安装在注射成型系统中的比例控制阀的制作方法

相关申请

本申请要求2015年1月22日提交的序列号为62/106,356的美国临时申请的优先权，其公开内容通过引用并入本文，如在本文中完全阐述一样。

本申请为2013年12月13日提交的序列号为pct/us13/75064的国际申请、2014年2月28日提交的序列号为pct/us14/19210的国际申请、2014年3月18日提交的序列号为pct/us14/31000的国际申请和2014年8月26日提交的序列号为pct/us14/52639的国际申请的部分继续申请，并要求其优先权。所有前述的公开内容通过引用并入本文，如在本文中完全阐述一样。

所有以下专利的公开内容以全文引用的方式并入本文，如在本文中完全阐述一样：美国专利no.5,894,025、美国专利no.6,062,840、美国专利no.6,294,122、美国专利no.6,309,208、美国专利no.6,287,107、美国专利no.6,343,921、美国专利no.6,343,922、美国专利no.6,254,377、美国专利no.6,261,075、美国专利no.6,361,300(7006)、美国专利no.6,419,870、美国专利no.6,464,909(7031)、美国专利no.6,599,116、美国专利no.7,234,929(7075us1)、美国专利no.7,419,625(7075us2)、美国专利no.7,569,169(7075us3)、2002年8月8日提交的申请序列号为10/214,118的美国专利(7006)、美国专利no.7,029,268(7077us1)、美国专利no.7,270,537(7077us2)、美国专利no.7,597,828(7077us3)、2000年10月30日提交的申请序列号为09/699,856的美国专利(7056)、2002年10月11日提交的申请序列号为10/269,927的美国专利(7031)、2000年2月15日提交的序列号09/503,832的美国申请(7053)、2000年9月7日提交的序列号为09/656,846的美国申请(7060)、2001年12月3日提交的序列号为10/006,504的美国申请(7068)、2002年3月19日提交的序列号为10/101,278的美国申请(7070)和国际申请pct/us2011/062099和pct/us2011/062096。

背景技术：

已被用于在各种环境和应用中使用的注射成型系统具有流体分配阀系统，此流体分配阀系统含有比例控制阀系统，其中该阀系统包括流体阀本身和供给阀系统的流体歧管，该阀系统安装在安装有加热流体分配热流道或歧管的注射成型系统的热半模空间或区域的外部。诸如在国际申请pct/us11/062099和pct/us11/062096中公开的系统，其有意地将致动器安装在远离加热歧管室的延伸距离处或加热歧管被安装或设置于其内部空间，以便保护阀的完整性，但该阀系统通常不能对驱动流体的供应反应作出即时、快速或迅速的致动器响应。

技术实现要素：

根据本发明，提供了一种注射成型装置(10)，包括：

加热歧管(16)，该加热歧管(16)从注射成型机(4)接收注射流体材料(2)，加热歧管(16)将注射流体引导至流体输送通道(18a)，流体输送通道(18a)延伸并在注射压力下将注射流体材料输送至型腔(22)的浇口(12g)，

一个或多个流体驱动致动器(210a、210b)，每个流体驱动致动器(210a、210b)分别与对应的阀销(21la、211b)互相连接，通过通向与型腔(22)连通的下游终端浇口(12g)的流动通道(18a)，对应的阀销(21la、210b)被安装用于往复上游-下游驱动运动(ud)，

壳体，该壳体包括一个或多个金属板(202a、202b、204a、204b、206)，该一个或多个金属板(202a、202b、204a、204b、206)被布置形成其中安装有加热歧管(16)的由一个或多个金属板限定的歧管室(208)，

每个流体驱动致动器(210a、210b)安装在歧管室(208)内或来自所述歧管室(208)内部的至少约一英尺内，

每个流体驱动致动器为互连至比例控制阀(213a、213b、213c)的流体驱动器，每个比例控制阀安装在歧管室(208)内或具有与对应的流体驱动致动器(210a、210b)的对应的流体流动端口(210p1、210p2)在大约一英尺内互相连接的流体流动端口(213p1、213p2)，

每个流体驱动致动器(210a、210b)经由流体分配歧管(310)互连至压缩流体源(300)。

流体驱动致动器优选为气体驱动或气动致动器，并且比例控制阀优选为气动阀，并且压缩流体源优选为压缩气体源。

每个比例控制阀通常互连至控制器(16)，控制器(16)根据从控制器输入到比例控制阀的驱动器的电功率、电压、电流强度或能量的程度可控地改变每个比例控制阀与相应的互连致动器之间的流体流动程度。

