压力传感器或载荷传感器也可用于测獻检测/通知最大安全载荷，也就是 在元件永久损坏或变形之前热流道可以处理的最大载荷，例如由于整个热流道 件超时磨损导致的不平衡载荷而产生的损害和变形。虽然前文中对根据本发明的多个实施例进行了描述，但是应该理解其仅 仅是说明性和示例性的，而非限制性的。对相关领域的技术人员来说在不偏离 本发明范围的基础上可以在形式上和细节上采用各种变形。因此，本发明的外 延和范围不应受到任何上述示例性的实施例的限制，本发明的外延和范围仅由 所附的权利要求书及其等效方式进行限定。也应该理解在此讨论的每个实施例的每个-特征禾口在此弓i用的每篇参考文献，均可以与任何其他实施例的特征相5口 a o
权利要求
1、一种操作具有多个熔体传输元件的注塑成型系统的方法，所述熔体传输元件限定了从熔体源到模腔和模室的熔体通道，所述方法包括以下步骤使系统中的熔体传输元件达到操作温度；当系统升高达到操作温度时监控至少一个熔体传输元件与模室之间的压力，其中测得的压力是熔体传输元件产生热膨胀的结果；并且一旦达到密封载荷就开始注塑成型循环，其中熔体传输元件之间的熔体通道被封闭。
2、 如权利要求1所述的方法，其中热流道熔体传输元件中的一个是热流道 歧管(210)并且压力由设置在歧管与模室中的支撑板和模板中的至少一个之间 的压力传 测得。
3、 如权利要求1所述的方法，其中热流道熔体传输元件中的一个为热流道 喷嘴并且压力由设置在喷嘴的喷管，喷嘴头，喷嘴凸缘，定位环和喷嘴头护圈 中的至少一个与模室的模板之间的压力传感器观幌。
4、 如权利要求1-3中任一项所述的方法，所述方法进一步包括 将压力转化成电力输出； 将电力输出传送给接收设备(1275);并且 将测得的压力处理成载荷值和指示信号中的至少一种。
5、 如权利要求4所述的方法，其中所述接收设备是显示面板(1275a)并 且所述载荷值可由模具操作者读取。
6、 如权利要求4所述的方法，其中所述接收设备是注塑成型机控制器 (1275d)并且所述载荷值用于在低于密封载荷值时阻止注塑成型机进行操作。
7、 如权利要求4所述的方法，其中所述接收设备是显示面板(1275a)，告 知设备(1275b)，控制面板(1275c)或控制器(1275d)中的一种并且所述载 荷值用于通知何时已经^31最大安全载荷。
8、 如权利要求4-7中任一项所述的方法，其中所述接收设备附旨示信号是 当达到密封载荷时触发的听觉或视觉信号(1275b)中的一种。
9、 如权利要求1-8中任一项所述的方法，进一步包括 设置限位开关以阻止开始进纟亍注塑成型循环直至达到密封载荷。
全文摘要
一种用于热流道注塑成型系统的方法。该注塑成型系统具有多个限定从熔体源到模腔和模室的熔体通道的熔体传输元件。在系统中的至少一个熔体传输元件与模室之间使用压力传感器或载荷传感器以测量在系统启动和/或操作期间由于熔体传输元件产生热膨胀而导致产生的压力并且向接收设备提供输出信号。在一个实施例中，一旦已经达到密封载荷或预定预载压力，就可以开始注塑成型循环。
文档编号B29C45/76GK101219571SQ20071018008
公开日2008年7月16日 申请日期2007年10月11日 优先权日2006年10月12日
发明者R·特鲁多 申请人:标准模具有限公司