每个比例控制阀具有机械活动构件，其根据机械活动构件的运动程度成比例地改变阀和相应的互连致动器之间的流体流动程度。

每个流体驱动致动器通常具有互连至相应互连阀的一个或多个对应连通端口的一个或多个驱动室端口，驱动室端口和互连阀的对应互连连通端口之间的距离小于或等于约一英尺。

流体分配歧管(310)可设置于歧管室(208)内。

在本发明的另一方面，提供了一种执行注射循环的方法，包括将注射流体材料从注射成型机注射到如上所述的注射成型装置中，该方法包括将注射流体注入加热歧管和型腔中，并在型腔内形成一零件。

在本发明的另一方面，提供了一种执行注射循环的方法，包括从注射成型装置(10)进行注射流体材料注射，所述注射成型装置包括：

加热歧管(16)，该加热歧管(16)其从注射成型机(4)接收注射流体材料(2)，加热歧管(16)将注射流体引导至流体输送通道(18a)，流体输送通道(18a)延伸并在注射压力下将注射流体材料输送至型腔(22)的浇口(12g)，

一个或多个流体驱动致动器(210a、210b)，每个流体驱动致动器(210a、210b)分别与对应的阀销(21la、211b)互相连接，通过通向与型腔(22)连通的下游终端浇口(12g)的流动通道(18a)，对应的阀销(21la、210b)被安装用于往复上游-下游驱动运动(ud)，

该方法包括：

将加热歧管安装在包括一个或多个金属板(202a、202b、204a、204b、206)的壳体内，该一个或多个金属板(202a、202b、204a、204b、206)被布置形成由一个或多个金属板限定的歧管室(208)，

将每个流体驱动致动器(210a、210b)安装在歧管室(208)内或来自所述歧管室(208)内部的至少约一英尺内，

每个流体驱动致动器为互连至比例控制阀(213a、213b、213c)的流体驱动器，每个比例控制阀安装在歧管室(208)内或具有与对应的流体驱动致动器(210a、210b)的对应的流体流动端口(210p1、210p2)在大约一英尺内互相连接的流体流动端口(213p1、213p2)，

将每个流体驱动致动器(210a、210b)经由流体分配歧管(310)互连至压缩流体源(300)，以及

将注射流体注入加热歧管和型腔中，并在型腔内形成一零件。

在本发明的另一方面，提供了一种注射成型装置(10)，包括：

加热歧管(16)，该加热歧管(16)其从注射成型机(4)接收注射流体材料(2)，加热歧管(16)将注射流体引导至流体输送通道(18a)，流体输送通道(18a)延伸并在注射压力下将注射流体材料输送至型腔(22)的浇口(12g)，

壳体，该壳体包括一个或多个金属板(202a、202b、204a、204b、206)，该一个或多个金属板(202a、202b、204a、204b、206)被布置形成其中安装有加热歧管(16)的由一个或多个金属板限定的歧管室(208)，

一个或多个气体驱动致动器(210a、210b)，每个气体驱动致动器(210a、210b)分别与对应的阀销(21la、211b)互相连接，对应的阀销(21la、211b)安装用于通过通向与型腔(22)连通的下游终端浇口(12g)的流动通道(18a)往复上游-下游驱动运动(ud)，

每个气体驱动致动器(210a、210b)安装在歧管室(208)约一英尺内，

每个气体驱动致动器(210a、210b)为互连至气动比例控制阀的流体驱动器，每个气动比例控制阀安装在歧管室(208)内或在相应的与气动比例控制阀互连的气体驱动致动器的约一英尺内，

每个气体驱动致动器(210a、210b)经由流体分配歧管(310)互连至压缩流体源。

每个气动比例控制阀通常互连至控制器，控制器根据从控制器输入到气动比例控制阀的驱动器的电功率、电压、电流强度或能量的程度可控地改变每个气动比例控制阀与相应的互连气动致动器之间的气体流动程度。

每个气动比例控制阀可具有机械活动构件，其根据机械活动构件的运动程度成比例地改变阀和相应的互连致动器之间的气体流动程度。

每个气体驱动致动器通常具有互连至相应互连阀的一个或多个对应连通端口的一个或多个驱动室端口，驱动室端口和互连阀的对应互连连通端口之间的距离小于或等于约一英尺。

流体分配歧管优选设置在歧管室内。

在本发明的另一方面，提供了一种执行注射循环的方法，包括根据如上所述的装置将注射流体材料从注射成型机注入到该装置中，该方法包括将注射流体注入加热歧管和型腔中，并在型腔内形成一零件。

在本发明的另一方面，提供了一种注射成型装置，包括：

加热歧管(16)，该加热歧管(16)从注射成型机(4)接收注射流体材料(2)，加热歧管将注射流体引导至流体输送通道(18a)，流体输送通道(18a)延伸并在注射压力下将注射流体材料输送至型腔(22)的浇口(12g)，

壳体，该壳体包括一个或多个金属板(202a、202b、204a、204b、206)，该一个或多个金属板(202a、202b、204a、204b、206)被布置形成其中安装有加热歧管的由一个或多个金属板限定的歧管室(208)，

一个或多个流体驱动致动器(210a、210b)，每个流体驱动致动器(210a、210b)分别与对应的阀销(21la、211b)互相连接，通过通向与型腔连通的下游终端浇口的流动通道(18a)，对应的阀销(21la、210b)被安装用于往复上游-下游驱动运动(ud)，

每个流体驱动致动器(210a、210b)安装在歧管室内或至少约一英尺内，

每个流体驱动致动器(210a、210b)为互连至比例控制阀的流体驱动器，每个比例控制阀安装在歧管室(208)内或在相应的与比例控制阀互连的流体驱动致动器的约一英尺内，

每个流体驱动致动器(210a、210b)经由流体分配歧管(310)互连至压缩流体源，

阀销互连至一个或多个致动器，并具有可沿驱动路径驱动的顶端，驱动路径在第一位置、第二位置和第三位置之间延伸，在第一位置处，阀销的顶端阻塞第一浇口以阻止注射流体材料流入型腔，第二位置位于第一位置上游，其中阀销的顶端沿在第一位置和第二位置之间延伸的驱动路径的长度的至少一部分限制注射流体通过第一浇口的流动，第三位置位于第二位置上游，在第三位置处，注射流体材料自由流过第一浇口，而不受销的顶端的限制，

一个或多个致动器和对应的阀销通过对应的比例控制阀以可控的行进速率平移地被驱动，该比例控制阀在起始位置、一个或多个中间驱动速率位置和高驱动率位置之间可控地调节，当对应的比例控制阀处于一个或多个中间驱动速率位置时，一个或多个致动器以一个或多个中间行进速率被驱动上游，当对应的比例控制阀处于高驱动率位置时，一个或多个致动器以比一个或多个中间行进速率更高的行进速率被驱动上游；

该装置包括控制器，该控制器命令对应的比例控制阀驱动一个或多个流体驱动致动器和对应的阀销，从起始位置连续上游到第二位置，然后至第三位置；

控制器包括指令，该指令命令对应的比例控制阀从起始位置移动到一个或多个中间驱动速率位置，并且随后在控制器接收到来自位置传感器的指示阀销已达到第二位置的信号时，或经过预定量的时间后，从一个或多个中间驱动速率位置移动到高驱动率位置。

在本发明的另一方面，提供了一种执行注射循环的方法，包括将注射流体材料从注射成型机注入到如上所述的装置中，该方法包括将注射流体注入加热歧管和型腔中，并在型腔内形成一零件。

附图说明

结合附图并参考以下描述可更好地理解本发明的上述以及进一步的优点，其中：

图1为比例定向控制阀和相关的致动器的布置的一个实施例的示意性剖视图，其全部设置在其中设置有加热歧管的封闭空间或封闭室内，其中对阀进行供给的流体分配歧管设置在歧管室的外部；

图1a为本发明的一实施例的示意性侧面剖视图，其与图1的实施例相似，其中流体分配歧管也设置在歧管室内；

图1b为本发明的一实施例的示意性侧面剖视图，其与图1、图1b的实施例相似,其中系统的致动器之一设置在歧管室的完全封闭空间的外部，但仍设置在与其相关的致动器的约一英尺内，使得当阀口打开以与致动器的驱动室连通时，致动器的活塞对离开阀的输出端口的压缩流体的反应时间是即时的，没有任何实质的延迟动作；

图2为本发明的一实施例的示意性剖视图，其示出了设置在歧管室的延伸空间中的致动器和可选择安装的阀，包括一个完全安装在歧管室内的阀和安装在致动器大约一英尺内的可选择地互连至致动器的可选择阀；

图3为比例控制阀的现有技术典型布置的示意图，该比例控制阀设置在歧管室的外部并且互连至设置在歧管室内的距离超过约一英尺的对应相连致动器；

图4为设置在歧管室内的多个比例控制阀的示意图，其双双安装在并且互连至同样设置在歧管室内的对应致动器；

图5为本发明的示意图，其中多个比例控制阀与其对应的致动器一起设置在歧管室内，阀未安装在致动器上，并且流体分配歧管安装在歧管室外部；

图6为本发明的示意图，其与图5相似，除了流体分配歧管安装在歧管室内；

图5c为图5a的部件的侧剖视图，示出了在注射循环结束时设置在关闭的浇口的下游位置处的阀销；

图6为阀喷嘴内的注射流体压降的示意图，其相对于阀销的位置具有如图5a-5c所示的配置，阀销的零位为图5a所示的位置；

图7a和7b示出了锥形端阀销在各个时间的位置，以及在如图7a中的起始关闭位置与各上游打开位置之间的多个位置，rp表示可选择的路径长度，在rp中，销从浇口关闭位置向上游抽出至打开位置的速度相对于当液体压缩时阀销在不受控制的速度路径fov上向上游运动时通常是(通过可控限流器来)减小的；

图8为典型的气动阀组件的侧面剖视图，改气动阀组件可用作图1-6注射系统实施例中的高精度气动比例流量控制阀。

具体实施方式

图1、1a、1b示出了一种注射成型装置10，包括加热歧管16，加热歧管16从注射成型机4接收注射流体材料2，具有流体分配通道16a的加热歧管16将注射流体2引导至一个或多个流体输送通道18a，一个或多个流体输送通道18a延伸并在注射压力下将注射流体材料输送至型12腔22的浇口12g。该装置包括壳体200，壳体200包括一个或多个金属板，该一个或多个金属板包括一个或多个顶部夹板202a、202b、间隔板或安装板204a、204b、和安装板206，他们被共同布置形成为其中安装有加热歧管16的由一个或多个金属板202a、202b、204a、204b、206限定的封闭歧管室208。该装置包括一个或多个流体驱动致动器210a、210b，每个流体驱动致动器210a、210b分别与对应的阀销21la、211b互相连接，对应的阀销21la、211b安装用于通过通向与型12腔22连通的下游终端浇口12g的下游喷嘴18流动通道18a往复上游-下游ud驱动运动。每个流体驱动致动器210a、210b完全安装在歧管室208内或至少约一英尺内。

经由管道或一些其它的密封的端口到端口连接件210c，每个流体驱动致动器210a、210b流体密封地驱动互连至比例控制阀21a3、213b，每个比例控制阀完全安装在歧管室208内或在与比例控制阀213a、213b互连的相应流体驱动致动器210a、210b的大约一英尺内。每个流体驱动致动器210a、210b经由流体分配歧管310互连至压缩流体源300。

本文所描述的“比例控制阀”是指与压缩流体源互连的气体或其它流体流量控制阀，其具有机械活动构件，其根据机械构件的运动程度或速度，成比例地改变流出所述阀的流体的流速。机械构件可通过根据可控施加的电流、电压、电流强度、电阻等可控变化的电能驱动来灵活地控制运动(转动或线性行进)的选定程度，或如下面参照图8所示和描述的比例阀的示例。

阀销18a、18b互连至对应的致动器210a、210b，并具有可沿驱动路径驱动的顶端1142，驱动路径在第一位置gc、第二位置cop、cop2和第三位置eos之间延伸，在第一位置gc处，阀销18a的顶端1142阻塞第一浇口12g以阻止注射流体2的材料流入型腔22，第二位置cop、cop2位于第一位置gc上游，其中阀销211a、211b的顶端1142沿在第一位置gc和第二位置cop、cop2之间延伸的驱动路径的长度的至少一部分rp、rp2限制注射流体2通过浇口12g的流动，第三位置eos位于第二位置上游，在第三位置eos处，注射流体材料2自由流过浇口12g，而不受销211a、211b的顶端1142的限制。一个或多个致动器210a、210b和对应的阀销211a、211b通过对应的比例控制阀213a、213b以可控的行进速率平移地被驱动，该比例控制阀213a、213b在起始位置、一个或多个中间驱动速率位置和高驱动率位置之间可控地调节，当对应的比例控制阀213a、213b处于一个或多个中间驱动速率位置时，以一个或多个中间行进速率往上游驱动一个或多个致动器210a、210b；当对应的比例控制阀210a、210b处于高驱动率位置时，以比一个或多个中间行进速率更高的行进速率往上游驱动一个或多个致动器210a、210b。

该装置可包括控制器16，该控制器16命令一个或多个比例控制阀213a、213b、213c驱动一个或多个流体驱动致动器210a、210b和对应的阀销，从起始位置gc连续上游到第二位置cop、cop2，然后至第三位置eos。控制器包括指令，该指令命令比例控制阀从其起始位置移动到一个或多个中间驱动速率位置，并且随后在控制器16接收到来自位置传感器400的指示阀销已达到第二位置cop、cop2的信号时，或从阀销211a、211b首次从其初始起始位置gc上游撤出之后经过预定量的时间，从其一个或多个中间驱动速率位置移动到高驱动率位置。

如图1a、1b、2、4-6所示，该装置包括歧管16，歧管16通常被加热到超过300度f的高温。歧管16通常与其相关的热流道部件一起安装在注射成型机的固定模板上，该相关的热流道部件可包括顶部夹板202a、202b、间隔板或安装板204a、204b以及一个或多个其它设置于下游安装板或模板，例如，金属板206。这些金属板202a、202b、204a、204b、206的共同布置通常被配置为使得特殊加热歧管或热流道16被封闭在这些板之间的封闭或部分封闭的空气室208内，该空气室208被由金属歧管16产生的热量加热。流体供应300远程安装在外部并且远离密封室208的加热空间209，使得空间209不被导电空气与歧管16或由板202a、202b、204a、204b、206限定的空气空间208接触而显著加热。

如图所示，致动器210a、210b等通常安装在(图1、1a、1b)加热歧管16上或紧邻加热歧管，使得致动器也完全或基本上部分地设置在由板形成的室208内。

比例控制阀213a、213b、213c也完全安装在室208的空气空间内，或者安装在室28内的对应互连致动器的至少约一英尺(见图1b中的d或图2中的x、y)内。

在图2的示例中，致动器210a安装在由设置在一个或多个顶部夹板202a、202b中的凹部或凹槽形成的室208的延伸空间208a内。

因此，图1、1a、1b、2、4、5和6均示出了各种布置，其中比例控制阀被安装或设置在歧管室208内或者设置在致动器的至少约一英尺内与致动器流体连接，而致动器本身设置在封闭的加热歧管室208内。

每个流体驱动致动器210a、210b优选地具有一个或多个驱动室端口210p1、210p2，其互连至相应的互连阀(例如，图1b的阀213b)的一个或多个对应的连通端口213p1、213p2，驱动室端口210p1、210p2和互连阀213a、213b、213c的对应互连连通端口213p1、213p2之间的距离(图1b中的d或图2中的x、y)小于或等于约一英尺。因此，尽管如图1b所示的阀213b或图2所示的阀213c未完全设置或安装在加热歧管室208内，但是阀可被安装为使得其流体端口213p1、213p2流体连接和设置在距离致动器的相关连接端口210p1、210p2大约一英尺或更小的范围内。

图7a-7b示出了锥形端阀销在各个时间的位置以及在如图7a中的起始关闭位置与各上游打开位置之间的位置，rp表示可选择的路径长度，在rp表示的路径长度中，相对于当液体压缩时阀销在不受控制的速度路径fov上向上游运动时通常具有的速度，销从浇口关闭位置向上游抽出至打开位置的速度(通过可控限流器)减小。

优选地，阀销和浇口构造成或适于彼此配合，以在阀销的顶端行进经过速度受限制路径rp的过程中限制并改变流体材料流1153(图3a-3b、图4a-4b)的速率。更通常地，如图3a、图3b所示，销1041、1042的端部1142的径向顶端表面1155为圆锥形或锥形，且销表面1155意在与其配合的浇口1254的表面与圆锥形或锥形构造互补。替代地，如图4a、图4b所示，销1041、1042的顶端1142的径向表面1155可为圆柱形构造，且浇口可具有互补的圆柱形表面1254，当销1041处于下游浇口关闭位置时，圆柱形表面1254与顶端表面1155配合将浇口34关闭。在任何实施例中，销1041的顶端1142的径向表面1155在顶端1142通过并沿受限流动路径rp行进的长度上形成受限流动通道1154，受限流动路径rp相对于销1041、1042处于浇口完全打开位置时(即当销1041的顶端1142已行进至或超出受限流动路径rp的长度时)限制或减小流体材料流1153的流量或速率，受限流动路径rp为例如图5a-5c中的向上游行进4毫米的位置。

在一个实施例中，随着销1041的顶端1142继续从浇口关闭位置gc(如图3a、4a中所示)向上游行进通过路径rp的长度(即行进预定时间量的路径)，流体材料流1153通过限制间隙1154并通过浇口34进入型腔30的速率从浇口关闭gc位置处的0持续增大至销的顶端1142到达图5a-5d中的位置fop(完全打开位置)时的最大流速，在位置fop，销不再限制注射成型材料流动通过浇口。在这种实施例中，当销顶端1142到达图5a、图5b中的fop(完全打开)位置，预定时间量结束时，液压系统立即以通常最大速度fov(完全打开速度)驱动销1041，以便限制阀600打开至100％完全打开。

在替代实施例中，当以减小的速度驱动销的预定时间已经结束并且顶端1142已到达受限流动路径rp2的末端，顶端1142可以无需处于流体流1153不再受限制的位置。在这种替代实施例中，当销已到达销1041以更高通常为最大上游速度fov受驱动的切换位置cop2时，流体流1153可仍被限制成低于最大流量。在3b、图4b示例中所示的替代示例中，当销已以减小的速度行进预定路径长度，且顶端1142已到达切换点cop时，销1041的顶端1142(及其径向表面1155)不再限制流体材料流1153通过间隙1154的速率，这是因为间隙1154已增大至不再将流体流1153限制为低于材料流1153的最大流速的尺寸。因此，在图3b所示的一个示例中，注射材料流1153在顶端1142的上游位置cop达到最大流速。在图3b、图4b所示的另一个示例中，可在较短的路径rp2以减小的速度驱动销1041，该较短的路径rp2小于受限成型材料流动路径rp的整个长度，且可在较短受限路径rp2的末端cop2处将销1041的速度切换至更高或最大速度fov。在图5a、5b的示例中，上游fop位置分别距浇口关闭位置大约4mm和5mm。图5c、图5d示出了其它替代上游fop位置。

在图4b所示的另一个替代实施例中，可驱动且可命令以减小的或小于最大速度的速度驱动销1041较长的具有上游部分ur的路径长度rp3，在上游部分ur处注射流体成型材料的流动不受限制，但以对于给定注射成型系统而言的最大速率流动通过浇口34。在该图4b的示例中，销1041的速度或驱动速率未改变，直至销1041的顶端或致动器941已到达转换位置cop3。如在其它实施例中，位置传感器感测阀销1041或关联的部件已行进了路径长度rp3或已到达选定路径长度的末端cop3，控制器接收并处理这种信息，且命令驱动系统以更高的通常为最大的速度向上游驱动销1041。在另一个替代实施例中，可在从浇口关闭位置gc直至行程末端eos位置的注射循环期间，以减小的或小于最大速度的速度驱动销1041通过销的整个行进路径，控制器16被编程为命令致动器的驱动系统在整个关闭gc至完全打开eos循环的时间段或路径长度以一个或多个减小的速度进行驱动。

在图5a至图5d的示例中，fov为100毫米/秒。通常，当以减小的速度驱动销1041的时间段或已结束，且销顶端1142已到达位置cop、cop2时，限制阀600打开至100％完全打开速度fov位置，以便以液压系统能够驱动致动器941、942的最大行进速度或速率驱动销1041、1042。替代地，可以小于最大速度的预选fov速度驱动销1041、1042，当限制阀600完全打开时，该预选fov速度能够驱动销，其大于在通过路径rp、rp2至cop、cop2位置的过程中驱动销的选定减小速度。

在预定的减小速度驱动时间结束时，通常进一步向上游驱动销1041、1042越过cop、cop2位置至最大行程末端eos位置。上游cop、cop2位置位于销的顶端1142的最大上游行程末端eos打开位置的下游。路径rp或rp2的长度通常在大约2毫米至大约8毫米之间，更通常地在大约2毫米至大约6毫米之间，最通常地在大约2毫米至大约4毫米之间。实际上，销1041、1042的最大上游(行程末端)打开位置eos在从浇口关闭位置gc向上游的大约8毫米至大约18英寸的范围内。

控制器16包括处理器、存储器、用户接口以及电路和/或指令，其接收并执行使用者输入的最大阀开度的百分比、输入电动机驱动以打开和关闭限制阀的最大电压或电流的百分比、用于以选定的阀开度和减小的速度驱动阀销的持续时间。

图8示出了比例控制阀500的一个实施例，其可用作上述示例中的比例控制阀213a、213b、213c。在图8中，阀总成500包括阀芯700，阀芯700具有阀芯头540、550、560，阀芯头540、550、560具有各自的外圆周阀芯头表面hs1、hs2、hs3。气缸505的各个内界面表面cs被机加工成紧公差，以便于在各阀芯头的阀芯头表面hs1、hs2、hs3与气缸505的内壁表面cs的邻近相对着的表面之间的界面is处形成1-10微米范围内的微间隙，从而避免在这种表面的界面is之间或界面is处使用单独的流体密封，例如聚合物材料层。这种避免在界面is处使用单独的流体密封，减小了界面处的摩擦，使阀芯700能够更快地响应由驱动机构600、610施加的力，其中驱动机构600、610驱动阀芯以在驱动机构610的激励下侧向a行进。

图8的阀以美国专利no.5,960,831中所示及所描述的阀的相同的方式工作，其公开内容通过引用并入本文，如在本文中完全阐述一样。阀芯700由电磁体600和相关联的极构件驱动，所述极构件与安装在阀芯的端部570上的线圈610相互进行电磁作用以平移地驱动阀芯a。阀芯700侧向且平移地受驱动，不产生任何由于与另一物体接合或互相连接产生的摩擦，诸如如果阀芯700与活动机械物体如电机的轴或连接器、套管、螺杆、螺栓、滚珠轴承、支撑轴承或其它驱动机构互相连接将产生摩擦那样，阀芯700可滑动地受到支撑，用于仅通过表面hs1、hs2和hs3与气缸505的内壁表面cs的接合而在气缸505内受驱动而进行侧向运动ls。

如图8所示，阀总成500包括滑阀构件700，包括并配置为末梢轴凸起570、阀芯头540、550、560及位于阀芯头之间的凹部和密封气缸505的形式。滑阀构件700在气缸505的内部可滑动地受驱动，气缸505的内壁表面cs形成为具有基本上分别与阀芯头540、550、560的外圆周表面hs1、hs2、hs3的外直径相同的直径。阀芯头540、550、560的外表面hs1、hs2、hs3彼此一体成形，使得在阀芯头540、550、560和气缸505的内壁表面cs与表面hs1、hs2、hs3的界面之间没有设置其它的材料，以形成密封防止加压气体沿着或通过界面流动。

滑阀构件700能够沿其轴sa侧向往复l受驱动ls，且取决于构件700的精确侧向位置l。阀芯头540、550、560相对于气缸外壳504、505中的流动端口或孔cp1、cp2的精确侧向位置l决定了至致动器210a、210b的气体驱动室和从其中输出的压缩气体往复200、300的流动方向和程度。此外，根据滑阀构件700的精确侧向定位l，压缩气体将通过两个通风口e1、e2中的一个被释放或逸出至外界气体贮存器a，诸如环境空气或外界大气或其它气体的贮存罐。

通过电磁激励线圈610与磁场发生器600的相互作用，以预定的速率驱动滑阀构件700侧向往复ls至预定的侧向位置。如图所示，线圈610经由支架607固定安装在或至阀芯700的终止端570上。线圈通常延伸并围绕阀芯轴构件570沿圆周方向安装。安装件607适于定位线圈610以产生相对于磁体600产生的场在空间上邻近和设置的场，使得在当受到激励时由线圈610产生的场和由磁体600产生的场之间产生一个力，使经由安装件607将线圈610固定互相连接的阀芯被可控地侧向l驱动ls，如图3所示。线圈610经由导电线(未示出)与电源输入的外部源互相连接，该电源输入通常包含于控制器110并与其安装在一起，如本文所述。电磁场由线圈610通过自远程互相连接的电源的电能或功率的可控输入而可控地产生。这种在磁场发生器或磁体600与线圈610内产生的电磁场之间的电磁相互作用使阀芯700经由控制器110以预定的速率可控地侧向l运动ls至精确的预定侧向位置，阀芯540、550、560相对于气缸壳体504、505中的流动口cp1、cp2的精确的侧向定位决定致动器80、20'及阀销45、1041的驱动方向和驱动速度。

滑阀构件700优选地安装并支撑于气缸505内，仅仅且主要是通过滑阀构件700的表面hs1、hs2、hs3及与其互补的气缸505的内表面cs之间的安装接合或接触。因此，线圈610连同阀构件570、700的运动一起侧向ls运动，除外表面hs1、hs2、hs3与气缸内表面cs之间的滑动接合外无阻力或摩擦。在通常的实施例中，驱动机构600、610包含安装在或至凸起570的导电线圈610。安装永久磁体及相关极片600用于在线圈610的轴向中心内或邻近产生场，以使当以上面已引用的以全文通过引用并入本文的美国专利no.5,960,831中所描述的方式施加电流至线圈610时，线圈610侧向运动。阀芯570、700仅仅在阀气缸505内(上)的安装和支撑，减小了如果阀芯机械互相连接或安装至另外的机构如轴承上或经由万向接头至转动的电机轴时将施加在阀芯570、700上的摩擦或阻力的量。类似地，在阀芯的凸起570上的驱动机构610自身的安装而不是阀芯570、700至驱动机构的机械互连，减小了否则通过这样的互相连接可能将施加在阀芯570、700上的摩擦或阻力的量。因此，最优选地，工作阀构件700安装为仅通过构件700作为其自身的用于在工作位置之间的侧向及任何转动或平移运动的轴承而在气缸505内它的工作流体流动位置之间侧向运动。线圈610经由导线或其它电源传输机构至电源的物理互连在与阀芯700的接合上或对阀芯700在气缸505内的平移运动不会产生任何显著的机械阻力或摩擦阻力。

优选的气动阀500还可适于实施液压或压缩流体系统，其中压缩流体的供给为油、水或其它液压流体。这种液压阀总成500可结合具有类似气体驱动室的流体驱动室的液压致动器使用来以关于气动系统所描述的同样的方式构造及使用上述的系统和方法。

比例控制阀非常适合需要改变流量或压力以减少冲击(lunge)和震动(shock)的回路。通常与这些阀一起使用的电磁阀根据施加到比例电磁阀的电压多少来移动阀芯。它们可以改变阀芯移动的速度或其行进距离。因为比例阀中的阀芯不会一直移动，所以比例控制阀可以同时控制致动器的加速和减速。通常，改变阀芯的位移时间来控制加速和减速。改变线圈电压来限制阀芯的行进以控制致动器的最大速度。计算机、pc、可编程逻辑控制器或甚至简单的变阻器可产生可变的电信号。

直动阀比电磁导阀更小，成本更低。然而，电磁导比例控制阀可处理更高的流量，某些可超过200gpm。

如图9a所示，一种简单的比例控制阀，通常使用并依靠对弹簧作用的电磁阀力来定位阀芯。由于流量、压力、温度和流体清洁度不断变化，给定的选定比例输入电压(或电流或功率)可能并不总是产生相同的阀芯位置。为了解决阀芯位置的精度问题，可采用如图9a所示的线性可变差动变压器(lvdt)，将输入信号与阀芯位置以电子方式进行比较，并修改电压(或电流或功率)，以提供相同的阀芯位置，而不管系统如何变化。虽然lvdt增加了阀门和电子设备的成本，但除了简单的加速/减速电路之外，其为优选的方案。

具有lvdt的直动电磁比例阀的阀流量通常不具有重复性，因为流量为压降和流体粘度以及孔口尺寸的函数。压力或流体浓度的变化会改变致动器的速度。为了减少速度变化，可以从致动器添加反馈信号(类似于伺服阀电路)。虽然致动器反馈将有助于改善问题，但仍然不是非常准确的，因为大多数比例阀不能快速响应以克服突然而来的系统变化。

图9c示出了可用于本发明的具有lvdt和压力补偿器的直动电磁比例阀。如图所示，入口管路中的压力补偿阀(压力补偿器)可减小系统压力变化而引起的流量波动。压力补偿器在阀芯孔口处保持恒定的压降，以保持入口或工作压力变化时的流量恒定。压力补偿器为具有固定弹簧设定(例如，150psi)的减压阀。换向阀提供从每个气缸端口到减压阀的远程控制端口的压力反馈。随着工作端口的压力变化，它会改变减压阀的压力，以保持比例阀阀芯上的恒定的150-psi的压降。

图9d示出了可用作本发明中的阀的比例泄压阀。将电信号施加到比例电磁阀以改变对提升阀或孔口的力允许无级可变地控制压力。图9d的示出了无级变速的泄压阀和减压阀的符号。使用pc或plc产生可变信号，以便在机器工序需要时改变压力。具有比例压力阀的压力补偿泵的远程控制使得这些泵也更加的通用。